基于电热耦合动态模型的植入型心律转复除颤器混合正极锂电池放电仿真

本文通过电热耦合动态模型仿真，研究植入型心律转复除颤器（ICD）负载对其锂电池电源的影响。ICD是可显著提高致命性心律失常（异常心律）疾病患者存活率的有效治疗手段之一。该救生设备使用锂电池电源，发送电休克或脉冲以调节心跳。ICD的使用寿命与可靠性主要由其电池的寿命和性能体现。本文研究采用复合正极材料即一氟化碳和银钒氧化物（Li/CFx-SVO）的植入式锂电池的端电压、放电深度（DOD）和温度动态。对植入式电池特性的建模在文献中已是成熟课题；然而，据作者所知，高能休克（除颤）和低能耗设备电源（日常维持）对ICD电池运行的影响相对较少被探讨。我们的分析表明，电池端电压主要受范围为微安级的微小但连续的日常维持放电电流影响，而非范围为数安的间歇性高除颤电流需求。该结果可用于改进设备设计控制与运行，从而延长患者使用期并减少侵入性更换手术的需要。