Предварительная оценка габаритов передающей катушки индуктивности в составе системы индуктивного питания нейростимулятора

Аннотация:

Повышение устойчивости систем индуктивного питания имплантируемых нейростимуляторов к смещениям катушек относительно друг друга является одной из наиболее важных задач совершенствования имплантируемых нейростимуляторов. Оптимизация геометрии катушечной пары является одним из наиболее привлекательных способов решения этой задачи, поскольку позволяет повысить устойчивость системы без ее усложнения. Проведенное исследование связи между допустимым перепадом мощности и относительными размерами приемной и передающей катушек индуктивности показало, что для обеспечения перепада мощности в пределах ± 5...10 % при ожидаемых смещениях, равных радиусу принимающей катушкй, необходимо использовать передающую катушку радиусом в 1,2... 1,4 раза больше радиуса принимающей катушки. Если допустимый перепад мощности составляет ±20%, то возможно использование катушек идентичных размеров и геометрии. В современной медицине широкое применение находят имплантируемые нейростимуляторы, предназначенные для подавления хронической боли. Одним из стандартных вариантов энергообеспечения имплантируемых нейростимуляторе является использование индуктивной связи. Использование внешнего источника питания для периодической (один раз в несколько дней) зарядки имплантируемого аккумулятора обладает рядом преимуществ по сравнению с использованием имплантируемого разового элемента питания. К их числу относятся снижение риска развития послеоперационных осложнений, снижение стоимости лечения за счет отсутствия необходимости в хирургическом вмешательстве для замены устройства при выработке ресурса батареи, а также большая свобода выбора режимов стимуляции, обеспечивающих наиболее полное подавление боли. Применение индуктивной передачи энергии для энергообеспечения имплантируемых нейростимуляторов также сопряжено с рядом проблем. Одной из наиболее существенных среди них является проблема смещений передающей и принимающей катушек индуктивности относительно друг друга. Неудачное размещение катушек индуктивности может привести к нарушению процедуры зарядки, в некоторых случаях доля неудачных процедур может достигать 37,5%. В связи с этим актуальными являются исследования, направленные на создание систем индуктивного питания имплантируемых нейростимуляторов с повышенной устойчивостью к смещениям. Существует ряд методов повышения стабильности передачи энергии с помощью индуктивной связи. Одним из наиболее привлекательных методов в биомедицинской инженерии является метод оптимизации формы принимающей и передающей катушек индуктивности, поскольку он позволяет повышать лабильность передачи энергии без усложнения системы и соответственно без снижения ее общей надежности. Целью настоящей работы являлось определение минимальных габаритов передающей катушки, обеспечивающих заданную стабильность: допустимый перепад мощности в пределах ожидаемых смещений катушек относительно друг друга.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2024
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2024.-N 4.-С.17-20. Библ. 12 назв.
Просмотров: 2