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体感诱发电位实验系统的设计、测量与分析

作　者: 岑忠
导　师: 丁勇
学　校: 南京医科大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 体感诱发电位独立分量分析神经损伤平均滞留时间
分类号: R318.0
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

体感诱发电位实验系统的设计、测量与分析由于外科手术过程中存在着神经损伤的危险,这种损伤若得不到及时修复,很可能导致病人术后某些神经功能的缺失。而术中体感诱发电位监测能及时发现神经信号的异常,协助外科医生探别损伤部位,降低术后神经缺陷的可能性。所以体感诱发电位技术是术中神经监护的主要技术之一,在临床的神经功能诊断上具有重要意义。本课题研究设计制作了一套体感诱发电位提取系统,主要具有如下特点:采用恒压刺激方式产生刺激脉冲,包括刺激电压、刺激频率和刺激脉宽在内的刺激参数通过软件均可调节;放大装置采用三运放仪表放大器电路放大差分信号;最为重要的是用独立分量分析算法取代了临床上普遍运用的叠加平均算法来提取弱信噪比的体感诱发信号。同时,为确保系统的可靠性和准确性,我们用动物实验进行了验证。从对大鼠的实验数据分析结果显示,与叠加平均法相比,独立分量分析算法主要具有细节信息明显、所需刺激次数少等特点,可快速、准确的从脑电信号中分离提取出体感诱发电位信号,更及时地为临床诊断,术中监护提供依据。此外,为能根据体感诱发电位有效地区分出神经损伤,本文还研究了大鼠在正常麻醉和神经损伤状态下体感诱发电位的变化情况。并探讨除潜伏期和波幅外,体感诱发电位的三个新指标:波幅均值、熵和平均滞留时间在神经损伤中的意义。分析结果显示,平均滞留时间作为体感诱发电位的新指标,能更灵敏地反映出大鼠的神经损伤。同时,对于损伤的两种极限状态—神经截断和死亡状态下的体感诱发电位,本文也做了比较分析。其中,大鼠死亡过程与脑死亡过程的体感诱发电位变化相吻合。但与传统观念不同的是,两种极限状态下体感诱发电位的潜伏期都有所缩短,其原因值得探索。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-8
第一章前言  8-15
  1.1 诱发电位概述  8-10
    1.1.1 诱发电位定义  8-9
    1.1.2 诱发电位的特性  9-10
    1.1.3 诱发电位分类  10
  1.2 体感诱发电位概述  10-11
    1.2.1 体感诱发电位定义  10-11
    1.2.2 体感诱发电位实验系统  11
  1.3 体感诱发电位的临床应用  11-13
  1.4 论文工作基础  13
  1.5 论文目标与工作内容  13-15
第二章体感诱发电位实验系统设计  15-27
  2.1 系统架构  15
  2.2 硬件电路组成  15-22
    2.2.1 单片机部分  16-18
    2.2.2 电刺激器部分  18-20
    2.2.3 采集放大部分  20
    2.2.4 电平抬高电路  20-22
  2.3 软件部分  22-27
    2.3.1 刺激采集程序  22-23
    2.3.2 叠加平均和ICA 诱发信号提取程序  23-27
第三章动物实验设计  27-32
  3.1 实验准备  27-28
    3.1.1 导联法选择  27-28
    3.1.2 电极选择  28
  3.2 系统验证  28-29
  3.3 实验材料与方法  29-32
    3.3.1 实验动物与电极安放  29
    3.3.2 系统参数设置  29-30
    3.3.3 实验步骤  30
    3.3.4 信号分析与指标计算  30-32
第四章实验结果与分析  32-38
  4.1 体感诱发电位提取结果  32-34
  4.2 神经损伤前后体感诱发电位变化结果  34-36
  4.3 神经截断和死亡模型下的体感诱发电位比较  36-38
第五章讨论  38-44
  5.1 工作总结  38-42
    5.1.1 实验系统  38-40
    5.1.2 实验数据分析  40-42
  5.2 展望  42-44
参考文献  44-48
文献综述  48-55
  参考文献  53-55
攻读学位期间发表文章情况  55-56
致谢  56

体感诱发电位实验系统的设计、测量与分析

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