1-f波電刺激前后腦電功率譜和復(fù)雜度的分析研究.pdf

1、電刺激在神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。目前常用的治療方法主要有腦深部電刺激(Deep brain stimilaTiO2,DBS)、迷走神經(jīng)電刺激(Vagus nervestimulaTiO2,VNS)、跨顱磁刺激(Transcranial magnetic stimulaTiO2,TMS)和經(jīng)皮神經(jīng)電刺激(Transcutaneous electrical nerve stimulaTiO2,TENS)。這幾種方法都是通過(guò)改變

2、脈沖波形和幅度達(dá)到治療目的的,而這些脈沖的波形和幅度都是固定的,對(duì)人體大腦進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間多次刺激后,大腦逐漸適應(yīng)電脈沖的刺激,從而導(dǎo)致治療效果減弱,針對(duì)這一狀況,本文設(shè)計(jì)研制了1/f波電刺激器。1/f波電脈沖是隨機(jī)變化的信號(hào),與幽靜小溪的潺潺流水和徐徐襲來(lái)的清風(fēng)的變化規(guī)律,以及人在安靜、愉快時(shí)的α腦電波、心律周期等生物信號(hào)的變化節(jié)奏相吻合,在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域有很好的發(fā)展前景。
　　 對(duì)失眠、焦慮、抑郁、神經(jīng)衰弱病人大腦皮層的特定

3、部位進(jìn)行1/f波電刺激,以達(dá)到恢復(fù)人體神經(jīng)系統(tǒng)的安眠、鎮(zhèn)靜、抗焦慮、抗抑郁的生物效應(yīng)的目的。并采集刺激前、后的腦電信號(hào),分別進(jìn)行分析研究,進(jìn)一步探討治療的效果。
　　 在硬件設(shè)計(jì)中,微功耗和便攜式成為設(shè)計(jì)的主要考慮因素。1/f波電刺激系統(tǒng)硬件主要由51單片機(jī)P89C58BP、ADC0809及集成運(yùn)算放大器構(gòu)成,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、體積小、便于攜帶等特點(diǎn)；腦電數(shù)據(jù)的采集傳輸部分主要由USB型單片機(jī)C8051F320、微功耗單片機(jī)

4、MSP430F149和放大器組成。根據(jù)MSP430F149單片機(jī)具有超低功耗的特點(diǎn),利用其高精度12位AD轉(zhuǎn)換器采集2路1/f波電刺激前、后的腦電信號(hào),并同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)及傳輸。C8051F320內(nèi)自帶USB控制器,因此硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸。程序設(shè)計(jì)均用單片機(jī)C51語(yǔ)言開發(fā)。
　　 腦電的功率譜特征與腦力疲勞程度之間有著密切的關(guān)系,能靈敏地反應(yīng)出腦力疲勞程度的變化。對(duì)刺激前、后的腦電信號(hào)進(jìn)行功率譜分析,表明1/f