单相恒流脉冲神经刺激器的设计

以单片机作为神经刺激器的控制核心,可以很方便地产生各种刺激模式。两级恒流,脉宽监控和浮地,不但保证了高质量恒流刺激脉冲的产生,而且也保证了电气安全。无论使用针型电极或者体表敷贴电极,都能达到超强刺激。

热释电复合材料PZT－PVDF的介电性与热释电性

制备了ＰＺＴ－ＰＶＤＦ热释电复合材料，并利用Ｘ射线衍射仪、扫描电镜和差热分析仪，分别对热释电复合材料的晶体结构、表面形貌和相变进行了分析．采用电桥法和Ｂｙｅｒ－Ｒｏｕｎｄｙ法分别测量了热释电复合材料的介电常数和热释电系数，讨论了热刺激电流对热释电系数测量的影响，得到了１００℃时热释电系数ｐ为１４ｎＣ／ｃｍ２℃、品质因数ｐ／εｒ为０．

基于Zigbee通信的植入式神经电刺激系统的研究

目的:研制一种植入式神经电刺激系统。方法:采用Zigbee通信技术和双相恒流刺激产生技术设计系统,利用Zigbee同步时间唤醒技术实现系统的低功耗设计。结果:系统植入电刺激器和外部控制器之间可以双向无线通信,植入电刺激器的刺激强度、频率、脉宽、极性能够可控输出。结论:系统实现了PCB的一体化集成,功耗低,并且刺激输出波形不会因为人体组织负载阻抗的变化而变化,同时可以减小大电流刺激的疼痛感。

基于MSP430的用于大鼠癫痫实验的电刺激器研究

目的:设计基于MSP430的用于大鼠癫痫实验的电刺激器。方法:采用低功耗单片机MSP430F1611和压控双相恒流刺激产生技术设计系统。结果:系统通过PC设置电刺激波形、频率、脉宽、强度,控制电刺激器工作。结论:系统功耗低,并且实现刺激参数可控输出,刺激参数不会因为负载阻抗的变化而变化,满足了实验的要求。

恒流型TENS治疗仪的设计

介绍一种恒流型TENS治疗仪的工作原理和结构。该仪器采用CMOS 555时基电路进行定时控制,VMOS场效应管型 开关控制,梳状恒流方波输出。

基于计算机多媒体声音资源的体感诱发电位刺激器的研制

介绍一种新的用于刺激产生体感诱发电位的神经刺激器。此刺激器是基于计算机的多媒体声音资源,并且巧妙地运用声卡本身的模数和数模转换功能,将声音波形文件通过计算机声卡输出,借助于后面简单、稳定的电压扩展电路和恒流恒压源电路,得到0～100V范围内连续可调电压的刺激信号并且这些信号有不同的电流档限制。从而确保刺激器既可产生稳态体感诱发电位,又可以产生瞬态体感诱发电位。

NSD-1型神经肌肉电诊断系统的研制

NSD－1型神经肌肉电诊断系统可以进行强度—时间曲线检查及时值测定，用于周围神经损伤的诊断。该系统以80486PC机为核心，利用VisualC＋＋进行程序开发。临床试用表明，效果较满意。

医用新型高精密恒流电刺激器系统的设计

提出一种新型医用高精密恒流电刺激器系统的整体方案,可作为诱发电位的电刺激器,也可用作功能式神经肌肉电刺激器。针对高精密恒流电刺激器对刺激电压高伏值和刺激电流高精确度的设计要求,电源设计部分采用推挽升压后再倍压整流得到一个平稳的360 V高压,同时电路中的12 bit D/A和运放组成的恒流源电路可以保证一个高质量的脉宽低于10μs、最大100 m A恒定电流的产生。针对高精密恒流电刺激器的高人体安全系数的要求,对电路中的控制信号、反馈信号和通信信号采用光电隔离,并对供电电源采用DC-DC电源隔离屏蔽;同时设计了过流保护电路、脉宽限制电路和脉宽检错电路,结合底层硬件保护和上层脉宽检错电路的双重安全保护措施,大大提高了刺激器的安全系数。系统硬件电路的仿真和实际测试结果证明该设计方案的可行性和可靠性可满足临床医疗检测的要求。

铁电复合材料TGS·PVDF的性能研究

本文介绍了TGS·PVDF铁电复合材料的制备方法和测量方法,分析了不同体积比的复合材料的介电、热激电流和热释电特性,确定了该种材料作为热释电体的工作温度,并发现它能贮存巨量的电荷面密度,预示着该材料的应用前景。

铁电粉粒的介电测量

用理论模型说明了铁电微晶粉料在铁电转变中不显露出宏观的介电常数居里峰 .对钛酸钡粉粒的测量证实了理论结果 .实验表明 ,TSC测量可觉察粉料的极性转变 .在经历顺电至铁电相变后 。

高温气冷堆燃料装卸系统计数器电路改进设计

对10MW高温气冷堆（HTR-10）燃料装卸计数系统中采用涡流传感原理设计的原有计数器进行了优化——将原来的恒压源激励改进为恒流源激励，并且激励源的幅值和频率均变为可调，以提高系统的性能。对改进电路的实验电路板进行了在线实验，实验表明，改进的计数器计数准确，充分适应现场情况的复杂性，并增加了传感器的灵敏度，提高了系统的可靠性。

基于LCCL谐振变换器拓扑的新型经颅磁刺激电容器充电电源设计

为提高经颅磁刺激(TMS)的电流脉冲频率,该文提出一种基于电感-电容-电容-电感谐振变换器(LCCLRC)的电容器充电电源(CCPS)。首先,利用基波分析法推导出LCCLRC恒流输出以及逆变器输出电压与电流零相位条件的近似表达式;其次,对较小物理尺寸和较大电流增益的变换器的设计条件进行分析,根据仿真实验可得,以LCCL RC为充电电源的TMS系统脉冲频率是LCLCRC的1.21倍;最后,设计平均输出电流为1.15A、功率为118.37W的样机原型。结果表明,样机原型的实际电流增益为0.904,将3300μF储能电容从0V充电至100V的时间为315ms。相对于LCLCRC电容器充电电源,其充电时间减少了21.25%。实验结果验证了该理论分析的有效性。

多参数可调经颅微电流刺激仪的研制和基于脑电的效果评测

经颅微电流刺激已被广泛用于改善和治疗焦虑、抑郁和失眠等不适应症。研制一种波形、脉宽、重复频率和强度等多参数可调的经颅微电流刺激仪。在设备开发中,为避免个体头部阻抗差异导致的刺激电流强度变化,利用恒流模块实现相同强度的脑部刺激电流。为评估刺激效果,招募20个志愿者进行实际测试。通过脑电频谱分析和双因素重复方差分析方法,对不同刺激波形在刺激前后的脑电α频段频谱含量进行评估。评估结果表明,α频段频谱含量在刺激参数和刺激前后两个因素的交互作用显著(P<0.01),4种波形(方波、三角波、锯齿波、正弦波)均能在不同程度上有效提升α频段频谱含量,且正弦波刺激能显著提高EEGα频段的频谱含量(功率谱占比提高20%以上),由此证明设备的有效性。

基于直流电刺激的细胞生长培养系统的研制

一种基于直流电刺激的细胞生长培养系统。实现了在μA级电流情况下对组织细胞进行刺激,能完成实时刺激数据的采集、特征信号的数据分析、处理和波形显示等操作。恒流源的电流的输出范围为1～100μA,相对误差小于5%。

一种用于生物刺激反馈系统的新型刺激电流源

在临床医学领域,生物刺激反馈技术已被越来越多地用于偏瘫患者的运动功能康复治疗。刺激电流源作为生物刺激反馈系统的重要组成部分,一直以来都是该领域的研究重点。基于双相脉冲波设计了适用于生物刺激反馈的刺激电流源,并进行了实验和测试。结果表明,系统输出的双相脉冲波形幅值在0-80 m A连续可调,波形稳定,刺激频率和连续刺激时间等参数可根据需要进行设定,这为生物刺激反馈系统的进一步研究和完善提供了参考和依据。

一种新型智能电刺激治疗仪的研究

目的:针对目前电刺激治疗设备可调参数少、易产生组织极化和刺激电流不稳定等问题,研发一种基于单片机控制的新型智能电刺激治疗仪。方法:硬件系统以ADμC831为核心,电路包括按键控制、液晶显示、输出电路和反馈回路等。设计了正负对称的刺激脉冲模式,采用C语言进行模块化编程。结果:实现了电刺激波形的智能化组合及参数变化与调节,输出脉冲正负对称,提供恒流刺激模式。结论:电刺激器的设计新颖,具有固定和可编程两种刺激脉冲设置模式,脉冲波形和相关参数定量可调,可适用于不同医学基础研究及临床电刺激与治疗应用。

恒流多通道动物机器人遥控刺激系统的研制

遥控刺激系统是动物机器人摆脱各种信号线束缚实现自由运动的必经之路,也是动物机器人走出实验室的必需设备,它的研制在动物机器人研究中具有重要的意义。恒流多通道动物机器人遥控刺激系统由"刺激信号发射站"和"背负式微刺激器"两大部分组成,其不但能够实现对动物机器人双相的恒流脉冲刺激,而且每通道的多个刺激参数分别可调,同时还具有多点位联合刺激和延时刺激的功能。其中,"背负式微刺激器"尺寸小,重量轻,能耗低,性能可靠,适合小型动物的无线刺激实验。

基于ZigBee通信的自启动食管起搏器研究（英文）

针对将功能性电刺激应用于贲门失弛缓症及术后反流的治疗需要,设计了一种基于ZigBee通信的自启动食管起搏系统.系统采用ZigBee通信技术和双相压控恒流源技术进行设计,实现了植入式刺激器和外部遥控设备之间的双向通信,保证脉冲参数实时可调.同时,系统前端安装弯曲传感器,采集吞咽信号,自动启动体内刺激器.此外,系统利用MSP430F149超低功耗模式和ZigBee定时唤醒技术实现了植入式设备的低功耗要求.在不同的通信距离下对系统进行测试,证明了ZigBee通信的可行性.对5名受试者进行吞咽信号采集与处理实验,结果显示,系统可以100%检测到受试者吞咽引起的电压变化.利用高精度示波器和万用表对系统生成的刺激脉冲的强度、频率、脉宽性能指标进行测试,数据分析结果表明,实际测量值与理论值相对误差均小于2.08%.利用食管起搏器对家兔食管进行单点电刺激,结果显示一定幅值的刺激脉冲能引起食管的有效收缩,验证了设计原理的正确性和系统的可行性.

多通道植入式神经电刺激系统

开发出一套植入式多通道神经电刺激系统,通过刺激大鼠脑部一些特定区域可实现对大鼠的运动控制.该系统包括远程控制指令发射装置和植入式神经刺激系统两部分.远程发射装置主要包括控制界面(PC机或笔记本电脑上用VC++实现)和无线发射器(用CC2430实现)两部分.植入式神经刺激系统主要包括:无线接收器、脉宽调制到模拟信号转换电路(PWMAC)、压控恒流源以及多路模拟开关.植入式神经电刺激系统采用无线射频单片机CC2430作为微控制单元(MCU),将单片机和无线通信模块集成到一片芯片上,大大减小了体积和重量,体积为20mm×25 mm×3mm,质量为7 g(含可充电锂电池3 g),可稳定工作3小时.脉宽调制到模拟信号转换电路可使不带数模转换(DAC)功能的单片机CC2430也能产生可调电压信号,这些电压信号输入到压控恒流源就可以产生可控的恒流源信号,而可控的恒流源信号经过多路模拟开关电路则可以生成用于神经刺激的可控的双相恒流源信号.大鼠内侧前脑束(MFB)区单侧和第一躯体感觉皮质桶状区(S1BF)左右双侧被选中作为实验中的刺激神经位点,每个神经位点植入一对电极.每对电极作为一个通道与神经刺激系统相连,因此可以通过远程控制指令发射装置实时调节每个通道的电流刺激参数.实验结果表明:合适的电流刺激大鼠的内侧前脑束区可以实现对大鼠的虚拟奖励使之向前行走,合适的电流刺激第一躯体感觉皮质桶状区可以实现对大鼠左转和右转控制.

基于可变恒流源的经颅直流电刺激仪设计

经颅直流电刺激仪是一种基于直流电流对大脑进行无创干预的医疗设备,为改善其干预手段相对单一的问题,设计了输出电流可变的经颅直流电刺激仪。在可变恒流源电路中,单片机最小系统完成按键控制和中断触发功能,MCP4725芯片和XTR111芯片实现数模转换和电压到电流的转换并输出刺激波形。采用可变恒流源电路的直流电刺激仪可实现正弦波、方波、三角波3种模式的输出,刺激波形输出频率以步进为20 Hz在0~100 Hz的范围内可调,刺激波形幅度可变范围为0~2 mA。