CN108512277A - 一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路，在本发明实施例所述技术方案中，采用聚合物锂离子电池经过多级谐振将电池能量传输到发射线圈，提高能量转换效率，进而给起搏器进行无线充电，延长植入式起搏器的使用寿命，使患者可以在起搏器电能消耗后通过体外无线充电保证起搏器的正常工作，而无需动手术更换起搏器，进而提高了植入式起搏器的使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路。
背景技术
植入式心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，现如今的起搏器已经能够成功地治疗缓慢性心律失常，挽救了成千上万患者生命，并且起搏器也开始应用到快速性心律失常及非心电性疾病上。
现有的起搏器大多是供长期植入治疗的，且目前国内外的植入式心脏起搏器的电池为一次性使用电池，不能进行能量补充，当电池消耗了约85％的电量时(一般为5-7年)，就不能保证起搏器的正常工作，必须及时更换，重新植入新的起搏器。这不仅给患者增加了新的生理痛苦、手术风险和经济负担，而且也制约了植入性心脏起搏器的使用价值。
发明内容
本发明实施例提供了一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路，用以解决现有技术中无法为起搏器电池充电，制约了植入性起搏器的使用价值的问题。
本发明实施例提供了一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路，所述电路包括电池、N级谐振电路和发射线圈；
所述电池与N级谐振电路电性连接，所述N级谐振电路与发射线圈电性连接；
N级谐振电路将电池能量传输到发射线圈，其中，N为大于等于1的正整数。
进一步地，作为一个可执行方案，当N＝3时，所述N级谐振电路包括第一级谐振子电路、第二级谐振子电路和第三级谐振子电路；
所述第一级谐振子电路与第二级谐振子电路串联，第二级谐振子电路与第三级谐振子电路串联。
进一步地，作为一个可执行方案，所述第一级谐振子电路、第二级谐振子电路和第三级谐振子电路均由一个电感和一个电容组成；
所述电感和电容串联。
进一步地，作为一个可执行方案，所述电池为聚合物锂离子电池。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供了一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路，在本发明实施例所述技术方案中，采用聚合物锂离子电池经过多级谐振将电池能量传输到发射线圈，提高能量转换效率，进而给起搏器进行无线充电，延长植入式起搏器的使用寿命，使患者可以在起搏器电能消耗后通过体外无线充电保证起搏器的正常工作，而无需动手术更换起搏器，进而提高了植入式起搏器的使用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明实施例所述的为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在对本发明所述电路进行详细说明之前，需要说明的是，本发明所述起搏器为具有无线接收功能的起搏器。
本发明实施例提供了一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路，如图1所示，其为本发明实施例所述的为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路的结构示意图，所述电路包括电池11、N级谐振电路12和发射线圈13；
所述电池11与N级谐振电路12电性连接，所述N级谐振电路12与发射线圈13电性连接；
N级谐振电路12将电池11能量传输到发射线圈13，其中，N为大于等于1的正整数。
其中，所述电池为聚合物锂离子电池。使用锂电池给能量输入系统进行供能，能量密度高，体积小，使用寿命更长，且电路简单。
进一步地，在一个实例中，当N＝3时，所述N级谐振电路可包括第一级谐振子电路、第二级谐振子电路和第三级谐振子电路；
所述第一级谐振子电路与第二级谐振子电路串联，第二级谐振子电路与第三级谐振子电路串联。
具体地，所述第一级谐振子电路、第二级谐振子电路和第三级谐振子电路均由一个电感和一个电容组成；
所述电感和电容串联。
例如，第一级谐振子电路包括C1和L1，第二级谐振子电路包括C2和L2，第三极谐振子电路包括C3和L3，具体地，相应参数可设置如下：
C1＝1.8pF；
L1＝3.2616nH；
C2＝2.7pF；
L2＝3.26nH；
C3＝1.8pF；
L3＝2.7nH；
电池阻抗Z＝20Ohm；
发射线圈阻抗Z＝50Ohm。
将电池供电频率从1MHZ～10KHZ，对本发明所述电路进行测试，每次放电后起搏器负载端接收到的能量为电池总容量的80％，极大地提高了能量的使用率。
需要说明的是，如附图1所示，本发明实施例中，是以N＝3为例进行说明，当然单级谐振电路也能实现本发明所要解决的技术问题，电路结构类似，本发明实施例对此不做赘述。
在串联三个电感进行能量传输的过程中，将电池的能量一层一层传输到电感上，相应地，每个电感加上相应的电容匹配电路，增大能量的传输率，与锂电池串联一起构成起搏器的能量输入系统。
在本发明所述技术方案中，使用锂电池与多个电感串联形成起搏器无线充电的能量输入端,每次放电后起搏器负载端接收到的能量为总容量的80％，极大地提高了能量的使用率。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种为体内植入式医疗器械进行无线充电的电路，其特征在于，所述电路包括电池、N级谐振电路和发射线圈；
所述电池与N级谐振电路电性连接，所述N级谐振电路与发射线圈电性连接；
N级谐振电路将电池能量传输到发射线圈，其中，N为大于等于1的正整数。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，当N＝3时，所述N级谐振电路包括第一级谐振子电路、第二级谐振子电路和第三级谐振子电路；
所述第一级谐振子电路与第二级谐振子电路串联，第二级谐振子电路与第三级谐振子电路串联。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一级谐振子电路、第二级谐振子电路和第三级谐振子电路均由一个电感和一个电容组成；
所述电感和电容串联。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电池为聚合物锂离子电池。
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