[发明专利]一种基于无线经皮能量传输的人工耳蜗

说明书

技术领域

本发明涉及仿生医学电子技术领域，特别是涉及一种基于无线经皮能量传输的人工耳蜗。

背景技术

人工耳蜗是目前仿生学科技含量较高的一种电子装置，又称电子耳蜗，是目前唯一能使全聋患者恢复听觉的装置。人工耳蜗将声波转换成微弱的电流脉冲信号，并将此电流信号传到内耳（耳蜗）中，通过植入耳蜗的多通道电极刺激耳蜗里面的听神经纤维产生神经冲动，模拟外周听觉系统的功能，将神经冲动传到大脑，从而形成听觉。

人工耳蜗设备由佩戴于体外的言语处理装置和体内的植入装置组成，二者之间为皮肤相隔，没有导线连接，通过电磁耦合的无线方式联系在一起。言语处理装置包括：麦克风、语音采集的模数转换电路、编码电路、射频发送电路、能量发送电路。植入体包括射频接收电路、能量接收电路、解码芯片和刺激电极。依据人耳位置编码原理，体外部分先将语音信号经过编码、调制，通过射频发送到植入体，植入体接收信号后，解码芯片对语音信号进行解码，然后激励N个植入电极，从而刺激听神经产生听觉。

我国的人工耳蜗硬件平台研究起步较晚，但近几年来，国内也有少量专利。这些专利表明我国的研究人员在体外的言语处理装置、体内的植入装置、语音处理算法等方面做了大量的研究，但是在植入装置能量解决方面的研究相对较少。中国专利申请号为201210081007.1、名称为一种无线可充电式人工耳蜗的专利申请，公开了通过体外的无线充电发射线圈，将能量耦合进体内的无线充电接受线圈，并通过充电电路将能量存储在微电池。由MED-EL电气医疗器械有限公司在国内公布的奥地利克莱门斯·M·齐尔霍费尔等的专利：“人工耳蜗供电系统和方法”（专利申请号：200780022248.6），同样是通过在植入体中放入微电池，以达到给刺激系统供电的目的。

在植入体中放入微电池固然可以加强系统在短时期内运行的稳定性，但是电池属于消耗性器材，使用寿命有限，在微电池内部用于存储电能的化学物质反应殆尽之时，人工耳蜗植入体部分的性能将急剧下降，此时将重新更换微电池，给用户的身体和心理带来的伤害可想而知。

因此，针对现有技术不足，提供一种不需要在植入体部分安装微电池、又能保障人工耳蜗有效工作甚为必要。

发明内容

本发明的目在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于无线经皮能量传输的人工耳蜗,该人工耳蜗的植入体部分不需要设置微电池，能够避免现有技术中需要更换植入体内微电池的缺陷。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现。

一种基于无线经皮能量传输的人工耳蜗，设置有音频采集模块、处理器模块、无线收发模块、经皮能量传输模块和植入体模块；

所述音频采集模块的输出端与所述处理器模块的输入端连接，所述处理器模块的输出端与所述无线收发模块的输入端连接，所述无线收发模块与所述植入体模块无线通信；

所述经皮能量传输模块设置有电源发送器和为所述植入体模块供电的电源接收器，所述电源发送器设置于体外，所述电源接收器设置于体内，所述电源发送器与所述电源接收器之间经过皮肤相隔，所述电源发送器与所述电源接收器通过电磁耦合方式使所述电源接收器产生电能。

上述电源发送器设置有功率级单元、能量发送线圈、电源发送控制单元和电源发送反馈单元，所述功率级单元通过直流电源供电，所述功率级单元与所述电源发送控制单元的控制端连接，所述功率级单元的输出端与所述能量发送线圈连接，所述电源发送反馈单元与所述电源接收器无线通讯，所述电源发送反馈单元的输出端与所述电源发送控制单元的反馈端连接，所述电源发送控制单元控制所述功率级单元为所述能量发送线圈提供电力。

上述电源接收器设置有耦合线圈、整流单元、电压调节单元和电源接收控制单元；

所述耦合线圈与所述能量发送线圈相耦合，所述耦合线圈与所述整流单元的输入端连接，所述整流单元的输出端与所述电压调节单元的输入端连接，所述电压调节单元的输出端与负载连接；所述电源接收控制单元与所述耦合线圈、所述整流单元及所述电压调节单元连接；

所述电源接收控制单元发送无线信号至所述电源发送反馈单元，在能量传输过程中，所述电源接收控制单元与所述电源发送反馈单元连续通信，控制能量发送情况。

上述电源发送控制单元的芯片型号bq500211；

所述电源接收控制单元的芯片型号bq51013a。