随着医疗技术的不断进步,植入式医疗设备IMD(implantable medical devices)在临床上的应用越来越多。由于传统的电池供电方式会给患者带来额外的组织损伤和手术成本,采用无线电能传输WPT(wireless power transfer)技术对IMD供电将成为...随着医疗技术的不断进步,植入式医疗设备IMD(implantable medical devices)在临床上的应用越来越多。由于传统的电池供电方式会给患者带来额外的组织损伤和手术成本,采用无线电能传输WPT(wireless power transfer)技术对IMD供电将成为今后的趋势。然而,如何在有限的空间内设计出高效率的IMD-WPT系统具有较大的挑战性。为此,对比了5种适用于IMD的WPT技术的性能特点;然后以磁谐振式WPT技术为例,具体介绍了磁谐振式IMD-WPT系统设计中的关键问题;最后结合部分磁谐振式WPT技术在一些典型IMD中的应用现状,讨论了IMD-WPT技术未来的研究方向。展开更多
目的:系统评价心脏植入式电子设备(CIED)植入术后设备感染(DRI)的风险预测模型。方法:通过计算机检索PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane图书馆、CINAHL、中国生物医学文献数据库、中国知网、维普网、万方数据库中与CIED植入术后...目的:系统评价心脏植入式电子设备(CIED)植入术后设备感染(DRI)的风险预测模型。方法:通过计算机检索PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane图书馆、CINAHL、中国生物医学文献数据库、中国知网、维普网、万方数据库中与CIED植入术后DRI风险预测模型相关的文献,检索时间为从建库至2023年12月2日。由2名研究者独立筛选文献、提取资料并完成纳入文献的偏倚风险与适用性评价。结果:共纳入16项研究,模型总体适用性较好,但偏倚风险较高,ROC曲线的AUC为0.67~0.96。11项研究完成了内部验证,5项研究进行了外部验证。囊袋和(或)电极重置/装置升级、肾功能不全或肾功能衰竭、年龄、植入埋藏式心脏复律除颤器或心脏再同步化治疗、使用抗凝药是DRI的预测因子。结论:目前CIED植入术后DRI风险预测模型整体性能较好,适用性较好,但偏倚风险较高。需在数据来源、变量筛选、模型评价等方面提高研究质量,开展前瞻性队列研究,完善现有模型的外部验证,并积极研发适用于我国人群的预测模型。展开更多
研究植入式人体通信方式中通信信号的衰减与不同耦合方式之间的关系。涉及的耦合方式包括电容耦合、电流耦合、正向容阻耦合和反向容阻耦合4种。通过建立等效电路模型进行仿真计算,以及在模拟体内环境的水模型中实验测量的方式,对20 MH...研究植入式人体通信方式中通信信号的衰减与不同耦合方式之间的关系。涉及的耦合方式包括电容耦合、电流耦合、正向容阻耦合和反向容阻耦合4种。通过建立等效电路模型进行仿真计算,以及在模拟体内环境的水模型中实验测量的方式,对20 MHz通信频率下不同耦合方式的通信衰减进行对比。仿真和实验的结果均表明,正向容阻耦合方式下通信的衰减最小,分别为26 d B(计算值)和28 d B(测量值),而电容耦合、电流耦合和反向容阻耦合方式的通信衰减依次增大。这一结果反映出不同耦合方式之间的机制区别,同时意味着若将人体通信方式应用于植入式医疗设备中,正向容阻耦合方式将是最好的选择。展开更多
为了全面展示锂电池剩余电量估算方法的研究进展,本文查阅了Web of science、知网、国家知识产权局等数据库中2013年以来的相关论文和专利,综述了锂电池剩余电量的主流估算方法。针对常用的直接估算的方法(安时积分法、开路电压法和阻...为了全面展示锂电池剩余电量估算方法的研究进展,本文查阅了Web of science、知网、国家知识产权局等数据库中2013年以来的相关论文和专利,综述了锂电池剩余电量的主流估算方法。针对常用的直接估算的方法(安时积分法、开路电压法和阻抗表征)、基于等效电路模型的方法、基于电化学模型的方法和基于人工智能神经网络等的锂电池剩余电量估算方法,本文汇总了各方法的估计误差,结果为安时积分法的最大估计误差可达15%;开路电压法最大估计误差为12.4%;电化学阻抗谱法平均估计误差小于3.8%;卡尔曼滤波法的估计误差小于1%;粒子群滤波法的平均误差可小于1%;基于电化学模型的方法平均误差小于2%;基于神经网络的方法平均误差小于2%;多方法混合和多参量联合估计的方法最大误差小于5%,平均误差小于2.5%。结果表明,卡尔曼滤波法相较于直接估算的方法和其他基于模型的方法,精确度更高且更容易实现;基于神经网络的方法无需对电池模型进行分析即可获得较为准确的结果;多种方法混合使用和利用多种参量修正估算值的方法进一步提高了估算精度。本文还针对电动汽车以及植入式医疗电子设备对于剩余电量估算方法的需求,对比分析了各方法的估算精度、优点、难点及适用电池类型,阐明估算方法的具体应用方案,并展望估算方法在这两个领域的发展方向。本文可为相关领域的研究和从业人员提供全面、详实的锂电池剩余电量估算方法的研究现状及发展方向信息。展开更多
文摘随着医疗技术的不断进步,植入式医疗设备IMD(implantable medical devices)在临床上的应用越来越多。由于传统的电池供电方式会给患者带来额外的组织损伤和手术成本,采用无线电能传输WPT(wireless power transfer)技术对IMD供电将成为今后的趋势。然而,如何在有限的空间内设计出高效率的IMD-WPT系统具有较大的挑战性。为此,对比了5种适用于IMD的WPT技术的性能特点;然后以磁谐振式WPT技术为例,具体介绍了磁谐振式IMD-WPT系统设计中的关键问题;最后结合部分磁谐振式WPT技术在一些典型IMD中的应用现状,讨论了IMD-WPT技术未来的研究方向。
文摘目的:系统评价心脏植入式电子设备(CIED)植入术后设备感染(DRI)的风险预测模型。方法:通过计算机检索PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane图书馆、CINAHL、中国生物医学文献数据库、中国知网、维普网、万方数据库中与CIED植入术后DRI风险预测模型相关的文献,检索时间为从建库至2023年12月2日。由2名研究者独立筛选文献、提取资料并完成纳入文献的偏倚风险与适用性评价。结果:共纳入16项研究,模型总体适用性较好,但偏倚风险较高,ROC曲线的AUC为0.67~0.96。11项研究完成了内部验证,5项研究进行了外部验证。囊袋和(或)电极重置/装置升级、肾功能不全或肾功能衰竭、年龄、植入埋藏式心脏复律除颤器或心脏再同步化治疗、使用抗凝药是DRI的预测因子。结论:目前CIED植入术后DRI风险预测模型整体性能较好,适用性较好,但偏倚风险较高。需在数据来源、变量筛选、模型评价等方面提高研究质量,开展前瞻性队列研究,完善现有模型的外部验证,并积极研发适用于我国人群的预测模型。
文摘研究植入式人体通信方式中通信信号的衰减与不同耦合方式之间的关系。涉及的耦合方式包括电容耦合、电流耦合、正向容阻耦合和反向容阻耦合4种。通过建立等效电路模型进行仿真计算,以及在模拟体内环境的水模型中实验测量的方式,对20 MHz通信频率下不同耦合方式的通信衰减进行对比。仿真和实验的结果均表明,正向容阻耦合方式下通信的衰减最小,分别为26 d B(计算值)和28 d B(测量值),而电容耦合、电流耦合和反向容阻耦合方式的通信衰减依次增大。这一结果反映出不同耦合方式之间的机制区别,同时意味着若将人体通信方式应用于植入式医疗设备中,正向容阻耦合方式将是最好的选择。
文摘为了全面展示锂电池剩余电量估算方法的研究进展,本文查阅了Web of science、知网、国家知识产权局等数据库中2013年以来的相关论文和专利,综述了锂电池剩余电量的主流估算方法。针对常用的直接估算的方法(安时积分法、开路电压法和阻抗表征)、基于等效电路模型的方法、基于电化学模型的方法和基于人工智能神经网络等的锂电池剩余电量估算方法,本文汇总了各方法的估计误差,结果为安时积分法的最大估计误差可达15%;开路电压法最大估计误差为12.4%;电化学阻抗谱法平均估计误差小于3.8%;卡尔曼滤波法的估计误差小于1%;粒子群滤波法的平均误差可小于1%;基于电化学模型的方法平均误差小于2%;基于神经网络的方法平均误差小于2%;多方法混合和多参量联合估计的方法最大误差小于5%,平均误差小于2.5%。结果表明,卡尔曼滤波法相较于直接估算的方法和其他基于模型的方法,精确度更高且更容易实现;基于神经网络的方法无需对电池模型进行分析即可获得较为准确的结果;多种方法混合使用和利用多种参量修正估算值的方法进一步提高了估算精度。本文还针对电动汽车以及植入式医疗电子设备对于剩余电量估算方法的需求,对比分析了各方法的估算精度、优点、难点及适用电池类型,阐明估算方法的具体应用方案,并展望估算方法在这两个领域的发展方向。本文可为相关领域的研究和从业人员提供全面、详实的锂电池剩余电量估算方法的研究现状及发展方向信息。
