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磁刺激是利用时变磁场在组织内产生感应电流,使某些可兴奋性组织产生兴奋的一种刺激方法。
磁刺激和电刺激一样都是用电流兴奋细胞膜,它们的区别在于电刺激是直接刺激,磁刺激是间接的,刺激的电流是外界时变磁场在体积导体中的感应电流。所以与传统的电刺激相比,磁刺激具有安全、有效、无痛、无损伤、易于重复及操作简单等优点,近十几年来,磁刺激技术在临床的诊断和治疗中得到广泛的应用。在心脏刺激方面,非接触的磁刺激心脏起搏除颤亦有着诱人的前景。
本文设计制作了一套磁刺激系统,提出了设计磁刺激器一般原则,包括基本理论,硬件及其构成,建立了磁刺激器的RLC模型,给出模型参数的计算方法,分析和讨论了决定磁感应强度的各种因素;详细计算了磁刺激系统各元件的参数,推导、计算了圆形线圈的中心点的磁感应强度值。还设计了控制充放电的两种模式,使系统可以提供实验所需的各种形态、不同频率、不同强度的磁场。调试后,系统可稳定运行。设计制作了磁场检测装置,用自制的探测线圈结合示波器,检测到脉冲感应电压的波形。本文还简单介绍了设计的心电信号采集模块,设计了心电放大电路和滤波电路。设计的电路能够有效的抑制了各种干扰,检测出良好的心电信号。
本文使用该实验系统对家兔实施低频磁场对其心脏心律调控的初步实验,得出心电波形。文章最后总结仪器的整体性能,并对以后的研究、改进提出了建议。
本文磁刺激器的研制,为今后进一步的研究打下了基础。