Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2024 / с. 25-27

Исследование влияния деградации емкостей индуктивно-связанного колебательного контура на характеристики модуля беспроводного энергообеспечения имплантируемого стимулятора спинного мозга

Э.А. Миндубаев

Аннотация

Выполнено численное моделирование изменения емкости и эквивалентного сопротивления электролитического конденсатора от времени его эксплуатации. Рассчитана зависимость выходной мощности и эффективности модуля беспроводного энергообеспечения имплантируемого стимулятора спинного мозга, в котором данные конденсаторы используются в качестве компенсирующих в индуктивно-связанном колебательном контуре. Относительное уменьшение емкости конденсатора составило 10 %, а относительное увеличение эквивалентного сопротивления – 376 %. Изменение выходной мощности составило 14 %, а эффективность уменьшилась с 52 до 13 %.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Эдуард Адипович Миндубаев, канд. техн. наук, доцент, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,

e-mail: edmindubaev@gmail.com

Список литературы

1. Mills S.E.E., Nicolson K.P., Smith B.H. Chronic pain: A review of its epidemiology and associated factors in population-based studies // British Journal of Anaesthesia. 2019. Vol. 123. № 2. PP. 273-283.

2. Taylor R.S., Van Buyten J.P., Buchser E. Spinal cord stimulation for chronic back and leg pain and failed back surgery syndrome: A systematic review and analysis of prognostic factors // Spine. 2005. Vol. 30. № 1. PP. 152-160.

3. Deer T.R., Mekhail N., Provenzano D. et al. The Appropriate Use of Neurostimulation: Avoidance and Treatment of Complications of Neurostimulation Therapies for the Treatment of Chronic Pain // Neuromodulation. 2014. Vol. 17. № 6. PP. 571-597.

4. Deer T.R., Pope J.E., Folowski S.M. et al. Clinical Longevity of 106,462 Rechargeable and Primary Cell Spinal Cord Stimulators: Real World Study in the Medicare Population // Neuromodulation: Technology at the Neural Interface. 2023. Vol. 26. № 1. PP. 131-138.

5. Tuegel E.J., Ingraffea A.R., Eason T.G., Spottswood S.M. Reengineering Aircraft Structural Life Prediction Using a Digital Twin // International Journal of Aerospace Engineering. 2011. Vol. 2011. Art. ID 154798.

6. Rasheed A., San O., Kvamsdal T. Digital Twin: Values, Challenges and Enablers from a Modeling Perspective // IEEE Access. 2020. Vol. 8. PP. 21980-22012.

7. Glaessgen E., Stargel D. The digital twin paradigm for future NASA and U.S. air force vehicles / 53rd AIAA/ASME/ASCE/ AHS/ASC Structures, Structural Dynamics and Materials Conference. April, 2012. Honolulu, Hawaii, USA.

8. Gupta A., Yadav O.P., DeVoto D., Major J. A Review of Degradation Behavior and Modeling of Capacitors / American Society of Mechanical Engineers (ASME) 2018 International Technical Conference and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic Microsystems. Conference Paper. August, 2018. San Francisco, California, USA. Art. ID IPACK2018-8262.

9. Schormans M., Valente V., Demosthenous A. Frequency Splitting Analysis and Compensation Method for Inductive Wireless Powering of Implantable Biosensors // Sensors. 2016. Vol. 16. № 8. Art. ID 1229.

10. Sun B., Fan X., Qian C., Zhang G. PoF-Simulation-Assisted Reliability Prediction for Electrolytic Capacitor in LED Drivers // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2016. Vol. 63. № 11. PP. 6726-6735.