發(fā)布時間：2017-09-29 04:17

  本文關(guān)鍵詞：新型腦功能探測系統(tǒng)的設(shè)計與分析

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【摘要】：精神疾病已經(jīng)成為我國乃至世界范圍內(nèi)的公共健康和社會問題，診斷缺乏量化的指標(biāo)和依據(jù)。探測腦功能是研究精神疾病的有效途徑。將弱磁陣列等電磁刺激作為引起腦功能狀態(tài)變化的輸入，腦電圖和脈搏波等生理信息作為輸出來探測腦功能是一種新方法。本文建立一種可控刺激的新型腦功能探測系統(tǒng)并進(jìn)行分析，為實現(xiàn)精神疾病的早期診斷提供了思路。 在對目前功能核磁共振、腦電圖等腦功能探測系統(tǒng)和無創(chuàng)式腦刺激裝置進(jìn)行分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出新型的可控陣列刺激和腦電圖等腦活動信號檢測相結(jié)合的方式，搭建了腦功能探測系統(tǒng)的整體框架；分析了系統(tǒng)各個部分的功能需求和聯(lián)系以及在實現(xiàn)過程中使用的技術(shù)和將會遇到的問題，給出了解決方案；對腦電信號檢測部分進(jìn)行了放大電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字濾波算法的設(shè)計及性能測試，設(shè)計了弱磁陣列刺激下多通道腦電信號檢測電路的實現(xiàn)方案；設(shè)計了光電容積脈搏波檢測方法，給出了恒流源電路和光強檢測電路的實現(xiàn)方案。 設(shè)計了認(rèn)知和平靜狀態(tài)下腦電信號檢測和分析的實驗，用頻域和相干性估計的方法分析了單一腦區(qū)功率譜的變化和不同腦區(qū)之間信息的交流，提取大腦功能的特征參數(shù)。以聲音、顏色等作為刺激源，設(shè)計了刺激條件下脈搏波信號檢測和分析的實驗，用心率變異性分析方法研究了這兩種因素分別對于人情緒的影響，發(fā)現(xiàn)了情緒與刺激之間的部分規(guī)律和特征參數(shù)。 構(gòu)建了腦功能探測系統(tǒng)的軟件平臺，，提出并設(shè)計了刺激和多模式腦活動信號全面監(jiān)控的體系結(jié)構(gòu)，將可控刺激，數(shù)據(jù)采集，腦電圖、脈搏波的特征提取和腦功能分析整合為一個整體。 本文設(shè)計的新型腦功能探測系統(tǒng)，具有弱磁場，全腦域和參數(shù)可調(diào)的刺激模式與腦電圖、脈搏波多種腦活動信號的檢測和分析相結(jié)合的特點，為精神疾病的診療提供了一種新思路。軟件的可擴展性也為新的數(shù)據(jù)模式和分析方法的植入和擴充提供了接口。
【關(guān)鍵詞】：精神疾病 腦功能 腦電圖 心率變異性 軟件界面
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.6;R749
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-12
• 1.2 設(shè)計思路12-13
• 1.3 研究內(nèi)容和創(chuàng)新點13
• 1.4 章節(jié)安排13-15
• 第二章 腦功能探測系統(tǒng)構(gòu)架15-22
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 硬件設(shè)計構(gòu)架16-19
• 2.2.1 可控弱磁陣列刺激16-18
• 2.2.2 弱磁刺激下 EEG 信號檢測18
• 2.2.3 PPG 信號檢測18-19
• 2.3 數(shù)據(jù)分析方法19-21
• 2.3.1 EEG數(shù)據(jù)分析方法19-20
• 2.3.2 HRV數(shù)據(jù)分析方法20
• 2.3.3 EEG-fMRI數(shù)據(jù)分析方法20-21
• 2.4 小結(jié)21-22
• 第三章 系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)22-38
• 3.1 弱磁陣列刺激22
• 3.2 EEG 采集22-33
• 3.2.1 前端放大電路設(shè)計22-25
• 3.2.2 AD采集25-27
• 3.2.3 數(shù)字濾波器27-33
• 3.2.4 實際電路測試效果33
• 3.3 弱磁陣列刺激下多通道EEG檢測解決方案33-35
• 3.3.1 弱磁刺激下EEG檢測33-34
• 3.3.2 多通道EEG檢測34-35
• 3.4 PPG信號檢測35-37
• 3.4.1 傳感器設(shè)計35-37
• 3.4.2 噪聲的處理37
• 3.5 小結(jié)37-38
• 第四章 實驗和數(shù)據(jù)分析38-54
• 4.1 腦電實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析38-44
• 4.1.1 腦電信號的特性和分類38-39
• 4.1.2 腦電信號的分析方法39
• 4.1.3 腦電信號采集實驗設(shè)計39-40
• 4.1.4 腦電實驗數(shù)據(jù)分析40-44
• 4.2 HRV實驗和數(shù)據(jù)分析44-53
• 4.2.1 RR間期提取44-46
• 4.2.2 實驗數(shù)據(jù)的獲取46-47
• 4.2.3 HRV分析方法47-48
• 4.2.4 結(jié)果分析48-53
• 4.3 小結(jié)53-54
• 第五章 軟件界面設(shè)計54-61
• 5.1 編程環(huán)境的選擇54
• 5.2 整體界面設(shè)計54-55
• 5.3 EEG顯示分析界面設(shè)計55-59
• 5.4 PPG采集分析軟件設(shè)計59-60
• 5.5 小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)及展望61-62
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明66-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：939924