一種新穎的反饋電刺激裝置研制與應(yīng)用
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1．5 刺激模式的確定
根據(jù)睡眠深度的定量評價(jià)值，可以采取不同的刺激策略。
(1)如果是首次刺激，預(yù)先確定一個(gè)固定的刺激模式作為起始刺激。該起始刺激根據(jù)回歸復(fù)雜度的大小來確定，當(dāng)回歸復(fù)雜度小于0．2時(shí)，無需刺激；當(dāng)回歸復(fù)雜度大于等于0．2且小于0．4時(shí)，采用1 Hz，1 V的正弦波作為起始刺激；當(dāng)回歸復(fù)雜度大于等于0．4且小于0．6時(shí)，采用5 Hz，5 V的正弦波作為起始刺激；當(dāng)回歸復(fù)雜度大于等于0．6時(shí)，采用10 Hz，10 V的正弦波作為起始刺激。
(2)如果目前實(shí)施的刺激不是首次刺激，則通過將本次刺激與上次刺激產(chǎn)生的睡眠效果相比較而確定。
①如果發(fā)現(xiàn)本次刺激隨著刺激參數(shù)的改變，第一次判定為睡眠質(zhì)量有所改善，則維持這個(gè)刺激模式。
②如果在本次刺激模式條件下已是第二次判斷為改善，則對該刺激模式進(jìn)行步進(jìn)遞增，該步進(jìn)遞增，是指在容許的刺激參數(shù)范圍內(nèi)對刺激頻率和刺激幅度分別增加1 Hz和1 V，如果對該波形使用的刺激參數(shù)已到容許的最大值，則換下一種波形從1 Hz，1 V重新開始。
③如果發(fā)現(xiàn)本次刺激隨著刺激參數(shù)的改變，第一次判定為睡眠質(zhì)量有所下降，則取消這次參數(shù)調(diào)整，回到先前的刺激模式。
④如果在本次刺激模式條件下已是第二次判定為睡眠質(zhì)量下降，則對本次刺激模式進(jìn)行步進(jìn)遞減，該步進(jìn)遞減，是指在允許的刺激參數(shù)范圍內(nèi)對刺激頻率和刺激幅度分別減少1 Hz和1 V，如果對該波形使用的刺激參數(shù)已減到允許范圍內(nèi)的最小值，則依次換一種波形從允許的最大值重新開始。
(3)按照確定的刺激模式，對受試者實(shí)施新一輪的60 s電刺激。
上述刺激也可以采用圖3說明。刺激模式包括波形和參數(shù)，本系統(tǒng)所用的波形共有三種，依次為：方波、正弦波、三角波；參數(shù)每調(diào)整一次，就要在刺激60 s后反饋采集12 s腦電信號(hào)，分析了解刺激模式調(diào)整對睡眠的影響，即將本次刺激與前次刺激對睡眠的影響進(jìn)行對比，決定下一步刺激模式的調(diào)整。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/188450.htm
2 結(jié)果與討論
經(jīng)兩例實(shí)驗(yàn)測試表明，系統(tǒng)能有效改善失眠癥狀，提高睡眠質(zhì)量。系統(tǒng)取得良好矯治效果的原因包括：
(1)電極在頭皮上的分布位置安排是綜合考慮了腦電采集、刺激效果和臨床應(yīng)用的便利等多個(gè)因素的；
(2)采用腦電回歸復(fù)雜度計(jì)算算法確定睡眠質(zhì)量，耗時(shí)少，可達(dá)到實(shí)時(shí)處理腦電的要求；
(3)腦部電刺激和腦電采集是通過同一組電極完成的，使放置在受試者頭皮上的電極大幅度減少，更切合臨床應(yīng)用實(shí)際；
(4)比較刺激參數(shù)調(diào)整前后睡眠質(zhì)量的改變，決定刺激參數(shù)的調(diào)整策略，這個(gè)反饋治療方法與裝置完全是個(gè)性化的，克服了過去失眠治療儀刺激方法和參數(shù)千人一律的不科學(xué)狀況；
(5)本文所提方法是用腦電來定量監(jiān)測睡眠質(zhì)量，在睡眠好時(shí)，可能不產(chǎn)生刺激或產(chǎn)生的刺激會(huì)進(jìn)一步維持這個(gè)好的睡眠；在睡眠不好時(shí)，會(huì)有多種刺激模式可自適應(yīng)改變，包括刺激的波形(如三角波、矩形波、正弦波)和刺激參數(shù)(包括幅度、頻率等)，腦刺激的效果隨時(shí)受腦電監(jiān)控，矯治效果是可以得到保證的。
本系統(tǒng)的抗干擾性能可通過軟硬件結(jié)合的綜合措施予以保證。在輸入級(jí)采用差動(dòng)放大電路，該差動(dòng)放大電路有良好的共模抑制比，一般達(dá)80～90 dB o在程序設(shè)計(jì)時(shí)，多采用單字節(jié)指令，并在關(guān)鍵地方人為插入一些空指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重復(fù)書寫；在雙字節(jié)和三字節(jié)指令之后插入單字節(jié)空指令操作，來保護(hù)在單片機(jī)CPU受到干擾時(shí)，程序可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)移。當(dāng)程序在受干擾的情況下可能轉(zhuǎn)移到非程序區(qū)，指令冗余不再起作用，而軟件陷阱可利用一條引導(dǎo)指令，強(qiáng)行將捕獲的程序引向出錯(cuò)處理程序。軟件陷阱一般安排在未使用的中斷向量區(qū)，未使用的大片只讀存儲(chǔ)器ROM空間、程序區(qū)的斷裂點(diǎn)處。由于采取了這些措施，有效防止了干擾對本系統(tǒng)的影響。
當(dāng)然，本文提出的系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的臨床研究和驗(yàn)證，其進(jìn)一步完善是必要的。
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