經(jīng)顱磁刺激磁場發(fā)生器的研究.pdf

1、經(jīng)顱磁刺激（Transcranial magnetic stimulation，TMS）是一項非侵入、無痛無創(chuàng)的檢測和治療技術，在生物磁學、精神醫(yī)學臨床和腦基礎研究等領域具有廣闊的發(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、刺激靶位點單一及電流脈沖參數(shù)不可調(diào)等問題。磁場發(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用范圍。本文結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)可控型多通道磁場發(fā)生器的原理拓撲。
　　首先，本文從多靶位同時刺激、電流脈沖參數(shù)可控的角度出發(fā)，整合不同TMS電路拓撲的優(yōu)點，提出一種新穎的脈沖參數(shù)可控型多通道磁場發(fā)生器電路拓撲。該拓撲結構采用多個通道分別控制多個刺激線圈，每一個線圈都由一個專用的通道進行控制，而且每個通道線圈內(nèi)電流脈沖的幅值、寬度等參數(shù)可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)，提高了系統(tǒng)的靈活性。
　　然后，針對提出的新型拓撲

3、結構進行詳細的原理分析，實際繞制圓形的刺激線圈并對其參數(shù)進行精確測量。根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，結合TMS的設計原則確定主電路相關器件的參數(shù)，并利用Matlab對儲能電容的電壓和線圈的電流進行計算仿真。計算仿真的結果表明，線圈內(nèi)電流的幅值、脈寬參數(shù)可以通過放電開關的導通時間進行調(diào)節(jié)。
　　最后，實際搭建單通道的平臺，對主電路進行布局優(yōu)化，有效減少了雜散電感。針對放電開關關斷過程中出現(xiàn)的尖峰脈沖電壓，設計相應的緩沖電路進行抑制。根據(jù)控制時序要