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經穴磁刺激系統(tǒng)及誘發(fā)腦電特征研究 【摘要】 ：經穴磁刺激是將磁刺激技術與傳統(tǒng)中醫(yī)穴位理論相結合,利 用磁線圈產生感應電流刺激穴位,通過經絡線傳導,激活與穴位相連通 的可興奮組織細胞,以達到治療疾病的目的。經穴磁刺激與針灸或電 刺激相比具有無痛,無創(chuàng)傷、不接觸、易于重復和進行深部刺激等獨 特優(yōu)點。由于經穴磁刺激技術是近年來興起的一種新的磁刺激技術 , 其相關的機理和刺激方法仍處于試

驗研究階段 ,還有許多關鍵問題有 待解決,如：經穴刺激線圈的聚焦性和優(yōu)化、有效刺激方式、電磁刺 激誘發(fā)肌電和腦電特征等。 針對目前經穴電磁刺激技術應用中存在的 問題,本文圍繞經穴刺激儀設計與誘發(fā)腦電特征提取,研究了經穴電磁 刺激誘發(fā)的大腦生物電效應。具體完成工作如下： (1)磁刺激儀硬件 電路設計。為了獲得精確可調的刺激信號 , 基于 DDS 技術 , 利用 C8051F021 單片機及內置的模擬／數字外設,設計了磁刺激儀硬件電 路,產生頻率、強度、刺激波形可調的電磁刺激信號,同時該電路可實 現外部按鍵控制以及顯示刺激信號參數等功能。 (2)磁刺激線圈設計 與優(yōu)化。在理論分析載流線圈磁場分布基礎上,設計了不同 8 字形和 碗狀結構磁刺激線圈,并采用 Ansys 有限元分析軟件對線圈沿徑向和 軸向產生的磁場分布進行仿真和優(yōu)化,研究了 8 字形和碗狀結構線圈 的磁場聚焦性和刺激深度。 獲得了適合于經穴磁刺激系統(tǒng)的最佳線圈 形狀和參數,為穴位磁刺激技術應用于臨床治療奠定了良好基礎。(3) 磁刺激儀軟件系統(tǒng)設計。為了使得軟件具有可移植性和通用性 ,磁刺

激儀軟件采用 C 語言的模塊化編程,同時利用 C8051F021 單片機內置 定時器定時,使得磁刺激儀產生高精度刺激信號。并且通過外加外部 存儲器,用于存儲刺激信號參數,以防止掉電后參數的丟失。(4)經穴電 磁刺激誘發(fā)腦電特征研究。 由于不同經穴電磁刺激方式會誘發(fā)不同腦 電信號特征,采用 40 導聯(lián)腦電事件相關電位儀采集誘發(fā)腦電信號,利 用功率譜分析方法提取腦電特征 ,研究經穴電磁刺激的時間效應、頻 率效應以及刺激強度、波形對誘發(fā)腦電特征的影響。結果表明：刺激 頻率為 200Hz、強度為 2mT 且刺激穴位后 5-10 分鐘內腦電特征最明 顯；在撤去刺激 5 分鐘后,腦電特征恢復正常。本文設計的經穴磁刺 激儀以及經穴刺激方法為電磁刺激技術應用于神經系統(tǒng)疾病治療與 運動系統(tǒng)康復訓練等方面奠定了良好的基礎。 【關鍵詞】 ：經穴磁刺激 碗狀線圈誘發(fā)腦電頻域特征電磁刺激效應 【學位授予單位】 ：山西大學 【學位級別】 ：碩士 【學位授予年份】 ：2013 【分類號】 ：TN911.7;R245 【目錄】 ：目錄 4-7Contents7-10 中文摘要 10-12ABSTRACT12-14 第 一章緒論 14-191.1 經穴磁刺激技術概述 141.2 經穴磁刺激與腦電信號 研究意義 14-151.3 國內外研究現狀 15-171.3.1 磁刺激研究現狀 15-161.3.2 磁刺激誘發(fā)神經效應 16-171.4 主要研究內容與論文結構 17-191.4.1 主要研究內容 17-181.4.2 論文結構 18-19 第二章磁刺激儀 硬件系統(tǒng)設計 19-312.1 磁刺激儀原理 19-202.1.1 電磁場理論概述

19-202.1.2 經穴磁刺激電生理基礎 202.2 磁刺激儀硬件系統(tǒng)設計 20-302.2.1 設計思路與方法 20-222.2.2 信號發(fā)生器設計 22-272.2.3 電 源電路設計 27-292.2.4 功放電路設計 29-302.3 本章小結 30-31 第三章 經穴磁刺激儀線圈設計 31-413.1 線圈優(yōu)化及仿真 31-383.1.1 磁場分布 理 論 計 算 31-323.1.2 刺 激 線 圈 仿 真 32-363.1.3 仿 真 結 果 與 分 析 36-383.2 磁刺激儀線圈設計 38-403.2.1 線圈制作 383.2.2 線圈參數測 試與分析 38-403.3 本章小結 40-41 第四章經穴磁刺激軟件系統(tǒng)設計 41-594.1 軟件系統(tǒng)設計概述 41-424.2 主程序設計 42-494.2.1 設計思路 及方法 42-434.2.2 主程序設計 43-494.3 子程序設計 49-584.3.1 按鍵處 理子程序設計 49-534.3.2 信號輸出子程序設計 53-554.3.3 外部存儲器 程序設計 55-584.3.4 波形存儲表設計 584.4 本章小結 58-59 第五章經 穴電磁刺激誘發(fā)腦電特征研究 59-745.1 腦電信號概述 59-625.1.1 腦電 波 595.1.2 腦電信號測量 59-615.1.3 腦電信號處理 61-625.2 經穴電刺 激誘發(fā)腦電特征 62-665.2.1 電刺激系統(tǒng) 62-635.2.2 實驗方法及過程 63-645.2.3 結果與分析 64-665.3 經穴磁刺激誘發(fā)腦電特征 66-735.3.1 磁 刺 激 系 統(tǒng) 66-675.3.2 實 驗 方 法 及 過 程 67-685.3.3 結 果 與 分 析 68-735.4 本章小結 73-74 第六章總結與展望 74-756.1 總結 746.2 展望 74-75 參考文獻 75-78 攻讀學位期間取得的研究成果 78-79 致謝 79-80 個人簡況及聯(lián)系方式 80-82

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