植入式生物能血糖监测仪的制作方法_2

文档序号:8419586
3。
[0032]图4是图3中发电主体A区域的局部放大图,如图4所示,位于发电主体11中心层的纳米级压电材料111。第一电极层112和第二电极层113采用金或银等导电率高的薄层材料制成,与纳米级压电材料111相连接。
[0033]发电主体11在自然状态下为弯曲的环状结构,且其薄膜结构具有良好的弹性,因此能够柔顺的包绕主动脉。
[0034]在体内植入时,可以通过外科手术的方法将发电主体11植入到主动脉周围并包绕主动脉。再通过调整调节端23使得发电主体11与主动脉的外壁紧密贴合,以采集主动脉形变所产生的能量。
[0035]对主动脉的过度压迫可能会增加心脏17的工作负荷,因此可以在发电主体11与主动脉壁之间临时放置压力传感器以测定发电主体11对主动脉的压力,避免其对心脏产生不良的影响。
[0036]由于调节端23的内部不含有压电材料层和电极层,因此当使用手术缝线或钛夹将调节端23的两侧闭合时,不会对发电主体11造成损害。
[0037]图5是本发明实施例中发电主体安装于主动脉上的截面图。以下结合图1和图5来说明本发明的植入式生物能血糖监测仪的工作过程。
[0038]如图1和图5所示,发电主体11环绕于主动脉18。当心脏17收缩时,血流的冲击使主动脉18发生扩张,如图5所示,主动脉壁45会产生一个对发电主体11的压力F,使压电材料层111发生形变,从而在其两端形成电势差并产生电流,电流通过第一电极层112和第二电极层113传导至输出电极14,再通过整流滤波电路12后进入电能存储单元13,电能能存储单元13为微型可充电电池。电能存储单元13再将电能供应给植入式生物能血糖监测仪的血糖传感器19和信号发射部16。
[0039]图7是本发明实施例的电路图。如图7所示,发电主体11与整流滤波电路12相连接,发电主体11产生的电能经过整流滤波电路12后对电能存储单元13进行充电,电能存储单元13用于为用电器即本实施例中的血糖传感器和信号发射部供电。
[0040]<实施例二 >
[0041]在本实施例中,植入式生物能血糖监测仪的血糖传感器、信号发射部以及发电主体的形状以及调节端的设置与实施例一相同,区别之处在于本实施例中,发电主体的压电材料层采用纳米级压电陶瓷材料。
[0042]另外一个区别之处在于,本实施例中调节端采用钛夹固定。
[0043]<实施例三>
[0044]在本实施例中,植入式生物能血糖监测仪的血糖传感器、信号发射部以及发电主体的形状以及调节端的设置与实施例一相同,区别之处在于本实施例中,发电主体的压电材料层采用压电聚合物,并且调节端采用粘合剂粘合的方式进行固定。
[0045]〈实施例四〉
[0046]在本实施例中,植入式生物能血糖监测仪的血糖传感器、信号发射部以及发电主体的形状以及调节端的设置与实施例一相同,区别之处在于本实施例中,如图6所示,调节端61的一端为单排的卡齿,齿尖平滑且面向发电主体的外侧,以防止齿尖损伤心脏或主动脉等人体组织。调节端61的另一端为卡槽,卡槽的内部一侧具有与卡齿相配合的齿槽,另一侧为平面。当将发电部固定于主动脉外壁时,缓慢的将卡齿插入卡槽,同时使用微型压力传感器检测发电主体对主动脉外壁的压力,缓慢收紧卡齿,直到该压力达到I20mmHg-140mmHg。
[0047]当然本发明的植入式生物能血糖监测仪并不限于以上实施例中所描述的设计,其压电材料层、电极层以封装层均可以采用各种现有的适宜材料制成。
【主权项】
1.一种植入式生物能血糖监测仪,其特征在于,包括: 用于监测血糖的传感器; 用于将血糖数据无线传输给体外接收装置的信号发射部; 用于接收所述血糖数据的信号接收部;以及 为所述传感器和所述信号发射部供电的发电部, 其中,所述发电部包括发电主体、调节端、输出电极、电能存储单元以及封装层, 所述发电主体用于包绕主动脉,以采集主动脉扩张时所产生的机械能,并转化为电能,所述发电主体为多层薄膜结构,包括位于中心层的压电材料层,以及分别位于所述压电材料层两侧的第一电极层和第二电极层, 所述调节端位于所述发电主体的两端,用于调节所述发电主体的长度, 所述输出电极用于将电能输送给电能存储单元, 所述电能存储单元用于存储电能并为所述传感器和信号发射部供电, 所述封装层覆盖于所述发电主体、所述调节端、所述电能存储单元以及所述输出电极的表面。
2.如权利要求1所述的植入式生物能血糖监测仪,其特征在于: 其中,所述压电材料层含有纳米级压电材料,所述纳米级压电材料为压电晶体、压电陶瓷和有机压电聚合物中的任意一种。
3.如权利要求2所述的生物能心脏起搏器,其特征在于: 其中,所述压电晶体、压电陶瓷、有机压电聚合物可以为纳米级压电材料的单层或多层结构。
4.如权利要求1所述的生物能心脏起搏器,其特征在于: 其中,所述电能存储部为微型可充电电池或电容。
5.如权利要求1所述的植入式生物能血糖监测仪,其特征在于,还包括: 整流滤波电路,连接于所述电能存储单元和所述输出电极之间。
6.如权利要求1所述的植入式生物能血糖监测仪,其特征在于: 其中,所述调节端的固定方式使用手术缝线、钛夹和粘合中的任意一种。
7.如权利要求1所述的植入式生物能血糖监测仪,其特征在于: 其中,所述调节端的一端为单排的卡齿,该卡齿的尖端平滑且面向发电主体的外侧,所述调节端的另一端为卡槽,卡槽的内部一侧具有与所述卡齿相配合的齿槽,另一侧为平面,所述卡齿与所述卡槽相卡合。
8.如权利要求1所述的植入式生物能血糖监测仪,其特征在于: 其中,所述封装层以生物相容性好的柔性高分子绝缘材料作为封装材料。
9.如权利要求1所述的植入式生物能血糖监测仪,其特征在于: 所述发电部对主动脉的压力小于140mmHg。
【专利摘要】本发明提供一种植入式生物能血糖监测仪,包括用于监测血糖水平的传感器、信号发射部、信号接收部以及发电部。其中,发电部包括发电主体、调节端、输出电极、电能存储单元以及封装层。其中,发电主体用于包绕主动脉。发电主体为多层薄膜结构,包括位于中心层的压电材料层,以及分别位于压电材料层两侧的第一电极层和第二电极层。调节端位于发电主体的两端,用于调节发电主体的长度。输出电极用于将电能输送给电能存储单元。电能存储单元用于存储电能并为血糖传感器和信号发射部供电。封装层覆盖于发电主体、调节端以及输出电极的表面。本发明的植入式生物能血糖监测仪免去了使用电池作为电源的必要。
【IPC分类】H02N2-18, A61B5-1495
【公开号】CN104739427
【申请号】CN201310733323
【发明人】张 浩, 曲丹, 徐志云
【申请人】中国人民解放军第二军医大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月26日
再多了解一些
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