一种可快速充电式心脏起搏装置及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及医疗器械领域，主要是指利用超声波来实现对于植入人体内的有 源医疗设备进行充电，更加具体地来说，特别是涉及一种可快速充电式心脏起搏装置及其 系统。
【背景技术】
[0002] 心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供 能量的电秒冲，通过导线电极的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达 到治疗由于某些心率失常所致的心脏功能性障碍的目的。其中，起搏器中的电源来源是一 个关键，由于现有起搏器中的电源设备都是由电池提供的，而电池的电量是有限的，当使用 年限到达一定阶段的时候，是需要通过手术的手段进行电池的更换的。
[0003] 为延长心脏起搏器的使用寿命，现有的方法主要是：一方面尽可能低的降低植入 式器械的能耗，另一方面是更换能量密度更大和容量更大的电池，不过通过更换能量密度 更大或者容量更大的电池会增加心脏起搏器的体积和重量，如现有的典型的传统的植入体 内的心脏起搏器的电池重量和体积就占了整个系统的一半以上，即使采用了最新的锂电 池，其寿命一般也只能维持5-8年，电池储能一旦耗尽，需要再次手术更换电池，甚至更换 整个系统，从而增加了病人的痛苦，同时也增加了病人的经济压力。
[0004] 总之，基于现有技术中心脏起搏器普遍存在着电池供电时间有限的问题，而如何 对植入在人体内的心脏起搏器的电池续航就成了本领域技术人员所亟待解决或克服的问 题。 【实用新型内容】
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可快速充电式心 脏起搏装置及其系统，用于解决现有技术中，通过手术的方式对植入人体内的有源医疗设 备进行充电所带的皮肤损伤、手术感染以及身体疼痛的问题，以提供一种更安全、有效、更 长久、无污染的供电技术。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供以下技术方案：
[0007] 方案一
[0008] -种可快速充电式心脏起搏装置，至少包括心脏起搏器和设置于所述心脏起搏器 内并为其提供电源的电源模块，所述可快速充电式心脏起搏装置还包括换能片和电流适配 电路，所述换能片、电流适配电路及电源模块依次连接，所述换能片将输入的声波信号转换 为电信号并将其输出至所述电流适配电路，所述电流适配电路将所述电信号转换为适于 为所述电源模块进行充电的直流电信号，所述电源模块接收所述直流电信号进行充电。
[0009] 作为上述可快速充电式心脏起搏装置的优选方案，所述换能片为1-3型压电复合 材料。
[0010] 作为上述可快速充电式心脏起搏装置的优选方案，所述换能片的形状为圆柱形， 且换能片的直径为2-5个所接收声波信号的波长。
[0011] 作为上述可快速充电式心脏起搏装置的优选方案，所述电流适配电路为整流电路 或AC/DC电路芯片。
[0012] 作为上述可快速充电式心脏起搏装置的优选方案，所述电源模块为适于充电的锂 电池。
[0013]方案二
[0014] 另外，本实用新型还提供了一种可快速充电式心脏起搏系统，至少包括心脏起搏 器和设置于所述心脏起搏器内并为其提供电源的电源模块，所述可快速充电式心脏起搏系 统还包括声波输出装置、换能片、电流适配电路，所述换能片、电流适配电路以及电源模块 依次连接，所述声波输出装置向换能片发射超声波信号，所述换能片接收所述超声波信号 并将其转换成电信号予以输出，所述电流适配电路接收所述电信号并将其转换成适于为所 述电源模块进行充电的直流电信号，所述电源模块接收所述直流电信号进行充电。
[0015] 作为上述可快速充电式心脏起搏系统的优选方案，所述可快速充电式心脏起搏系 统还包括一 B超探头和供连接所述B超探头的B超装置，且所述B超探头设置于所述声波 输出装置上。
[0016] 作为上述可快速充电式心脏起搏系统的优选方案，所述换能片为由1-3型压电复 合材料。
[0017] 作为上述可快速充电式心脏起搏系统的优选方案，所述声波输出装置输出的超声 波信号为脉冲式聚焦超声波。
[0018] 作为上述可快速充电式心脏起搏系统的优选方案，所述声波输出装置为聚焦换能 器。
[0019] 如上所述，本实用新型具有以下有益效果：（1)本实用新型创新地采用1-3型压电 复合材料作为能量转换介质，并配合电流适配电路一起设置在心脏起搏器中，从而提供一 种可充电式的心脏起搏装置，有效地避免了现有技术中，需要通过手术的方式来实现对心 脏起搏器中电池的更换的问题，进而降低了患者的手术带来的意外风险和疼痛；另外，本实 用新型中的快速可充电式心脏起搏系统可以通过声波输出装置来向为1-3型压电复合材 料的换能片发射输出超声波信号，从而可以实现高效的能量传递和转换，进而实现对于心 脏起搏器中电源模块的快速充电。
【附图说明】
[0020] 图1显示为本实用新型一种可快速充电心脏起搏装置的原理示意图。
[0021] 图2显示为一种可快速充电心脏起搏系统的原理示意图。
[0022] 图3显示为上图2中一种可快速充电心脏起搏系统与B超装置配合实施的原理示 意图。
[0023] 图4显示为一种圆形结构的1-3型压电复合材料来实现的声波接收装置示意图。
[0024] 图5显示为谐振频率为0. 8MHz的1-3型压电复合材料换能片和PZT-5压电材料 换能片的阻抗对比曲线图。
[0025] 附图标号说明
[0026] 10心脏起搏器
[0027] 20 电源模块
[0028] 30 电流适配电路
[0029] 40换能片
[0030] 41a上电极
[0031] 41b下电极
[0032] 42压电陶瓷方柱
[0033] 43聚合物
[0034] 50声波接收装置
[0035] 60 B超探头
[0036] 70 B超装置
【具体实施方式】
[0037] 以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说 明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另 外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应 用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况 下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038] 需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本 构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状 及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局 型态也可能更为复杂。
[0039] 实施例一
[0040] 请参考图1，示出了一种快速可充电式心脏起搏装置的原理示意图，如图所示，所 述快速可充电式心脏起搏装置至少包括心脏起搏器10和设置于所述心脏起搏器10内并为 其提供电源的电源模块20、以及换能片40和电流适配电路30，其中，所述换能片40、电流适 配电路30及电源模块20依次连接，所述换能片40将输入的声波信号转换为电信号并将其 输出至所述电流适配电路30,所述电流适配电路30将所述电信号转换为适于为所述电源 模块20进行充电的直流电信号，所述电源模块20接收所述直流电信号进行充电。
[0041 ] 通过上述快速可充电式心脏起搏装置，将其植入到人体内后并在其电源将要耗尽 时，可在体外向其换能片40发射超声波信号，并利用换能片40将该超声波信号转换成电信 号，进而在经由电流适配电路30对该电信号进行整流后为心脏起搏器10中的电源模块20 提供直流电信号以进行快速充电，从而避免了现有做法中通过手术的手段来进行心脏起搏 器10中电池更换的问题。
[0042] 实施例二
[0043] 为了配合实施例一中的可快速充电式心脏起搏装置工作，本实用新型还提供了一 种可快速充电式心脏起搏系统，用于更好地实现对心脏起搏器10进行快速地充电。具体 地，请结合图2,图2示出了一种可快速充电式心脏起搏系统的原理示意图，如图所示，所述 可快速充电式心脏起搏系统至少包括心脏起搏器10和设置于所述心脏起搏器10内并为其 提供电源的电源模块20、以及声波输出装置、换能片40、电流适配电路30,所述换能片40、 电流适配电路30以及电源模块20依次连接，所述声波输出装置向换能片40发射超声波信 号，所述换能片40接收所述超声波信号并将其转换成电信号予以输出，所述电流适配电路 30接收所述电信号并将其转换成适于为所述电源模块20进行充电的直流电信号，所述电 源模块20接收所述直流电信号进行充电。
[0044] 与实施例一所不同的是，本实施例二中设置了与所述换能片40向配合工作的声 波输出装置，所述声波输出装置用于输出超声波信号作为能量，从而为心脏起搏其充电提 供能量源。
[0045] 进一步地，结合图3,示出了上述可快速充电式心脏起搏系统的进一步实施方式， 即还可以在上述实施例二中设置B超探头60以及供连接所述B超探头60的B超装置70， 所述B超探头60可供扫描患者的皮肤表面以快速获取位于患者体内换能片40的位置，而 该B超装置70为现有医院中所使用的B超设备。只需要将B超探头60连接至现有的B超 装置70中即可通过B超探头60的扫面来获取人体组织内的图像并在B超装置70中显示， 从而可以帮助快速找到声波接受装置在体内的位置。具体地，所述B超探头60可以设置在 所述声波输出装置上，以实现先通过B超探头60来获取体内图像并快速找到声波接收装 置50的位置，进而再打开声波输出装置来向声波接受装置输出超声波信号。
[0046] 进一步地，为了避免在输出超声波充电的过程中，由于长时间的超声波辐射从而 导致体内积热，进而损伤皮肤组织，本实用新型中的所述声波输出装置做脉冲式地输出聚 焦超声波，而且聚焦是通过发射端（即声波输出装置）实现的，而所述声波输出装置可以采 用聚焦换能器来予以实现。其中，聚焦的焦点大小