生物體導(dǎo)電能量傳遞模型的研究.pdf

1、植入電子器件是一種埋置在生物體或人體內(nèi)的電子設(shè)備，主要用來測(cè)量生命體內(nèi)生理生化參數(shù)的長(zhǎng)期變化，診斷、治療某些疾病，也可用來代替功能已喪失的器官，實(shí)現(xiàn)在生命體自然狀態(tài)下體內(nèi)的直接測(cè)量和控制功能。隨著微電子技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，植入式電子裝置在臨床醫(yī)學(xué)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。對(duì)于實(shí)用的植入式電子系統(tǒng)來說，電源的長(zhǎng)期供給是至關(guān)重要的問題。目前，給植入電子器件供電主要有兩種方式：一是電池供電，由于電池的能量有限，在電池能量耗盡之前，必須

2、通過手術(shù)重新植入，這不但給患者帶來很大的痛苦，而且手術(shù)費(fèi)用昂貴。二是電磁感應(yīng)供電，通過電磁感應(yīng)技術(shù)將能量傳遞給植入電子器件，但是，磁感應(yīng)耦合系數(shù)小，能量傳遞效率低，并且對(duì)附近的醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生射頻干擾。
　　在解決植入電子器件供電方案中，利用生物組織的體導(dǎo)電特性將體外電能跨皮膚地傳遞到植入電子器件的可充電電池，是植入電子器件能量供給的新型方式。本文研究重點(diǎn)是：根據(jù)體導(dǎo)電能量傳遞原理，以心臟起搏器為例，使用軟件ANSYS V10建立了模

3、型，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了體導(dǎo)電能量傳遞原理的可行性。主要包括以下內(nèi)容：
　?、俨檎医Ⅲw導(dǎo)電能量傳遞有限元模型的參考依據(jù)，選擇人體皮膚的尺寸和相關(guān)屬性，包括：皮膚厚度以及阻抗、體外皮膚電極接觸阻抗與電極材料屬性、體內(nèi)電極材料和植入電子器件電池的選擇。
　?、谑褂密浖嗀NSYS V10建立相應(yīng)的模型。
　?、鄹鶕?jù)仿真結(jié)果，分析影響植入電子器件能量傳遞效率的因素，為提高能量傳遞效率提供參考依據(jù)：
　　1）在體導(dǎo)電能量傳