[发明专利]一种体内植入式医疗设备无线充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种体内植入式医疗设备无线充电方法，属于医疗器械技术领域。

背景技术

植入式医疗器械种类多样、应用范围广泛，目前市场上已有的植入式医疗产品多采用高能量密度的锂原电池进行供电，寿命大多较短。近年来，随着医疗技术的发展，植入式医疗产品的功能变的更加复杂，耗电量也随着增加，常规的锂原电池的寿命已经无法满足现在的应用需求，因此，开发寿命更长的可充电的植入式医疗器械产品已经成为未来发展的主流趋势。

由于植入式医疗产品需要长期植入患者体内，需要使用生物相容性较好的金属钛壳密封，并且和体外的充电装置间有皮肤等组织隔离，因此需要通过无线方式对体内植入式医疗设备进行能量传输。

目前主流的近距离无线充电技术一般采用电磁感应原理，这种充电方法需要发送和接收线圈之间存在很好的磁耦合才能有效的提高充电效率。然而当医疗设备植入体内后，患者很难对植入体内的医疗设备准确定位，存在由于体内外装置对不准确或者长时间对位引起体内植入式医疗器械发热增加的问题。

针对对位问题，目前已有的比较常规的对位方案有：

在充电间隙，周期性的进行体内外设备的信息交互，通过分析体内外设备的能量传输效率来判断对位是否准确，这种方案可以找到最佳的充电位置，但是对位调节速度受体内、外装置无线通信周期限制，存在调节响应速度慢的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术的定位时相应速度慢的问题的技术问题，从而提供一种定位时响应速度快的体内植入式医疗设备无线充电方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种体内植入式医疗设备无线充电系统，包括充电端和接收端；

充电端，包括，控制装置、信号产生装置、频率偏移装置、信号放大装置、状态监测装置、天线组件以及反馈装置和/或通讯装置；

信号产生装置，用于发出一组极性相反、固定相位差的方波信号；

频率偏移装置，用于对将信号产生装置发出的方波信号进行频率偏移，偏移后的频率为f0或者(101％-130％)f0，其中L为充电线圈的电感，单位为H，C为匹配电容的电容值，单位为F，fo为谐振频率值，单位为 Hz；

信号放大装置，用于将偏移后的方波信号进行放大；

天线组件，包括充电线圈、匹配电容和铁芯，用于接收信号产生装置产生的或者放大后的方波信号，并发出电磁波，充电线圈与匹配电容形成LC震荡；

状态检测装置，用于检测信号放大装置的发送电流或功率；

控制装置，接收状态检测装置检测到的信号放大装置的功率值或者根据接收到发送电流值计算出功率值，并根据该功率值与距离—功率值曲线换算得到充电线圈与接收线圈之间的距离；

反馈装置，用于向使用者反应充电线圈与接收线圈之间的距离值；

通讯装置，用于将充电线圈与接收线圈之间的距离值发送到智能设备上，通过智能设备向使用者反应充电线圈与接收线圈之间的距离值；

接收端，植入人体内，包括接收线圈和与接收线圈连接的充电电池，接收线圈能够接收到天线组件的电磁波并产生电流为充电电池充电。

优选地，本发明的体内植入式医疗设备无线充电系统，频率偏移装置，对将信号产生装置发出的方波信号进行频率偏移，偏移后的频率为f0。

优选地，本发明的体内植入式医疗设备无线充电系统，状态检测装置为电量检测芯片，用于检测信号放大装置的电流值。

优选地，本发明的体内植入式医疗设备无线充电系统，所述反馈装置为显示屏，显示屏显示控制装置11换算得到的距离或者以图形方式表示出距离的大小。

优选地，本发明的体内植入式医疗设备无线充电系统，所述铁芯包括中间的中间凸出部和位于边缘的边缘凸出部，中间凸出部与边缘凸出部之间为容纳充电线圈容纳槽。

优选地，本发明的体内植入式医疗设备无线充电系统，所述铁芯为铁氧体铁芯。

优选地，本发明的体内植入式医疗设备无线充电系统，所述中间凸出部与边缘凸出部在厚度方向上平齐。

优选地，本发明的体内植入式医疗设备无线充电系统，所述方波信号由至少两对极性相反单一谐波组成，每对单一谐波之间具有固定相位差。

本发明的有益效果是：