CN117767595A - 无线充电器、位置提醒方法以及植入式医疗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线充电器、位置提醒方法以及植入式医疗系统,无线充电器包括:充电器本体和位置检测单元。充电器本体内设置有发射线圈,发射线圈用于与植入式医疗设备的接收线圈相配合以对植入式医疗设备进行充电;位置检测单元设置在充电器本体上或充电器本体内,位置检测单元包括具有多个电极的电容传感器,以用于检测无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈的相对位置。根据电容传感器的容值受电极间介质的介质常数影响,可以通过包含由多个电极构成的电容传感器的无线充电器在对植入式医疗设备充电时所测的电容数值与基准记录值作比较,通过比较进而可以间接发射线圈与接收线圈间是否对齐,辅助用户调整无线充电器的位置。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备充电技术领域,尤其涉及一种无线充电器、位置提醒方法以及植入式医疗系统。
背景技术
无线充电技术要求发射线圈和接收线圈对齐,这样才能保证在充电过程中的效率。由于植入类医疗设备的电池和接收线圈在人体内,因此很难从视觉上直观地观察到是否对齐,并且颅骨植入式设备在人体头部,使用者更没有办法直接观察到在充电过程中充电器是否已经与设备对齐,这给使用过程造成了非常大的不便。
当前比较成熟的位置探测装置是在探测端安装霍尔元器件,通过磁感应来检测位置。但是,此方法在接收端与发射端都需要电子器件,而植入式医疗设备的设计原则是要求体积尽可能小,功耗尽可能低;额外增加霍尔传感器会增加设备的体积和功耗,在体内需要占据更大空间,对患者的使用感受和设备电池的长期使用寿命十分不利。因此,急需设计一款设备,在基于已经植入设备的物理特性基础上实现位置探测,从而提醒充电器与植入式医疗设备是否对齐以提高无线充电的效率和功率显得非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线充电器、位置提醒方法以及植入式医疗系统,用于检测无线充电器位置是否异常。
本发明的目的采用以下技术方案实现:
一种无线充电器,适配于植入式医疗设备,包括:
充电器本体,所述充电器本体内设置有发射线圈,所述发射线圈用于与植入式医疗设备的接收线圈相配合以对所述植入式医疗设备进行充电;
位置检测单元,所述位置检测单元设置在所述充电器本体上,所述位置检测单元包括具有多个电极的电容传感器以用于检测所述无线充电器的发射线圈与所述植入式医疗设备的接收线圈的相对位置。
优选地,其中一个所述电极为激励电极,其余所述电极为接收电极,所述激励电极分别与各个所述接收电极之间形成电容。
优选地,所述激励电极和多个所述接收电极设置在同一平面上,以形成平面电容传感器。
优选地,所述激励电极和多个所述接收电极中的至少一个电极与其余电极不在同一平面上。
优选地,各个所述接收电极环绕布设于所述激励电极周侧。
优选地,所述电极设置有九个,所述激励电极设置于八个所述接收电极中部,相邻两个所述接收电极分别与所述激励电极之间连线的夹角为45°。
优选地,所述位置检测单元还包括MCU模块、D/A转换模块、功率放大模块、A/D转换模块和信号处理模块;
所述MCU模块用于获取各个激励电极和接收电极之间的电容值,所述MCU模块(2)的输出端与所述D/A转换模块电性连接,所述D/A转换模块与所述功率放大模块电性连接,所述功率放大模块与所述激励电极电性连接;
所述接收电极与所述信号处理模块电性连接,所述信号处理模块与所述A/D转换模块电性连接,所述A/D转换模块与所述MCU模块的输入端电性连接;
所述MCU模块(2)用于根据电容传感器中各个激励电极和接收电极之间的电容值,以及电容传感器的基准电容值,确定无线充电器的发射线圈与所述植入式医疗设备的接收线圈的相对位置,其中基准电容值为所述无线充电器和所述植入式医疗设备对齐时电容传感器各个激励电极和接收电极之间的电容值。
优选地,每个所述电极分别独立走线并引出至所述位置检测单元的输出端。
优选地,所述位置检测单元还包括柔性电路板,所述多个电极设置在所述柔性电路板上。
一种无线充电器的位置提醒方法,采用所述的无线充电器来执行,所述方法包括:
步骤S1:将所述无线充电器靠近所述植入式医疗设备,获取所述位置检测单元的多个电极之间的实际电容值,将实际电容值与基准电容值比较,所述基准电容值为所述无线充电器和所述植入式医疗设备对齐时所述电容传感器中多个电极之间的电容值;
步骤S2:根据比较结果,判断所述无线充电器放置位置是否异常,若异常,则向用户发出位置异常提醒。
优选地,还包括:
步骤S0:将所述无线充电器放置于所述植入式医疗设备的基准充电位置,获取所述电容传感器的多个电极之间的基准电容值。
优选地,所述步骤S0还包括:将所述无线充电器从基准充电位置沿多个方向移动预设距离,通过移动后所测得的电容值与基准电容值间的变化程度,得出电容值的变化趋势;
所述步骤S1中,根据比较结果,判断所述无线充电器放置位置是否异常,包括:根据比较结果,判断所述无线充电器放置位置与基准充电位置的距离差,并根据所述距离差判断所述无线充电器放置位置是否异常,并给出方向指引。
优选地,一个所述电极为激励电极,其余所述电极为接收电极,所述激励电极分别与各个所述接收电极之间形成电容;
步骤S1中,将所述无线充电器靠近所述植入式医疗设备,获取所述位置检测单元的多个电极之间的实际电容值,包括:
将所述无线充电器靠近所述植入式医疗设备,获取所述激励电极与各个所述接收电极的实际电容值。
优选地,将实际电容值与基准电容值比较是:实际电容值与基准电容值的差值;或者,实际电容值与基准电容值的比值。
一种植入式医疗系统,包括:
植入式医疗设备,所述植入式医疗设备用于植入人体;
如所述的无线充电器。
与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
根据电容器的容值受电极间介质的介质常数影响,可以通过包含由多个电极构成的电容传感器的无线充电器在对植入式医疗设备充电时所测的电容数值与电容传感器的基准记录值作比较,通过比较结果是否存在差异进而可以间接检测无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈间是否对齐,辅助用户调整无线充电器的位置。
进一步地,基于该无线充电器,可以将该无线充电器具体应用于人体颅骨植入医疗设备的位置探测过程中,根据头盖骨在安装植入式医疗设备后介质常数的改变来探测无线充电器与植入式医疗设备间的相对位置,间接得知人体颅骨植入医疗设备与无线充电器间是否正对,并且在不改变任何植入医疗设备结构尺寸的情况下进行相对位置探测,方便患者使用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的无线充电器的使用状态图;
图2是本发明实施例提供的无线充电器的电容传感器的示意图。
图中:1、充电器本体;2、MCU模块;3、D/A转换模块;4、功率放大模块;5、A/D转换模块;6、信号处理模块;7、激励电极;8、接收电极。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
本发明中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本发明保护范围内。
植入式神经刺激系统主要包括植入患者体内的刺激器以及设置于患者体外的程控设备。相关的神经调控技术主要是通过立体定向手术在生物体的组织的特定部位(即靶点)植入电极,并由植入患者体内的刺激器经电极向靶点发放电脉冲,调控相应神经结构和网络的电活动及其功能,从而改善症状、缓解病痛。其中,刺激器可以是植入式神经电刺激装置、植入式心脏电刺激系统(又称心脏起搏器)、植入式药物输注装置(Implantable DrugDelivery System,简称IDDS)和导线转接装置中的任意一种。植入式神经电刺激装置例如是脑深部电刺激系统(Deep Brain Stimulation,简称DBS)、植入式脑皮层刺激系统(Cortical Nerve Stimulation,简称CNS)、植入式脊髓电刺激系统(Spinal CordStimulation,简称SCS)、植入式骶神经电刺激系统(Sacral Nerve Stimulation,简称SNS)、植入式迷走神经电刺激系统(Vagus Nerve Stimulation,简称VNS)等。
在一些实施例中,刺激器可以包括脉冲发生器(Implantable Pulse Generator,IPG)、电极导线以及设置于脉冲发生器和电极导线之间的延伸导线,通过延伸导线实现脉冲发生器和电极导线的数据交互,脉冲发生器设置于患者体内。响应于程控设备发送的程控指令,依靠密封电池和电路向体内组织提供可控制的电刺激能量,通过植入的延伸导线和电极导线,为体内组织的特定区域递送一路或两路可控制的特定电刺激。延伸导线配合脉冲发生器使用,作为电刺激信号的传递媒体,将脉冲发生器产生的电刺激信号,传递给电极导线。电极导线通过其上的电极触点,向体内组织的特定区域递送电刺激。刺激器设置有单侧或双侧的一路或多路电极导线,电极导线上设置有多个电极触点。
在另一些实施例中,刺激器可以仅包括脉冲发生器和电极导线。其中,脉冲发生器可以是嵌入在患者颅骨上,电极导线植入于患者颅内,此时脉冲发生器与电极导线直接连接,无需延伸导线。
电极导线可以是神经刺激电极,电极导线通过多个电极触点,向体内组织的特定区域递送电刺激。刺激器设置有单侧或双侧的一路或多路电极导线,电极导线上设置有多个电极触点,电极触点可以均匀排列或者非均匀排列在电极导线的周向上。作为一个示例,电极触点可以以4行3列的阵列(共计12个电极触点)排列在电极导线的周向上。电极触点可以包括刺激触点和/或采集触点。电极触点例如可以采用片状、环状、点状等形状。
在一些可能的方式中,受刺激的体内组织可以是患者的脑组织,受刺激的部位可以是脑组织的特定部位。当患者的疾病类型不同时,受刺激的部位一般来说是不同的,所使用的刺激触点(单源或多源)的数量、一路或多路(单通道或多通道)特定电刺激信号的运用以及刺激参数数据也是不同的。可以认为,当所使用的刺激触点是多源、多路(多通道)时,会相比于单源、单路产生更大的数据量。
参照图1至图2,本申请提供一种无线充电器,适配于植入式医疗设备,包括:充电器本体1和位置检测单元。
其中,充电器本体1内设置有发射线圈(未示出),发射线圈用于与植入式医疗设备的接收线圈相配合以对植入式医疗设备进行充电,植入式医疗设备例如是植入体内的脉冲发生器。具体地说,当充电器本体1的充电端与植入式医疗设备的接收端对齐时,充电器本体1的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈完全正对,此时,充电器本体1可以对植入式医疗设备进行全效率充电。
位置检测单元设置在充电器本体1上,即位置检测单元可以设置在充电器本体1的外表面或内部,比如位置传感器设置在充电器本体1靠近人体的外表面上,这样可以提高发射线圈和接收线圈之间相对位置检测的可靠性,位置检测单元为包括多个电极的电容传感器,以用于检测无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈的相对位置。
在一种实施例中,参照图1和图2,其中一个电极为激励电极7,其余电极为接收电极8,激励电极7分别与各个接收电极8之间形成电容。具体地说,可以通过施加激励信号使激励电极7与各个接收电极8之间形成电容,同时进一步可以测量出所形容电容的具体数值,以便后续对电容的具体数值进行比较。接收电极8的数量可以为3-20个,例如是3个、5个、8个、9个、15个,具体的数量在本申请实施例不做限定。
也就是说,本申请中无线充电器是用于植入式医疗设备的,即用给设置在体内的设备进行无线充电,因此需要对充电的要求,比如效率、安全性、稳定性等都有较高要求,在体内设备尽量不进行改动的情况下,只是在体外充电器增加用于定位的电容传感器,可以实现体内植入式设备的快速高效充电,具体地,在电容传感器中设置多个电极(即一个激励电极,多个接收电极),这样就可以形成电容组合,在充电器贴合人体进行充电时,电容由于在不同位置介质环境下,电容值也会变化(即电容两端的电极之间的介质环境不同),因此充电器在不同的充电位置,多个电容的电容值组合不同,因此可以根据电容传感器中电容值组合确定电容传感器的位置,以确定发射线圈和接收线圈之间的相对位置。
进一步地,所述激励电极7和多个所述接收电极8设置在同一平面上,以形成平面电容传感器。
可以理解为,平面电容传感器的所在平面方向与无线充电和植入式医疗设备的接收端的接触平面一致或近似一致,这样平面电容传感器中多个电极可以形成多个基于同一平面的电容,鉴于植入式医疗设备充电时,需要体外充电器尽可能或完全贴合人体,因此平面排布的电容可以更准确和高效的反应充电器的位置,故而可以根据平面电容器中电容值组合确定平面电容传感器的位置,以确定发射线圈和接收线圈之间的相对位置。
在一些其他实施例中,所述激励电极7和多个所述接收电极8中的至少一个电极与其余电极不在同一平面上。也就是说,电容传感器的结构也可以是非平面,比如可以根据体外充电器的内部结构调整电容传感器的结构,以实现紧凑的充电器结构,当然,也需要通过多个电极形成多个不同位置的电容组合,这样也可以进行充电器位置的快速定位。
其中,位置检测单元还包括柔性电路板,多个电极设置在柔性电路板上,柔性电路板便于安装和配置电极。具体地说,电极可以优选为金属电极,金属电极采用金属镀膜的方式设置在柔性电路板上,进而形成平面电容传感器结构。
需要说明的是,本申请中电极的尺寸可以根据整个无线充电器和植入式医疗设备充电部位的尺寸进行调整。
作为一种优选方式,各个接收电极8环绕布设于激励电极7周侧;也就是说,可以以激励电极7为中心,接收电极8绕该中心进行等距排列分布,这样便于进行电极的批量的装配,在一些其他实施例中,激励电极和接收电极之间的位置关系不固定,即接收电极均随机排布在激励电极的周围,这样实现了电容传感器中电容值得随机性,提高了发射线圈和接收线圈之间相对位置的可靠性。
其中,每个电极(包括激励电极7和接收电极8)分别独立走线并引出至位置检测单元的输出端。
在一种实施例中,位置检测单元还包括MCU模块2、D/A转换模块3、功率放大模块4、A/D转换模块5和信号处理模块6。
其中,MCU模块2用于记录
电容传感器中的各个电容值,MCU模块2的输出端与D/A转换模块3电性连接,D/A转换模块3与功率放大模块4电性连接,功率放大模块4与激励电极7电性连接,使得MCU模块2可以将激励信号施加或加载至激励电极7。
接收电极8与信号处理模块6电性连接,信号处理模块6与A/D转换模块5电性连接,A/D转换模块5与MCU模块2的输入端电性连接。
具体地说,MCU模块2产生激励信号经过D/A转换模块3和功率放大模块4后加载在激励电极上,接收电极8接收的信号分别经过信号处理模块6和A/D转换模块5后被送入MCU模块2里,从而在激励电极7收到激励信号后,使接收电极8与激励电极7之间形成电容,并且MCU模块2接收端探针能够检测出具体所形成电容的数值。进一步地,MCU模块2可以将检测的电容值与基准记录值作比较算出差异,根据差异的大小估算出当前该无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈的相对位置。基准记录值(即基准电容值)例如是,当充电器本体1的充电端与植入式医疗设备的接收端对齐时,充电器本体1的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈完全正对,充电器本体1对植入式医疗设备进行全效率充电时,MCU模块2测得的电容值,即为电容传感器在发射线圈和接收线圈对齐时的各个电容的数值集合。
作为一个示例:电极可以设置有九个,激励电极7设置于八个接收电极8中部,八个接收电极8整体呈环状或椭圆状分布,相邻两个接收电极8分别与激励电极7之间连线的夹角为45°。在一些其他示例中,每个接收电极和激励电极之间的相对位置关系也可以不同,比如,接收电极和激励电极之间的距离,相邻两个接收电极分别与激励电极之间连线的夹角等都可以不同,只要能得到多个不同位置的电容即可。
需要说明的是,电极数量可以根据实际的探测精度进行调整,具体地说,当接收电极8的数量越多时,相邻接收电极8与激励电极7之间连线的夹角越小,实际充电时能够更加精确地判断该无线充电器与植入式医疗设备间的相对位置的偏移程度;反之,所判断的该无线充电器与植入式医疗设备间相对位置的偏移程度的精确度越低,当然接收电极8的数量越多,所需的硬件成本和装配成本会越高,因此接收电极8的数量和位置可以根据实际情况设置。
需要说明的是,从电路结构上来说,将电极分为激励电极7和接收电极8两类,并且使激励电极7设置在接收电极8中部,也就是说激励电极7位于电容传感器的中间位置,在当无线充电器的充电端与植入式医疗设备的接收端正对时,可以使激励电极7与每个接收电极8之间分别形成相应的基准电容,与此同时,MCU模块2需要记录激励电极7和每个接收电极8的位置,后续无线充电器在对植入式医疗设备实际充电时,通过比较无线充电器MCU模块2所测得的实际电容值与对应位置的基准电容值的差值,根据差值的大小从而可以估算出当前无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备接收线圈间的偏移程度,辅助用户调整充电器位置使其充电端与植入式医疗设备的接收端正对;也可以通过比较无线充电器MCU模块2所测得的实际电容值与对应位置的基准电容值的比值,根据比值大小估算出当前无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备接收线圈间的偏移程度。
根据电容传感器的原理,因为电容器的容值受两个电极间介质的介质常数影响。以植入式医疗设备为植入大脑式设备为例,在人体头盖骨植入医疗设备后,由于头盖骨的参与,电极之间的介质常数会发生变化。而当发射线圈在不同位置时候,激励电极和接收电极所覆盖的头盖骨的区域不同,从而会导致在某些区域发射线圈完全在植入器械的上方,在有些区域会有一些偏差,因为偏差的存在必然会导致某个接收电极与激励电极间电容值的区别,也就是说,基于电容传感器的原理,可以通过电容的变化,确定发射线圈相对预设位置(即完全对齐位置)的偏差,进一步地,可以通过电容传感器中的多个平面排布的电容,由于它们在电容传感器不同的位置,因此电容传感器在位置调整时,各个电容所在的位置以及位置变化均不同,因此可以通过多个电容的位置变化准确的确定电容传感器的实际位置。
由此,根据电容传感器的电容值受电极间的介质常数影响,可以通过包含由多个电极构成的电容传感器的无线充电器在对植入式医疗设备充电时所测的电容数值与电容传感器的基准记录值作比较,通过比较结果是否存在差异进而可以间接检测无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈间是否对齐,辅助用户调整无线充电器的位置。
在本申请中,电极的分布形状和数量不仅仅局限于图2的布设方式,可以根据需要探测的植入式医疗设备的形状和精度进行改变,同样能够起到相应的检测位置的目的。进一步说,本申请不仅仅适用于辅助指引无线充电器充电过程中发射线圈和发射线圈的对齐,也适用于所有需要探测植入类医疗设备位置的情形。
本申请提供了一种无线充电器的位置提醒方法,采用上述的无线充电器来执行,方法包括:步骤S1。
步骤S1:将无线充电器靠近植入式医疗设备,获取位置检测单元的多个电极之间的实际电容值,将实际电容值与基准电容值比较
步骤S2:根据比较结果,判断所述无线充电器放置位置是否异常,若异常,则向用户发出位置异常提醒。
可以理解为,由于电容传感器中是包括由多个电极形成的多个电容,位置检测单元检测到的实际电容值应该是多个电容值的集合,在进行电容比较时,应该是电容传感器中同一位置的电容的比较,进而得到比较后的集合,进一步地,将实际电容值与基准电容值比较可以是:实际电容值与基准电容值的差值;或者,实际电容值与基准电容值的比值。
在一些其他实施例中,将实际电容值和基准电容值比较可以为:通过预设的规则进行计算,预设的规则可以为特定的函数等,在本说明书实施例不做限定。
该方法还包括:步骤S0,步骤S0可以在步骤S1之前进行。
步骤S0:将无线充电器放置于植入式医疗设备的基准充电位置,获取位置检测单元的多个电极之间的基准电容值。
其中,上述的多个电极中,选用一个电极为激励电极7,其余电极为接收电极8,激励电极7分别与各个接收电极8之间形成电容。
步骤S1中,将无线充电器靠近植入式医疗设备,获取位置检测单元的多个电极之间的实际电容值,包括:
将无线充电器靠近植入式医疗设备,获取激励电极7与各个接收电极8的实际电容值。
其中,步骤S0还包括:将无线充电器从基准充电位置沿多个方向移动预设距离,通过移动后所测得的电容值与基准电容值间的变化程度,得出电容值的变化趋势;
步骤S1中,根据比较结果,判断无线充电器放置位置是否异常,包括:根据比较结果,判断无线充电器放置位置与基准充电位置的距离差,判断无线充电器放置位置是否异常,并给出方向指引。
在一个具体应用场景中:
电极数量选用九个,包括一个激励电极7和八个接收电极8,将该无线充电器的位置提醒方法应用于具体的人体颅骨植入医疗设备的充电情景中时,由于人的个体差异,在步骤S0之前还需记录对齐时候的各个位置接收电极8与激励电极7间的电容值后续记录前后左右四个方向的偏移量为10mm时候的电容值,左移10mm,所测得的电容值为右移10mm,所测得的电容值为/>前移10mm,所测得的电容值为后移10mm,所测得的电容值为/>通过朝前后左右四个方向移动10mm所测得的电容值与对应位置的基准电容值间的变化程度,得出不同个体的电容值的变化趋势,使用该无线充电器充电时,当无线充电器的发射线圈与接收线圈在不同位置时,无线充电器将所测得的激励电极7和每个接收电极8的电容值与对应位置的基准电容值之间的差异,对无线充电器的位置进行提醒,再根据沿前后左右方向移动10mm后的电容值作比较,判断出与开始记录的中心位置的距离差,由于在平面内的多个方位都有相应的接收电极8,因此可以在二维空间内给出具体的方向指引。
另外,本申请还提供了一种植入式医疗系统,包括:植入式医疗设备和上述的无线充电器。其中,植入式医疗设备用于植入人体。由于该无线充电器具有由多个电极构成的电容传感器,根据电容传感器原理公式电容传感器的电容值受两个电极间介质的介质常数ε影响,在人体头盖骨植入待充电的医疗设备后,头盖骨的介质常数会发生变化,电容传感器在有植入式医疗设备和没有植入式医疗设备上方的电容值会不同。而当无线充电器的发射线圈在不同位置时候,其中平面电容传感器的激励电极7与接收电极8所覆盖的头盖骨的区域不同,从而会导致在某些区域发射线圈完全处于或正好处于所植入式医疗设备的上方,在其他区域,发射线圈与接收线圈的对齐则会有一些偏差,该偏差则会导致某个接收电极8与激励电极7间形成电容值的区别,通过检测这个区别,便可以确定无线充电器的发射线圈与植入式医疗设备的接收线圈是否对齐。
基于该无线充电器,可以将该无线充电器具体应用于人体颅骨植入式医疗设备的位置探测过程中,根据头盖骨在安装植入式医疗设备后介质常数的改变来探测无线充电器与植入式医疗设备间的相对位置,间接得知人体颅骨植入式医疗设备与无线充电器间是否正对,并且在不改变任何植入式医疗设备结构尺寸的情况下进行相对位置探测,方便患者使用。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下,在发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,所有的这些改变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种无线充电器,适配于植入式医疗设备,其特征在于,包括:
充电器本体(1),所述充电器本体(1)内设置有发射线圈,所述发射线圈用于与植入式医疗设备的接收线圈相配合以对所述植入式医疗设备进行充电;
位置检测单元,所述位置检测单元设置在所述充电器本体(1)上,所述位置检测单元包括具有多个电极的电容传感器,以用于检测所述无线充电器的发射线圈与所述植入式医疗设备的接收线圈的相对位置。
2.根据权利要求1所述的无线充电器,其特征在于,其中一个所述电极为激励电极(7),其余所述电极为接收电极(8),所述激励电极(7)分别与各个所述接收电极(8)之间形成电容。
3.根据权利要求2所述的无线充电器,其特征在于,所述激励电极(7)和多个所述接收电极(8)设置在同一平面上,以形成平面电容传感器。
4.根据权利要求2所述的无线充电器,其特征在于,所述激励电极(7)和多个所述接收电极(8)中的至少一个电极与其余电极不在同一平面上。
5.根据权利要求3或4所述的无线充电器,其特征在于,各个所述接收电极(8)环绕布设于所述激励电极(7)周侧。
6.根据权利要求3所述的无线充电器,其特征在于,所述电极设置有九个,所述激励电极(7)设置于八个所述接收电极(8)中部,相邻两个所述接收电极(8)分别与所述激励电极(7)之间连线的夹角为45°。
7.根据权利要求2所述的无线充电器,其特征在于,所述位置检测单元还包括MCU模块(2)、D/A转换模块(3)、功率放大模块(4)、A/D转换模块(5)和信号处理模块(6);
所述MCU模块(2)用于获取各个激励电极和接收电极之间的电容值,所述MCU模块(2)的输出端与所述D/A转换模块(3)电性连接,所述D/A转换模块(3)与所述功率放大模块(4)电性连接,所述功率放大模块(4)与所述激励电极(7)电性连接;
所述接收电极(8)与所述信号处理模块(6)电性连接,所述信号处理模块(6)与所述A/D转换模块(5)电性连接,所述A/D转换模块(5)与所述MCU模块(2)的输入端电性连接;
所述MCU模块(2)用于根据电容传感器中各个激励电极和接收电极之间的电容值,以及电容传感器的基准电容值,确定无线充电器的发射线圈与所述植入式医疗设备的接收线圈的相对位置,其中基准电容值为所述无线充电器和所述植入式医疗设备对齐时电容传感器各个激励电极和接收电极之间的电容值。
8.根据权利要求1所述的无线充电器,其特征在于,每个所述电极分别独立走线并引出至所述位置检测单元的输出端。
9.根据权利要求1所述的无线充电器,其特征在于,所述位置检测单元还包括柔性电路板,所述多个电极设置在所述柔性电路板上。
10.一种无线充电器的位置提醒方法,采用权利要求1-9任一项所述的无线充电器来执行,所述方法包括:
步骤S1:将所述无线充电器靠近所述植入式医疗设备,获取所述位置检测单元中的多个电极之间的实际电容值,将实际电容值与基准电容值比较,所述基准电容值为所述无线充电器和所述植入式医疗设备对齐时所述电容传感器中多个电极之间的电容值;
步骤S2:根据比较结果,判断所述无线充电器放置位置是否异常,若异常,则向用户发出位置异常提醒。
11.根据权利要求10所述的无线充电器的位置提醒方法,其特征在于,还包括:
步骤S0:将所述无线充电器放置于所述植入式医疗设备的基准充电位置,获取所述电容传感器的多个电极之间的基准电容值。
12.根据权利要求11所述的无线充电器的位置提醒方法,其特征在于,所述步骤S0还包括:
将所述无线充电器从基准充电位置沿多个方向移动预设距离,通过移动后所测得的电容值与基准电容值间的变化程度,得出电容值的变化趋势;
所述步骤S1中,根据比较结果,判断所述无线充电器放置位置是否异常,包括:根据比较结果,判断所述无线充电器放置位置与基准充电位置的距离差,并根据所述距离差判断所述无线充电器放置位置是否异常,并给出方向指引。
13.根据权利要求10所述的无线充电器的位置提醒方法,其特征在于,一个所述电极为激励电极(7),其余所述电极为接收电极(8),所述激励电极(7)分别与各个所述接收电极(8)之间形成电容;
步骤S1中,将所述无线充电器靠近所述植入式医疗设备,获取所述位置检测单元的多个电极之间的实际电容值,包括:
将所述无线充电器靠近所述植入式医疗设备,获取所述激励电极(7)与各个所述接收电极(8)的实际电容值。
14.根据权利要求10所述的无线充电器的位置提醒方法,其特征在于,将实际电容值与基准电容值比较是:实际电容值与基准电容值的差值;或者,实际电容值与基准电容值的比值。
15.一种植入式医疗系统,其特征在于,包括:
植入式医疗设备,所述植入式医疗设备用于植入人体;
如权利要求1-9任一项所述的无线充电器。
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CN202311787294.2A CN117767595A (zh) | 2023-12-22 | 2023-12-22 | 无线充电器、位置提醒方法以及植入式医疗系统 |
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