人造肛门括约肌经皮无线供能系统安全性及相容性分析
2021-10-12颜国正周泽润华芳芳
上海交通大学学报 2021年9期
杨 辰,颜国正,周泽润,华芳芳
(上海交通大学 电子信息与电气工程学院; 医疗机器人研究院,上海 200240)
肛门失禁(FI)是指人体肠道内容物不受生理控制产生自溢出的病症.FI病因有多种,且总会给患者的正常生活带来极大的困扰.相关文献记载,肛门失禁是最令患者心理崩溃和社交恐惧的疾病之一[1].根据Pretlove等[2]的研究,FI发病率与年龄呈正相关.一项在新西兰与澳大利亚的研究表明:老年人中肛门失禁的总发病率约为12%~13%,而因老年护理住院的老者患病率最高达50%[3].
随着我国人口老龄化的加剧,FI患病率提升的严峻形势可被预见.而目前FI的治疗方法效果不佳,无法达到患者的心理预期且常伴有部分后遗症[4-7].而采用经皮无线供能(TET)技术的新型肛门括约肌系统相较传统手动、一次性电池供电或拖线供能括约肌系统具有植入方便、保护患者隐私、能量供给可重复使用等优点.TET系统是一种短距离、跨越皮肤的无线供能系统,通过发射线圈与接收线圈之间的交变磁场来传输电能.目前,TET系统已运用于人造器官的供能.Kaga 等[8]就成功地为心室辅助装置设计了一款工作频率在500 kHz,效率最高为91.82%的TET系统.
然而,TET系统在人造肛门括约肌(AAS)系统中的运用也带来了生物安全性及相容性方面的问题.昝鹏等[9]对TET系统的电磁相容性进行了仿真分析,得出非对称松耦合TET系统的电磁相容性良好的结论.Xiao等[10]针对心脏起搏器的TET系统进行了充电实验与安全性仿真,仿真结果表明……
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