CN112039229A - 植入式医疗器件的超声充电传感器及其定位方法和充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植入式医疗器件的超声充电传感器及其定位方法和充电方法，超声充电传感器包括若干个压电陶瓷片单元，压电陶瓷片单元排成若干排构成压电陶瓷片单元阵列；超声充电传感器的定位方法通过建立与压电陶瓷片单元阵列对应的二维数组，并以A超模式逐排进行扫描得到植入式医疗器件所在的对应位置。传感器充电方法根据二维数组里存有距离值s控制压电陶瓷片单元的焦点距离，从而将压电陶瓷片单元的激励信号的焦点对在植入式医疗器件的接收压电陶瓷片上，再为植入式医疗器件上的接收压电陶瓷片传递超声波能量；本发明具有使用简单方便，充电效率高的优点，适用于如透镜胶囊、心脏起搏器等植入式医疗器件的充电场合。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种无线超声充电传感器。
背景技术
植入式医疗器件是植入人体起疾病检测、治疗等功能的电子医疗器件，其包括透镜胶囊、心脏起搏器等，植入式医疗器件具有体积小、功耗低、安全可靠的特点。
植入式医疗器件的电池不能永久工作，在不方便更换电池情况下，则在其工作一段时间后便需要给其电池充电。目前存在的植入式医疗器件的充电方式有：强激励型、电磁充电型、超声波充电型。强激励型属于有损充电方式，对植入式医疗器件部位提供瞬间强电场，激活电池，一般应用于应急救援场合；电磁充电型属于无线电能传输的一种电场耦合方式，存在对人体的辐射风险。而超声波被公认几乎对人体无损伤，是种较好的能量传输方式，但仍存在超声波能量低、充电效率低等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是一种植入式医疗器件的超声充电传感器及其定位方法和充电方法，以解决目前采用无线超声波充电方式对植入式医疗器件的电池充电存在能量低和效率低的问题。
本发明植入式医疗器件的超声充电传感器，其包括若干个压电陶瓷片单元，每个压电陶瓷片单元由一个中心压电陶瓷片和若干个与中心压电陶瓷片同心布置的环形压电陶瓷片组成；所述的压电陶瓷片单元排成若干排构成压电陶瓷片单元阵列，所述压电陶瓷片单元阵列的面积大于植入式医疗器件上的接收压电陶瓷片。
进一步，所述压电陶瓷片单元阵列的面积为植入式医疗器件上接收压电陶瓷片的面积的5—10倍。
进一步，所述压电陶瓷片单元阵列包括七排压电陶瓷片单元，每排中包括七个电陶瓷片单元。
进一步，所述压电陶瓷片单元中的环形压电陶瓷片的数量为四个。
本发明中无线超声充电传感器的定位方法，其包括以下步骤：
1)在程序中建立一张二维数组，二维数组中数的个数与压电陶瓷片单元阵列中压电陶瓷片单元的数量相等；
2)将压电陶瓷片阵列置于与植入式医疗器件对应的大致位置，然后压电陶瓷片单元阵列开始以A超模式逐排进行扫描，压电陶瓷片单元阵列的第一排第一个压电陶瓷片单元为起始扫描点，直至所有压电陶瓷片单元扫描完毕；若压电陶瓷片单元未检测到植入式医疗器件，则二维数组中与该压电陶瓷片单元对应位置的数记为0，若压电陶瓷片单元检测到植入式医疗器件，则二维数组中与该压电陶瓷片单元对应位置的数记为s，s为超声扫描得到的该压电陶瓷片单元距离植入式医疗器件上接收压电陶瓷片的距离；
3)与二维数组里存有的各距离值s相对应的压电陶瓷片单元的所处位置即为植入式医疗器件所在的对应位置。
本发明中所述无线超声充电传感器的定位方法的传感器充电方法，根据二维数组里存有的各距离值s，先控制与之对应的压电陶瓷片单元的焦点距离为s，从而将压电陶瓷片单元的激励信号的焦点对在植入式医疗器件的接收压电陶瓷片上，再为植入式医疗器件上的接收压电陶瓷片传递超声波能量。
本发明的有益效果：
本发明植入式医疗器件的超声充电传感器及其定位方法和充电方法，其植入式医疗器件的超声充电传感器将压电陶瓷片单元以线性阵列方式排布，同时配合设置对应的二维数组，实现了对植入式医疗器件及其上的收压电陶瓷片的准确定位；并且再根据扫描得到的焦点距离s，从而能将超声充电传感器发射的充电激励信号的焦点对在植入式医疗器件的接收压电陶瓷片上，如此能很大的增强充电能量，提高对植入式医疗器件的充电效率；由于在使用过程中，只需要知道植入式医疗器件的大致位置，将无线超声充电传感器贴于患者体表对应位置即可，因此本发明中超声充电传感器具有使用方便的优点；本发明超声充电传感器特别适用于如透镜胶囊、心脏起搏器等植入式医疗器件的充电场合。
附图说明
图1为本发明植入式医疗器件的超声充电传感器的结构及工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：本实施例中植入式医疗器件的超声充电传感器，其包括49个压电陶瓷片单元1，当然在不同的实施例中，超声充电传感器所包括的压电陶瓷片单元的数量还可根据需要为其它数。每个压电陶瓷片单元由一个中心压电陶瓷片和四个与中心压电陶瓷片同心布置的环形压电陶瓷片组成，当然在不同实施例中，环形压电陶瓷片的数量还可为其它数。所述的49个压电陶瓷片单元排成等长的7排构成压电陶瓷片单元阵列2，所述压电陶瓷片单元阵列的面积大于植入式医疗器件上的接收压电陶瓷片3；本实施例中，压电陶瓷片单元阵列的面积为植入式医疗器件上接收压电陶瓷片的面积的7倍，当然在不同实施例中，压电陶瓷片单元阵列的面积为植入式医疗器件上接收压电陶瓷片的面积的相对大小还可为其它值，两者面积比的优选取值范围在5—10倍。
实施例二，本实施例中植入式医疗器件的超声充电传感器的定位方法，其包括以下步骤：
1)在程序中建立一张大小为7×7×1的二维数组，二维数组中数的个数与压电陶瓷片单元阵列中压电陶瓷片单元的数量相等。
2)将压电陶瓷片阵列粘贴在患者皮肤上与植入式医疗器件对应的大致位置，然后压电陶瓷片单元阵列开始以A超模式逐排进行扫描，A超是A型超声波的简称，它是根据声波的时间与振幅的关系，来探测声波的回波情况，A超模式可测量距离植入式医疗器件的接收压电陶瓷片的距离。压电陶瓷片单元阵列的第一排第一个压电陶瓷片单元为起始扫描点，直至所有压电陶瓷片单元扫描完毕；若压电陶瓷片单元未检测到植入式医疗器件，则二维数组中与该压电陶瓷片单元对应位置的数记为0，若压电陶瓷片单元检测到植入式医疗器件，则二维数组中与该压电陶瓷片单元对应位置的数记为s，s为超声扫描得到的该压电陶瓷片单元距离植入式医疗器件上接收压电陶瓷片的距离。
3)与二维数组里存有的各距离值s相对应的压电陶瓷片单元，这些压电陶瓷片单元的所处位置即为植入式医疗器件所在的对应位置。
实施例三，本实施例中根据植入式医疗器件的超声充电传感器的定位方法的传感器充电方法，其根据二维数组里存有的各距离值s，先控制与之对应的压电陶瓷片单元的焦点距离为s，从而将压电陶瓷片单元的激励信号的焦点对在植入式医疗器件的接收压电陶瓷片上，再为植入式医疗器件上的接收压电陶瓷片传递超声波能量；此时，超声充电传感器1工作于聚焦充电状态，压电陶瓷片单元阵列发出聚焦超声波束，从而可对植入式医疗器件的接收压电陶瓷片3以最大效率传递超声波能量，充电效率高。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.植入式医疗器件的超声充电传感器，其特征在于：包括若干个压电陶瓷片单元，每个压电陶瓷片单元由一个中心压电陶瓷片和若干个与中心压电陶瓷片同心布置的环形压电陶瓷片组成；所述的压电陶瓷片单元排成若干排构成压电陶瓷片单元阵列，所述压电陶瓷片单元阵列的面积大于植入式医疗器件上的接收压电陶瓷片。
2.根据权利要求1所述的植入式医疗器件的超声充电传感器，其特征在于：所述压电陶瓷片单元阵列的面积为植入式医疗器件上接收压电陶瓷片的面积的5—10倍。
3.根据权利要求2所述的植入式医疗器件的超声充电传感器，其特征在于：所述压电陶瓷片单元阵列包括七排压电陶瓷片单元，每排中包括七个电陶瓷片单元。
4.根据权利要求1所述的植入式医疗器件的超声充电传感器，其特征在于：所述压电陶瓷片单元中的环形压电陶瓷片的数量为四个。
5.权利要求1-4中任一所述植入式医疗器件的超声充电传感器的定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)在程序中建立一张二维数组，二维数组中数的个数与压电陶瓷片单元阵列中压电陶瓷片单元的数量相等；
2)将压电陶瓷片阵列置于与植入式医疗器件对应的大致位置，然后压电陶瓷片单元阵列开始以A超模式逐排进行扫描，压电陶瓷片单元阵列的第一排第一个压电陶瓷片单元为起始扫描点，直至所有压电陶瓷片单元扫描完毕；若压电陶瓷片单元未检测到植入式医疗器件，则二维数组中与该压电陶瓷片单元对应位置的数记为0，若压电陶瓷片单元检测到植入式医疗器件，则二维数组中与该压电陶瓷片单元对应位置的数记为s，s为超声扫描得到的该压电陶瓷片单元距离植入式医疗器件上接收压电陶瓷片的距离；
3)与二维数组里存有的各距离值s相对应的压电陶瓷片单元的所处位置即为植入式医疗器件所在的对应位置。
6.根据权利要求5中所述植入式医疗器件的超声充电传感器的定位方法的传感器充电方法，其特征在于：
根据二维数组里存有的各距离值s，先控制与之对应的压电陶瓷片单元的焦点距离为s，从而将压电陶瓷片单元的激励信号的焦点对在植入式医疗器件的接收压电陶瓷片上，再为植入式医疗器件上的接收压电陶瓷片传递超声波能量。
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