极低频脉冲磁场对中风患者运动康复及脑电影响的研究

摘要

中风作为全球第二大、中国第一大致死性疾病，已成为中国成年人残疾的首要原因，因此中风后运动康复和情绪调节对患者的恢复非常重要。在众多的神经调控手段中，磁场以其无痛无创无损、安全有效、能够穿入到组织内部、易于操作等优势，在理疗领域得到广泛应用。前期研究表明，磁场可以调节中风患者患侧大脑皮层的生物电活动，增强脑组织的兴奋性，进而产生更广泛的生物效应。本研究提出了通过极低频、低强度的脉冲磁场（ Extremely Low Frequency Pulsed Magnetic Field, ELF-PMF）作用于人体大脑的特定区域，激活神经回路，诱导大脑节律发生改变，使大脑产生谐振效应，进而帮助中风偏瘫患者恢复运动功能的科学假设，通过设计康复评定实验和脑电实验，验证磁诱导技术辅助中风后康复的有效性和可行性。 论文自主设计并研制了基于 C8051F340控制的极低频脉冲磁诱导仪。可对磁场强度、频率、时间等关键参数进行调节，诱导频率0-30Hz，磁场强度可达20mT，满足实验要求。本课题针对中风康复病人，设计了极低频脉冲磁诱导实验，利用 Jebson手功能测试（JTT）行为学参数结合简化 Fugl-Meyer运动功能评定量表和改良的 Barthel指数评定量表作为中风病人运动康复功能的客观评价指标，同时采集了磁诱导前后中风患者静息态 EEG数据进行分析。行为学实验结果表明：经过1周5次的极低频脉冲磁诱导后手功能测试时间显著降低，量表评分显著升高，证明了磁诱导治疗后中风患者的运动功能、日常生活能力得到了显著改善。脑电分析结果表明：EEG高频段在运动皮层能量有所增加，大脑对称性指数整体呈下降趋势，LZC复杂度呈现个体差异、脑网络的平均聚集系统呈下降趋势等特征参数的变化。 本课题的研究结果表明，极低频脉冲磁诱导技术对中风患者康复，特别是对患者的手功能康复有较好的疗效，其有效提高了患者日常生活能力，这为今后临床实践和科研奠定了一定实验基础。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 中风康复手段国内外研究进展

1.3 本课题研究目的与结构安排

第2章 课题理论基础

2.1大脑关联性

2.2磁诱导原理

2.3神经可塑性理论

2.4本章小结

第3章 便携式极低频脉冲磁诱导仪系统设计

3.1 系统整体结构设计

3.2 软件系统设计

3.3 硬件电路设计

3.4 本章小结

第4章 磁诱导中风康复方案设计及行为学分析

4.1 实验方案设计

4.2量表、行为学分析

4.3本章小结

第5章 Beta频段磁诱导对中风脑电影响规律研究

5.1脑电信号预处理

5.2频域特征分析

5.3非线性特性分析

5.4脑网络特征分析

5.5本章小结

第6章总结与展望

6.1本文的主要工作

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录Ａ

附录Ｂ

致谢