自供能膀胱起搏器制造技术

本发明专利技术提供一种自供能膀胱起搏器，其特征在于，包括脉冲发生器、刺激电极以及发电部。发电部包括发电主体、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，发电主体通过贴附于心脏表面以采集心脏能量用于产生电能。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。本发明专利技术的自供能膀胱起搏器无需更换电池，可以终身使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自供能膀胱起搏器，属于医疗器械领域。
技术介绍
随着人类对各种疾病的认识不断深入，越来越多的疾病已经可以采用植入式电子装置进行诊断或治疗。其中，膀胱起搏器是通过刺激骶神经，调节与排尿相关的膀胱、括约肌和盆底的神经反射，使异常的神经反射重新到达平衡，从而有效地控制排尿功能障碍的症状。可用于因患各种疾病造成急迫性尿失禁、尿频尿急综合征、非梗阻性慢性尿潴留、膀胱过度活动症以及间质性膀胱炎等经保守治疗效果不理想的患者。但是，膀胱起搏器的电池使用寿命为5?8年，电量耗竭后必须手术更换电池。这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。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种自供能膀胱起搏器，其特征在于，包括脉冲发生器、刺激电极以及发电部。发电部包括发电主体、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，发电主体通过贴附于心脏表面以采集心脏能量用于产生电能。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。另外，在本专利技术的自供能膀胱起搏器中，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。另外，在本专利技术的自供能膀胱起搏器中，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。另外，在本专利技术的自供能膀胱起搏器中，还可以具有这样的特征:其中，发电主体的形状为长圆形。另外，在本专利技术的自供能膀胱起搏器中，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。另外，在本专利技术的自供能膀胱起搏器中，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。另外，在本专利技术的自供能膀胱起搏器中，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级压电材料的单层或多层结构。另外，在本专利技术的自供能膀胱起搏器中，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。专利技术的作用与效果根据本专利技术的自供能膀胱起搏器，由于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级压电材料发生形变，从而转化为电能。因此只要心脏跳动，本专利技术即可利用患者自身的生物能而提供电能，免去了使用电池作为电源的必要，解决了电池能量耗竭后需要手术更换电池的问题。另外，由于本专利技术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。由于本专利技术采用纳米级压电材料作为发电主体,不仅可以有效地将体内的生物能转化为电能，而且体积微小，更适合体内植入。此外，由于本专利技术采用生物相容性好的柔性高分子绝缘材料封装，因此既能将发电主体与体内环境隔离，还可将心脏形变产生的压力有效的传导至压电材料。并且，由于本专利技术的发电主体位于心脏外部，不与血液直接接触，因而不存在血栓形成以及中风(心肌梗塞或脑梗塞)的风险。【附图说明】图1是本专利技术实施例一的自供能膀胱起搏器的发电主体为四边形的示意图；图2是本专利技术实施例一的自供能膀胱起搏器的发电主体的局部截面图；图3是本专利技术实施例二的自供能膀胱起搏器的发电主体为三角形的示意图；图4是本专利技术变形例的发电主体为长圆形的示意图；以及图5是本专利技术实施例一的电路图。【具体实施方式】以下结合附图来说明本专利技术自供能膀胱起搏器的【具体实施方式】，< 实施例一 >图1是实施例1中自供能膀胱起搏器的发电主体为四边形的示意图，如图1所示，自供能膀胱起搏器20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21，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。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21的发电结构。发电主体21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21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。输出单元具有输出电极14和整流滤波电路15，输出电极14用于将发电主体21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。电能存储单元16将电能供应给自供能膀胱起搏器的脉冲发生器17。脉冲发生器17产生高频电脉冲通过刺激电极18刺激骶神经，从而调节与排尿相关的膀胱、括约肌和盆底的神经反射，使异常的神经反射重新到达平衡，从而有效地控制排尿功能障碍的症状。图2是本专利技术实施例的自供能膀胱起搏器的发电主体部分的截面图，发电主体21为多层薄膜结构，如图2所示，发电主体21的中心层为压电材料层31，在本实施例中，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和当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自供能膀胱起搏器，其特征在于，包括：用于产生电刺激的脉冲发生器；与该脉冲发生器相连，并刺激骶神经的刺激电极；以及为所述脉冲发生器供电的发电部，其中，所述发电部包括发电主体、输出单元、电能存储单元、固定单元以及封装层，所述发电主体为多层薄膜结构，包括位于所述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，所述发电主体通过贴附于心脏表面以采集心脏能量用于产生电能，所述输出单元与所述电极层相连接，用于将发电主体产生的电流输出给所述电能存储单元，所述电能存储单元用于存储电能并为所述脉冲发生器供电，所述固定单元位于所述发电主体的边缘，用于将发电主体固定于心外膜，所述封装层覆盖于所述发电主体、所述输出单元、所述电能存储单元以及所述固定单元的表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，曲丹，郎希龙，徐志云，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二军医大学，
类型：发明
国别省市：上海;31