【摘要】：背景心臟起搏器是利用微電子技術(shù),模擬心臟沖動(dòng)發(fā)生和傳導(dǎo)等電生理功能,用低能量電脈沖刺激心臟使之發(fā)生激動(dòng),從而達(dá)到治療心動(dòng)過(guò)緩以及在緩慢心率基礎(chǔ)上發(fā)生的心律失常的目的。美國(guó)Hyman醫(yī)生于1930年發(fā)明了世界上首臺(tái)脈沖發(fā)生器,這臺(tái)由發(fā)條驅(qū)動(dòng)、摩擦生電的脈沖發(fā)生器重達(dá)7.2kg,只有簡(jiǎn)單的頻率調(diào)節(jié)功能。近幾十年,隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、材料與能源技術(shù)的不斷進(jìn)步,心臟起搏器也獲得了巨大的發(fā)展,現(xiàn)今的起搏器功能更全面、性能更高、質(zhì)量和體積更小,已成為治療心動(dòng)過(guò)緩、包括病竇綜合征和房室傳導(dǎo)阻滯等心臟病的高精技術(shù)儀器,至今已挽救了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)患者的生命。我國(guó)對(duì)心臟起搏器的研究起步于上世紀(jì)60年代,經(jīng)過(guò)50余年的發(fā)展,雖然獲得了相應(yīng)的發(fā)展,但與國(guó)外先進(jìn)起搏器廠商相比還有較大的差距,國(guó)外廠商長(zhǎng)期占據(jù)著起搏器市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。近幾年隨著人們生活節(jié)奏的加快以及人口老齡化的加劇,心血管疾病的發(fā)病率不斷升高,心律失常、心衰患者的數(shù)量逐年增加,我國(guó)心臟起搏器的需求量將不斷增大,所有我們有必要對(duì)心臟起搏器進(jìn)行更加深入的研究,并在傳統(tǒng)起搏器基礎(chǔ)上加以改進(jìn)。目的設(shè)計(jì)一種新型單腔起搏器系統(tǒng),該系統(tǒng)包括心臟起搏器和程控器兩部分,在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)起搏器功能的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電功能,延長(zhǎng)起搏器工作年限。方法心臟起搏器基于超低功耗微處理器設(shè)計(jì),整個(gè)電路設(shè)計(jì)有心電檢測(cè)模塊、脈沖發(fā)放模塊、電池檢測(cè)模塊、無(wú)線通訊模塊以及無(wú)線充電接收模塊。程控器電路包括MCU主控模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、無(wú)線通訊模塊、無(wú)線充電發(fā)送模塊等。心臟起搏器系統(tǒng)中的無(wú)線通訊模塊基于低功耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy,BLE)設(shè)計(jì),在低功耗的前提下保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴＝Y(jié)果電極導(dǎo)線檢測(cè)到的心電信號(hào)需先經(jīng)放大、濾波處理,然后交與微處理器處理分析,微處理器可通過(guò)分析的結(jié)果調(diào)節(jié)下一次脈沖發(fā)放。心臟起搏器脈沖的幅值可在0.5~8.0V之間調(diào)節(jié),脈寬可調(diào)范圍為0.5~1.5ms,起搏頻率可調(diào)范圍為30~160PPM(Pulses Per Minute)。程控器可在體外通過(guò)無(wú)線通訊模塊與起搏器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并保存相關(guān)數(shù)據(jù)。此外,程控器還可控制無(wú)線充電功能的啟動(dòng)與關(guān)閉。結(jié)論本課題設(shè)計(jì)出一種基于微處理器設(shè)計(jì)的心臟起搏器系統(tǒng),在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)心臟起搏器功能的基礎(chǔ)上,可對(duì)起搏脈沖幅度、脈寬和起搏頻率進(jìn)行精確控制,并且體外無(wú)線充電功能能有效延長(zhǎng)起搏器工作年限,減少患者更換起搏器的次數(shù),減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH789
【圖文】：

圖 1 美敦力 Micra TPS 起搏器Fig1 Medtronic Micra TPS pacemaker1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)獲得國(guó)家食藥監(jiān)總局（CFDA）批準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)起搏器生產(chǎn)廠商僅有三家

圖 2 2015 年國(guó)內(nèi)心臟起搏器市場(chǎng)Fig2 Domestic pacemaker market in 2015來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)心臟起搏器研究不僅起步較晚，而且受工藝技術(shù)、材術(shù)的限制，發(fā)展較為緩慢，目前主要通過(guò)與國(guó)外先進(jìn)起搏器廠

心臟起搏器功能框圖

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本文編號(hào)：2778684