1。1。2  研究目的及意义

人体植入式设备面临诸多问题，电池更换首当其冲。现代科技使得电池的容量不 断扩大，功耗也逐步减小，可仍旧会在临床上带来不便。传统的供电方式在多数情况 下都是通过导线穿破皮肤，但是在一些重要器官，例如人工心脏等高精度高等级的植 入式神经刺激器，就会出现易感染，需二次开刀，手术费用昂贵等系列问题，患者无论在精神上还是心理上都要遭受巨大的伤害，也不利于在医学治疗上的广泛应用。 除供电问题之外，目前市面上的植入式神经刺激器价格昂贵，对于一般患者家庭是一笔巨大而高额的天文数字，并不能完全负担得起；大多数的神经刺激器与心脏起 搏器较类似，一次性植入病人体内无法维修，元器件极易失效，密封部件及导线出现 破损，若无法完全取出无异于是隐藏于体内的危险品，甚至是一枚“定时炸弹”，给患 者身心造成严重负担；神经刺激器的软件在一经出厂后便被设计安装，在程序储存器 中无法进行更改，如需软件升级或储存器个别单元发生故障，为了召回故障器件，只 能通过手术方式。因此神经刺激器一直在升级换代，对系统的要求也越来越高。

本文所要设计的射频能量供电的神经刺激器，在很大程度上可以避免上述问题的 产生。采集生活中的射频能量，将射频能量存在系统内以维持神经刺激器的正常工作。 电流脉冲发生器电路具有多种参数可编程的特点，全系统超低功耗，RF-DC 高度转 化，使得神经刺激器可长期正常工作于患者体内，通过电子脉冲诊断、治疗、监控人 体生理生化参数，使得精准测量变得简单高效。

1。2 课题研究现状及发展趋势

1。2。1 国内外研究现状

1。2。2 发展趋势

1。3 论文结构

本文将无线能量收集理论中的射频能量收集，应用到植入式神经刺激器的设计当 中[10]。主要从理论基础、电路设计和系统调试三方面对射频能量收集和神经刺激器两 方面做重点叙述。

第一章，绪论。对射频能量供电神经刺激器选题的背景、目的及意义进行综述， 就目前国内外神经刺激器的发展以及应用做简短概述，对文章段落进行简要介绍。

第二章，射频能量供电的神经刺激器总体框架。本章系统概述了本设计的主要思 路，对系统需达到的主要技术指标作简要说明。

第三章、第四章，射频能量供电的神经刺激器设计。将理论基础运用到设计中， 对电路进行系统说明，就每个模块的设计和功能作出分析。

第五章系统功能测试。PSPICE 软件进行电路仿真测试，然后对实物进行调试， 测试结果对比设计参数，进行反复调节。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

第六章，成果总结与未来展望。介绍了本文的研究成果，创新点及仍旧存在的问 题，并对射频能量供电的神经刺激器未来的发展做出展望。

第二章 射频能量供电的神经刺激器总体框架

2。1 设计流程图

经过和指导老师的探讨，我们这次设计的射频能量供电的神经刺激器电路，主要 由能量收集和神经刺激器两个部分组成。

我们选题之初试图用一些可充电电池给我们设计的神经刺激器供电，但是，这类 电池不能满足我们的技术要求。在指导老师的指点下，我们选择了用收集到的射频能 量给神经刺激器供电，在现有神经刺激器供电方式中，射频能量供电是比较新颖的设 计。对收集到的射频能量进行一系列处理，使之成为神经刺激器的工作电源。

在射频能量供电的神经刺激器设计中，能量收集电路包括天线模块、转换模块， 储存模块几部分。天线收集到的射频信号（基站、手机、电脑等）通过 RF—DC 处理， 使其成为可储存的射频能量，为神经刺激器供电。下图 2-1 是我们这个收集模块电路 设计的简单流程图。