基于小脑顶核电刺激的便携式失眠治疗仪的研究

论文摘要

失眠因其发病率极高、涉及面广及其造成机体功能的下降等,严重影响着人类的日常生活。近年来,失眠的治疗得到了许多发展,常规治疗方式具有一定的有效性,但药物治疗存在副作用及耐药性,心理治疗疗效不稳定,中医治疗缺乏客观的辨证标准和疗效评价体系,物理治疗相关的应用报道较少,临床康复上主要采用药物治疗。随着电子技术的日益成熟及其在生物医学工程领域的广泛应用,医疗器械正在向小型化、便携化发展。本课题综合分析了国内外失眠康复领域的理论成果,研究开发了一种便携式失眠治疗仪。该仪器采用小脑顶核电刺激为治疗手段,具有诱发条件性中枢源性神经保护作用,能够调节睡眠-觉醒节律,为患者康复提供一种便携的治疗设备,对失眠治疗具有重要的现实意义。本论文的主要内容是研究开发基于小脑顶核电刺激的便携式失眠治疗仪,重点是结合便携式医学仪器设计原则,进行各硬件电路模块设计和软件程序开发,包括:人机接口模块、信号合成模块和信号输出模块电路设计及其相应的软件程序开发。为了评价仪器的有效性,采用小脑顶核电刺激对20例非器质性失眠患者进行了初步的临床实验。结果表明,患者的主要睡眠参数有显著改善,睡眠潜伏期缩短,睡眠效率提高,睡眠-觉醒节律趋于正常,提示治疗仪能够有效治疗非器质性失眠症。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出与研究意义
• 1.1.1 问题的提出
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 失眠治疗的医学基础
• 1.2.1 觉醒的发生和维持
• 1.2.2 诱发性非快速眼动睡眠机制
• 1.2.3 诱发快速眼动睡眠的机制
• 1.2.4 睡眠-觉醒机制
• 1.3 失眠常规治疗的研究现状
• 1.3.1 失眠的心理治疗
• 1.3.2 失眠的中医治疗
• 1.3.3 失眠的药物治疗
• 1.3.4 失眠的物理治疗
• 1.4 小脑顶核电刺激疗法的研究现状
• 1.4.1 小脑顶核的神经生理基础
• 1.4.2 小脑顶核电刺激治疗失眠的机理
• 1.4.3 小脑顶核电刺激治疗失眠的研究现状
• 1.5 课题的研究目的和内容
• 1.6 论文规划
• 2 系统总体设计
• 2.1 设计原则
• 2.2 设计思路
• 2.3 刺激波形选择
• 2.3.1 分离治疗阈值与疼痛阈值
• 2.3.2 克服机体适应性
• 2.4 系统总体结构
• 3 系统硬件设计
• 3.1 MSP430 微控制器
• 3.2 人机接口
• 3.3 信号合成模块
• 3.3.1 调幅电路
• 3.3.2 微分电路
• 3.4 信号输出模块
• 3.4.1 全波整流电路
• 3.4.2 恒流源输出电路
• 3.5 电源供电模块
• 3.5.1 锂离子电池充电电路
• 3.5.2 锂离子电池保护电路
• 3.5.3 电源电路
• 4 系统软件设计
• 4.1 主程序的设计
• 4.1.1 主程序流程图
• 4.1.2 系统工作模式
• 4.1.3 I/O 端口初始化
• A 定时器初始化'>4.1.4 Timer_A定时器初始化
• 4.1.5 D/A 数模转换初始化
• 4.1.6 LCD 驱动初始化
• 4.2 键盘中断服务程序
• 4.3 定时器中断服务程序
• 4.4 波形数据文件
• 5 临床实验设计与结果
• 5.1 实验对象
• 5.2 方法
• 5.3 结果
• 5.4 结论
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 后续研究的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录