便携式经颅磁刺激系统设计与研究

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硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 MASTERS DISSERTATION 论文题目 便携式经颅磁刺激系统设计与研究 作者姓名杨春林 学科专业模式识别与智能系统 指导教师李小俚 教授 2016 年年 5 月月 中图分类号TP391学校代码10216 UDC621密级公开 工学硕士学位论文工学硕士学位论文 便携式经颅磁刺激系统设计与研究 硕 士 研 究 生杨春林 导师李小俚 教授 申请学位工学硕士 学科专业模式识别与智能系统 所在单位电气工程学院 答辩日期2016 年 5 月 授予学位单位燕山大学 ADissertation in Pattern recognition and intelligent system DESIGN AND RESEARCH OF THE PORTABLE TRANSCRANIAL MAGNETIC STIMULATION SYSTEM by Yang Chunlin Supervisor Professor Xiaoli Li Yanshan University May, 2016 燕山大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明此处所提交的硕士学位论文便携式经颅磁刺激系统设计与研 究 ,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得 的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的 研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律 结果将完全由本人承担。 作者签字日期年月日 燕山大学硕士学位论文使用授权书 便携式经颅磁刺激系统设计与研究系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在 导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有,本论文的研 究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论 文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被 查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文, 可以公布论文的全部或部分内容。 保密,在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密。 (请在以上相应方框内打“” ) 作者签名日期年月日 导师签名日期年月日 摘要 -I- 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。 关键词经颅磁刺激系统;刺激强度;刺激频率;轻巧便携;控制端 APP Abstract - II - Abstract Transcranial magnetic stimulation is the use of the transient current generated transient magnetic field transients into the space directly coupled to the internal body tissue, and thus stimulates the induced current reaching the target cell stimulating eff
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