2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、一個完全植入式無線壓力監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)摘要: 摘要:一個完全植入式無線壓力傳感器監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)是為了檢測體內(nèi)膀胱的壓力。該系統(tǒng)包括一個小型的商業(yè)壓力模具經(jīng)導(dǎo)管連接到電子放大設(shè)備,一個微控制器,無線發(fā)射器,電池和個人數(shù)字助理(PDA)或接收無線數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)。該傳感器是完全植入的,并且每秒傳送一次壓力數(shù)據(jù),壓力檢測評估范圍為 1.5 psi,分辨率為 0.02 psi。在體外,設(shè)備的校準(zhǔn)測量表現(xiàn)出高度的線性度和良好的時間響應(yīng)。該裝置植入一些豬

2、的體內(nèi)進(jìn)行研究,歷時超過 3 天。該系統(tǒng)能適用于其他方面的壓力讀數(shù),以及其他生命體征的測量,它邁出了一個無處不在的發(fā)展遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程病人監(jiān)控平臺的第一步。關(guān)鍵詞: 關(guān)鍵詞:微機(jī)電系統(tǒng)、壓力傳感器、植入、患者的監(jiān)測、遙測、遠(yuǎn)程醫(yī)療、膀胱、無線1 介紹: 介紹:目前,醫(yī)學(xué)界對在家和在醫(yī)院的病人的遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程監(jiān)控產(chǎn)生了濃厚的興趣。當(dāng)前,病人監(jiān)護(hù)儀器和實(shí)現(xiàn)手法是繁瑣和局限的。例如,在重癥監(jiān)護(hù)病房,血壓監(jiān)測可用動脈線進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。這是一個放置在

3、動脈的導(dǎo)管,并且外部傳感器能檢測到壓力。它的局限性是高度可變的準(zhǔn)確性,患者往往服用鎮(zhèn)靜劑,以防止因運(yùn)動對自身造成傷害。另一方面,在標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)護(hù)理中,雖然對病人是完全非侵入性,并且免除了他們的負(fù)擔(dān),但是,病人血壓標(biāo)準(zhǔn)測量與非連續(xù)點(diǎn)的測量通常采取每 2-12 小時一次。重要的生命體征測量值間的顯影可能被錯過。目前,還沒有連續(xù)監(jiān)測生命體征的,并且可提供無極端入侵和或麻煩的,如同臨床醫(yī)生的設(shè)備。一個連續(xù)的,能夠?qū)崟r檢測的,并且監(jiān)測沒有顯著減少病

4、人的舒適或限制其自身的運(yùn)動的設(shè)備將在性能和舒適的集約化和標(biāo)準(zhǔn)治療上縮小差距。一個簡單而劃算的的解決辦法是利用無線遙控可植入微系統(tǒng)。無線遙測技術(shù)釋放了被束縛的患者,使他們脫離了大醫(yī)院的監(jiān)控,他們可以參加醫(yī)院無線傳感器網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)通過最大限度地減少人員的工作負(fù)荷,增加獲得的數(shù)據(jù)量,并簡化圖 1:在設(shè)備充分植入并充分包裝后,該壓力傳感器安置在 7.5French 的導(dǎo)管中,它直接植入膀胱或腹腔。導(dǎo)管的另一端連接到傳感器節(jié)點(diǎn),這些點(diǎn)由單片機(jī)和無

5、線發(fā)射器,電子產(chǎn)品放大器和電池組成。該設(shè)備是包裹在 LDPE 薄膜上并用醫(yī)用級硅橡膠制造成型。圖 2圖 2:藝術(shù)家的設(shè)計(jì)引領(lǐng)導(dǎo)管導(dǎo)線技術(shù)的尖端。(a)給出了無包裝的領(lǐng)先技術(shù),商業(yè)壓緊膜焊接到 PCB 板上。四鉑銥通過導(dǎo)管電線焊接到 PCB 板上。 (b)描繪了包裝的領(lǐng)先技術(shù)。金蓋板,保護(hù)芯片和絲焊。纏鉛玻璃紙; PDMS 塑造其周圍,以增加生物的相容性。2.2 傳感器節(jié)點(diǎn): 傳感器節(jié)點(diǎn):該傳感器節(jié)點(diǎn)由三個部分組成:電子放大器,微控制器和

6、無線發(fā)射器,電池。導(dǎo)管導(dǎo)線的一端焊接到一個特定的電路板上。這個電路板是四元組微功耗,單電源運(yùn)算放大器(德州儀器 TLV2764),一個 2.5 伏的電壓調(diào)節(jié)器芯片(模擬裝置 REF192)和一個單刀雙擲(SPDT)磁簧開關(guān)打開和關(guān)閉設(shè)備(哈姆林)(林 2007)。芯片組的電壓調(diào)節(jié)器的電源電壓供電的設(shè)備和其他電子產(chǎn)品電壓設(shè)置到 2.5 V。以防止因電池電壓的變化引起壓緊膜信號的變化。運(yùn)算放大器被配置為無任何偏移量將傳感器電壓從放大橋放大到

7、 300 倍。生理相關(guān)的壓力測量范圍為 1.5 psi 的表壓,并與器件的靈敏度,電源電壓和放大器,設(shè)備輸出為 1.2 伏/ psi 和生理壓力范圍為 1.8V。該放大電路的輸出被連接到微控制器和無線發(fā)射器(Mica2Dot(Crossbow MPR510CA),以下簡稱為 the dot mote),其中發(fā)射功率為 433兆赫。我們編程的微控制器以獲取和傳輸數(shù)據(jù),同時最大限度地提高電池的壽命在以下三個方面:首先,微控制器使傳感器的測量

8、脈沖周期為 30 微妙,在這之后整個設(shè)備進(jìn)入睡眠模式。第二,測量時只有每秒一次。最后,由于傳輸消耗最大電量,采樣的數(shù)據(jù)存儲在本地 the dot mote 中,并且每測量 30 次傳輸一次(林等人。2007)。這些技術(shù)是能量消耗從 3 兆焦耳降到 625μJ(林 2007年,林等人 2007 年)。電池使用的是 3.7 伏,850 毫安時鋰聚合物電池(電池美國)。該裝置的使用壽命是 387300 次測量,或者在電池電壓低于電源電壓情況下

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