植入式醫(yī)療設備經皮能量充電系統設計與實驗
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【摘要】:基于電磁耦合原理設計了一套應用于植入式醫(yī)療設備經皮能量充電系統,解決了因拖纜供電或更換電池而多次手術的不便和隱患。建立了傳輸鏈路等效模型,分析了線圈品質因數和接收端等效負載對系統傳輸效率和接收電壓的影響,優(yōu)化線圈設計,設計了隔離式電池管理充電電路。實驗結果表明,新式14股雙層Litz線串聯線圈性能滿足實際應用要求,在有效充電距離10~38 mm內,最大接收功率和傳輸效率分別為2 400 mW(23 mm,54%)和81%(11 mm,870 mW)。此外,針對不同的充電過程中等效負載電阻的變化,系統無需復雜的控制電路,依靠自身的阻抗特性響應即可保證體內接收電壓均在安全范圍內變化。
【作者單位】: 上海交通大學電子信息與電氣工程學院醫(yī)學精密工程與智能系統研究所;
【關鍵詞】: 植入式醫(yī)療設備 經皮能量傳輸 充電電池
【基金】:國家自然科學基金(31170968,30800235) 上海交通大學“醫(yī)工(理)”交叉研究基金(YG2009ZD103)資助項目
【分類號】:R318.6;TM910.6
【正文快照】: 1引言植入式醫(yī)療設備,如人工肛門括約肌[1],胃腸道刺激器[2]、心臟起搏器[3]和神經刺激器[4]等,在治療各種疾病過程中扮演著越來越重要的角色,并且得到了廣泛的臨床應用。但能量供給問題一直是上述設備的“瓶頸”,早期體外拖纜式供電方式因其術后的高感染率和并發(fā)癥已被淘汰[5
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本文編號:383419
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