CN219251418U - 一种心脏起搏器及其匹配的充电设备 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供了一种心脏起搏器及其匹配的充电设备。心脏起搏器包括壳体、电池、控制器和至少一个锚定爪；至少一个锚定爪的前端能够缩入或者伸出壳体，至少一个锚定爪的前端伸出壳体时卷曲为涡状线形状；至少一个锚定爪通过控制器与电池电连接；涡状线形状的前端能够感应到外部磁场形成感应电流，并通过控制器为电池充电。

Description

一种心脏起搏器及其匹配的充电设备

技术领域

本说明书涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种心脏起搏器及其匹配的充电设备。

背景技术

心脏起搏器是一种能够释放特定频率电脉冲的发生器，通过释放电脉冲对心脏进行刺激，可以治疗各种原因引起的不可逆的心脏起搏和传导功能障碍性心脏疾病，主要适用于窦房结功能不全、获得性房室传导阻滞、急性心肌梗死伴房室传导阻滞、颈动脉窦过敏、心脏神经性晕厥等患者。目前使用的有导线心脏起搏器，整体尺寸相当于手表的表盘。在安装时通过静脉穿刺，分别在右心房和右心室植入电极，将起搏器放置在锁骨下区域的皮下与胸大肌表面。

然而，目前的心脏起搏器在使用过程中会带来一些负面影响，例如，患者需要随身携带信息卡，才能顺利通过安检探测设备。又例如，患者打电话的时间不宜太长，手机不能离心脏起搏器太近。此外，有导线起搏器通常不能耐受核磁共振检查。而且心脏起搏器的电池寿命大概是4年至8年，当电池使用寿命结束时需要通过手术对电池进行更换，给病人带来极大痛苦。

为了解决上述问题，本说明书提供一种心脏起搏器及其匹配的充电设备。

实用新型内容

本说明书一些实施例提供一种心脏起搏器，包括壳体、电池、控制器和至少一个锚定爪；所述至少一个锚定爪的前端能够缩入或者伸出所述壳体，所述至少一个锚定爪的所述前端伸出所述壳体时卷曲为涡状线形状；所述至少一个锚定爪通过所述控制器与所述电池电连接；所述涡状线形状的所述前端能够感应到外部磁场形成感应电流，并通过所述控制器为所述电池充电。

在一些实施例中，所述至少一个锚定爪的所述前端包括小于50度的尖端，所述尖端能够穿入心肌组织。

在一些实施例中，所述至少一个锚定爪包含金属材料，当所述至少一个锚定爪缩入所述壳体和/或伸出所述壳体时，所述控制器能够通过所述至少一个锚定爪接收和/或发射信号。

在一些实施例中，所述至少一个锚定爪缩入所述壳体时，所述控制器能够通过所述至少一个锚定爪接收和/或发射信号；所述壳体上与所述至少一个锚定爪对应的部位由非金属材料制成。

在一些实施例中，所述壳体内设有导向槽，所述导向槽沿所述壳体的轴向延伸，所述至少一个锚定爪的后端设有永磁体，所述永磁体能够在外部磁性件的磁力作用下沿所述导向槽移动，从而带动所述至少一个锚定爪的前端缩入或伸出所述壳体。

在一些实施例中，所述至少一个锚定爪包括第一锚定爪和第二锚定爪，所述第一锚定爪和所述第二锚定爪通过所述控制器分别与所述电池的正极和负极连接，所述控制器能够控制所述第一锚定爪和所述第二锚定爪释放电脉冲。

在一些实施例中，所述心脏起搏器还包括至少一对标测电极，所述至少一对标测电极与所述控制器连接；所述控制器用于根据所述至少一对标测电极采集的心电标测信号控制所述电脉冲的参数。

在一些实施例中，所述锚定爪上设有应变传感器，所述应变传感器与所述控制器连接；所述控制器用于根据所述应变传感器采集的信号确定心脏跳动信息。

在一些实施例中，所述心脏起搏器还包括超声波发生器，所述超声波发生器与所述控制器连接；所述超声波发生器所产生的超声波覆盖涡状线形状的所述前端。

在一些实施例中，所述心脏起搏器还包括红外监测装置，所述红外监测装置设于所述壳体内，所述壳体上与所述红外监测装置对应的位置处设有透明窗口；所述红外监测装置与所述控制器连接；所述红外监测装置的监测范围覆盖涡状线形状的所述前端。

本说明书一些实施例提供一种与前述实施例的心脏起搏器匹配的充电设备，其特征在于，包括充电线圈，当所述充电线圈形成感应磁场时，所述涡状线形状的所述前端能够产生感应电流。

在一些实施例中，所述充电设备还包括磁体和充电设备控制器；在安装有所述心脏起搏器的患者的体外附近移动所述充电设备时，所述充电设备控制器能够获取所述磁体的受力变化，并基于所述磁体的受力变化确定所述心脏起搏器的位置和姿态；当所述充电设备处于目标充电位置和姿态时，所述充电设备控制器发出提醒。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的心脏起搏器结构示意图；

图2是根据本说明书另一些实施例所示的心脏起搏器结构示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的心脏起搏器的透视图；

图4是根据本说明书另一些实施例所示的心脏起搏器的透视图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的锚定爪处于自然状态下的结构示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的锚定爪处于伸直状态下的结构示意图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的心脏起搏器的爆炸示意图；

图8是根据本说明书一些实施例所示的超声波覆盖涡状线形状的前端的示意图。

附图标记：心脏起搏器100；壳体10；导向槽11；导向孔12；导管结合口13；透明窗口14；电池20；控制器30；控制器导线31；电池导线32；锚定爪40；前端41；尖端42；永磁体43；第一锚定爪44；第二锚定爪45；标测电极50；应变传感器60；超声波发生器70；电脉冲电极80。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，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将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一些实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一些实施例”表示“至少一个另外的实施例”，其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

由于本说明书中的产品摆放或使用的位置可以随意发生变化，本说明书中所述的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位词，只表示相对的位置关系，而不用于限定绝对的位置关系。此外，本说明书中所述的“前端”、“远端”是指远离手术操作者的一端，“后端”、“近端”、“末端”是指靠近手术操作者的一端。

本说明书提供一种心脏起搏器，该心脏起搏器可以释放特定频率的电脉冲，对患者的心肌进行刺激，使心脏激动和收缩，达到起搏的目的。在使用过程中，该心脏起搏器可以通过输送导管经患者的静脉，利用心脏起搏器的锚定爪将心脏起搏器固定于患者的心肌组织上，然后控制器通过锚定爪向心肌组织释放电脉冲。在释放电脉冲的过程中，控制器由心脏起搏器的电池进行供电，然而，心脏起搏器的电池的使用寿命有限，当电池使用寿命结束后，需要通过手术对电池或者心脏起搏器进行更换，这会对患者造成痛苦。在一些实施例中，本说明书提供的心脏起搏器可以与外部充电设备配合使用，当心脏起搏器的锚定爪的前端伸出心脏起搏器的壳体时，锚定爪的前端呈涡状线形状。当外部充电设备的充电线圈通电形成感应磁场后，涡状线形状的前端可以作为感应线圈感应到该磁场产生感应电流，进而通过控制器向电池进行供电，实现无线充电的目的，有效延长了电池和心脏起搏的使用寿命。

在一些实施例中，结合图1-4所示，心脏起搏器100可以包括壳体10、电池20、控制器30和至少一个锚定爪40。锚定爪40的前端41能够缩入壳体10内，或者锚定爪40的前端41能够从壳体10中伸出，当锚定爪40的前端41从壳体10伸出时，锚定爪40的前端41会卷曲为涡状线形状(即阿基米德螺旋线的外形，如图1所示)。锚定爪40可以通过控制器30与电池20电连接。其中，壳体10可以用于容纳心脏起搏器100的其他零部件，例如，电池20、控制器30、锚定爪40等。控制器30可以用于控制锚定爪40释放电脉冲。电池20可以用于在释放电脉冲时给控制器30供电。电连接可以是指通过有线或无线的方式进行连接且能够传输电信号/电流。例如，如图3-4所示，锚定爪40可以通过控制器导线31与控制器30电连接，控制器30可以通过电池导线32分别与电池20的正极和负极进行连接。在一些实施例中，锚定爪40的前端41可以指锚定爪40能够伸出壳体10的部分。

在一些实施例中，为了让涡状线形状的前端41中产生的感应电流能够为电池进行充电，涡状线形状的前端41中产生的感应电流的参数需要与电池的工作参数匹配。例如，感应电流的电压值与电池的额定电压相同。又例如，感应电流的电流值与电池的额定电流相同。在一些实施例中，涡状线形状的前端41中产生的感应电流的参数与涡状线形状的前端41的直径和匝数有关，因此，在设计涡状线形状的前端41时，可以基于电池的工作参数对涡状线形状的前端41的直径和匝数进行调整，从而适应不同的使用环境。

在一些实施例中，当锚定爪40用于给电池20充电时，对于锚定爪40的数量可以不做限制，锚定爪40的数量可以为一个、两个、三个或更多。在一些实施例中，当锚定爪40的数量增多时，每个锚定爪40均能够产生感应电流，因此给电池20充电的速度更快，充电效率更高。

在一些实施例中，锚定爪40可以用于将心脏起搏器100固定于心肌组织上。在一些实施例中，结合图1-5所示，锚定爪40的前端41可以设置成朝壳体10的径向外侧延伸，以便能够让锚定爪40的前端41能够顺利穿入心肌组织。

仅作为示例，当锚定爪40的前端41刚伸出壳体10或者伸出一定长度时，锚定爪40的前端41会与心肌组织接触，随着锚定爪40的前端41逐渐伸出，锚定爪40前端41卷曲的程度会越来越大，穿入/穿过心肌组织中的部分也越来越长，直至将心脏起搏器100的壳体10固定于心肌组织上。在本实施例中，由于锚定爪40伸出之后呈涡状线形状，当锚定爪40穿入心肌组织之后的固定效果更好，能够有效避免心脏起搏器100在使用过程中发生移位。

在一些实施例中，如图5所示，锚定爪40的前端41包括有锐角尖端42，锐角尖端42能够穿入心肌组织。在一些情况下，通过在锚定爪40的前端41设置锐角尖端42，能够使当锚定爪40伸出后能够迅速且顺利地穿入心肌组织。在一些实施例中，锐角尖端42的角度可以小于50度。在一些实施例中，锐角尖端42的角度可以小于40度。在一些实施例中，锐角尖端42的角度可以小于30度。

在一些实施例中，当用于固定心脏起搏器100的锚定爪40的数量为两个或以上时，多个锚定爪40可以均匀地布置在壳体10的周侧，以使得心脏起搏器100固定于心肌组织上时能够保持平衡。仅作为示例，如图3所示，壳体10为圆柱体，两个锚定爪40设置在壳体10相对的两侧，两个锚定爪40不仅作为电脉冲电极80(一个为正极，一个为负极)，还用于将心脏起搏器100固定于心肌组织上。在一些情况下，由于用于固定心脏起搏器100的两个锚定爪40对称设置，因此能够提高心脏起搏器100安装位置的心肌组织的受力均匀性，以避免心脏起搏器100发生不必要的倾斜。此外，对称设置还可以避免某一个锚定爪40由于受力过大而穿入心肌组织的距离过深的风险，有效提高心脏起搏器100的使用安全性。在另一示例中，用于固定心脏起搏器100的锚定爪40的数量可以为三个，三个锚定爪40可以以相同间隔环绕壳体10的中心轴线布置，例如相邻两个锚定爪40之间的圆心角相等。

在一些实施例中，可以采用具有生物相容性的高弹性材料制作锚定爪40，例如，镍钛合金等金属材料，一方面可以减轻锚定爪40的重量，进而减轻心脏起搏器100整体的重量，另一方面可以让锚定爪40具有较高的弹性恢复性能，使得当锚定爪40的前端41伸出壳体10后能够迅速恢复成涡状线形状，提高心脏起搏器100的固定效率。

在一些实施例中，锚定爪40可以被设置成在自然状态下时前端41为涡状线形状，这样当锚定爪40的前端41伸出壳体10之后可以恢复成涡状线形状。本说明书所说的自然状态可以是指没有施加外力的情况时锚定爪40所处的状态。例如，可以利用高温定型成形将镍钛合金丝的前端41制作成涡状线形状。

在一些实施例中，如图7所示，壳体10内设置有导向槽11，导向槽11可以沿壳体10的轴向延伸，锚定爪40上可以设置有永磁体43，永磁体43能够在外部磁性件的磁力作用下沿导向槽11移动，从而带动锚定爪40的前端41伸出或缩入壳体10。仅作为示例中，如图7所示，导向槽11的开口(即导向孔12)设于壳体10的前端端面上，导向槽11的长度大于或等于锚定爪40的长度，以使得锚定爪40能够完全缩入导向槽11内。在本实施例中，如图7所示，锚定爪40的后端设置有永磁体43，因此可以通过外部的磁性件与永磁体43之间的磁性作用力来控制锚定爪40伸出或缩入壳体10。例如，在初始状态下，锚定爪40的前端41缩入壳体10，当需要将锚定爪40的前端41伸出壳体10时，可以将磁性件靠近心脏起搏器100并沿着导向槽11的延伸方向向壳体10的前端移动磁性件，利用磁性件与永磁体43之间的磁性力控制锚定爪40的前端41伸出壳体10内。类似的，当需要将锚定爪40缩入壳体10时，只需要将磁性件再次靠近心脏起搏器100并沿着导向槽11的延伸方向向壳体10的后端移动磁性件即可。在一些实施例中，通过外部的磁性件控制锚定爪40的移动时，心脏起搏器100可以处于与输送导管连接的状态。

在一些实施例中，锚定爪40的直径(或宽度)可以略小于导向槽11的内径(或宽度)，以使得当锚定爪40能够与导向槽11的内壁过盈配合，当撤出外部感应线圈之后，导向槽11的内壁与锚定爪40之间产生的摩擦力可以限制锚定爪40移动，防止锚定爪40相对导向槽11意外移动。

在一些实施例中，心脏起搏器100在患者体内的移动是通过输送导管(图中未示出)来实现的。例如，首次安装心脏起搏器100时，需要利用输送导管穿过静脉输送到患者体内的特定位置(例如，心尖)，然后再将输送导管与心脏起搏器100分离。又例如，当心脏起搏器100在使用过程中需要移位时，需要将输送导管再次穿过静脉与心脏起搏器100连接，通过输送导管将心脏起搏器100运输到对应位置。在一些实施例中，如图7所示，壳体10的后端还可以设有导管结合口13，导管结合口13与输送导管可拆卸连接，以便实现心脏起搏器100的植入、移动和撤出。

在一些实施例中，心脏起搏器100释放的电脉冲的参数与患者的心脏跳动信息有关，因此在释放电脉冲之前，需要对患者的心脏跳动信息进行检测，从而对患者进行更精准地起搏，提高治疗效率。本说明书所说的电脉冲的参数可以包括电脉冲的电压值、电脉冲的宽度、电脉冲的频率等，电脉冲的宽度是指电脉冲所能达到最大值所持续的周期。

在一些实施例中，如图2所示，心脏起搏器100还可以包括至少一对标测电极50，至少一对标测电极50能够形成电回路，用于采集患者的心电标测信号。至少一对标测电极50可以与控制器30电连接，控制器30可以根据标测电极50采集的心电标测信号确定释放的电脉冲参数。在一些实施例中，控制器30还可以在心脏起搏器100释放电脉冲之后，根据标测电极50采集的心电标测信号确定患者的心脏跳动信息，进而根据心脏跳动信息确定心脏起搏器100的起搏效果，关于此，可以在本说明书其他实施例中找到更加详细的描述。其中，心脏跳动信息可以包括心肌跳动的幅度、心肌跳动的周期、心肌跳动的规律等。

在一些实施例中，标测电极50可以包括独立设置于壳体10上的心电导联电极(图中未示出)，心电导联电极的数量为至少两个，分别构成标测电极对的正极和负极，心电导联电极可以采集心肌组织活动时产生的电信号(即心电标测信号)并将电信号传输给控制器30，控制器30可以根据该电信号确定患者心肌组织的电传导、心内的心电参数，进而确定电脉冲参数。在一些实施例中，心电导联电极的形状可以包括条形形状、球形形状、涡状线形状等。

在一些实施例中，标测电极50中的一个或多个可以是锚定爪40。例如，可以将心电导联电极设于锚定爪40上。又例如，可以直接将锚定爪40制成心电导联电极。在一些实施例中，标测电极50可以是用于固定心脏起搏器100的锚定爪40。在一些实施例中，标测电极50还可以作为充电电极向电池20进行充电。在一些实施例中，当锚定爪40单独作为标测电极50时，在工作过程中可以不需要穿入心肌组织，只需要接触心肌组织即可。

在一些实施例中，如图2所示，心脏起搏器100还可以包括应变传感器60，应变传感器60可以与控制器30连接；控制器30可以用于根据应变传感器60采集的信号确定心脏跳动信息。

在一些实施例中，应变传感器60可以包括应变片(图中未示出)，应变片是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化。应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。仅作为示例，可以将应变片塑形成与锚定爪40的形状贴合，并且将应变片粘贴在锚定爪40的表面和/或设于锚定爪40的内部，由于锚定爪40固定于心肌组织上，因此心肌组织的运动(例如，心脏的跳动)会带动涡状线形状的前端41一起运动(如涡状线扩张或收缩)，通过应变片可以将锚定爪40前端41的机械运动幅度变化映射为电压变化，从而精确的记录心肌组织的跳动幅度。

在一些实施例中，控制器30可以根据心肌的跳动幅度来确定电脉冲的参数，从而能够根据心脏情况适应性的进行起搏，更好的保障使用者的安全。在一些实施例中，控制器30可以根据专家确定的心肌跳动幅度与电脉冲参数之间的对应关系来确定电脉冲参数。例如，心肌跳动的幅度是3mm，则控制器30可以将电脉冲的起搏电压(即电脉冲的电压值)调整为8mv。又例如，当心脏跳动的振幅是8mm，则控制器30可以将电脉冲的起搏电压调整为5mv。在一些实施例中，控制器30可以根据心脏跳动信息来确定心脏起搏器100的起搏效果和/或心脏的功能是否完善(例如，是否有心脏病、是否传导阻滞等)。仅作为示例，在心脏起搏器100释放电脉冲之后，若检测到心脏跳动幅度仍未达到安全阈值，则表示心脏起搏器100的起搏效果可能较差，此时控制器30可以发出提醒。在另一示例中，在心脏起搏器100释放电脉冲之前，若检测到心脏跳动幅度低于达到安全阈值，则表示心脏的功能可能受损，此时控制器30可以发出提醒。

在一些实施例中，结合图1-2和图8所示，心脏起搏器100还可以包括超声波发生器70，超声波发生器70可以发射超声波，超声波经过锚定爪40和心肌组织的表面反射、折射以及衍射之后再被超声波发生器70接收并转换为电信号，对该电信号进行处理之后形成超声图像，基于超声图像可以确定锚定爪40的状态和动作。仅作为示例，在安装心脏起搏器100时，可以通过超声图像确定锚定爪40是否可靠地将整个心脏起搏器100固定于心肌组织上。在另一示例中，当需要更换心脏起搏器100的位置或收回心脏起搏器100时，可以通过超声图像确定锚定爪40是否从心肌组织上脱落。

在一些实施例中，由于锚定爪40固定于心肌组织上，因此心肌组织的运动(例如，心脏的跳动)会带动涡状线形状的前端41一起运动，从而使得涡状线形状的前端41发生形态变化(例如，涡状线的直径变化、涡状线的匝数等)，这些变化也可以通过超声图像获取，而基于锚定爪40的前端41的形状变化还可以确定患者心脏跳动信息。

在一些实施例中，如图8所示，当锚定爪40的前端41伸出壳体10后，超声波发生器70产生的超声波可以覆盖涡状线形状的前端41。

在一些实施例中，超声波发生器70可以设置于壳体10的前端端面，且位于若干锚定爪40的中心位置。仅作为示例，如图2所示，壳体10为圆柱体，超声波发生器70设置在壳体10的中心轴线上，锚定爪40的数量为四个，四个锚定爪40以相同间隔环绕壳体10的中心轴线设置，以保证超声波能够尽可能覆盖涡状线形状的前端41和锚定爪40接触的心肌组织。

在一些实施例中，超声波发生器70可以与控制器30电连接，控制器30可以直接对超声信号对应的电信号进行处理从而获取超声图像。

在一些实施例中，控制器30可以将超声信号对应的电信号传输到外部处理器，由外部处理器进行处理，或者将获得的超声图像传输到外部处理器。仅作为示例，控制器30可以通过射频天线基于无线传输的方式来传输相关数据，关于射频天线的更多细节可以参见本说明书其他实施例的描述。在另一示例中，当心脏起搏器100与输送导管连接时，可以通过数据线将控制器30与外部处理器连接，通过有线的方式传输相关数据。

在一些实施例中，心脏起搏器100还可以包括摄像装置(图中未示出)，例如，光学摄像头。通过摄像装置拍摄的图像可以检测锚定爪40的状态和动作。在一些应用场景中，由于心脏起搏器100所处的环境(心肌组织附近)充满了血液和其他物质，因此会影响光学摄像机的成像效果。

在一些实施例中，心脏起搏器100还可以包括红外监测装置(图中未示出)，结合图1和图7所示，红外监测装置可以设置于壳体10内且与控制器30电连接，而壳体10与红外监测装置对应的位置设置有透明窗口14，以便红外线能够穿过。在一些实施例中，透明窗口14可以采用聚碳酸酯(PC)材料制作而成。红外监测装置的监测范围覆盖涡状线形状的前端41以及心肌组织。仅作为示例，红外监测装置可以发射红外线，红外线经过锚定爪40和心肌组织的表面漫反射、折射、透射等之后再次被红外监测装置接收到，经过红外监测装置处理之后生成视频和/或图像。在本实施例中，由于红外线不受血液和其他杂质的影响，因此即使周围环境存在血液和其他杂质，红外监测装置生成的视频和图像也能够具有良好的清晰度。在一些实施例中，红外监测装置可以直接接收周边环境中的红外线。

类似的，在一些实施例中，由于锚定爪40固定于心肌组织上，因此心肌组织的运动会带动锚定爪40一起运动，从而使得锚定爪40的前端41形状变化。因此，当通过红外监测装置检测到锚定爪40的状态和动作之后，还可以基于锚定爪40的前端41的形状变化确定患者心脏跳动信息，控制器30可以据此确定电脉冲的参数，或者将红外监测装置处理之后生成视频和/或图像传输给外部处理器。

在一些实施例中，透明窗口14的位置可以与导向槽11的位置对应，如此设置之后，透明窗口14既可以作为红外监测装置透射红外感知信号的窗口，也可以作为射频天线(例如，锚定爪40)接收和/或发射射频信号的窗口，从而无需单独设置射频天线(例如，锚定爪40)接收和/或发射射频信号的窗口，能够有效节约制作成本。

在一些实施例中，控制器30可以根据应变传感器60、红外监测装置和超声波发生器70中的至少一个采集的数据来确定锚定爪40的动作、状态和/或患者的心脏跳动信息，进而确定电脉冲的参数。在一些实施例中，控制器30可以结合应变传感器60、红外监测装置和超声波发生器70中的至少两个装置采集的数据来确定锚定爪40的动作、状态和/或患者的心脏跳动信息，提高精准度，从而使释放的电脉冲更符合患者实际情况。仅作为示例，如图8所示，心脏起搏器100包括至少一对应变传感器60，以及设置于壳体10前端端面上的超声波发生器70，至少一对应变传感器60为锚定爪40，超声波发生器70发射的超声波可以覆盖锚定爪40的涡状线形状的前端41，因此控制器可以结合超声波发生器70和应变传感器60采集的数据来确定患者的心脏跳动信息，以更准确地确定电脉冲的参数。

在一些实施例中，结合图1-6所示，心脏起搏器100还可以包括通讯组件(图中未示出)，控制器30可以通过通讯组件与外部处理器通信连接，以达到单向或双向传输数据和/或指令的目的。仅作为示例，医护人员可以通过通讯组件获取控制器30确定的电脉冲的参数。在另一示例中，医护人员可以获取患者的心脏跳动信息，进而对电脉冲的参数进行配置。在又一示例中，医护人员可以获取患者的心脏跳动信息，进而对控制器30确定的电脉冲的参数进行校正。在其他示例中，在心脏起搏器100释放电脉冲之后，若控制器30检测到心脏跳动幅度仍未达到安全阈值，则控制器30可以通过外部处理器向医护人员发出提醒。

在一些实施例中，通讯组件可以包括射频天线(图中未示出)，射频天线可以设置于壳体10上且与控制器30连接，射频天线可以用于接收来自外部处理器发射的射频信号并将其转换成电信号传输给控制器30，控制器30接收到该电信号之后可以获取相应的数据和/或指令，从而实现单向数据传输。在一些实施例中，控制器30还可以通过射频天线向外部处理器传输数据，例如，控制器30可以产生与数据和/或指令对应的电信号，并将该电信号传输给射频天线，射频天线将该电信号转换为射频信号后发射，该射频信号由外部处理器接收到后会被转换成相应的电信号，进而实现数据和/或指令的传输。在一些实施例中，射频天线可以固定于壳体10上，例如，固定设置于壳体10的前端端面上。在一些实施例中，射频天线可以设置于壳体10内，当射频天线设于壳体10内时，壳体10对应射频天线的部分可以由非金属材料制作而成，以避免对射频信号造成屏蔽。示例性的非金属材料可以包括塑料。在一些实施例中，射频天线可以由金属材料制作而成，包括但不限于铜、铝等。

在一些实施例中，锚定爪40包含有金属材料(例如，锚定爪40可以由镍钛合金制成)，因此锚定爪40也可以作为射频天线，当锚定爪40缩入壳体10和/或伸出壳体10时，控制器30能够通过锚定爪40接收和/或发射信号。在本实施例中，将锚定爪40作为射频天线之后，不需要再单独设置射频天线，因此可以有效节省心脏起搏器100的制作成本以及占用空间和整体重量。在一些实施例中，锚定爪40作为射频天线发射和/或接收的射频信号的信道与锚定爪40伸出壳体10的长度有关，锚定爪40可以被操控地伸出或缩入壳体10内，因此可以通过调整锚定爪40伸出壳体10的长度来调整锚定爪40作为射频天线发射和/或接收的射频信号的信道，从而能够适配更多应用场景，提高适用性。

在一些实施例中，结合图6和图7所示，当需要将锚定爪40作为射频天线时，可以控制锚定爪40的前端41缩入壳体10内，由于锚定爪40缩入壳体10内时处于伸直状态(如图6所示)，因此通讯效果更好。在一些实施例中，锚定爪40缩入壳体10内时，控制器30能够通过锚定爪40接收和/或发射电磁波信号，壳体10上与锚定爪40对应的位置由非金属材料制成，避免锚定爪40发射的射频信号被屏蔽。

在一些实施例中，至少一对锚定爪40、控制器30和电池20可以构成心脏起搏器100的电脉冲组件，电脉冲组件用于释放相应参数的电脉冲。

在一些实施例中，如图3所示，至少一个锚定爪40可以包括第一锚定爪44和第二锚定爪45，第一锚定爪44和第二锚定爪45分别通过控制器30与电池20的正极和负极连接，控制器30可以控制第一锚定爪44和第二锚定爪45释放电脉冲。在本实施例中，当第一锚定爪44和第二锚定爪45分别连接电池20的正极和负极之后，第一锚定爪44和第二锚定爪45可以构成电脉冲电极对。其中，连接电池20正极的第一锚定爪44为电脉冲正极，连接电池20负极的第二锚定爪45为电脉冲负极，控制器30可以控制电池20释放设定频率的电能，通过电脉冲正极和电脉冲负极传导至心肌组织，从而形成电脉冲，使心脏激动或者收缩。

在一些实施例中，用于释放电脉冲的锚定爪40(即电脉冲电极80)和用于向电池20充电的锚定爪40(即充电电极)可以不同。仅作为示例，心脏起搏器100可以包括四个锚定爪40，其中两个锚定爪40可以作为电脉冲电极80，另外两个锚定爪40可以作为充电电极。在一些实施例中，用于释放电脉冲的锚定爪40和用于向电池20充电的锚定爪40可以至少部分相同。仅作为示例，心脏起搏器100可以包括四个锚定爪40，分别构成两对电脉冲电极对，其中两个锚定爪40可以作为充电电极。在一些实施例中，用于释放电脉冲的锚定爪40和用于向电池20充电的锚定爪40可以完全相同。仅作为示例，如图3所示，锚定爪40的数量为两个，两个锚定爪40(即第一锚定爪44和第二锚定爪45)既可以作为电脉冲负极和电脉冲正极，构成电脉冲电极对，也可以用来向电池20充电。

在一些实施例中，心脏起搏器100还可以包括保护组件(图中未示出)，保护组件可以与控制器30电连接，保护组件可以用于保护心脏起搏器100在充电和释放电脉冲时的安全性。

在一些实施例中，保护组件可以获取锚定爪40中产生的感应电流的参数与电池20的工作参数；根据锚定爪40中产生的感应电流的参数与电池20的工作参数确定两者是否匹配，当两者不匹配时(例如，感应电流的电压值过大)，保护单元可以通过控制器30发出警告和/或断开控制器30与电池20之间的连接。类似的，在一些实施例中，保护单元可以获取锚定爪40中产生的电脉冲的参数与电脉冲的目标工作参数；当锚定爪40中产生的电脉冲的参数与电脉冲的目标工作参数不同时，保护单元可以通过控制器30发出警告和/或断开控制器30与电池20之间的连接，以停止释放电脉冲。

本说明书一些实施例中的心脏起搏器的使用过程如下：首先，可以将壳体后端的导管结合口与输送导管进行连接，通过静脉穿刺将心脏起搏器输送到心肌组织附近；当心脏起搏器到达指定位置后，可以在患者体外利用外部磁性件控制锚定爪伸出壳体，将心脏起搏器可靠地固定于心肌组织上，然后撤去输送导管；接着利用应变传感器、红外监测装置和/或超声波发生器确定心脏跳动信息，或者基于心电信号(例如，通过获取患者的心电图)来确定心脏跳动信息，从而确定电脉冲的参数，当确定好电脉冲的参数之后，控制电脉冲电极对释放电脉冲，对心脏进行起搏；当需要对电池进行充电时，可以在患者体外将充电设备的通电线圈靠近心脏起搏器，从而通过涡状线形状的前端产生感应电流为电池充电；最后，若需要调整心脏起搏器的位置或者回收心脏起搏器，可以将壳体后端的导管结合口与输送导管进行连接，然后控制用于固定的锚定爪缩入壳体，再利用输送导管将心脏起搏器输送至其他位置或者带出患者体外。

本说明书还提供一种充电设备(图中未示出)，该充电设备可以与本说明书其他实施例中的心脏起搏器(例如，图1中的心脏起搏器100)匹配，用于向心脏起搏器的电池(例如，图2中的电池20)进行充电。在一些实施例中，充电设备可以包括充电线圈，充电线圈可以与锚定爪(例如，图1中的锚定爪40)的涡状线形状的前端匹配，当充电线圈通电时，充电线圈周围可以形成感应磁场，锚定爪的涡状线形状的前端在感应磁场下能够形成感应电流，从而为电池进行充电。

在一些实施例中，充电设备还可以包括磁体(图中未示出)和充电设备控制器(图中未示出)，其中，充电设备控制器可以被配置为：在安装有心脏起搏器的患者体外附近移动充电设备时，充电设备控制器能够获取磁体的受力变化；基于磁体的受力变化确定心脏起搏器的位置和姿态；当充电设备处于目标充电位置和姿态时，充电设备控制器可以发出提醒。其中，磁体能够与心脏起搏器的永磁体相互吸引或排斥，磁体受到的磁性力与充电设备和心脏起搏器之间的距离以及两者的姿态有关，因此可以通过检测磁体的受力变化来确定心脏起搏器的位置和姿态。例如，充电设备和心脏起搏器之间的距离增大时，则磁体受到的磁性力会逐渐减小，反之，充电设备和心脏起搏器之间的距离缩短时，则磁体受到的磁性力会逐渐增大。而当磁体受到的作用力过小时，表明心脏起搏器距离充电设备过远，此时涡状线形状的前端可能无法感应到充电线圈形成的感应磁场。而当磁体受到的作用力超过目标阈值之后，表明充电设备已位于合适的目标充电位置和姿态，此时涡状线形状的前端能够感应到充电线圈形成的感应磁场并产生感应电流，进而能够为电池进行充电。在一些情况下，通过充电设备控制器来检测磁体的受力变化，从而确定充电设备是否处于目标位置和姿态，并且在充电设备处于目标位置和姿态时发出提醒，能够帮助医护人员快速地找到合适的目标充电位置和姿态，有效提高充电效率。

本说明书实施例中的心脏起搏器和充电设备可能带来的有益效果包括但不限于：(1)通过将心脏起搏器的锚定爪配置为其前端伸出心脏起搏器的壳体时呈涡状线形状，在此状态下，涡状线形状的前端可以作为感应线圈，能够感应外部充电设备的充电线圈通电形成的磁场，从而产生感应电流，再通过控制器向电池进行供电，最终实现无线充电的目的，有效延长电池和心脏起搏的使用寿命；(2)通过在锚定爪的前端设置尖端，能够使当锚定爪伸出壳体后能够迅速且顺利地穿入心肌组织；(3)固定心脏起搏器的锚定爪的数量为两个或以上时，多个锚定爪可以均匀地布置在壳体的周侧，以使得心脏起搏器固定于心肌组织上时能够保持平衡，能够提高心脏起搏器安装位置的心肌组织的受力均匀性，有效避免心脏起搏器发生不必要的倾斜，还可以避免某一个锚定爪由于受力过大而穿入心肌组织的距离过深的风险，有效提高心脏起搏器的使用安全性；(4)通过将锚定爪作为射频天线，进而不需要再单独设置射频天线，可以有效节省心脏起搏器的制作成本以及占用空间和整体重量；(5)通过设置至少一对标测电极用于采集患者的心电标测信号，使得控制器可以根据标测电极采集的心电标测信号确定释放的电脉冲参数；(6)通过在锚定爪的后端设置永磁体，使得可以通过外部的磁性件与永磁体之间的磁性作用力来控制锚定爪伸出或缩入壳体；(7)通过充电设备控制器来检测磁体的受力变化，从而确定充电设备是否处于目标位置和姿态，并且在充电设备处于目标位置和姿态时发出提醒，能够帮助医护人员快速地找到合适的目标充电位置和姿态，有效提高充电效率。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

Claims (12)

1.一种心脏起搏器，其特征在于，包括壳体、电池、控制器和至少一个锚定爪；

所述至少一个锚定爪的前端能够缩入或者伸出所述壳体，所述至少一个锚定爪的所述前端伸出所述壳体时卷曲为涡状线形状；

所述至少一个锚定爪通过所述控制器与所述电池电连接；

所述涡状线形状的所述前端能够感应到外部磁场形成感应电流，并通过所述控制器为所述电池充电。

2.根据权利要求1所述的心脏起搏器，其特征在于，所述至少一个锚定爪的所述前端包括小于50度的尖端，所述尖端能够穿入心肌组织。

3.根据权利要求1所述的心脏起搏器，其特征在于，所述至少一个锚定爪包含金属材料，当所述至少一个锚定爪缩入所述壳体和/或伸出所述壳体时，所述控制器能够通过所述至少一个锚定爪接收和/或发射信号。

4.根据权利要求3所述的心脏起搏器，其特征在于，所述至少一个锚定爪缩入所述壳体时，所述控制器能够通过所述至少一个锚定爪接收和/或发射信号；所述壳体上与所述至少一个锚定爪对应的部位由非金属材料制成。

5.根据权利要求1所述的心脏起搏器，其特征在于，所述壳体内设有导向槽，所述导向槽沿所述壳体的轴向延伸，所述至少一个锚定爪的后端设有永磁体，所述永磁体能够在外部磁性件的磁力作用下沿所述导向槽移动，从而带动所述至少一个锚定爪的前端缩入或伸出所述壳体。

6.根据权利要求1所述的心脏起搏器，其特征在于，所述至少一个锚定爪包括第一锚定爪和第二锚定爪，所述第一锚定爪和所述第二锚定爪通过所述控制器分别与所述电池的正极和负极连接，所述控制器能够控制所述第一锚定爪和所述第二锚定爪释放电脉冲。

7.根据权利要求6所述的心脏起搏器，其特征在于，所述心脏起搏器还包括至少一对标测电极，所述至少一对标测电极与所述控制器连接；所述控制器用于根据所述至少一对标测电极采集的心电标测信号控制所述电脉冲的参数。

8.根据权利要求1所述的心脏起搏器，其特征在于，所述锚定爪上设有应变传感器，所述应变传感器与所述控制器连接；所述控制器用于根据所述应变传感器采集的信号确定心脏跳动信息。

9.根据权利要求1所述的心脏起搏器，其特征在于，所述心脏起搏器还包括超声波发生器，所述超声波发生器与所述控制器连接；所述超声波发生器所产生的超声波覆盖涡状线形状的所述前端。

10.根据权利要求1所述的心脏起搏器，其特征在于，所述心脏起搏器还包括红外监测装置，所述红外监测装置设于所述壳体内，所述壳体上与所述红外监测装置对应的位置处设有透明窗口；所述红外监测装置与所述控制器连接；所述红外监测装置的监测范围覆盖涡状线形状的所述前端。

11.一种与权利要求1-10中任一项所述的心脏起搏器匹配的充电设备，其特征在于，包括充电线圈，当所述充电线圈形成感应磁场时，所述涡状线形状的所述前端能够产生感应电流。

12.根据权利要求11所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备还包括磁体和充电设备控制器；

在安装有所述心脏起搏器的患者的体外附近移动所述充电设备时，所述充电设备控制器能够获取所述磁体的受力变化，并基于所述磁体的受力变化确定所述心脏起搏器的位置和姿态；

当所述充电设备处于目标充电位置和姿态时，所述充电设备控制器发出提醒。

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