左心室辅助装置电力线载波通信系统研究

目的:为了减少左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)与体外控制器之间经皮电缆内部导线的数量,研究一种电力线载波通信(power-line carrier communication,PLCC)系统。方法:该系统以PLCC的方式,将信号进行调制、耦合,通过电源线进行传输,在接收端通过解调器将信号解调出来。整体系统由体外控制器部分和体内转接板部分组成,主要电路包括电源电路、MCU(microcontroller unit)电路、带通滤波器电路、调制解调电路、去交流电路、运放电路等。利用LTspice软件和MATLAB软件分别对电源电路以及带通滤波器电路进行仿真,证明方案的可行性;通过Sigxplorer软件进行信号完整性分析,充分保证系统的稳定性;搭建实验平台进行功能性和误码率实验。结果:该系统实现了LVAD与体外控制器之间的载波通信功能,可以使信号经过电源线进行传输,成功把LVAD经皮电缆内部导线数量减少到2根。结论:该系统具有零误码率、功耗小、占用空间小、双向传输、可支持多个波特率、兼容性优良、工作稳定、传输效率高等优点,在植入式医疗器械领域有非常广阔的应用前景。