[发明专利]一种用于植入式心脏起搏器的无线充电与远程监控装置

说明书

本发明公开了一种用于植入式心脏起搏器的无线充电与远程监控装置，包括无线充电装置和远程监控装置，无线充电装置包括发射单元和接收单元，接收单元设置在用户体内，发射单元通过发射线圈和接收线圈之间的磁耦合谐振，对接收单元进行充电；远程监控装置包括电极、放大与滤波电路、微处理器、无线模块和用户端，电极将用户的心脏活动转换为电信号，并将电信号发送至放大与滤波电路中，之后将放大并滤波后的电信号发送至微处理器，通过无线模块将微处理器中的数据发送至用户端。本发明通过磁耦合谐振方式给植入式心脏起搏器内的可充电电池进行无线充电，延长心脏起搏器使用期限，同时可在充电时对心脏情况进行远程监控，查看是否出现心率失常。

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种用于植入式心脏起搏器的无线充电与远程监控装置。

背景技术

近年来，在诸如植入式心律转复除颤器(ICD)、左心室辅助装置(LVAD)和人造心脏起搏器的医学心脏装置方面取得了重大进展。迄今为止，心脏起搏器等系统已帮助了数百万患者。目前的心脏起搏器采用长效电池设计，电池寿命通常为6-10年。在电池完全放电后，患者需要进行手术以更换整个装置，在进行手术过程中，患者会面临并发症的风险，甚至危及生命的感染。

无线充电技术的出现，使得可充电电池逐步替代原电池。可充电电池的能量由外部电源提供。对于生物医学系统的应用，已经研究了多种能量转移方法，例如光学，超声和生物能源。其中，最成熟的技术是通过电磁感应进行无线供电。磁耦合谐振无线电能传输系统基于电磁感应原理，采用空心线圈，可以大大减小体积与质量，并且可以实现足够的功率传输和高效率。

植入式心脏起搏器通常用于治疗患有心律失常(心跳不规则)的患者，这需要对其进行持续监测。许多起搏器制造公司都试图研发远程监控器，以确保患者始终保持健康。诸如波士顿科学Latitude病人管理系统和Medtronic Carelink网络等设备已经推向市场。尽管这些装置可以达到监测患者所需的标准，但它们的主要缺点是需要连接线路来传输数据。有些系统通过引入基于短或长无线电链路的无线通信已经解决了便携性问题。

发明内容

发明目的：针对现有植入式心脏起搏器的使用寿命短，同时不易对患者进行监测的问题，本发明提出一种用于植入式心脏起搏器的无线充电与远程监控装置。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于植入式心脏起搏器的无线充电与远程监控装置，包括无线充电装置和远程监控装置，所述无线充电装置包括发射单元和接收单元，所述接收单元设置在用户体内，并与植入式心脏起搏器的电池电性连接，所述发射单元和远程监控装置设置在用户体外，所述发射单元包括发射线圈，所述接收单元包括接收线圈，所述发射线圈和接收线圈之间无线连接，所述接收线圈用于感应发射线圈产生的交变磁场，并在所述接收线圈中感应出高频电压信号，所述发射单元通过发射线圈和接收线圈之间的磁耦合谐振，对所述接收单元进行充电，即为所述植入式心脏起搏器的电池进行充电；

所述远程监控装置包括电极、放大与滤波电路、微处理器、直流电源、无线模块和用户端，当所述发射单元对接收单元进行充电时，所述电极设置在用户的胸口两侧，将用户的心脏活动转换为电信号，并将所述电信号发送至放大与滤波电路中，所述放大与滤波电路对电信号进行放大并滤波后，将所述放大并滤波后的电信号发送至微处理器中，所述微处理器将放大并滤波后的电信号转换为数字信号，并判断所述数字信号是否处于预设范围内，同时所述微处理器通过无线模块将判断结果发送至用户端中，所述直流电源电性连接放大与滤波电路和微处理器，为所述滤波电路和微处理器进行供电。