自适应深部脑刺激因其治疗帕金森病的效果远优于药物治疗、核团损毁术以及开环深部脑刺激而成为研究的重点。自适应深部脑刺激通过采集相关生物标志作为反馈信号,从而判断疾病发展状态,客观且自适应地调整刺激参数。为了研究自适应深部脑刺激系统的控制算法,本文针对小动物设计了小体积、便携式自适应深部脑刺激系统。其研究内容包括以下几点:首先分析比较了自适应深部脑刺激系统的刺激靶点、反馈信号以及关键技术,确定了丘脑底核及其局部场电位作为靶点和反馈信号。研究了自适应深部脑刺激系统的设计要求,针对帕金森病的长期研究建立了自适应深部脑刺激系统,该系统包括便携式采集装置和上位机两个部分。便携式采集装置包括主控模块、采集模块、刺激模块和无线通信模块。装置以主控模块为核心;信号采集模块由低通滤波以及基于高分辨率模数转换芯片的信号采集前端组成,实现特定频段微弱信号的采集;刺激模块由数模转换芯片与正向侧加法器组成,能产生双向脉冲信号,并且刺激信号的幅值、频率、脉宽可调。无线通信模块完成便携式采集装置和上位机之间的数据交换,便携式装置通过无线通信模块传输数据到上位机以及接收上位机的控制指令。上位机负责对接收到的数据进行处理,提取出病理特征,并使用控制策略,控制装置产生合适的刺激参数。其次研究了信号分析方法。对比分析了傅里叶变换、短时傅里叶变换以及小波变换的优缺点,同时分析了帕金森病在局部场电位信号的特点,以及研究了小波变换作为局部场电位信号特征提取的方法。并且使用离线数据仿真研究了小波变换提取局部场电位beta段的异常特征,同时小波基函数选择Daubechies类db4小波,最终使用d5系数作为帕金森特征分量设计了基于阈值的参数控制法。最后对系统进行了测试,主要完成了系统功耗、信号采集功能、刺激信号产生功能以及无线通讯功能的测试与验证,经过测试各项指标均达到系统设计要求,并验证了上位机的分析能力以及根据阈值实时控制硬件装置的参数调整。