طراحی و ساخت یک سیستم تکرارکننده روی بدن برای ریزسیستم های قابل کاشت

ساخت ریزسیستم‏های قابل کاشت در بدن و ایجاد ارتباط بی¬سیم با بخش‏های داخلی بدن یکی از کاربردهای مهم مخابرات در عرصه‏ی پزشکی است. این ریزسیستم¬ها، با تحریک یک عصب خاص و یا دریافت اطلاعات مورد نیاز از بدن منجر به تشخیص و یا حتی درمان برخی از بیماری-ها می¬شود. ساخت یک ریزسیستم قابل کاشت در بدن تنها با شناخت ویژگی‏های دی‏الکتریکی بدن میسّر خواهد بود. هدف از این پایان‏نامه، طراحی و ساخت یک سیسستم تکرارکننده‏ی روی بدن برای سیستم‏های قابل کاشت بی¬سیم است. در طراحی کل سیستم بیوتله‏متری برای افزایش پهنای باند و نیز کوچک‏سازی ابعاد آنتن قابل کاشت، به‏جای باند فرکانسی استاندارد mics(mhz 405-402) از باند فرکانسی ism در فرکانس 2.4گیگاهرتز استفاده شده است. با توجه به ‏این‏که محیط بدن انسان به ‏شدت تلفاتی است و سیگنال دریافت‏شده در داخل بدن به‏شدت تضعیف خواهد شد، و نیز محدودیت در افزایش توان فرستنده به‏علت ایمنی بیمار و افزایش مصرف باتری، از یک تکرارکننده روی بدن استفاده شده است. این تکرارکننده بر روی بدن نصب می‏شود و نقش آن همان‏طور که از نامش پیدا است دریافت اطلاعات ارسال‏شده از فرستنده‏ی داخل بدن و ارسال آن‏ها به گیرنده‏ای که در بیرون بدن قرار دارد می‏باشد. برای این سیستم، از ماژول‏های nrf24l01 موجود که در باند ism کار می‏کنند استفاده شده است و یک آنتن قابل کاشت مناسب برای بدن نیز طراحی شده است. در طراحی یک آنتن قابل کاشت در بدن عوامل زیادی را باید در نظر گرفت. از جمله‏ی این عوامل سازگاری با بافت بدن، کوچک‏بودن ابعاد آنتن و ایمنی بافت بدن بر اساس استانداردهای موجود است. ایمنی بافت با پارامتری به‏نام sar معین می‏شوند که در این پایان‏نامه sar آنتن ساخته شده شبیه‏سازی شده و با حدود مجاز مقایسه شده است. در پایان نیز آنتن قابل کاشت ساخته‏شده با استفاده از فانتوم شبیه‏ساز بافت، آزمایش شده است. هم‏چنین آزمایش کلی نشان می‏دهد این سیستم تکرارکننده با وجود استفاده از آنتن کوچک که در کاربردهای کاشت در بدن بسیار مهم است، برد مناسبی تا حدود 20 متر نیز دارد.