[發明專利]一種植入式心臟起搏器無線充電系統及運行方法

在審

• 申請號: 201811573521.0
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109728632A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 王文碩;王虎;叢碩;魏來;王春生
• 申請（專利權）人: 復旦大學附屬中山醫院;王虎
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/10;H02J50/12;H02J50/80;A61N1/378;A61N1/362
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本發明公開了一種可自動進行能量檢測的植入式心臟起搏器的無線充電系統及運行方法，至少包括置于體外的無線充電發射模塊，其余置于體內的充電電路控制模塊、若干無線充電接收模塊、若干電池模塊、警鳴模塊；所述充電電路控制模塊，其若干信號輸出端分別對應連接若干相應的無線充電接收模塊的信號端，根據工況需求，選擇性地開啟或關閉相應無線充電接收模塊的工作狀態；其另一信號輸出端連接警鳴模塊的信號輸入端，用于任一電池模塊低于設定最低電量值時報警；其余信號端分別雙向對應連接若干電池模塊的另一信號端，用于接收若干電池模塊的電量信息，并向低于設定最低電量值的電池模塊發送充電指令，保證至少有一個電池模塊達到設定最高電量值。

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，具體涉及一種植入式心臟起搏器無線充電系統及運行方法。

背景技術

植入式的心臟起搏器(cardiac pacemaker)是一種植入于人體內的電子治療設備。通過脈沖發生器發放由電池提供能量的電脈沖，經過電極導線的傳導，刺激心臟內表面心肌，使心臟獲得激勵和收縮，使得人體獲得合適的心率起搏，達到治療心律失常所導致的心臟功能障礙的目的。

因心臟起搏器植入于人體的約束，其能源無法從外界得到補充，一旦能量耗盡，就必須經過手術取出起搏器并更換。很多患者需要終身依靠心臟起搏器，頻繁的手術更換會對患者帶來生理上的痛苦和經濟上的負擔。

目前國內外市場上主要的起搏器產品，基本采用鋰碘電池供電技術，而電池的標稱使用壽命最多為10年。通過擴大電池容量的方法來延長心臟起搏器壽命是最為簡單直觀的方法。這種方法實現簡單、成本低廉，卻受到人體植入式設備體積上的約束，因此應用前景并不廣泛。

另外，雖然現有技術中存在一些自供能心臟起搏器的方案，但其發電體被配置在心臟內表面或外表面，有阻礙心臟跳動的風險，且一旦脫落將導致供能系統無法正常工作，技術方案不夠成熟。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明提供一種植入式心臟起搏器無線充電系統及運行方法。該發明在不將心臟起搏器取出體外的條件下對心臟起搏器電池進行能量檢測及無線充電，能夠大幅度延長心臟起搏器電池的使用時間，提高患者的生活質量，減輕其病痛和經濟負擔。

本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的：

一種植入式心臟起搏器無線充電系統，其特征在于，至少包括置于體外的無線充電發射模塊、置于體內的充電電路控制模塊、置于體內的若干無線充電接收模塊、置于體內的若干電池模塊、置于體內的警鳴模塊；所述無線充電發射模塊，內含電磁鐵線圈，在通電條件下，產生磁場；所述無線充電接收模塊，內含導電線圈，通過感應無線充電發射模塊產生的磁場，產生感應電流；所述電池模塊，其一信號輸入端連接相應的無線充電接收模塊的輸出端，用于從相應的無線充電接收模塊接收電流，為自身充電；其一信號輸出端電連接心臟起搏器，用于對心臟起搏器進行供電；其另一信號端用于信號收發；所述充電電路控制模塊，其中若干信號輸出端分別對應連接若干相應的無線充電接收模塊的信號端，根據工況需求，選擇性地開啟或關閉相應無線充電接收模塊的工作狀態；其另一信號輸出端連接警鳴模塊的信號輸入端，用于任一電池模塊低于設定最低電量值時報警；其余信號端分別雙向對應連接若干電池模塊的另一信號端，用于接收若干電池模塊的電量信息，并向低于設定最低電量值的電池模塊發送充電指令，保證至少有一個電池模塊達到設定最高電量值；所述警鳴模塊，其信號輸入端連接所述充電電路控制模塊，用于在任一電池模塊低于設定最低電量值時報警。

進一步地，當所有電池模塊的電量均大于預先設定的最高電量值時，無線充電發射模塊、所有的無線充電接收模塊、所有的無線充電接收模塊、警鳴模塊分別處于關閉狀態，并任擇一電池模塊處于供電狀態。

進一步地，當任一電池模塊的電量小于預先設定的最低電量值時，無線充電發射模塊、警鳴模塊與相應的無線充電接收模塊處于開啟狀態；該電池模塊供電狀態關閉，充電狀態開啟，其對應的無線充電接收模塊開啟。