植入電子器件的體導(dǎo)電數(shù)據(jù)通信研究.pdf

1、植入電子器件由體外部分和體內(nèi)部分組成，之間的信息傳遞過程為體導(dǎo)電通信。體導(dǎo)電通信的必要性：①體內(nèi)部分位于生物組織內(nèi)，其體積必須嚴格控制在某個范圍之內(nèi)，限制了體內(nèi)部分的體積；②對于某些植入電子器件，需要使用體外信源；③植入電子器件拾取的參數(shù)必須傳遞到體外，給醫(yī)療工作者提供診斷依據(jù)，發(fā)出控制信號調(diào)整體內(nèi)部分；④體內(nèi)部分電能有限，限制了體內(nèi)部分的電路規(guī)模。因此，植入電子器件體外單元和體內(nèi)單元之間的通信至關(guān)重要。
　　 利用生物組織的傳

2、導(dǎo)電流為載體進行植入器件體內(nèi)外單元之間的通信是一種新穎的植入電子器件通信方案（體導(dǎo)電通信）。作者對體導(dǎo)電通信進行了如下研究：
　　 ①在現(xiàn)有體導(dǎo)電通信研究成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個數(shù)字型的體導(dǎo)電數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型，采用曼徹斯特編碼傳遞信息。利用FPGA 實現(xiàn)了曼徹斯特編碼和解碼功能，并組建了體導(dǎo)電數(shù)字通信實驗系統(tǒng)。
　　 ②以新鮮豬肉模擬生物組織進行了離體實驗。包括體導(dǎo)電數(shù)據(jù)通信可行性實驗、頻率特性實驗、電極距離實驗。

3、>　　 通過離體實驗和理論分析，得出如下實驗結(jié)果：
　　 ①在體外信源方波幅度為5V 時，豬肉組織在電極作用下建立起電場分布，體內(nèi)電極開路方波電壓最大值為48.5mV，隨著時間的推移，最后穩(wěn)定在42.7mV。
　　 體內(nèi)電極可以拾取電信號，這說明體導(dǎo)電通信是可行的。
　　 ②在系統(tǒng)頻率分別為1kHz，2kHz，3kHz…10kHz 時，測定系統(tǒng)誤碼率，得出當系統(tǒng)頻率為6kHz 時系統(tǒng)誤碼率達到最佳；
　　

4、 ③當系統(tǒng)頻率為6kHz，方波幅度5V 時，同時變化體內(nèi)外探針之間的距離，距離變化從2mm-20mm 測系統(tǒng)誤碼率，測得當距離為12mm 時誤碼率最小。因此電極距離12mm 左右是最佳電極距離。
　　 結(jié)論為：設(shè)計并實現(xiàn)了一個數(shù)字型的體導(dǎo)電數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型，證明在kHz級別體導(dǎo)電數(shù)據(jù)通信是可行的；體導(dǎo)電通信系統(tǒng)誤碼率受系統(tǒng)頻率和電極距離影響，頻率在6kHz，電極距離為12mm 時系統(tǒng)誤碼率最佳。
　　 體導(dǎo)電數(shù)據(jù)通信實