[發明專利]自供能腦起搏器

在審

• 申請號: 201310731416.6
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN104740762A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 張浩;曲丹;郎希龍;徐志云
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第二軍醫大學
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;H02N2/18
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及一種自供能腦起搏器，屬于醫療器械領域。

背景技術

隨著人類對各種疾病的認識不斷深入，越來越多的疾病已經可以采用植入式電子裝置進行診斷或治療。

其中，植入腦起搏器能通過刺激腦內控制運動的相關神經，抑制引起帕金森病癥的異常信號，緩解甚至消除病患者的震顫、僵直以及動作遲緩等癥狀，使其恢復原有活動能力和自理能力。但是，腦起搏器的電池使用壽命為5～8年，電量耗竭后必須通過外科手術的方式更換腦起搏器的電池。這既會給患者造成生理上的痛苦以及心理上的恐懼和焦慮，還會增加患者及其家庭的經濟負擔。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種自供能腦起搏器，其特征在于，包括脈沖發生器、刺激電極以及發電部。發電部包括發電主體、輸出單元、電能存儲單元、固定單元以及封裝層。其中，發電主體為多層薄膜結構，包括位于發電主體中心的壓電材料層，以及位于壓電材料層兩側的電極層，發電主體通過貼附于心臟表面以采集心臟能量用于產生電能。輸出單元與電極層相連接，用于將發電主體產生的電流輸出給電能存儲單元。電能存儲單元用于存儲電能并為脈沖發生器供電。固定單元位于發電主體的邊緣，用于將發電主體固定于心外膜。封裝層覆蓋于發電主體、輸出單元、電能存儲單元以及固定單元的表面。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，發電主體的形狀為四邊形，固定單元位于四邊形的兩條窄邊的中間。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，發電主體的形狀為三角形，固定單元位于三角形的三個頂點。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，發電主體的形狀為長圓形。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，壓電材料層含有納米級壓電材料，納米級壓電材料為壓電晶體、壓電陶瓷和有機壓電聚合物中的任意一種。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，壓電晶體為至少一層氧化鋅納米線陣列。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，壓電晶體、壓電陶瓷、有機壓電聚合物可以為納米級壓電材料的單層或多層結構。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，輸出單元具有輸出電極和整流濾波電路。

另外，在本發明的自供能腦起搏器中，還可以具有這樣的特征：其中，封裝層以生物相容性好的柔性高分子絕緣材料作為封裝材料。

發明的作用與效果

根據本發明的自供能腦起搏器，由于發電主體直接貼附于心臟表面，因此能夠有效的將心臟的收縮與舒張使納米級壓電材料發生形變，從而轉化為電能。因此只要心臟跳動，本發明即可利用患者自身的生物能而提供電能，免去了使用電池作為電源的必要，解決了電池能量耗竭后需要手術更換電池的問題。

另外，由于本發明的發電主體采用點固定的方式將發電系統固定于心外膜，一方面能夠有效的采集心臟運動產生的能量，另一方面也不會對心臟的收縮和舒張運動產生明顯的影響。

由于本發明采用納米級壓電材料作為發電主體，不僅可以有效地將體內的生物能轉化為電能，而且體積微小，更適合體內植入。

此外，由于本發明采用生物相容性好的柔性高分子絕緣材料封裝，因此既能將發電主體與體內環境隔離，還可將心臟形變產生的壓力有效的傳導至壓電材料。

并且，由于本發明的發電主體位于心臟外部，不與血液直接接觸，因而不存在血栓形成以及中風（心肌梗塞或腦梗塞）的風險。

附圖說明

圖1是本發明實施例一的自供能腦起搏器的發電主體為四邊形的示意圖；

圖2是本發明實施例一的自供能腦起搏器的發電主體的局部截面圖；

圖3是本發明實施例二的自供能腦起搏器的發電主體為三角形的示意圖；

圖4是本發明變形例的發電主體為長圓形的示意圖；以及

圖5是本發明實施例一的電路圖。

具體實施方式

以下結合附圖來說明本發明自供能腦起搏器的具體實施方式，

<實施例一>