本文關(guān)鍵詞：基于EOG的ERG信號采集與處理系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

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【摘要】：視覺系統(tǒng)作為人類最重要的感知系統(tǒng)之一,視覺系統(tǒng)疾病嚴(yán)重威脅我們的正常生活。視覺系統(tǒng)的很多病變是漸進的,早期發(fā)現(xiàn)和治療是臨床眼科學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、流行病學(xué)的重要課題。相比于傳統(tǒng)的心理物理檢查,視覺電生理檢查從電生理的角度,能夠?qū)崿F(xiàn)對視覺通路的全面診斷,為視覺早期病變的檢測提供了一種更適合的手段。傳統(tǒng)視覺電生理包括三個方面：視網(wǎng)膜電圖(Electroretinography, ERG)、視誘發(fā)電位(Visual Evoked Potential, VEP)、眼電圖(Electrooculography, EOG)。視覺電生理已有國際電生理臨床檢查標(biāo)準(zhǔn),相對而言,ERG檢查有著更為廣泛的應(yīng)用。過去受采集測量設(shè)備精度的限制,通過皮膚電極采集到的ERG信號的信噪比較低,不能達(dá)到臨床應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。因此,傳統(tǒng)的ERG測量采用角膜接觸鏡電極來提取視網(wǎng)膜電信號。但是,角膜接觸鏡電極的使用有很多弊端,譬如,有角膜等疾病的患者不適合佩戴,同時對于兒童等患者不容易配合檢查。隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter, ADC)精度的不斷提升,使得對于微弱生理信號的采集能夠獲得較高的信噪比。這使得通過皮膚電極實現(xiàn)對ERG信號的采集成為可能。本文主要針對以下幾個方面的內(nèi)容進行研究探索：首先,闡述了課題的背景以及視網(wǎng)膜電生理研究的意義。然后介紹了視覺電生理的基本理論,著重對EOG與ERG信號的產(chǎn)生機理,信號的基本特征以及信號的檢測方法進行了介紹。其次,介紹了ERG信號采集系統(tǒng),設(shè)計硬件采集電路,實現(xiàn)對ERG模擬信號的采集,應(yīng)用24位高精度的ADC對模擬信號進行A/D轉(zhuǎn)換。通過使用高分辨率的ADC可以有效降低模擬前端放大倍數(shù),減少模擬器件的噪聲引入,從而能夠獲得更高的信噪比,使采集到的ERG信號能夠滿足臨床應(yīng)用要求。最后,對信號進行暗適應(yīng)條件下的多樣本采集,并對A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)進行數(shù)字信號處理。此外,通過皮膚電極采集ERG時,由于電極需要放置于眼部周圍,因此采集過程中如果發(fā)生眼動或眨眼行為,EOG也將被同步采集,所以在采集過程中應(yīng)盡量保持眼球靜止。最終,從采集的信號中提取出ERG信號與標(biāo)準(zhǔn)ERG信號進行比對,確定其相關(guān)性。
【關(guān)鍵詞】：視網(wǎng)膜電圖 眼電圖 微弱信號檢測 皮膚電極
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R770.4
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 視網(wǎng)膜電生理研究意義11-12
• 1.3 視網(wǎng)膜電生理研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文研究內(nèi)容13-15
• 第2章 視覺電生理基本理論15-28
• 2.1 視覺系統(tǒng)構(gòu)成15-17
• 2.2 視網(wǎng)膜電生理基礎(chǔ)17-21
• 2.2.1 視網(wǎng)膜電信號特征17-19
• 2.2.2 視網(wǎng)膜電信號檢測方法19-21
• 2.3 眼電生理基礎(chǔ)21-25
• 2.3.1 眼電信號特征21-22
• 2.3.2 眼電信號檢測方法22-25
• 2.4 視誘發(fā)電位介紹25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 第3章 視網(wǎng)膜電信號采集系統(tǒng)設(shè)28-59
• 3.1 視網(wǎng)膜刺激器設(shè)計28-29
• 3.2 視網(wǎng)膜電信號模擬前端29-39
• 3.2.1 差分放大電路29-32
• 3.2.2 濾波電路設(shè)計32-35
• 3.2.3 后級放大電路35-36
• 3.2.4 工頻陷波電路36-39
• 3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計39-49
• 3.3.1 過采樣基本理論39-42
• 3.3.2 ∑-△架構(gòu)原理42-46
• 3.3.3 高精度ADC應(yīng)用46-49
• 3.4 隔離電路設(shè)計49-51
• 3.5 數(shù)字邏輯控制51-58
• 3.5.1 控制器MSP430F149特性51-53
• 3.5.2 串行SPI接口應(yīng)用53-55
• 3.5.3 數(shù)據(jù)存儲設(shè)計55-57
• 3.5.4 控制程序設(shè)計57-58
• 3.6 本章小結(jié)58-59
• 第4章 視網(wǎng)膜電信號采集與處理59-68
• 4.1 視網(wǎng)膜電信號采集59-60
• 4.2 視網(wǎng)膜電信號處理60-65
• 4.2.1 信號頻譜分析60-62
• 4.2.2 信號去基線62-64
• 4.2.3 信號濾波處理64-65
• 4.3 實驗結(jié)果65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第5章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 成果總結(jié)68
• 5.2 未來展望68-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：549308