随着生活节奏的加快,越来越多的人受消化道疾病的困扰。寄生于人体胃区的幽门螺旋杆菌是引起诸多消化道疾病的元凶,而目前主要采用药物来治疗菌该类疾病。但药物杀菌根除率不高,且随着抗菌药物的滥用,细菌的耐药性越来越强。蓝光杀菌作为一种物理杀菌方法,具有高效、安全、细菌不会产生抗性等优点。体外与临床实验研究表明,特定波长的蓝光能够有效杀死幽门螺杆菌,根除率高。目前,该技术只局限于在临床实验,且实验设备存在体积大、有创等不足。本课题研究了一种针对胃区幽门螺旋杆菌的微型化杀菌技术,改变了光源进入人体胃区光疗的方式,具有体积小、无创的特性。本文主要工作包括如下:1.讨论了空腹期胃区光疗模型并分析了胃运动对其影响,仿真了光疗光源。通过对胃结构形态及运动模式分析,论证了空腹期胃腔在不同相运动模式下对光疗模型的影响与光源设计。最后,对LED灯组光源进行了仿真。2.设计了基于LED的微型化蓝光杀菌装置。该微型化杀菌装置主要由LED光疗模块、pH传感、主控与无线通信模块、电源管理模块等构成。该装置采用基于pH传感的启停光疗方案,通过对装置在消化道位置追踪,实现工作状态调控。3.通过实验测量数据,测试了pH传感器的测量精度,并拟合了其测量曲线。同时测试其响应时间与启停功能,结果显示符合设计要求。针对测量干扰,提出基于集合经验模态分解自动重构的抗干扰算法,以提高抗干扰能力与测量准确性。4.通过实验测试,验证了光疗模块在不同功率输出模式下系统工作效率,测定输出能量是否符合设计要求。同时,测试了各功能模块的功耗,分析了功耗比的合理性。结果表明,各项参数符合本文设计要求。本课题研究的蓝光杀菌技术,其主要目的是在空腹期对胃腔幽门螺旋杆菌进行杀灭,达到治愈疾病的效果,具有微型化、无创等优点。对该技术进一步研究与完善,将极大提高蓝光杀菌技术在临床的应用价值。