基于心電反饋的注意力缺陷 多動障礙矯正儀設計
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2 心電反饋與注意力缺陷障礙的關系
人們普遍認為，心臟是循環系統的動力和樞紐，而思考和情感的功能歸于大腦。然而。隨著科學研究的深入，科學家得以從不同方面重新審視心腦關系以及心臟對身心健康的影響。在我們體內，不同器官和系統都會影響到我們的情感，其中心臟扮演著特別重要的角色。心臟與大腦之間的溝通系統比所有其它人體器官與大腦間的溝通系統都要發達，心臟每跳動一下，不僅輸出血液，也把復雜的神經、激素、壓力、電磁信息傳輸到大腦和全身。它是連接身體、頭腦、情感、精神的節點，是身心這個復雜網絡的入口。
因此，心臟的律動并非僅僅實現單一的供血功能，它既反映著、也影響著自主神經系統的狀態。研究發現，從心臟的律動中提取的心率變異性(Heart Rate Variability簡稱HRV)能夠有效地用來考察情緒對自主神經系統的影響，它是顯示身體自主神經系統平衡狀況的動態窗口。
在注意力集中情況下，自主神經的兩個部分(交感神經和迷走神經))均處于興奮狀態，其效應對抗后達到平衡，反應在心率上為其凈效應。在安靜狀態下，顯然是迷走神經的影響為主，而隨著運動負荷的增加，迷走的活性降低而交感的興奮性增加。
心電反饋治療的具體機理是應用操作性條件反射的原理，以心電生物反饋儀為手段，通過訓練，使患者的自主神經達到平衡狀態來達到預期目的。應用于人的過程就是利用心電檢測電路將患者的HRV指標檢測和分離出來，然后利用心電反饋技術將該指標傳人患者的矯正游戲程序中。該指標會影響到游戲程序的進程，當該指標滿足要求時，就會以獎勵的方式反饋給患者，反之，就會停止獎勵。即只有注意力集中的情況下，游戲才會順利進行。這樣，通過一段時間的自身調節，便可改變患者的自主神經平衡狀態，從而實現矯正注意力缺陷障礙的目的。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/163439.htm
3 系統總體結構
本系統集心電數據采集、預處理、A／D轉換及USB傳輸、數據瀏覽(包括QRS波檢測、HRV預處理、R-R間期序列、N-N間期序列)、HRV分析、游戲矯正程序等多功能于一體，主要包括數據采集及預處理、A／D轉換及USB傳輸、數據瀏覽、HRV分析、游戲矯正程序五大功能模塊，且各模塊相對獨立。將這些模塊配置到不同的系統中，即可實現不同的功能，其系統總體框圖如圖1所示。前兩部分為硬件部分，后三部分軟件可在Windows XP平臺下，用VB編寫界面，而用VC編寫處理部分。
4 系統功能
本系統由實時心電數據采集與顯示、HRV分析、游戲矯正程序等部分構成。
4．1 實時心電數據的采集與顯示
心電信號(ECG)經心電放大器放大、濾波及50Hz工頻陷波后送入A／D轉換器，圖2所示是本系統的心電數據采集與預處理電路。本系統采用阿爾泰公司的USB2010AD多功能接口板對經過處理的ECG信號進行采樣，采樣速率為1000 Hz 。在數據采集的同時，ECG波形即在屏幕上實時顯示，數據采集時間也同時顯示在屏幕上，并可由用戶自已控制采集時間的長短。根據HRV分析的需要，數據采集時間最好在30分鐘以上。
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