多通道经颅交流电刺激仪的设计

目的:电信号不同,对生物进行电刺激产生的生物效应也不相同。医疗领域已经研究出了许多有效成熟的电刺激治疗模式,市场上已有很多具有简单模式的电刺激仪,它们一般都只有特定的治疗模式,功能比较单一。为了满足多模式联合治疗和医学实验的需要,我们研发了一款具有多种治疗模式的交流电刺激仪。方法:该交流经颅电刺激仪选用TI的低功耗MSP430F413单片机作为主控芯片,控制以MAX038作为信号发生芯片的波形发生电路。因为MAX038能够产生0.1 Hz-20 MHz可调的正弦波、方波、三角波,可以实现两个独立控制波形的耦合输出,因此能够形成多种刺激模式。通过软件编程,使该电刺激仪具有丰富的参数设置与显示功能。结果:研制出的电刺激仪具有内置多种常用治疗模式(其中有2个为多治疗模式定时自动转换的可循环模式),利用6个中断按键作为控制键,可以方便快捷地进行模式选择和参数设置。通过配备不同的电极,可以进行电流与电场治疗模式切换:导电电极用于电流治疗,绝缘电极用于电场治疗。结论:经过多次调试和验证,该电刺激仪的输出电压Vp-p为5 V,可按需要外接医用功率放大设备进行放大,输出频率可调范围为0.1 Hz-5 MHz,调节精度为±2%,可以输出噪声较低的方波,三角波,正弦波及其调制波形,具有良好的稳定性和可靠性,同时满足国际电工委员会颁布的医疗设备安全标准,达到了最初的设计要求。

基于连续交替采样的电子耳蜗等间隔多刺激算法研究

电子耳蜗连续交替采样算法是目前常见于各种电子耳蜗言语处理策略的基本算法架构,该算法通过滤波器组信号进行频带划分并与刺激电极对应,在刺激听觉神经的特定一个时刻只有一个电极在工作,目的是减少电极间刺激电流的互相干扰。由连续交替单刺激的方法可以延伸为连续等间隔交替多刺激的模式,通过该方式在增加刺激信号信息的同时避免了相邻电极同时刺激听神经而产生的刺激电流串扰,具有较大的应用前景。本文深入研究了基于连续交替采样的等间隔多刺激策略的算法架构,提出了等间隔多刺激的算法具体工程实现方式,并进一步分析了等间隔多刺激算法的特征和参数特性,为多刺激模式的算法应用研究提供了基础,同时,本文的失配分析有助于工程上刺激模式的选取,所提出的等间隔多刺激的算法模式则为算法的工程实现提供了具体方案。