植入式食管电刺激系统的研究与设计
发布时间：2021-02-16 16:31
贲门失弛缓症（Achalasia）是一种罕见的食管神经肌肉动力障碍疾病,患者临床上吞咽困难,并伴有食物反流,胸后骨疼痛等症状。胃食管反流（Gastroesophageal Reflux Disease,GERD）作为贲门失弛缓症的常见症状,本身也是一种常见的胃肠功能性失调疾病,临床表现为胃灼热、反酸、吞咽疼痛等不适症状,这两种疾病严重影响了病人的生活质量。目前,针对这两种疾病的治疗方法均以改变食管下括约肌压力的思路进行,不能改善食管本身蠕动功能,因此无法得到令人满意的长期疗效。利用功能性电刺激治疗胃肠功能紊乱、胃食管反流等消化科疾病的方法越来越受到研究人员的关注。大量研究表明,顺序电刺激能促进消化道平滑肌蠕动;食管下括约肌电刺激能改善胃食管反流症状。因此有学者提出将功能性电刺激用于贲门失弛缓症及其术后胃食管反流的治疗。针对将功能性电刺激应用于贲门失弛缓症及胃食管反流的治疗需求中,本文设计了基于隧道技术、吞咽感知、反流监测的食管电刺激系统。本文完成的主要工作如下:1.完成植入式食管电刺激系统整体方案设计和各功能模块划分。2.完成反流监测方案设计,利用基于AD5933芯片的阻抗检测模块实时...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植入式食管电刺激系统示意图
因此有学者提出将 FES 应用于贲门失弛缓症及 GERD 的治疗。但是，关于FES 能否改善食管蠕动功能，进而治疗 GERD 和贲门失弛缓症，国内外尚无相关的研究报道，且现有的FES系统均无法实现胃食管反流监测和吞咽动作感知，不符合食管蠕动规律。基于此本文设计了基于隧道技术、吞咽感知、反流监测的植入式食管电刺激系统。如图 1-2（a）所示，在腹部皮下放置可以感知吞咽动作和监测胃食管反流的植入式食管电刺激系统，利用隧道技术将 5 对电极放置在食管粘膜下隧道内，如图 1-2（b）所示。当系统检测到吞咽动作或胃食管反流时，利用电极 1 至电极 4 对食管体部进行顺序电刺激，调节食管的蠕动功能，帮助患者实现顺利吞咽或清空食管内反流物；日常状态下，利用电极 5 持续刺激 LES，提高 LESP，抑制胃食管反流。
图 3-1 MSP430 系列超低功耗单片机SP430F249 芯片的特点及资源如下：电池的使用寿命：在 RAM 保持模式下，工作电C 结构，简化了程序设计，提高开发效率：6B 闪存寄存器，用于存放程序和数据，采用 4；方扁平（QFP）封装，极大减小系统的体积；口，完成程序的下载、调试以及 flash 编程，简化器外设，支持有符号数和无符号数的乘法及累乘算；定时器，支持多种捕获/比较模式，PWM 输出，的产生及脉冲参数控制；串行通信结构支持 SPI、I2C、UART 多种模式的
【参考文献】：
期刊论文
[1]交流电刺激对家兔食管运动功能影响的实验研究[J]. 赵春山,赵威,张莉莉,晋弘,周国建,王邦茂. 中华消化内镜杂志. 2015 (12)
[2]贲门失弛缓症发病机制的研究进展[J]. 李淑香,曲波,李惠. 世界华人消化杂志. 2015(08)
[3]质子泵抑制剂临床治疗与骨折风险的循证评价[J]. 李慧博,赵荣生. 临床药物治疗杂志. 2014(03)
[4]高分辨压力检测经口内镜下肌切开术治疗贲门失弛缓症的临床研究[J]. 郭海英,郑忠青,赵威,王邦茂,刘文天. 中华消化内镜杂志. 2013 (09)
[5]基于单片机的实验环境参数记录仪的设计[J]. 周丽,裴东兴,尤文斌. 计算机测量与控制. 2012(01)
[6]经口内镜肌切开术对贲门失弛缓症患者食管动力的影响[J]. 令狐恩强,李惠凯,彭丽华,郭荣斌,杨云生. 中华消化内镜杂志. 2011 (11)
[7]胃食管反流病药物治疗进展[J]. 王河,汪安江,朱萱王. 世界华人消化杂志. 2011(16)
[8]ZigBee和RFID技术相结合的物联网系统研究[J]. 乐英高,徐卫东,周天鹏. 数字通信. 2011(01)
[9]胃食管反流病检测方法的进展[J]. 蓝宇,张灵云. 世界华人消化杂志. 2010(20)
[10]食管肠神经系统调控的研究进展[J]. 张晓艳,谢鹏雁. 世界华人消化杂志. 2009(08)
博士论文
[1]屈曲传感器在喉运动监测中的有效性验证及其在吞咽中与舌压传感器的同步应用[D]. 李强.第四军医大学 2013
硕士论文
[1]基于ARM的阻抗测量系统的设计[D]. 张亚辉.西北师范大学 2013
[2]新型植入式胃肠电刺激系统的研究[D]. 韩云端.上海交通大学 2013
[3]基于ZigBee无线传感网实验系统的设计与实现[D]. 刘伟超.华中科技大学 2012
[4]基于ZigBee技术的wMPS测量系统数据节点关键技术研究[D]. 杨钊.天津大学 2010
[5]Zigbee网络组网研究与实现[D]. 宁炳武.大连理工大学 2007
本文编号：3036616
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植入式食管电刺激系统示意图
因此有学者提出将 FES 应用于贲门失弛缓症及 GERD 的治疗。但是，关于FES 能否改善食管蠕动功能，进而治疗 GERD 和贲门失弛缓症，国内外尚无相关的研究报道，且现有的FES系统均无法实现胃食管反流监测和吞咽动作感知，不符合食管蠕动规律。基于此本文设计了基于隧道技术、吞咽感知、反流监测的植入式食管电刺激系统。如图 1-2（a）所示，在腹部皮下放置可以感知吞咽动作和监测胃食管反流的植入式食管电刺激系统，利用隧道技术将 5 对电极放置在食管粘膜下隧道内，如图 1-2（b）所示。当系统检测到吞咽动作或胃食管反流时，利用电极 1 至电极 4 对食管体部进行顺序电刺激，调节食管的蠕动功能，帮助患者实现顺利吞咽或清空食管内反流物；日常状态下，利用电极 5 持续刺激 LES，提高 LESP，抑制胃食管反流。
图 3-1 MSP430 系列超低功耗单片机SP430F249 芯片的特点及资源如下：电池的使用寿命：在 RAM 保持模式下，工作电C 结构，简化了程序设计，提高开发效率：6B 闪存寄存器，用于存放程序和数据，采用 4；方扁平（QFP）封装，极大减小系统的体积；口，完成程序的下载、调试以及 flash 编程，简化器外设，支持有符号数和无符号数的乘法及累乘算；定时器，支持多种捕获/比较模式，PWM 输出，的产生及脉冲参数控制；串行通信结构支持 SPI、I2C、UART 多种模式的
【参考文献】：
期刊论文
[1]交流电刺激对家兔食管运动功能影响的实验研究[J]. 赵春山,赵威,张莉莉,晋弘,周国建,王邦茂. 中华消化内镜杂志. 2015 (12)
[2]贲门失弛缓症发病机制的研究进展[J]. 李淑香,曲波,李惠. 世界华人消化杂志. 2015(08)
[3]质子泵抑制剂临床治疗与骨折风险的循证评价[J]. 李慧博,赵荣生. 临床药物治疗杂志. 2014(03)
[4]高分辨压力检测经口内镜下肌切开术治疗贲门失弛缓症的临床研究[J]. 郭海英,郑忠青,赵威,王邦茂,刘文天. 中华消化内镜杂志. 2013 (09)
[5]基于单片机的实验环境参数记录仪的设计[J]. 周丽,裴东兴,尤文斌. 计算机测量与控制. 2012(01)
[6]经口内镜肌切开术对贲门失弛缓症患者食管动力的影响[J]. 令狐恩强,李惠凯,彭丽华,郭荣斌,杨云生. 中华消化内镜杂志. 2011 (11)
[7]胃食管反流病药物治疗进展[J]. 王河,汪安江,朱萱王. 世界华人消化杂志. 2011(16)
[8]ZigBee和RFID技术相结合的物联网系统研究[J]. 乐英高,徐卫东,周天鹏. 数字通信. 2011(01)
[9]胃食管反流病检测方法的进展[J]. 蓝宇,张灵云. 世界华人消化杂志. 2010(20)
[10]食管肠神经系统调控的研究进展[J]. 张晓艳,谢鹏雁. 世界华人消化杂志. 2009(08)
博士论文
[1]屈曲传感器在喉运动监测中的有效性验证及其在吞咽中与舌压传感器的同步应用[D]. 李强.第四军医大学 2013
硕士论文
[1]基于ARM的阻抗测量系统的设计[D]. 张亚辉.西北师范大学 2013
[2]新型植入式胃肠电刺激系统的研究[D]. 韩云端.上海交通大学 2013
[3]基于ZigBee无线传感网实验系统的设计与实现[D]. 刘伟超.华中科技大学 2012
[4]基于ZigBee技术的wMPS测量系统数据节点关键技术研究[D]. 杨钊.天津大学 2010
[5]Zigbee网络组网研究与实现[D]. 宁炳武.大连理工大学 2007
本文编号：3036616
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