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体感诱发电位的提取与分析

李卓  
【摘要】:研究人体在正常功能状态下和在疾病过程中的诱发电位的变化,在基础生理研究和临床诊断上都有着重要的意义。各种不同形式的刺激都能引起诱发电位,其中体感诱发电位可以反映脊髓和中枢神经系统功能的完整性以及大脑对体感刺激的反应机制。 本文首先设计实现了一种新型的体感诱发电位电流刺激器,该刺激器采用恒流脉冲电刺激,便于评价刺激参数。体感刺激器内含高压,保障受试者的安全极为重要。为此,我们采用专用DC/DC隔离电源供电,由单片机产生的所有控制信号都经过光电耦合电路隔离对恒流发生电路进行控制。刺激电流的参数都通过计算机进行精确控制,操作简单,界面友好。而且,整个电路板设计小巧,使用方便。 由于体感诱发电位信号幅度非常小,会淹没在背景脑电中,难以提取,必须采用适当的数据分析处理方法才能从采集到的脑电信号中提取到诱发电位信号。本文详细介绍了在诱发电位信号处理中最常用的相干平均方法和频域分析方法,并对它们的各自特点和适用范围进行了对比。 本文利用电流刺激器和现有的脑电图机组成了可用于研究体感诱发电位的实验系统,并设计进行了多次实验。在实验过程中使用了多种方法来减少刺激伪迹对于数据分析的影响,信号分析结果表明采取的措施非常有效,诱发电位数据中几乎不含刺激伪迹。通过对脑电数据的分析处理,我们利用相干平均方法提取到了瞬态体感诱发电位,利用频域分析的方法提取到了稳态体感诱发电位,并对它们的产生机理进行了分析,我们的结果与很多学者的报道相一致。同时,本文结合频域分析方法和脑电地形图技术,绘制了稳态体感诱发电位幅度地形图,直观地反应了诱发电位在头皮的分布情况,并分析了与之对应的大脑活动。事实证明,对体感诱发电位的分析是研究大脑对体感刺激反应的一种有效的方法。


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