经穴磁刺激系统及诱发脑电特征研究
经穴磁刺激是将磁刺激技术与传统中医穴位理论相结合，利用磁线圈产生感应电流刺激穴位，通过经络线传导，激活与穴位相连通的可兴奋组织细胞，以达到治疗疾病的目的。经穴磁刺激与针灸或电刺激相比具有无痛，无创伤、不接触、易于重复和进行深部刺激等独特优点。
由于经穴磁刺激技术是近年来兴起的一种新的磁刺激技术，其相关的机理和刺激方法仍处于试验研究阶段，还有许多关键问题有待解决，如:经穴刺激线圈的聚焦性和优化、有效刺激方式、电磁刺激诱发肌电和脑电特征等。针对目前经穴电磁刺激技术应用中存在的问题，本文围绕经穴刺激仪设计与诱发脑电特征提取，研究了经穴电磁刺激诱发的大脑生物电效应。具体完成工作如下:
(1)磁刺激仪硬件电路设计。为了获得精确可调的刺激信号，基于DDS技术，利用C8051F021单片机及内置的模拟/数字外设，设计了磁刺激仪硬件电路，产生频率、强度、刺激波形可调的电磁刺激信号，同时该电路可实现外部按键控制以及显示刺激信号参数等功能。
(2)磁刺激线圈设计与优化。在理论分析载流线圈磁场分布基础上，设计了不同8字形和碗状结构磁刺激线圈，并采用Ansys有限元分析软件对线圈沿径向和轴向产生的磁场分布进行仿真和优化，研究了8字形和碗状结构线圈的磁场聚焦性和刺激深度。获得了适合于经穴磁刺激系统的最佳线圈形状和参数，为穴位磁刺激技术应用于临床治疗奠定了良好基础。
(3)磁刺激仪软件系统设计。为了使得软件具有可移植性和通用性，磁刺激仪软件采用C语言的模块化编程，同时利用C8051F021单片机内置定时器定时，使得磁刺激仪产生高精度刺激信号。并且通过外加外部存储器，用于存储刺激信号参数，以防止掉电后参数的丢失。
(4)经穴电磁刺激诱发脑电特征研究。由于不同经穴电磁刺激方式会诱发不同脑电信号特征，采用40导联脑电事件相关电位仪采集诱发脑电信号，利用功率谱分析方法提取脑电特征，研究经穴电磁刺激的时间效应、频率效应以及刺激强度、波形对诱发脑电特征的影响。结果表明:刺激频率为200Hz、强度为2mT且刺激穴位后5-10分钟内脑电特征最明显;在撤去刺激5分钟后，脑电特征恢复正常。
本文设计的经穴磁刺激仪以及经穴刺激方法为电磁刺激技术应用于神经系统疾病治疗与运动系统康复训练等方面奠定了良好的基础。
经穴磁刺激;碗状线圈;诱发脑电;频域特征;生物电效应
山西大学
硕士
物理电子学
乔晓艳
2013
中文
R245.9
81
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）