经颅直流电刺激电极拓扑研究进展

电极拓扑是经颅直流电刺激(t DCS)刺激装置设计的关键,对经颅直流电刺激的刺激效果和安全性起决定性作用。为满足临床和研究中对于刺激效果不断提高的要求,近年来各种新电极拓扑相继被提出,其结构和刺激效果也有所不同。将现有的典型电极拓扑根据结构特点和控制策略进行归纳分类,分别是两电极、多返回电极以及电极阵列这三类电极拓扑。通过建立量化评价指标聚焦度F和电流效率μ,从量化指标对三类电极拓扑的性能进行系统的量化评价和对比,指出各电极拓扑的刺激效果和特点。最后,总结现有电极拓扑在聚焦度、电流效率、可操作性方面存在的问题和矛盾,在此基础上,针对发展现状给出电极拓扑未来的发展方向:在保证安全性的前提下,改善高性能电极拓扑的可操作性,着重解决由于各层组织电特性差异造成的聚焦度较差和电流效率过低问题。

听觉脑干植入声码器模型的开发及验证

目的·基于人工耳蜗(cochlear implant,CI)声码器及听觉脑干植入(auditory brainstem implant,ABI)电极阵列排布特征,开发ABI声码器并验证其可靠性。方法·通过MATLAB软件构建“n-of-m”编码策略的CI/ABI声码器。每一帧内仅选取能量最大的n个通道的包络,其中串扰系数(interaction coefficient,IC)(范围1~3)、通道数(范围5~22)、电极阵列拓扑模式(CI/ABI)为可调节参数,可合成仿真语音。招募正常听力受试者进行闭合式仿真音素的测听,并将音素识别准确率(元音20题/条件,辅音11题/条件)与参考文献中对应条件的CI及ABI植入者的音素准确率进行比较,明确声码器的IC值并验证其可靠性。结果·声码器可成功合成所有测试用仿真声。IC2、IC32个条件的仿真元音及辅音识别准确率与参考文献相应数据比较,差异均无统计学意义(P>0.05);IC2与参考文献中元/辅音准确率的差值较IC3与参考文献数据的差值更小(元音|d|:1.6%vs.20%;辅音|d|:8.4%vs.9.9%),确定本模型的最优IC为2。修改电极阵列拓扑模式为ABI,显示16通道ABI仿真音素识别准确率显著低于16通道CI。5~8通道间的ABI仿真元/辅音正确率比较,差异无统计学意义(P>0.05),与参考文献结论一致。结论·成功建立了基于“n-of-m”编码策略的CI/ABI声码器,并确定最佳IC。建立的ABI声码器经心理声学实验评估可靠性较高,可为ABI专属编码策略的模型验证提供合适的技术手段。