外置式神經(jīng)刺激系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著生物電子技術(shù)的發(fā)展，植入式神經(jīng)刺激技術(shù)(ImplantableNeuro-Stimulator，INS)被廣泛應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療、診斷及人體功能恢復(fù)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，已成為醫(yī)學(xué)上治療某些疑難病癥的有效手段和發(fā)展方向。另外，植入式神經(jīng)刺激技術(shù)對吸毒治療的應(yīng)用議題已引起了各學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。植入式神經(jīng)刺激技術(shù)將電極植入人體內(nèi)，通過一定參數(shù)電流或電壓脈沖刺激神經(jīng)細(xì)胞，實現(xiàn)治療和診斷等目的。其具有損傷小，保護性，可逆性及多種病癥適用等優(yōu)點。但

2、同時，植入式神經(jīng)刺激系統(tǒng)存在電池電量限制和產(chǎn)品升級限制等不足，且國內(nèi)尚無自主產(chǎn)權(quán)的植入式神經(jīng)刺激器，病人臨床應(yīng)用的植入式神經(jīng)刺激器均為進口產(chǎn)品，價格昂貴。
　　 本文針對植入式神經(jīng)刺激器低壽命、產(chǎn)品無法升級及高費用等缺點，重點研究了一種外置式神經(jīng)刺激系統(tǒng)(External Neuro-Stimulator，ENS)的設(shè)計與實現(xiàn)。將植入式神經(jīng)刺激系統(tǒng)控制部件及供電模塊移出體外，體內(nèi)部分只留有接收能量部件和刺激電極。論文在查閱大量文

3、獻(xiàn)基礎(chǔ)上，總結(jié)分析了外置式神經(jīng)刺激系統(tǒng)的設(shè)計要求及總體設(shè)計方案，深入研究了系統(tǒng)關(guān)鍵部分電路，經(jīng)皮能量傳輸及載波通信等技術(shù)，通過雙穩(wěn)態(tài)脈沖調(diào)制、斬波調(diào)壓，直流逆變，人機交互等模塊設(shè)計，實現(xiàn)了外置式神經(jīng)刺激系統(tǒng)樣機研發(fā)。實驗證明，本文設(shè)計的外置式神經(jīng)刺激系統(tǒng)方案可行，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，系統(tǒng)傳輸效率最高可達(dá)20％，輸出參數(shù)滿足植入式神經(jīng)刺激系統(tǒng)輸出要求，且在整個調(diào)節(jié)范圍內(nèi)誤差不大于7％。本研究創(chuàng)新點：⑴采用松耦合變壓器實現(xiàn)能量和控制信號的同時傳輸