一種可充電的植入式有源醫(yī)療裝置及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，主要是指利用超聲波來實現(xiàn)對于植入人體內(nèi)的有 源醫(yī)療設(shè)備進行充電，更加具體地來說，特別是涉及一種可充電的植入式有源醫(yī)療裝置及 其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 有源植入式醫(yī)療設(shè)備是指通過外科或內(nèi)科手段，部分或全部植入人體，或通過醫(yī) 療手段介入自然腔口且擬留在體內(nèi)的植入式醫(yī)療器械，依靠電能或其他能源來幫助患者實 現(xiàn)或恢復(fù)系統(tǒng)或器官的功能，現(xiàn)有的有源植入設(shè)備主要包括植入式心臟起搏器、植入式人 工耳蝸、植入式神經(jīng)刺激器、植入式機電心臟循環(huán)系統(tǒng)等。這類植入式醫(yī)療器械價格普遍比 較昂貴，但壽命大多較短，造成這類器械壽命較短的主要原因是其攜帶電池的容量問題。
[0003] 例如，心臟起搏器是一種植入于體內(nèi)的電子治療儀器，通過脈沖發(fā)生器發(fā)放由電 池提供能量的電秒沖，通過導線電極的傳導，刺激電極所接觸的心肌，使心臟激動和收縮， 從而達到治療由于某些心率失常所致的心臟功能性障礙的目的。其中，起搏器中的電源來 源是一個關(guān)鍵，由于現(xiàn)有起搏器中的電源設(shè)備都是由電池提供的，而電池的電量是有限的， 當使用年限到達一定階段的時候，是需要通過手術(shù)的手段進行電池的更換的。
[0004] 為延長心臟起搏器的使用壽命，現(xiàn)有的方法主要是：一方面盡可能低的降低植入 式器械的能耗，另一方面是更換能量密度更大和容量更大的電池，不過通過更換能量密度 更大或者容量更大的電池會增加心臟起搏器的體積和重量，如現(xiàn)有的典型的傳統(tǒng)的植入體 內(nèi)的心臟起搏器的電池重量和體積就占了整個系統(tǒng)的一半以上，即使采用了最新的鋰電 池，其壽命一般也只能維持5-8年，電池儲能一旦耗盡，需要再次手術(shù)更換電池，甚至更換 整個系統(tǒng)，從而增加了病人的痛苦，同時也增加了病人的經(jīng)濟壓力。
[0005] 總之，基于現(xiàn)有有源植入式醫(yī)療設(shè)備普遍存在著電池供電時間有限的問題，而如 何對植入在人體內(nèi)的有源植入式醫(yī)療設(shè)備的電池續(xù)航就成了本領(lǐng)域技術(shù)人員所亟待解決 或克服的問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種一種可充電的植 入式有源醫(yī)療裝置及其系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，通過手術(shù)的方式對植入人體內(nèi)的有源 醫(yī)療設(shè)備進行充電所帶的皮膚損傷、手術(shù)感染以及身體疼痛的問題，以提供一種更安全、有 效、更長久、無污染的供電技術(shù)。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案：
[0008] 方案一
[0009] 一種可充電的植入式有源醫(yī)療裝置，至少包括供植入人體內(nèi)的有源醫(yī)療器件和設(shè) 置于所述有源醫(yī)療器件上的并為其提供電源的電源模塊，所述可充電的植入式有源醫(yī)療裝 置還包括換能片和整流電路，所述換能片、整流電路及電源模塊依次連接，所述換能片接收 輸入的聲波信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號，所述整流電路將所述電信號轉(zhuǎn)換為適于為所述電源 模塊進行充電的直流電信號，所述電源模塊接收所述直流電信號進行充電。
[0010] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療裝置的優(yōu)選方案，所述換能片為1-3型壓電復(fù) 合材料。
[0011] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療裝置的優(yōu)選方案，所述換能片的形狀為圓柱 形，且換能片的直徑為2-5個所接收聲波信號的波長。
[0012] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療裝置的優(yōu)選方案，所述整流電路為整流電路或 AC/DC電路芯片。
[0013] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療裝置的優(yōu)選方案，所述電源模塊為適于充電的 鋰電池。
[0014] 方案二
[0015] 另外，本實用新型還提供了一種可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)，至少包括供植入 人體內(nèi)的有源醫(yī)療器件和設(shè)置于所述有源醫(yī)療器件上的并為其提供電源的電源模塊，所述 可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)還包括聲波輸出裝置、換能片、整流電路，所述換能片、整流 電路以及電源模塊依次連接，所述聲波輸出裝置向所述換能片發(fā)送超聲波信號，所述換能 片接收所述超聲波信號并將其轉(zhuǎn)換成電信號予以輸出，所述整流電路接收所述電信號并將 其轉(zhuǎn)換成適于為所述電源模塊進行充電的直流電信號，所述電源模塊接收所述直流電信號 進行充電。
[0016] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述可充電的植入式有源醫(yī) 療系統(tǒng)還包括一 B超探頭和供連接所述B超探頭的B超裝置，且所述B超探頭設(shè)置于所述 聲波輸出裝置上。
[0017] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述換能片為由1-3型壓電 復(fù)合材料。
[0018] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述聲波輸出裝置輸出的超 聲波信號為脈沖式聚焦超聲波。
[0019] 作為上述可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述聲波輸出裝置為聚焦換 能器。
[0020] 如上所述，本實用新型具有以下有益效果：（1)本實用新型創(chuàng)新地采用1-3型壓電 復(fù)合材料作為能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)，并配合整流電路一起設(shè)置在心臟起搏器中，從而提供一種可 充電式的心臟起搏裝置，有效地避免了現(xiàn)有技術(shù)中，需要通過手術(shù)的方式來實現(xiàn)對心臟起 搏器中電池的更換的問題，進而降低了患者的手術(shù)帶來的意外風險和疼痛；另外，本實用新 型中的快速可充電式心臟起搏系統(tǒng)可以通過聲波輸出裝置來向為1-3型壓電復(fù)合材料的 換能片發(fā)射輸出超聲波信號，從而可以實現(xiàn)高效的能量傳遞和轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)對于心臟起 搏器中電源模塊的快速充電。
【附圖說明】
[0021] 圖1顯示為本實用新型一種可快速充電心臟起搏裝置的原理示意圖。
[0022] 圖2顯示為一種可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)的原理示意圖。
[0023] 圖3顯示為上圖2中一種可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)與B超裝置配合實施的原 理示意圖。
[0024] 圖4顯示為一種圓形結(jié)構(gòu)的1-3型壓電復(fù)合材料來實現(xiàn)的聲波接收裝置示意圖。
[0025] 圖5顯示為諧振頻率為0. 8MHz的1-3型壓電復(fù)合材料換能片和PZT-5壓電材料 換能片的阻抗對比曲線圖。
[0026] 附圖標號說明
[0027] 10有源醫(yī)療器件
[0028] 20 電源模塊
[0029] 30整流電路
[0030] 40換能片
[0031] 41a上電極
[0032] 41b下電極
[0033] 42壓電陶瓷方柱
[0034] 43聚合物
[0035] 50聲波輸出裝置
[0036] 60 B超探頭
[0037] 70 B超裝置
【具體實施方式】
[0038] 以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說 明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另 外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng) 用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況 下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0039] 需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本 構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀 及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局 型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0040] 實施例一
[0041] 請參考圖1，示出了一種可充電的植入式有源醫(yī)療裝置的原理示意圖，如圖所示， 所述可充電的植入式有源醫(yī)療裝置至少包括供植入人體內(nèi)的有源醫(yī)療器件10和設(shè)置于所 述有源醫(yī)療器件10上的并為其提供電源的電源模塊20,所述可充電的植入式有源醫(yī)療裝 置還包括換能片40和整流電路30,所述換能片40、整流電路30及電源模塊20依次連接， 所述換能片40接收輸入的聲波信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號，所述整流電路30將所述電信號 轉(zhuǎn)換為適于為所述電源模塊20進行充電的直流電信號，所述電源模塊20接收所述直流電 信號進行充電。
[0042] 通過上述可充電的植入式有源醫(yī)療裝置，將其植入到人體內(nèi)后并在其電源將要耗 盡時，可在體外向其換能片40發(fā)射超聲波信號，并利用換能片40將該超聲波信號轉(zhuǎn)換成電 信號，進而在經(jīng)由整流電路30對該電信號進行整流后為有源醫(yī)療器件10中的電源模塊20 提供直流電信號以進行快速充電，從而避免了現(xiàn)有做法中通過手術(shù)的手段來進行有源醫(yī)療 器件10中電池更換的問題。
[0043] 實施例二
[0044]為了配合實施例一中的可充電的植入式有源醫(yī)療裝置工作，本實用新型還提供了 一種可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)，用于更好地實現(xiàn)對有源醫(yī)療器件10進行快速地充電。 具體地，請結(jié)合圖2,圖2示出了一種可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)的原理示意圖，如圖所 示，所述可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)，至少包括供植入人體內(nèi)的有源醫(yī)療器件10和設(shè)置 于所述有源醫(yī)療器件10上的并為其提供電源的電源模塊20、以及聲波輸出裝置50、換能片 40、整流電路30,所述換能片40、整流電路30以及電源模塊20依次連接，所述聲波輸出裝 置50向所述換能片40發(fā)送超聲波信號，所述換能片40接收所述超聲波信號并將其轉(zhuǎn)換成 電信號予以輸出，所述整流電路30接收所述電信號并將其轉(zhuǎn)換成適于為所述電源模塊20 進行充電的直流電信號，所述電源模塊20接收所述直流電信號進行充電。
[0045]與實施例一所不同的是，本實施例二中設(shè)置了與所述換能片40向配合工作的聲 波輸出裝置50,所述聲波輸出裝置50用于輸出超聲波信號作為能量，從而為有源醫(yī)療器件 10充電提供能量源。
[0046]進一步地，結(jié)合圖3,示出了上述可充電的植入式有源醫(yī)療系統(tǒng)的進一步實施方 式，即還可以在上述實施例二中設(shè)置B超探頭60以及供連接所述B超探頭60的B超裝置 70,所述B超探頭60可供掃描患者的皮膚表面以快速獲取位于患者體內(nèi)換能片40的位置， 而該B超裝置70為現(xiàn)有醫(yī)院中所使用的B超設(shè)備。只需要將B超探頭60連接至現(xiàn)有的B 超裝置70中即可通過B超探頭60的掃面來獲取人體組織內(nèi)的圖像并在B超裝置70中顯 示，從而可以幫助快速找到換能片40在體內(nèi)的位置。具體地，所述B超探頭60可以設(shè)置在 所述聲波輸出裝置50上，以實現(xiàn)先通過B超探頭60來獲取體內(nèi)圖像并快速找到聲波接收 裝置的位置，進而再打開聲波輸出裝置50來向換能片40輸出超聲波信號。