【摘要】：經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)是一種非侵入性神經(jīng)刺激技術(shù),它通過電極將特定的、低強(qiáng)度電流作用于特定腦區(qū),來達(dá)到調(diào)節(jié)大腦皮層神經(jīng)活動(dòng)的目的。其便攜、無損傷、低成本、安全的特點(diǎn)使這項(xiàng)技術(shù)成為一項(xiàng)很有發(fā)展前景的腦刺激技術(shù)。目前國外研制經(jīng)顱直流電刺激儀的公司主要是德國Neuro Conn公司和美國Soterix公司。國內(nèi)還沒有專業(yè)的經(jīng)顱直流電刺激設(shè)備,而且在人體實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的安全性還尚未可知。另外現(xiàn)階段國內(nèi)外設(shè)備阻抗檢測主要是通過設(shè)定阻抗閾值來判斷阻抗檢測是否通過,這樣統(tǒng)一的設(shè)定阻抗閾值會(huì)使阻抗檢測缺乏客觀性且可能造成皮膚灼傷,所以如何實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的人體阻抗檢測是目前需要解決的問題。因此本論文自主研究設(shè)計(jì)了一套具有個(gè)性化阻抗檢測技術(shù)的便攜式經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng)。針對現(xiàn)有便攜式經(jīng)顱直流電刺激儀(tDCS)的應(yīng)用問題,本文研制了一款便攜式經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng),其主要包括硬件功能設(shè)計(jì)電路和上位機(jī)數(shù)據(jù)采集。硬件電路設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)電流測試電路、阻抗檢測電路和實(shí)時(shí)監(jiān)測的電流保護(hù)電路。上位機(jī)界面完成數(shù)據(jù)的采集,在電流測試中,計(jì)算實(shí)際值與設(shè)定值的誤差,測試發(fā)現(xiàn)電流最大誤差為10μA,最大誤差百分比為2%。在阻抗檢測測試中,采集的電阻最大誤差為2.4 k?,最大誤差百分比為5%,該精度滿足經(jīng)顱電刺激領(lǐng)域內(nèi)的阻抗檢測需求。另外針對系統(tǒng)的功耗進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)其在最大輸出功率下可以長時(shí)間待機(jī)20天左右。針對如何實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的人體阻抗檢測問題,本文提出了個(gè)性化阻抗檢測技術(shù)。個(gè)性化阻抗檢測技術(shù)是根據(jù)不同個(gè)體阻抗隨電流變化情況,繪制電流與阻抗的關(guān)系曲線,建立二者的數(shù)學(xué)模型。這樣當(dāng)不同個(gè)體阻抗檢測時(shí),就可以針對不同刺激電流選擇不同的阻抗閾值作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。最后,本文設(shè)計(jì)的具有個(gè)性化阻抗檢測的便攜式經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng)可以為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)較好的電刺激系統(tǒng)平臺(tái)。
【圖文】：

目前國外研制經(jīng)顱直流電刺激儀的公司主要是德國 Neuro Conn 公司美國 Soterix 兩家公司。DC-STIMULATOR 經(jīng)顱電刺激產(chǎn)品有很多系列，均是德國 Neuro Conn 公司的，圖 1-1 所示，它成功的地方在于獲得歐盟安全產(chǎn)品體系認(rèn)證，應(yīng)用到醫(yī)院，學(xué)校，庭等各個(gè)領(lǐng)域。很多有關(guān)于 tDCS 的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是以該產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，許醫(yī)院和研究所都會(huì)選用這款產(chǎn)品進(jìn)行研究。DC-STIMULATOR 系列包括單通道經(jīng)直流電刺激儀(DC-STIMULATOR PLUS)如圖 1-1(a)，多通道經(jīng)顱直流電刺激儀C-STIMULATOR MC)如 1-1(b)和兼容核磁經(jīng)顱直流電刺激儀(DC-STIMULATORR)如圖 1-1(c)。DC-STIMULATOR PLUS 系列更加包含了直流刺激模式，交流刺激式，，噪聲刺激模式等，可以滿足不同種類的治療方案和研究需求[18]。-STIMULATOR MR 是可以在功能性磁共振下支持的產(chǎn)品。DC-STIMULATOR MC以做到多個(gè)通道的下對患者進(jìn)行同時(shí)刺激，但是需要通過上位機(jī)對參數(shù)和刺激模進(jìn)行設(shè)計(jì)。許多發(fā)表過的有關(guān)于 tDCS 研究方向的論文大多數(shù)是使用該系列產(chǎn)品進(jìn)研究的。

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文用更有安全性和可靠性。該系列產(chǎn)品有自帶的控制手板，特殊的掃描技術(shù)，包括刺激和真實(shí)刺激以及放松狀態(tài)等等。tDCS 1x1 由科研領(lǐng)域，精神領(lǐng)域?qū)＜�，工關(guān)工作人員一起經(jīng)過認(rèn)證合作出來的。電流的幅度可以從 0.5mA 到 2mA 之間自換，電流的刺激時(shí)間可以從 1min 到 50min 不等。通過手控面板對刺激參數(shù)進(jìn)行修和調(diào)整,之后 Soterix 公司公布了 HD-TARGET(高精度定位)。Soterix 公司也為 NConn 公司的多系列產(chǎn)品提供了該高精度刺激定位軟件，這款軟件可以控制電極放位置，電極間的干擾以及設(shè)定電流的密度，得到不同電流的電場在人腦中的分情況。新的便攜式經(jīng)顱直流電刺激儀器 tDCS MOBILE 是由德國 Neuro Conn 公美國 Soterix 公司面向醫(yī)院和家庭中去使用的，如圖 1-3 所示。tDCS MOBILE 分為儲(chǔ)單元，刺激單元和編輯單元。存儲(chǔ)單元存可以儲(chǔ)存被試信息和實(shí)驗(yàn)參數(shù)，編程激單元主要設(shè)定電流進(jìn)行治療，編輯單元可與電腦連接設(shè)置相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH77;TP311.52

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳慧;李君耀;李慶林;朱國旗;;仙茅苷對電刺激應(yīng)激小鼠神經(jīng)精神活動(dòng)的影響[J];安徽中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào);2017年01期

2 陳琳;丁桃;;經(jīng)顱直流電刺激對腦卒中患者運(yùn)動(dòng)障礙的作用[J];世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘;2016年32期

3 吳祖河;劉光啟;唐勁天;;經(jīng)顱直流電刺激有限元仿真的研究進(jìn)展[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年04期

4 何方;朱盡順;;織物的靜電刺激評價(jià)及其消除方法[J];中國纖檢;2013年08期

5 衛(wèi)中慶;;電刺激/調(diào)節(jié)技術(shù)在神經(jīng)源性膀胱尿道功能障礙的臨床應(yīng)用[J];中華臨床醫(yī)師雜志(電子版);2012年13期

6 薄艷林;;肌電刺激與運(yùn)動(dòng)療法在腓總神經(jīng)損傷中的療效觀察[J];中國實(shí)用神經(jīng)疾病雜志;2010年17期

7 陳春林;郭紅霞;劉萍;黃勁松;陸琳;郭玉;劉文;漆松濤;潘速躍;侯光男;;術(shù)中電刺激在系統(tǒng)保留盆腔自主神經(jīng)根治性子宮切除術(shù)中的應(yīng)用及價(jià)值[J];中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志;2009年12期

8 樂安;吳江;楊剛;余昶;黃華;陳槐卿;;不同幅值脈沖電刺激對內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)和功能的影響[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2008年04期

9 柳懿鵬;章傳華;操作亮;;生物反饋電刺激聯(lián)合中藥治療慢性盆腔疼痛綜合征[J];貴陽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2008年05期

10 丁德權(quán);譚峰;顧衛(wèi);劉曉麗;李廣興;鐘俊鑫;莫玉獻(xiàn);張明霞;;電刺激加電針治療急性腦梗死患者運(yùn)動(dòng)功能的影響[J];臨床醫(yī)藥實(shí)踐雜志;2007年S2期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 任佳封;程金湘;宿長軍;;經(jīng)顱直流電刺激改善運(yùn)動(dòng)技能及緩解疲勞的研究進(jìn)展[A];第八屆中國睡眠醫(yī)學(xué)論壇暨中國睡眠研究會(huì)睡眠障礙專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2019年

2 丁德權(quán);譚峰;顧衛(wèi);劉曉麗;李廣興;鐘俊鑫;莫玉獻(xiàn);張明霞;;電刺激加電針治療急性腦梗死患者運(yùn)動(dòng)功能的影響[A];中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)腦病分會(huì)成立大會(huì)暨2008年全國中醫(yī)腦病學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2008年

3 錢龍;吳東宇;;經(jīng)顱直流電刺激及其臨床應(yīng)用[A];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第十三屆全國腦血管病康復(fù)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議指南[C];2010年

4 李揚(yáng)政;李建華;吳濤;;不同電刺激對提高健康人群肌力的研究進(jìn)展[A];2011年浙江省物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨康復(fù)新進(jìn)展學(xué)習(xí)班論文匯編[C];2011年

5 黃先森;;經(jīng)顱直流電刺激在中風(fēng)康復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)展[A];2013浙江省物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨第八屆浙江省康復(fù)醫(yī)學(xué)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

6 燕鐵斌;;基于行走模式的電刺激助行器[A];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第十二屆全國運(yùn)動(dòng)療法學(xué)術(shù)大會(huì)匯編資料[C];2014年

7 王優(yōu)芳;;低頻脈沖電刺激配合手法按摩老年中風(fēng)便秘的療效觀察[A];2013浙江省物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨第八屆浙江省康復(fù)醫(yī)學(xué)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

8 丁德權(quán);譚峰;顧衛(wèi);劉曉麗;李廣興;鐘俊鑫;莫玉獻(xiàn);張明霞;;電刺激加電針治療急性腦梗死患者運(yùn)動(dòng)功能的影響[A];廣東省康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)、廣東社會(huì)學(xué)會(huì)健康研究專業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2007年

9 張毓笠;王伯雄;;肌電刺激儀器及其在醫(yī)學(xué)治療中的作用[A];海峽兩岸醫(yī)療儀器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1995年

10 王紅星;;重復(fù)頻率電刺激[A];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)肌電圖與臨床電生理學(xué)習(xí)班資料匯編[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 何屹;失憶期間施加電刺激有助恢復(fù)記憶[N];科技日報(bào);2017年

2 健康時(shí)報(bào)記者 步雯 實(shí)習(xí)記者 齊鈺;用藝術(shù)喚醒植物人[N];健康時(shí)報(bào);2017年

3 ;加一點(diǎn)電刺激能做“清醒夢”[N];新華每日電訊;2014年

4 蘇州市農(nóng)科所 高建峰;電刺激 促美蛙生長[N];江蘇科技報(bào);2001年

5 本報(bào)記者 何英;缺電刺激埃及向“風(fēng)光”邁進(jìn)[N];中國能源報(bào);2014年

6 本報(bào)記者 唐聞佳;電刺激喚醒植物人[N];文匯報(bào);2015年

7 胡德榮;電刺激催醒長期昏迷者[N];健康報(bào);2006年

8 胡德榮;上海采用電刺激催醒長期昏迷者[N];中國醫(yī)藥報(bào);2006年

9 健康時(shí)報(bào)特約記者 yび板

本文編號(hào)：2670626