基于MEMS的消化道定点释药微系统研究

消化道定点释药微系统是一种新型的无创医疗器械,当前主要应用于制药领域中的局部药物吸收研究中,通过无创的消化道内定点药物释放,获得药物在消化道特定部位的药物吸收特性数据,用于指导新型口服制剂的开发。本研究研制了一种新型的消化道定点释药微系统,研制的定点释药电子胶囊采用了一种新型的释药驱动器,该释药驱动器包括微发热阵列、微型弹性波纹管、活塞,活塞和微发热阵列通过低熔点粘结剂固定,压缩状态的弹性波纹管提供释放药物的驱动力,利用MEMS工艺,微发热阵列的功耗降低至450mJ,本研究开发了一种磁标记跟踪系统,通过获得信号源的三维位置数据而获得电子胶囊在消化道中的位置。利用本系统,我们获得了氨茶碱在12例志愿者的近端小肠定点释放药物的药代动力学参数。     

基于MEMS技术的胃肠道无线内窥镜的研究

胃肠道无线内窥镜主要用于胃肠道疾病的诊断。其核心部分为一可吞服的胃肠道摄像无线发射的药丸,可将摄取到的胃肠道图像通过调制以无线方式发送出体外,然后经过信号解调,还原出视频信号,由计算机进行图像采集和处理。研究的关键在于摄像药丸的微型化和无线传输图像的稳定性。利用MEMS技术可以大大缩小摄像电路和发射电路的尺寸,从而大大缩小摄像药丸的体积。     

无创胃液隐血检测传感器的设计

基于胶囊内窥镜与隐血检测原理,提出了一种能够智能识别胃液隐血(GOB)信息的智能电子胶囊,设计了基于胶体金免疫原理的胃液隐血检测传感器,该传感器主要包括隐血检测模块与隐血识别模块,隐血检测模块特异性针对人体血红蛋白.在离体状态下对传感器样机进行了原理性实验.结果表明:该胃液隐血检测传感器能够较好地识别血红蛋白浓度为6-1 800 mg/L的胃液隐血.整个系统结构设计简单、可靠,为早期胃癌的普查初筛提供了一个新的思路.     

基于霍尔传感器微阵列的呼吸频率检测系统设计

基于呼吸感应体积描记技术原理,在一条腹带内部嵌入了永磁铁,腹带系在患者腰部,在呼吸过程中,由于体积的变化引起腹带中永磁铁的位置运动,通过霍尔传感器阵列对永磁铁位置进行检测,从而判断呼气和吸气的过程,采用单片机对传感器信号进行分析处理,计算出呼吸频率。经10名受试者重复实验,并与呼吸检测设备的检测结果进行比较,本系统的平均精确度高于95%,证明了本系统的可靠性。所设计的呼吸频率检测系统可用于睡眠呼吸检测仪、慢呼吸高血压治疗仪等设备。     

便携式低功耗电子听诊器设计

设计基于电容式传感器,采用STM32F405RGT6作为主控芯片,结合了Bluetooth,OLED,SD卡存储等技术实现了在心音、肺音、宽频模式下的实时听诊、录音存储及回放、听诊音量调节及无线传输等功能.系统功能完善、便携性高、低功耗,有利于推动电子听诊器医用,同时也适用于听诊教学等多种场合.     

多点传感阵列的体压分布测量系统设计

坐姿不良与许多疾病密切相关,而坐姿体压分布不平衡和一些腰椎疾病的发生有着相当大的联系。应用新型导电橡胶为传感材料,利用其力—电阻特性,研制64点阵式压电传感器型坐姿体压分布测量系统。应用本系统对1例正常人,3例患腰椎疾病者进行体压分布测量。实验结果表明:患腰椎疾病者的体压分布不平衡。证明系统的设计方案合理可行,能实现人体与座椅之间压力分布的动态、实时测量。     

磁能驱动微型泵的性能研究

在电磁驱动原理的基础上,设计并研制了一种磁能驱动的微型泵。微型泵的整体尺寸约为Φ11mm×4mm,腔室半径为5mm,深2mm。利用方差分析方法对实验数据进行了检验,验证了前期微型泵研究中获得的性能参数的正确性。为了进一步缩小微型泵体积、简化控制方式和外围电路,针对微型泵的能源部分,开展了单双电源的对比实验研究,并获得了较好的实验结果。     

无线传感器网络在老鼠生物机器人中的应用

介绍了无线传感器网络在老鼠生物机器人系统中的应用.老鼠生物机器人系统是一种基于超声波刺激融合表皮电极刺激与光辅助刺激的无创伤老鼠生物机器人运动控制系统,此系统携带 CO<,2>、温度、照度传感器,建立上位机界面程序,可远程采集区域位置的 CO<,2> 含量,温度值以及照度值.     

消化道生理参数检测胶囊系统的研究进展

胃肠道内的生理参数是评价胃肠道动力性疾病的重要参数.传统的插管方法会给病人带来严重的不适感,且会影响到病人的正常生活.为了克服传统插管方法的缺点,出现了一种新型的监测生理参数的胶囊系统,它可以根据生理参数的差异来诊断胃肠道疾病.针对生理参数检测胶囊系统对国际研究成果和国内研究现状进行了综述.     

消化道药物控释驱动机构的动力学特性研究

药物控释微系统是研究消化道药物吸收特性的一种新技术,其中的驱动机构是实现药物释放的关键技术环节.对电热式驱动机构进行了数学模型分析和实验测试研究.根据牛顿定律及液压传递原理,建立数学分析模型,并利用MALTAB仿真驱动机构活塞的速度-时间曲线及位移-时间曲线.同时,利用高速摄像系统设计了针对电热式驱动机构的测试实验,记录和分析了驱动机构药物释放的动态过程,得到了驱动机构活塞的运动学特征参数.实验结果表明驱动机构活塞的运动由慢-快-慢3个阶段组成,药物释放主要在第2个阶段完成.该研究结果有助于优化药物控释微系统驱动机构的设计.