عنوان پایان‌نامه
طراحی وساخت دستگاه قابل کشت تولید کننده پالس IPG حالت ولتاژی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-الکترونیک-مدار وسیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2555;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65512
- تاریخ دفاع
- ۲۸ مرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- رضا رنج اندیش
- استاد راهنما
- امید شعاعی
- چکیده
- تحریک الکتریکی یکی از ابزارهای با ارزش برای درمان برخی ناهنجاری ها است. کاربردآن شامل تحریک کننده های قلبی، کاشتینه های گوش، پروتزهای بینایی، تحریک عمیق مغزی، محرک های نخاعی و محرک های ماهیچه ای است. در سیستم های قابل کاشت، توان یکی از پارامترهای مهم در تعیین اندازه ی محرک، اندازه ی کویل گیرنده، هزینه و میزان گرم شدن بافت است که اغلب این توان را بخش محرک به خود اختصاص می دهد. بنابراین ساخت محرک با مصرف توان کمتر یکی از انگیزه های قوی برای سازنده های محرک های قابل کاشت به حساب می آید. از طرف دیگر در تولید کننده های پالسِ قابل کاشت، علاوه بر محرک قسمت های دیگری برای اندازه-گیری امپدانس بین دو الکترود، اندازه گیری سیگنال های عصبی(در محرک های عصبی) یا ماهیچه-ای(در محرک های ماهیچه ای)، برابرکننده ی بار تحریک و حفاظت کننده ی بافت در برابر خرابی محرک وجود دارد که نه تنها اهمیت آنها کمتر از یک محرک نیست بلکه برخی از این بخش ها همچون حفاظت کننده ی بافت در برابر خرابی محرک اهمیت بیشتری نسبت به خود محرک دارد. این پایان نامه بر طراحی و پیاده سازی محرک پالس قابل کاشت تمرکز کرده است تا امنیت و تاثیر تحریک عمیق مغزی را بهبود بخشد. این امر به کمک معرفی یک محرک الکتریکی ولتاژی با بازده بالا، چهار روش متفاوت برای متعادل سازی بار، روشی جدید برای اندازه گیری امپدانس و یک شیوه ارتباطی بیسیم غیرفعال محقق شده است. به علاوه صحت عملکرد تمامی روش های فوق به کمک شبیه سازی و/یا پیاده سازی عملی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نشان داده خواهد شد که روش های معرفی شده در عین مصرف توان کمتر، دقت بالاتری نسبت به روش های معرفی شده ی قبلی دارند. واژه‌های کلیدی: محرک عمقی مغز، پارکینسون، تولید کننده ی پالس قابل کاشت در بدن، بیماری های مربوط به اختلالات حرکتی، متعادل کننده های بار در محرک های الکتریکی
- Abstract
- Deep brain stimulation, the treatment of disorders by applying electrical stimulation to brain tissue, is a relatively new field of medicine with great potential to provide cures for neurological disorders. It utilizes a system very similar to a cardiac pacemaker and lead to electrically stimulate brain tissue. This electrical stimulation is programmed to disrupt or mask aberrant brain signals while not impeding the normal function of the brain. The advances in implantable pulse generators designed for deep brain stimulation have been remarkable, and the applications for deep brain stimulation continue to grow including multiple sclerosis, severe psychiatric disorders, and depression. This thesis is focused on the design and implementation of an implantable pulse generator that will advance the safety and efficacy of the deep brain stimulation. This is accomplished by introducing high efficient voltage mode stimulators, four different precise charge balancing methods, an impedance measuring method and a passive communication approach. All these circuits are verified by simulations and/or discreet implementation. It is also shown that how the presented methods benefit low complexity and also low power consumption but works with more precision than the previously presented works. Keywords: Deep Brain Stimulation, Electrical Stimulator, Active Charge Balancing, Passive Charge Balancing.
