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植入式神经电刺激器的螺旋电感设计
针对植入式神经电刺激器的经皮能量传输对电感线圈小型化、集成化的要求,介绍了一种在PROTEL99SE中设计印制板无芯平面圆形螺旋电感的方法,并对该电感的电气特性参数作了计算与实际测量.结果证明其电感量理论计算值与实测值具有很好的一致性.
关键词： 经皮能量传输 印制板 无芯平面圆形螺旋电感 PROTEL99SE -
人工肛门括约肌经皮能量传输系统研究
针对现有人工肛门括约肌系统无供能装置或供能装置更换可能引发感染等问题,本文提出了电磁谐振耦合的无线供能方法,对人工肛门括约肌系统进行非接触的经皮无线供能.本文在对能量传输电路、发送接收线圈参数研究基础上,提出通过选择SRC电路作为发射、接收端耦合电路以增大铁芯耦合面积,从而提高发射及接收线圈Q值,进而提高能量传输效率.实验结果表明,使用G25磁芯线圈进行电磁耦合,当两线圈轴向距离为10mm时,能量传输效率可高于60%,可保证人工肛门括约肌系统的正常工作.
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反馈式人工肛门括约肌的经皮能量传输系统
针对反馈式人工肛门括约肌的供能问题,研究经皮能量传输系统原理,并研制出经皮能量传输系统,使得反馈式人工肛门括约肌能够模拟实现人体排便功能.通过实验分析接收端负载以及两线圈位置偏移对传输效率的影响,验证了系统的传输性能.实验结果表明,研制的经皮能量传输系统在发射和接收线圈轴向距离为15mm条件下,能稳定传输超过400mW功率,传输效率可达10%,保证人工肛门括约肌的正常工作.
关键词： 反馈式人工肛门括约肌 经皮能量传输 传输效率 -
新型原位植入式人工肛门括约肌样机及离体肠道实验研究
设计一款基于生物信号反馈机制的智能化可遥控式人工肛门括约肌系统.所设计的蠕动式微型医用泵在3.3V驱动电压下,大流量为8.5 mL/min,大封闭压可达170 kPa.新型括约肌假体在较小注水量(9～10.5 mL)的情况下,可实现对肠壁作用压的均匀分布(3.34～7.26 kPa),符合人体肠道生理结构和安全压力阈值的要求,避免由于局部高压导致的缺血性坏死.人工括约肌系统采用体内充电电池、体外无线经皮能量充电的供电方式,实现系统的完全植入式移植.离体实验结果表明,该系统可以有效地抑制肠道内容物渗漏,成功建立排便感知信号,从而为严重肛门失禁、结肠造口等肛门功能严重缺失的患者提供一种人性化的治疗方案.
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基于射频感应控制的掌指人工关节研究
针对目前临床上存在大量掌指臂丛神经损伤患者无法医治的状况,提出了通过植入带有驱动电机的掌指人工关节来行使掌指功能的治疗方案.文中研究了植入式人工关节的结构、机械传动、控制信号的获取和传输等.为解决驱动电机的电源问题,作者提出了运用电磁感应的经皮能量传输技术来驱动植入电机的旋转,利用反映掌指动作意识的肌电信号来控制射频磁场的发射,使得体内线圈感应体外射频磁场后驱动电机转动.后研究了一套临床关节植入的手术方案,并在三例尸体上进行了功能实验,验证了植入的人工关节能满足人体掌指的基本功能.
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植入式人工肛门括约肌系统的实现及动物实验
背景 研制新型的符合人体生理需求的人工肛门括约肌系统具有十分重要的意义.目的 设计一种新型植入式人工肛门括约肌系统.方法 利用无线通讯模块和压力传感器重建排便控制机制,并由经皮能量传输模块供电,采用机电系统模拟人体自然器官的功能,终实现人体肛门括约肌的控制效果.结果与结论 设计并实现了一种新型的植入式人工肛门括约肌系统,在重建排便机制和模型的基础上,一定程度上恢复肛门失禁患者的生物反馈控制能力,并带有经皮能量传输模块,为体内系统长期无缆式供电提供可能.该系统实现了植入式动物实验,完成了系统植入可行性和基本功能验证.
