Исследование энергетических характеристик имплантируемых стимуляторов спинного мозга

Аннотация:

Разработана численная модель, при помощи которой можно рассчитать энергетические характеристики стимулятора спинного мозга. Выполнено сравнение мощности, потребляемой стимулятором спинного мозга, рассчитанной при помощи разработанной математической модели, с эмпирическими данными об энергопотреблении стимуляторов спинного мозга компании «Medtronic» серии «Prime». Выполнен расчет зависимости ожидаемого срока службы стимулятора спинного мозга от параметров cигнала стимуляции: частоты стимуляции, амплитуды и длительности импульса стимуляции. Парадигма проектирования цифрового двойника имплантируемого медицинского прибора подразумевает разработку модульной мультифизической модели объекта реального мира. Данная цифровая копия может включать в себя набор моделей низкого порядка, которые позволяют с необходимой точностью и скоростью выполнять оценку требуемых харакеристик. Для создания цифрового двойника модуля энергобеспечения стимулятора спинного мозга необходимо учитывать энергопотребление и нагрузочные характеристики стимумятора в различных режимах работы. Эта задача становится особенно актуальной, если стимулятор спинного мозга является перезаряжаемым при помощи канала индуктивной cвязи. В этом случае изменение нагрузочных характеристик стимулятора, связанное с изменением его энергопотребления, может оказывать существенное влияние на характеристики модуля индуктивной передачи энергии. Целью рассматриваемой работы была разработка математической модели, которая описывает энергетические характеристики стимулятора спинного мозга, и исследование при помощи разработанной модели влияния параметров сигнала стимуляции, таких как частота сигнала стимуляции, амплитуда и длительность импульса стимуляции, на срок службы батареи питания. В работе выполнено сравнение результатов, полученных при помощи простой математической модели низкого порядка, с результатами эмпирической оценки потребления энергии реальными стимуляторами спинного мозга. Для верификации полученных теоретических результатов было выполнено сравнение с данными о стимуляторах спинного мозга компании «Medtronic».

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2024
Объем: 3с.
Дополнительная информация: 2024.-N 4.-С.11-13. Библ. 10 назв.
Просмотров: 1