CN221358209U - 辅助保护结构、植入式医疗装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种辅助保护结构、植入式医疗装置及系统。辅助保护结构用于植入式医疗装置，包括电连接的采样执行模块和保护控制单元(优选集成在医疗控制模块中)；采样执行模块的第一端和第二端连接在植入式医疗装置的供电电路模块和医疗控制模块之间，植入式医疗装置的公共电极的接地端与采样执行模块串联后接地。采样执行模块采集并识别公共电极的信号得到识别结果；保护控制单元根据识别结果控制采样执行模块断开或导通供电电路模块与医疗控制模块之间的通路。本实用新型不仅能够降低植入式医疗装置的供电电池正电压泄漏导致持续的漏电流对患者造成伤害的风险，提高植入式医疗装置的安全性，而且结构简单，易于实施。

Description

辅助保护结构、植入式医疗装置及系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种辅助保护结构、植入式医疗装置及系统。

背景技术

随着医疗器械的发展，越来越多的植入式医疗装置比如心脏起搏器、脑起搏器、人工耳蜗等采用内置的供电电池(比如锂电池)供电。这些植入式医疗装置的基本原理为将脉冲信号经隔直电容发送至植入电极，进而刺激对应的目标器官组织(以脑起搏器为例，相应神经会拾取这些电流脉冲并传送至大脑中枢)，从而使患者相应状态得到改善。

植入式医疗装置通常都设置有保护电路，以对内置的电池进行短路、过流等保护。然而，偶然意外的发生，比如撞击，老化导致供电电池正电压(VCC)有泄漏和内部组织液接触的可能，由于组织液的导电性(比如人工耳蜗内的组织液阻抗通常在3-5K欧姆)且组织液存在阻抗，会在组织液和植入式医疗装置的公共电极(COM)之间产生持续的漏电流，由于漏电流较小通常不会触发保护电路。而持续的漏电流存在安全隐患，会给患者造成不同程度的伤害。

需要说明的是，公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的植入式医疗装置在供电电池正电压泄漏时保护电路不起作用、持续的漏电流可能对患者造成伤害的技术问题，提供一种辅助保护结构、植入式医疗装置及系统，本实用新型不仅能够降低植入式医疗装置的供电电池正电压泄漏导致持续的漏电流对患者造成伤害的风险，提高植入式医疗装置的安全性，而且结构简单，易于实施。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种辅助保护结构，用于植入式医疗装置，所述植入式医疗装置包括电连接的供电电路模块、医疗控制模块以及公共电极；所述辅助保护结构包括电连接的采样执行模块以及保护控制单元；所述采样执行模块的第一端和第二端连接在所述供电电路模块和所述医疗控制模块之间，所述公共电极的接地端与所述采样执行模块串联后接地；

所述医疗控制模块配置为通过所述公共电极发送脉冲信号；

所述采样执行模块，配置为采集并识别所述公共电极的信号得到识别结果；所述识别结果包括脉冲信号和恒压信号；

所述保护控制单元，配置为根据所述识别结果，控制所述采样执行模块断开或导通所述供电电路模块与所述医疗控制模块之间的供电通路。

可选地，所述保护控制单元集成于所述医疗控制模块中。

可选地，所述采样执行模块包括控制开关电路和采样电路，所述控制开关电路的第一端连接所述供电电路模块，所述控制开关电路的第二端连接所述医疗控制模块，所述控制开关电路的控制端连接所述保护控制单元；

所述采样电路的一端与所述公共电极的接地端连接，所述采样电路的另一端接地，所述采样电路的输出端连接所述保护控制单元。

可选地，所述供电电路模块包括电连接的供电电池和保护电路，所述控制开关电路的第一端连接所述保护电路，所述控制开关电路的第二端连接所述医疗控制模块。

可选地，所述供电电池包括锂电池。

可选地，所述控制开关电路包括NMOS管或PMOS管。

可选地，所述采样电路包括采样电阻和放大电路。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种植入式医疗装置，所述植入式医疗装置包括上述任一项所述的辅助保护结构。

可选地，所述植入式医疗装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块配置为通信连接所述医疗控制模块和医疗程控装置。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种植入式医疗系统，所述植入式医疗系统包括通信连接的医疗程控装置以及上述的植入式医疗装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的辅助保护结构、植入式医疗装置及系统，具有以下有益效果：

本实用新型提供的辅助保护结构，用于植入式医疗装置，所述植入式医疗装置包括电连接的供电电路模块、医疗控制模块以及公共电极；所述辅助保护结构包括电连接的采样执行模块以及保护控制单元；所述采样执行模块的第一端和第二端连接在所述供电电路模块和所述医疗控制模块之间，所述公共电极的接地端与所述采样执行模块串联后接地；所述医疗控制模块配置为通过所述公共电极发送脉冲信号；所述采样执行模块，配置为采集并识别所述公共电极的信号得到识别结果；所述识别结果包括脉冲信号和恒压信号；所述保护控制单元，配置为根据所述识别结果，控制所述采样执行模块断开或导通所述供电电路模块与所述医疗控制模块之间的供电通路。由此可见，本实用新型提供的辅助保护结构，通过采样执行模块能够获取并识别公共电极的信号，所述保护控制单元能够根据识别结果控制采样执行模块断开或导通(在识别结构为恒压信号时关断，在识别结果为脉冲信号时导通)供电电路模块与所述医疗控制模块之间的供电通路，不仅能够降低植入式医疗装置的供电电池正电压泄漏导致持续的漏电流对患者造成伤害的风险，提高植入式医疗装置的安全性，而且结构简单，易于实施。

由于本实用新型提供的植入式医疗装置及系统与本实用新型提供的辅助保护结构具有同一实用新型构思，因此，本实用新型提供的植入式医疗装置及系统至少具有本实用新型提供的辅助保护结构的所有优点，为了避免赘述，在此不再展开说明，更详细的内容请参见上文有关辅助保护结构的有益效果的相关描述。

附图说明

图1为现有技术中植入式医疗装置的结构示意图；

图2为图1中的植入式医疗装置在执行脉冲信号刺激时的等效电路图；

图3为现有技术中植入式医疗装置的电路示意图；

图4为现有技术中植入式医疗装置的供电电池正电压发生泄漏时结构示意图；

图5为图4中的植入式医疗装置的供电电池正电压发生泄漏时的等效电路图；

图6为本实用新型其中一实施例提供的植入式医疗装置的电路示意图；

图7为本实用新型其中一实施例提供的植入式医疗装置的等效电路示意图；

其中，附图标记说明如下：

医疗控制模块-110、供电电路模块-120、供电电池-121、保护电路-122、公共电极-COM、刺激电极-E1；

采样执行模块-210、控制开关电路-211、采样电路-212；

电容-C，等效电阻-R、正电压-VCC、接地端-GND。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型提出的辅助保护结构、植入式医疗装置及系统作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。应当了解，说明书附图并不一定按比例地显示本实用新型的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本实用新型某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

为了更便于理解本实用新型，在对本实用新型提供的辅助保护结构、植入式医疗装置及系统的具体实施方式说明之前，先对提出本实用新型的基本原理简要说明如下。

首先，需要说明的是，本实用新型提供的辅助保护结构对植入式医疗装置的具体类型及植入位置不作限定。示例性地，植入式医疗装置可以为心脏除颤器、心脏起搏器、无导线起搏器、脑神经刺激器以及监测系统中的任意一种以及除上述示例之外的其他类型的植入式医疗装置。为了便于理解和说明，本文将各种植入式医疗装置的脉冲发生器及主控模块统称为医疗控制模块(比如心脏起搏器的脉冲发生器)。另外需要说明的是，本文中的植入式医疗装置为有源植入式医疗装置。

具体地，请参见图1、图2和图3，其中，图1为现有技术中植入式医疗装置的结构示意图，图2为图1中的植入式医疗装置在执行脉冲信号刺激时的等效电路图，图3为现有技术中植入式医疗装置的电路示意图。从图1可以看出，现有技术中的植入式医疗装置包括医疗控制模块110(比如MCU电路)、供电电池121、公共电极COM和外部刺激电极E1，公共电极COM通常接地。在图2中，将患者的组织液等效为等效电阻R。如图2所示，当植入式医疗装置处于工作状态时，医疗控制模块110产生脉冲信号并经外部刺激电极E1上等效的隔直电容C发送至目标器官组织。更具体地，如图3所示，由于植入式医疗装置内具有供电电池121，通常情况下植入式医疗装置还包括保护电路122，供电电池121和保护电路122形成供电电路模块120，供电电路模块120为医疗控制模块110供电，以使得医疗控制模块110能够产生刺激脉冲向刺激电极E1发送，其中，保护电路122用于对供电电池121进行短路和过流等保护。

接下来，请参见图4和图5，其中，图4为现有技术中植入式医疗装置的供电电池121正电压VCC发生泄漏时结构示意图，图5为图4中的植入式医疗装置的供电电池121正电压VCC发生泄漏时的等效电路图。如图4和图5所示，经研究发现，当供电电池121正电压VCC发生泄漏时，会在患者的组织液和公共电极COM之间产生电流，由于组织液阻抗的存在，该持续的漏电流通常较小，一般在1mA左右，持续的小电流并不会导致供电电池121的保护电路122作用。基于此，本实用新型的基本原理在于：检测是否有持续的漏电流，并在检测到有持续的漏电流时，关断供电电池121正电压VCC。

基于上述研究，本实用新型的核心思想在于植入式医疗装置在供电电池121正电压VCC泄漏时保护电路122不起作用、持续的漏电流可能对患者造成伤害的技术问题，提供一种辅助保护结构、植入式医疗装置及系统，以降低持续的漏电流对患者造成伤害的风险，从而提高植入式医疗装置的安全性。

为了实现上述思想，本实用新型的其中一实施例提供了一种辅助保护结构。用于植入式医疗装置。具体地，请参见图6和图7，其中，图6为本实用新型其中一实施例提供的植入式医疗装置的结构示意图，图7为本实用新型其中一实施例提供的植入式医疗装置的等效电路示意图。从图6可以看出，所述植入式医疗装置包括电连接的供电电路模块120、医疗控制模块110以及公共电极COM；所述辅助保护结构包括电连接的采样执行模块210以及保护控制单元(图中未标示)；所述采样执行模块210连接在所述供电电路模块120和所述医疗控制模块110之间，所述公共电极COM与医疗控制模块110、所述采样执行模块210串联后接地。具体地，所述医疗控制模块110配置为通过所述公共电极COM发送脉冲信号；所述采样执行模块210，配置为采集并识别所述公共电极COM的信号得到识别结果；所述识别结果包括脉冲信号和恒压信号；所述保护控制单元，配置为根据所述识别结果，控制所述采样执行模块210断开或导通所述供电电路模块120与所述医疗控制模块110之间的供电通路。

如此配置，本实施例提供的辅助保护结构，通过采样执行模块210能够获取并识别公共电极COM的信号为脉冲信号还是恒压信号，脉冲信号则表示供电电路模块120正常工作无漏电流，恒压信号则表示供电电路模块120存在漏电流，所述保护控制单元能够根据识别结果控制采样执行模块210断开或导通(在识别结构为恒压信号时关断，在识别结果为脉冲信号时导通)供电电路模块120与所述医疗控制模块110之间的供电通路，不仅能够降低植入式医疗装置的供电电池121正电压VCC泄漏导致持续的漏电流对患者造成伤害的风险，提高植入式医疗装置的安全性，而且结构简单，易于实施。

具体地，根据前面的描述可知，当识别结果为脉冲信号时，表明植入式医疗装置工作在正常脉冲刺激状态，并没有发生供电电池121正电压VCC泄漏，控制开关电路211应保持导通状态；当识别结果为恒压信号时，表明植入式医疗装置的供电电池121正电压VCC存在泄漏的风险，控制开关电路211应保持断开状态，以降低持续的漏电流对患者造成伤害的风险。

请继续参见图6，优选地，在其中一些示范性实施方式中，所述保护控制单元集成于所述医疗控制模块110中。由此，此种设计方式，能够简化电路结构，有效控制具有本实用新型提供的辅助保护结构的植入式医疗装置的整体尺寸，而且便于实施。需要说明的是，本领域技术人员应该能够理解，本实用新型对医疗控制模块110的具体实现方式不作限定，既可以以软件的方式实现、也可以以硬件的方式实现，或者以软硬结合的方式实现。示例性地，医疗控制模块110可以包括但不限于微处理器单元(比如MCU电路)及相应的控制软件。

优选地，在其中一些示范性实施方式中，所述采样执行模块210包括控制开关电路211和采样电路212，所述控制开关电路211的第一端连接所述供电电路模块120，所述控制开关电路211的第二端连接所述医疗控制模块110，所述控制开关电路211的控制端连接所述保护控制单元；所述采样电路212的一端与所述公共电极COM的接地端GND连接，所述采样电路212的另一端接地，所述采样电路212的输出端连接所述保护控制单元。如此配置，本实施例提供的辅助保护结构的采样执行模块210包括控制开关电路211和采样电路212，这种模块化的设计方式，更加便于实施和维护。

需要说明的是，本领域的技术人员应该能够理解，本实用新型提供的辅助保护结构，在默认状态(比如在植入式医疗装置启动时)以及没有供电电池121正电压VCC泄漏情况下，能够维持供电电路模块120与医疗控制模块110之间的供电通路处于导通状态，允许供电电池121输出。在供电电池121正电压VCC有泄漏时，则关闭供电电路模块120与医疗控制模块110之间的供电通路从而避免因泄漏可能对患者造成伤害的风险。

优选地，在其中一些示范性实施方式中，所述供电电路模块120包括电连接的供电电池121和保护电路122，所述控制开关电路211的第一端连接所述保护电路122，所述控制开关电路211的第二端连接所述医疗控制模块110。

需要说明的是，本领域技术人员应该能够理解，本实用新型对供电电池121、控制开关电路211以及采样电路212的具体形式不作限定，示例性地，供电电池121包括但不限于锂电池，比如锂离子电池、锂聚合物电池等；控制开关电路211可以为但不限于为NMOS管、PMOS管等；采样电路212包括采样电阻和放大电路。有关供电电池121、控制开关电路211及采样电路212的更详细内容，请参见为本领域技术人员所悉知的相关技术适应性理解，在此，不再展开说明。

本实用新型的再一实施例提供了一种植入式医疗装置，本实施例提供的植入式医疗装置包括上述任一实施方式提供的辅助保护结构。为了避免赘述，有关本实施例提供的植入式医疗装置的更详细的内容请结合图6和图7并参见上文辅助保护结构与植入式医疗装置相关联部分的描述适应性理解；另外，关于植入式医疗装置在本文中未提及的部分，请参考为本领域技术人员所悉知的相关技术。示例性地，在实际应用中，若植入式医疗装置为脑刺激器，则应参考脑刺激器的相关技术适应性理解；如植入式医疗装置为心脏起搏器，则应参考心脏起搏器的相关技术适应性理解，不再一一列举。

另外，由于本实施例提供的植入式医疗装置与上述任一实施方式提供的辅助保护结构属于同一实用新型构思，因此，本实施例提供的植入式医疗装置应具有本实用新型提供的辅助保护结构的所有优点，为了避免赘述，在此不再一一列举，更详细的内容请参见上文有关辅助保护结构的有益效果的相关描述。

优选地，在其中一些示范性实施方式中，植入式医疗装置还包括无线通信模块(图中未标示)，所述无线通信模块配置为通信连接所述医疗控制模块和医疗程控装置。由此可见，本实施方式提供的植入式医疗装置包括无线通信模块，使得本实施方式提供的植入式医疗装置能够和其他移动式设备(比如遥控器、程控仪、装有对应应用程序的移动电话等)通讯，从而使得医护人员(比如医护人员、主管医生等)可以实时监控植入式医疗装置的工作状况，并根据需要对植入式医疗装置进行相应地控制(比如调整工作参数、在发现供电电池正电压泄漏时及时取出等)，从而进一步提升本实施方式提供的植入式医疗装置的安全性，更加有利于提升治疗效果。

需要说明的是，如本领域技术人员可以理解地，本实用新型对植入式医疗装置的无线通信模块的具体类型不作限定，无线通信模块可以为但不限于为蓝牙通讯模块、射频通讯模块、WIFI模块等。

本实用新型的再一实施例提供了一种植入式医疗系统，所述植入式医疗系统包括通信连接的医疗程控装置以及上述实施例提供的植入式医疗装置。由于本实施例提供的植入式医疗系统与本实用新型提供的辅助保护结构具有同一实用新型构思，因此，本实用新型提供的植入式医疗系统至少具有本实用新型提供的辅助保护结构的所有优点，为了避免赘述，在此不再展开说明，更详细的内容请参见上文有关辅助保护结构的有益效果的相关描述。

由此可见，与现有技术相比，本实用新型提供的辅助保护结构、植入式医疗装置及系统，具有以下有益效果：本实用新型提供的辅助保护结构，通过采样执行模块能够获取并识别公共电极的信号，所述保护控制单元能够根据识别结果控制采样执行模块断开或导通(在识别结构为恒压信号时关断，在识别结果为脉冲信号时导通)供电电路模块与所述医疗控制模块之间的供电通路，不仅能够降低植入式医疗装置的内置的供电电池正电压泄漏导致持续的漏电流对患者造成伤害的风险，提高植入式医疗装置的安全性，而且结构简单，易于实施。另外，本实用新型提供的植入式医疗装置及系统至少具有与本实用新型提供的辅助保护结构相同的有益效果。

综上，上述实施例对辅助保护结构、植入式医疗装置及系统的不同构型进行了详细说明，当然，上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的构型，本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种辅助保护结构，其特征在于，用于植入式医疗装置，所述植入式医疗装置包括电连接的供电电路模块、医疗控制模块以及公共电极；所述辅助保护结构包括电连接的采样执行模块以及保护控制单元；所述采样执行模块连接在所述供电电路模块和所述医疗控制模块之间，所述公共电极的接地端与所述采样执行模块串联后接地；

所述医疗控制模块配置为通过所述公共电极发送脉冲信号；

所述采样执行模块，配置为采集并识别所述公共电极的信号得到识别结果；所述识别结果包括脉冲信号和恒压信号；

所述保护控制单元，配置为根据所述识别结果，控制所述采样执行模块断开或导通所述供电电路模块与所述医疗控制模块之间的供电通路。

2.根据权利要求1所述的辅助保护结构，其特征在于，所述保护控制单元集成于所述医疗控制模块中。

3.根据权利要求1所述的辅助保护结构，其特征在于，所述采样执行模块包括控制开关电路和采样电路，所述控制开关电路的第一端连接所述供电电路模块，所述控制开关电路的第二端连接所述医疗控制模块，所述控制开关电路的控制端连接所述保护控制单元；

所述采样电路的一端与所述公共电极的接地端连接，所述采样电路的另一端接地，所述采样电路的输出端连接所述保护控制单元。

4.根据权利要求3所述的辅助保护结构，其特征在于，所述供电电路模块包括电连接的供电电池和保护电路，所述控制开关电路的第一端连接所述保护电路，所述控制开关电路的第二端连接所述医疗控制模块。

5.根据权利要求4所述的辅助保护结构，其特征在于，所述供电电池包括锂电池。

6.根据权利要求3所述的辅助保护结构，其特征在于，所述控制开关电路包括NMOS管或PMOS管。

7.根据权利要求3所述的辅助保护结构，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻和放大电路。

8.一种植入式医疗装置，其特征在于，所述植入式医疗装置包括如权利要求1至7中任一项所述的辅助保护结构。

9.根据权利要求8所述的植入式医疗装置，其特征在于，所述植入式医疗装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块配置为通信连接所述医疗控制模块和医疗程控装置。

10.一种植入式医疗系统，其特征在于，包括通信连接的医疗程控装置以及如权利要求9所述的植入式医疗装置。