新人造肛门括约肌系统充电模块热分析与控制

发布时间：2025-01-18 10:59

　　 仿耻骨式人造肛门括约肌系统(PAAS)采用经皮能量传输(TET)为集成在充电模块内部的锂电池进行充电,使系统可长期稳定地在活体内工作.很多体内实验表明,无线充电过程中产生的大量热量对PAAS植入后充电模块附近活体组织的生物安全性不利,故需对无线充电过程进行合理规划.本文通过分析充电模块内部各组件的热传导关系,建立充电模块内部热阻模型,并利用体外实验对该模型进行验证及修正,经修正后的模型可以可靠地描述充电过程中活体组织温度变化情况.基于修正后的模型,本文制定了体内实验过程中单次最大连续无线充电时间,从而提高体内实验中PAAS的生物安全性,进而延长PAAS植入时间.

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【部分图文】：

图2 无线充电接收系统内部热阻简图

大便失禁虽然非致命病症,却会给患者生活带来极大的不便.大便失禁的主要治疗方法现有括约肌重建术、括约肌恢复术、骶神经刺激法及肠造口术等.人造肛门括约肌作为一种新疗法,近年来受到众多学者的关注.最早的括约肌系统系ABS(ArtificialBowelSphincter)基于尿道括....

图1 PAAS系统组件

仿耻骨式人造肛门括约肌系统由括约肌假体和充电模块组成,如图1所示.括约肌假体直径约为52mm,高度约为32mm,由上、中、下3个环构成.其中,上、下环为固定整环,中环为由内部电机模块驱动的可活动半环.体内实验植入时,括约肌假体套入直肠,患者使用手持式遥控器控制电机驱动内部微型....

图3 充电模块中不同热电阻的区域

表1各热阻参数Tab.1Parametersofdifferentthermalresistances材料名称k/(W·m-1·k-1)δ/mm线圈Litz线(R1)83.003.76电子灌封胶(R2、R6)0.100.01医用尼龙外壳(R3、R7....

图4 体外实验时充电模块位置

使用红外测温仪对猪表皮温度变化进行测试,同时将温度计置于肌肉层下以测量肌肉层温度变化情况.每组数据记录间隔1min,总测试时间30min,室温为24.0℃,测试结果如图5所示.图5体外实验充电模块正、反面生物体组织温度变化

本文编号：4028527