采用间歇供电的人工关节无线监视系统关键技术研究

项目名称： 采用间歇供电的人工关节无线监视系统关键技术研究

项目编号： No.60906010

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 陈虹

作者单位： 清华大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 植入人工关节由于长期承受运动应力易导致骨溶解、磨损和松动等情况，严重影响了病人的生活质量和健康。本项目利用压电陶瓷材料能将机械能转化为电能的特点，设计压电陶瓷间歇供电电路取代寿命有限的传统电池，并采用微电子技术在植入关节与计算机之间建立一个能量和压力数据传输的无线通道，帮助医生及时发现由于压力造成植入人工关节错位和松动等问题，及早采取措施减少病人痛苦。研究包括压电陶瓷间歇供电技术和符合项目需求的低功耗电源电路、微处理器、模数变换电路及射频电路设计技术。本项目研发出的人工关节无线监测系统，包括人工关节内数模混合电路和体外射频收发电路。该研究成果为植入人工关节与计算机交互控制建立了技术支撑平台，能早期发现并预防人工关节出现的问题。该成果可以广泛应用于人工关节研究、设计和使用领域，对推动医疗设备的智能化具有重要意义。

中文关键词： 压电陶瓷；能量获取；全膝关节置换；低功耗；集成电路设计

英文摘要：

英文关键词： PZT ceramics；Power harvesting；Total Knee Replacement；Low Power；Circuits design