【技术实现步骤摘要】
一种心脏内能量采集装置及植入式电子医疗器
本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种心脏内能量采集装置及植入式电子医疗器。
技术介绍
随着医疗技术的不断发展，满足各类疾病诊断与检测的微型植入式电子医疗器件日益增多。如心脏起搏器、脑起搏器等植入式脉冲发生器被广泛应用于医学诊断和治疗领域。然而几乎所有的植入式医疗器件均采用电池等能量存储介质进行供能，锂电池作为目前最为成熟的一种电源已经应用到了临床当中，但它依然有一个不可回避的缺点-电池容量有限，因而影响植入式电子医疗器件工作寿命，当存储介质电量的下降以及耗尽时植入的医疗器件不能正常工作或是停止工作，严重危害患者生命健康。目前主要是通过周期性的器件替换手术来解决这类问题，这不仅需要支付昂贵的医疗费用，而且需要承担较大的手术风险。为了解决上述问题，现有技术中提出了一些通过能量采集技术采集生物器官表面的生物机械能并将其转化为电能而实现电子器件自供能的方式。例如，采用具有纳米压电材料的压电纳米发电机或采用滑动摩擦纳米发电机贴覆于膈肌、心脏等生物器官的表面，通过呼吸或心脏表面收缩舒...
【技术保护点】
1.一种心脏内能量采集装置，其特征在于，所述装置包括：/n外壳；/n固定机构，设置在所述外壳上，所述固定机构配置为将所述外壳固定于心腔内部而使所述外壳可随心脏的跳动而运动；/n纳米发电机模块，封装在所述外壳中，所述纳米发电机模块配置为响应于所述外壳随心脏跳动时的运动而输出电能；以及/n电源管理模块，封装在所述外壳中，所述电源管理模块用于管理所述纳米发电机模块输出的电能；/n优选地，所述外壳包括具有生物相容性的绝缘材料；/n优选地，所述外壳的外直径为5mm-15mm，所述外壳的长度为1cm-5cm；/n优选地，所述外壳呈柱状；/n优选地，所述固定机构设置在所述外壳的端部或侧部...
【技术特征摘要】
1.一种心脏内能量采集装置，其特征在于，所述装置包括：
外壳；
固定机构，设置在所述外壳上，所述固定机构配置为将所述外壳固定于心腔内部而使所述外壳可随心脏的跳动而运动；
纳米发电机模块，封装在所述外壳中，所述纳米发电机模块配置为响应于所述外壳随心脏跳动时的运动而输出电能；以及
电源管理模块，封装在所述外壳中，所述电源管理模块用于管理所述纳米发电机模块输出的电能；
优选地，所述外壳包括具有生物相容性的绝缘材料；
优选地，所述外壳的外直径为5mm-15mm，所述外壳的长度为1cm-5cm；
优选地，所述外壳呈柱状；
优选地，所述固定机构设置在所述外壳的端部或侧部；
优选地，所述固定机构包括爪状固定机构、钩状固定机构、螺旋状固定机构、螺钉固定机构中的至少一种；
优选地，所述纳米发电机模块的长度为0.5cm-4.5cm；
优选地，所述电源管理模块的长度为0.5cm-4.5cm；
优选地，所述装置具有适于通过介入手术植入心腔内部的尺寸和形状；
优选地，所述装置应用于通过介入手术植入心腔内部而采集心脏跳动产生的生物机械能；
优选地，所述电源管理模块包括：
整流模块，用于将所述纳米发电机模块输出的交流电流转换为直流电流；
储能模块，用于存储所述整流模块输出的直流电流。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述纳米发电机模块包括：
第一空腔；
至少一个的发电单元，设置于所述第一空腔中；以及
至少一个的第一跳动体，可自由运动地设置于所述第一空腔中；
其中，所述第一跳动体配置为响应于心脏的跳动而接触和/或撞击所述发电单元，从而使所述发电单元向所述电源管理模块输出电信号；
优选地，所述第一跳动体为多面体、柱体、球体、椭球体中的任一种；
优选地，所述电源管理模块包括与所述发电单元的数量相对应的至少一个的整流单元；每一所述发电单元连接一所述整流单元，全部所述整流单元的输出端并联。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述发电单元为摩擦纳米发电单元，所述发电单元包括：
第一电极层、与所述第一电极层接触设置的第一摩擦层；
第二电极层、与所述第二电极层接触设置的第二摩擦层；
其中，所述第一摩擦层和所述第二摩擦层面对面设置并间隔开一可供至少一个所述第一跳动体自由运动的空间，所述第一跳动体配置为响应于心脏的跳动而在所述第一摩擦层和所述第二摩擦层之间运动，使所述第一跳动体与所述第一摩擦层接触和分离、与所述第二摩擦层接触和分离，从而使所述第一电极层和所述第二电极层向所述电源管理模块输出电信号；
优选地，所述发电单元的数量为多个，多个所述发电单元堆叠设置；并且每一所述发电单元的第一摩擦层和第二摩擦层之间形成的空间中均设置有至少一个的所述第一跳动体；
优选地，所述发电单元的第一电极层和第二电极层沿所述外壳的长度方向依次设置，或者所述发电单元的第一电极层和第二电极层沿所述外壳的宽度方向依次设置；
优选地，所述第一摩擦层的材料与所述第一跳动体的外表面的材料之间存在得失电子能力差异；所述第二摩擦层的材料与所述第一跳动体的外表面的材料之间存在得失电子能力差异；
优选地，所述第一摩擦层、所述第二摩擦层、所述第一跳动体中的每个包括绝缘体材料、半导体材料、导体材料中的至少一种；
优选地，所述第一摩擦层和/或所述第二摩擦层为导体材料，并且所述导体材料的摩擦层代替与其接触设置的电极层；
优选地，所述第一跳动体的外直径为100μm-5mm；
优选地，所述第一电极层和所述第一摩擦层形成的发电层与所述第二电极层和所述第二摩擦层形成的发电层对称设置，并且所述第一摩擦层和所述第二摩擦层的材料相同；
优选地，所述第一摩擦层的接触表面、所述第二摩擦层的接触表面、所述第一跳动体的外表面中的至少一个包括微纳结构、纳米材料的点缀、纳米材料的涂层中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述发电单元为摩擦纳米发电单元，所述发电单元包括：
第三电极层、与所述第三电极层接触设置的第三摩擦层；
第四电极层、与所述第四电极层接触设置的第四摩擦层；
其中，所述第三摩擦层和所述第四摩擦层面对面设置并彼此间隔开，所述第一跳动体配置为响应于心脏的跳动而在所述第一空腔中运动并对所述第三摩擦层和/或所述第四摩擦层施加...
【专利技术属性】
技术研发人员：华伟，刘卓，胡奕然，赵超超，
申请(专利权)人：赵超超，
类型：发明
国别省市：河北;13
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