摘要
癫痫是一种比较常见的神经系统疾病，以脑部神经元反复突然过度放电所致的间歇性中枢神经系统功能失调为特征。目前，临床上治疗癫痫的方法主要有抗癫痫药物和外科手术切除致痫灶两种。除了采用以上两种方法治疗外，其中效果最显著的一种疗法是经皮迷走神经刺激术(t-VNS)。该技术利用电流脉冲刺激耳部皮肤处的耳廓分支迷走神经，无需精准定位癫痫病灶的具体位置，就可以实现抑制癫痫发作的目的。然而，目前应用于癫痫疾病治疗的神经刺激设备大多价格昂贵且体积较大，而体积小的设备功能又会受到制约，不利于患者的治疗。针对这种现状，本文设计了一款基于微控制器的的便携式经皮迷走神经刺激器，能够输出双极性恒流脉冲作用于人体耳部迷走神经，以此来治疗癫痫。其具有刺激参数可变化，成本低，可穿戴，人机交互友好等特点，便于患者随时随地使用。主要工作如下: 本文通过分析经皮迷走神经刺激器的设计需求，提出了经皮迷走神经刺激器的总体设计方案。其中，刺激器系统主要由手持控制器和可穿戴的经皮迷走神经刺激器组成。在本文中，刺激器采用双极性恒流脉冲波作为刺激波形，并在此基础上确定了刺激系统的各项具体参数指标。同时本文提出了一种基于音乐节奏变化的刺激模式，该模式下刺激电流大小随着音频短时能量的变化而变化，用于提高治疗效果，满足不同用户的治疗需求。 在总体设计方案的基础上，本文设计了经皮迷走神经刺激器系统的硬件电路，主要包括LCD触屏显示电路，蓝牙通信电路，SD卡存储电路，电源管理电路，恒流输出电路和极性转换电路等。其中，手持控制器作为人机交互终端，实现刺激模式的选择和设置等功能，用于监控刺激器的工作过程;经皮迷走神经刺激器作为系统的重要组成部分，产生双极性恒流脉冲通过输出电极施加至人体耳部迷走神经，实现刺激的目的。紧接着，在硬件电路的基础上，设计了系统的软件控制程序，主要包括LCD显示，触屏输入，蓝牙无线通信，音频短时能量提取，恒流输出和刺激波形产生等，从而实现各个模块相关的功能。 最后对经皮迷走神经刺激器系统的功能进行了测试验证，结果显示刺激器系统可以正常工作，刺激脉冲参数具有较高的精度，达到了预期的设计要求。综上所述，该迷走神经刺激器系统能为癫痫的临床研究和治疗提供了强大的功能和良好的技术支持。
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