国家自然科学基金(30800235)
- 作品数：11 被引量：27H指数：4
- 相关作者：颜国正刘华克磊许茜茜刘志强更多>>
- 相关机构：上海交通大学浦东新区人民医院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金上海交通大学医工(理)交叉研究基金更多>>
- 相关领域：医药卫生电气工程更多>>
- 新型原位植入式人工肛门括约肌样机及离体肠道实验研究被引量：5
- 2012年
- 设计一款基于生物信号反馈机制的智能化可遥控式人工肛门括约肌系统。所设计的蠕动式微型医用泵在3.3 V驱动电压下,最大流量为8.5 mL/min,最大封闭压可达170 kPa。新型括约肌假体在较小注水量(9～10.5 mL)的情况下,可实现对肠壁作用压的均匀分布(3.34～7.26 kPa),符合人体肠道生理结构和安全压力阈值的要求,避免由于局部高压导致的缺血性坏死。人工括约肌系统采用体内充电电池、体外无线经皮能量充电的供电方式,实现系统的完全植入式移植。离体实验结果表明,该系统可以有效地抑制肠道内容物渗漏,成功建立排便感知信号,从而为严重肛门失禁、结肠造口等肛门功能严重缺失的患者提供一种人性化的治疗方案。
- 克磊颜国正翁晓靖刘华许茜茜
- 关键词：人工肛门括约肌生物反馈控制
- 反馈式人工肛门括约肌的经皮能量传输系统
- 2009年
- 针对反馈式人工肛门括约肌的供能问题，研究经皮能量传输系统原理，并研制出经皮能量传输系统，使得反馈式人工肛门括约肌能够模拟实现人体排便功能。通过实验分析接收端负载以及两线圈位置偏移对传输效率的影响，验证了系统的传输性能。实验结果表明，研制的经皮能量传输系统在发射和接收线圈轴向距离为15mm条件下，能稳定传输超过400mW功率，传输效率可达10％，保证人工肛门括约肌的正常工作。
- 倪瑞烨颜国正刘华昝鹏
- 人工肛门括约肌无线经皮供能系统及实验研究被引量：6
- 2013年
- 设计用于反馈式人工肛门括约肌的无线经皮供能系统,从理论和实验2个方面对基于磁耦合谐振的无线能量传输这一前沿技术进行研究。接发线圈均采用平面螺旋结构沿磁芯表面绕制而成。为了在体外供电时耦合链路能够较好地处于谐振状态,减少由于位置变化或人体组织干扰可能带来的频率分裂现象,系统加入了半自动闭环反馈控制环节,在此基础上进行了大量的离体和活体动物实验。实验主要围绕线圈的选择、传输水平、传输路径、障碍物对传输性能的影响,表明在直径分别为6 cm和3.5 cm的初级和次级平面螺旋线圈作用下,设定固有频率230 kHz,实现了发射功率2 W,最大传输效率达82%,在10～15 mm距离内效率仍有63%～75%的能量传输,满足了该植入式器件的用电需求。
- 刘志强颜国正克磊颜胜
- 关键词：人工肛门括约肌离体实验动物实验
- 新型人工肛门括约肌系统及初步动物实验研究被引量：2
- 2013年
- 目的研究可用于治疗肛门失禁的植入式人工肛门括约肌系统（artificial anal sphincter system，AASS）。方法系统由体内执行、体外控制和经皮能量传输3个模块构成，体内外通过无线模式通信。当体内直肠壁上压力超出阈值后，向体外发送排便报警信号，患者通过体外控制模块控制体内执行模块打开或关闭直肠，采用经皮能量传输模块为体内电池充电。通过1例猪的动物实验，评估在活体环境下系统各模块的可靠性和稳定性。15d后将动物解剖，观察组织变化并进行体内的腹泻实验和血供实验。结果植入体内后，体外控制模块可实时控制体内执行模块的各项操作，通过经皮能量传输充电3h，在体内可持续工作24h。拟腹泻状态下，对肠壁施加7．16kPa的压力（正常肛肠静息压为6．26～9．47kPa），能有效抑制肠道内容物渗漏。结论AASS可以模拟正常人体肛门括约肌功能，为严重肛门失禁的患者提供了一种新的治疗方法。
- 翁晓靖颜国正克磊张根福王永兵刘华刘志强
- 关键词：肛门失禁人工肛门括约肌无线动物实验
- 基于无线充电技术的胃肠电刺激系统被引量：1
- 2013年
- 目的设计一种新型的植入式胃肠道刺激系统，不仅具有刺激功能，还具有肠电和压力检测功能，可用于检测胃肠道刺激的效果，同时增加无线能量供给，以实现刺激器的长期植入。方法系统由体内刺激模块、体外控制模块及无线能量传输模块组成。体外控制模块通过无线射频将控制信号传输到体内刺激模块，体内刺激模块的能量由体外能量发射装置通过电磁耦合进行供给。通过生物反馈控制检测不同刺激参数对胃肠道收缩活动的作用效果，实时调整刺激参数，输出需要的刺激脉冲。以模拟心电信号模拟肠电信号，进行了相关的体外实验。结果在体外实验中，系统可有效检测到2—20次／min的模拟心电信号，并实现实时刺激参数修改输出不同的刺激脉冲。该系统实现了电流检测功能，监测作用部分的胃肠电阻。经皮无线能量在两级线圈轴向距离为22mm时的接收充电稳定功率最大为0．93W，体内锂离子的充电电流为180～240mA。结论系统可检测到最大变化范围的模拟肠电信号。验证电流的作用效应为后续的恒流刺激模式提供参考。该系统的无线充电功能可满足植入式刺激器长期植入的能量需求。
- 李宝伟姜萍萍颜国正
- 关键词：电刺激器无线充电
- 植入式人工肛门括约肌系统的实现及动物实验被引量：10
- 2012年
- 背景:研制新型的符合人体生理需求的人工肛门括约肌系统具有十分重要的意义。目的:设计一种新型植入式人工肛门括约肌系统。方法:利用无线通讯模块和压力传感器重建排便控制机制,并由经皮能量传输模块供电,采用机电系统模拟人体自然器官的功能,最终实现人体肛门括约肌的控制效果。结果与结论:设计并实现了一种新型的植入式人工肛门括约肌系统,在重建排便机制和模型的基础上,一定程度上恢复肛门失禁患者的生物反馈控制能力,并带有经皮能量传输模块,为体内系统长期无缆式供电提供可能。该系统实现了植入式动物实验,完成了系统植入可行性和基本功能验证。
- 许茜茜刘华颜国正
- 关键词：人工肛门括约肌生物反馈控制
- 胃肠道微诊疗装置无线供能模块接收装置的优化设计
- 胃肠道微诊疗装置的体积、尺寸收到严格限制,能量接收装置要在有限空间内提供足够能量,优化空间利用率是关键。基于接收装置的姿态稳定性要求和温升限制。优化磁芯的材料与形状,并根据几何关系获得给定尺寸下磁芯尺寸与绕线股数和匝数的...
- 贾智伟颜国正石煜朱柄全
- 关键词：磁芯
- 文献传递
- 人工肛门括约肌经皮能量传输系统研究被引量：1
- 2011年
- 针对现有人工肛门括约肌系统无供能装置或供能装置更换可能引发感染等问题,本文提出了电磁谐振耦合的无线供能方法,对人工肛门括约肌系统进行非接触的经皮无线供能。本文在对能量传输电路、发送接收线圈参数研究基础上,提出通过选择SRC电路作为发射、接收端耦合电路以增大铁芯耦合面积,从而提高发射及接收线圈Q值,进而提高能量传输效率。实验结果表明,使用G25磁芯线圈进行电磁耦合,当两线圈轴向距离为10 mm时,能量传输效率可高于60%,可保证人工肛门括约肌系统的正常工作。
- 张明卿颜国正刘华许茜茜
- 关键词：电磁耦合
- 用于治疗功能性胃肠疾病的植入式电刺激器设计被引量：2
- 2013年
- 所设计的植入式刺激器用于治疗功能性胃肠道疾病。该刺激器利用μC/OS-Ⅱ实时操作系统内核来建立稳定高效的软件系统。基于STM32F103芯片的硬件系统完成产生刺激脉冲,采集胃肠道压力信号的任务。刺激器通过无线通信模块与外部控制器进行通信,接收外部控制器的控制命令,并将采集到的压力数据发送给外部存储器进行存储。实验结果证明:样机输出波形正常,可以准确发送所采集的压力信息,电刺激系统设置的参数范围大,可以应用在动物实验中。
- 韩云端姜萍萍王永兵颜国正
- 关键词：胃肠功能性疾病电刺激器无线通信
- 用于功能性胃肠疾病治疗的植入式电刺激系统及动物实验研究被引量：3
- 2012年
- 目的研究可用于功能性胃肠疾病治疗的植入式电刺激系统,通过动物实验研究,探讨不同刺激参数对胃肠道收缩活动的作用效果,为治疗用刺激参数的优化提供初步依据。方法系统由便携式体外控制器和植入式体内刺激器组成,体内外通信采用无线模式。刺激脉冲参数及指令由体外控制器设定并发送至体内刺激器,胃肠道收缩活动由体内刺激器集成的压力检测模块采集并发送至体外以供分析。通过电刺激猪盲肠实验,分析不同刺激参数下盲肠压力的变化,以评价刺激参数对盲肠收缩活动的作用效果。结果系统样机工作正常,输出刺激脉冲信号精确,压力信息记录准确。动物实验表明,增加刺激脉冲宽度使盲肠收缩活动的幅度增大,增加刺激脉冲频率使盲肠收缩活动的潜伏期缩短,增加刺激脉冲幅度同时缩短盲肠收缩活动的潜伏期并增大收缩幅度。结论该植入式电刺激系统参数设定范围大,输出脉冲信号精确并具备压力检测功能,便于进行功能性胃肠疾病治疗刺激参数的筛选和验证。动物实验初步验证了不同刺激参数对盲肠收缩活动的作用效果。
- 程思漫姜萍萍王永兵颜国正
- 关键词：功能性胃肠疾病电刺激器动物实验
