【摘 要】
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颅内压高症是许多疾病的共有症群,采用植入式设备对患者的颅内压进行连续性监测,并在监测到颅内压异常时自主释放降压药物以维持患者颅内压动态平衡,这对颅内压高症的治疗具有重要意义。本文围绕植入式颅内压监测给药系统进行研究,设计并实现了具有颅内压监测、颅内压异常诊断和药物释放的功能植入式系统。（1）针对传统颅内压监测设备不灵活,患者依从性低的问题,设计了一种软植入的颅内压实时监测设备,在允许患者小范围活动
【基金项目】
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中国科学院微电子研究所人体植入胶囊项目；
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颅内压高症是许多疾病的共有症群,采用植入式设备对患者的颅内压进行连续性监测,并在监测到颅内压异常时自主释放降压药物以维持患者颅内压动态平衡,这对颅内压高症的治疗具有重要意义。本文围绕植入式颅内压监测给药系统进行研究,设计并实现了具有颅内压监测、颅内压异常诊断和药物释放的功能植入式系统。（1）针对传统颅内压监测设备不灵活,患者依从性低的问题,设计了一种软植入的颅内压实时监测设备,在允许患者小范围活动的前提下,实现对患者颅内压高精度的实时监测。该设备采用蓝牙技术将采集到的患者颅内压数据从监测设备传输到外部终端。测试结果表明在0-50mm Hg压力范围内,监测精度为1mm Hg,可以满足一般患者的颅内压监测需求。（2）针对传统医学诊断方法诊断效率低的问题,设计了一种颅内压异常检测算法实现对患者颅内压数据的智能诊断。选择BP神经网络作为基础网络结构,采用北京同仁医院提供的患者颅内压信息作为数据集,通过优化网络的损失函数和数据增强的方式,提高网络的性能,实验结果表明本文中网络模型的准确率达到98.82%,精确率达到98.67%,召回率达到99.07%,可以极大的提高患者颅内压异常的诊断效率,减轻医生的负担。（3）针对植入式颅内压监测给药系统的药物释放功能,设计了一种气泡式微泵。通过仿真模拟对气泡式微泵的流速进行分析。使用MEMS技术对微泵进行加工制备,搭建实验平台测试微泵性能。测试结果得出在施加占空比为10%,频率为250Hz,输入功率为1.2W的方波脉冲下微泵的输出流速为5.2μL/min,能够稳定的释放降压药物,从而实现降低颅内压的目的。实验测试结果表明,本文设计的植入式颅内压监测给药系统在保证高度安全性的条件下具备很强的实用性,相信未来会有巨大的市场潜力。
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