畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告無(wú)框架立體定向神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人多功能TENS發(fā)生器的研制

1、 南 京 理 工 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué) 生 姓 名：諸 敏學(xué) 號(hào)：0101500106專 業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化設(shè)計(jì)(論文)題目：無(wú)框架立體定向神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人 多功能tens發(fā)生器的研制 指 導(dǎo) 教 師:施祖康 2005 年 3 月 15 日開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求1開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；2開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完

2、成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）；4有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)gb/t 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文獻(xiàn)綜述1tens的生理作用和治療作用 電已經(jīng)被醫(yī)學(xué)地應(yīng)用了數(shù)千年。古代埃及的石頭雕刻品上描述了一種電魚(yú)過(guò)去一

3、直被用來(lái)治療疼痛。在古希臘，能產(chǎn)生生物電的水雷魚(yú)曾被用來(lái)治療關(guān)節(jié)炎和痛。 現(xiàn)在，低頻電療在世界范圍已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。其中最值得一提的是經(jīng)皮神經(jīng)電刺激療法(transcutaneous electrical nerve stimulation，簡(jiǎn)稱tens)。tens是根據(jù)疼痛閘門(mén)控制學(xué)說(shuō)于70年代發(fā)展起來(lái)，應(yīng)用電池供電的袖珍儀器以治療疼痛為主的無(wú)損傷性治療方法”。之所以用“經(jīng)皮”(transcutaneous)一詞，是為了和植入電極相區(qū)分。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，tens在歐美國(guó)家非常普及，其臨床應(yīng)用已超出了疼痛范圍，但仍以治療疼痛為主。下面簡(jiǎn)要的介紹tens的生理作用和治療作用：11鎮(zhèn)痛(1)急性

4、疼痛 術(shù)后切口痛：tens最成功的應(yīng)用之一是術(shù)后的切口止痛。80年代以來(lái)，大量的文獻(xiàn)報(bào)道tens治療術(shù)后切口痛，包括各種胸、腹部手術(shù)、關(guān)節(jié)手術(shù)等，效果非常滿意。tens能減少止痛藥物的攝入，使患者能早期活動(dòng)，減少并發(fā)癥。對(duì)某些病人能縮短恢復(fù)時(shí)間或住院時(shí)間。 骨科疼痛：paris等(1983)用tens治療急性踝關(guān)節(jié)扭傷，結(jié)果表明tens能較早緩解疼痛、減輕水腫、早期恢復(fù)rom和行走功能。 kaada(1984)用tens治療肩周炎取得顯著療效。 levy等(1987)報(bào)道tens能使實(shí)驗(yàn)性家兔急性關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)積液和白細(xì)胞浸潤(rùn)明顯減少，減輕炎癥反應(yīng)，從而緩解相關(guān)性疼痛。此外，有報(bào)道對(duì)急性腰肌扭傷

5、、運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷等的療效優(yōu)良。婦產(chǎn)科疼痛：1977年augustinsson等首先觀察了tens對(duì)147例產(chǎn)婦因分娩而引起的腰痛、骨盆疼痛的療效。在第一產(chǎn)程，止痛效果最好；第二產(chǎn)程次之，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)副作用。此后又有很多報(bào)道證明tens有助于分娩，不利之處是偶爾干擾胎兒監(jiān)護(hù)儀。 頜面部疼痛：hansson(1983)等報(bào)道治療急性牙痛，tens的療效比安慰性tens和阿斯匹林好，但常規(guī)tens的效果與針刺樣tens無(wú)差異。teduits等(1993)觀察了27例612歲的兒童患者，有2個(gè)對(duì)稱部位齲齒的，隨機(jī)決定在牙修補(bǔ)術(shù)時(shí)一個(gè)用tens止痛、另一個(gè)用局麻止痛。結(jié)果兩組的止痛效果無(wú)顯著差異，但78的患者更愿

6、意用tens來(lái)鎮(zhèn)痛。 對(duì)內(nèi)臟疼痛：對(duì)內(nèi)臟器官疼痛療效的報(bào)道較少。nam等(1995)報(bào)道tens能降低實(shí)驗(yàn)性腎痛模型(用閉鎖輸尿管或腎動(dòng)脈的方法獲得)的脊髓背角細(xì)胞的c反應(yīng)389k，降低體感誘發(fā)電位40.7g。證明tens對(duì)內(nèi)臟疼痛亦有效。(2)慢性疼痛 腰背痛：大量的研究證明tens對(duì)控制慢性腰背痛有效，長(zhǎng)期應(yīng)用能減少止痛藥的用量、促進(jìn)工作和正?；顒?dòng)能力的恢復(fù)。 關(guān)節(jié)炎：taylor等(1981)、smith等(1983)報(bào)道tens對(duì)膝關(guān)節(jié)炎的鎮(zhèn)痛效果顯著優(yōu)于安慰性tens，治療過(guò)程中鎮(zhèn)痛作用最強(qiáng)，治療停止后能持續(xù)數(shù)小時(shí)。 神經(jīng)源性疼痛：許多研究表明，tens對(duì)皰疹后神經(jīng)痛、截肢幻痛、周圍

7、神經(jīng)變性、格林巴利氏綜合癥、三叉神經(jīng)痛均有不同程度的鎮(zhèn)痛效果。 頭痛：solomon等(1985)用tens治療偏頭痛和緊張性頭痛，結(jié)果感覺(jué)閾上刺激組有55的患者疼痛緩解，而閾下刺激組和安慰性tens組均只有28的患者緩解。 總之，tens對(duì)治療疼痛是有效的。短期治療的療效較長(zhǎng)期治療的高。1980年美國(guó)報(bào)告了全美理療科中tens對(duì)近30種疼痛性疾病和征候的療效評(píng)價(jià)。 1994年meyler等報(bào)告tens對(duì)各種慢性疼痛的療效優(yōu)良率分別為：周圍神經(jīng)病損53、心絞痛75、骨關(guān)節(jié)肌肉疾病69、精神性疼痛和神經(jīng)官能癥1025。12改善周圍血液循環(huán) 1979年owews等報(bào)道正常人用tens刺激前臂后手指

8、皮溫輕微升高。1982年kaada用tens治療雷諾氏病和糖尿病并發(fā)周圍神經(jīng)變性。方法是采用針刺樣方式(25hz，0 2ms，每日3045min)以24倍感覺(jué)閾強(qiáng)度刺激合谷穴。結(jié)果表明刺激單側(cè)合谷穴，四肢均會(huì)出現(xiàn)疼痛減輕，皮溫升高。13促進(jìn)骨折、傷口愈合 應(yīng)用直流電以植入電極治療骨不連接有公認(rèn)的效果。 kahn(1982)用tens治療3例骨折后不連患者，電極置于骨折處兩側(cè)，采用低頻率(12hz)、長(zhǎng)脈沖寬度(03ms)、低強(qiáng)度(感覺(jué)閾)，每次3060min，每天344次。結(jié)果1例1個(gè)月后、2例10周后就可見(jiàn)骨痂形成。 kloth等(1988)報(bào)道用單相波型的tens治療皮膚潰瘍成功。14治療

9、心絞痛 用tens治療心絞痛的研究始于1985年。mannheimei等先在心臟直視手術(shù)中將tens直接刺激心肌，發(fā)現(xiàn)電流密度小于50mam2時(shí)不會(huì)引起心律失常。然后他們觀察了10例病情穩(wěn)定的患者，將電極置于胸壁疼痛區(qū)，脈沖寬度02ms，70hz，強(qiáng)度1550ma。結(jié)果表明患者的心臟功能改善、心電圖上s-t段的壓低減輕。接著他們又觀察了對(duì)23例患者的療效，也表明tens能減少心絞痛的發(fā)作次數(shù)、減少對(duì)硝酸甘油的依賴。15其他治療作用 1對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)：scherder等(1995)報(bào)道每天30min共6周的常規(guī)tens對(duì)阿爾茨海默病(alzheimers diseare)患者的言語(yǔ)功能、短期和長(zhǎng)

10、期記憶均有改善；使悲觀、壓抑、易激動(dòng)等情緒減少；對(duì)社會(huì)的興趣和日?；顒?dòng)的參與增加。 2對(duì)胃腸反應(yīng)：fassoulaki等(1993)用tens刺激手厥陰心經(jīng)的p6穴3045min，子宮切除術(shù)術(shù)后嘔吐的發(fā)生率顯著降低。evans(1993)報(bào)道用tens刺激23例早期妊娠(14周前)孕婦手腕皮膚，結(jié)果87的孕婦惡心和嘔吐明顯減少，而安慰性tens組僅有1096的孕婦有癥狀減輕。 3對(duì)肌張力：hui-chan、levin(1993)報(bào)道tens能降低痙攣性偏癱患者的肌張力。他們用tens刺激45min后，h反射的潛伏時(shí)間顯著延長(zhǎng)，肌張力降低，并能持續(xù)60min，跟腱反射的幅度降低、踝背屈改善，力量

11、增加82。 當(dāng)然，tens的作用效果還有其他很多。2 “草木知音” 電不僅可以對(duì)人及動(dòng)物體產(chǎn)生刺激作用，對(duì)植物的生長(zhǎng)也具有影響。 早在1000多年前，中國(guó)宋代的沈括的夢(mèng)溪筆談中就載了一個(gè)草木知音的故事：當(dāng)時(shí)的一位作曲家創(chuàng)作了一支叫做虞美人操的曲子，可以使江南的一種虞美人草枝葉舞動(dòng)?，F(xiàn)在利用聲頻促進(jìn)植物生長(zhǎng)的例子當(dāng)然更是比比皆是。法國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所的科學(xué)家每天給西紅柿播放3個(gè)小時(shí)的優(yōu)美音樂(lè)，使西紅柿可重達(dá)2公斤。前蘇聯(lián)也有人用同樣的方法收獲了重達(dá)25公斤的蘿l和直徑達(dá)6 0公分的大蘑菇。當(dāng)前，一個(gè)被廣泛提及的新農(nóng)業(yè)課題是：物理農(nóng)業(yè)，也即將電、磁、聲、光、熱、核等基本物理學(xué)科的知識(shí)和相關(guān)領(lǐng)域的高

12、新技術(shù)作為有效的物理肥源應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中，在無(wú)污染的條件下達(dá)到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的目標(biāo)。植物聲控技術(shù)及其產(chǎn)品則是物理農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要方面。山于世界各國(guó)日益關(guān)注可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，無(wú)害、高效的物理農(nóng)業(yè)技術(shù)將在2 1世紀(jì)的農(nóng)業(yè)中得到更加廣泛的應(yīng)用，植物聲控技術(shù)順應(yīng)了這一發(fā)展趨勢(shì)。 通過(guò)種種文獻(xiàn)的閱讀和分析，可以確認(rèn)電脈沖對(duì)生物體實(shí)際有效的刺激作用，及其促進(jìn)植物生長(zhǎng)的功效。參考文獻(xiàn)1 安建雄,竇克非, 神經(jīng)電刺激治療頑固性冠心病心絞痛,第六屆全國(guó)心血管麻醉研討會(huì),20012 脊髓電刺激(scs)與頑固性心絞痛， 2004-7-13 郭永紅，石田寅夫，可推廣經(jīng)皮穴位電剌激治療dpn，中國(guó)醫(yī)藥報(bào)（2005.4.7）

13、4 陳志峰，朱也森，三叉神經(jīng)痛研究進(jìn)展，2004年華東六省一市麻醉學(xué)術(shù)會(huì)議暨上海市麻醉學(xué)術(shù)年會(huì)專題講座匯編，20045 melzack r & wall pd，pain mechanisms:a new theory,science,1965;150:971-9796 mannheimer c, eliasson t, andersson b, effects of spinal cord stimulation in angina pectoris induced by pacing and possible mechanisms of action, br med j,1993;307:4

14、77-4807 張愛(ài)珍，趙正言，李俊偉,臨床醫(yī)學(xué),北京-華夏出版社, 20018 劉亞寧，電磁生物效應(yīng)，北京郵電大學(xué)出版社，20029 喬志恒，華桂茹，理療學(xué)，北京-華夏出版社，2005.0210 蔡建新，張唯真，生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)，北京大學(xué)出版社，199711 李華，mcs-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)，北京航空航天大學(xué)出版社，199312 康華光，鄒壽彬，電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分，第四版），高等教育出版社，200413 雷麗文，朱曉華，蔡征宇，繆均達(dá)，微機(jī)原理與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社，200314 lm131a/lm131, lm231a/lm231, lm331a/lm331 precisio

15、n voltage-to-frequency converters, national semiconductor, december 199415 陳洛恩，張萬(wàn)奎，電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分），南京大學(xué)出版社，2003.816 劉潤(rùn)華，劉立山，模擬電子技術(shù)，石油大學(xué)出版社，2001.9 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：經(jīng)皮神經(jīng)電刺激療法得到越來(lái)越廣泛的使用，所以筆者也希望通過(guò)自己制作tens儀器，對(duì)經(jīng)皮神經(jīng)電刺激療法的作用機(jī)制進(jìn)行分析。相應(yīng)的，該研究的內(nèi)容也分為兩個(gè)部分，首先是tens儀器的設(shè)計(jì)和制作；并且希望有機(jī)會(huì)通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)，探究ten對(duì)生物體的作用機(jī)制。tens儀器的設(shè)計(jì)主要考慮常用電刺激手段的波形、頻率、強(qiáng)度、電極等方面。使用的控制方法是單片機(jī)控制模式。要求設(shè)計(jì)有良好的人機(jī)接口，性能穩(wěn)定操作簡(jiǎn)單，編程容易等特點(diǎn)。在完成核心部分硬件后自編軟件測(cè)試設(shè)計(jì)的可行性以及驗(yàn)證硬件的各種性能。本人需要自學(xué)有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)，學(xué)會(huì)用protel繪制電路板，實(shí)際