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设计要点的快速扫描环绕伏安测量法的加工

关键的外卖

  • 什么是快速扫描环绕伏安测量法(FSCV) ?

  • 哪些组件组成一个FSCV设备?

  • 基本设计FSCV加工。

研究员将脑部扫描设备附加到一个人类的主题

神经扫描准备。

人类的大脑是一个高度复杂的器官的能力惊人的集成来自各种感官的和电子信息。它也能够运作不同的意识状态的宿主的身体。这样,几乎所有的其他活动,我们的大脑执行,完成很大程度上仍是个谜。这并不是说我们无法剥洋葱的几层,可以这么说。例如,我们知道神经元和突触是关键处理结构相互连接,形成了巨大的网络由多个可选路径。然而,神经科学,生物学研究的分支,旨在揭示大脑的全部秘密,仍然可以被认为是处于起步阶段。

到目前为止,可能是最常用的技术分析大脑神经扫描。这些扫描的最受欢迎的是无创性脑电图(EEG),用于记录α,β,δ,θ脑电波模式。分析这些信号可以帮助睡眠障碍的诊断,癫痫,和其他类型的癫痫发作通过识别通常常数的变化模式。

在过去的几十年里,兴趣将大脑活动与行为导致电化学监测技术,如快速扫描环绕伏安测量法。这个体内过程显示了伟大的承诺,是最常用的方法在生物检测多巴胺的活动。因此,有特殊注意事项时,必须考虑设计所需的电子板。

让我们来看看这些PCBA必需品后第一次探索快速扫描环绕伏安测量法和板的类型通常使用的元素。

快速扫描环绕伏安测量法是什么?

快速扫描环绕伏安测量法(FSCV)是一种方法来测量大脑的化学活性。它通常是用来测量多巴胺神经传递。FSCV的重要性在于,它使测量在宿主生物体在休息或执行活动。FSCV甚至可能被用来帮助诊断疾病,如帕金森症。之间的区别,脑电图是脑电图检测脑电活动,而FSCV检测化学活动。然而,对于这些信息是最好的利用,结果转换成电信号来观察和分析。信号的获得过程[1]。

概述FSCV过程图测量多巴胺的水平

FSCV过程信号记录多巴胺水平。

如上图所示,多种信号类型可以从化学测量FSCV期间获得的,这就需要利用各种信号处理技术和非线性组件它们的主要组成。

理解FSCV元素和功能

器的一个示例用于FSCV系统如下图所示[2]。

主要元素FSCV系统框图所示

FSCV系统的框图。

如上图中所示,一个FSCV系统需要的处理器数量,放大器,信号转换器。这些设备提供控制参考电极率,采样间隔,输液泵的电机控制和信号生成,调制和传输(TX)、接待(RX)和其他处理。

尽可能多的这些信号是非常小——多巴胺当前水平可能在9范围,精度是一个重要的考虑板组件。同样重要的是大小,董事会直接附着在侵入性工作电极不应该麻烦或以任何方式妨碍执行正常活动的能力。这些和其他因素,如下面所讨论的,设计时必须考虑董事会FSCV应用程序。

如何设计pcba FSCV应用程序

像许多电路板设计的今天,溢价放在小尺寸高功能,就像pcba FSCV系统中使用。这些系统通常multi-board,其中一块是附着在生物学科,另一个执行大部分的信号处理和数据分析的职责。系统还包括一个增强的计算机用户体验(UX)。因此,董事会的设计可能包括无线通讯设备,蓝牙,低能蓝牙(祝福)或红外(IR) TX / RX;multi-board连接器也可能包括在内。这些和其他注意事项,如下所示,当为FSCV设计董事会程序至关重要。

快速扫描环绕伏安测量法PCBA设计要点

  • 组件选择:FSCV需要处理的信号在一个广泛的频率和振幅。这需要组件与小公差高保真。此外,EMI控制是重要的,以确保适当的信号检测和识别。

  • 板和材料:董事会必须足够小,不引入任何重大变更的流动性问题。此外,从主题和/或环境污染也必须最小化(或取消),这可能导致故障或不准确的结果。

  • 布局:FSCV董事会通常需要处理多种信号类型,重要的是要遵循最佳实践,如组件分离的信号类型和单独的接地,最大化信号的完整性。

  • 连接:一些FSCV测试实验动物在受控环境中利用布线。然而,有一个重要的推动利用远程通信方法,允许扩展应用程序,尤其是当这种技术利用人体。利用这些通信方法引入了附加组件的设计也必须符合主流的尺寸和精度要求。

为了同时满足各种要求FSCV板设计、全面和先进PCB设计和分析软件包是必需的。抑扬顿挫的快板PCB编辑器,它提供了实时布局DFM检查和系统级发展是建立高效的最佳选择,最优设计。

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引用

1。Hossein Zamani et al .,“使用压缩感知(CS)对大脑多巴胺记录和快速扫描环绕伏安测量法(FSCV),“IEEE电路与系统(ISCAS)国际研讨会(2017年4月):DOI:10.1109 / ISCAS.2017.8050302

2。卡洛斯Eduardo de Araujo et al .,“体外评价多巴胺浓度控制的闭环反馈系统,“生物医学工程研究财团。1(1月/ 2015年3月):https://doi.org/10.1590/2446 - 4740.0653

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