Разработка экспериментального образца устройства для беспроводного питания безаккумуляторных имплантатов.Этап №2

Этап №2

Теоретические и экспериментальные исследования поставленных перед ПНИЭР задач.

Сроки выполнения этапа:

01.01.2018 - 31.12.2018

Суть проекта:

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от «26» сентября 2017 года № 14.579.21.0144 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы», дополнительное соглашение от 22 декабря 2017 г. №1, дополнительное соглашение от 15 ноября 2018 г. №2 на этапе № 2 в период с 01.01.2018 по 31.12.2018 был выполнен ряд работ, направленных на разработку устройства беспроводного питания безаккумуляторных имплантатов. Целью работы является получение перспективных отечественных технологий построения высокотехнологичных (имплантируемых) медицинских приборов и разработка экспериментального образца устройства для беспроводного питания безаккумуляторных имплантатов с помощью индуктивной связи, включающего в себя аппаратно-программный комплекс (АПК) и приёмный (имплантируемый) модуль.

Результаты:

разработаны алгоритмы управления АПК и приёмным модулем;
разработано программное обеспечение для макетов АПК и приёмного модуля;
разработана Программа и методика технических испытаний макетов АПК и приёмного модуля;
проведены технические испытания макетов АПК и приёмного модуля, установлено, что величина выходной мощности во всём диапазоне смещений (осевое расстояние 10...20 мм, боковое смещение 0...20 мм, угловое смещение 0...20 градусов) превышает установленную техническим заданием величину в 0,5 Вт;
разработана конструкция экспериментального образца АПК;
разработана конструкция экспериментального образца приёмного модуля;
разработано программное обеспечение экспериментального образца АПК и экспериментального образца приемного модуля;
разработана программная документация на программное обеспечение экспериментального образца АПК;
разработана программная документация на программное обеспечение экспериментального образца приемного модуля;
изготовлены экспериментальные образцы АПК (10 шт.);
изготовлены экспериментальные образца приёмного модуля (10 шт.);
разработана Программа и методика технических испытаний экспериментального образца АПК и экспериментального образца приёмного модуля;
проведены технические испытания экспериментального образца АПК и экспериментального образца приёмного модуля;
разработана Программа и методика испытаний экспериментального образца АПК и экспериментального образца приёмного модуля в имитационной среде биологического объекта;
проведены испытания макетов экспериментального образца АПК и экспериментального образца приёмного модуля в имитационной среде биологического объекта;
разработана скорректированная эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец АПК;
разработана скорректированная эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец приёмного модуля;
подготовлен промежуточный отчёта о ПНИЭР;
разработан алгоритм оптимизации конструкции устройства для беспроводного питания безаккумуляторных имплантатов;
разработана программа численного моделирования для проверки функционирования оптимизационных процедур;
выполнено численное моделирование для проверки функционирования оптимизационных процедур, установлены основные закономерности, связывающие характер изменения выходных характеристик устройства беспроводного питания безаккумуляторных имплантатов при изменении взаимного положения антенн и форму антенн;
разработана Программа и методика эксперимента с целью проверки функционирования оптимизационных процедур;
выполнен эксперимент с целью проверки функционирования оптимизационных процедур, показано, что расчёт электронных компонент устройства беспроводного питания безаккумуляторных имплантатов в соответствии с алгоритмом, разработанным при выполнении работ II этапа ПНИЭР, обеспечивает достижение требуемых ТЗ характеристик по выходной мощности, стабильности и эффективности передачи энергии.
разработаны требования к имитационной среде биологического объекта; предложено использовать в качестве имитационных сред физиологический раствор (0,9% концентрация NaCl) и силиконовый каучук;
выбрана технологическая база для изготовления компоненты стенда, имитирующей среду биологического объекта;
изготовлена компонента стенда, имитирующая среду биологического объекта;
разработаны схемотехнические решения для создания экспериментального образца АПК;
разработаны схемотехнические решения для создания экспериментального образца приёмного модуля;
выполнен обоснованный выбор биосовместимых материалов для корпуса имплантата и АПК;
изготовлен набор пар антенн передатчик-приёмник для проведения эксперимента с целью проверки функционирования оптимизационных процедур;
разработана моторизованная установка для перемещения катушек;
изготовлена и испытана моторизованная установки для перемещения катушек;
выбран и обоснован инструментарий для автоматизации работы моторизованной установки перемещения катушек.
разработано программное обеспечение для автоматизации работы моторизованной установки перемещения катушек.
разработана эскизная конструкторская документация на стенд для проведения испытаний устройства для беспроводной передачи энергии;
изготовлен стенд для проведения испытаний устройства для беспроводной передачи энергии на основе эскизной конструкторской документации.

Результаты работы соответствуют требованиям технического задания, работы выполнены в полном объёме.