隨著電子技術(shù)及芯片領(lǐng)域的快速發(fā)展,生物工程技術(shù)也出現(xiàn)了革新,越來越多的植入式醫(yī)療設(shè)備提高了病患的治愈率和存活率。心臟起搏器作為使用率最高的可植入人體的醫(yī)療設(shè)備,其技術(shù)和功能已經(jīng)比較完善。但是,目前在臨床上使用的心臟起搏器,依然采用傳統(tǒng)的鋰碘電池供電方式。由于心臟起搏器的供電系統(tǒng)與起搏部分是一體的,因此,當(dāng)電能耗盡時,必須通過手術(shù)更換整個心臟起搏器。植入式心臟起搏器一經(jīng)安裝,則會伴隨患者一生,治療期間反復(fù)手術(shù)不僅容易引發(fā)感染、傷口不愈等并發(fā)癥,更會對患者的心理造成壓力。針對這一實際問題,本文以心臟起搏器供電系統(tǒng)為研究對象,建立諧振耦合無線能量傳輸系統(tǒng)模型,基于電磁感應(yīng)定律和耦合模理論對系統(tǒng)的傳輸機理進行分析。研究系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu),分析不同補償拓撲對于系統(tǒng)諧振補償性能的影響。針對心臟起搏器尺寸小,生物安全性要求高的特點,設(shè)計研究適用于心臟起搏器無線能量傳輸系統(tǒng)的諧振線圈結(jié)構(gòu),并對不同參數(shù)進行分析,選定系統(tǒng)最優(yōu)運行參數(shù)。將所設(shè)計系統(tǒng)載入人體模型,進行電磁暴露安全評估,判定該系統(tǒng)的生物安全性。主要研究內(nèi)容如下:（1）運用電磁感應(yīng)理論和耦合模理論分析系統(tǒng)能量傳輸原理,通過數(shù)學(xué)建模分析,明確諧振耦合... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

特斯拉塔1926年，日本的八木秀次和宇田新太郎成功發(fā)明了八木-宇田天線[15]

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-2008年，美國航空航天局開展了迄今傳輸距離最遠的微波能量傳輸驗證試驗。采用了工作頻率為2.45GHz平面陣列天線作為發(fā)射天線，將20W微波能量從夏威夷毛伊島的山頂上傳輸至148km外的地方。但是，此次試驗由于收發(fā)天線尺寸有限，傳輸距離遠，天線工作在遠場區(qū)，導(dǎo)致傳輸效率遠小于1%[21]。圖1.7麻省理工大學(xué)無線電能傳輸實驗圖近年來，無線電能傳輸技術(shù)得到了國內(nèi)外研究人員越來越多的關(guān)注，很多科技產(chǎn)品公司也將目光放在了非接觸供電設(shè)備的開發(fā)上。無線電能傳輸相較于傳統(tǒng)供能方式，具有安全性好，不易產(chǎn)生電火花；無輸電線路，易于融入環(huán)境；使用便捷等優(yōu)點。目前美國、日本、新西蘭、瑞士和德國等國家相繼投入大量的研究力量[22,23]。在中國，無線電能傳輸技術(shù)研究開始于2002年左右，清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)等各大高校均對此做了大量的研究。該技術(shù)在多領(lǐng)域都具有較好的發(fā)展前景，不論是軍事方面、醫(yī)療設(shè)備，還是工業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常電子設(shè)備，無線電能傳輸都具有相當(dāng)重要的應(yīng)用價值[24,25]，如圖1.8所示，并且對電磁場相關(guān)理論的發(fā)展也具有一定的實際意義和推進作用。(a)無線供電的電動車(b)無尾電視圖1.8無線電能傳輸應(yīng)用

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-2008年，美國航空航天局開展了迄今傳輸距離最遠的微波能量傳輸驗證試驗。采用了工作頻率為2.45GHz平面陣列天線作為發(fā)射天線，將20W微波能量從夏威夷毛伊島的山頂上傳輸至148km外的地方。但是，此次試驗由于收發(fā)天線尺寸有限，傳輸距離遠，天線工作在遠場區(qū)，導(dǎo)致傳輸效率遠小于1%[21]。圖1.7麻省理工大學(xué)無線電能傳輸實驗圖近年來，無線電能傳輸技術(shù)得到了國內(nèi)外研究人員越來越多的關(guān)注，很多科技產(chǎn)品公司也將目光放在了非接觸供電設(shè)備的開發(fā)上。無線電能傳輸相較于傳統(tǒng)供能方式，具有安全性好，不易產(chǎn)生電火花；無輸電線路，易于融入環(huán)境；使用便捷等優(yōu)點。目前美國、日本、新西蘭、瑞士和德國等國家相繼投入大量的研究力量[22,23]。在中國，無線電能傳輸技術(shù)研究開始于2002年左右，清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)等各大高校均對此做了大量的研究。該技術(shù)在多領(lǐng)域都具有較好的發(fā)展前景，不論是軍事方面、醫(yī)療設(shè)備，還是工業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常電子設(shè)備，無線電能傳輸都具有相當(dāng)重要的應(yīng)用價值[24,25]，如圖1.8所示，并且對電磁場相關(guān)理論的發(fā)展也具有一定的實際意義和推進作用。(a)無線供電的電動車(b)無尾電視圖1.8無線電能傳輸應(yīng)用

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]經(jīng)皮無線能量傳輸系統(tǒng)的研究[D]. 劉來.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[6]植入式心臟起搏器的諧振磁耦合無線能量傳輸技術(shù)研究[D]. 彭康.華南理工大學(xué) 2016
[7]植入式心臟起搏器安全性風(fēng)險評價及控制措施研究[D]. 梁偉.北京理工大學(xué) 2015
[8]諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[D]. 王振亞.華南理工大學(xué) 2015
[9]美敦力醫(yī)療在中國心臟起搏器市場的營銷策略研究[D]. 胡曄.復(fù)旦大學(xué) 2010
[10]人體植入式非接觸電能傳輸系統(tǒng)的研究[D]. 張巍.南京航空航天大學(xué) 2010



本文編號：3018612