听觉是人类感知和理解周围世界的重要渠道,而听力损失严重影响患者的生活质量,且听力损失患者普遍存在。及早检测出听力损失并采取积极的治疗措施,可以降低新生儿成为聋哑儿童的概率,可以预防老年人抑郁并降低其患老年痴呆的风险。脑干听觉诱发电位(Auditorybrainstemresponse,ABR)检测是目前临床上广泛应用的一种最可靠的客观检测方法,可以评估听觉神经通路的功能状态并检测听阈。然而,ABR信号幅值非常微弱,且频带范围跨度大,这给信号的采集和分析带来了困难。目前,短声诱发的ABR是临床上ABR检测的金标准,但短声没有考虑人类耳蜗基底膜的延迟特性,诱发的ABR信号存在一定的衰减。新兴的chirp刺激理论上可以弥补短声的不足,现有的各种chirp是研究者们基于不同的行波延迟模型设计的,但这些模型都源于样本数有限的平均数据。而且,作为一种诱发脑电,ABR信号因幅值微弱往往被出现在电极中的其他生理电信号(自发脑电、肌电和眼电等)淹没,需要数千次重复刺激后进行叠加平均处理,导致检测时间过长。再者,由环境中的电磁场引入的干扰也远大于ABR信号且其频率在ABR频带范围内,这限制了ABR检测只能在屏蔽室中进行。要提高ABR检测效率,关键是尽可能增大目标信号,同时降低背景噪声,从而提高信噪比。因此,为了降低背景噪声,本研究设计了一种主动屏蔽电路,置于采集设备前端,以抑制电磁场引入的工频干扰及电极线抖动干扰。为了增大目标信号,本研究分别从改善刺激类型和优化刺激极性方式两个角度出发,尝试设计了两种扫频刺激(初扫频和改进后的扫频)、定义并检验了分和极性的极性处理方式。具体研究内容如下:首先,针对生理电信号采集过程中容易混入工频干扰等外界干扰的问题,本研究设计了一种主动屏蔽电路,置于采集设备前端。本研究通过实验将该主动屏蔽方法与常规的无屏蔽、接地屏蔽和偏置屏蔽方法作对比,在普通实验室中采集心电、眼电和肌电实验证明了该主动屏蔽电路可以有效抑制工频干扰(相对于不接屏蔽对50Hz衰减可达30dB以上);在屏蔽室中采集肌电实验证明了该主动屏蔽电路可以完全消除电极线抖动干扰。以上结果表明采用该主动屏蔽方法可以从源头上消除外界电磁场引入的干扰,直接获得高质量的原始数据。然后,针对现有chirp声基于的模型是间接测量活体人类耳蜗特性从而推导基底膜平均延迟数据的问题,本研究利用文献中通过直接测量人类尸体耳蜗基底膜平均延迟数据进而推导出活人的数据,设计一种初扫频刺激。初步实验结果证明,初扫频ABR比短声ABR具有更好的波形分化和更短的形成时间。再之,针对现有chirp声基于的模型都是样本数量有限的人类耳蜗基底膜的平均延迟数据,忽视了受试者的个体差异的情况,本研究对初扫频刺激做了进一步改良,为特定受试者在特定刺激强度下分别合成相适用的扫频刺激。实验结果证明,本研究设计的扫频刺激比传统的短声和短纯音可以诱发出更大的ABR响应,该结论不受刺激强度和刺激速率变化的影响,这意味着采用扫频ABR可以检测到更低的听阈;在同样的刺激条件下,扫频ABR比短声ABR出现得更快,这说明扫频ABR可以节省检测时间。具体而言,在刺激强度为70dBnHL、刺激速率为20/s时,扫频ABR的幅值约是短声ABR的1.3倍,可节省约40%的检测时间。最后,考虑到刺激声的正、负极性对听觉系统作用的生理差异,可能使为消除刺激伪迹而采用的常规的极性交替对最终的ABR信号有不利影响,本研究提出了一种新的极性处理方式——分和极性,并通过实验比较了常用的刺激声(短声、短纯音和扫频)在不同极性处理方式下(正极性、负极性、交替极性和分和极性)诱发的ABR信号。实验结果表明,短声ABR在四种极性条件下差异不明显;低频短纯音ABR容易受刺激极性的影响,这种影响随刺激频率的升高而减弱;扫频ABR在交替极性和分和极性下差异也不明显。本实验检验了“分和极性”处理方法的可行性,为诱发电位采集中消除刺激伪迹提供了一种新的选择,同时经过分析实验结果,还为每种刺激的最佳极性选择提供了指导性建议。综上所述,本研究首先针对生理电信号采集过程中容易混入外界电磁干扰的问题,设计了主动屏蔽电路,以尽可能地降低由外界电磁场引入的背景噪声,这样可以免去对屏蔽室的依赖。然后,针对ABR检测中现有刺激不理想、检测时间过长、需要依赖屏蔽室等问题,从改善刺激类型和选择最佳刺激极性两个角度出发,设计了扫频刺激并检验了分和极性法,以最大程度地增大ABR信号,这样不仅可以节省检测时间,也有助于临床医师更快更准确地做出诊断结果。