CN103893912A - 一种具有螺旋天线的植入式医疗设备及系统 - Google Patents

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周春明
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Abstract

本发明公开了一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，包括壳体、设置在壳体内的电池及电路板、与壳体密封连接的连接头部，连接头部包括轴向排列的与所述电路板电连接的多个连接块、无线通信天线及密封填充物，无线通信天线在连接块上方设置有至少具有一螺旋段，无线通信天线的一端与电路板相连接。本发明还公开了具有该螺旋天线的植入式医疗系统。与现有技术相比，无线通信天线的螺旋段使得天线在所占体积较小的情况下具备较长的长度，从而满足无线通信频率所对应的波长所要求的天线长度，且频带宽、圆极化特性和天线方向性好、通讯死角小、体积小、重量轻。且发射功率小，延长了有源植入式医疗设备的使用寿命，减少高频辐射对人体的危害。

Description

一种具有螺旋天线的植入式医疗设备及系统
技术领域
本发明涉及一种植入式医疗系统，具体地说，涉及一种具有螺旋天线的可无线通信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(即植入式神经刺激器)、电极以及体外的控制器。其中，脉冲发生器通过延伸导线与电极相连接，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。体外控制器包括医生程控器、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。
现有技术中的磁性线圈无线通信模式受外界磁场影响很大，容易误操作造成患者受到伤害，而现有技术中的无线通信天线线圈通常受植入式医疗设备体积约束长度都很短，不能满足所需波长的要求。
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螺旋天线的植入式医疗设备及系统，能够防止受外界磁场的影响且在有限体积内满足波长要求的长度。
根据本发明所提供的技术方案，一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，包括壳体、设置在壳体内的电池及电路板、与所述壳体密封连接的连接头部，所述连接头部包括轴向排列的与所述电路板电连接的多个连接块、无线通信天线及密封填充物，所述无线通信天线在连接块上方设置有至少具有一螺旋段，所述无线通信天线的一端与电路板相连接。
优选地，所述的无线通信天线包括一直线段天线和一螺旋段天线，所述直线段天线通过馈通连接器与电路板相连接，所述螺旋段天线的一端为自由端。
优选地，所述的无线通信天线包括一直线段天线和一螺旋段天线，所述直线段天线通过馈通连接器与电路板相连接，所述螺旋段天线的一端连接至壳体上。
优选地，所述植入式医疗设备为单腔植入式神经刺激器，所述连接块为4个，所述连接块的轴向开设有用于插入延伸导线插头的连接孔。
优选地，所述无线通信天线的导线直径为0.3～1mm，所述无线通信天线的长度为10～30mm。
优选地，所述无线通信天线的导线直径为0.5mm，所述无线通信天线的长度为20mm。
优选地，所述螺旋段的螺孔直径为2～6mm，所述螺旋段的螺距为0.3～1mm。
优选地，所述螺旋段的螺孔直径为4mm，所述螺旋段的螺距为0.5mm。
本发明还提供了一种植入式医疗系统，包括医生程控仪、病人控制器、植入电极，还包括如上所述的具有螺旋天线的植入式医疗设备，所述医生程控仪或病人控制器包括用于与所述螺旋天线无线通信的无线通信模块。
优选地，所述植入式医疗设备是植入式神经刺激器、植入式心脏起搏器或植入式药物输送器中的一种。
与现有技术相比本发明的优点是：由于本发明的无线通信天线在连接块上方设置有至少具有一螺旋段，使得天线在所占体积较小的情况下具备较长的长度，从而满足无线通信频率所对应的波长所要求的天线长度，且频带宽、圆极化特性和天线方向性好、通讯死角小，植入式医疗设备的体积也可以做的很小，重量较轻。并且，本发明的螺旋天线的发射功率小，能够显著延长有源植入式医疗设备的使用寿命，减少高频辐射对人体的危害。
附图说明
附图1为植入式医疗设备的螺旋天线示意图(实施方式一)；
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立体结构示意图；
附图4为植入式医疗设备的另一实施方式结构示意图(无线通信天线另一端与壳体相连接)；
附图5为植入式医疗设备的螺旋天线示意图(实施方式二)；
附图6为植入式医疗设备的螺旋天线示意图(实施方式三)；
附图7为植入式医疗设备的螺旋天线示意图(实施方式四)；
附图8为植入式医疗系统结构示意图；
其中：
1、植入式医疗设备；10、壳体；11、连接块；12、无线通信天线；13、螺旋段；14、直线段天线；15、螺旋段天线；16、馈通连接器；17、连接孔；18、连接头部；2、医生程控仪；3、病人控制器；4、植入电极。
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：
如附图1至3所示，一种具有螺旋天线的植入式医疗设备1，包括壳体10、设置在壳体10内的电池及电路板(图中未示出)、与壳体10密封连接的连接头部18，所述连接头部18包括轴向排列的与所述电路板电连接的多个连接块11、无线通信天线12及密封填充物，无线通信天线12在连接块11上方设置有至少具有一螺旋段13，无线通信天线12的一端与电路板相连接。
本实施方式中，植入式医疗设备1为单腔植入式神经刺激器，连接块11为4个，所述连接块11的轴向开设有用于插入延伸导线插头的连接孔17。无线通信天线12包括一直线段天线14和一螺旋段天线15，所述直线段天线14通过馈通连接器16与电路板相连接，所述螺旋段天线15的一端为自由端。
在其他的实施方式中，如附图4所示，无线通信天线12包括一直线段天线14和一螺旋段天线15，所述直线段天线14通过馈通连接器16与电路板相连接，所述螺旋段天线15的一端连接至壳体10上。
如附图5和图6中所示，无线通信天线12的螺旋段13可以设置在不同的位置，如附图7中所示，无线通信天线12还可以包括一直线段天线14和两个螺旋段天线15。
无线通信天线12的导线直径为0.3～1mm，可以是0.3mm、0.5mm、0.8mm及1.0mm，其中优选的导线直径为0.5mm。无线通信天线12的长度为10～30mm，可以是10mm、20mm、25mm或30mm，其中优选的无线通信天线12长度为20mm。
螺旋段13的螺孔直径为2～6mm，比如可以是2mm、4mm、5mm或6mm，其中优选的螺旋段13的螺孔直径为4mm。螺旋段13的螺距为0.3～1mm，比如可以是0.3mm、0.5mm、0.8mm或1mm，其中优选的螺旋段13的螺距为0.5mm。
与现有技术相比，由于本发明的无线通信天线在连接块上方设置有至少具有一螺旋段，使得天线在所占体积较小的情况下具备较长的长度，从而满足无线通信频率所对应的波长所要求的天线长度，且频带宽、圆极化特性和天线方向性好、通讯死角小，植入式医疗设备的体积也可以做的很小，重量较轻。并且，本发明的螺旋天线的发射功率小，能够显著延长有源植入式医疗设备的使用寿命，减少高频辐射对人体的危害。
本发明还提供了一种植入式医疗系统，如附图8所示，包括医生程控仪2、病人控制器3、植入电极4，还包括如上所述的具有螺旋天线的植入式医疗设备1，所述医生程控仪2或病人控制器3包括用于与所述螺旋天线无线通信的无线通信模块。
本发明说明书中所述的植入式医疗设备1也可以是双通道植入式神经刺激器、植入式心脏起搏器或植入式药物输送器中的一种。
以上对本发明的具体实施方式进行了描述。本文中对于本发明的描述是说明性的，因而本发明的范围不应限制于上述具体实施方式。本领域技术人员应清楚，在不脱离本发明的主旨或本质特征的情况下，对上述具体实施方式进行其他变形或改变，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，包括壳体、设置在壳体内的电池及电路板、与所述壳体密封连接的连接头部，所述连接头部包括轴向排列的与所述电路板电连接的多个连接块、无线通信天线及密封填充物，其特征在于：所述无线通信天线在连接块上方设置有至少具有一螺旋段，所述无线通信天线的一端与电路板相连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，其特征在于：所述的无线通信天线包括一直线段天线和一螺旋段天线，所述直线段天线通过馈通连接器与电路板相连接，所述螺旋段天线的一端为自由端。
3.根据权利要求1所述的一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，其特征在于：所述的无线通信天线包括一直线段天线和一螺旋段天线，所述直线段天线通过馈通连接器与电路板相连接，所述螺旋段天线的一端连接至壳体上。
4.根据权利要求2或3所述的一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，其特征在于：所述植入式医疗设备为单腔植入式神经刺激器，所述连接块为4个，所述连接块的轴向开设有用于插入延伸导线插头的连接孔。
5.根据权利要求1所述的一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，其特征在于：所述无线通信天线的导线直径为0.3～1mm，所述无线通信天线的长度为10～30mm。
6.根据权利要求5所述的一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，其特征在于：所述无线通信天线的导线直径为0.5mm，所述无线通信天线的长度为20mm。
7.根据权利要求1所述的一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，其特征在于：所述螺旋段的螺孔直径为2～6mm，所述螺旋段的螺距为0.3～1mm。
8.根据权利要求7所述的一种具有螺旋天线的植入式医疗设备，其特征在于：所述螺旋段的螺孔直径为4mm，所述螺旋段的螺距为0.5mm。
9.一种植入式医疗系统，包括医生程控仪、病人控制器、植入电极，其特征在于：还包括如权利要求1至8中任一所述的具有螺旋天线的植入式医疗设备，所述医生程控仪或病人控制器包括用于与所述螺旋天线无线通信的无线通信模块。
10.根据权利要求9所述的一种植入式医疗系统，其特征在于：所述植入式医疗设备是植入式神经刺激器、植入式心脏起搏器或植入式药物输送器中的一种。
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