植入式医疗器件供电方式研究现状及展望(2)
对于植入式医疗器件的供能方式,需要长寿命、安全、稳定、无需维护。超级电容(SC)是一种新型的电能存储元件, 能够满足上述所有要求。它有着超长的使用寿命,在需要长寿命、免维护的设备中,如地球卫星、IMED等,具有很大的发展潜力[13]。3.2 体导能量传递模型 植入式医疗器件的体导电能量传递是一种新兴的无线充电方式。它利用人体内游离的离子在外加电场的作用下会发生定向移动的原理,产生电流[14]。植入式医疗器件的体导电能量传递原理如图3所示。该模型的外部电源把电压施加在两片电极上,通过人体内游离离子把能量传递到植入人体内的电极上,电极再把电能储存在植入式医疗器件的电池内[15]。在充电过程中,把体导电能的工作频率控制在kHz级,从而减少生物背景信号干扰,提高了充电的效率[16]。
3.3 基于人体动能驱动的电磁感应供电模型 基于人体动能驱动的电磁感应供电模型是通过采集人体即时产生的机械能进而转化为电能的一种方式[17]。该供电方式最重要的优点在于以人体下肢作为能量提供场所,用脚的运动提供机械能,进而转化为电能予以收集、利用,相对于普通的电池供电而言,避免了当电池电量耗尽时,再通过手术跟换电池时对患者造成的痛苦和经济负担。图4所示的是人体典型动能驱动模型 ......
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