摘要：介绍一种适用于植入式医疗设备的无线能量传输装置。首先分析经皮能量传输系统的总体设计,然后根据总体电路设计具体介绍体内发射部分和体内接收部分的设计过程,最后通过搭建经皮能量传输系统电路进行实验验证。实验证明该系统的实用性和有效性。

摘要：给出了经皮能量传输电路的基本结构。分析了体内能量接收电路、体外能量发射电路,重点突出了作为体外发射电路驱动的E类放大器的原理。结合电路分析,提出了经皮能量传输电路的详细设计方法,以及基于此方法的一个电路设计实例。

摘要：人工肛门括约肌系统模拟了正常的人体肛门括约肌的工作机理,可以从根本上解决因直肠癌及其他原因导致肛门失禁患者的排便控制问题。经皮能量传输的无线供能技术为人工肛门括约肌系统提供能量,是系统的核心部分。介绍了人工肛门括约肌系统工作原理以及经皮能量传输在该系统中的应用,设计了能量传输系统的硬件电路,并通过实验样机分析其传输性能,实验结果表明其传输效率能够满足系统运作的功率要求。

摘要：基于电磁耦合原理设计了一套应用于植入式医疗设备经皮能量充电系统,解决了因拖缆供电或更换电池而多次手术的不便和隐患。建立了传输链路等效模型,分析了线圈品质因数和接收端等效负载对系统传输效率和接收电压的影响,优化线圈设计,设计了隔离式电池管理充电电路。实验结果表明,新式14股双层Litz线串联线圈性能满足实际应用要求,在有效充电距离10～38 mm内,最大接收功率和传输效率分别为2 400 mW(23 mm,54%)和81%(11 mm,870 mW)。此外,针对不同的充电过程中等效负载电阻的变化,系统无需复杂的控制电路,依靠自身的阻抗特性响应即可保证体内接收电压均在安全范围内变化。

摘要：设计动物实验,验证优化设计后人工肛门括约肌系统功能性和生物相容性.实验分别在术前和术后第1、4d,第1、2、4、5周,从2条Beagle犬颈静脉抽取血样进行血清化学分析.分析参数包括:总蛋白,白蛋白,总胆红素,天冬氨酸转氨酶,尿素氮,肌酐酸和高敏C反应蛋白.实验结果表明:系统各模块功能正常,肝功能指标总胆红素含量正常,天冬氨酸转氨酶术后略高于正常范围,术后2周恢复正常;肾功能指标尿素氮正常,肌酐酸含量在正常范围内波动;总蛋白和白蛋白含量术后虽有波动,但均恢复至正常范围;炎性因子高敏C反应蛋白含量未发生变化,表明体内无感染炎症现象;各血样指标显示人工肛门括约肌对Beagle犬生理功能并未造成不良影响.

摘要：设计用于反馈式人工肛门括约肌的无线经皮供能系统,从理论和实验2个方面对基于磁耦合谐振的无线能量传输这一前沿技术进行研究。接发线圈均采用平面螺旋结构沿磁芯表面绕制而成。为了在体外供电时耦合链路能够较好地处于谐振状态,减少由于位置变化或人体组织干扰可能带来的频率分裂现象,系统加入了半自动闭环反馈控制环节,在此基础上进行了大量的离体和活体动物实验。实验主要围绕线圈的选择、传输水平、传输路径、障碍物对传输性能的影响,表明在直径分别为6 cm和3.5 cm的初级和次级平面螺旋线圈作用下,设定固有频率230 kHz,实现了发射功率2 W,最大传输效率达82%,在10～15 mm距离内效率仍有63%～75%的能量传输,满足了该植入式器件的用电需求。

摘要：近年,国内外开展了人工肛门括约肌系统的研制,为临床上根治大便失禁提供全新的方法和手段,但现有的系统在假体结构、便意重建和血供安全方面存在诸多缺点。为此,设计了反馈式人工肛门括约肌系统,其柱囊式括约肌假体采用生物材料制作,内置生物压力传感装置重建便意感知,实现排便报警,手持遥控端,控制双向滚轮式医用微泵定量地抽吸储液囊腔中的液体,从而实现假体对肠壁的咬合和释放。系统采用集成化封装,并经皮能量传输对体内系统供电。然后,从血供安全角度出发,借助猪大肠离体实验推导出阈值,并经活体动物实验,考察肠道血供安全、植入技巧和动物管理等信息。离体实验表明,系统能够有效地抑制肠道内容物渗漏,实现了对肠壁咬合压力的均匀分布(6.22～7.16 kPa),从血供安全的角度确定了排便阈值(12.9 kPa)并重建了反馈式排便感知;活体动物实验验证了可行性和有效性,运行稳定。

摘要：设计一款基于生物信号反馈机制的智能化可遥控式人工肛门括约肌系统。所设计的蠕动式微型医用泵在3.3 V驱动电压下,最大流量为8.5 mL/min,最大封闭压可达170 kPa。新型括约肌假体在较小注水量(9～10.5 mL)的情况下,可实现对肠壁作用压的均匀分布(3.34～7.26 kPa),符合人体肠道生理结构和安全压力阈值的要求,避免由于局部高压导致的缺血性坏死。人工括约肌系统采用体内充电电池、体外无线经皮能量充电的供电方式,实现系统的完全植入式移植。离体实验结果表明,该系统可以有效地抑制肠道内容物渗漏,成功建立排便感知信号,从而为严重肛门失禁、结肠造口等肛门功能严重缺失的患者提供一种人性化的治疗方案。

摘要：背景:研制新型的符合人体生理需求的人工肛门括约肌系统具有十分重要的意义。目的:设计一种新型植入式人工肛门括约肌系统。方法:利用无线通讯模块和压力传感器重建排便控制机制,并由经皮能量传输模块供电,采用机电系统模拟人体自然器官的功能,最终实现人体肛门括约肌的控制效果。结果与结论:设计并实现了一种新型的植入式人工肛门括约肌系统,在重建排便机制和模型的基础上,一定程度上恢复肛门失禁患者的生物反馈控制能力,并带有经皮能量传输模块,为体内系统长期无缆式供电提供可能。该系统实现了植入式动物实验,完成了系统植入可行性和基本功能验证。

摘要：针对植入式神经电刺激器的经皮能量传输对电感线圈小型化、集成化的要求,介绍了一种在PROTEL99SE中设计印制板无芯平面圆形螺旋电感的方法,并对该电感的电气特性参数作了计算与实际测量。结果证明其电感量理论计算值与实测值具有很好的一致性。