自驱动脉搏检测和行为控制系统

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bfxj8812
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着生物医学和电子信息科学的发展,人们的生活方式变得多样化,在健康监测,疾病辅助治疗,技能训练等领域有了一些新需求。传统的药物治疗或大型手术治疗受到高昂费用、副作用大等不利因素的制约,而通过脑电刺激来进行神经调节/行为干预具有见效快、针对性强、副作用小等优势,脑电刺激现在已经开始应用于疾病治疗、行为干预等领域。另外,压电材料的发展使得一些功能性器件可以不受外接电源的限制而长时间工作。因此,本文实现了一个新型自驱动脉搏监测和行为控制系统。基于压电原理和恐惧调节机制,由膝盖带动压电片振动来收集脑电刺激需要的电能,这部分电能可通过数据分析处理模块调制成特定的刺激信号;颈部脉搏跳动来带动压电薄膜振动输出电信号用来表征脉搏跳动的频率、幅度信息,当检测到颈部脉搏跳动异常时,数据分析处理模块输出刺激信号并通过电极来对中脑导水管周围灰质(PAG)脑区进行电刺激以达到停止运动的行为干预。整个系统没有外部能源输入,这种新型的人体体征检测和行为控制系统可以为未来的医学、健康领域提供新的模式。具体内容如下:(1)设计并制造灵敏度高、稳定性好的生物传感器。需要将聚偏二氟乙烯薄膜(PVDF)进行封装,封装后具有良好的传感性能和柔性,且需进行标准测量和生物测量两种测量来验证生物传感器的传感性能和稳定性能,生物测量包括测量人体在不同运动状态下的脉搏跳动信息以及呼吸传感等。(2)选用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)来作为能量收集模块,测试PZT被佩戴于膝盖之后的发电能力,同时,定做数据分析处理模块来实现信号调制功能,测试数据分析处理模块输出的电信号是满足PAG脑区的刺激要求。(3)通过小鼠实验来检验行为控制系统的效果,包括电极埋入,脑切片染色分析以及跑动数据分析。在小鼠进行滚轮跑步实验时将刺激信号通过数据分析处理模块和刺激电极输入到小鼠PAG脑区,分析刺激组与对照组在跑动距离、跑动时间上的差距来判断行为干预的效果。
其他文献
随着人民生活水平的提高,城市道路上车流也变得越来越拥挤,仅依靠封闭式停车场对车辆进行停放管理已经无法满足实际车辆停放需求。因此,不少城市通过在部分支路两侧划分停车区域的方式满足市民车辆停放需要。但是对于该类停车场的管理需要耗费大量的人力物力,给城市管理带来巨大的挑战。本文所研究的车辆重识别算法便应用于该场景以实现道路两侧停车场的智慧管理。但是在基于道路场景的车辆重识别算法的研究中,除了受限于高位摄
学位
随着激光雷达技术日益成熟,三维点云数据采集变得更加容易,三维点云数据越来越多地被当作环境感知数据应用于科研和工程领域。同时,深度学习技术的飞速发展使得基于深度学习方法的三维点云目标分割技术也广泛被应用于自动驾驶、辅助驾驶等领域。虽然,三维点云数据采集技术和处理技术已经很成熟,但目前国内外在公路三维点云公开数据集领域一直面临数据集匮乏的问题,这严重制约了在公路环境下实现三维点云目标分割算法的发展。同
学位
为实现可持续发展,压缩能耗、减少碳排放刻不容缓。聚合物齿轮符合当今制造业轻量化的发展方向,而面对工业应用中日益提高的齿轮承载能力的需求,弥补传统对称齿轮的强度不足的问题,可选用非对称齿形设计的聚合物齿轮。对齿轮润滑进行研究能够有效延长传动系统的使用寿命,减少动力传递的损耗,因而研究非对称聚合物齿轮润滑符合节能减排的宗旨。为揭示非对称聚合物齿轮润滑的相关机理,改善非对称聚合物齿轮的润滑性能,本文对非
学位
随着经济发展及居民可支配收入的不断提高,大众对于投资的热情与日俱增,如何行之有效地选择股票成了一个热点问题。在众多的选股模型中,多因子模型是应用的最普遍的一种,其基本原理为采用一系列因子作为选股标准,从而买入符合因子特征的股票。然而,种类繁多的因子很难用传统的方法进行分析,因此本文试图从分类的角度研究因子和收益率的关系,建立多因子集成学习模型对不同时间周期的变动趋势进行预测,并构建原型系统对该模型
学位
声表面波(SAW)传感器通过压电效应和逆压电效应实现声表面波信号和电信号之间的转换,因为其体积小,相频特性高,谐振频率高以及更低的成本逐渐成为重要的传感器之一。本论文采用ST-cut石英作为声表面波传感器的压电基底并选取环保有机材料海藻酸钠作为主体,采用溶胶-凝胶法和旋涂法相结合的方式制备敏感膜,制作了基于海藻酸钠(SA)的声表面波湿度传感器和基于氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs)/海藻酸钠复合膜
学位
东平湖作为南水北调东线工程重要输水通道和调蓄枢纽,不仅是山东省西水东送的重要水源地,也是黄河流域生态保护和高质量发展基础保障,在“蓝黄战略”水资源配置中有极其重要的战略地位。对东平湖开展水质监测评价与富营养状态分析研究,不仅能为南水北调工程运行提供准确的数据资料,还能为实施东平湖治污规划提供依据。南水北调东线通水后的2013-2020年间,对东平湖共进行了15次的水质空间监测。本研究首先对水质监测
学位
建筑业产业关联性强,涉及范围广泛,是促进国民经济增长的重要支柱性产业。建筑业的发展壮大也为我国城镇化建设和经济社会发展做出了不可替代的贡献。然而,随着经济下行压力增大,市场需求萎缩,钢铁、水泥、平板玻璃等建筑业上游产业产能过剩问题引起社会的广泛关注,也成为近年来研究的热点问题。建筑业同样存在产值增速减缓,住房需求不足等问题,但目前对建筑业产能利用水平的定量研究仍较稀少。为厘清建筑业产能过剩的事实特
学位
回译被视为翻译技能训练而未得到应有的学术观照,回译概念的模糊性一定程度上限制了回译研究的发展。王宏印多年来对回译进行了理论探索和实践耕耘,《〈阿诗玛〉英译与回译:一个人类学诗学的回译个案》即是其回译研究探索的新成果。王宏印不仅对戴乃迭《阿诗玛》英译本进行全文回译,而且提出了"创作型回译"新命题。藉此,对王宏印"创作型回译"的经验总结和理论概括加以阐释,旨在推进基于典籍翻译的"源、本、创、旨"回译话
期刊
近年来,二维(Two-dimensional,2D)过渡金属硫族化合物(Transition-metal dichalcogenides,TMDs)因其奇特的晶体结构和良好的性能使其得到广泛关注。过渡族金属原子和硫族原子的相对位置不同,原子之间会形成不同的键合方式,从而出现具有不同构型的晶相,这使得TMDs晶体具有丰富的电子结构态。另外,2D TMDs两层之间的弱范德华(van der Waals
学位
近年来,随着人们饮食结构和生活方式的改变,心血管疾病的发病率越来越高。因血管支架介入治疗具有操作安全、手术创伤小、成功率高和并发症少等优点,目前已成为治疗心血管疾病的首选方式。然而,血管支架置入血管后再狭窄概率居高不下,在一定程度上影响了支架置入后的治疗效果。大量研究结果表明,血流动力学参数中的血液流速是影响血管支架内出现再狭窄的主要因素。血液流速过慢容易导致血液中的脂类、蛋白质等物质沉积在血管壁
学位