便攜式經顱直流電刺激系統設計與實現.pdf

1、神經系統類疾病是世界上發(fā)病率、致殘率、死亡率非常高的疾病。如何更有效地治療神經系統疾病，減少患者的痛苦及提高患者的生活質量已成為神經科學領域研究的熱門話題。
　　目前許多研究表明，經顱直流電刺激對神經系統類疾病的臨床治療具有積極的效果。國外得到最廣泛應用的是德國NeuroConn公司和美國Soterix公司的經顱直流電刺激產品，但是國內還沒有專業(yè)的經顱直流電刺激產品。NeuroConn公司和Soterix公司已合作研發(fā)一套便攜式經

2、顱電刺激產品，但是刺激參數必須連接電腦才可調并且沒有充電接口，因此本論文自主研究并設計了一套低功耗、可充電、刺激參數數字可調、多種刺激模式、安全可靠的便攜式經顱直流電刺激系統。
　　本文研制出的經顱直流電刺激系統主要由硬件電路和人機交互界面組成。硬件電路設計包括設計具有數字可調的電流源電路、實時監(jiān)控的過流保護電路和高精度的阻抗檢測電路。電流源電路是整個經顱直流電刺激系統的基礎，電流輸出在0~1mA范圍內時誤差小于20μA，電流輸出

3、在1mA~2mA范圍內時誤差小于50μA，數字最小可調步長為50μA。過流保護電路能夠實時監(jiān)控刺激電流幅度，來保證刺激電流在人體安全閾值內。阻抗檢測電路的功能是檢測電極與頭皮的接觸狀態(tài)，系統的阻抗檢測在3.92kΩ以下，其誤差低至70Ω。另外，經顱直流電刺激系統具有自動增減功能，當電流幅度設置前后變化時，系統會根據之前電流幅度逐漸增減到之后的設定值。因此，用戶不會因為刺激期間電流幅度劇烈變化，而感到刺痛感。另外，系統樣機的最大功耗約為6