可充电式植入医疗装置的制作方法

本发明涉及一种可充电式植入医疗装置，尤其是一种具有散热结构的、可植入人体内部的可充电式植入医疗装置。

背景技术：

植入医疗装置种类很多，如心脏起搏器和脊髓刺激器、植入式神经刺激器等。植入式医疗装置一般配置了体外控制装置，两者之间通过双向无线通讯交换信息。

在现有技术中，植入式医疗装置议案利用电池供电，发出特定频率的刺激脉冲，对特定的靶点进行长期刺激，从而改善患者的症状。然而，采用原电池供电的植入式医疗装置普遍价格较高，而且寿命大多较短。限制植入式医疗装置寿命的主要因素是电池的容量，需要的植入式医疗装置产品多采用高能量密度的锂原电池进行供电，如锂-亚硫酸氯电池和锂-多氟化碳电池等。一旦电池能量耗尽，患者便不得不重新接受手术，更换植入式医疗装置，不仅为患者造成身体上的创伤，昂贵的价格也为患者带来巨大的经济压力。

为了延长植入式医疗装置的使用寿命，人们研制了体外充电式植入医疗装置，即植入体内的医疗装置中的锂离子电池可以充电，就可以大大增加植入医疗装置的使用寿命。该体外充电式植入医疗装置通常包括一金属外壳以及外壳封装的充电电池，因此，在体外无线充电的过程中，在外壳以及外壳封装的充电电池上都会产生涡流从而产生热量，且局部热流密度大，温升快，使电池乃至整个植入医疗装置的植入部件的温度升高。而植入部件过量发热会对人体产生不良影响，影响用户温度体验。另外，电池温度升高，也可能会影响电池的寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可充电式植入医疗装置，该可充电式植入医疗装置在充电过程中外壳温度最高点温度上升速度减慢，能够增强用户温度体验，用户使用安全同时可充电式植入医疗装置使用寿命长。

为实现上述发明目的，本发明提供一种可充电式植入医疗装置，包括：外壳；设置于外壳内的电池以及用于电池充电能量接收的线圈；所述外壳内还设有印刷电路板组件以及屏蔽层，所述印刷电路板组件设置于所述电池和线圈之间，所述屏蔽层设置于所述印刷电路板组件和线圈之间，所述外壳临近线圈的一侧设置有散热片。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述散热片由石墨片构成。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述散热片紧贴外壳设置。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述外壳内设置相变材料，所述相变材料填充在所述外壳与所述电池之间的空间。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述外壳内设置相变材料，所述相变材料填充在所述外壳与所述印刷电路板组件和电池之间的空间。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述外壳内设置相变材料，所述相变材料填充在所述外壳与所述屏蔽层和线圈之间的空间。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述相变材料由石蜡构成。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述线圈和电池分别固定于所述印刷电路板组件两侧。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述线圈和电池分别通过粘结的方式固定于所述印刷电路板组件。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述外壳由钛合金材料构成。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明可充电式植入医疗装置采用散热片使得局部高热流密度降低，使得充电过程中外壳温度最高点温度上升速度减慢，增强用户温度体验。

附图说明

图1是本发明优选的第一实施方式中可充电式植入医疗装置的剖视图。

图2是本发明优选的第二实施方式中可充电式植入医疗装置的剖视图。

图3是本发明优选的第三实施方式中可充电式植入医疗装置的剖视图。

图4是本发明优选的第四实施方式中可充电式植入医疗装置的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明提供的可充电式植入医疗装置适用于植入式脑深部电刺激系统（DBS）、植入式脑皮层刺激（CNS）、植入式脊髓电刺激系统（SCS）、植入式骶神经电刺激系统（SNS）、植入式迷走神经电刺激系统（VNS）等其它类似的刺激系统。

可充电式植入医疗装置可通过与其相配的体外充电装置（图未示）进行无线充电。可充电式植入医疗装置使用时植入患者体内，用于对患者事假脉冲电刺激。另外，可充电式植入医疗装置还可以通过体外控制装置（图未示）对其进行远程控制，体外控制装置的结构不限，用于调节该可充电式植入医疗装置的脉冲参数，比如幅度、频率等。

如图1所示，本发明可充电式植入医疗装置优选的第一实施例，该可充电式植入医疗装置100包括外壳20，设置于外壳20内的依次层叠的可充电电池30、印刷电路板（PCB）组件60、屏蔽层50以及线圈40。外壳20用于收容和密封可充电电池30、印刷电路板（PCB）组件60、屏蔽层50以及线圈40等元件或者模块。外壳20采用生物相容的金属材料制备，本实施例中优选为钛合金材料。线圈40用于体外充电能量的接收，线圈40靠近外壳20设置，当可充电式植入医疗装置100植入患者体内后，线圈40靠近皮肤表面一侧，以便于体外充电装置依靠印刷电路板（PCB）组件60的控制通过线圈40向可充电电池30充电。

本实施例中的屏蔽层50设置于可充电电池30和线圈40之间，屏蔽层50的主要作用为：一方面，对可充电电池30进行电磁屏蔽，从而避免体外充电装置向线圈40无线能量发射的过程中，在外壳20上产生涡流从而产生热量；另一方面，将可充电电池30充电过程中产生的热量传导至外壳20，以通过外壳20向人体组织散热。屏蔽层50一般采用非金属材料制备，以避免无线充电时金属片由于涡流效应而产生热量。优选的，屏蔽层50采用导电碳材料，例如碳纤维、碳纳米管等。当然，屏蔽层50可以设置在可充电电池30的表面，也可以设置在外壳20的内表面。屏蔽层50与外壳20之间可以通过粘结剂固定。

本实施例中的印刷电路板（PCB）组件60包括印刷电路板（PCB）及设置于其上的器件。印刷电路板（PCB）组件60设置在可充电电池30和屏蔽层50之间，其可通过粘接的方式固定于外壳20内，当然也可以外壳20内设置筋条，以卡接的方式固定于外壳20内。印刷电路板（PCB）组件60至少具备两种功能，第一种功能，信号控制，印刷电路板（PCB）组件60具有编辑好的程序，能够使可充电式植入医疗装置100产生不同频率、不同脉冲宽度、不同幅度的电刺激脉冲信号。该电刺激脉冲信号的刺激波形可以是方波、正弦波、指数波、三角波等等。第二种功能，无线通讯，印刷电路板（PCB）组件60可以和体外控制装置无线连接，从而通过体外控制装置可选择印刷电路板（PCB）组件60的程序，调节程序参数，从而改变输出的电刺激脉冲信号。

进一步的，本实施例中线圈40和外壳20之间还设置有散热片70，散热片70粘贴在靠近线圈40的一侧外壳20上，该侧外壳20靠近体外充电设备。散热片材料为天然石墨片和人工石墨片等石墨片材料。由于靠近体外充电设备的一侧外壳20上涡流大，导致发热大且不均匀，因此采用散热片70使得局部高热流密度降低，使得充电过程中外壳温度最高点温度上升速度减慢，增强用户温度体验。

如图2所示，本发明可充电式植入医疗装置优选的第二实施例，可充电式植入医疗装置200，与第一实施例不同的是，本实施例中外壳20与线圈40和屏蔽层50之间设置相变化材料，也就是说，相变化材料充满外壳20与线圈40和屏蔽层50之间的空间，因散热片70紧邻外壳20设置，因此也可以说相变化材料相变化材料充满外壳20和散热片70与线圈40和屏蔽层50之间的空间，从而吸收来自外壳20、线圈40和散热片70上的热量。

如图3所示，本发明可充电式植入医疗装置优选的第三实施例，可充电式植入医疗装置300，与第一实施例不同的是，本实施例中外壳20与印刷电路板（PCB）组件60和可充电电池30之间设置相变化材料，也就是说，相变化材料充满外壳20与印刷电路板（PCB）组件60和可充电电池30之间的空间，从而吸收来自外壳20、印刷电路板（PCB）组件60、线圈40和可充电电池30上的热量。

如图4所示，本发明可充电式植入医疗装置优选的第四实施例，可充电式植入医疗装置400，与第一实施例不同的是，外壳20与线圈40和屏蔽层50之间设置相变化材料，而且外壳20与印刷电路板（PCB）组件60和可充电电池30之间也设置相变化材料，也就是说，相变化材料不仅充满外壳20与线圈40和屏蔽层50之间的空间，还充满外壳20与印刷电路板（PCB）组件60和可充电电池30之间的空间，从而吸收来自线圈40、可充电电池30、印刷电路板（PCB）组件60、散热片70以及外壳20上的热量，降低整个外壳20本体及其内部空间的温升速度，提高用户温度体验。

前述第二实施例至第四实施例中的相变化材料，可以是石蜡、灌封化合物、凝胶等有机或者无机相变材料，相变化材料通过柔性密封袋的形式包装后嵌入外壳20内部。设置相变化材料主要用于在充电过程中吸收一部分来自印刷电路板（PCB）组件60、可充电电池30、散热片70和外壳20的热量，另一部分来自线圈40产生的热量；减缓外壳温升速度，提高用户温度体验；同时防止电池温度升高，从而延长电池的使用寿命。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。