目的为减少长期电刺激导致的神经疲劳,提高治疗效率,本研究比较多种刺激模式在神经传导阻断中的阻断阈值,为动物实验选择最好的刺激模式。方法以有限长单根有髓神经为研究对象,采用有髓神经纤维Frankenhaeuser-Huxley(F-H)模型进行仿真,比较双向对称方波、正弦波、双向对称方波簇的阻断阈值以及叠加不同信噪比的双向对称方波阻断阈值。结果在刺激频率范围内,对称方波的阻断波形低于正弦波和方波簇的刺激阻断阈值。对于叠加噪声的对称方波,叠加-50 d B的高斯白噪声能够降低方波的阻断阈值。结论方波的阻断阈值低于正弦波和方波簇。在相同的条件下,叠加高斯白噪声对方波阻断阈值的影响明显,尤其是叠加-50 d B的噪声。
目的提出一种适用于植入式医疗设备的无线供电系统,引入磁谐振耦合供能的方法,并通过建立理论线圈仿真模型计算线圈尺寸与谐振频率,有效解决植入式装置无线供电距离远、尺寸小等难题,使植入式装置可无需更换电池而终生使用。方法首先通过MATLAB仿真耦合谐振线圈模型以及无线能量传输模型,并计算出满足条件的最优线圈设计。然后依据仿真结果制作发射线圈与接收线圈,设计植入式无线供电实际硬件系统,使系统在限定的距离等条件下有最优的传输效率。结果仿真算法能有效描述磁耦合谐振,计算与测量可以得到Q、L的理论与实际的平均相对误差E_Q=5.34%、E_L=4.42%,为实际供电系统的设计提供了参考依据。设计实现了适合于医疗植入的微型供电系统,增加了传输距离。该方案采用线圈大对小设计,植入部分尺寸仅有18 mm,体外线圈直径85mm,实际最高传输效率达到16.20%,80 mm距离可以供能2.642 m W。结论该仿真算法可为耦合谐振设计提供参考,为植入式医疗系统提供一种新的设计方案。
