發(fā)布時間：2023-02-10 19:17

　　癲癇(Epilepsy,EP)是一種常見的以短暫性中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常為特征的腦部疾病,具有反復發(fā)作和難以預測等特點。癲癇發(fā)作不僅嚴重影響癲癇患者的正常生活,而且給患者的家庭以及社會帶來了非常沉重的負擔。因此,有效的控制癲癇發(fā)作已經(jīng)成為神經(jīng)科學的重要研究方向之一。目前的研究普遍認為,癲癇發(fā)作是由于中樞性神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性與抑制性的動態(tài)不平衡導致的。因此,如果能夠實時測量興奮性與抑制性的值,將為有效的閉環(huán)控制癲癇發(fā)作提供可能。因此,本文首先采用一種神經(jīng)元群模型參數(shù)估計方法對腦電圖(Electroencephalogram,EEG)信號進行濾波,得到了實時的模型增益參數(shù)估計值;然后將模型增益參數(shù)估計值作為反饋信息設計閉環(huán)控制策略,實現(xiàn)了對癲癇發(fā)作的檢測和調(diào)節(jié)。本文的研究內(nèi)容主要包括以下三個方面:(1)構建了基于無跡卡爾曼濾波的神經(jīng)元群模型參數(shù)估計方法。首先,本文從基于電生理的Jansen&Rit神經(jīng)元群模型出發(fā),探討了模型參數(shù)改變對模型輸出的影響,發(fā)現(xiàn)模型興奮性和抑制性突觸增益的改變會導致模型輸出呈現(xiàn)癲癇樣放電。結果驗證了神經(jīng)元群模型作為癲癇計算模型的合理性。然后,通過比較幾種常用卡...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 癲癇的治療
        1.2.2 癲癇的計算模型和閉環(huán)控制
    1.3 課題研究思路
    1.4 論文結構
2 神經(jīng)元群模型與卡爾曼濾波選擇
    2.1 神經(jīng)元群模型
        2.1.1 Jansen& Rit神經(jīng)元群模型
        2.1.2 神經(jīng)元群模型參數(shù)的生理意義及取值
        2.1.3 模型分析及仿真結果
    2.2 卡爾曼濾波原理
        2.2.1 線性卡爾曼濾波
        2.2.2 擴展卡爾曼濾波
        2.2.3 無跡卡爾曼濾波
        2.2.4 卡爾曼濾波的選擇
    2.3 本章小結
3 基于無跡卡爾曼濾波的神經(jīng)元群模型參數(shù)估計
    3.1 基于癲癇樣信號的神經(jīng)元群模型參數(shù)估計
        3.1.1 神經(jīng)元群模型參數(shù)估計方法
        3.1.2 正常狀態(tài)下的神經(jīng)元群模型增益參數(shù)估計
        3.1.3 癲癇樣信號的神經(jīng)元群模型增益參數(shù)估計
    3.2 實測癲癇數(shù)據(jù)的神經(jīng)元群模型參數(shù)估計
        3.2.1 癲癇數(shù)據(jù)描述
        3.2.2 Jansen& Rit神經(jīng)元群模型的改進
        3.2.3 實測癲癇數(shù)據(jù)的神經(jīng)元群模型增益參數(shù)估計
    3.3 本章小結
4 基于神經(jīng)元群模型的癲癇調(diào)控
    4.1 癲癇樣放電的PI閉環(huán)控制策略
        4.1.1 PI閉環(huán)控制策略
        4.1.2 控制結果分析
    4.2 改進的PI閉環(huán)控制策略
        4.2.1 基于誤差修正的PI閉環(huán)控制策略
        4.2.2 控制結果分析
    4.3 本章小結
5 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3739761