經(jīng)顱磁刺激磁場(chǎng)發(fā)生器的研究.pdf

1、經(jīng)顱磁刺激（Transcranial magnetic stimulation，TMS）是一項(xiàng)非侵入、無痛無創(chuàng)的檢測(cè)和治療技術(shù)，在生物磁學(xué)、精神醫(yī)學(xué)臨床和腦基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間。然而現(xiàn)有的磁刺激儀器大部分是單通道的，而且存在聚焦性差、刺激靶位點(diǎn)單一及電流脈沖參數(shù)不可調(diào)等問題。磁場(chǎng)發(fā)生器是經(jīng)顱磁刺激儀器的核心，直接決定了磁刺激儀的刺激模式和應(yīng)用范圍。本文結(jié)合絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Tr

2、ansistor，IGBT)優(yōu)良的可控性，提出一款脈沖參數(shù)可控型多通道磁場(chǎng)發(fā)生器的原理拓?fù)洹?br>　　首先，本文從多靶位同時(shí)刺激、電流脈沖參數(shù)可控的角度出發(fā)，整合不同TMS電路拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)，提出一種新穎的脈沖參數(shù)可控型多通道磁場(chǎng)發(fā)生器電路拓?fù)?。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用多個(gè)通道分別控制多個(gè)刺激線圈，每一個(gè)線圈都由一個(gè)專用的通道進(jìn)行控制，而且每個(gè)通道線圈內(nèi)電流脈沖的幅值、寬度等參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，提高了系統(tǒng)的靈活性。
　　然后，針對(duì)提出的新型拓?fù)?/p>

3、結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的原理分析，實(shí)際繞制圓形的刺激線圈并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量。根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，結(jié)合TMS的設(shè)計(jì)原則確定主電路相關(guān)器件的參數(shù)，并利用Matlab對(duì)儲(chǔ)能電容的電壓和線圈的電流進(jìn)行計(jì)算仿真。計(jì)算仿真的結(jié)果表明，線圈內(nèi)電流的幅值、脈寬參數(shù)可以通過放電開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　最后，實(shí)際搭建單通道的平臺(tái)，對(duì)主電路進(jìn)行布局優(yōu)化，有效減少了雜散電感。針對(duì)放電開關(guān)關(guān)斷過程中出現(xiàn)的尖峰脈沖電壓，設(shè)計(jì)相應(yīng)的緩沖電路進(jìn)行抑制。根據(jù)控制時(shí)序要