人工心臟經(jīng)皮傳能系統(tǒng)中變壓器耦合性能和信息傳輸?shù)膶嶒炑芯?pdf

1、隨著生物工程科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，人工心臟取得長足的進(jìn)步，有可能將來像人工心臟起搏器一樣得到廣泛應(yīng)用。最初的人工心臟固定在患者腹腔內(nèi)，導(dǎo)線直接從胸部引出再與體外的電池組相連，這種供電方式極易造成致命感染。而經(jīng)皮傳能系統(tǒng)(Transcutaneous Energy Transmission System 以下簡稱TETS)為人工心臟供電，可以防止感染引起的并發(fā)癥，能夠很好地提高移植病人的生活質(zhì)量。隨著該技術(shù)的發(fā)展完善，它將會推動醫(yī)療領(lǐng)域無

2、創(chuàng)、低危險治療的進(jìn)一步發(fā)展，具有重要的研究價值和廣泛的應(yīng)用前景。
　　 論文在分析了人工心臟經(jīng)皮傳能系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的兩個主要部分，即電能經(jīng)皮傳輸和信息的經(jīng)皮傳輸部分分別進(jìn)行了研究。
　　 首先以TETS 無接觸變壓器為研究對象，闡述了無接觸電能傳輸技術(shù)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、以及存在問題。從等效電路和應(yīng)用場合要求的角度，對經(jīng)皮變壓器采用了初、次級兩側(cè)均串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑥亩鴾p小了無功損耗，提高了系統(tǒng)的傳輸

3、效率。分析了影響經(jīng)皮變壓器耦合能力的主要因素，通過計算比較有無鐵芯時變壓器的耦合能力，確定了本文采用灌裝式的變壓器結(jié)構(gòu)。計算了不同的氣隙間隔，不同的線圈形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸以及發(fā)生相對水平位移時經(jīng)皮變壓器線圈的電感和耦合系數(shù)，從而確定了一種電感較大、耦合系數(shù)較高、體積小、適于植入(次級外徑僅為60mm)的經(jīng)皮變壓器尺寸，并對其進(jìn)行了仿真分析。
　　 然后對信息傳輸方法進(jìn)行了實驗研究。信息傳輸部分是由微控制器、無線收發(fā)模塊、溫度采集模