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《燕山大学》 2016年
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便携式经颅磁刺激系统设计与研究

杨春林  
【摘要】:经颅磁刺激技术是利用瞬变电流产生瞬变磁场,瞬变磁场通过空间直接耦合进入到人体组织内部,进而在刺激靶区产生感应电流到达刺激细胞的效果。经颅磁刺激技术作为一种脑调控技术,在脑功能检测、心理疾病和精神疾病的诊断与治疗方面发挥着日益突出的作用。然而,现有的经颅磁刺激系统大多体积庞大、价格昂贵,难以满足日益增长的家庭和社区医疗服务的需求,为此,设计研发一套便携式经颅磁刺激系统是非常有价值的工作。本文根据实际需要,利用现有的技术条件,设计研制了一套便携式经颅磁刺激系统。文章中阐述了经颅磁刺激器工作过程中电磁转换的原理,分析了决定磁感应强度的各种因素,并结合神经细胞刺激阈值理论,详细计算了便携式经颅磁刺激系统元件的参数,设定了便携式经颅磁刺激系统的性能指标;讨论了便携式经颅磁刺激系统的具体实现方案,分模块介绍电源模块的设计与调试,储能电容的选型与测试,能量释放与回收电路的设计与调试,系统线圈的设计与仿真以及控制端APP的设计与编写;文章最后根据设计要求对电源模块、储能电容、系统线圈进行了相应的测试,并对整个系统进行了完整的联调测试。经过两年多的努力最终完成样机的研制,该样机最大刺激强度为1.5T,最大刺激频率为5Hz,同时样机体积为25cm*15cm*10cm,采用智能控制端与用户交互,增强了用户体验,同时将系统功耗减小到200W,达到设计要求。考虑到系统的应用环境,在系统设计之初就将降低系统的制作和使用成本列为了设计的重要参考因素,大大的降低了系统的制作和使用成本。本论文对便携式经颅磁刺激系统进行了一些新的尝试与研究,这些工作将对便携式经颅磁刺激系统的发展提供一些新的思路。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP311.52

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