低功耗植入式无线遥测剌激系统设计与实现

发布时间：2019-10-28 13:14

【摘要】：微型低功耗植入式医疗电子系统是一种埋植在生物体内的电子系统,在动物自由清醒无束缚状态下实时检测生物体生理参数并长期记录分析,实现生理状态的监测、预警、诊断和趋势分析,并根据所获生理信号,进行必要的刺激干预措施,实现生物体的生理干预和治疗。低功耗植入式无线遥测刺激系统的设计通常受限于生物体的体积、重量和监测时间,微型电子系统的体积、重量、功耗、生物相容性设计显得至关重要,国外有类似产品并已成熟应用,国内尚无成熟的解决方案和成熟的产品。本论文设计完成一套适用于大鼠及大鼠以上动物使用的低功耗植入式无线遥测刺激系统,采用低功耗生理参数采集电路、电源管理电路、低功耗微控制器(MCU)、满足ISM频段的RF无线收发设计及双向恒流刺激电路的植入子设计。同时,设计与植入子无线收发相匹配的无线接收机,实现长期实时的生理信号监测和远程无线刺激控制。通过计算机程序的设定,可以实现对生物体的刺激并做出相应调节,包括刺激电压、刺激频率、刺激脉宽、刺激模式的设定。此外,我们完成了系统的硬件测试和调试,开展系统软件的功能实现和软件应用测试,并通过实验验证系统设计符合设计需求和科研使用需要。通过新西兰兔长期在体植入试验,系统可实现长期实施连续的心电采集超过60天,开展的心房刺激诱发出持续房颤并建立房颤动物模型,刺激迷走神经控制心衰。本论文主要实现了植入式无线遥测刺激系统的开发,重点是完成低功耗的微型电子系统设计及嵌入式程序设计,以满足科研领域中药理、生理、病理及其他医学研究中的长时间对动物生理信号检测和程序刺激。
【图文】：

这款芯片的市场使用率比较高，，相关资料也比较全，开发起来更方便。逡逑综合比较ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＶＥ的小容量、中容量和大容量三类不同产品，主系统构成逡逑？如图５．１所示：逡逑＇了逦口］＿逡逑Ｃｏｉｔｍｕｍ逦＼逦＂＂Ａ＾逡逑ｙｃ＝＝－ｉ邋，逦，逡逑ＣＡ／ｔＡｉ逦ＰＳＭＣ邋ｊ逡逑ｒ－ｚＴｒｈ＊＼逦？邋［Ｉｐ］逦１逡逑途逆２，逦ｎｍｗｍｒｒ邋树楼ｇ邋ｐ７＇＇＇７＂＇７＇：；＇：：Ｔｒ：：ｎ逡逑ｓ逦邋逦？邋ＵＸ９逦ｃＰｔｏｏ邋ｍａ邋ｆｔｓｓｍａ逡逑：邋ＩＭＭＯＩ邋本邋ＡＯＣ３逦９ＫＰ邋ｗｏｎ逡逑Ｉ逦逦逦逦逦逦逦逦＾５逦ｓｗｏｒ邋ｃｋｃａｎ邋ｙｒｔｗｅ逡逑巧逦ＱＰ４０Ｑ邋ＵＳ？邋ＲＴＣ逡逑＆邋Ｓ２逦ＩＳ邋ｓ邋ｒ逡逑ｉｊ＾ｎｓ邋ｍ＊５逡逑逦Ｉ邋ＵＡＷ４逡逑ｊｉｉｒｒ－ｇｖ逡逑Ｅ５３＂．邋？邋＾逦逦逦逦逦邋……Ｉ逡逑Ｅ＾ｉｒ＊邋ｆ逡逑逦１邋‘逡逑图５．邋１系统结构图逡逑Ｆｉｇ．邋５．１邋Ｓｙｓｔｅｍ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑５．１．２邋ＲＦ邋芯片逡逑ＲＦ模块使用了和植入子系统相同的Ｎｏｒｄｉｃ邋ＮＲＦ２４Ｌ０１Ｐ。方便植入子系统和接收机逡逑系统通信。逡逑５．２接收机系统硬件设计逡逑接收机系统需要解析接收到的来自植入子的信号，并及时的还原和显示出波形。另逡逑夕卜，接收机需要连接到计算机，通过计算机的上位机软件来控制植入子的刺激模块。接．逡逑收机还搭载了网络模块

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【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH79

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 陆敏芳;钱坤喜;;基于MSP430的植入式脑起搏器的研制[J];生物医学工程学进展;2010年02期

本文编号：2553122