专利名称：一种植入式体内充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种生物医学工程领域的充电装置，具体是一种植入式体内充电
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背景技术：
植入式医疗系统通过适当刺激神经或肌肉，有助于帮助患者恢复某器官的生理机能。目前被广泛应用于视觉假体、人工耳蜗、膀胱假体，治疗原发性震颤、帕金森综合症、 肌张力障碍等。植入式医疗系统在植入体内后往往要数月甚至数年，因此如何给系统供能是至关重要的。目前，使用一次性不可充电电池植入体内作为供能装置，在电池耗尽后需取出更换电池，不仅增加医疗风险及成本，也增加病人痛苦。使用可充电电池，通过射频方法可以将能量从皮肤外部通过无线方式传入到植入式系统的供能装置中给电池充电，此方法传输功率小，速率慢，损耗大，较适用于低功耗的系统。通过直接经皮方式给植入式系统中供能装置的电池充电，可以加大传输功率，加快传输速率，减小损耗。经对现有技术文献的检索发现，Peng Cong等在5th International Conference on Networked Sensing Systems (2008) 80 - 86 上撰文"Wireless Less-Invasive Blood Pressure Sensing Microsystem for Small Laboratory Animal In Vivo Real-Time Monitoring。(“无线低损伤血压传感微系统用于小规模实验室动物体内实时监测”第五届网络监测系统国际会议。该文中提及的能量传输方式是基于无线射频方式，此方法传输功率小，速率慢，损耗大，不利于植入医疗系统体内充电。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足和缺陷，提供一种植入式体内充电装置， 该装置直接经皮体内充电方式，通过此方式给植入式电源充电，充电方便，创伤小，能够增大传输功率，提高传输速率，减小传输损耗，有利于植入式医疗系统的体内充电。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括聚合物封装外壳、可充电电池、 垫板、下金属网片、上金属网片、下聚合物垫层、上聚合物垫层、金属针、聚合物绝缘层、前金属套筒、后金属套筒，其中所述可充电电池、垫板、下聚合物垫层、下金属网片、上聚合物垫层、上金属网片均置于聚合物封装外壳内，所述前金属套筒置于金属针头部，并与金属针导通；所述后金属套筒置于金属针尾部，并与金属针绝缘；所述前金属套筒和后金属套筒之间绝缘.
将植入体内的可充电电池的正负极分别引出至互相绝缘的下金属网片和上金属网片上，当外部金属针透过皮肤插入体内后，金属针外部的前金属套筒连接下金属网片，后金属套筒连接上金属网片，将金属针尾部与后金属套筒尾部分别接充电电源正负极，形成充电回路，即可给植入体内可充电电池充电。本发明采用直接经皮体内充电方式，充电时创伤小，能够增大传输功率，提高传输速率，减小传输损耗，并且使用网片将电池正负极引出，使得外部金属针插头在插入充电时，整个网片区域都可与金属针插头形成良好的电接触，大大降低了插入时的对准要求， 方便充电，金属网和金属针插头的弹性接触，使金属针插头在充电完成拔出后，金属网由于其自身弹性能恢复原来状态，重复充电性能好，在金属针上使用套筒式结构，防止了外部聚合物绝缘层被金属网刮掉，大大提高充电的可靠性，有利于植入式医疗系统的体内充电。
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括聚合物封装外壳1、可充电电池2、垫板3、下聚合物垫层4、下金属网片5、上聚合物垫层6、上金属网片7、前金属套筒8、金属针9、后金属套筒10 和聚合物绝缘层11，其中可充电电池2、垫板3、下聚合物垫层4、下金属网片5、上聚合物垫层6、上金属网片7均置于聚合物封装外壳1内，金属针9上沉积有聚合物绝缘层11，前金属套筒8置于金属针9头部并与其导通，后金属套筒10置于金属针9尾部，分别与金属针9和前金属套筒8绝缘，下金属网片5与可充电电池2负极通过导线12连接导通，上金属网片7与可充电电池2正极通过导线连接13导通。本实施例中，所述的聚合物封装外壳1用浇注方法制成。本实施例中，所述的可充电电池2置于聚合物封装外壳1的最底部。本实施例中，所述的垫板3置于可充电电池2上部。本实施例中，所述的下聚合物垫层4置于垫板3上部。本实施例中，所述的下金属网片5置于下聚合物垫层4上部，并通过导线连接至可充电电池的正极。本实施例中，所述的上聚合物垫层6置于下金属网片5上部。本实施例中，所述的上金属网片7置于上聚合物垫层6上部，并通过导线连接至可充电电池2的负极。本实施例中，所述金属针9中间由聚合物绝缘层11包裹。本实施例中，所述后金属套筒10中间由聚合物绝缘层11包裹。本实施例中，所述前金属套筒8和后金属套筒10之间由聚合物绝缘层11绝缘。
当金属针9插入聚合物封装外壳后，前金属套筒8和下金属网片5接触导通，后金属套筒10和上金属网片7接触导通，可充电电池2的负极即由下金属网片5通过前金属套筒8引出至金属针9上，正极即由上金属网片7引出至上金属套筒10上，在金属针9和后金属套筒10上分别外接电源负极和正极，即可给可充电电池2充电。 上述实施例的结构简单、操作方便，本发明的直接经皮体内充电装置，充电时创伤小，能够增大传输功率，提高传输速率，减小传输损耗，并且使用网片将电池正负极引出，使得外部金属针插头在插入充电时，整个网片区域都可与金属针插头形成良好的电接触，大大降低了插入时的对准要求，方便充电，金属网和金属针插头的弹性接触，使金属针插头在充电完成拔出后，金属网由于其自身弹性能恢复原来状态，重复充电性能好，在金属针上使用套筒式结构，防止了外部聚合物绝缘层被金属网刮掉，大大提高充电的可靠性，有利于植入式医疗系统的体内充电。 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种植入式体内充电装置，其特征在于包括聚合物封装外壳、可充电电池、垫板、 下金属网片、上金属网片、下聚合物垫层、上聚合物垫层、金属针、聚合物绝缘层、前金属套筒和后金属套筒，其中所述可充电电池、垫板、下聚合物垫层、下金属网片、上聚合物垫层、 上金属网片均置于聚合物封装外壳内，所述前金属套筒置于金属针头部，并与金属针导通； 所述后金属套筒置于金属针尾部，并与金属针绝缘；所述前金属套筒和后金属套筒之间绝缘；将植入体内的可充电电池的正负极分别引出至互相绝缘的下金属网片和上金属网片上，当外部金属针透过皮肤插入体内后，金属针外部的前金属套筒连接下金属网片，后金属套筒连接上金属网片，将金属针尾部与后金属套筒尾部分别接充电电源正负极，形成充电回路，即可给植入体内可充电电池充电。
2.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述的可充电电池置于聚合物封装外壳的最底部。
3.根据权利要求1或2所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述的聚合物封装外壳用浇注方法制成。
4.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述的垫板置于可充电电池上部。
5.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述的下聚合物垫层置于垫板上部。
6.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述的下金属网片置于下聚合物垫层上部，并通过导线连接至可充电电池的正极。
7.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述的上聚合物垫层置于下金属网片上部。
8.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述的上金属网片置于上聚合物垫层上部，并通过导线连接至可充电电池的负极。
9.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述金属针中间由聚合物绝缘层包裹。
10.根据权利要求1所述的一种植入式体内充电装置，其特征是，所述后金属套筒中间由聚合物绝缘层包裹；所述前金属套筒和后金属套筒之间由聚合物绝缘层绝缘。
全文摘要
本发明公开了一种生物医学工程领域的植入式体内充电装置，包括聚合物封装外壳、可充电电池、垫板、下聚合物垫层、下金属网片、上聚合物垫层、上金属网片、前金属套筒、金属针、后金属套筒和聚合物绝缘层，将植入体内的可充电电池的正负极由导线分别引出至互相绝缘的下金属网片和上金属网片上，当外部金属针透过皮肤插入体内后，金属针外部的前金属套筒连接下金属网片，后金属套筒连接上金属网片，将金属针尾部与后金属套筒尾部分别接充电电源正负极，形成充电回路。本发明的直接经皮体内充电装置，结构简单，操作方便，充电时创伤小，能够增大传输功率，提高传输速率，减小传输损耗，并且降低了插入时的对准要求，重复充电性能好。
文档编号H02J7/00GK102280915SQ20111021543
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者何庆, 刘景全, 杨春生, 芮岳峰 申请人:上海交通大学