[實用新型]生物能喉起搏器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320870126.5
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN203620079U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張浩;曲丹;徐志云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;H02N2/18
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種生物能喉起搏器，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聲帶麻痹原因較多，可分為中樞性和末梢性兩種，任何中樞或外周神經(jīng)系統(tǒng)的操作都可引起喉返神經(jīng)麻痹。手術(shù)損傷是主要病因，甲狀腺切除術(shù)是最常見的病因。喉返神經(jīng)操作后，尤其雙側(cè)神經(jīng)操作者，喉肌的內(nèi)收和外展功能受限，致雙側(cè)韌帶位于旁正中位，晚導(dǎo)致呼吸困難，需行氣管切開術(shù)等恢復(fù)呼吸功能。許多學(xué)者對雙側(cè)聲帶麻痹的治療進行了臨床和實驗研究。治療的目的是恢復(fù)足夠的通氣，改善發(fā)音，防止誤吸，然而目前的治療方法均不能同時達到上述三個目的。功能性電刺激在其他領(lǐng)域已有應(yīng)用并獲得成功，如心臟起搏器、膈肌起搏器等，應(yīng)用于喉科的電刺激器又稱喉起搏器。喉起搏器是一種較新的治療發(fā)展方向，是一種起搏后通過電刺激麻痹環(huán)杓后肌使之恢復(fù)外展功能聲門開大的技術(shù)。但是，現(xiàn)有的喉起搏器均采用電池供電，由于喉起搏器的刺激頻率較高，電池的使用時間相應(yīng)較短，因此提供一種能夠持續(xù)供電的設(shè)備就顯得尤為重要。

實用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型采用了如下結(jié)構(gòu)：

本實用新型提供一種生物能喉起搏器，其特征在于，包括用于產(chǎn)生電刺激的脈沖發(fā)生器、刺激電極以及為脈沖發(fā)生器供電的發(fā)電部。其中，發(fā)電部包括發(fā)電主體、調(diào)節(jié)端、輸出電極、電能存儲單元以及封裝層。其中，發(fā)電主體用于包繞主動脈，以采集主動脈擴張時所產(chǎn)生的機械能，并轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電主體為多層薄膜結(jié)構(gòu)，包括位于中心層的壓電材料層，以及分別位于壓電材料層兩側(cè)的第一電極層和第二電極層。調(diào)節(jié)端位于發(fā)電主體的兩端，用于調(diào)節(jié)發(fā)電主體的長度。輸出電極用于將電能輸送給電能存儲單元。電能存儲單元用于存儲電能并為脈沖發(fā)生器供電。封裝層覆蓋于發(fā)電主體、調(diào)節(jié)端、輸出電極以及電能存儲單元表面。

另外，本實用新型的生物能喉起搏器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，本實用新型的生物能喉起搏器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(jié)構(gòu)。

另外，本實用新型的生物能喉起搏器還可以具有這樣的特征：其中，所述電能存儲部為微型可充電電池或電容。

另外，本實用新型的生物能喉起搏器還可以具有這樣的特征：還包括，整流濾波電路，連接于電能存儲單元和輸出電極之間。

另外，本實用新型的生物能喉起搏器還可以具有這樣的特征：其中，調(diào)節(jié)端的固定方式使用手術(shù)線縫合、鈦夾鉗夾或粘合劑粘合中的任意一種。

另外，本實用新型的生物能喉起搏器還可以具有這樣的特征：其中，調(diào)節(jié)端的一端為單排的卡齒，該卡齒的尖端平滑且面向發(fā)電主體的外側(cè)，調(diào)節(jié)端的另一端為卡槽，卡槽的內(nèi)部一側(cè)具有與卡齒相配合的齒槽，另一側(cè)為平面，卡齒與卡槽相卡合。

另外，本實用新型的生物能喉起搏器還可以具有這樣的特征：發(fā)電部對主動脈的壓力小于140mmHg。

實用新型作用與效果

本實用新型的生物能喉起搏器，通過植入納米級壓電材料以采集主動脈擴張時所產(chǎn)生的能量并轉(zhuǎn)化為電能，作為其能量來源。因此只要心臟跳動，本實用新型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(shù)更換電池的問題。

由于本實用新型采用納米級壓電材料作為發(fā)電主體，不僅可以有效地將體內(nèi)的生物能轉(zhuǎn)化為電能，而且體積微小，更適合體內(nèi)植入。

由于本實用新型采用了柔軟的環(huán)形結(jié)構(gòu)包繞于主動脈的外壁，且能夠定量控制本系統(tǒng)對主動脈的壓力，因此既可以高效、充分的采集主動脈擴張時所產(chǎn)生的機械能，又不會對心臟功能產(chǎn)生明顯影響。

此外，由于本實用新型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(fā)電主體與體內(nèi)環(huán)境隔離，還可將主動脈壁形變產(chǎn)生的壓力有效的傳導(dǎo)至壓電材料。

此外，利用發(fā)電主體兩端的調(diào)節(jié)端可調(diào)整發(fā)電主體包繞主動脈的緊張度，從而可調(diào)節(jié)壓電材料的形變程度及輸出電量。又由于調(diào)節(jié)端內(nèi)不含壓電材料及電極層，因此使用手術(shù)縫線或鈦夾固定時不會損壞發(fā)電主體的結(jié)構(gòu)。

并且，由于本實用新型的發(fā)電主體位于主動脈外部，不與血液直接接觸，因而不存在血栓形成以及中風(fēng)（心肌梗塞或腦梗塞）的風(fēng)險。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的生物能喉起搏器的示意圖；

圖2是本實用新型實施例一的發(fā)電主體的示意圖；

圖3是本實用新型實施例一的發(fā)電主體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖；