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研究生：	林良士 Lin, Liang-Shih
論文名稱：	中頻與低頻經皮神經電刺激系統之研製 The Design and Implementation of Mid- and Low-Frequency Transcutaneous Electrical Nerve Stimulators
指導教授：	戴政祺 Tai, Cheng-Chi
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 電機工程學系 Department of Electrical Engineering
論文出版年：	2004
畢業學年度：	92
語文別：	中文
論文頁數：	70
中文關鍵詞：	經皮神經電刺激
外文關鍵詞：	TENS
相關次數：	點閱：68 下載：12
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　　由於時代科技的進步，產生了許許多多的文明病症，人類對於健康的重視以及保健儀器的需求也與日俱增，電刺激經由臨床實驗證實具有不錯的療效，常用於止痛、刺激及鬆弛肌肉來消除緊張壓力等方面，而無藥物治療可能造成之副作用。臨床上使用的中頻干擾電流，是指頻率介於1 kHz和10 kHz的脈波，這個頻帶的電流比低頻電流有更佳的組織穿透性，因此透入的深度也較深，常用於神經肌肉刺激及止痛治療，另外也應用於促進組織癒合，增進血液循環，減少水腫等方面。由於中頻電流的頻率太高，無法對經皮神經產生一對一的刺激反應，因此以兩組中頻電流互相干擾的方式在兩組電極之間產生低頻的波差，以此較低頻的波差引起神經的動作電位和肌肉的收縮，以達到治療的目的。本研究主要利用單晶片微處理器為核心，透過單晶片內建的強大功能，搭配軟體程式的控制，整合其他的週邊輔助電路，來設計中頻與低頻經皮神經電刺激系統，並利用此系統發展更具療效的電刺激模式與更具人性化的操作界面，來達到更佳的療效。

　　The technology of physical protection and health is largely developed day after day. Therefore, the need in the knowledge of physical protection and health apparatuses grows largely every day. After a series of clinical experiments, the cure of neuromuscular electrical　stimulation proves to have the effects of relieving the pains of nerves and shoulders as well as relaxing stress and pressure without any side effects of medical care. In the clinical treatment, transcutaneous electrical nerve stimulators (TENS) can produce beat frequency which can lead to action potential and shrink of muscle. Some uncomfortable symptoms could be improved. This thesis aims at designing mid- and low-frequency transcutaneous electrical nerve stimulators with the usage of single-chip microprocessor. By means of using microcontroller, we may develop a user-friendly system with better cure of electrical stimulations and more humanity.

中文摘要 --------------------------------------------------------------------------	Ⅰ
英文摘要 --------------------------------------------------------------------------	Ⅱ
誌謝 --------------------------------------------------------------------------------	Ⅲ
目錄 --------------------------------------------------------------------------------	Ⅳ
表目錄 -----------------------------------------------------------------------------	Ⅵ
圖目錄 -----------------------------------------------------------------------------	Ⅶ

第一章	 緒論 ----------------------------------------------------------------------	1
1-1	文獻回顧 ---------------------------------------------------------------	1
1-2	研究動機 ---------------------------------------------------------------	1
1-3	研究目的 ---------------------------------------------------------------	2

第二章	 經皮神經電刺激系統之原理 ----------------------------------------	3
2-1	電刺激系統簡介 ------------------------------------------------------	3
2-1-1 電刺激系統基本原理 ----------------------------------------	3
2-1-2 電刺激的形式 -------------------------------------------------	4
2-1-3 電刺激系統之應用 -------------------------------------------	5
2-2	基本電生理學 ---------------------------------------------------------	6
2-3	低頻電刺激系統之原理 ---------------------------------------------	10
2-3-1 低頻電刺激系統的硬體原理 -------------------------------	 10
2-3-2 低頻電刺激的電生理效應 ---------------------------------	14
2-4	中頻電刺激系統之原理與裝置 -----------------------------------	15
2-4-1 中頻向量干擾波的電生理效應 ---------------------------	 16

第三章 低頻經皮神經電刺激系統設計 ------------------------------------	17
3-1 系統架構 ---------------------------------------------------------------	17
3-2 電源供應與人機介面 ------------------------------------------------	18
3-3 硬體電路 ---------------------------------------------------------------	22
3-3-1 TOSHIBA TMP86C420單晶片微處理器-----------------	22
3-3-2 刺激強度調整電路 ------------------------------------------	24
3-3-3 高壓激發電路 ------------------------------------------------	25
3-3-4 輸出刺激電路與電流偵測電路 ---------------------------	26

第四章 中頻向量干擾電刺激系統設計 ------------------------------------	28
4-1	系統功能與架構 -----------------------------------------------------	28
4-2	人機介面 --------------------------------------------------------------	29
4-3	硬體線路設計 --------------------------------------------------------	29
4-3-1電源供應系統 -------------------------------------------------	 30
4-3-2 弦波產生電路 ------------------------------------------------	32
4-3-3電刺激系統的輸出電路 -------------------------------------	35
4-4	軟體架構 --------------------------------------------------------------	38

第五章 結果 ---------------------------------------------------------------------	42
5-1	低頻經皮神經電刺激系統測試 ------------------------------------	42
5-1-1 低頻電刺激系統規格 --------------------------------------	42
5-1-2 輸出波形測試 ------------------------------------------------	44
5-1-3 電刺激輸出參數測試 ---------------------------------------	54
5-2	中頻干擾波電刺激系統測試 ----------------------------------------	58
5-2-1中頻電刺激系統規格 ----------------------------------------	58
5-2-2 輸出波形測試 ------------------------------------------------	59

第六章 結論與未來展望 ------------------------------------------------------	64
6-1 結論 ----------------------------------------------------------------------	64
6-2 未來展望 ----------------------------------------------------------------	66
參考文獻 -------------------------------------------------------------------------	68
自述 -------------------------------------------------------------------------------	70
                                    

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校內：2005-07-12公開
校外：2005-07-12公開

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