Исследование влияния глубины имплантации на выходные характеристики модуля беспроводного энергообеспечения имплантируемого стимулятора спинного мозга

Аннотация:

Разработана численная модель модуля беспроводного энергообеспечения имплантируемого стимулятора спинного мозга, принимающая часть которого помещена в подкожный слой ткани. Выполнено численное моделирование изменения выходной мощности и эффективности модуля беспроводного энергообеспечения для различных значений толщины жирового слоя. Установлено, что для выбранных параметров модуля беспроводного энергообеспечения при изменении толщины жирового слоя с 2 до 20 мм выходная мощность изменяется с 50 до 1130 мВт, а полная эффективность - с 46,2 до 43,5 %. Внезапный выход имплантируемых медицинских приборов (ИМП из строя сопряжен с дискомфортом, повышением стоимости лечения и, в отдельных случаях, с риском для жизни пациента. Одним из распространенных подходов к решению данной проблемы является дублирование ключевых функциональных блоков системы, а также добавление в систему резервного функционала. Так, в системах вспомогательного кровообращения могут дублироваться внешняя аккумуляторная батарея и модуль управления системой, а при использовании беспроводного энергообеспечения дополнительно устанавливается буферная имплантируемая аккумуляторная батарея. Кроме того, ИМП включает в себя систем мониторинга и оповещения, которая при помощи световой звуковой индикации сообщает пациенту о нарушении нормального функционирования прибора, а также может уведомлять медицинский персонал, например при помощи коммуникции по сети Интернет. К существенным недостаткам имеющихся методов мониторинга можно отнести их реактивность. Вмешательство в работу устройства с целью нормализации его функционирования или его полной замены происходит после нарушения его нормальной работы. Одним из возможных решений проблемы реактивности и внезапного выхода ИМП из строя является пере код к парадигме цифрового двойника. В рамках данной парадигмы предполагается создание цифровой копии объекта реального мира, в рассматриваемом случае - ИМП. Данная цифровая копия представляет собой мультифизическую модель, состоящую из набора моделей низкого порядка. На вход цифрового двойника поступают данные, характеризующие условия эксплуатации ИМП. В свою очередь, выходными данными являются данные о текущем состоянии ИМП, а также прогностические данные об остаточном сроке его эксплуатации. Одной из основных задач при проектировании цифрового двойника является создание и совершенствование математических моделей низкого порядка, которые позволяют оценивать характеристики системы. В данной работе представлена математическая модель модуля беспроводного энергообеспечения имплантируемого стимулятора спинного мозга, принимающая часть которого помещена в подкожный слой ткани.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2024
Объем: 3с.
Дополнительная информация: 2024.-N 3.-С.29-31. Библ. 10 назв.
Просмотров: 2