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：电工技术学报, 2021, 36(18): 3799-3808.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201309

• 经颅电刺激装置
• 阻抗测量
• 多电极串扰
• 电流扰动法

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。

• 单位
  国家脉冲强磁场科学中心; 华中科技大学