腦深部電刺激中的平面線(xiàn)圈信號耦合技術(shù)

　　鐵芯的影響

　　可以肯定，鐵芯可以減少線(xiàn)圈之間的漏感，使次級線(xiàn)圈信號的峰峰值更大，這一點(diǎn)也可以從實(shí)驗中看出。保持初級線(xiàn)圈產(chǎn)生的信號不變，并且使兩線(xiàn)圈圓心對準，在兩個(gè)線(xiàn)圈之間距離保持5.5mm不變的情況下，如果不放入鐵芯，次級線(xiàn)圈得到的信號峰峰值為3.40V。若在初級線(xiàn)圈內放入磁芯，次級線(xiàn)圈外套有磁罐(磁罐與磁芯相比，在顱內更具有體積優(yōu)勢)，次級線(xiàn)圈得到的信號峰峰值為10.6V，是無(wú)磁芯時(shí)的三倍。

　　兩線(xiàn)圈之間的距離與放置在顱內的位置有關(guān)，當放置在大腦頂部時(shí)，由于成人顱頂骨的厚度約為5mm左右，最厚的部位可達10mm，所以使兩線(xiàn)圈之間的距離限制在10mm以?xún)取?/p>

　　線(xiàn)圈之間距離的影響

　　設兩線(xiàn)圈平面之間的距離為d，在初級線(xiàn)圈內放有鐵芯，次級線(xiàn)圈外套有磁罐的情況下，保持兩線(xiàn)圈的中心軸一致，測量在不同距離d下得到的次級線(xiàn)圈信號峰峰值A，見(jiàn)表1和圖3。

　　從曲線(xiàn)圖中不難看出，兩線(xiàn)圈之間的距離與次級線(xiàn)圈峰峰值近似成負指數關(guān)系，在距離為5mm左右時(shí)，微弱的距離變化會(huì )引起一個(gè)較大的次級信號強度的變化，但是在5.5mm～12mm范圍內的信號值均可以滿(mǎn)足刺激需要，因此具有一定的魯棒性。但是，在后續的設計中仍要特別注意帕金森病人由于自身運動(dòng)導致線(xiàn)圈之間距離變化而引起的次級信號的變化，盡量初級線(xiàn)圈固定在患者頭皮以得到最大的刺激強度。

　　線(xiàn)圈偏心距的影響

　　在外置式腦起搏器中，由于有一個(gè)線(xiàn)圈在體外，因此，兩個(gè)線(xiàn)圈除了距離的變化以外，還有可能產(chǎn)生平面的滑移，那么線(xiàn)圈偏心距對次級線(xiàn)圈信號強度的影響也是必須考慮的因素之一。實(shí)驗中初級線(xiàn)圈的脈沖頻率f=136Hz，脈寬Tw=1.65ms，幅值為5V。當兩線(xiàn)圈保持間距d=7mm時(shí)，測量不同偏心距r下次級線(xiàn)圈得到的信號峰峰值A，見(jiàn)表2和圖4。

　　從曲線(xiàn)中可以看出，兩線(xiàn)圈偏心距r與次級線(xiàn)圈峰峰值之間近似成線(xiàn)性關(guān)系，隨著(zhù)偏心距r的增大而減小?？梢钥闯鱿到y在一定的偏心范圍內均可達到刺激強度的需要，也具有一定的魯棒性。但在實(shí)際使用當中，仍應當增加一個(gè)對準的裝置，以盡量保證兩個(gè)線(xiàn)圈的中心軸能在一條直線(xiàn)上，得到最大的刺激信號和最高的效率。