神經(jīng)動作電位記錄模塊與神經(jīng)刺激模塊的研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)研究表明,神經(jīng)脈沖電刺激可以有效緩解疼痛,且相對于傳統(tǒng)藥物療法而言,副作用小、治療效果明顯。然而,現(xiàn)階段的商用實(shí)驗(yàn)設(shè)備體積龐大、笨重,不便進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)。為了滿足該領(lǐng)域的研究需求,能夠應(yīng)用于動物實(shí)驗(yàn)的便攜式微型神經(jīng)信號記錄模塊與神經(jīng)刺激模塊亟待開發(fā)。針對這類問題,本文設(shè)計(jì)和測試了微型神經(jīng)動作電位記錄模塊與神經(jīng)刺激模塊。這兩款模塊的構(gòu)建對于更好地采集實(shí)驗(yàn)動物的神經(jīng)信號以及進(jìn)行神經(jīng)電刺激止痛實(shí)驗(yàn)具有重要的意義。
　　本文根據(jù)神經(jīng)動作

2、電位信號的特點(diǎn)和神經(jīng)電刺激的要求,對神經(jīng)動作電位記錄模塊和神經(jīng)刺激模塊進(jìn)行了系統(tǒng)方案的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。詳細(xì)論述了以C8051單片機(jī)作為控制核心,利用2.4GHz商用無線芯片nRF24L01實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煽钅K。模擬放大濾波電路實(shí)現(xiàn)神經(jīng)信號的調(diào)理,模數(shù)轉(zhuǎn)換器控制程序?qū)崿F(xiàn)神經(jīng)信號的數(shù)字化,通過無線控制程序的設(shè)計(jì),完成了無線數(shù)據(jù)傳輸,上位機(jī)中自主研發(fā)的具有用戶圖形界面的LabVIEW軟件實(shí)時(shí)處理和分析數(shù)據(jù),顯示出結(jié)果,并可通過指令控制刺

3、激模塊產(chǎn)生脈沖電刺激。自主設(shè)計(jì)模塊電路板并使用商用電介質(zhì)天線,大大減小了模塊的尺寸,實(shí)現(xiàn)了模塊的微型化。模塊采用可充電鋰電池進(jìn)行供電,持續(xù)工作時(shí)間20h以上。
　　模塊測試結(jié)果表明,神經(jīng)動作電位記錄模塊能夠準(zhǔn)確記錄神經(jīng)動作電位信號,神經(jīng)刺激模塊能夠產(chǎn)生預(yù)設(shè)參數(shù)的脈沖電刺激,達(dá)到進(jìn)行神經(jīng)刺激止痛的要求。本文模塊和商用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的性能對比結(jié)果表明,本文模塊已能夠在一定程度上替代商用實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn),且本文模塊具有體積小、功耗低、響應(yīng)