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基于心电反馈的注意力缺陷 多动障碍矫正仪设计

作者:时间:2009-12-04来源:网络收藏

2 的关系
人们普遍认为,心脏是循环系统的动力和枢纽,而思考和情感的功能归于大脑。然而。随着科学研究的深入,科学家得以从不同方面重新审视心脑关系以及心脏对身心健康的影响。在我们体内,不同器官和系统都会影响到我们的情感,其中心脏扮演着特别重要的角色。心脏与大脑之间的沟通系统比所有其它人体器官与大脑间的沟通系统都要发达,心脏每跳动一下,不仅输出血液,也把复杂的神经、激素、压力、电磁信息传输到大脑和全身。它是连接身体、头脑、情感、精神的节点,是身心这个复杂网络的入口。
因此,心脏的律动并非仅仅实现单一的供血功能,它既反映着、也影响着自主神经系统的状态。研究发现,从心脏的律动中提取的心率变异性(Heart Rate Variability简称HRV)能够有效地用来考察情绪对自主神经系统的影响,它是显示身体自主神经系统平衡状况的动态窗口。
集中情况下,自主神经的两个部分(交感神经和迷走神经))均处于兴奋状态,其效应对抗后达到平衡,反应在心率上为其净效应。在安静状态下,显然是迷走神经的影响为主,而随着运动负荷的增加,迷走的活性降低而交感的兴奋性增加。
治疗的具体机理是应用操作性条件反射的原理,以生物仪为手段,通过训练,使患者的自主神经达到平衡状态来达到预期目的。应用于人的过程就是利用心电检测电路将患者的HRV指标检测和分离出来,然后利用心电反馈技术将该指标传人患者的游戏程序中。该指标会影响到游戏程序的进程,当该指标满足要求时,就会以奖励的方式反馈给患者,反之,就会停止奖励。即只有集中的情况下,游戏才会顺利进行。这样,通过一段时间的自身调节,便可改变患者的自主神经平衡状态,从而实现注意力的目的。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/163439.htm


3 系统总体结构
本系统集心电数据采集、预处理、A/D转换及USB传输、数据浏览(包括QRS波检测、HRV预处理、R-R间期序列、N-N间期序列)、HRV分析、游戏程序等多功能于一体,主要包括数据采集及预处理、A/D转换及USB传输、数据浏览、HRV分析、游戏矫正程序五大功能模块,且各模块相对独立。将这些模块配置到不同的系统中,即可实现不同的功能,其系统总体框图如图1所示。前两部分为硬件部分,后三部分软件可在Windows XP平台下,用VB编写界面,而用VC编写处理部分。

4 系统功能
本系统由实时心电数据采集与显示、HRV分析、游戏矫正程序等部分构成。
4.1 实时心电数据的采集与显示
心电信号(ECG)经心电放大器放大、滤波及50Hz工频陷波后送入A/D转换器,图2所示是本系统的心电数据采集与预处理电路。本系统采用阿尔泰公司的USB2010AD多功能接口板对经过处理的ECG信号进行采样,采样速率为1000 Hz 。在数据采集的同时,ECG波形即在屏幕上实时显示,数据采集时间也同时显示在屏幕上,并可由用户自已控制采集时间的长短。根据HRV分析的需要,数据采集时间最好在30分钟以上。



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