人工心臟的經(jīng)皮傳能系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-19 18:58
隨著生命科學(xué)和生物技術(shù)的迅速發(fā)展,以人工心臟為代表的醫(yī)療植入裝置的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,將來人工心臟有可能像心臟起搏器一樣得到廣泛應(yīng)用。1995年世界首例永久性人工心臟被植入至患者腹腔內(nèi),通過從胸腔引出的導(dǎo)線直接與體外的電池組相連進(jìn)行供電,這種方式極易造成交叉感染,引發(fā)各種并發(fā)癥,甚至?xí)<盎颊呱?因而應(yīng)用受限,F(xiàn)在歐美臨床上人工心臟的供能方式主要集中在經(jīng)皮傳能系統(tǒng)方面,它通過電磁耦合將置于體外的初級(jí)線圈攜帶的能量傳遞給植入體內(nèi)的次級(jí)線圈以驅(qū)動(dòng)人工心臟工作,人工心臟和體外電源沒有任何導(dǎo)線連接,避免了交叉感染,極大地提高了患者的生命質(zhì)量。隨著該技術(shù)的發(fā)展完善,必將會(huì)推動(dòng)醫(yī)療領(lǐng)域無創(chuàng)傷、低風(fēng)險(xiǎn)治療的進(jìn)一步發(fā)展,具有重要的研究?jī)r(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。本論文建立了人工心臟的經(jīng)皮傳能系統(tǒng),主要包括能量的經(jīng)皮傳輸和體內(nèi)、外溫度信息的無線傳輸通道。主要工作如下:一、基于傳統(tǒng)的罐型磁芯,以有限元數(shù)值求解方法為支撐,考慮鐵芯材料、鐵芯結(jié)構(gòu)參數(shù)、位置以及線圈軸向錯(cuò)位等因素,進(jìn)行了電磁場(chǎng)數(shù)值模擬與分析,研究變壓器的耦合性能及穩(wěn)定性,以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)值模擬的經(jīng)皮變壓器設(shè)計(jì),解決了由于體內(nèi)空間和體積受限而導(dǎo)致的經(jīng)皮...
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國(guó)AbioCor人工心臟
過了化學(xué)處理,這樣做可以避免人體免疫系統(tǒng)對(duì)人工心臟材料的排異反應(yīng),還可以避免人工心臟內(nèi)的血塊凝結(jié)。因此它解決了此前人工心臟在排異反應(yīng)和血塊凝結(jié)方面遇到的難題。圖1.2 法國(guó)研制的人工心臟Fig. 1.2 French artificial heart我國(guó)對(duì)人工心臟的研究起步比較晚,始于 20 世紀(jì) 80 年代,研究?jī)?nèi)容主要集中在人工心臟血泵上面。早期的研究單位有廣州心血管病研究所、阜外醫(yī)院、安貞醫(yī)院和江蘇大學(xué)等,研發(fā)的心臟泵樣機(jī)有些經(jīng)過了動(dòng)物試驗(yàn)的檢驗(yàn)。由于起步晚,我國(guó)人工心臟技術(shù)與國(guó)外相比總體上有較大的差距。近年來,國(guó)內(nèi)一些知名高等學(xué)校和科研院所聯(lián)合醫(yī)療單位陸續(xù)開始了心臟泵的研發(fā),一批在國(guó)外參與研發(fā)心臟泵的科研人員在科技部和地方政府的經(jīng)費(fèi)支持下回國(guó)參加國(guó)內(nèi)的研究工作,推進(jìn)了我國(guó)人工心臟的技術(shù)發(fā)展。2001 年,我國(guó)的吳清玉教授(現(xiàn)任清華大學(xué)第一附屬醫(yī)院院長(zhǎng))采用左心室輔助裝置成功挽救了一名終末期缺血性心肌衰竭患者。這次手術(shù)中使用的就是美國(guó) Baxter Healthcare 公司研發(fā)的Novacor 搏動(dòng)式心臟泵。據(jù)報(bào)道投資 8800 萬元研制成功的中國(guó)第一個(gè)完整人工心臟將在 2010 年面世
人工心臟的經(jīng)皮傳能系統(tǒng)的研究頻率范圍內(nèi)能量傳輸時(shí)生物體周圍的電磁場(chǎng)比吸收率SAR(SpecificAbsorption Rate),并,最后在一個(gè) 20W左右經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)的前面提到的已經(jīng)成功應(yīng)用臨床的人工心臟A植入體內(nèi)的部分如圖 1.3 所示[6]。這個(gè)AbioC外部分。其中植入體內(nèi)部分包括:人工心臟器(Controller)和經(jīng)皮變壓器次級(jí)側(cè)(Implanted側(cè)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無線經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和分析[J]. 周煜,于歆杰,李臻,程錦閩,王崇慧,王琳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(07)
[2]用于心臟起搏器的經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)[J]. 周煜,于歆杰,程錦閩,王崇慧,王琳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]應(yīng)用于無接觸電能傳輸系統(tǒng)可分離變壓器的研究[J]. 王軍華,李建貴,汪友華,楊慶新. 變壓器. 2008(08)
[4]用于人工心臟的經(jīng)皮傳能系統(tǒng)耦合特性及補(bǔ)償?shù)难芯縖J]. 陳海燕,高曉琳,楊慶新,李軍博. 電工電能新技術(shù). 2008(02)
[5]射頻收發(fā)芯片CC1100及其應(yīng)用[J]. 鄧專,陳維,王春麟. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2007(06)
[6]基于CC1100的無線手持終端的設(shè)計(jì)[J]. 潘旭兵,林中. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2007(10)
[7]高頻輸出矩陣變換器在無接觸式能量傳遞中的應(yīng)用[J]. 馬娟. 電力電子. 2007(03)
[8]干式變壓器溫升計(jì)算方法[J]. 柳再本,駱金海. 變壓器. 2007(05)
[9]軟磁鐵氧體的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 梁麗萍,劉玉存,王建華. 山西化工. 2007(02)
[10]植入式電子裝置經(jīng)皮感應(yīng)充電方案[J]. 曹玉珍,武文君,范增飛. 電子測(cè)量技術(shù). 2006(04)
博士論文
[1]植入電子器件的體導(dǎo)電能量傳遞原理及方法研究[D]. 唐治德.重慶大學(xué) 2007
[2]新型無接觸供電系統(tǒng)的研究[D]. 武瑛.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電工研究所) 2004
碩士論文
[1]干式變壓器漏磁場(chǎng)及溫度場(chǎng)的研究[D]. 王?.河北工業(yè)大學(xué) 2007
[2]人工心臟經(jīng)皮傳能系統(tǒng)變壓器性能的研究[D]. 高曉琳.河北工業(yè)大學(xué) 2007
[3]無接觸電能傳輸中最大功率點(diǎn)的控制的研究[D]. 李正中.重慶大學(xué) 2007
[4]生物體內(nèi)置電裝置的外部供電模式研究[D]. 卓勇.重慶大學(xué) 2007
[5]電力變壓器渦流損耗和溫升的計(jì)算與分析[D]. 康雅華.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2007
[6]電力變壓器繞組中的渦流損耗及其溫度場(chǎng)研究[D]. 龐小東.河北工業(yè)大學(xué) 2006
[7]植入式電子裝置經(jīng)皮感應(yīng)充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 武文君.天津大學(xué) 2006
[8]電力變壓器的損耗研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張安紅.湖南大學(xué) 2005
[9]植入式生物遙測(cè)裝置無線電能傳輸系統(tǒng)研究[D]. 陶發(fā).南京航空航天大學(xué) 2005
[10]電力變壓器繞組中的渦流損耗及其溫度場(chǎng)研究[D]. 李新.河北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3505660
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國(guó)AbioCor人工心臟
過了化學(xué)處理,這樣做可以避免人體免疫系統(tǒng)對(duì)人工心臟材料的排異反應(yīng),還可以避免人工心臟內(nèi)的血塊凝結(jié)。因此它解決了此前人工心臟在排異反應(yīng)和血塊凝結(jié)方面遇到的難題。圖1.2 法國(guó)研制的人工心臟Fig. 1.2 French artificial heart我國(guó)對(duì)人工心臟的研究起步比較晚,始于 20 世紀(jì) 80 年代,研究?jī)?nèi)容主要集中在人工心臟血泵上面。早期的研究單位有廣州心血管病研究所、阜外醫(yī)院、安貞醫(yī)院和江蘇大學(xué)等,研發(fā)的心臟泵樣機(jī)有些經(jīng)過了動(dòng)物試驗(yàn)的檢驗(yàn)。由于起步晚,我國(guó)人工心臟技術(shù)與國(guó)外相比總體上有較大的差距。近年來,國(guó)內(nèi)一些知名高等學(xué)校和科研院所聯(lián)合醫(yī)療單位陸續(xù)開始了心臟泵的研發(fā),一批在國(guó)外參與研發(fā)心臟泵的科研人員在科技部和地方政府的經(jīng)費(fèi)支持下回國(guó)參加國(guó)內(nèi)的研究工作,推進(jìn)了我國(guó)人工心臟的技術(shù)發(fā)展。2001 年,我國(guó)的吳清玉教授(現(xiàn)任清華大學(xué)第一附屬醫(yī)院院長(zhǎng))采用左心室輔助裝置成功挽救了一名終末期缺血性心肌衰竭患者。這次手術(shù)中使用的就是美國(guó) Baxter Healthcare 公司研發(fā)的Novacor 搏動(dòng)式心臟泵。據(jù)報(bào)道投資 8800 萬元研制成功的中國(guó)第一個(gè)完整人工心臟將在 2010 年面世
人工心臟的經(jīng)皮傳能系統(tǒng)的研究頻率范圍內(nèi)能量傳輸時(shí)生物體周圍的電磁場(chǎng)比吸收率SAR(SpecificAbsorption Rate),并,最后在一個(gè) 20W左右經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)的前面提到的已經(jīng)成功應(yīng)用臨床的人工心臟A植入體內(nèi)的部分如圖 1.3 所示[6]。這個(gè)AbioC外部分。其中植入體內(nèi)部分包括:人工心臟器(Controller)和經(jīng)皮變壓器次級(jí)側(cè)(Implanted側(cè)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無線經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和分析[J]. 周煜,于歆杰,李臻,程錦閩,王崇慧,王琳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(07)
[2]用于心臟起搏器的經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)[J]. 周煜,于歆杰,程錦閩,王崇慧,王琳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]應(yīng)用于無接觸電能傳輸系統(tǒng)可分離變壓器的研究[J]. 王軍華,李建貴,汪友華,楊慶新. 變壓器. 2008(08)
[4]用于人工心臟的經(jīng)皮傳能系統(tǒng)耦合特性及補(bǔ)償?shù)难芯縖J]. 陳海燕,高曉琳,楊慶新,李軍博. 電工電能新技術(shù). 2008(02)
[5]射頻收發(fā)芯片CC1100及其應(yīng)用[J]. 鄧專,陳維,王春麟. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2007(06)
[6]基于CC1100的無線手持終端的設(shè)計(jì)[J]. 潘旭兵,林中. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2007(10)
[7]高頻輸出矩陣變換器在無接觸式能量傳遞中的應(yīng)用[J]. 馬娟. 電力電子. 2007(03)
[8]干式變壓器溫升計(jì)算方法[J]. 柳再本,駱金海. 變壓器. 2007(05)
[9]軟磁鐵氧體的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 梁麗萍,劉玉存,王建華. 山西化工. 2007(02)
[10]植入式電子裝置經(jīng)皮感應(yīng)充電方案[J]. 曹玉珍,武文君,范增飛. 電子測(cè)量技術(shù). 2006(04)
博士論文
[1]植入電子器件的體導(dǎo)電能量傳遞原理及方法研究[D]. 唐治德.重慶大學(xué) 2007
[2]新型無接觸供電系統(tǒng)的研究[D]. 武瑛.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電工研究所) 2004
碩士論文
[1]干式變壓器漏磁場(chǎng)及溫度場(chǎng)的研究[D]. 王?.河北工業(yè)大學(xué) 2007
[2]人工心臟經(jīng)皮傳能系統(tǒng)變壓器性能的研究[D]. 高曉琳.河北工業(yè)大學(xué) 2007
[3]無接觸電能傳輸中最大功率點(diǎn)的控制的研究[D]. 李正中.重慶大學(xué) 2007
[4]生物體內(nèi)置電裝置的外部供電模式研究[D]. 卓勇.重慶大學(xué) 2007
[5]電力變壓器渦流損耗和溫升的計(jì)算與分析[D]. 康雅華.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2007
[6]電力變壓器繞組中的渦流損耗及其溫度場(chǎng)研究[D]. 龐小東.河北工業(yè)大學(xué) 2006
[7]植入式電子裝置經(jīng)皮感應(yīng)充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 武文君.天津大學(xué) 2006
[8]電力變壓器的損耗研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張安紅.湖南大學(xué) 2005
[9]植入式生物遙測(cè)裝置無線電能傳輸系統(tǒng)研究[D]. 陶發(fā).南京航空航天大學(xué) 2005
[10]電力變壓器繞組中的渦流損耗及其溫度場(chǎng)研究[D]. 李新.河北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3505660
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