人工心脏的经皮传能系统的研究
发布时间：2021-11-19 18:58
随着生命科学和生物技术的迅速发展,以人工心脏为代表的医疗植入装置的研究取得了长足的进步,将来人工心脏有可能像心脏起搏器一样得到广泛应用。1995年世界首例永久性人工心脏被植入至患者腹腔内,通过从胸腔引出的导线直接与体外的电池组相连进行供电,这种方式极易造成交叉感染,引发各种并发症,甚至会危及患者生命,因而应用受限。现在欧美临床上人工心脏的供能方式主要集中在经皮传能系统方面,它通过电磁耦合将置于体外的初级线圈携带的能量传递给植入体内的次级线圈以驱动人工心脏工作,人工心脏和体外电源没有任何导线连接,避免了交叉感染,极大地提高了患者的生命质量。随着该技术的发展完善,必将会推动医疗领域无创伤、低风险治疗的进一步发展,具有重要的研究价值和广阔的应用前景。本论文建立了人工心脏的经皮传能系统,主要包括能量的经皮传输和体内、外温度信息的无线传输通道。主要工作如下:一、基于传统的罐型磁芯,以有限元数值求解方法为支撑,考虑铁芯材料、铁芯结构参数、位置以及线圈轴向错位等因素,进行了电磁场数值模拟与分析,研究变压器的耦合性能及稳定性,以实现基于数值模拟的经皮变压器设计,解决了由于体内空间和体积受限而导致的经皮...
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
美国AbioCor人工心脏
过了化学处理，这样做可以避免人体免疫系统对人工心脏材料的排异反应，还可以避免人工心脏内的血块凝结。因此它解决了此前人工心脏在排异反应和血块凝结方面遇到的难题。图1.2 法国研制的人工心脏Fig. 1.2 French artificial heart我国对人工心脏的研究起步比较晚，始于 20 世纪 80 年代，研究内容主要集中在人工心脏血泵上面。早期的研究单位有广州心血管病研究所、阜外医院、安贞医院和江苏大学等，研发的心脏泵样机有些经过了动物试验的检验。由于起步晚，我国人工心脏技术与国外相比总体上有较大的差距。近年来，国内一些知名高等学校和科研院所联合医疗单位陆续开始了心脏泵的研发，一批在国外参与研发心脏泵的科研人员在科技部和地方政府的经费支持下回国参加国内的研究工作，推进了我国人工心脏的技术发展。2001 年，我国的吴清玉教授（现任清华大学第一附属医院院长）采用左心室辅助装置成功挽救了一名终末期缺血性心肌衰竭患者。这次手术中使用的就是美国 Baxter Healthcare 公司研发的Novacor 搏动式心脏泵。据报道投资 8800 万元研制成功的中国第一个完整人工心脏将在 2010 年面世
人工心脏的经皮传能系统的研究频率范围内能量传输时生物体周围的电磁场比吸收率SAR（SpecificAbsorption Rate），并，最后在一个 20W左右经皮能量传输系统的前面提到的已经成功应用临床的人工心脏A植入体内的部分如图 1.3 所示[6]。这个AbioC外部分。其中植入体内部分包括：人工心脏器(Controller)和经皮变压器次级侧(Implanted侧。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线经皮能量传输系统的试验研究和分析[J]. 周煜,于歆杰,李臻,程锦闽,王崇慧,王琳. 电工技术学报. 2010(07)
[2]用于心脏起搏器的经皮能量传输系统[J]. 周煜,于歆杰,程锦闽,王崇慧,王琳. 电工技术学报. 2010(03)
[3]应用于无接触电能传输系统可分离变压器的研究[J]. 王军华,李建贵,汪友华,杨庆新. 变压器. 2008(08)
[4]用于人工心脏的经皮传能系统耦合特性及补偿的研究[J]. 陈海燕,高晓琳,杨庆新,李军博. 电工电能新技术. 2008(02)
[5]射频收发芯片CC1100及其应用[J]. 邓专,陈维,王春麟. 机械工程与自动化. 2007(06)
[6]基于CC1100的无线手持终端的设计[J]. 潘旭兵,林中. 电子技术应用. 2007(10)
[7]高频输出矩阵变换器在无接触式能量传递中的应用[J]. 马娟. 电力电子. 2007(03)
[8]干式变压器温升计算方法[J]. 柳再本,骆金海. 变压器. 2007(05)
[9]软磁铁氧体的发展与应用[J]. 梁丽萍,刘玉存,王建华. 山西化工. 2007(02)
[10]植入式电子装置经皮感应充电方案[J]. 曹玉珍,武文君,范增飞. 电子测量技术. 2006(04)
博士论文
[1]植入电子器件的体导电能量传递原理及方法研究[D]. 唐治德.重庆大学 2007
[2]新型无接触供电系统的研究[D]. 武瑛.中国科学院研究生院（电工研究所） 2004
硕士论文
[1]干式变压器漏磁场及温度场的研究[D]. 王福康.河北工业大学 2007
[2]人工心脏经皮传能系统变压器性能的研究[D]. 高晓琳.河北工业大学 2007
[3]无接触电能传输中最大功率点的控制的研究[D]. 李正中.重庆大学 2007
[4]生物体内置电装置的外部供电模式研究[D]. 卓勇.重庆大学 2007
[5]电力变压器涡流损耗和温升的计算与分析[D]. 康雅华.沈阳工业大学 2007
[6]电力变压器绕组中的涡流损耗及其温度场研究[D]. 庞小东.河北工业大学 2006
[7]植入式电子装置经皮感应充电系统设计[D]. 武文君.天津大学 2006
[8]电力变压器的损耗研究与优化设计[D]. 张安红.湖南大学 2005
[9]植入式生物遥测装置无线电能传输系统研究[D]. 陶发.南京航空航天大学 2005
[10]电力变压器绕组中的涡流损耗及其温度场研究[D]. 李新.河北工业大学 2005
本文编号：3505660
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
美国AbioCor人工心脏
过了化学处理，这样做可以避免人体免疫系统对人工心脏材料的排异反应，还可以避免人工心脏内的血块凝结。因此它解决了此前人工心脏在排异反应和血块凝结方面遇到的难题。图1.2 法国研制的人工心脏Fig. 1.2 French artificial heart我国对人工心脏的研究起步比较晚，始于 20 世纪 80 年代，研究内容主要集中在人工心脏血泵上面。早期的研究单位有广州心血管病研究所、阜外医院、安贞医院和江苏大学等，研发的心脏泵样机有些经过了动物试验的检验。由于起步晚，我国人工心脏技术与国外相比总体上有较大的差距。近年来，国内一些知名高等学校和科研院所联合医疗单位陆续开始了心脏泵的研发，一批在国外参与研发心脏泵的科研人员在科技部和地方政府的经费支持下回国参加国内的研究工作，推进了我国人工心脏的技术发展。2001 年，我国的吴清玉教授（现任清华大学第一附属医院院长）采用左心室辅助装置成功挽救了一名终末期缺血性心肌衰竭患者。这次手术中使用的就是美国 Baxter Healthcare 公司研发的Novacor 搏动式心脏泵。据报道投资 8800 万元研制成功的中国第一个完整人工心脏将在 2010 年面世
人工心脏的经皮传能系统的研究频率范围内能量传输时生物体周围的电磁场比吸收率SAR（SpecificAbsorption Rate），并，最后在一个 20W左右经皮能量传输系统的前面提到的已经成功应用临床的人工心脏A植入体内的部分如图 1.3 所示[6]。这个AbioC外部分。其中植入体内部分包括：人工心脏器(Controller)和经皮变压器次级侧(Implanted侧。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线经皮能量传输系统的试验研究和分析[J]. 周煜,于歆杰,李臻,程锦闽,王崇慧,王琳. 电工技术学报. 2010(07)
[2]用于心脏起搏器的经皮能量传输系统[J]. 周煜,于歆杰,程锦闽,王崇慧,王琳. 电工技术学报. 2010(03)
[3]应用于无接触电能传输系统可分离变压器的研究[J]. 王军华,李建贵,汪友华,杨庆新. 变压器. 2008(08)
[4]用于人工心脏的经皮传能系统耦合特性及补偿的研究[J]. 陈海燕,高晓琳,杨庆新,李军博. 电工电能新技术. 2008(02)
[5]射频收发芯片CC1100及其应用[J]. 邓专,陈维,王春麟. 机械工程与自动化. 2007(06)
[6]基于CC1100的无线手持终端的设计[J]. 潘旭兵,林中. 电子技术应用. 2007(10)
[7]高频输出矩阵变换器在无接触式能量传递中的应用[J]. 马娟. 电力电子. 2007(03)
[8]干式变压器温升计算方法[J]. 柳再本,骆金海. 变压器. 2007(05)
[9]软磁铁氧体的发展与应用[J]. 梁丽萍,刘玉存,王建华. 山西化工. 2007(02)
[10]植入式电子装置经皮感应充电方案[J]. 曹玉珍,武文君,范增飞. 电子测量技术. 2006(04)
博士论文
[1]植入电子器件的体导电能量传递原理及方法研究[D]. 唐治德.重庆大学 2007
[2]新型无接触供电系统的研究[D]. 武瑛.中国科学院研究生院（电工研究所） 2004
硕士论文
[1]干式变压器漏磁场及温度场的研究[D]. 王福康.河北工业大学 2007
[2]人工心脏经皮传能系统变压器性能的研究[D]. 高晓琳.河北工业大学 2007
[3]无接触电能传输中最大功率点的控制的研究[D]. 李正中.重庆大学 2007
[4]生物体内置电装置的外部供电模式研究[D]. 卓勇.重庆大学 2007
[5]电力变压器涡流损耗和温升的计算与分析[D]. 康雅华.沈阳工业大学 2007
[6]电力变压器绕组中的涡流损耗及其温度场研究[D]. 庞小东.河北工业大学 2006
[7]植入式电子装置经皮感应充电系统设计[D]. 武文君.天津大学 2006
[8]电力变压器的损耗研究与优化设计[D]. 张安红.湖南大学 2005
[9]植入式生物遥测装置无线电能传输系统研究[D]. 陶发.南京航空航天大学 2005
[10]电力变压器绕组中的涡流损耗及其温度场研究[D]. 李新.河北工业大学 2005
本文编号：3505660
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