RU2713108C1 - Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу - Google Patents
Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713108C1 RU2713108C1 RU2019118690A RU2019118690A RU2713108C1 RU 2713108 C1 RU2713108 C1 RU 2713108C1 RU 2019118690 A RU2019118690 A RU 2019118690A RU 2019118690 A RU2019118690 A RU 2019118690A RU 2713108 C1 RU2713108 C1 RU 2713108C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy
- wireless
- energy transfer
- pump
- coils
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/40—Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике. Технический результат: повышение надежности устройства и эффективности за счет отказа от проводов передачи энергии и быстро выходящих из строя устройств передачи энергии. Сущность изобретения: использование двухрезонансных контуров, содержащих по две резонансные катушки, имеющих возможность резервировать друг друга при работе устройства беспроводной чрескожной передачи энергии для сердечного насоса. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано для имплантируемых сердечных устройств, в том числе кардиостимуляторов, аппаратов вспомогательного кровообращения, искусственных желудочков сердца, искусственных сердец. Также изобретение может найти применение в других областях техники, в устройствах где необходима беспроводная передача энергии.
На сегодняшний день развитие имплантируемых устройств и их беспроводная работы является основным направлением развития современной медицины и техники. Для работы любого имплантируемого устройства необходим надежный и бесперебойный источник энергии. Существующие методы энергообеспечения имплантируемых устройств имеют ряд недостатков, таких как необходимость замены аккумуляторных батарей через определенный срок работы, постоянный контроль за уровнем заряда, использование для передачи проводов, которые несут инфекционные заражения тканей и органов, возможность замыканий при контакте с водой, большие масса-габаритные размеры. Но все это может быть решено при использовании беспроводной чрескожной передачи энергии.
Известно устройство (патент US 8620447 B2, A61N 1/3787, А61М 1/12, А61М 1/127, 2011), содержащее имплантируемую катушку для чрескожной передачи энергии, имеющую встроенную радиочастотную антенну. Также в устройстве предусмотрен способ связи между внешним устройством и имплантированным устройством, имеющим множество вторичных катушек со встроенными радиочастотными антеннами.
Недостатком аналога является сложность ее технической реализации и невысокая надежность, вызванная тем, что в данной системе используются радиочастотные антенны, которые при любой помехе могут нарушить устойчивую работу системы.
Известно устройство для чрескожной беспроводной передачи энергии (патент РФ №2671418, A61N 1/08, A61N 1/37211, A61N 1/3787, 31.10.2018), в котором передача энергии осуществляется источником оптического излучения, содержащее отражающий элемент и приемник оптического излучения, а также устройство преобразования, хранения и сбора электрической энергии.
Недостатком аналога является сложность ее технической реализации и невысокая надежность, вызванная тем, что в данной системе используется большое количество комплектующих и система передачи помехонеустойчива.
Известно устройство низкочастотной чрескожной передачи энергии имплантируемому медицинскому устройству (патент РФ №2440832, A61N 1/3787, A61N 1/37223, 27.12.2006), которое содержит внешний первичный резонансный контур и внутренний вторичный резонансный контур, которые имеют максимум резонанса на частоте 100 кГц или ниже.
Недостатком аналога является малая надежность и большая вероятность отказа работы устройства при более высоких частотах передачи энергии, следовательно, необходима дополнительная система резервирования передачи энергии.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство (заявка WO 2008106717 A1, A61N 1/3787, А61М 1/127, 2008), которое содержит две передающие резонансные катушки, электродвигатель, насос для перекачки крови, соединенный и управляемый контроллером. Одна из двух резонансных катушек расположена внутри или на контроллере, а третья катушка является принимающей и располагается внутри тела человека. Устройство контролируется контроллером и может в случае отказа одного из внешних резонансных контуров снабжать энергией внутреннюю катушку через второй внешний резонансный контур, что обеспечивает надежность и резервирование системы передачи энергии.
Недостатком ближайшего аналога является большие массогабаритные показатели, низкая эффективность и стабильность работы устройства, а также нагрев частей, недопустимый при работе данных устройств.
Задача изобретения - обеспечение электроснабжения и бесперебойной работы имплантируемых сердечных устройств, а также удобство и надежность эксплуатации.
Техническим результатом является повышение надежности устройства и эффективности за счет отказа от проводов передачи энергии и быстро выходящих из строя устройств передачи энергии.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что устройство беспроводной чрескожной передачи энергии содержит резонансные катушки, электродвигатель и соединенный с ним насос для перекачки крови, согласно изобретению, образующие контур резонансные катушки выполнены в виде четырех наборных катушек, электрически связанных с емкостью и размещенных по разные стороны тела человека с возможностью резервировать друг друга при работе. При этом электродвигатель выполнен в виде аксиальной электрической машины с расположением фаз 2×3 и установлен на одном валу с насосом перекачки крови.
Использование двух каналов приема и передачи, позволяет передавать непрерывный сигнал для бесперебойной работы сердечного устройства. Обеспечение высокоэффективной передачи энергии очень важно для работы электродвигателя, работающего приводом для имплантируемых устройств.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображено устройство чрескожной передачи энергии. На фиг. 2 изображена принципиальная схема чрескожной передачи энергии.
Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу включает (фиг. 1) первичный резонансный контур 1 и источник питания 2, находящиеся снаружи тела человека и отделяемые слоем кожи 3. Первичный резонансный контур 1 содержит две резонансные катушки 4 и электрически связан с источником питания 2 для передачи энергии вторичному резонансному контуру 5. Переменное магнитное поле генерируется в первичном резонансном контуре 1 в ответ на электрический сигнал источника питания 2.
Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу содержит вторичный резонансный контур 5 с двумя резонансными катушками 6, в котором присутствует нагрузка в виде имплантируемого блока 7, содержащего насос для перекачки крови и приводной электродвигатель, а также выпрямитель 8. Электродвигатель представляет собой аксиальную осевую электрическую машину со схемой соединения фаз 2×3, раскручивающий ротор центробежного сердечного насоса. Вторичный резонансный контур 5 расположен относительно первичного резонансного контура 1 на расстоянии 10-25 мм, для обеспечения эффективной передачи энергии.
Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу работает следующим образом. На резонансную катушку 4 первичного резонансного контура 1 подается электрический сигнал от источника питания 2, после чего в первичном резонансном контуре 1 генерируется магнитное поле. В свою очередь резонансная катушка 6, находящаяся во вторичном резонансном контуре 5, генерирует электрический сигнал на имплантируемый блок 7 через выпрямитель 8, благодаря переменному магнитному полю. Сигнал от выпрямителя 8 передает энергию на имплантируемый блок 7, приводя в действие электрический двигатель, который затем приводит в работу насос для перекачки крови.
Итак, заявляемое устройство позволяет повысить надежность и эффективность работы сердечного насоса за счет его бесперебойной работы.
Claims (1)
- Устройство беспроводной чрескожной передачи энергии, содержащее резонансные катушки, электродвигатель и соединенный с ним насос для перекачки крови, отличающееся тем, что образующие контур резонансные катушки выполнены в виде четырех наборных катушек, электрически связанных с емкостью и размещенных по разные стороны тела человека с возможностью резервирования друг друга при работе, при этом электродвигатель выполнен в виде аксиальной электрической машины с расположением фаз 2×3 и установлен на одном валу с насосом для перекачки крови.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118690A RU2713108C1 (ru) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118690A RU2713108C1 (ru) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713108C1 true RU2713108C1 (ru) | 2020-02-03 |
Family
ID=69624861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019118690A RU2713108C1 (ru) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713108C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5690693A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-25 | Sulzer Intermedics Inc. | Transcutaneous energy transmission circuit for implantable medical device |
| WO2008106717A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-12 | Ventrassist Pty Ltd | Transcutaneous energy transfer system |
| RU92797U1 (ru) * | 2009-10-12 | 2010-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное Агентство по науке и инновациям | Устройство чрезкожной передачи энергии |
| RU2671418C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-10-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Устройство для беспроводной чрескожной передачи оптической энергии для питания имплантируемых медицинских приборов |
-
2019
- 2019-06-14 RU RU2019118690A patent/RU2713108C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5690693A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-25 | Sulzer Intermedics Inc. | Transcutaneous energy transmission circuit for implantable medical device |
| WO2008106717A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-12 | Ventrassist Pty Ltd | Transcutaneous energy transfer system |
| RU92797U1 (ru) * | 2009-10-12 | 2010-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное Агентство по науке и инновациям | Устройство чрезкожной передачи энергии |
| RU2671418C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-10-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Устройство для беспроводной чрескожной передачи оптической энергии для питания имплантируемых медицинских приборов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11191973B2 (en) | Transcutaneous energy transfer systems and methods | |
| JP5990252B2 (ja) | 埋め込み可能デバイス（ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅｄｅｖｉｃｅ）での非接触電力伝送用のシステムおよび方法 | |
| JP5763688B2 (ja) | 機械的循環補助システムのための携帯用コントローラ及び電源 | |
| US8271089B2 (en) | Hybrid rectification for recharging an implantable medical device | |
| US8620447B2 (en) | Transcutaneous energy transfer coil with integrated radio frequency antenna | |
| Abiri et al. | Inductively powered wireless pacing via a miniature pacemaker and remote stimulation control system | |
| US20050187425A1 (en) | Left ventricular function assist system and method | |
| US9806536B2 (en) | Method and apparatus for wireless magnetic power transmission | |
| WO2012087811A2 (en) | A compact battery and controller module for a transcutaneous energy transfer system | |
| US20170047762A1 (en) | Apparatus for contactless power transfer in implantable devices | |
| US20170216508A1 (en) | Coplanar wireless energy transfer | |
| US20070167988A1 (en) | Apparatus and method for supplying power to subcutaneously implanted devices | |
| US20170043077A1 (en) | System and method for contactless power transfer in implantable devices | |
| JP2006006950A (ja) | 移植した医療装置に対する低周波数の経皮エネルギー伝達 | |
| KR20150008155A (ko) | 이식가능 혈액 펌프를 위한 은 모터 고정자 | |
| US20210283391A1 (en) | Systems and methods for wireless energy transfer for ventricular assist devices | |
| WO2017025606A1 (en) | System, apparatus and method for improved contactless power transfer in implantable devices | |
| WO2024012022A1 (zh) | 无线充电整流电路、无线充电装置和心室辅助装置 | |
| Tang | A low-operating-voltage wireless intermediate-range scheme for energy and signal transmission by magnetic coupling for implantable devices | |
| RU2713108C1 (ru) | Устройство для беспроводной чрескожной передачи энергии сердечному насосу | |
| CN108653842A (zh) | 一种带中继线圈的多接收端无线电能传输辅助供血装置 | |
| CN112564247A (zh) | 可植入设备 | |
| Aditya et al. | Design and development of wireless power transfer system for implantable cardioverter defibrillator | |
| Campi et al. | Wireless power supply system for left ventricular assist device and implanted cardiac defibrillator | |
| Tang et al. | Magnetically-powered implantable Doppler blood flow meter |