CN103845803A - 一种具有无线通信功能的植入式医疗设备及系统 - Google Patents

一种具有无线通信功能的植入式医疗设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，包括外壳、电路板、设置在所述外壳上的头部，头部包括用于在植入式医疗设备与体外控制装置之间传输无线通信信号的无线通信天线，无线通信天线的第一端部与电路板相连接，无线通信天线的第二端部与外壳的壳体相连接。本发明还公开了具有上述无线通信功能的植入式医疗系统。与现有技术相比，由于无线通信天线的第二端部与外壳的壳体相连接，将壳体作为无线通信天线的延伸部分，从而满足了通信天线的长度要求。并且，体积较小、结构简单，便于放置在空间狭小的植入式医疗设备的头部，使无线通信天线能够在较低的发射功率下和体外控制装置可靠通信，减少了高频辐射对人体的危害。

Description

一种具有无线通信功能的植入式医疗设备及系统
技术领域
本发明涉及一种具有无线通信功能的植入式医疗设备及植入式医疗系统。
背景技术
植入式医疗系统通常包括植入式神经电刺激系统(包括脑深部电刺激DBS，植入式脑皮层刺激CNS，植入式脊髓电刺激SCS，植入式骶神经电刺激SNS，植入式迷走神经电刺激VNS等)、植入式心脏电刺激系统(俗称心脏起搏器)、植入式药物输注系统(IDDS)等。
以植入式神经电刺激系统为例，主要包括植入体内的脉冲发生器、电极以及体外的控制装置。其中，脉冲发生器与电极相连接，从而将脉冲发生器所产生的脉冲传输到电极，脉冲发生器产生的脉冲信号由电极传输至特定神经靶点进行电刺激，从而使人体机能恢复到正常运作的状态。体外控制装置包括医生程控器、病人控制器。
其中，病人控制器是为病人配备的用来根据自己的情况控制开关或者调节体内脉冲发生器的输出参数的装置，病人通常仅能够在医生设置的调节范围内自行调节。医生程控器是医生用来根据病人情况监控调节体内脉冲发生器的输出参数的装置，通常一个医生程控器可用来控制多个脉冲发生器。病人控制器和医生程控器可通过无线通信模式、磁性线圈或其他通信方式与脉冲发生器进行通信。
现有技术中的植入式医疗设备中通过设置无线通信天线与体外控制装置进行无线通信，由于植入式医疗设备与体外控制的通信频率在402～405MHz之间，因此对于单极天线来说通常需要较长的长度才能达到需要的通信距离和效果，但对于植入式医疗设备的头部内部极为有限的空间来说，放置较长的无线通信天线较为困难，且会影响设置于植入式医疗设备头部内部其他电气部件。因此，如何满足单极天线的长度要求并安全的放置在植入式医疗设备内部是亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，它的无线通信天线的体积较小、结构简单，便于放置在空间狭小的植入式医疗设备的头部，并且能够在较低的发射功率下和体外控制装置可靠通信。
根据本发明所提供的技术方案，一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，包括：
外壳，所述外壳的内腔体内设置有电路板；
设置在所述外壳上的头部，所述头部包括用于在植入式医疗设备与体外控制装置之间传输无线通信信号的无线通信天线，所述无线通信天线的第一端部与所述电路板相连接；
所述无线通信天线的第二端部与所述外壳的壳体相连接。
优选地，所述无线通信天线由多个直线段和弧线段首尾相连组成。
优选地，所述无线通信天线包括多个首尾相连的U形弧线段。
优选地，所述的植入式医疗设备还包括穿出所述外壳用于连接电路板和无线通信天线的馈通连接器，所述无线通信天线的第一端部与所述馈通连接器伸出外壳的一端部相连接。
优选地，所述无线通信天线为单极天线。
优选地，所述无线通信天线的长度为5～10cm。
优选地，所述每个U形弧线段之间的间隔为0.4～1mm。
优选地，所述无线通信天线的中心频率为403.5MHz，带宽至少为3MHz。
优选地，所述电路板包括无线通信天线的第一端部相连接的匹配电路和无线信号发射/接收电路。
本发明还提供了一种具有无线通信功能的植入式医疗系统，包括植入式医疗设备、可与所述植入式医疗设备无线通信的医生程控仪和病人控制器，所述植入式医疗设备，包括外壳，所述外壳的内腔体内设置有电路板；设置在所述外壳上的头部，所述头部包括用于在植入式医疗设备与体外控制装置之间传输无线通信信号的无线通信天线，所述无线通信天线的第一端部与所述电路板相连接；所述无线通信天线的第二端部与所述外壳的壳体相连接。
优选地，所述无线通信天线由多个直线段和弧线段首尾相连组成。
优选地，所述无线通信天线由多个U形弧线段首尾相连组成。
优选地，所述的植入式医疗设备还包括穿出所述外壳用于连接电路板和无线通信天线的馈通连接器，所述无线通信天线的第一端部与所述馈通连接器伸出外壳的一端部相连接。
优选地，所述无线通信天线为单极天线。
优选地，所述无线通信天线的长度为5～10cm。
优选地，所述每个U形弧线段之间的间隔为0.4～1mm。
优选地，所述无线通信天线的中心频率为403.5MHz，带宽至少为3MHz。
与现有技术相比本发明的优点是：由于无线通信天线的第二端部与所述外壳的壳体相连接，将壳体作为无线通信天线的延伸部分，从而满足了通信天线的长度要求。并且，体积较小、结构简单，便于放置在空间狭小的植入式医疗设备的头部，使无线通信天线能够在较低的发射功率下和体外控制装置可靠通信，减少了高频辐射对人体的危害。
附图说明
附图1为植入式医疗系统的结构示意图；
附图2为植入式医疗设备的结构示意图；
附图3为植入式医疗设备的无线通信天线与壳体相连接的结构示意图(蛇形天线)；
附图4为植入式医疗设备的无线通信天线与壳体相连接的结构示意图(弧形天线)；
附图5为本发明的无线通信天线电路连接结构示意图；
其中：
1、植入式医疗设备；10、外壳；101、电路板；102、匹配电路；2、体外控制装置；103、发射/接收电路；20、头部；201、金属挡块；202、无线通信天线；203、馈通连接器；204、第一端部；205、第二端部；3、电极。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
参照图1，以植入神经电刺激系统为例，主要包括植入体内的植入式医疗设备1、电极3，以及位于体外的控制装置2，本实施方式中植入式医疗设备1为植入式脉冲发生器。植入式脉冲发生器与电极3电连接，从而将植入式脉冲发生器所产生的脉冲传输到电极3，以对神经靶点进行电刺激，达到治疗的效果。电极3具有4对触点，该4对触点与植入式脉冲发生器的头部的4对金属挡块201相对应，用于将电极3与脉冲发生器相固定连接。
参照图2、图3和图5，一种具有无线通信天线的植入式医疗设备1，包括外壳10，所述外壳10的内腔体内设置有电路板101，电路板101包括微处理器单元、匹配电路102和无线信号发射/接收电路103，用于处理天线接收到的无线信号。匹配电路102与无线通信天线202的第一端部204相连接，无线信号发射/接收电路103与匹配电路102相连接。
植入式医疗设备1的外壳10上设置有头部20，所述头部20包括用于在植入式医疗设备与体外控制装置之间传输无线通信信号的无线通信天线202，所述无线通信天线的第一端部204与所述电路板101相连接，所述无线通信天线202的第二端部205与所述外壳10的壳体相连接。与现有技术相比，由于本发明将壳体作为无线通信天线的延伸部分，从而满足了通信天线的长度要求，使无线通信天线能够在较低的发射功率下和体外控制装置可靠通信，减少了高频辐射对人体的危害。
本实施方式中，所述无线通信天线202为蛇形的单极天线，由多个直线段和弧线段首尾相连组成，无线通信天线的长度为5～10cm。由于无线通信天线的体积较小、结构简单，便于放置在空间狭小的植入式医疗设备的头部。在其他的实施方式中，所述无线通信天线也可包括多个首尾相连的U形弧线段，每个U形弧线段之间的间隔为0.4～1mm，以增加无线通信天线的长度。所述无线通信天线的中心频率为403.5MHz，带宽至少为3MHz。
在其他的实施方式中，无线通信天线202的至少一部分为迂回弯折形状，也可以是不规则的弯折形状，也可以由直线段和/或弧线段组成，使得无线通信天线在体积较小的限制下增长通信天线的长度。如图4所示，无线通信天线202的第一端部204与电路板101相连接，第二端部205与外壳10相连接。
植入式医疗设备1还包括穿出外壳10用于连接电路板和无线通信天线的馈通连接器203，无线通信天线202的第一端部204与馈通连接器203伸出外壳的一端部相连接。
本发明还提供了一种具有无线通信功能的植入式医疗系统，包括植入式医疗设备、可与所述植入式医疗设备无线通信的医生程控仪和病人控制器，所述植入式医疗设备的无线通信天线的第一端部与所述电路板相连接，第二端部与外壳的壳体相连接。本发明所述的植入式医疗设备可以是植入式神经刺激器、植入式心脏起搏器、植入式心律转复除颤器或者植入式药物输注器中的一种。
本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及实质的情况下，本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，包括： 
外壳，所述外壳的内腔体内设置有电路板； 
设置在所述外壳上的头部，所述头部包括用于在植入式医疗设备与体外控制装置之间传输无线通信信号的无线通信天线，所述无线通信天线的第一端部与所述电路板相连接； 
其特征在于：所述无线通信天线的第二端部与所述外壳的壳体相连接。 
2.根据权利要求1所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述无线通信天线由多个直线段和弧线段首尾相连组成。 
3.根据权利要求1所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述无线通信天线包括多个首尾相连的U形弧线段。 
4.根据权利要求1所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述的植入式医疗设备还包括穿出所述外壳用于连接电路板和无线通信天线的馈通连接器，所述无线通信天线的第一端部与所述馈通连接器伸出外壳的一端部相连接。 
5.根据权利要求1所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述无线通信天线为单极天线。 
6.根据权利要求2所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述无线通信天线的长度为5～10cm 。
7.根据权利要求3所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述每个U形弧线段之间的间隔为0.4～1mm。 
8.根据权利要求1所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述无线通信天线的中心频率为403.5MHz，带宽至少为3MHz。 
9.根据权利要求1所述的一种具有无线通信功能的植入式医疗设备，其特征在于：所述电路板包括无线通信天线的第一端部相连接的匹配电路和无线信号发射/接收电路。 
10.一种具有无线通信功能的植入式医疗系统，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一权利要求所述的植入式医疗设备、可与所述植入式医疗设备无线通信的医生程控仪和病人控制器。 
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