磁诱导睡眠仪的效果研究及改进

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在社会飞速发展的今天,现代化带来的生活工作习惯的改变和不断增加的压力,使得越来越多的人改变了原有的生活节律,患上了失眠症。睡眠和睡眠疾病的研究成为生物医学的热点之一。磁刺激技术因其安全、无痛、无创、能作用于深部神经等优点,在治疗睡眠障碍的研究中得到普遍的重视。大量研究表明,外界磁场可以诱发脑电发生变化,进而调整人体的各种生理活动。如用特定频率的磁场作用于头部,可以起到镇静、安神、诱导睡眠的作用。然而研究睡眠的意义不仅在于此。睡眠研究的更大意义在于调节睡眠节律和睡眠结构,解决人类睡眠的效率问题。相信在不远的将来,利用外界的物理因素影响睡眠,达到控制睡眠深度和时间,大大提高睡眠效率,缩短睡眠时间的目的。本课题就是通过基于磁刺激的睡眠诱导仪器的临床试验,探讨睡眠仪刺激信号对人类睡眠结构和效率的影响。在此基础上,利用小波变换提取入睡脑电特征信号,为新一代睡眠仪器提供磁刺激信号的数据支持。本文的主要工作如下:第一,建立基于以脑电、肌电等客观物理信号和匹兹堡睡眠质量指数的睡眠主观陈述为基础的临床睡眠质量量化标准。从入睡时间、整个睡眠时间、睡眠各个阶段比例、睡眠效率、受试者主观陈述等主客观指标衡量睡眠质量。第二,磁诱导睡眠仪器的临床睡眠实验。在试验中采用双盲法,将受试者分为试验组和对照组,分别采集需要的脑电数据、睡眠时间、入睡时间等指标,分析睡眠脑电分阶和睡眠效率,两组数据加以对比以排除受试者的心理影响因素,分析磁诱导仪器的催眠效果。提出当前睡眠仪的刺激信号的不足:(1)信号只含有入睡脑电信号的频率信息,无幅度信息;(2)信号的频带范围不够。第三,基于小波技术的脑电信号去噪和特征提取,弥补当前睡眠仪器刺激信号的不足,以增强新一代睡眠仪器睡眠诱导的功效。本章从刺激信号的角度,通过正常人的睡眠脑电信号R&K分阶、基于小波技术的干扰信号滤除和分离脑电信号节律等步骤,提取了较为纯净的入睡脑电特征信号,为新睡眠仪器提供了有力的数据支持。
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