植入式脑机接口技术的医疗器械之路

植入式脑机接口（implanted brain-computer interface, iBCI）通过植入大脑内的神经电极实现脑和计算机/机器的直接通信。它作为一种极具功能扩展性的神经科学研究技术,正在快速向有源植入式医疗器械转化。该研究回顾了国内外神经植入医疗技术的器械产品化历史,提出了植入式脑机接口向医疗器械转化的方式和路径,阐述了美国食品和药品管理局（FDA）把植入式脑机接口作为突破性医疗器械推动的相关政策,并简单介绍和比较了目前正在申请临床试验的几款植入式脑机接口技术方案。由于植入式脑机接口技术复杂,以及没有类似的临床医疗器械先例,医械监管部门和产学研医用各方的密切合作才能有效推动植入式脑机接口技术的临床转化和医疗器械产品化。     

植入式电子装置的体外供电电源模块的实现

1引言随着微电子技术和信号处理技术的飞速发展,使得植入式电子装置在临床医学中得到越来越广泛的应用,其中包括生理参数测量和监控、疾病症状的控制和治疗,如颅内压力监测、电子耳蜗、癫痫控制、神经修复、疼痛控制等。这些植入式电子装置通常存在两个问题:一是复杂的信号处理增加了电源设计和体积减小的困难;二是信号采集和信号控制的距离相距太远增加植入上的困难。因此,解决这两个问题的途径之一是将信号处理和电源供应放在体外,然后再利用电磁感应的方式进行传送,如图1所示。本文集中研究了植入式电子系统的供电模块,尝试了一种耦合线…     

有源植入式医疗器械的远程监护

有源植入式医疗器械的远程监护近年发展迅速。该文介绍了有源植入式医疗器械远程监护的临床需求和应用现状,讨论了技术发展趋势,分析了安全风险。     

微处理器控制的植入式心脏起搏器专用电路研制

介绍了一种基于微处理器的植入式心脏起搏器专用电路设计。该设计采用的技术路线和国外现有技术方案不同，它采用通用微处理器设计，降低了投资风险，缩短了开发周期．特别适合于我国这样的发展中国家。     

植入式神经刺激器刺激信号的产生和调节技术

植入式神经刺激器直接作用于神经细胞,对刺激信号的准确性和鲁棒性有一定的要求.该文介绍了刺激信号的特点和应用,着重阐述了5种常见的刺激信号产生和调节技术的基本原理,并对其技术特点进行分析,对植入式神经刺激器设计的发展进行了展望.     

有源植入式医疗器械标准研究

介绍了国内、国际有源植入物分技术委员会及有源植入式医疗器械标准的现状.结合日常检测和具体实例,对现行标准中标记要求、包装要求和混合医疗相关要求等进行了总结和论述,有助于正确理解标准要求,并为该类医疗器械的研发、检验和评审等提供了思路和参考,保障了医患的用械安全.     

医疗电子设备的电磁兼容

1 医院电磁兼容和电磁污染的现状 近年来品种繁多的医疗电子设备进入各级医院,产生电磁污染等问题,直接影响诊断治疗效果。 1.1 医院供电现状 (1)供电容量偏小。 早期的医用建筑受当时客观条件限制,供电网络容量一般较小,在供电网络没扩容的情况下,由于医疗电子设备的大量购置和使用,造成供电网络严重超载,导致电磁骚扰发生、污染电源。     

高风险有源植入式医疗器械标准要求及异同分析

本文阐述了植入式心脏起搏器、神经刺激器、除颤器、输注泵、人工耳蜗等高风险有源植入式医疗器械的特点,介绍了国内外相关标准内容及要求,分析梳理其异同点,重点分析了植入式心脏起搏器和心脏除颤器标准的异同.     

植入式神经刺激器的现状与发展趋势

本文介绍了各种植入式神经刺激器的国内外应用现状,并对开发趋势进行了分析。     

外置式脑深部刺激器核心技术的突破

针对脑深部刺激器的因电源耗尽需要定期更换、体积庞大、存在潜在危险的弊端，设计了一种体外供电的隔离脉冲发生电路。该电路根据电磁耦合原理，由经皮变压器、内置电路构成，与其它脉冲发生电路相比，在不需要附加通信信道的条件下，解决了至今为止刺激脉冲极性可控的难题，可实现刺激脉冲的极性、幅值、频率及脉宽多种参数的可控可调，而且电路极为简单。通过pspice仿真及实际电路的实验，实验结果与理论分析结果比较吻合，且幅值的变化范围为0～10V。因此设计的电路满足植入式刺激器对脉冲发生电路的需求，且该电路结构适用于大多数体外供电的植入式刺激器。     

便携高频止血器应急电源电路的设计与应用

目的：解决野外便携式高频止血器在无电源情况下的用电问题。方法：采用市电或汽车电瓶降压为锂离子电池充电和逆变供电相结合的方法随时应急供电。结果：使用交流电、洗车电瓶和锂离子电池均可以为高频止血器提供210～230V交流电,且平均功率达到120W以上的供电能力。结论：采用此设计不仅可以用于便携高频止血器装置,也可以作为野外作业的小型B超机、心电图机、电脑、应急照明等仪器的应急供电装置。     

一种野战医用LED无影灯的太阳能供电系统的设计

目的为野战医用LED无影灯设计一种太阳能供电系统。方法采用特定高效太阳能电池板设计一种以ne555为控制芯片、以78砸09为稳压芯片的太阳能控制器,包括输入电流调节电路、自适应三段式充电模式电路、稳定放电电路、监测电路等,并与蓄电池组成太阳能供电系统,为野战无影灯供电。结果经过测试,本系统能够在无市电的野外环境满足LED无影灯6-8h的供电。结论LED无影灯能够充分利用太阳能供电,实现了供电方式多样化,使其自身功能维持能力增强。     

急救和生命支持设备后备电池自动维护装置的研制

目的研制一种急救生命支持设备的后备电池自动维护装置,确保急救生命支持设备在突然断电情况下的不间断使用。方法装置由后备电池自动周期维护单元、电池放电电压采样单元、交流电与电池自动切换单元、交流电停电报警单元以及电池极限低电压报警单元组成。采用AT89S51单片机控制该装置自动对后备电池进行维护。结果本装置在使用过程中,按照设定的程序,自动对电池进行充放电工作。同时具有电池电压监控功能,一旦后备电池电压过低时,装置发出声光报警信号,以确保设备的正常运行使用。结论本装置可在各种急救生命支持设备上使用,也可应用在其他需要利用后备电池供电的非急救设备上,对于延长蓄电池使用寿命,具有广泛地推广作用。     

手持式仪器的电源设计

介绍了小型镍镉／镍氢蓄电池和锂离子蓄电池的特性及应用趋势，提出了在手持式仪器采用小型镍氢电池组、机内快速智能充电器和DC／DC转换器组合的一种电源模式，并给出实际应用电路。     

电能质量对医疗设备的影响

介绍了国内医院医疗设备的供电电能质量现状,分析了现代医疗设备的特点及由电能质量引起的医疗设备故障实例,提出了电能质量下降将直接导致医疗设备故障率高,影响医疗设备使用安全。通过合理配置电源、监测电能质量、应用不间断供电系统及错峰用电等措施,可减少由电能质量引起的医疗设备故障。最后指出应重视电能质量,积极开展提高电能质量工作,确保医疗设备安全使用,促进医院的全面发展。     

医疗设备不间断供电系统应用研究

不间断电源作为一种性能优良的供电电源,对医疗设备的正常、安全运行方面起着重要的保障作用。通过对不间断电源基本功能和类型的介绍,分析了医疗设备传统电源供电系统,针对传统供电系统存在的缺陷,提出了对配电系统进行改造的方案。     

植入式单穴位电刺激系统研究

目的：为实现对目前危害人类健康和造成不良社会影响的一些慢性疾病的长期、有效治疗,提出了植入式单穴位电刺激方法,并设计了仪器。方法：整个系统分为体外发射端和植入体内的接收刺激端。在能量发射端利用三极管的旁路电容和发射电感组成半串联谐振。针对无线能量供电的应用,通过实验分析能量供应的效率。实验中．选择合适的无线传输参数,20匝直径为35mm的空心线圈作为发射线圈,传输频率为150～200kHz．接收端使用100匝直径为10mm的空心线圈。结果：完成了整个系统的样机,在接收端间隔5mm时能获得5～10mA电流．已经满足应用的要求。结论：样机可用于各种单穴位刺激实验。     

骨科植入性耗材的信息化管理研究

植入性耗材是骨科高值医用耗材,供应和使用标准要求较高,信息化管理可有效提高骨科植入性耗材的合理使用和有效管理,但传统管理办法存在着信息化水平低、手续繁杂等问题,导致耗材管理不到位,影响患者手术效果甚至生命安全。为此,通过整合骨科及医院现有信息化管理资源,从采购、出库、使用及术中收费等环节入手再造骨科植入性耗材信息化管理闭环流程,实现对耗材的专业、动态及信息化管理,提高高值耗材管理工作的效率及质量,以实现控制医院成本,降低患者治疗费用的目标。     

磁共振成像仪供电电源的设计与应用

目的：为保证磁共振成像（MRI）仪稳定工作,科学合理地设计供电电源和供电控制回路.方法：依据国家标准“民用建设电气设计规范”对MRI供配电系统、接地及安全防护系统进行设计.结果：1.5T超导MRI设备在安装前对供电系统及控制回路进行认真规范的设计,对重点指标采取≥50％的额定余量,使该设备运行稳定,取得了良好的社会效益和经济效益.结论：通过对MRI供电系统的规范设计、实施,满足了MRI设备供电电源的电压、频率、电流、供电线路以及低压配电装置等基本要素的需要,使供电系统安全、可靠、合理地运行.