癲癇是十分常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其中難治性癲癇仍然難以通過(guò)藥物或手術(shù)得到有效控制。以電刺激為手段的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)已經(jīng)在治療帕金森、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病中取得了引人矚目的成果,而近年來(lái)新興的閉環(huán)電刺激通過(guò)對(duì)大腦狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)而決定釋放反饋電刺激的時(shí)間,有望提高電刺激的治療效果,因此日益受到研究人員和臨床醫(yī)生的關(guān)注。但閉環(huán)電刺激在治療難治性癲癇的研究和應(yīng)用仍面臨以下幾個(gè)主要問題:如何設(shè)計(jì)低能耗高性能的閉環(huán)刺激系統(tǒng),保證其植入病人體內(nèi)能夠長(zhǎng)期運(yùn)行,同時(shí)滿足復(fù)雜的閉環(huán)電刺激調(diào)控功能;如何選擇最佳的閉環(huán)刺激模式,包括刺激位點(diǎn)和刺激參數(shù),對(duì)癲癇病灶區(qū)域進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控;以及如何設(shè)計(jì)高能效高性能的癲癇檢測(cè)算法,保障閉環(huán)電刺激的實(shí)時(shí)性和可靠性,同時(shí)滿足長(zhǎng)期的在線癲癇檢測(cè)需求。本論文針對(duì)上述問題進(jìn)行了設(shè)計(jì)和探索,主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:首先,論文設(shè)計(jì)開發(fā)了一種小型化高性能的多通道閉環(huán)電刺激系統(tǒng),該系統(tǒng)具備多路神經(jīng)信號(hào)檢測(cè)、實(shí)時(shí)處理和復(fù)雜閉環(huán)電刺激控制的功能,能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期不間斷的閉環(huán)電刺激實(shí)驗(yàn)。和傳統(tǒng)的商用儀器組成的閉環(huán)刺激系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)具有成本低、易搭建、性能高且功能可靈活配置等優(yōu)勢(shì)。其次,在多通道閉環(huán)電...

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１電刺激治療癩癇示意；Ａ圖為迷走神經(jīng)電刺激；Ｂ圖為深部電刺激??

美國(guó)）和Ｇｉｌｌ剌激器（品??馳公司，中國(guó)）。盡管ＶＮＳ為難治性癲癇病人提供了新的替代治療方案，ＶＮＳ??仍然存在許多不足。ＶＮＳ手術(shù)存在術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，如脈沖刺激器位置出現(xiàn)??皮下積液和一側(cè)的聲帶麻痹等，同時(shí)電刺激有產(chǎn)生不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，如引起變南、??沙啞、咳嗷、呼吸困難、疼....

圖１．２電刺激治療癲癇中常見的刺激位點(diǎn)??上述的迷走神經(jīng)電剌激和丘腦前核電剌激等方法均采用了開環(huán)電刺激的方??

１０位難??治性局部癲癇病人接受了丘腦前核（ａｎｔｅｒｉｏｒｎｕｃｌｅｕｓｏｆｔｈｃｔｈａｌａｍｕｓ，?ＡＮＴ）高頻??（＞１００?Ｈｚ）電刺激治療，經(jīng)過(guò)２年治療刺激組的病人較對(duì)照組可以平均５６％的??癲癇ｔ作頻率。在這份報(bào)道中，ＡＮＴ電刺激僅帶來(lái)少量和情緒及記憶相關(guān)的副??作用....

圖１．３閉環(huán)電刺激系統(tǒng)；Ａ圖為ＲＮＳ?Ｎｅｕｒｏｓｔｉｍｕｌａｔｏｒ；?Ｂ圖為Ｎｅｕｒｏｃｈｉｐ?２??２０１２年，浙江大學(xué)封洲燕教授實(shí)驗(yàn)室于提出一種閉環(huán)刺激系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其??

?刺激。在２００６年，美國(guó)華盛頓大學(xué)的Ｆｅｔｚ教授實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了?ｎｅｕｒｏｃｈｉｐ?（Ｊａｃｋｓｏｎ??ｅｔａｌ．，２００６），是全自動(dòng)化的閉環(huán)刺激系統(tǒng)早期的原型。其主要由１路刺激通道、??２路記錄通道、紅外數(shù)據(jù)傳輸和簡(jiǎn)單的可編程片上系統(tǒng)（ＰＳｏＣ，?Ｃｙｐｒｅｓｓ公司，??美國(guó)....

圖２．?１多通道閉環(huán)刺激系統(tǒng)框圖??（１）通道模擬信號(hào)采集前端：設(shè)計(jì)滿足至少３２個(gè)通道的采集模塊，釆集??

，減少搭建閉環(huán)刺激系統(tǒng)的成本，縮短閉環(huán)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的開發(fā)周期，提供高??性能、靈活可配置的功能接口。??２．１多通道閉環(huán)刺激系統(tǒng)硬件原理設(shè)計(jì)??傳統(tǒng)的閉環(huán)電刺激系統(tǒng)往往需要由采集設(shè)備、計(jì)算機(jī)、剌激器等設(shè)備搭建完??成，系統(tǒng)成本高且復(fù)雜繁瑣，加上受傳輸線纜的限制，實(shí)驗(yàn)對(duì)象往往需要麻醉或....

本文編號(hào)：3918459