近年來,植入式微型醫(yī)療設(shè)備因在臨床應(yīng)用中具有良好的功效和巨大的科學(xué)價值而受到廣泛關(guān)注,如人工耳蝸、視網(wǎng)膜假體、神經(jīng)信號記錄,深腦電刺激等。其中植入式電刺激器在恢復(fù)視覺、聽覺、運動、觸覺和本體感覺等生物功能的醫(yī)學(xué)治療和研究中越來越受歡迎�，F(xiàn)有的商用植入器件通常采用一次性電池供電,其不足在于體積較大引起的元件易失效、需換電池、患者難受且經(jīng)濟(jì)壓力大。隨著無線能量傳輸技術(shù)的發(fā)展,無線電刺激器也成為了當(dāng)下植入式醫(yī)療設(shè)備的研究熱點。目前大多數(shù)全植入式電刺激設(shè)備都是針對神經(jīng)實施電刺激、再觀測肌肉的響應(yīng),若能直接對肌肉實施無線電刺激則效果將更為理想,但因?qū)∪獯碳に桦娦盘柕姆狄筝^高,且控制較為復(fù)雜,現(xiàn)仍處于早期研究階段,本論文針對這一研究趨勢,提出了一種基于磁共振的植入式微型可調(diào)無線電刺激系統(tǒng),實現(xiàn)了體內(nèi)肌肉電刺激器的小型化和無源無線。該無線電刺激系統(tǒng)包括體外控制電路和植入刺激器兩部分,體外控制電路主要由CC2541藍(lán)牙低功耗單片機(jī)作為主控芯片,控制無線能量和可調(diào)電刺激信號的傳輸。能量耦合共振頻率為160 kHz,發(fā)送線圈尺寸可隨應(yīng)用場景調(diào)整;植入刺激器整體尺寸3.5×3.5×20 mm,可實現(xiàn)... 

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 植入式電刺激系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 神經(jīng)電刺激系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 肌肉電刺激器的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 植入電刺激系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析
    1.3 無線能量傳輸在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.4.1 論文的研究內(nèi)容
        1.4.2 論文的章節(jié)安排
第二章 磁耦合諧振無線能量傳輸理論
    2.1 磁耦合諧振無線能量傳輸原理
        2.1.1 耦合模理論
        2.1.2 電路理論
    2.2 耦合模型分析
        2.2.1 多負(fù)載耦合模型
        2.2.2 中繼線圈耦合模型
    2.3 無線能量傳輸效率分析
        2.3.1 線圈互感對能量傳輸性能的影響
        2.3.2 負(fù)載電阻值對能量傳輸性能的影響
        2.3.3 共振頻率對能量傳輸性能的影響
        2.3.4 耦合模型對能量傳輸性能的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電刺激系統(tǒng)方案設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計與原理
    3.2 系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)與比較
    3.3 無線能量傳輸方案
        3.3.1 逆變驅(qū)動方案
        3.3.2 耦合線圈LC拓?fù)浞桨?
    3.4 諧振耦合傳輸線圈設(shè)計方案
        3.4.1 發(fā)送線圈
        3.4.2 接收線圈
    3.5 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    4.1 體外無線發(fā)送電路設(shè)計
        4.1.1 電源模塊
        4.1.2 控制模塊
        4.1.3 驅(qū)動模塊
        4.1.4 V/I反饋模塊
    4.2 體內(nèi)刺激器電路設(shè)計
        4.2.1 整流模塊
        4.2.2 穩(wěn)壓模塊
        4.2.3 刺激電極
    4.3 無線收發(fā)線圈設(shè)計
        4.3.1 發(fā)送線圈
        4.3.2 接收線圈
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    5.1 H橋逆變PWM控制程序設(shè)計
    5.2 電刺激脈沖控制設(shè)計
    5.3 藍(lán)牙手機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
第六章 驗證實驗
    6.1 體外系統(tǒng)驗證
        6.1.1 線圈位置驗證
        6.1.2 負(fù)載驗證
        6.1.3 功能驗證
    6.2 動物實驗
        6.2.1 肌電信號介紹
        6.2.2 動物實驗設(shè)計
        6.2.3 動物實驗結(jié)果驗證
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文研究成果
    7.2 論文不足及進(jìn)一步工作
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)期間取得的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3678509