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消化道是人体摄取能量的重要器官,消化器官运动功能的强弱直接关系到人体对所需营养物质的吸收和利用,关系到人类的健康。胃肠道的动力功能是消化系统最重要的生理功能之一,胃肠动力功能的失调可引起多种消化道功能性疾病。随着人们的生活节奏加快与饮食结构不断改变,消化道功能性疾病的发病率日趋升高。
胃肠动力功能的研究依赖于人体消化道正常生理状态下运动生理参数的监测和分析。但是,到目前为止还没有一种方法能在正常生理状态下对整个胃肠道动力及运动参数进行长时间的动态实时监测,这样就导致对胃肠运动参数以及变化规律尚没有完全了解和掌握,对胃肠动力功能揭示、消化道动力型疾病的病理生理特征的表达和正确诊断缺乏科学、客观、准确和全面的依据。
本文以国家自然科学基金资助项目(项目编号:30270382)和国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(项目编号:2004AA404013)为依托,研究正常生理状态下,人体胃肠道动力功能参数的无创获取方法,力图解决正常生理状态下,人体胃肠道运动生理参数及其变化规律的长时间实时监测问题,为人体胃肠动力功能的研究提供有效的方法,为胃肠道运动功能障碍的评价以及消化道病变的诊断提供定量依据。
本文的具体研究内容及主要工作可以概括为以下几个方面:
1、提出了利用生物遥测技术解决正常生理状态下肠胃道运动生理参数的检测的思想,详细介绍了这个领域国内外的研究状况,并总结了介入式遥测胶囊相较于传统胃肠动力功能研究方法所体现的优势和发展趋势。
2、针对上述分析,本文提出了系统的整体设计方案,并就能量供给方式和通讯方式的确定进行了分析,介绍了系统各个组成部分的功能和结构,详细阐述了系统核心部分的原理与实现,提出了模块化设计的思想,方便了系统功能的更改和扩充。
3、为了实现系统半双工通信,支持多系统同时收发数据,并保证数据传输的正确率,设计了体内外射频通信电路,制定了合理的编码规则以及媒体访问层和数据链路层通信协议。
4、为验证系统设计的正确性,测试系统的实际工作性能,首先进行了实验室测试。在此基础上,进行了整个系统的动物实验,初步验证了系统的在体工作性能和可靠性、安全性,最后,采用健康志愿者进行了小样本人体实验研究,取得了满意的实验结果,并对典型实验数据进行了分析。
尽管本文的研究基本实现了研究目标,但系统距离实用化还有许多工作需要进行,在本文的最后,对整个论文的工作和研究成果进行了总结,并提出了下一步的研究工作。