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基于针刺电信号的钙离子效应研究

作　者: 薛明
导　师: 王江
学　校: 天津大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 针刺电信号 信号类选 峰峰间期 非线性分析 小波能量熵 钙离子
分类号: R245
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


针灸是一种传统的治疗方法,探索针灸的功能及其作用机理,对于临床诊断及研究有着重要的指导价值。生理实验研究针刺效应时发现,针刺会使穴区钙离子浓度升高,而在针刺前向穴区注射EDTA络合Ca2+后再进行针刺时会产生与正常针刺时不同的生理反应,由此说明了钙离子浓度与针刺作用是相互影响的。钙离子在针刺神经电信号的产生与传导中具有重要作用,但目前尚无通过针刺神经电信号分析钙离子浓度降低对于针刺影响的研究。本文提出采用针刺电信号分析钙离子对针刺的影响。本文设计了注射药物降低足三里穴区钙离子浓度,针刺获得脊髓背根神经电信号的实验,并设计了对照组实验,即注射不会对穴区钙离子浓度产生影响的对照液。采用现代时间序列分析方法对获得的施药前后各时段的针刺实验数据及对照组数据进行分析和特征提取。得到钙离子对大鼠脊髓背根神经细束针刺放电序列编码的影响规律。首先对针刺电信号进行类选,提取单个神经元的放电序列作为主要研究对象。其次对针刺电信号进行基本特征分析,包括定长时间区间放电个数统计、波形幅值统计和峰峰间期（ISI）序列长度及变异系数统计,分析结果表明钙离子浓度的降低影响针刺放电序列,减弱针刺效应。再次对针刺电信号进行非线性分析,包括原始信号功率谱分析、ISI序列的关联维数和Lyapunov指数分析以及放电脉冲序列的Lempel-Ziv复杂度分析,分别从不同角度说明了钙离子浓度的降低对针刺电信号的影响规律。最后对原始针刺电信号进行小波能量熵分析,得到了钙离子浓度对针刺电信号信息不确定度的影响。根据电信息的分析,本文证明了穴区钙离子浓度影响针刺神经电信息的产生与传导,为针灸的科学化奠定了一定的理论基础。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 研究背景  8-10
    1.2.1 针刺与神经系统编码  8-9
    1.2.2 钙离子浓度与针刺效应  9-10
  1.3 研究思路  10-11
  1.4 主要贡献  11
  1.5 内容安排  11-13
第二章 文献综述  13-17
  2.1 引言  13
  2.2 针刺与神经电信息  13-15
    2.2.1 针刺与电信息  13-14
    2.2.2 针刺放电与信息编码  14
    2.2.3 针刺电信号分析  14-15
  2.3 钙离子浓度与针刺电信息传导  15-16
    2.3.1 针刺可引起穴位处钙离子浓度变化  15-16
    2.3.2 改变针刺部位的Ca~(2＋)浓度对针刺效应的影响  16
    2.3.3 影响钙离子与针刺效应的因素  16
  2.4 小结  16-17
第三章 针刺实验设计  17-23
  3.1 穴区钙离子浓度改变针刺足三里测取脊髓背根电信号实验设计  17-21
    3.1.1 实验流程图  17-18
    3.1.2 实验装置及连接图  18
    3.1.3 实验方法步骤  18-21
  3.2 记录实验结果  21-23
第四章 针刺电信息分析框架及数据预处理  23-28
  4.1 数据分析框架  23-24
  4.2 信号预处理  24-26
    4.2.1 信号类选  24-25
    4.2.2 信号类选  25-26
    4.2.3 施药前后不同时间段信号类选结果  26
  4.3 放电序列数学表示  26-28
第五章 针刺不同钙离子浓度足三里脊髓背根电信号分析及比较  28-54
  5.1 针刺电信号基本特征分析  28-36
    5.1.1 放电个数统计分析  28-30
    5.1.2 波形幅值统计分析  30-32
    5.1.3 峰峰间期序列统计分析  32-36
  5.2 针刺电信号的非线性动力学分析  36-46
    5.2.1 功率谱分析  36-38
    5.2.2 关联维数分析  38-40
    5.2.3 Lyapunov 指数分析  40-43
    5.2.4 L-Z 复杂度分析  43-46
  5.3 针刺电信号的小波能量熵分析  46-51
    5.3.1 小波熵  47-48
    5.3.2 仿真分析结果  48-51
  5.4 分析总结  51-54
    5.4.1 综合分析  51-52
    5.4.2 总结  52-54
第六章 总结  54-56
  6.1 结论  54-55
  6.2 工作展望  55-56
参考文献  56-60
发表论文和参加科研情况说明  60-61
致谢  61

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中图分类: > 医药、卫生 > 中国医学 > 中医临床学 > 针灸学、针灸疗法
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