基于电流扰动法阻抗测量的经颅电刺激装置研究

• 作者: 徐硕 徐坤 李棋 陈俊语 许赟
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: 经颅电刺激装置 阻抗测量 多电极串扰 电流扰动法
• 年，卷（期）: 2021,（18）
• 所属期刊栏目: 生物电工技术及应用专题
• 页码范围: 3799-3808
• 页数: 10页
• 分类号: TM932
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201309

摘要

多通道经颅电刺激作为一种非侵入式神经刺激技术,具有更高的聚焦度和灵活度,但电极数的增加也加大了电极故障的风险,对电刺激装置的安全性和可靠性提出了更严格的要求.电极阻抗能反映皮肤接触状态及电极电化学变化,电极阻抗的在线监测有助于提高电刺激期间的安全性.由于多通道电刺激中存在串扰问题,直接测量电极阻抗误差较大,该文提出一种适用于多通道电刺激的新型在线阻抗测量方法,通过在刺激波形上叠加短时、小幅值电流扰动实现串扰解耦,从而测量各电极阻抗,实现对故障电极的定位.在上述方法的基础上,设计复合放大器增强型Howland电流源电路,采用现场可编程门阵列(FPGA)控制器,搭建多通道多模式经颅电刺激装置.最后通过该装置开展一系列人体实验研究,实现基于电流扰动法的电极阻抗在线监测,并在几类常见电极接触不良实验中成功定位故障电极.