一种基于SMA丝的微型药物释放系统

发布时间：2021-09-28 14:44

　　NiTi形状记忆合金是一种具有多种优良特性的金属,其特点是在不同的温度环境下,其形状和物理特性均会发生改变。根据这一特性,在航天,医疗,微型机器人制造等领域,形状记忆合金发挥了重要作用。NiTi形状记忆合金丝在不同温度下的长度不同,在高温下缩短,在低温下伸长,可以利用这一特性驱动微型机械结构。本文以基于SMA丝驱动的微型机械为基础,设计研究一种以SMA丝为动力源的微型药物释放系统。该机械系统可通过对加载于SMA丝的两端电压进行控制,从而达到对微型机械进行控制的目的,进而完成药物的释放。本文将以微型机械的工作原理为主要内容,研究该微型系统的可行性。 

【文章来源】：科技创新导报. 2020,17(01)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

药物释放模块工作流程图

根据该系统根据不同部分的功能和用途分成了三个主要部分:(1)心率检测系统,其主体为安装在指尖的心率检测系统和手环中的信号处理部分,对心率信号进行处理分析;(2)信号控制系统,主体为手环中处理的脉冲数据发出端与穿戴设备中的信号接收端,负责接收和发出信号;(3)药物释放系统,穿戴设备(牙齿中)中的药物释放模块,以形状记忆合金丝为动力源,驱动药物释放结构。1.3 控制模块概要

1.3 控制模块概要电路遥控操作模块由心率检测模块和电路控制模块构成,该模块采用了MAX30102集成模块,这是一个集成的血氧检测和脉搏检测传感器的模块。它安装有两个LED,分别发出红外光和红光、光电检测器、以及光电元件,和带有周围光照抑制作用的低噪声电子电路。MAX30102采用一个1.8V电源和一个独立的5V用于内部LED的电源,应用于可穿戴设备进行心率和血氧采集检测,佩戴于手指、耳垂和手腕等处。标准12C兼容的通信接收串口可以将采集到的心率数值传输给stm32单片机进行心脏跳动频率和血液含氧量计算。此外,该芯片还可通过软件关断模块,待机电流接近为0,实现电源始终维持供电状态,MAX30102心率模块采用光溶积法测量,利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同和血氧饱和度测量的,光源及采用对脉动血中氧含血红蛋白(HbO2)和血红蛋白(Hb)有选择性的特定波长的发光极管,然后动脉搏动充血积委化导致够束光的透光性发生改变,此时由光电变换接收经人体组织反射光线,转变为电信号并将其放大放出,其计算公式为

【参考文献】：
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博士论文
[1]微型及小型柔性机械结构的拓扑优化设计方法[D]. 刘震宇.大连理工大学 2000



本文编号：3412104