CN112843474A - 植入式心脏起搏器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种植入式心脏起搏器，包括起搏器壳体和连接器，所述连接器安装在起搏器壳体上端外壁上，所述连接器的左端连接有连接端子，所述连接端子和连接器通过生物胶固定连接。本发明通过加入AI模块，对不同个体的差异性做出适应性调节，并具备成长性，能够根据个体的生理活动习惯智能调节输出信号，改善传统植入式心脏起搏器无法适应个体全生命周期活动中产生的不同心电信号，并发出最优脉冲信号的问题；此外，采用具有柔性的可弯折线型锂离子电池，在增加供电能力的同时可以减少起搏器的体积，解决植入式带来的不适感和易发生碰撞损坏等问题。

Description

植入式心脏起搏器

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及植入式心脏起搏器。

背景技术

心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过导线电极的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。1958年第一台心脏起搏器植入人体以来，起搏器制造技术和工艺快速发展，功能日趋完善。在应用起搏器成功地治疗缓慢性心律失常、挽救了成千上万患者生命的同时，起搏器也开始应用到快速性心律失常及非心电性疾病，如预防阵发性房性快速心律失常、颈动脉窦晕厥、双室同步治疗药物难治性充血性心力衰竭等。人工心脏起搏系统主要包括两部分：脉冲发生器和电极导线。常将脉冲发生器单独称为起搏器。起搏系统除了上述起搏功能外，尚具有将心脏自身心电活动回传至感知功能。脉冲发生器定时发放一定频率的脉冲电流，通过导线和电极传输到电极所接触的心肌(心房或心室)，使局部心肌细胞受到外来电刺激而产生兴奋，并通过细胞间的缝隙连接或闰盘连接向周围心肌传导，导致整个心房或心室兴奋并进而产生收缩活动。

公开号为CN 110279945 A的专利公开了一种植入式心脏起搏器，包括起搏器壳体和总成座，通过在该植入式心脏起搏器的脉冲发生器和内置电池对向中间增加有两个新型的缓冲加固装置，同时在脉冲发生器与起搏器壳体内壁之间和内置电池与起搏器壳体内壁之间均分别增加缓冲加固装置，通过新型的缓冲保护装置对起搏器壳体内部的脉冲发生器和内置电池进行固定连接，使得整个植入式心脏起搏器在使用起来更加高效安全，且也能够增加整个植入性心脏起搏器的使用时限。

现有技术：1.非智能控制单元对不同个体差异性的心电信号不能做出智能的适应性调节，植入后不具备自我成长性，需要反复调试，并且应对噪音信号不能做出及时有效的判断；2.此外，对于不同生命活动期间的心电信号差异不能做出智能的记录并做出适应性的调节，发出最优的脉冲信号指令；3.作为电源部件的电池体积较大，使起搏器整体体积无法小型化，对于植入式的起搏器来说，较大的体积植入皮下层容易造成使用者的不适感，同时增加碰撞损坏的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供植入式心脏起搏器，通过加入AI模块，对不同个体的差异性做出适应性调节，并具备成长性，能够根据个体的生理活动习惯智能调节输出信号，改善传统植入式心脏起搏器无法适应个体全生命周期活动中产生的不同心电信号，并发出最优脉冲信号的问题；此外，采用具有柔性的可弯折线型锂离子电池，在增加供电能力的同时可以减少起搏器的体积，解决植入式带来的不适感和易发生碰撞损坏等问题。

根据本发明实施例的植入式心脏起搏器，包括起搏器壳体和连接器，所述连接器安装在起搏器壳体上端外壁上，所述连接器的左端连接有连接端子，所述连接端子和连接器通过生物胶固定连接，所述连接端子内部设置有两个横向的开口向左的连接插孔，所述连接插孔的分别连接有阳极导线和阴极导线，所述阳极导线和阴极导线均设置在起搏器壳体的外部，所述起搏器壳体内部设有上、下两个安装腔体，所述起搏器壳体内下部的安装腔体内设置有长方形的卡槽，所述卡槽内设置起搏器电路板，其上自左向右依次设置有感知芯片、控制芯片输出芯片和AI芯片，所述感知芯片、控制芯片和输出芯片之间相互电连接，所述AI芯片与感知芯片、控制芯片之间相互电连接，所述卡槽外周壁上卷绕有线型电池，所述线型电池外侧的起搏器壳体上设有若干卡块，所述起搏器壳体内上部的安装腔体内设置有电子集成模块，所述电子集成模块与起搏器电路板电连接，所述电子集成模块与连接器电连接。

进一步地，所述阳极导线远离连接端子的一端设有阳极电极头，所述阴极导线远离连接端子的一端设有阴极电极头。

进一步地，所述线型电池为锂离子电池，正极和负极电极活性材料分别为磷酸铁锂和人造石墨。

进一步地，所述线型电池包装外涂覆有一层聚四氟乙烯保护层，所述线型电池通过粘结剂与起搏器壳体固定连接。

进一步地，所述电子集成模块包括脉冲发生器、增益放大器、滤波器和电容器。

进一步地，所述增益放大器和滤波器相互之间电连接，所述滤波器分别与脉冲发生器和起搏器电路板之间电连接，所述电容器与脉冲发生器之间电连接。

进一步地，所述起搏器壳体的内部上侧壁上设有多个竖直向下的缓冲柱。

进一步地，所述缓冲柱包括柱体、触头和缓冲弹簧，所述柱体内设有空腔，所述缓冲弹簧设置在柱体的空腔内，所述触头一端设置于柱体的空腔内与缓冲弹簧相抵，另一端伸出柱体。

进一步地，多个所述缓冲柱的触头分别与起搏器电路板和电子集成模块的上端面相抵。

进一步地，所述起搏器壳体的为钛合金材料拉伸成型并通过激光焊接封装。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、通过设置的AI芯片能够读取感知芯片收集的电信号，对使用者不同生理活动期间产生的电信号进行分析比对，并做出记忆性的存储，在后续进行相同活动时，根据活动的特点做出最优的指令发送到控制芯片，使其指导输出芯片发出最优的脉冲电信号，以支持使用者以最小的心脏负荷完成同类型的生命活动；

2、基于AI芯片对使用者全生命周期的电信号的全面分析记忆，对异常的干扰信号(如强辐射信号、高压电信号)做出及时分析处理，并发出指令控制起搏器脉冲发生，保护起搏器免于收到干扰信号的损害。

3、采用柔性的线型电池作为供电源，能够最大程度利用起搏器壳体的内部空间，减小体积；同时锂离子电池的能量密度高，增加了起搏器的使用寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的植入式心脏起搏器的正面结构示意图；

图2为本发明提出的植入式心脏起搏器的内部结构示意图；

图3为本发明提出的植入式心脏起搏器侧面剖视图；

图4为图3中提出的缓冲柱的结构示意图。

图中：1-起搏器壳体、2-连接器、3-连接端子、4-阳极导线、5-阴极导线、6-阳极电极头、7-阴极电极头、8-卡槽、9-起搏器电路板、10-感知芯片、11-控制芯片、12-输出芯片、13-AI芯片、14-线型电池、15-卡块、16-电子集成模块、17-增益放大器、18-滤波器、19-脉冲发生器、20-电容器、21-缓冲柱、22-柱体、23-触头、24-缓冲弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-4所示，为本发明提供的较佳实施例。

植入式心脏起搏器，包括起搏器壳体1和连接器2，连接器2安装在起搏器壳体1上端外壁上，连接器2的左端连接有连接端子3，连接端子3和连接器2通过生物胶固定连接，连接端子3内部设置有两个横向的开口向左的连接插孔，连接插孔的分别连接有阳极导线4和阴极导线5，阳极导线4和阴极导线5均设置在起搏器壳体1的外部，起搏器壳体1内部设有上、下两个安装腔体，起搏器壳体1内下部的安装腔体内设置有长方形的卡槽8，卡槽8内设置起搏器电路板9，其上自左向右依次设置有感知芯片10、控制芯片11、输出芯片12和AI芯片13，感知芯片10、控制芯片11和输出芯片12之间相互电连接，AI芯片13与感知芯片10、控制芯片11之间相互电连接，卡槽8外周壁上卷绕有线型电池14，线型电池14外侧的起搏器壳体1上设有若干卡块15，起搏器壳体1内上部的安装腔体内设置有电子集成模块16，电子集成模块16与起搏器电路板9电连接，电子集成模块9与连接器2电连接。

在本实施例中，阳极导线4远离连接端子3的一端设有阳极电极头6，阴极导线5远离连接端子3的一端设有阴极电极头7。

在本实施例中，线型电池14为锂离子电池，正极和负极电极活性材料分别为磷酸铁锂和人造石墨，能够提供更高的能量密度和输出稳定性，线型电池14包装外涂覆有一层聚四氟乙烯保护层，线型电池14通过粘结剂与起搏器壳体1固定连接。

在本实施例中，电子集成模块16包括脉冲发生器19、增益放大器17、滤波器18和电容器20，增益放大器17和滤波器18相互之间电连接，滤波器18分别与脉冲发生器19和起搏器电路板9之间电连接，电容器20与脉冲发生器19之间电连接。

在本实施例中，起搏器壳体1的内部上侧壁上设有多个竖直向下的缓冲柱21，缓冲柱21包括柱体22、触头23和缓冲弹簧24，柱体22内设有空腔，缓冲弹簧24设置在柱体22的空腔内，触头23一端设置于柱体22的空腔内与缓冲弹簧24相抵，另一端伸出柱体22，多个缓冲柱21的触头23分别与起搏器电路板9和电子集成模块16的上端面相抵。

在本实施例中，起搏器壳体1的为钛合金材料拉伸成型并通过激光焊接封装。

本技术方案在使用时，阳极电极头6和阴极电极头7收集的电信号经过增益放大器17放大后传送到滤波器18，滤波器18过滤出有用的电信号传送至感知芯片10，同时该电信号被AI芯片13收集、分析并存储起来，感知芯片10接收的电信号传递至控制芯片11进行比对，并根据需要发出指令，由输出芯片12激发脉冲发生器19发出脉冲电信号，并由导线传递至电极头，刺激心肌收缩，脉冲发生器19激发所需的激发电流由线型电池14提供，并根据输出芯片12的指令经过电容器20调整后向脉冲发生器19供能，由于AI芯片13对各种生理活动的电信号进行了分析、存储，当出现异于使用者生理活动所产生的各类电信号时，AI芯片13能迅速做出判断，并给出最优的指令到控制芯片13，以保护使用者和起搏器。

本实施例中，AI芯片13收集的信息可通过射频技术与体外的计算机进行数据交换，医生的治疗指令也可以通过射频技术发送到内部的AI芯片16，进行控制参数的修改，帮助医生对患者进行及时的调整和治疗，射频信号的传输与接收可通过天线等常规手段实现，在此不做一一赘述。

本实施例中，柔性的线型电池14的制备方法已有较多专利文件报道，在此不做详细描述。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.植入式心脏起搏器，包括起搏器壳体和连接器，其特征在于：所述连接器安装在起搏器壳体上端外壁上，所述连接器的左端连接有连接端子，所述连接端子和连接器通过生物胶固定连接，所述连接端子内部设置有两个横向的开口向左的连接插孔，所述连接插孔的分别连接有阳极导线和阴极导线，所述阳极导线和阴极导线均设置在起搏器壳体的外部，所述起搏器壳体内部设有上、下两个安装腔体，所述起搏器壳体内下部的安装腔体内设置有长方形的卡槽，所述卡槽内设置起搏器电路板，其上自左向右依次设置有感知芯片、控制芯片输出芯片和AI芯片，所述感知芯片、控制芯片和输出芯片之间相互电连接，所述AI芯片与感知芯片、控制芯片之间相互电连接，所述卡槽外周壁上卷绕有线型电池，所述线型电池外侧的起搏器壳体上设有若干卡块，所述起搏器壳体内上部的安装腔体内设置有电子集成模块，所述电子集成模块与起搏器电路板电连接，所述电子集成模块与连接器电连接。

2.根据权利要求1所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述阳极导线远离连接端子的一端设有阳极电极头，所述阴极导线远离连接端子的一端设有阴极电极头。

3.根据权利要求2所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述线型电池为锂离子电池，正极和负极电极活性材料分别为磷酸铁锂和人造石墨。

4.根据权利要求3所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述线型电池包装外涂覆有一层聚四氟乙烯保护层，所述线型电池通过粘结剂与起搏器壳体固定连接。

5.根据权利要求4所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述电子集成模块包括脉冲发生器、增益放大器、滤波器和电容器。

6.根据权利要求5所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述增益放大器和滤波器相互之间电连接，所述滤波器分别与脉冲发生器和起搏器电路板之间电连接，所述电容器与脉冲发生器之间电连接。

7.根据权利要求6所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述起搏器壳体的内部上侧壁上设有多个竖直向下的缓冲柱。

8.根据权利要求7所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述缓冲柱包括柱体、触头和缓冲弹簧，所述柱体内设有空腔，所述缓冲弹簧设置在柱体的空腔内，所述触头一端设置于柱体的空腔内与缓冲弹簧相抵，另一端伸出柱体。

9.根据权利要求8所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：多个所述缓冲柱的触头分别与起搏器电路板和电子集成模块的上端面相抵。

10.根据权利要求9所述的植入式心脏起搏器，其特征在于：所述起搏器壳体的为钛合金材料拉伸成型并通过激光焊接封装。

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