CN211981553U

CN211981553U - 一种热能驱动式起搏器

Info

Publication number: CN211981553U
Application number: CN202020029480.5U
Authority: CN
Inventors: 张楠; 马玥; 梁宝凤; 刘维; 来君
Original assignee: TIANJIN CHEST HOSPITAL
Current assignee: TIANJIN CHEST HOSPITAL
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2030-01-08

Abstract

本实用新型公开了一种热能驱动式起搏器，包括起搏器外壳，起搏器外壳内部具有发电模块、储电模块和控制模块，发电模块与储电模块电性连接，并产生交流脉冲电信号，所述发电模块包括发电机，所述发电机连接转动盘，所述转动盘通过连杆机构连接伸缩杆，伸缩杆与起搏器外壳内壁之间连接弹性件，发电机通过转动盘、连杆机构带动伸缩杆伸缩并将弹簧压缩或拉伸；起搏器外壳上方通过吸附装置吸附有充电装置；本实用新型解决了解决目前起搏器电池续航时间有限的问题。

Description

一种热能驱动式起搏器

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种热能驱动式起搏器。

背景技术

起搏器，也称脉冲发生器。人们通常所说的起搏器，是指整个起搏系统。起搏系统由起搏器、起搏电极导线及程控仪组成，其中起搏器和起搏电极导线植入人体。起搏器由安装在金属盒中的电路和电池组成。目前起搏器主要可分为心脏起搏器、脑起搏器、喉起搏器等。

现有的起搏器均需植入体内，并且需要电池进行供电。目前，起搏器中的电池通常为封闭在钛合金外壳内的锂-碘电池，当电池电量耗尽时，患者需要再次进行手术来更换电池才能继续使用起搏器，给患者身心和经济造成了巨大负担。而且，现有起搏器内部结构相对复杂，损坏后不易维修、造价相对较高。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的目的在于提供一种热能驱动式起搏器，解决目前起搏器电池续航时间有限的问题。

一种热能驱动式起搏器，包括起搏器外壳，起搏器外壳内部具有发电模块、储电模块和控制模块，发电模块与储电模块电性连接，并产生交流脉冲电信号，所述发电模块包括发电机，所述发电机连接转动盘，所述转动盘通过连杆机构连接伸缩杆，伸缩杆与起搏器外壳内壁之间连接弹性件，发电机通过转动盘、连杆机构带动伸缩杆伸缩并将弹簧压缩或拉伸；

起搏器外壳上方通过吸附装置吸附有充电装置。

可选地，所述充电装置包括充电外壳，所述充电外壳的内部安装有加热装置、制冷装置和电池，其中，所述电池上固定控制器，所述控制器分别与加热装置、制冷装置、电池电性连接。

可选地，所述吸附装置包括电磁感应装置，所述起搏器外壳表面具有与电磁感应装置相配合的金属板。

可选地，所述吸附装置包括设于充电起搏器外壳内部的吸气泵和充电起搏器外壳外部的密封板，所述密封板上设置有吸附槽，所述吸附槽通过管道与吸气泵连接。

可选地，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，第三连杆通过转轴安装在所述转动盘上，所述转轴位于所述转动盘的圆心上，所述第三连杆通过转动轴与第二连杆连接，所述转动轴插装在所述转动盘上，所述第二连杆通过转动轴与第一连杆连接，所述第一连杆通过旋转轴与起搏器外壳的内壁连接，所述第一连杆通过转动轴与伸缩杆连接。

可选地，所述弹性件为弹簧，所述伸缩杆通过中间板与弹簧固定连接，所述弹簧与起搏器外壳内壁固定连接。

可选地，所述起搏器外壳内部安装间隔板，所述间隔板将起搏器外壳的内腔分隔成储液腔和部件安装腔；所述储液腔通过管道与伸缩杆的内腔连接相通，所述储液腔中设置有水银；所述部件安装腔中设置有发电模块、控制模块、电池模块、储电模块，所述控制模块分别与所述的电池模块、储电模块连接。

可选地，所述控制模块连接电极导线，且电极导线穿过所述起搏器外壳内壁，所述电极导线上设置有起搏器电极。

可选地，所述储电模块包括整流电路、超级电容，其中所述整流电路用于将所述发电机产生的电信号转变为直流电信号，所述超级电容用于储存所述整流电路产生的直流脉冲电信号。

可选地，所述控制模块用于在起搏器治疗部位的电位信息出现异常时，指令所述超级电容驱动所述起搏器电极向起搏器治疗部位放电；当超级电容中的电量不足以驱动起搏器电极放电时，所述控制模块用于指令所述电池模块驱动起搏器电极放电，所述控制模块包括第一判断电路、滤波电路和稳压电路，其中，所述第一判断电路，用于接受起搏器电极反馈的起搏器治疗部位电位信息并判断是否异常，在电位信息出现异常时，指令所述超级电容输出电能给所述滤波电路；所述第一判断电路还用于判断所述超级电容中的电量是否可以驱动起搏器电极放电，当超级电容中的电量不足以驱动起搏器电极放电时，所述第一判断电路用于指令所述电池模块驱动起搏器电极；所述第一判断电路还用于接收所述电池模块发出的电量信号，当所述电池模块中的电量低于设定限值时，所述第一判断电路用于指令所述超级电容对所述电池模块充电；所述滤波电路用于将所述超级电容输出的脉动直流电进行滤波；所述稳压电路用于将所述滤波电路输出的直流电进一步稳压后提供给起搏器电极向起搏器治疗部位放电。

可选地，当所述起搏器电极不放电时，所述控制模块用于指令所述超级电容对所述电池模块充电。

可选地，所述第一判断电路包括：中央处理器CPU、存储器RAM和A/D转换器，其中，所述第一判断电路的信号入口接收到信号后经过A/D转换器处理后传输给中央处理器CPU和存储器RAM进行存储和判断后，根据判断结果将指令通过信号出口输出。

可选地，所述电池模块包括第二判断电路和充电电池，其中，第二判断电路的作用在于判断所述充电电池中的电量是否低于所述设定限值；所述第二判断电路的作用还在于接收所述第一判断电路给出的指令，对所述充电电池进行放电或充电。

可选地，所述第二判断电路包括：中央处理器CPU、存储器RAM和A/D转换器，其中，所述第二判断电路的信号入口接收到信号后经过A/D转换器处理后传输给中央处理器CPU和存储器RAM进行存储和判断后，根据判断结果将指令通过信号出口输出。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型利用吸附装置，使充电装置吸附在起搏器上，使充电装置贴合在起搏器上；当起搏器需要进行充电时，充电装置中控制器控制加热装置与制冷装置进行切换式工作，使储液腔中的水银受热膨胀，遇冷缩回，并在弹簧的作用下，使伸缩杆进行直线反复运动，进而，驱动连杆机构(连杆机构由第一连杆、第二连杆、第三连杆组成)运动，从而驱动发电机发电；本实用新型为发电机供电的结构采用弹簧、连杆机构，结构紧凑、简洁，维修方便、成本较低；

(2)本实用新型极大地延长了电池模块的使用寿命，降低了更换电池给患者带来的再次手术的风险和经济负担；另外，本实用新型通过控制模块的控制，超级电容还可以为电池模块充电，能够进一步延长电池模块的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型的充电装置结构示意图；

图5为本实用新型的充电装置剖视图；

图6为本实用新型的充电装置剖视图；

图7为本实用新型的起搏器结构示意图；

图8为本实用新型的控制模块结构示意图；

图9为本实用新型的电池模块结构示意图；

图10为本实用新型的第一判断电路示意图。

其中，发电模块1、弹簧111、第一连杆112、第二连杆113、发电机114、转动盘115、第三连杆116、伸缩杆117、中间板118、整流电路2、超级电容3、控制模块4、电池模块5、起搏器电极6、第一判断电路7、滤波电路8、稳压电路9、第二判断电路10、充电电池11、电极导线12、充电装置 13、电磁感应装置131、充电外壳132、加热装置133、制冷装置134、电池135、控制器136、吸气泵137、密封板138、起搏器外壳14、储电模块15、金属板16、间隔板17、储液腔18。

具体实施方式

以下为本实用新型的较佳实施方式，但并不因此而限定本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1-图5，图7-图10所示，一种热能驱动式起搏器，包括：发电模块1、控制模块4、电池模块5、储电模块15，发电模块1与储电模块15电性连接，并产生交流脉冲电信号，所述发电模块1 包括发电机114、转动盘115、连杆机构和伸缩杆117，发电机114通过转动盘115连接连杆机构，且所述连杆机构与伸缩杆117相连。

进一步的，所述连杆机构包括第一连杆112、第二连杆113、第三连杆116，所述发电机114固定安装在所述起搏器外壳14上；转动盘115固定安装在所述发电机114的电机轴上；第三连杆116通过转轴与转动盘115相连，所述转轴位于转动盘115的圆心位置，所述第三连杆116通过转动轴与第二连杆113连接，所述转动轴插装在所述转动盘115上，所述第二连杆113通过转动轴与第一连杆112 连接，所述第一连杆112通过旋转轴与所述起搏器外壳14的内壁连接，所述第一连杆112通过转动轴与伸缩杆117连接。所述伸缩杆117通过中间板118与弹性件固定连接，优选地，所述弹性件为弹簧111。所述弹簧111固定安装在所述起搏器外壳14的内壁上。

所述起搏器外壳14的内腔中由间隔板17分隔开，间隔板17横向布置，其将起搏器外壳14的内腔分隔成储液腔18和部件安装腔；所述储液腔18通过管道与所述伸缩杆117的内腔连接相通，所述储液腔18中设置有水银；所述部件安装腔中设置有所述发电模块1、控制模块4、电池模块5、所述储电模块15，所述控制模块4分别与所述的电池模块5、储电模块15连接；充电装置13，通过吸附装置吸附在所述起搏器上。电极导线12穿过所述起搏器外壳14的壳壁与控制模块4连接，所述电极导线12上设置有起搏器电极6。

可选地，所述充电装置13包括充电外壳132，所述充电外壳132的内壁上固定安装着加热装置 133、制冷装置134、电池135，其中所述电池135上固定安装着控制器136，所述控制器136分别与所述的加热装置133、制冷装置134、电池135电性连接；其中，加热装置133、制冷装置134采用现有技术，此处不再赘述。

所述吸附装置包括电磁感应装置131、金属板16，其中所述电磁感应装置131固定安装在所述充电外壳132内部，所述电磁感应装置131与控制器136电性连接；其中所述金属板16固定安装在所述起搏器外壳14表面，所述金属板16被所述电磁感应装置131的磁力吸附。所述电磁感应装置131 为现有装置，此处不再赘述。可选地，所述储电模块15包括整流电路2、超级电容3，其中所述整流电路用于将所述发电机114产生的电信号转变为直流电信号，所述超级电容3用于储存所述整流电路产生的直流脉冲电信号，所述控制模块4用于在起搏器治疗部位的电位信息出现异常时，指令所述超级电容3驱动所述起搏器电极向起搏器治疗部位放电；当超级电容中的电量不足以驱动起搏器电极放电时，所述控制模块4用于指令所述电池模块5驱动起搏器电极放电，所述控制模块4包括第一判断电路7、滤波电路8和稳压电路9，其中，所述第一判断电路7，用于接受起搏器电极反馈的起搏器治疗部位电位信息并判断是否异常，在电位信息出现异常时，指令所述超级电容3输出电能给所述滤波电路8；所述第一判断7电路还用于判断所述超级电容3中的电量是否可以驱动起搏器电极放电，当超级电容中的电量不足以驱动起搏器电极放电时，所述第一判断电路7用于指令所述电池模块5驱动起搏器电极；所述第一判断电路7还用于接收所述电池模块5发出的电量信号，当所述电池模块5中的电量低于设定限值时，所述第一判断电路7用于指令所述超级电容3对所述电池模块5充电；所述滤波电路8用于将所述超级电容3输出的脉动直流电进行滤波；所述稳压电路9用于将所述滤波电路 8输出的直流电进一步稳压后提供给起搏器电极向起搏器治疗部位放电。

可选地，当所述起搏器电极不放电时，所述控制模块4用于指令所述超级电容3对所述电池模块 5充电；所述第一判断电路7包括：中央处理器CPU、存储器RAM和A/D转换器，其中，所述第一判断电路7的信号入口接收到信号后经过A/D转换器处理后传输给中央处理器CPU和存储器RAM进行存储和判断后，根据判断结果将指令通过信号出口输出；所述电池模块5包括第二判断电路10和充电电池11，其中，第二判断电路10的作用在于判断所述充电电池11中的电量是否低于所述设定限值；所述第二判断电路10的作用还在于接收所述第一判断电路7给出的指令，对所述充电电池11进行放电或充电；所述第二判断电路10包括：中央处理器CPU、存储器RAM和A/D转换器，其中，所述第二判断电路10的信号入口接收到信号后经过A/D转换器处理后传输给中央处理器CPU和存储器RAM进行存储和判断后，根据判断结果将指令通过信号出口输出。

实施例2：

如图1-图4，图6-图10所示，一种热能驱动式起搏器，包括发电模块1、控制模块4、电池模块 5、储电模块15，发电模块1与储电模块15电性连接，并产生交流脉冲电信号，所述发电模块1包括发电机114、转动盘115、连杆机构和伸缩杆117，发电机114通过转动盘115连接连杆机构，且所述连杆机构与伸缩杆117相连。

进一步的，所述连杆机构包括第一连杆112、第二连杆113、第三连杆116，转动盘115固定安装在所述发电机114的电机轴上；所述发电模块1还包括第三连杆116，通过转轴安装在所述转动盘115 上，所述转轴位于所述转动盘115的圆心上，所述第三连杆116通过转动轴与第二连杆113连接，所述转动轴插装在所述转动盘115上，所述第二连杆113通过转动轴与第一连杆112连接，所述第一连杆112通过旋转轴与所述起搏器外壳14的内壁连接，所述第一连杆112通过转动轴与伸缩杆117连接，所述伸缩杆117通过中间板118与弹簧111固定连接，所述弹簧111固定安装在所述起搏器外壳 14的内壁上；间隔板17，固定安装在所述起搏器外壳14的内腔中，并将所述起搏器外壳14的内腔分隔成储液腔18和部件安装腔；所述储液腔18，通过管道与所述伸缩杆117的内腔连接相通，所述储液腔18中设置有水银；所述部件安装腔中设置有所述发电模块1、控制模块4、电池模块5、所述储电模块15，所述控制模块4分别与所述的电池模块5、储电模块15连接；充电装置13，通过吸附装置吸附在所述起搏器上；电极导线12，穿过所述起搏器外壳14的壳壁与所述控制模块4连接，所述电机导线12上设置有心脏起搏器电极6。

可选地，所述充电装置13包括充电外壳132，所述充电外壳132的内壁上固定安装着加热装置 133、制冷装置134、电池135，其中所述电池135上固定安装着控制器136，所述控制器136分别与所述的加热装置133、制冷装置134、电池135电性连接；所述吸附装置包括吸气泵137、密封板138，其中所述吸气泵137固定安装在所述充电外壳132的内壁上，所述吸气泵137与所述控制器136电性连接，其中所述密封板138固定安装在所述充电外壳132的外壁上，所述密封板138上设置有吸附槽，所述吸附槽通过管道与所述吸气泵137连接。

可选地，所述储电模块15包括整流电路2、超级电容3，其中所述整流电路用于将所述发电机114 产生的电信号转变为直流电信号，所述超级电容3用于储存所述整流电路产生的直流脉冲电信号，所述控制模块4用于在起搏器治疗部位的电位信息出现异常时，指令所述超级电容3驱动所述起搏器电极向起搏器治疗部位放电；当超级电容中的电量不足以驱动起搏器电极放电时，所述控制模块4用于指令所述电池模块5驱动起搏器电极放电，所述控制模块4包括第一判断电路7、滤波电路8和稳压电路9，其中，所述第一判断电路7，用于接受起搏器电极反馈的起搏器治疗部位电位信息并判断是否异常，在电位信息出现异常时，指令所述超级电容3输出电能给所述滤波电路8；所述第一判断7 电路还用于判断所述超级电容3中的电量是否可以驱动起搏器电极放电，当超级电容中的电量不足以驱动起搏器电极放电时，所述第一判断电路7用于指令所述电池模块5驱动起搏器电极；所述第一判断电路7还用于接收所述电池模块5发出的电量信号，当所述电池模块5中的电量低于设定限值时，所述第一判断电路7用于指令所述超级电容3对所述电池模块5充电；所述滤波电路8用于将所述超级电容3输出的脉动直流电进行滤波；所述稳压电路9用于将所述滤波电路8输出的直流电进一步稳压后提供给起搏器电极向起搏器治疗部位放电。

本实用新型设计了一种热能驱动式起搏器，利用吸附装置，使充电装置吸附在起搏器上，使充电装置贴合在起搏器上；当起搏器需要进行充电时，充电装置中控制器控制加热装置与制冷装置进行切换式工作，使储液腔中的水银受热膨胀，遇冷缩回，并在弹簧的作用下，使伸缩杆进行直线反复运动，进而，驱动连杆机构(连杆机构由第一连杆、第二连杆、第三连杆组成)运动，从而驱动发电机发电；本实用新型极大地延长了电池模块的使用寿命，降低了更换电池给患者带来的再次手术的风险和经济负担；另外，本实用新型通过控制模块的控制，超级电容还可以为电池模块充电，能够进一步延长电池模块的使用寿命。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种热能驱动式起搏器，其特征在于，包括起搏器外壳，起搏器外壳内部具有发电模块、储电模块和控制模块，发电模块与储电模块电性连接，并产生交流脉冲电信号，所述发电模块包括发电机，所述发电机连接转动盘，所述转动盘通过连杆机构连接伸缩杆，伸缩杆与起搏器外壳内壁之间连接弹性件；起搏器外壳上方通过吸附装置吸附有充电装置。

2.根据权利要求1所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述充电装置包括充电外壳，所述充电外壳的内部安装有加热装置、制冷装置和电池，其中，所述电池上固定控制器，所述控制器分别与加热装置、制冷装置、电池电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述吸附装置包括电磁感应装置，所述起搏器外壳表面具有与电磁感应装置相配合的金属板。

4.根据权利要求2所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述吸附装置包括设于充电起搏器外壳内部的吸气泵和充电起搏器外壳外部的密封板，所述密封板上设置有吸附槽，所述吸附槽通过管道与吸气泵连接。

5.根据权利要求1所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，第三连杆通过转轴安装在所述转动盘上，所述转轴位于所述转动盘的圆心上，所述第三连杆通过转动轴与第二连杆连接，所述转动轴插装在所述转动盘上，所述第二连杆通过转动轴与第一连杆连接，所述第一连杆通过旋转轴与起搏器外壳的内壁连接，所述第一连杆通过转动轴与伸缩杆连接。

6.根据权利要求1所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述弹性件为弹簧，所述伸缩杆通过中间板与弹簧固定连接，所述弹簧与起搏器外壳内壁固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述起搏器外壳内部安装间隔板，所述间隔板将起搏器外壳的内腔分隔成储液腔和部件安装腔；所述储液腔通过管道与伸缩杆的内腔连接相通，所述储液腔中设置有水银；所述部件安装腔中设置有发电模块、控制模块、电池模块、储电模块，所述控制模块分别与所述的电池模块、储电模块连接。

8.根据权利要求7所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述控制模块连接电极导线，且电极导线穿过所述起搏器外壳内壁，所述电极导线上设置有起搏器电极。

9.根据权利要求8所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述储电模块包括整流电路、超级电容，其中所述整流电路用于将所述发电机产生的电信号转变为直流电信号，所述超级电容用于储存所述整流电路产生的直流脉冲电信号。

10.根据权利要求9所述的一种热能驱动式起搏器，其特征在于：所述控制模块包括第一判断电路、滤波电路和稳压电路，其中，所述第一判断电路用于接受起搏器电极反馈的起搏器治疗部位电位信息并判断是否异常，在电位信息出现异常时，指令所述超级电容输出电能给所述滤波电路；所述第一判断电路还用于判断所述超级电容中的电量是否可以驱动起搏器电极放电，当超级电容中的电量不足以驱动起搏器电极放电时，所述第一判断电路用于指令所述电池模块驱动起搏器电极；所述第一判断电路还用于接收所述电池模块发出的电量信号，当所述电池模块中的电量低于设定限值时，所述第一判断电路用于指令所述超级电容对所述电池模块充电；所述滤波电路用于将所述超级电容输出的脉动直流电进行滤波；所述稳压电路用于将所述滤波电路输出的直流电进一步稳压后提供给起搏器电极向起搏器治疗部位放电。