腦深部電刺激器（Deep Brain Stimulation,DBS）對癲癇、帕金森氏癥、阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有一定的治療效果已經(jīng)得到臨床證實。采用無線能量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄BS可以克服傳統(tǒng)的原電池供電的DBS使用周期短和占用空間大等缺點。有研究指出,高密度的電刺激對神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有更好的治療效果。若要實現(xiàn)高密度的電刺激,就需要較多的刺激通道,植入到人體的刺激電極的直徑比較小,其阻抗就會比較大,采用較高的刺激電壓才能獲到達到治療效果的刺激電流。因此設(shè)計一款無線能量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母邏耗X深部電刺激器具有重要的研究意義。本文通過對植入式電刺激器的發(fā)展進行調(diào)研和分析,設(shè)計了一款無線能量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母邏耗X深部電刺激器。所設(shè)計的無線高壓腦深部電刺激器采用感應(yīng)耦合的能量傳輸方式和ASK的數(shù)據(jù)調(diào)制方式實現(xiàn)了能量和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。具有高電源抑制比無片外電容的LDO為系統(tǒng)提供了±1.5V的直流低壓,電流源型的無線高壓傳輸結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)提供了±10V的直流高壓,后端數(shù)據(jù)遙測電路實現(xiàn)了系統(tǒng)能量的閉環(huán)控制。數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)電路實現(xiàn)了控制信號和時鐘的恢復(fù),并通過電平轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)了控制信號低壓到高壓的轉(zhuǎn)換。電容串聯(lián)形成... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

幾種電刺激器：(a)腦深部電刺激器；(b)人工耳蝸；(c)視覺假體[11]

第二章 無線高壓腦深部電刺激器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理本章主要描述無線高壓腦深部電刺激器的結(jié)構(gòu)以及其設(shè)計原理，提出設(shè)計標，系統(tǒng)地分析電源管理、數(shù)據(jù)反向遙測等關(guān)鍵模塊的實現(xiàn)方法，比較常見種刺激方式的優(yōu)缺點，選擇適合所設(shè)計的無線高壓腦深部電刺激器關(guān)鍵模塊的構(gòu)，為所設(shè)計的無線高壓腦深部電刺激器提供理論基礎(chǔ)。2.1 無線高壓腦深部電刺激器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理神經(jīng)刺激器治療神經(jīng)性系統(tǒng)疾病的機制是通過電極將電荷傳輸?shù)侥X組織果在刺激電極中注入足夠的電荷，將使神經(jīng)組織膜去極化到閾值，并產(chǎn)生單播的動作電位信號，從而達到治療癲癇、帕金森氏癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的目的線高壓腦深部電刺激器系統(tǒng)是一種通過用戶在計算機圖形用戶界面(Graphical Interface,GUI) 上填寫參數(shù)（例如刺激時間間隔、刺激幅值、刺激時間等），在植入人體內(nèi)部的刺激電極上產(chǎn)生用來激活神經(jīng)組織的可調(diào)脈沖電壓以治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的器械。

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文低壓電源管理單元通常是由整流電路、帶隙基準和 LDO 組成，其框圖示[34]。整流電路將植入到人體內(nèi)部的接收線圈上的交流信號轉(zhuǎn)換為直流信隙基準產(chǎn)生基準電壓，LDO 的將整流電路的輸出電壓進行穩(wěn)壓，最終輸出直流低壓來為高壓腦深部電刺激器芯片的低壓部分供電。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]一種電刺激上肢外周神經(jīng)抑制房顫的穿戴式儀器研制[D]. 劉春.浙江大學(xué) 2017
[4]無線腦深部電刺激器關(guān)鍵技術(shù)的研究與設(shè)計[D]. 譚燁.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]低功耗瞬態(tài)增強型無片外電容LDO[D]. 陳舒裴.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[6]實時癲癇電位檢測與閉環(huán)式深部腦刺激系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 胡振華.浙江大學(xué) 2014
[7]基于磁耦合諧振的無線能量傳輸技術(shù)研究[D]. 李莎.河南師范大學(xué) 2013
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本文編號：3574046