外置式神經(jīng)刺激系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著生物電子技術的發(fā)展，植入式神經(jīng)刺激技術(ImplantableNeuro-Stimulator，INS)被廣泛應用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療、診斷及人體功能恢復等醫(yī)學領域，已成為醫(yī)學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)刺激技術對吸毒治療的應用議題已引起了各學術界的廣泛關注。植入式神經(jīng)刺激技術將電極植入人體內(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)權的植入式神經(jīng)刺激器，病人臨床應用的植入式神經(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、獻基礎上，總結分析了外置式神經(jīng)刺激系統(tǒng)的設計要求及總體設計方案，深入研究了系統(tǒng)關鍵部分電路，經(jīng)皮能量傳輸及載波通信等技術，通過雙穩(wěn)態(tài)脈沖調制、斬波調壓，直流逆變，人機交互等模塊設計，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