基于無線充電技術的植入式胃腸電刺激系統的研究.pdf

1、胃腸電刺激方法是一種新型的胃腸道疾病的治療方法,研究證明其在提供胃腸動力,促進胃排空,恢復胃腸功能及治療肥胖等方面有比較好的療效。但是胃腸道電刺激方法在臨床應用上,仍然受到現有治療儀器的限制,主要表現在兩方面:一是供電壽命有限,造成治療脈沖參數范圍有限;二是缺乏有效的方法檢測胃腸道收縮。針對越來越普遍的功能性胃腸病癥,開發(fā)出多功能植入式胃腸電刺激系統已經成為功能性胃腸病治療領域的一個重要研究方向。
　　本文以上海交通大學醫(yī)工交叉基

2、金資助項目(NO.YG2010MS75)為依托,結合工程技術與醫(yī)學知識,對胃腸電刺激方法進行了深入的研究。分析現有治療儀器存在的不足,研究新一代植入式胃腸電刺激系統的關鍵技術,對功能性胃腸病電刺激診療起到進一步推動作用,具有重要的研究意義和明顯的社會效益。
　　論文提出了一種新型的基于無線充電技術的植入式胃腸電刺激系統方案,系統由植入式體內刺激器、體外控制器、無線充電裝置和上位機控制軟件組成。植入式體內刺激器實現四導聯胃腸電刺激,

3、同時通過檢測腸電信號和壓力信號,實現生物反饋控制,實時調控電刺激效果;體外控制器負責控制指令的發(fā)送以及反饋數據的接收和存儲;無線充電裝置能夠為植入式體內刺激器供能,從而避免了頻繁更換電池給患者帶來的痛苦;上位機數據處理軟件是實現界面化控制和后續(xù)數據再處理的功能。
　　本文從以下幾個方面具體闡述了胃腸電刺激系統的研究工作:
　　首先,對胃腸電刺激方法的作用機理進行分析,總結了其在無器質性病變的胃腸病治療方面取得的研究成果。分析

4、了目前國內外現有的胃腸道電刺激器的研究現狀,并據此提出新型的基于無線充電技術的植入式胃腸道電刺激系統的設計構思。該系統主要針對現有胃腸電刺激器的不足之處,設計了相關的模塊功能,擬解決胃腸道電刺激臨床應用的幾大技術瓶頸問題。
　　其次,根據現狀的分析提出相應的系統解決方案和設計指標,進一步提出系統的總體設計,并通過模塊化設計思想分別對體內,體外裝置的硬件和軟件進行設計,并完成了相應模塊控制程序的編寫和調試。本文著重介紹系統的關鍵技術

5、設計,重點分析了生物反饋控制、無線充電系統,時鐘控制以及電流檢測功能的實現。
　　最后,根據系統總體以及各模塊的設計完成系統的樣機研制。并對系統樣機進行經皮無線充電,腸電信號和壓力信號等方面的測試,在離體實驗中,系統可以有效檢測到2cpm~20cpm的模擬腸電信號,實現實時刺激參數修改輸出不同的刺激脈沖,同時實現了電流檢測功能,監(jiān)測作用部分的胃腸電阻,以及電流的作用效應為后續(xù)的恒流刺激模式提供參考;經皮無線能量在兩級線圈軸向距離為