天津市应用基础与前沿技术研究计划(08JCZDJC19400)
- 作品数：20 被引量：53H指数：5
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- 相关机构：天津大学天津工业大学北京军区总医院更多>>
- 发文基金：天津市应用基础与前沿技术研究计划广东省科技计划工业攻关项目天津市高等学校科技发展基金计划项目更多>>
- 相关领域：生物学医药卫生自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 微功耗深部脑刺激器刺激输出模块的设计及实现被引量：3
- 2008年
- 刺激输出模块作为深部脑刺激器(deep brain stimulator,DBS)的核心,高效率、体积紧凑是其设计的关键,但其微功率脉冲式的输出特点,常规的设计方法不能满足应用要求,为此本文提出了基于微控制器的新颖的直流变换电路——混合模式动态脉冲式非反向升降压电路,并针对锂离子电池供电对设计参数进行了优化。实验结果显示,在整个输出范围内,模块的转换效率均保持在30%以上,在输入电源附近,效率更是可获得高达80%。该刺激输出模块设计满足了小体积、低功耗的设计要求,可应用到DBS的设计中,用于产生治疗所需的刺激脉冲。
- 李刚于超林凌
- 关键词：低功耗脉宽调制脉冲频率调制
- 低功耗多通道差动脉冲发生器的设计与实现被引量：1
- 2014年
- 针对脉冲发生器输出信号极性不易调节、功耗较大等弊端，设计一种低功耗多通道差动脉冲信号发生器.该发生器由电源模块、主控模块、脉冲发生模块组成，与其他脉冲发生器相比，电路更为简单，并解决了输出信号极性可控的难题，且可实现输出信号的幅值、脉宽、频率等参数可调.通过实际电路实验得出，实验结果与理论分析结果吻合，且幅值可调范围为1.7~10 V，频率可调范围为10~1000 Hz，脉宽可调范围为50~5000μs，并可实现任意两通道的差动脉冲输出，且功耗较低.因此所设计的电路具有实际意义，可应用于植入式刺激器等领域.
- 熊慧董锟付亚涛陈东旭李刚陈本瑞
- 关键词：脉冲信号发生器低功耗多通道
- 无线无源的参数可控脉冲发生器被引量：3
- 2013年
- 针对植入式刺激器内置电源容量有限、体积大、潜在安全隐患等问题,设计了一种无线无源的参数可控脉冲发生器。该发生器基于电磁耦合原理,由经皮变压器、储能电容、整流电路及双稳态触发器构成,与传统的脉冲发生器相比,在不加入微控制器和维持原有通信信道不变的情况下,实现了脉冲发生器输出信号的幅值、频率、脉宽、极性可调,克服了其他脉冲发生器信号极性不可控的弊端,且电路结构极为简单。通过pspice仿真、实际电路、样机实验的测试,实验结果与理论分析吻合。脉冲发生器输出信号的频率范围0～300 Hz,脉宽范围60～450μs,幅值范围0～10 V,且极性可调。因此该脉冲发生器满足植入式刺激器的需求,同时还可用于某些密闭化学、生物装置。
- 熊慧李刚张旺明徐如详林凌
- 关键词：无线无源脉冲发生器
- 1mT工频磁场对小鼠皮层神经元电压依赖性钾通道的影响
- 2012年
- 为研究工频磁场在细胞水平上对神经电活动的影响,利用1mT,50Hz工频磁场照射(15min,30min)急性分离的小鼠皮层神经元,记录神经元电压依赖性钾通道电流,研究工频磁场对钾通道特性的影响.结果表明,工频磁场抑制钾通道电流,并且具有时间依赖性.另外,工频磁场减小了瞬时外向钾通道的半数激活电压,斜率因子变大,增大了延迟整流钾通道的半数激活电压,斜率因子不变.研究表明工频磁场改变了电压依赖性钾通道的特性,进一步影响神经元的一系列电活动.
- 李刚李丹丹李媛媛林凌
- 关键词：工频磁场电压依赖性钾通道神经元
- 长寿命植入式无线供电系统被引量：1
- 2014年
- 植入式医疗电子装置(IMED)的寿命受到供电电源限制,其使用寿命一般较短。超级电容(SC)作为一种新型的电能存储元件,具有超长的使用寿命。为延长IMED的寿命,采用SC作为IMED的供电电源设计一种供电系统。供电系统结合SC的特性和无线传能的特点,设计了一种电路简洁的供电方案,实现了SC的闭环无线充电和电压均衡,为延长IMED寿命提供了一种解决方案。
- 熊慧付亚涛闫多超李刚
- 关键词：超级电容供电系统电压均衡
- 提高表面Laplacian电势精度的25点点阵法
- 2012年
- 通过提高表面Laplacian电势精度对人体体表生物电信号进行精确源定位,本文从理论上推导了25点点阵法计算表面Laplacian电势的公式,其中截断误差不受六阶导数的影响,这种方法已达到表面Laplacian电势的6阶估计.同时经过模拟实验的对比验证,当测量位置不同时,25点点阵法比传统的九点法测量结果提高了18.08%～27.30%.故理论分析和实验验证都表明,25点点阵法的精度比现有文献报道的方法均有显著提高.该方法可为脑认知、胃肠电与子宫肌电等研究和临床应用提供有力的手段.
- 林凌刘近贞熊慧李刚张旺明徐如祥
- 关键词：点阵
- 30mT恒定磁场可延长神经细胞的存活时间被引量：2
- 2010年
- 为了研究中等强度恒定磁场对神经细胞存活能力的影响,采用急性分离的小鼠额叶皮层锥体神经细胞暴露于30.mT恒定磁场中,应用全细胞膜片钳技术研究神经元钠离子通道电流的记录时间(细胞形成全细胞模式后的存活时间,反映细胞存活能力).实验发现,30.mT恒定磁场作用中的细胞钠通道电流的平均记录时间较未被磁场作用的细胞钠电流的平均记录时间显著增加,分别为33.77.min和15.13.min.在磁场作用中的部分神经细胞即使在全细胞模式形成60.min后仍然有20%的神经细胞可以记录到很好的钠通道电流曲线,而对照组神经细胞在形成全细胞模式后超过40.min细胞就已经失去活性.结果表明,30.mT恒定磁场可一定程度上延长皮层神经细胞钠离子通道电流的存活时间,增强了神经细胞在恶劣环境下的存活能力.
- 李刚程立君林凌
- 关键词：恒定磁场钠离子通道膜片钳技术
- 高效率医疗植入式刺激装置无线充电系统被引量：6
- 2012年
- 基于对医疗植入式刺激装置外部供电或充电的核心——松耦合变压器的研究,利用有限元软件进行仿真和实际分析,提出针对植入式应用的磁路结构,得出优化后的松耦合变压器结构,并制作实际电路,对其传输效率进行对比分析。该设计可以满足高效率医疗植入式刺激装置的供电需求,同时还可用于某些密闭化学、生物装置的内部供电及特殊场合内部监控装置的供电。
- 熊慧陈东旭刘俊利李刚张旺明徐如详
- 关键词：松耦合变压器磁路结构
- 30mT恒定磁场对神经细胞Na^+通道特性的影响被引量：3
- 2009年
- 应用全细胞膜片钳技术,将急性分离的小鼠额叶皮层椎体神经元暴露于由磁铁产生的30mT恒定磁场中,研究磁场对神经元Na+通道特性的影响。实验发现,中等强度恒定磁场使神经细胞Na+通道激活电位向超极化方向移动,Na电流峰值增大。磁场作用可略微改变激活过程和显著改变失活过程,使激活和失活曲线发生移动。结果表明,30mT恒定磁场可改变神经元Na+通道特性,从而影响神经元的生理功能。
- 李刚程立君林凌乔晓艳曾锐利
- 关键词：静磁场膜片钳技术
- 不同强度工频磁场对神经元延迟整流钾通道特性的影响被引量：3
- 2012年
- 工频磁场是人类生活中接触最多的一类磁场,其引起的生物效应与人类健康的关系备受关注.本文选用1 mT、5 mT及10 mT工频磁场照射急性分离的小鼠皮层神经元(15 min),应用全细胞膜片钳技术离线记录通道电流,研究了工频磁场对神经元延迟整流钾通道特性的影响.结果显示,1 mT、5 mT及10 mT 3个强度的工频磁场对Ik均有抑制作用,但随着去极化电压的增加,发现1 mT和5 mT工频磁场的抑制率几乎不变,抑制率分别为(30±4.2)%和(20±2.2)%,而10 mT工频磁场的抑制率增加,最大抑制率为43.4%.另外,1 mT和5 mT工频磁场影响了延迟整流钾通道的激活特性,通道的半数激活电压变大,斜率因子不变.而10 mT工频磁场对通道的激活特性没有影响,半数激活电压和斜率因子均不改变.研究表明,工频磁场可能影响了细胞膜上离子通道蛋白质的结构和功能,并且不同强度工频磁场对通道的影响不同,存在强度窗口效应.
- 李刚李丹丹李媛媛林凌
- 关键词：工频磁场延迟整流钾通道神经元膜片钳
