Медицинская Техника / Медицинская техника №4, 2024 / с. 52-54

Стабилизация выходных характеристик системы индуктивного питания оборудования в пределах медицинского помещения

В.П. Рудневский, А.А. Данилов

Аннотация

Рассмотрена проблема стабилизации выходных характеристик индуктивной системы питания оборудования в пределах медицинского помещения, построенной на основе использования катушечной пары с передающей катушкой большого радиуса (3 м), вмонтированной в пол, и принимающей катушкой малого радиуса (0,22 м), свободно перемещающейся в пределах помещения 6 х 6 м. Выполнено сравнение двух методов поддержания постоянного коэффициента связи: предложенного ранее метода изменения вертикального положения принимающей катушки и вновь предложенного метода вращения принимающей катушки по азимуту и углу места. Показано, что второй метод обладает существенными преимуществами, поскольку позволяет поддерживать постоянную величину коэффициента связи в диапазоне 0...0,01 в пределах всего помещения, в то время как первый метод – только на ограниченной площади.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Владимир Павлович Рудневский, магистрант,

Арсений Анатольевич Данилов, канд. физ.-мат. наук, доцент, кафедра биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,

e-mail: v.rud.frombts12@gmail.com

Список литературы

1. Karimi M.J., Schmid A., Dehollain C. Wireless Power and Data Transmission for Implanted Devices via Inductive Links: A Systematic Review // IEEE Sensors Journal. 2021. Vol. 21. № 6. PP. 7145-7161.

2. Haerinia M., Shadid R. Wireless Power Transfer Approaches for Medical Implants: A Review // Signals. 2020. Vol. 1. № 2. PP. 209-229.

3. Barbruni G.L., Ros P.M., Demarchi D., Carrara S., Ghezzi D. Miniaturised Wireless Power Transfer Systems for Neurostimulation: A Review // IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2020. Vol. 14. № 6. PP. 1160-1178.

4. Schormans M., Valente V., Demosthenous A. Practical Inductive Link Design for Biomedical Wireless Power Transfer: A Tutorial // IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2018. Vol. 12. Iss. 5. PP. 1112-1130.

5. Eldridge P., Simpson B.A., Gilbart J. The Role of Rechargeable Systems in Neuromodulation // European Neurological Review. 2011. Vol. 6. № 3. PP. 187-192.

6. Slaughter M.S., Myers T.J. Transcutaneous energy transmission for mechanical circulatory support systems: History, current status, and future prospects // Journal of Cardiac Surgery. 2010. Vol. 25. № 4. PP. 484-489.

7. Sasatani T., Sample A.P., Kawahara Y. Room-scale magnetoquasistatic wireless power transfer using a cavity-based multimode resonator // Nature Electronics. 2021. Vol. 4. № 9. PP. 689-697.

8. Dyachkova E.S., Mindubaev E.A., Danilov A.A. Study of the Power Characteristics and Safety of a Wireless Power Transfer System for Power Supplies for Medical Equipment in Operating Rooms // Biomedical Engineering. 2022. Vol. 56. PP. 204-207.

9. Bocan K.N., Sejdic E. Adaptive transcutaneous power transfer to implantable devices: A state of the art review // Sensors. 2016. Vol. 16. № 3. E393.

10. Danilov A.A., Mindubaev E.A., Selishchev S.V. Methods for Compensation of Coil Misalignment in Systems for Inductive Transcutaneous Power Transfer to Implanted Medical Devices // Biomedical Engineering. 2017. Vol. 51. PP. 56-60.

11. Schuder J.C. Powering an artificial heart: Birth of the inductively coupled-radio frequency system in 1960 // Artificial Organs. 2002. Vol. 26. № 11. PP. 909-915.

12. Xu Q., Hu Q., Wang H., Mao Z.-H., Sun M. Optimal Design of Planar Spiral Coil for Uniform Magnetic Field to Wirelessly Power Position-Free Targets // IEEE Transactions on Magnetis. 2021. Vol. 57. № 2. PP. 1-9.

13. Si P., Hu A.P., Malpas S., Budgett D. A frequency control method for regulating wireless power to implantable devices // IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2008. Vol. 2. № 1. PP. 22-29.

14. Dormer K.J., Richard G.L., Hough J.V., Nordquist R.E. The use of rare-earth magnet couplers in cochlear implants // Laryngoscope. 1981. Vol. 91. № 11. PP. 1812-1820.

15. Рудневский В.П., Данилов А.А. Влияние величины бокового смещения на характеристики системы беспроводного питания медицинского оборудования в операционной комнате / Микроэлектроника и информатика-2023. Материалы научно-технической конференции. 2023. С. 216-221.