自供能心脏起搏器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自供能心脏起搏器，属于医疗器械领域。
【背景技术】
[0002]对于各类药物治疗效果不佳、且症状明显的缓慢型心律失常患者，往往需要安装植入式的电子心脏起搏器，从而提高患者的心率以及心输出量。但现有的植入式电子心脏起搏器均使用电池供电。一般而言，SSI型单腔起搏器的电池使用时间为8年；SSIR型单腔起搏器的电池使用时间为7年；DDD型双腔起搏器的电池使用时间为6年；DDDR型双腔起搏器的电池使用时间仅为5年。当电池耗竭后只能通过外科手术的方式更换电池。此外，在实际使用中，心脏起搏器电池使用时间依据患者自身心率的不同而存在较大差异。
[0003]然而，通过手术的方式更换电子起搏器的电池既会给患者造成生理上的痛苦以及心理上的恐惧和焦虑，还会增加患者及其家庭的经济负担。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明采用了如下结构:
[0005]本发明提供一种自供能心脏起搏器，具有脉冲发生器、心律监测部以及刺激电极，其特征在于，还包括:发电部，发电部包括包括发电主体、输出单元、电能存储单元、固定单元以及封装层。其中，发电主体为多层薄膜结构，包括位于发电主体中心的压电材料层，以及位于压电材料层两侧的电极层，发电主体用于产生电能。输出单元与电极层相连接，用于将发电主体产生的电流输出给电能存储单元。电能存储单元用于存储电能并为脉冲发生器、心律监测部和刺激电极供电。固定单元位于发电主体的边缘，用于将发电主体固定于心外膜。封装层覆盖于发电主体、输出单元、电能存储单元以及固定单元的表面。
[0006]另外，在本发明的自供能心脏起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，发电主体的形状为四边形，固定单元位于四边形的两条窄边的中间。
[0007]另外，在本发明的自供能心脏起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，发电主体的形状为三角形，固定单元位于三角形的三个顶点。
[0008]另外，在本发明的自供能心脏起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，发电主体的形状为长圆形。
[0009]另外，在本发明的自供能心脏起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，压电材料层含有纳米级压电材料，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。
[0010]另外，在本发明的自供能心脏起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，压电晶体为至少一层氧化锌纳米线阵列。
[0011]另外，在本发明的自供能心脏起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，压电晶体、压电陶瓷、有机压电聚合物可以为纳米线阵列的单层或多层结构。
[0012]另外，在本发明的自供能心脏起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，输出单元具有输出电极和整流滤波电路。
[0013]发明的作用与效果
[0014]根据本发明的自供能心脏起搏器，由于其发电主体直接贴附于心脏表面，因此能够有效的将心脏的收缩与舒张使纳米压电材料发生形变，从而转化为电能。
[0015]另一方面，由于本发明自供能心脏起搏器的发电主体直接贴附于心脏表面，因此只要心脏跳动，本发明的自供能心脏起搏器的发电主体即可以产生电能，因此能够终生为自供能心脏起搏器提供电能，避免了手术更换电池的必要。
[0016]另外，由于本发明自供能心脏起搏器的发电主体采用点固定的方式将发电系统固定于心外膜，一方面能够有效的采集心脏运动产生的能量，另一方面也不会对心脏的收缩和舒张运动产生明显的影响。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例一的自供能心脏起搏器的发电主体为四边形的示意图，
[0018]图2是本发明实施例一的自供能心脏起搏器的发电主体的局部截面图；
[0019]图3是本发明实施例二的自供能心脏起搏器的发电主体为三角形的示意图；
[0020]图4是本发明变形例的发电主体为长圆形的示意图；以及[0021 ] 图5是本发明实施例的电路图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图来说明本发明自供能心脏起搏器的【具体实施方式】，
[0023]<实施例一 >
[0024]图1是实施例1中自供能心脏起搏器的发电主体为四边形的示意图，如图1所示，自供能心脏起搏器10具有发电部200、脉冲发生器17和刺激电极18。其中，发电部200包括发电主体11，输出单元、电能存储单元16、固定单元22以及封装层。发电主体21为矩形，在矩形的两条窄边上各具有一个固定单元22，用于将发电主体11以长轴方向沿着心脏收缩的方向固定于心外膜上。植入发电主体时，通过外科手术的方式显露出心脏，将发电主体沿着心脏收缩的方向设置并将固定部缝合在心外膜上，使得发电主体与心外膜相贴合，此时发电主体会随着心脏的跳动产生形变。
[0025]固定单元22由封装层构成，并且固定单元22的内部没有电极或压电材料等发电结构，因此在使用缝线固定时不会破坏发电主体11的发电结构。发电主体除了以固定单元22固定之外其余部分并不固定，以利于在心脏收缩的过程中使得发电主体能够更好的发生形变。由于发电主体采用了矩形，并且安装方向与心脏收缩的方向一致，因此可以很好的采集心脏收缩产生的机械能。
[0026]输出电极14用于将发电主体产生的电能输出给电能存储单元16，在电能存储单元16之前还具有整流滤波电路15，用于对输出电极14输出的电流进行整流滤波，从而使得输出的电流更加稳定。电能存储单元16将电能供应给自供能心脏起搏器的脉冲发生器
17,并通过刺激电极刺激心脏，使心脏恢复跳动。
[0027]图2是本发明实施例的自供能心脏起搏器的发电主体部分的截面图，如图2所示，发电主体11为多层薄膜结构，它的中心层为压电材料层31，压电材料层31由ZnO纳米线阵列组成，压电材料层31的两侧分别为电极层32和电极层33，电极层32和电极层33分别与输出电极14相连接(图中未显示)。封装层34位于电极层电极层32和电极层33的外侦牝封装层34具有良好的绝缘性，同时封装层34也具有良好的生物相容性，使得发电主体12以及自供能心脏起搏器的其它结构在植入体内时不会引起免疫反应。自供能心脏起搏器20的各个组成部分的表面均覆盖有一层绝缘的封装层34，封装层34使用高分子聚合材料。
[0028]图5是本发明实施例的电路图，如图5所示，发电主体21与整流滤波电路15相连接，发电主体21产生的电能经过整流滤波电路15后对电能存储单16进行充电，电能存储单元16用于为用电器进行供电。
[0029]实施例的作用与效果
[0030]根据本实施例的自供能心脏起搏器，由于发电主体采用了矩形，并且安装方向与心脏收缩的方向一致，在心脏收缩时能够使得矩形产生最大的形变，因此可以很好的采集心脏收缩产生的机械能。
[0031]另外，由于固定单元只固定了发电主体的矩形的两个短边，发电主体的其它部分没有固定，因此在心脏收缩的过程中不仅不会限制心脏的收缩，同时也可以最大限度的产生形变，从而产生更多的电能。
[0032]另一方面，由于本发明的自供能心脏起搏器是以心脏跳动产生的动能作为能量来源，因此只要心脏跳动，本发明的自供能心脏起搏器即可以产生能量，因此能够终生为植入人体的电子设备提供电能，避免了更换电池的麻烦。
[0033]此外，由于发电主体采用多层薄膜结构，并且其中采