Development of Transcutaneous Energy Transmission System for Medical Instrument

의료용 무선 에너지 전달 장치의 개발

  • 안재목 (서울대학교 의과대학 의공학교실) ;
  • 이동준 (서울대학교 의과대학 의공학교실)
  • Published : 1995.12.01

Abstract

As a part of electro-mechanical totally implantable artificial heart (TIAH) program, a transcut- aneous energy transmission system has been developed. By mutual magnetic induction between the first coil on the skin and the subcutaneously implanted second coil, the system transfers elctrical power through the skin. This research aimed at minimizing the size of the implanted part as well as maximizing the transfer efficiency. Using class I amplifier, we achieved above 75% power transfer efficiency at average 40W power transfer level which is required for normal TIAH operation. In vivo performance of the developed system and bio-compatibility of the material used in Implanted parts were evaluated through animal experiments.

완전 이식형 인공심장 개발의 일환으로 무선에너지 전송장치를 개발하였다. 본 연구에서는 피하에 이식된 2차 코일과 피부표면에 놓인 1차 코일 간의 자기 유도의 원리에 의한 전기에너지 전송시스템을 개발하였으며, 이식될 소자의 소형화 및 전송효율의 향상을 목표로 하였다. 클래스 E 공진 증폭기를 이용하여 인공심자의 구동에 요구되는 40 Watt 전송시 75% 이상의 전송 효율을 얻었다. 또한 동물 실험을 실시하여, 체내 성능을 검증하였고 체내 이식부의 생체 적합성도 확인하였다.

Keywords

References

  1. Arificial Organs-forty years and beyond ASAIO Trans v.29 W.J.Kolff
  2. 전자공학회지 v.13 no.3 인공장기 민병구;김희찬
  3. 전자공학회지 v.21 no.12 인공심장 김희찬;민병구
  4. IEEE Trans Biomed Eng v.18 no.4 An inductively coupled RF system for the transmission of lKW of power through the skin J.C.Schuder;J.H.Gold;H.E.Stephenson
  5. IEEE J. Solid-State Circuits v.18 no.2 Effects of the collector Current Fall Time on the Class E Tuned Power Amplifier M.Kazimierczuk
  6. IEEE Trans. Circuits Syst v.24 no.12 Idealized Operation of the Class E Tuned Power Amplifier F.H.Raab
  7. IEEE Trans. Power Electron v.5 no.1 A Simple Scheme for Unity Power-Factor Rectification for High Frequency AC Buses V.Vorperian
  8. ASAIO Trans v.35 In vivo performance of a transcutaneous energy transmission system with the Penn. State motor driven ventricular assist device W.J.Weiss;G.Rosenberg;A.J.Snyder(et al.)
  9. IEEE Trans Circuit syst v.36 no.9 Class E Tuned Power Amplifier with Antiparallel Diode or series Diode at Switch, with Any Loaded Q and Switch Duty Cycle M.K.Kazimierzuk;K.Puczko
  10. ASAIO J. v.39 In VIVO Performance Evaluation of a Transcutaneous Energy and Information Transmission System for the Total Artificial Heart J.M.Ahn;D.W.Kang;H.C.Kim;B.G.Min