植入式谐振无线供能系统电磁-温度场特性研究

发布时间：2021-07-12 00:21

　　使用有源植入式医疗设备已成为一种广泛应用的治疗方法。而有源植入式医疗设备使用电池作为电源,严重限制了其使用寿命,给患者带来了二次手术的伤痛。而有源植入式医疗设备在进行无线电能传输时,由于接收端外壳的存在,会产生涡流损耗,导致设备温度升高,可能会对患者的生命健康造成二次威胁。因此,研究有源植入式医疗设备在进行无线电能传输的电磁-温度特性具有重要意义。本文建立植入式医疗设备无线电能传输系统的二维瞬态等效模型,采用电磁-热-流固多场全耦合的分析方法,其中电磁热作为热源,考虑了热传导、对流等因素的影响,通过仿真计算获取了温度、效率等随频率变化的一维、二维及三维图像及分布规律;在考虑温升的同时,进行了传输效率的检验,得出在不同谐振频率范围内温升与传输效率关系;同时,考虑到人体的安全性和传输效率的经济性,对现有的温度特性和传输效率进行优化设计。为了验证仿真的正确性,本文设计了温度特性实验。采用SHT30数字温度传感器对温度进行检测,同时通过高精度FLIR T420热成像仪观察接收端外壳表面温度分布。实验数据与仿真结果进行比较,证明了所提分析方法的合理性。本文的研究成果可以为植入式医疗设备的无线电能... 

【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

植入式医疗

辽宁工程技术大学硕士学位论文2经刺激器[4-5]。越来越多的植入式医疗设备正在取代药物，在治疗疾病中发挥着重要的作用。图1.2早期的植入式医疗设备图1.3植入式心律转复除颤器Figure1.2EarlyimplantablemedicaldevicesFigure1.3Implantablecardioverterdefibrillator图1.4可植入视网膜假体图1.5人工耳蜗Figure1.4ImplantableretinalprosthesisFigure1.5Cochlearimplants图1.6神经刺激器Figure1.6Nervestimulator随着超大规模集成电路技术的发展，人们开发出了更复杂的可植入电路系统。这些电

辽宁工程技术大学硕士学位论文2经刺激器[4-5]。越来越多的植入式医疗设备正在取代药物，在治疗疾病中发挥着重要的作用。图1.2早期的植入式医疗设备图1.3植入式心律转复除颤器Figure1.2EarlyimplantablemedicaldevicesFigure1.3Implantablecardioverterdefibrillator图1.4可植入视网膜假体图1.5人工耳蜗Figure1.4ImplantableretinalprosthesisFigure1.5Cochlearimplants图1.6神经刺激器Figure1.6Nervestimulator随着超大规模集成电路技术的发展，人们开发出了更复杂的可植入电路系统。这些电

【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率植入器件经皮传能系统的温度场[J]. 马纪梅,边元森,张雪辉.  科学技术与工程. 2017(29)
[2]开放式乳突根治术后患者人工耳蜗植入[J]. 王振晓,王林娥,龚树生,高芬琦.  中华耳科学杂志. 2016(05)
[3]植入式医疗设备电磁共振无线能量传输系统天线对人体电磁辐射安全影响的研究[J]. 宫飞翔,魏志强,丛艳平,迟浩坤,孙民贵,殷波.  中国生物医学工程学报. 2016(04)
[4]武警四川总队医院首次为战士开展永久性心脏起搏器植入手术[J]. 魏僖,李华时.  武警医学. 2016(05)
[5]有源植入系统的磁耦合能量传输参数优化[J]. 李青峰,陈少波,王伟明,郝红伟,李路明.  清华大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]用于人工心脏的经皮变压器的温度场分析[J]. 马纪梅,刘伯颖,李洋,刘博豪.  河北工业大学学报. 2014(05)
[7]无线电能传输技术研究与应用综述[J]. 黄学良,谭林林,陈中,强浩,周亚龙,王维,曹伟杰.  电工技术学报. 2013(10)
[8]磁耦合共振无线能量传输系统中平面螺旋线圈的设计[J]. 李闻先,田小建,尤元.  吉林大学学报(理学版). 2013(05)
[9]磁耦合谐振式无线电能传输技术新进展[J]. 赵争鸣,张艺明,陈凯楠.  中国电机工程学报. 2013(03)
[10]磁耦合谐振无线能量传输系统头部植入线圈对人体头部电磁辐射影响的研究[J]. 赵军,徐桂芝,张超,李烜,李少充.  中国生物医学工程学报. 2012(05)

硕士论文
[1]人体植入式电子设备无线传能系统中的电磁辐射安全性研究[D]. 李方红.中国海洋大学 2015



本文编号：3278799