[實(shí)用新型]基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520207316.8
• 申請(qǐng)日: 2015-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN204481545U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊增濤;沈勇;王華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/02
• 分類號(hào): H02J7/02;H02J17/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，主要是指利用超聲波來實(shí)現(xiàn)對(duì)于植入人體內(nèi)的有源醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行充電，更加具體地來說，特別是涉及一種基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

有源植入式醫(yī)療設(shè)備是指通過外殼或內(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(shí)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(jī)電心臟循環(huán)系統(tǒng)等。這類植入式醫(yī)療器械價(jià)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。

為延長(zhǎng)植入式器械的使用壽命，現(xiàn)有的方式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，這增加了植入式系統(tǒng)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(gè)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(chǔ)能一旦耗盡，需要再次手術(shù)更換電池，甚至更換整個(gè)系統(tǒng)，增加病人的痛苦，同時(shí)也增加了病人的經(jīng)濟(jì)壓力。由此可見，有源植入式醫(yī)療器械的電能問題已經(jīng)成為制約其發(fā)展的一個(gè)瓶頸。

有源植入式醫(yī)療器械的無線充電技術(shù)，可將電能以無線的方式由體外輸送到體內(nèi)，完成對(duì)電池的充電，是解決以上問題的一個(gè)有效途徑。該技術(shù)不會(huì)損傷皮膚，可避免手術(shù)感染，減小病人的痛苦，大大降低病人的治療成本，在醫(yī)療行業(yè)有著廣闊地應(yīng)用前景。現(xiàn)有的正在研究中的無線能量傳輸方式主要有電磁感應(yīng)，此方式存在著方向性不好、體內(nèi)穿透性差、接收線圈體積偏大及電磁輻射等缺點(diǎn)，制約著此技術(shù)的發(fā)展。

總之，基于現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，本實(shí)用新型提出一種基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)，用以對(duì)植入體內(nèi)的有源醫(yī)療器械設(shè)備中的電池/電源部件充電。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，通過手術(shù)的方式對(duì)植入人體內(nèi)的有源醫(yī)療設(shè)備進(jìn)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(zhǎng)久、無污染的供電技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：

一種基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)，至少包括聲波輸出裝置、聲波接收裝置、B超探頭、電流適配電路、及電池，所述B超探頭和聲波輸出裝置置于體外，所述聲波接收裝置、電流適配電路以及電池依次連接，且所述聲波接收裝置、電流適配電路以及電池安置于體內(nèi)，所述聲波輸出裝置依據(jù)B超探頭獲取聲波接收裝置的位置并向聲波接收裝置輸出超聲波信號(hào)，所述聲波接收裝置接收所述超聲波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)予以輸出，所述電流適配電路接收所述電信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成適于進(jìn)行充電的直流電信號(hào)，所述電池接收所述直流電信號(hào)進(jìn)行充電。

作為上述基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，還包括一供連接所述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。

作為上述基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述聲波接收裝置為一由1-3型壓電復(fù)合材料制成的換能片。

作為上述優(yōu)選方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述換能片的形狀為圓柱形，且所述換能片的直徑為2-5個(gè)所述超聲波信號(hào)的波長(zhǎng)。

作為上述基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)的另一種優(yōu)選方案，所述聲波輸出裝置輸出的超聲波信號(hào)為脈沖式聚焦超聲波。

作為上述基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述聲波輸出裝置為聚焦換能器。

作為上述基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述電流適配電路為AC/DC標(biāo)準(zhǔn)電路。

作為上述基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)的又一種優(yōu)選方案，所述電池為適于充電的鋰電池。

如上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：(1)本實(shí)用新型采用超聲波作為能量的載體，能夠以無創(chuàng)的方式穿透人體，對(duì)體內(nèi)的植入式醫(yī)療器械進(jìn)行充電，避免了電池電能消耗后通過再次手術(shù)更換電池或系統(tǒng)的過程，減輕了患者的再次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和痛苦，而且減輕了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。(2)本實(shí)用新型還采用B超探頭來配合聲波輸出裝置來快速找到位于體內(nèi)的聲波接收裝置的位置，以便于高效而準(zhǔn)確地使超聲波信號(hào)被聲波接收裝置接收。(3)另外，所述聲波接收裝置采用1-3型壓電復(fù)合材料作為接收超聲波信號(hào)的換能器，保證了對(duì)輸送到體內(nèi)的超聲波進(jìn)行高效的吸收。

附圖說明

圖1顯示為本實(shí)用新型一種基于超聲波的快速無線充電系統(tǒng)的原理示意圖。