2。2。1 刺激电流脉冲的幅度 8

2。2。2 刺激电流脉冲的频率 8

2。2。3 刺激电流脉冲的宽度 8

2。3  本章总结 8

第三章 迷走神经刺激器电路设计及仿真 9

3。1  电路设计 9

3。1。1 PWM 波产生电路模块 9

3。1。2 微处理器 MCU 的选取 10

3。1。3  镜像电流源原理 11

3。1。4  无线通信模块设计 12

3。1。5  电路的具体实施方式 13

3。2 PCB 结构设计 14

3。3  迷走神经刺激器的电路仿真 16

3。4  本章小结 17

第四章 系统设计的软件部分 19

4。1 主要模块的部分程序 19

4。2  本章小结 22

第五章 迷走神经刺激器电路测试 23

5。1  初步测试 23

5。2 电路改进 24

5。3  本章小结 25

第六章 成果展示及展望 26

6。1  研究成果 26

6。2  本研究的创新点 27

6。3  展望 27

结论 29

致谢 30

参考文献 31

第一章 绪论

1。1 研究背景及目的

(1)研究背景

医学技术的快速发展，是得很多种电子医疗产品与人们的日常生活变得密不可 分。对于某些病例通过内科达不到明显治疗效果，以及比较特殊的疾病患者，这时就 要用到人体植入式设备。人体植入式设备，顾名思义就是一种放置在生物体内的电子 设备[1]。主要用来诊断和治疗一些无法进行外科治疗的疾病。通过植入在生物体内， 它可以长时间监测到体内生理参数的变化，从而实现生对命体处于自然状态下的测量 和控制。此外，还可代替某些已丧失特定功能的器官。经上述论述可以看出，基于外 科手术的众多优点，植入式电子医疗设备有望开辟医学领域的另一个重要的发展方 向。这些微性化的电子设备，通过专业的医务人员注入到人体内部之后，它们就利用 产生的电子脉冲监控病人的身体状况，甚至修复某些重要器官。一般情况下，都会将 植入的电子设备尽可能的进行微小化、精准化，而且每次注入的量为了迎合每个患者 的身体素质以及植入后尽可能小的发生病变，所以注入的量不易太多，有时候，在一 些特殊情况下，甚至可以精细到直接用针头对准目标神经末梢进行注入。因此，这就 需要相当高的技术要求。植入式神经刺激(Implantable Neurostimulator)就是根据患者 病症的程度，经过适当合理的电流脉冲刺激靶点神经，调节或恢复病变器官的功能， 进而达到缓解症状的一种方法。治疗用的神经刺激器首先必须通过手术植入生物体 内，然后通过神经科医生或经过培训的技术人员进行校准，以满足个体患者的具体需 求。通过近40年的探索现已成功开发出治疗各种疾病的植入式神经刺激器，例如人工 耳蜗（Cochlear）用于恢复听力[2]；用来治疗慢性疼痛的脊髓神经刺激器（Spinal Cord Stimulation, SCS）；治疗震颤、肌张力障碍或帕金森病的 DBS 即脑深部刺激器；还有 用来治疗癫痫症和抑郁症，视网膜植入物(Retinal Implants)用于恢复视力，以及骶神 经刺激器（Sacral Nerve Stimulation, SNS）用于治疗尿失禁等的迷走神经刺激器（Vagus Nerve Stimulation, VNS）[3]。此外，植入式神经刺激器也可用于在活体内进行生物阻 抗分析、假肢的控制、压力监测及体内离子浓度的测量等[4]。植入式神经刺激器对20 多种神经或精神类的疾病，经过调查及研究分析，均表明具有良好的治疗前景[5]。论文网