172506. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés sejtcsoport aktívitással arányos villamos jelamplitudó szerinti osztályozására
3 172506 4 eredmény általában nem alkalmas időbeli viszonyok, esetleges koherencia vizsgálatára, csak átlagképzésre használhatók. A digitális módon működő berendezésekben az erősített és szűrt jelet gyors analóg-digitál konverterrel átalakítják. Ezt a digitális jelet gyors háttértárolóba vezetik és összehasonlítják a következő időpillanatban mintavételezett és digitális jellé alakított jel értékével. Ha a mintavételezett jel értéke nagyobb, mint a tárolt jel értéke, a tárolót törlik és az új értéket írják be. Ha ez a jel a mintavételezett jel értékénél kisebbé válik és az ezt megelőző változás pozitív, vagy 0 volt, akkor csúcskijelzés történik. Ez a rendszer még a digitális intégrât áramkörök és áramköri modulok felhasználásával is csak igen bonyolultan és drágán valósítható meg. A találmány szerinti megoldással ezeket a hátrányokat digitális elemek alkalmazásával küszöböljük ki, lehetővé téve a kimenetén megjelenő jel analóg feldolgozását is, úgy, hogy amplitúdó tartományonként, vagy csatornánként, ill. ablakonként - amelyeket általában egy alsó és egy felső komparálási szint határoz meg — kettő darab egy bites tároló elemet, az ezek vezérléséhez szükséges kapurendszert és az uniformizált kimeneti jel képzéséhez monostabil multivibrátort alkalmazunk, amely elemi csúcsmeghatározó áramkört, ablakot, vagy csatornát képez. Az elemi csúcsmeghatározó áramkör bemenete komparátor kimenetére, kimenete analóg átlagoló, vagy digitális számláló áramkörre csatlakozik, és egyidejűleg az alacsonyabb komparálási szinthez tartozó elemi csúcsmeghatározó áramkör részére, annak helyes működését biztosító tiltó jelet is előállít. Több, azonos elemekből felépített elemi csúcsmeghatározó áramkör felhasználásával a rendszer az elemi csúcsmeghatározó áramkörök számával azonos számú amplitúdó tartomány szerinti osztályozó rendszerré bővíthető, így villamos jelek amplitúdó szerinti osztályozása finomítható. Az n-számú elemi csúcsmeghatározó áramkörből felépített kapcsolás n-számú bemenettel és ugyancsak n-számú kimenettel rendelkező amplitúdó szerint osztályozó csúcskijelző rendszert alkot. Az n-számú elemi csúcsmeghatározó áramkör bemeneteire jutó villamos jelet a találmány tárgyát nem képező n-számú komparátor szolgáltatja az erősítő és szűrő áramkörökkel megfelelő szintre emelt és a zavaró kisfrekvenciás EEG komponensektől szűrt villamos jelből. Az amplitúdó szerint osztályozó és csúcsmeghatározó áramkör a kimenetén számlálási-átlagolási célokra uniformizált impulzust ad az amplitúdó csúcsot követő időszakban. Ezek digitális vagy analóg számláló-átlagoló áramkörökkel megszámlálhatok, ill. átlagolhatok. A találmány tárgyát rajz alapján, kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a sejtcsoport aktivitással arányos villamos jel amplitúdó szerinti osztályozását végző műszer általános tömbvázlata, a 2. ábra az amplitúdó szerint osztályozó csúcsmeghatározó áramkör legfontosabb bemeneti és kimeneti hullámalakjai, a 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlata. Az 1. ábra szerint a mikroelektródák szélessávú EEG erősítővel felerősített villamos jeleit az 1 erősítővel az amplitúdó osztályozás követelményeinek megfelelő szintre emeljük. A lassú EEG jelkomponenseket a 2 alulvágó szűrő levágja, és az így alakított jeleket, amelyek a sejtcsoport sejtjeinek működését jelképező akciós potenciálokat tartalmazzák az n egységből álló 3 komparátorok Ube3 bemenetére vezetjük. A 3 komparátorok komparálási feszültségei időben állandóak, de 1-től n-ig monoton emelkednek, így egyre magasabb feszültségszinteket jelölnek ki. A 3 komparátorok n-számú kimeneti jelei a 4 amplitúdó szerint osztályozó és csúcsmeghatározó áramkörök n-számú Ube4 bemenetét vezérlik, míg az n-számú Ukj4 kimenetén, a csúcsokat követően uniformizált impulzusok jelennek meg. A 4 amplitúdó szerint osztályozó és csúcsmeghatározó áramkör főbb működési hullámalakjait a 2. ábra mutatja be a, b, c, d és e sorokban, az egyszerű szemléltetés céljából két komparálási i és i+1 feszültségszint, Ube4j és Ube4j + ! be- és kétUki4i és Uki4i * kimenet esetén. A 2. ábra alapján látható, hogy a csúcs után a jel komparálási feszültségszint alá csökkenése után azonnal uniformizált impulzus jelentkezik a megfelelő kimeneten. Ezek az impulzusok analóg, vagy digitális számláló átlagoló áramkör(ök) bemenete(i)t vezérlik. A találmány szerinti 4 amplitúdó szerinti osztályozó és csúcsmeghatározó áramkör egy elemi csúcsmeghatározó áramkörének kapcsolási tömbvázlata a 3. ábrán látható. Az elemi csúcsmeghatározó áramkör fő részei az 5, 6, 7 NOR kapukból álló kapurendszer, az egy-bites és M2 tároló és az uniformizált impulzusokat előállító monostabil MS multivibrátor. Az 5 NOR kapu feladata az információ továbbítás a monostabU MS multivibrátor trigger bemenetére. Ha a jel növekszik, akkor az i-ik komparátor kimeneti Ube4i feszültsége (2. ábra c sor), a komparálási feszültség szintjének elérése pillanatában logikai 0-ról logikai 1-re változik. A komparátor kimeneti Ube4i feszültségének változása az 5 NOR kapu kimeneti szintjének 10 változását okozza. Ha a jel a komparálási szint felett tartózkodik, akkor az 5 NOR kapu kimeneti jele logikai 0-szinten lesz, amelyet előkészítő szintnek tekinthetünk. Ha a jel csúcsa nem éri el az (i+ l)-ik komparátor komparálási szintjét és csökkenve ismét az i-ik komparátor komparálási szintje alá esik, ami a komparátor kimeneti Ube4i feszültségének 10, és az 5 NOR kapu kimenetének 01 változását okozza, amelynek hatására a monostabil MS multivibrátor uniformizált szélességű impulzust létesít. Ha a növekvő jel ismét az i-ik komparátor komparálási szintje fölé emelkedik, az 5 NOR kapu kimenete ismét az előkészítő logikai 0 szintre kerül. Ha a jel növekedés közben az (i+ l)-ik komparátor komparálási szintjét is túllépi, az (i + l)-ik komparátor Ube4i + j kimeneti feszültségszintje is 0-ról 1-re változik és szerephez jut az egy bites M! tároló, amely tárolja a „jel a magasabb komparálási szinte(ke)t is túllépte” információt, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
