定量振动感觉测试系统的研究和开发

摘要

该文探讨开发的定量振动感觉测试系统是定量感觉测试的一种,主要用来检查周围神经系统相关的疾病.一些疾病(如糖尿病)常常会导致人体神经感觉的异常,所以可以通过感觉阈值的测量对这些疾病做早期的预测.该文首先介绍了定量振动感觉测试系统的生理学基础,接着对阈值检出算法的心理物理学基础进行了详细的叙述,着重介绍了系统采用的变形阶梯法同强迫选择法相结合的算法.采用该算法的定量振动感觉测试系统进行双盲测试,能够很好的滤除被试的主观影响,得到相对客观的测量结果.该文重点介绍了定量振动感觉测试系统的开发.第四章介绍了整个硬件平台的搭建,包括CPU、电源、振动刺激驱动电路、信号采集电路以及相应的其它外围电路.第五章完整的介绍了整个软件系统的流程,包括系统的初始化、液晶键盘的管理、振动的控制和输出、反馈信号的采集以及阈值检出算法的实现等.最后,使用定量振动感觉测试仪器完成了两个实验.一个实验是对该仪器的测量重复性进行考察,另一个实验对电噪声增强振动感觉的随机共振现象进行了验证.

目录

摘要

Abstract

第一章 综述

第一节 定量感觉测试的意义

第二节 目前临床使用的神经感觉测试方法

第三节 构建定量振动感觉测试系统的基础

第二章 神经生理学基础

第一节 神经系统的基本结构

2.1.1 神经元

2.1.2神经胶质

2.1.3 突触

第二节 神经系统的基本活动方式

第三节 神经纤维的基本特征

2.3.1 神经纤维传导的特征

2.3.2 神经纤维传导的速度

2.3.3 神经纤维的分类

第四节 感觉传导路径

第五节 皮肤感觉

第六节 感觉障碍的分类

第三章 心理物理学基础

第一节 心理物理学的起源

第二节 信号检测理论

3.2.1 理想观测器模型

3.2.2 信号检测论中的百分比正确率

3.2.3感受性指标

第三节 信号检测论应用于心理物理实验的基本方法

3.3.1 有无法

3.3.2评价法

3.3.3 强迫选择法

第四节 闽值检出算法

3.4.1 与反应时间有关的算法

3.4.2 与反应时间无关的算法

第五节 定量振动感觉测试系统采用的阈值检出算法

3.5.1 变形的阶梯法

3.5.2 强迫选择法同变形阶梯法相结合的算法

第四章 硬件平台

第一节 系统数字部分设计

4.1.1 数字系统需要完成的功能

4.1.2微处理器的选择

4.1.3 数字模块的设计

第二节 系统模拟部分设计

4.2.1 模拟电路主要功能

4.2.2激振器驱动部分

4.2.3 加速度传感器反馈

4.2.4 电源部分

第五章 软件设计

第一节 系统总体规划

第二节 程序数据空间的分配

第三节 系统的初始化

第四节 振动的输出和加速度信号的检测

5.4.1 振动信号的产生

5.4.2 振动信号的输出软件设计

5.4.3 加速度的反馈

5.4.4 振动幅度的调整和控制

第五节 Forced-Choice算法流程

第六节 通讯和控制

第六章 系统测试和实验设计

第一节 系统测试

第二节 实验设计

6.2.1 实验一：基于Forced-Choice算法的双盲阈值测试

6.2.2 实验二：电噪声增强振动感觉的实验

第七章 总结与展望

第一节 本文的工作总结

第二节 进一步需要研究的内容

参考文献

致谢

作者在硕士研究生期间发表的文章