有源植入式医疗器械的电池技术发展

有源植入式医疗器械近年来成为医疗器械的热点,电池是这类装置最关键的部件,多种电池被开发出来满足了不同的植入应用,这些电池有着相同的需求,包括高安全性、高可靠性、高能量密度、长寿命、良好的寿命指示等,该文介绍了有源植入装置电池的应用历史、现状和展望.     

基于双电极的心电测量方法及仪器

目的 研究使用双电极的心电测量方法设计微型低功耗仪器.方法 分析心电测量仪器的结构及产生共模干扰的机理,使用微处理器、仪表放大器、运算放大器、RS-232收发器设计微型低功耗的心电测量电路,用PDA为测量电路供电,接收数据并运算、存储和显示.结果 研制的仪器满足心电测量的要求,且测量电路板尺寸只有4.0 cm×1.5 cm,功耗分别为15 mW(含通信电路)和3 mW(不合通信电路).结论 本文设计的基于双电极的心电测量方法和仪器,可用于植入式、穿戴式或便携式心电测量.     

基于脉冲位置调制方式的经皮双向无线通信系统

目的 研究用于植入式医疗仪器的基于脉冲位置调制(PPM)方式的经皮无线双向通信解决方案.方法 系统由植入体内的医疗仪器通信电路,体外应用程控器和掌上电脑PDA组成,植入体内的医疗仪器通信电路和程控器间的无线双向通信采用PPM脉冲调制方式.结果 实现了植入体内的医疗仪器通信电路(钛壳封闭)和体外程控器间2英寸以上的无线通信距离,同时位置容差性较好.结论 将PPM调制方式成功地应用于经皮无线通信系统,与ASK等调制方式相比,降低了植入体内的医疗仪器通信电路的功耗,通过天线共用设计减小了植入体内的医疗仪器通信电路体积.     

一种可编程植入式神经刺激系统

目的 研究用于神经系统疾病的功能电刺激疗法的可编程植入式神经刺激系统.方法 系统由植入体内的脉冲发生器、导线、电极,用于体外遥测/程控的控制器,个人数字助理(personal digtal assistant,PDA)和磁铁组成.对靶点神经提供脉宽、频率、幅度、工作时间、关断时间可调的电脉冲刺激.结果植入式脉冲发生器的重量为34 g,尺寸小于47 mm ×49 mm×10 mm,在典型的神经刺激条件下的平均功耗为54μW,预计使用寿命在10年以上.已完成20只家兔的迷走神经刺激试验,验证了系统在长期植入中的安全性和功能性.结论 研制的系统可作为植入式神经刺激动物试验研究的仪器平台,满足临床应用的基本要求.     

用于植入式医疗仪器的无线通信系统研究

经皮无线通信是起搏器和神经刺激器的重要组成部分之一。为了降低经皮无线通信系统的功耗,提升可靠通信效果,研究采用脉冲位置调制（PPM）的电磁耦合经皮无线通信方法。基于谐振电磁耦合理论,设计体外程控器线圈和体内医疗仪器线圈,以提升可靠通信效果。对通信距离和耦合系数、位置容差和谐振频率的关系进行了实验和分析。实验结果表明,体内PPM通信系统平均功耗仅为99μW,约为常用幅度键控调制（ASK）系统的1/300,同时,通信效果得到了较大提高。在钛壳封闭条件下,可实现10 cm以上的可靠通信。此外,位置容差试验表明所提出的通信系统具有抗线圈失配能力强的特点。