【摘要】：近年來(lái),深部腦刺激治療癲癇的研究得到了越來(lái)越多的重視。但是,在電刺激治療癲癇的研究中,現(xiàn)有的刺激模式多是開(kāi)環(huán)的,不能根據(jù)病人病情的變化自動(dòng)輸出電刺激信號(hào)；而已有的閉環(huán)式電刺激器在靈活性和通用性上也存在很多不足。因此開(kāi)發(fā)可以自動(dòng)根據(jù)癲癇的發(fā)作狀態(tài)輸出電刺激的閉環(huán)式系統(tǒng)對(duì)于電刺激治療癲癇的研究有著重要的意義。 本文利用LabVIEW軟件和美國(guó)國(guó)家儀器公司的NI USB-6251數(shù)據(jù)采集卡,結(jié)合放大器、刺激器等設(shè)備,針對(duì)大鼠癲癇模型的海馬區(qū)局部場(chǎng)電位特征,設(shè)計(jì)了一種癲癇檢測(cè)與閉環(huán)式深部腦刺激系統(tǒng)。主要工作包括：(1)設(shè)計(jì)閉環(huán)式控制程序,完成實(shí)時(shí)腦電信號(hào)分析,以及給定參數(shù)的電刺激輸出等功能；(2)設(shè)計(jì)癲癇檢測(cè)算法,能夠在保證癲癇檢測(cè)正確率的基礎(chǔ)上,提高檢測(cè)的實(shí)時(shí)性；(3)利用大鼠癲癇模型評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能,考察不同電刺激參數(shù)對(duì)于癲癇發(fā)作的抑制效果。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)和主要研究結(jié)果如下： (1)應(yīng)用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的閉環(huán)式控制程序。該程序?qū)崟r(shí)性高,可擴(kuò)展性強(qiáng),能夠控制NI USB-6251數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行大腦場(chǎng)電位信號(hào)的采集,并在檢測(cè)到癲癇波后輸出刺激觸發(fā)信號(hào),觸發(fā)刺激器輸出刺激脈沖。刺激延時(shí)只有0.12s左右。而且,程序功能的更改和移植也很方便。 (2)設(shè)計(jì)了結(jié)合信號(hào)幅值、斜率和海岸線參數(shù)的癲癇波檢測(cè)新算法。算法計(jì)算速度快,檢測(cè)效果好。大鼠癲癇模型海馬腦區(qū)場(chǎng)電位信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果表明,利用本文設(shè)計(jì)的癲癇檢測(cè)算法,該系統(tǒng)癲癇波的檢出率可以達(dá)到91.3%,而誤檢率只有8%。 (3)大鼠癲癇模型的在體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在癲癇發(fā)作期,高頻電刺激對(duì)癲癇有一定的抑制作用。然而當(dāng)電刺激發(fā)生在癲癇發(fā)作間期時(shí),癲癇活動(dòng)反而容易增強(qiáng)。而且,10s時(shí)長(zhǎng)的刺激脈沖對(duì)癲癇發(fā)作的抑制效果要比5s時(shí)長(zhǎng)的好,但是持續(xù)1min以上的刺激脈沖的抑制效果并不明顯。 總之,本文設(shè)計(jì)的閉環(huán)式電刺激系統(tǒng),能夠自動(dòng)檢測(cè)場(chǎng)電位中的癲癇波,并根據(jù)用戶的設(shè)置,輸出特定頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)長(zhǎng)的電刺激脈沖。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高頻電刺激對(duì)癲癇有一定的抑制作用。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)性高,靈活性好,通用性強(qiáng),可以成為深部腦刺激抑制癲癇實(shí)驗(yàn)研究的有效工具。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：R742.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2533037