论文部分内容阅读
随着社会的发展,我国有逐渐步入老龄化社会的趋势。由各种老年性疾病所引发的疼痛逐渐成为我国社会所面临的普遍问题。现有的镇痛方法包括药物治疗和侵入性手术治疗,都会对患者,特别是老年患者存在或多或少的副作用。本课题在目前相对比较成熟的经颅磁刺激技术的基础上,提出了一种新的镇痛方法:针对脊髓的磁刺激镇痛技术,通过在脊髓部位施加脉冲磁场,抑制乃至阻断疼痛信号的传递。该技术具有无创,非侵入性的特点,对研究治疗老年疼痛性疾病有着十分重要的理论价值和实际意义。本文基于Pspice软件平台,搭建磁刺激系统,仿真磁刺激电路的工作状态和各项性能参数。仿真结果确定磁刺激电路的储能电容值为250μF,耗能电阻值为0.1Ω,线圈电感值为20μH,磁刺激电路的最佳工作状态为欠阻尼状态。根据仿真结果,初步建立110V小电压实验电路,探究磁刺激电路的工作性能。实验测试和分析小电压磁刺激实验系统8字形线圈感应出的磁场在空间的分布形态,实验结果显示:磁场沿x轴分布在原点处呈现一个主峰,在原点两侧大约2.5R处对称出现两个副峰。副峰值约为主峰值的60%;沿y轴和z轴,磁场仅在原点处存在一个峰值,磁场强度从原点向两侧对称衰减。设计电场强度测量装置,测量线圈在磁场主峰和副峰位置处感应出的电场强度,结果显示副峰处电场强度为主峰处的50%。实验进一步测量了皮肤和骨骼对磁场的衰减作用,实验组和对照组的统计学比较结果显示:t检验p值均大于0.05,未发现显著的统计学差异,这说明皮肤和骨骼时并不会对磁场产生明显的衰减。在110V实验电路的基础上,通过仿真电路参数和关键元器件选型,建立800V磁刺激工作系统。测试和分析大电压磁刺激系统8字形线圈产生的磁场强度分布和在人工组织液中产生的电场强度。测量实验结果显示:磁场沿x轴、y轴和z轴的分布形态不变,但加大电压后线圈感应出的磁场强度和电场强度大大增强,在本文中当电压升高8倍左右时,磁场强度值升高了约5倍。沿z轴方向,即磁刺激的有效刺激方向,磁场强度的增加使得线圈的有效刺激深度加大。