本发明专利技术公开了一种植入式电子刺激器的无线充装置，包括供电电源、脉冲发生电路、功率开关电路、发射电路、接收电路和桥式整流电路，供电电源的正极输出端分别与所述脉冲发生电路的电源输入端、功率开关电路的电源输入端、发射电路的电源输入端连接，脉冲发生电路的脉冲输出端与所述功率开关电路的信号输入端连接，功率开关电路的信号输出与所述发射电路信号输出端连接，发射电路发射输出端与所述接收电路接收输入端通过无线通信连接，接收电路的信号输出端与所述桥式整流电路的输入端连接，桥式整流电路的输出端与所述可充电电池连接。本发明专利技术通过采用发射线圈和接收线圈工作在谐振状态，提高了耦合效率，降低了干扰，避免射频对人体组织的危害。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械
，特别涉及电子刺激器的无线充技术，具体涉及一种植入式电子刺激器的无线充装置。
技术介绍
为了恢复人体功能或者治疗疾病，临床上，通过电刺激直接对人体施加电流。电刺激时，流经导线的电子电流转变为组织中流动的离子电流，从而能够引起可兴奋组织细胞膜上的跨膜电荷传输，施加这些电流的目的是使靶神经和肌肉去极化并达到阈值电压。各种刺激所用的电刺激器可分为体外或经皮刺激器和植入刺激器两种。体外刺激器无法可靠地重复激发和选择性刺激深层肌肉，因此，临床应用受到限制。植入刺激是指刺激器的所有组成部分，包括电池、脉冲发生器、导线和电极等，永久植入体内，而且系统被植入后皮肤封闭。植入式神经刺激是以一定程度的电流脉冲刺激靶点神经，以调整或恢复脑部、神经或肌肉的功能，使症状缓解的一种方法。植入式神经刺激器最常见的临床应用有心脏起博、人工耳蜗、迷走神经刺激器等。心脏起搏将电极、电源、电路等全部植入体内。起搏器为心脏提供合适间隔的电刺激以代替心脏传导障碍造成的兴奋中断，对心室的电刺激可缓减或消除心动过缓的症状，节律性刺激(起搏)可以提高心率，以满足身体对氧气的需要。人工耳蜗是一种电子装置，它代替病变受损的听觉器官，把声音转换成编码的电信号传入人体的内耳耳蜗，刺激分布在那里的听神经纤维，再由大脑产生听觉。人工耳蜗是许多耳聋患者的重要选择，它可以帮助有重度及深度听力障碍的人重获听觉，使他们在有声世界里更好地与人交流，迷走神经刺激器是通过手术植入安装在颈部的装置，它对迷走神经施加周期性的温和电刺激。临床应用结果已经证明，当抗癫痫药物效力不够，或者药物的副作用太大，或者无法进行神经外科手术时，迷走神经刺激器可以有效控制某些癫痫病症，在某些情况下，迷走神经刺激器还能够有效地止住癫痫发作，且副作用很小。此外，植入式神经刺激器的其他临床应用主要有脊髓刺激治疗疼痛，深部脑刺激治疗帕金森病、震颤和肌张力障碍，骶神经刺激治疗尿失禁等。植入式神经刺激器一般包括植入式脉冲发生器和电极，前者用于根据医生程控设置的参数产生电脉冲，后者用于将电脉冲传递到靶神经，如果二者在患者皮下距离较远，则中间用延长导线转接。从能量提供方式上分，植入式神经刺激器有体外射频(RF)供电式、原电池供电式和可充电式电池供电式三类。体外射频供电需要将射频电源放置外，适合于不连续工作的植入式刺激器，而原电池供电式刺激可连续工作，但原电池的体积占去了刺激器的很大空间，这对植入式产品来说是不利的，因为任何植入式产品对于宿主来说都是异物，显而易见，体内异物的体积越小越好。此外，原电池的使用寿命也是决定刺激器寿命的主要因素。刺激器使用寿命越长，则折合到年度的费用越低，而且患者可以推迟手术更换刺激器的周期，减少痛苦。为延长使用寿命，需要更大的电池容量。尺寸和重量要尽量小，兼顾这看似矛盾的二者需求，最佳的方法就是使用可充电电池。可充电刺激器具有小的体积和重量，通过每隔几周一次的充电，可实现较高剂量的刺激和较长的使用寿命，是具有良好综合性能的产品。目前，各种无线充电器方案较多，但大多数无线充电器采用平面线圈进行发射和接收，传输距离较近，不适合作为体内植入式电子刺激器的充电器，而且这些产品的工作频率较高，对发射器和接收器之间的人体组织有较大的不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的为解决现有技术的上述问题和不足，本专利技术提供了一种植入式电子刺激器的无线充装置，本专利技术通过调节各个线圈的空间方位，使之产生的磁场在接收线圈处形成聚焦，从而增大了接收线圈和发射线圈之间的距离，而且采用较低的工作频率，降低了对人体组织的影响，为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种植入式电子刺激器的无线充装置，包括可充电电池，还包括供电电源、脉冲发生电路、功率开关电路、发射电路、接收电路和桥式整流电路，所述供电电源的正极输出端分别与所述脉冲发生电路的电源输入端、功率开关电路的电源输入端、发射电路的电源输入端连接，该脉冲发生电路的脉冲输出端与所述功率开关电路的信号输入端连接，所述功率开关电路的信号输出与所述发射电路信号输出端连接，该发射电路发射输出端与所述接收电路接收输入端通过无线通信连接，该接收电路的信号输出端与所述桥式整流电路的输入端连接，该桥式整流电路的输出端与所述可充电电池连接。优选地，所述脉冲发生电路包括PWM控制器、电阻R0、电容C0和电容C1、电容C2，所述功率开关电路包括场效应管Q1、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3和稳压二极管D1，所述发射电路包括谐振电容C5和若干并联的发射电感Ln，所述PWM控制器的参考电压输入端分别与所述电容C2的一端、电阻R0的一端连接，所述电阻R0的另一端与所述电容C0的一端、PWM控制器的振荡输入端连接，该PWM控制器的采样输入端分别与电容C3的一端、电阻R1的一端连接，PWM控制器的脉冲输出端分别与所述稳压二极管D1的阴极、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与所述场效应管Q1的栅极连接，所述场效应管Q1的源极与所述电阻R1的另一端、电阻R3的一端连接，该场效应管Q1的漏极与若干并联的发射电感Ln的一端、谐振电容C5的一端连接，若干并联的发射电感Ln的另一端、谐振电容C5的另一端、电容C4的一端都与供电电源的正极输出端连接，所述PWM控制器的电源输入端与所述供电电源的正极输出端、电容C1的一端连接，所述PWM控制器的反馈输入端、电容C0的另一端、电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的一端、电阻R3的另一端分别与地连接，所述发射电感Ln与所述接收电路的接收输入端通过无线通信连接，所述桥式整流电路包括整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4和整流二极管D5，所述接收电路的第一输出端分别与所述整流二极管D2的阳极、整流二极管D4的阴极连接，所述接收电路的第二输出端分别与所述整流二极管D3的阳极、整流二极管D5的阴极连接，所述整流二极管D2的阴极与所述整流二极管D3的阴极连接后再与可充电电池的正极连接，所述整流二极管D4的阳极与所述整流二极管D5的阳极连接后再与可充电电池的负极连接。优选地，所述接收电路包括接收电感LR、电容C6，所述接收电感LR与所述电容C6并联后的第一端与所述整流二极管D2的阳极、整流二极管D4的阴极连接，所述接收电感LR与所述电容C6并联后的第二端与所述整流二极管D3的阳极、整流二极管D5的阴极连接。优选地，所述若干并联的发射电感Ln至少为五个线圈并联而成。优选地，所述五个线圈并联成所述的发射电感Ln时的各个线圈轴线交汇在同一焦点上。优选地，每个所述的线圈内还设有磁芯，每个所述的线圈环绕在所述磁芯上，所述由线圈和磁芯的轴线也交汇在同一焦点上。优选地，所述磁芯为铁氧体圆柱形磁芯，每个磁芯上环绕的线圈为60匝。优选地，所述线圈的电感量不小于200μH。综上所述，本专利技术由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：(1)、无线充电方案可有效地缩小植入式电刺激器的体积，延长植入式电刺激的使用寿命，可以推迟患者手术更换刺激器的周期，减少了伤害和痛苦。(2)、本专利技术采用多发射线圈，通过合理布局各线圈的空间位置，使之在接收线圈处形成较强的交流磁场，从而扩大了无线充电器的充电距离，提高了充电效率；而且本专利技术采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种植入式电子刺激器的无线充装置，包括可充电电池(BT)，其特征在于，还包括供电电源(1)、脉冲发生电路(2)、功率开关电路(3)、发射电路(4)、接收电路(5)和桥式整流电路(6)，所述供电电源(1)的正极输出端分别与所述脉冲发生电路(2)的电源输入端、功率开关电路(3)的电源输入端、发射电路(4)的电源输入端连接，该脉冲发生电路(2)的脉冲输出端与所述功率开关电路(3)的信号输入端连接，所述功率开关电路(3)的信号输出与所述发射电路(4)信号输出端连接，该发射电路(4)发射输出端与所述接收电路(5)接收输入端通过无线通信连接，该接收电路(5)的信号输出端与所述桥式整流电路(6)的输入端连接，该桥式整流电路(6)的输出端与所述可充电电池(BT)连接。
【技术特征摘要】
1.一种植入式电子刺激器的无线充装置，包括可充电电池(BT)，其特征在于，还包括供电电源(1)、脉冲发生电路(2)、功率开关电路(3)、发射电路(4)、接收电路(5)和桥式整流电路(6)，所述供电电源(1)的正极输出端分别与所述脉冲发生电路(2)的电源输入端、功率开关电路(3)的电源输入端、发射电路(4)的电源输入端连接，该脉冲发生电路(2)的脉冲输出端与所述功率开关电路(3)的信号输入端连接，所述功率开关电路(3)的信号输出与所述发射电路(4)信号输出端连接，该发射电路(4)发射输出端与所述接收电路(5)接收输入端通过无线通信连接，该接收电路(5)的信号输出端与所述桥式整流电路(6)的输入端连接，该桥式整流电路(6)的输出端与所述可充电电池(BT)连接。2.根据权利要求1所述的一种植入式电子刺激器的无线充装置，其特征在于：所述脉冲发生电路(2)包括PWM控制器(IC1)、电阻R0、电容C0和电容C1、电容C2，所述功率开关电路(3)包括场效应管Q1、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3和稳压二极管D1，所述发射电路(4)包括谐振电容C5和若干并联的发射电感Ln，所述PWM控制器(IC1)的参考电压输入端(VREF)分别与所述电容C2的一端、电阻R0的一端连接，所述电阻R0的另一端与所述电容C0的一端、PWM控制器(IC1)的振荡输入端连接，该PWM控制器(IC1)的采样输入端(IN)分别与电容C3的一端、电阻R1的一端连接，PWM控制器(IC1)的脉冲输出端(OUT)分别与所述稳压二极管D1的阴极、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与所述场效应管Q1的栅极连接，所述场效应管Q1的源极与所述电阻R1的另一端、电阻R3的一端连接，该场效应管Q1的漏极与若干并联的发射电感Ln的一端、谐振电容C5的一端连接，若干并联的发射电感Ln的另一端、谐振电容C5的另一端、电容C4的一端都与供电电源(1)的正极输出端连接，所述PWM控制器(IC1)的电源输入端(VCC)与所述供电电源(1)的正极输出端、电容C1的一端连接，所述PWM控制器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：白宝丹，康碧，陶张杨，张华元，侯露露，
申请(专利权)人：上海健康医学院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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