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。

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。

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。

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.