जैव-चिकित्सकीय इम्प्लांट्स के लिए अनुकूली ट्रांसक्यूटेनियस पावर टेलीमेट्री का डिज़ाइन और विश्लेषण

इंडक्टिवली कपल्ड कॉइल जोड़ी चिकित्सा इम्प्लांट्स को वायरलेस तरीके से पावर ट्रांसफर करने का सबसे सामान्य तरीका है। हालांकि, यदि कोई अनुकूली नियंत्रण नहीं किया जाता है, तो कॉइल की विस्थापन और/या लोडिंग परिवर्तन इम्प्लांट में प्रेषित पावर में बड़े परिवर्तन उत्पन्न कर सकते हैं। ऐसे मामलों में, सभी कार्यशील स्थितियों को समायोजित करने के लिए अत्यधिक पावर ट्रांसमिट करना आवश्यक है, जो पावर दक्षता को काफी कम करता है और संभावित सुरक्षा चिंताओं को जन्म देता है। हमने लोडिंग या कपलिंग गुणांक परिवर्तनों के कारण पावर में भिन्नताओं को समाप्त करने के लिए अनुकूली नियंत्रण तकनीक के साथ एक पावर ट्रांसफर सिस्टम लागू किया है। अधिकतम 250mW पावर एक ऑप्टिमाइज्ड कॉइल जोड़ी के माध्यम से ट्रांसमिट की जाती है, जिसका संचालक क्लास-ई पावर एम्प्लीफायर है। डेटा को वायरलेस तरीके से सेकंडरी से प्राइमरी साइड पर उसी कॉइल जोड़ी के माध्यम से ट्रांसफर करने के लिए लोड शिफ्ट कीइंग लागू किया गया है, जिसकी डेटा दर 3.3 kbps है और पैकेट त्रुटि दर 10/sup -5/ से कम है। पीछे डेटा ट्रांसमिशन को सक्षम करने के लिए एक छद्म पल्सविड्थ मॉड्यूलेशन डिज़ाइन किया गया है। इस पीछे टेलीमेट्री के माध्यम से सिस्टम प्राप्त पावर की जानकारी को इम्प्लांट से प्राइमरी साइड पर भेजता है। प्राप्त डेटा के अनुसार, सिस्टम क्लास-ई पावर एम्प्लीफायर की सप्लाई वोल्टेज को एक डिजिटल कंट्रोल्ड डीसी-डीसी कनवर्टर के माध्यम से समायोजित करता है, इस प्रकार इम्प्लांट को भेजी जाने वाली पावर को बदलता है। प्रमुख सिस्टम मापदंडों का अनुकूलन सुनिश्चित करता है कि बंद-लूप प्रणाली की स्थिरता बनी रहे। माप दर्शाते हैं कि सिस्टम विस्तृत स्तर की कॉइल अलगाव और/या लोडिंग स्थितियों के लिए 'जरूरत के अनुसार' पावर ट्रांसमिट कर सकता है, जिसमें पावर दक्षता बिना मुआवजा लिंक की तुलना में दोगुना हो जाती है।