DDD心脏起搏器设计：基于单片机的创新实践

"基于单片机的DDD心脏起搏器的设计" 本文主要探讨了如何利用单片机技术设计一种DDD（双腔需求式）心脏起搏器，这是一种先进的起搏器类型，它能够感知心脏的自然节律并根据需要提供适时的起搏脉冲。DDD起搏器的主要特点是能对心房和心室分别进行刺激，从而更接近正常的心脏工作模式。 文章首先回顾了心脏起搏技术的历史，从1952年的首次应用到1958年植入性起搏器的出现，再到后来随着微电子、材料科学以及电化学技术的进步，起搏器逐渐发展为小型化和智能化。尽管中国在此领域的研究起步较早，但受技术水平限制，发展速度相对较慢。直到上世纪九十年代，随着我国微电子产业的快速发展，为起搏器核心技术的研发提供了良好的基础。 论文提出了一个创新的设计方案，即采用复旦大学研发的具有自主知识产权的微处理器内核作为DDD起搏器的核心控制电路。这种方法利用微处理器的程序控制能力，可以实现DDD起搏器所需的复杂控制逻辑，是当前国际上最先进的设计方法之一。在实际ASIC（应用专用集成电路）设计之前，先进行了功能模拟，以积累数据和设计经验。 具体实现上，作者详细描述了使用类似复旦大学微处理器内核的单片机PIC16F877A，结合外围电路来模拟DDD心脏起搏器功能的过程。这一过程包括了心律感知、按需发放起搏脉冲、强干扰模式转换、电池电压监测、起搏频率滞后、睡眠频率设置以及心室安全起搏等多种功能。论文还对测试结果进行了分析，并针对未来工作给出了建议。 此外，作者还深入研究了信号通过钛壳时的衰减情况，为起搏器的程控遥测载波频率范围提供了估计，为选择合适的数据传输频率提供了依据。这些研究对于提高起搏器的性能和可靠性具有重要意义，同时也为我国在心脏起搏器领域与国际水平的接轨奠定了坚实的基础。