博闻 | 扩频技术高效抗干扰,ABR测试如此简单!

健康   2024-11-21 16:30   上海  

扩频技术抗干扰,

ABR测试如此简单!



在我们的身体里

有一条重要的听觉通路

这条听觉通路不仅负责传递声音信号

还对声音的频率、强度等信息进行编码

像一条繁忙的高速公路

是听觉系统的重要组成部分

然而这条高速公路有时

也会出现不速之客(如听神经瘤)

发生堵塞、断连的问题



听觉脑干反应ABR测试是一项重要的听力诊断评估工具。通过给予短声短纯音等刺激信号,利用贴附在头皮特定位置的电极,来记录听觉传导通路中从耳到脑干各级神经核团一系列神经电活动反应

神经电活动的波形特征、潜伏期以及各波幅值等参数可反映听觉传导通路是否正常。辅助判断受试者听力状况例如是否存在听神经病变、脑干听觉中枢的功能情况),预估受试者听力阈值


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传统ABR测试的“内忧外患”

然而,传统的ABR测听方法在测试中面临诸多挑战,ABR参数极易受测试环境和测试者状态影响

人体肌电、脑电干扰

研究表明肌电和脑电可能与ABR信号共享频率范围,干扰波形、影响结果准确性。因此受试者在测试时需保持镇静或睡眠状态。


成人无法达到理想睡眠状态及无法给婴幼儿开具水合氯醛的情况仍较为常见

声学环境干扰

屏蔽室需满足背景噪声低于30 dB。背景噪声水平会干扰ABR信号记录,降低测试的准确性

电气环境干扰

在实际的测试环境中通常存在多种用电设备,易产生最常见的50Hz的交流电干扰,这种干扰会使信号质量下降,影响信号的传输与解析



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九大技巧,避免干扰

●优化屏蔽室布局,将产生噪声的设备(如空调、通风系统)远离测试区域。

●定期监测测试室的背景噪声水平。

●尽可能减少测试在场人员


●非必要设备拔除电源插头。

●必要时检查屏蔽室有无接地。

●调整刺激速率避免与50Hz产生共振。

●采用屏蔽处理的电极线,电极线尽可能短。

●将电极线编织在一起以减少干扰。


●电池供电

●对每个刺激声进行加权平均,而不是刺激块

★扩展频谱™技术(Spread Spectrum, SP²)


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扩频技术在ABR中的应用

什么是扩频技术

扩频技术是一种抵抗干扰、提高信号稳定性的通信技术。核心是把待传输的原始信号通过特定扩频码进行调制,将原本相对窄带的信号扩展成宽带信号后再进行传输


在ABR测试中,扩频技术的应用带来四大显著优势

增强抗噪声干扰能力

在医院相对嘈杂的环境中,扩频技术能够使 ABR信号具备更强的抗噪声能力。

通过扩频技术将ABR信号扩展至宽频段,即使部分频段受到干扰,其他频段的信号仍然可以保证传输正常进行


扩宽的频段就像有很多条不同的路可以走,即使其中几条路(部分频段)被堵住了,还可以通过其他道路(未被干扰的频段)来传输信息。从而保障信号波形的完整性和各参数测量的准确性,大大减少了因噪声干扰而导致的检测结果偏差。

提高信号检测的精度

同时,由于ABR信号在扩展到宽频带时经过特殊编码处理,因此在复杂的干扰噪声下更易被识别和提取


在实际的ABR测试中,微弱的ABR信号极易被其他电活动噪声掩盖,扩频技术可以帮助准确地检测ABR信号,像在一堆混乱的拼图(噪声)中,通过特殊的标记(扩频后的信号特征)找到目标拼图块(听觉脑干反应信号)。

降低电磁噪声干扰

扩频技术结合时刻小幅改变的刺激速率,可区别电磁噪声阻碍其记录,从而降低电磁噪声干扰,类似于电信和无线电使用的技术,结果更清晰,出图更快。


同时减小由于传统固定刺激速率导致的听神经的适应,从而避免幅值的减少

有效缩短测试时间

传统的听力测试需要重复刺激数百甚至数千次,以确保信号的准确性。而扩频技术通过在更宽的频率范围内分散信号,在更短的时间内获得足够的数据,从而缩短测试时间。不仅提高测试效率,也减轻受试者的不适感


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