通信單片機(jī)外文翻譯---一個(gè)完全植入式無線壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)

1、一個(gè)完全植入式無線壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)摘要： 摘要：一個(gè)完全植入式無線壓力傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)是為了檢測(cè)體內(nèi)膀胱的壓力。該系統(tǒng)包括一個(gè)小型的商業(yè)壓力模具經(jīng)導(dǎo)管連接到電子放大設(shè)備，一個(gè)微控制器，無線發(fā)射器，電池和個(gè)人數(shù)字助理（PDA）或接收無線數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)。該傳感器是完全植入的，并且每秒傳送一次壓力數(shù)據(jù)，壓力檢測(cè)評(píng)估范圍為 1.5 psi，分辨率為 0.02 psi。在體外，設(shè)備的校準(zhǔn)測(cè)量表現(xiàn)出高度的線性度和良好的時(shí)間響應(yīng)。該裝置植入一些豬

2、的體內(nèi)進(jìn)行研究，歷時(shí)超過 3 天。該系統(tǒng)能適用于其他方面的壓力讀數(shù)，以及其他生命體征的測(cè)量，它邁出了一個(gè)無處不在的發(fā)展遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程病人監(jiān)控平臺(tái)的第一步。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：微機(jī)電系統(tǒng)、壓力傳感器、植入、患者的監(jiān)測(cè)、遙測(cè)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、膀胱、無線1 介紹： 介紹：目前，醫(yī)學(xué)界對(duì)在家和在醫(yī)院的病人的遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程監(jiān)控產(chǎn)生了濃厚的興趣。當(dāng)前，病人監(jiān)護(hù)儀器和實(shí)現(xiàn)手法是繁瑣和局限的。例如，在重癥監(jiān)護(hù)病房，血壓監(jiān)測(cè)可用動(dòng)脈線進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。這是一個(gè)放置在

3、動(dòng)脈的導(dǎo)管，并且外部傳感器能檢測(cè)到壓力。它的局限性是高度可變的準(zhǔn)確性，患者往往服用鎮(zhèn)靜劑，以防止因運(yùn)動(dòng)對(duì)自身造成傷害。另一方面，在標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)護(hù)理中，雖然對(duì)病人是完全非侵入性，并且免除了他們的負(fù)擔(dān)，但是，病人血壓標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量與非連續(xù)點(diǎn)的測(cè)量通常采取每 2-12 小時(shí)一次。重要的生命體征測(cè)量值間的顯影可能被錯(cuò)過。目前，還沒有連續(xù)監(jiān)測(cè)生命體征的，并且可提供無極端入侵和或麻煩的，如同臨床醫(yī)生的設(shè)備。一個(gè)連續(xù)的，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)的，并且監(jiān)測(cè)沒有顯著減少病

4、人的舒適或限制其自身的運(yùn)動(dòng)的設(shè)備將在性能和舒適的集約化和標(biāo)準(zhǔn)治療上縮小差距。一個(gè)簡(jiǎn)單而劃算的的解決辦法是利用無線遙控可植入微系統(tǒng)。無線遙測(cè)技術(shù)釋放了被束縛的患者，使他們脫離了大醫(yī)院的監(jiān)控，他們可以參加醫(yī)院無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)通過最大限度地減少人員的工作負(fù)荷，增加獲得的數(shù)據(jù)量，并簡(jiǎn)化圖 1：在設(shè)備充分植入并充分包裝后，該壓力傳感器安置在 7.5French 的導(dǎo)管中，它直接植入膀胱或腹腔。導(dǎo)管的另一端連接到傳感器節(jié)點(diǎn)，這些點(diǎn)由單片機(jī)和無

5、線發(fā)射器，電子產(chǎn)品放大器和電池組成。該設(shè)備是包裹在 LDPE 薄膜上并用醫(yī)用級(jí)硅橡膠制造成型。圖 2圖 2：藝術(shù)家的設(shè)計(jì)引領(lǐng)導(dǎo)管導(dǎo)線技術(shù)的尖端。（a）給出了無包裝的領(lǐng)先技術(shù)，商業(yè)壓緊膜焊接到 PCB 板上。四鉑銥通過導(dǎo)管電線焊接到 PCB 板上。 （b）描繪了包裝的領(lǐng)先技術(shù)。金蓋板，保護(hù)芯片和絲焊。纏鉛玻璃紙; PDMS 塑造其周圍，以增加生物的相容性。2.2 傳感器節(jié)點(diǎn)： 傳感器節(jié)點(diǎn)：該傳感器節(jié)點(diǎn)由三個(gè)部分組成：電子放大器，微控制器和

6、無線發(fā)射器，電池。導(dǎo)管導(dǎo)線的一端焊接到一個(gè)特定的電路板上。這個(gè)電路板是四元組微功耗，單電源運(yùn)算放大器（德州儀器 TLV2764），一個(gè) 2.5 伏的電壓調(diào)節(jié)器芯片（模擬裝置 REF192）和一個(gè)單刀雙擲（SPDT）磁簧開關(guān)打開和關(guān)閉設(shè)備（哈姆林）（林 2007）。芯片組的電壓調(diào)節(jié)器的電源電壓供電的設(shè)備和其他電子產(chǎn)品電壓設(shè)置到 2.5 V。以防止因電池電壓的變化引起壓緊膜信號(hào)的變化。運(yùn)算放大器被配置為無任何偏移量將傳感器電壓從放大橋放大到

7、 300 倍。生理相關(guān)的壓力測(cè)量范圍為 1.5 psi 的表壓，并與器件的靈敏度，電源電壓和放大器，設(shè)備輸出為 1.2 伏/ psi 和生理壓力范圍為 1.8V。該放大電路的輸出被連接到微控制器和無線發(fā)射器（Mica2Dot（Crossbow MPR510CA），以下簡(jiǎn)稱為 the dot mote），其中發(fā)射功率為 433兆赫。我們編程的微控制器以獲取和傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)最大限度地提高電池的壽命在以下三個(gè)方面：首先，微控制器使傳感器的測(cè)量

8、脈沖周期為 30 微妙，在這之后整個(gè)設(shè)備進(jìn)入睡眠模式。第二，測(cè)量時(shí)只有每秒一次。最后，由于傳輸消耗最大電量，采樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地 the dot mote 中，并且每測(cè)量 30 次傳輸一次（林等人。2007）。這些技術(shù)是能量消耗從 3 兆焦耳降到 625μJ（林 2007年，林等人 2007 年）。電池使用的是 3.7 伏，850 毫安時(shí)鋰聚合物電池（電池美國）。該裝置的使用壽命是 387300 次測(cè)量，或者在電池電壓低于電源電壓情況下