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经颅磁刺激系统控制电路设计及其仿真分析

论文摘要

经颅磁刺激(TMS)是用于刺激人体中枢及周围神经组织的一项无创、无痛的新技术,其基本原理是利用时变磁场在组织内产生感生电流,直接刺激皮层神经元而改变后者功能。经颅磁刺激器工作时不需要跟人体有直接的物理接触,整个过程无创、无痛且易于重复,并且进入人体的磁场无明显的衰减,因此相比于传统的电刺激有很多优点,该技术目前已经广泛应用于学术研究、诊断、治疗等领域中。根据河北省自然科学基金资助项目“经颅磁刺激系统设计及其对肢体神经影响的研究”(编号:E2006000037)的任务要求,本文对经颅磁刺激系统进行仿真分析的基础上,完成了整个系统的设计。本文主要是完成经颅磁刺激系统主电路及其控制电路的设计。首先详细分析了经颅磁刺激器的基本原理,并用OrCAD进行了详尽的仿真分析,给出了较为合理的系统参数,设计了充放电回路,然后设计了基于单片机的控制系统,实现了对系统充放电控制和应急处理。最后设计实现了单脉冲经颅磁刺激系统,并对所设计系统提出了改进措施,为经颅磁刺激技术的发展开辟了思路。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • §1-1 经颅磁刺激的提出及研究意义
  • 1-1-1 经颅磁刺激的提出
  • 1-1-2 研究经颅磁刺激的意义
  • §1-2 国内外研究现状
  • 1-2-1 国外研究现状
  • 1-2-2 国内研究现状
  • 1-2-3 经颅磁刺激系统的临床应用研究现状
  • §1-3 本文主要工作
  • 第二章 经颅磁刺激器系统仿真及设计
  • §2-1 经颅磁刺激工作原理
  • 2-1-1 经颅磁刺激的物理学原理
  • 2-1-2 经颅磁刺激的生理学原理
  • 2-1-3 经颅磁刺激原理
  • §2-2 电路原理分析及仿真
  • 2-2-1 经颅磁刺激器基本原理
  • 2-2-2 经颅磁刺激器电路原理
  • §2-3 经颅磁刺激器参数选择
  • 2-3-1 经颅磁刺激器放电回路响应状态的选择
  • 2-3-2 经颅磁刺激器参数选择
  • 2-3-3 经颅磁刺激器总体设计方案
  • §2-4 经颅磁刺激器设计
  • 2-4-1 充电电路
  • 2-4-2 放电电路
  • 2-4-3 经颅磁刺激主电路完整电路
  • 2-4-5 手动控制的经颅磁刺激系统
  • §2-5 本章小结
  • 第三章 经颅磁刺激器控制电路设计
  • §3-1 经颅磁刺激器控制电路原理
  • 3-1-1 经颅磁刺激器控制电路基本原理
  • 3-1-2 经颅磁刺激器控制电路各模块功能
  • §3-2 经颅磁刺激器控制电路各模块硬件设计
  • 3-2-1 微处理器电路
  • 3-2-2 最小系统设计
  • 3-2-3 键盘模块
  • 3-2-4 显示模块
  • 3-2-5 A/D 模块
  • 3-2-6 光耦TIL117 接口
  • §3-3 经颅磁刺激器控制电路总体设计
  • §3-4 经颅磁刺激器控制电路PCB 制作
  • 3-4-1 设计PCB 的一般原则
  • 3-4-2 经颅磁刺激器控制电路PCB 制作
  • §3-5 系统调试结果及分析
  • 3-5-1 主电路调试结果及分析
  • 3-5-2 控制电路调试结果及分析
  • §3-6 本章小结
  • 第四章 总结与展望
  • §4-1 本文主要工作总结
  • §4-2 下一步工作
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/59e68247f55bd4a436b8997a.html