[实用新型]基于超声波的快速无线充电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，主要是指利用超声波来实现对于植入人体内的有源医疗设备进行充电，更加具体地来说，特别是涉及一种基于超声波的快速无线充电系统。

背景技术

有源植入式医疗设备是指通过外壳或内科手段，部分或全部植入人体，或通过医疗手段介入自然腔口且拟留在体内的植入式医疗器械，依靠电能或其他能源来帮助患者实现或恢复系统或器官的功能，现有的有源植入设备主要包括植入式心脏起搏器、植入式人工耳蜗、植入式神经刺激器、植入式机电心脏循环系统等。这类植入式医疗器械价格普遍比较昂贵，但寿命大多较短，造成这类器械寿命较短的主要原因是其携带电池的容量问题。

为延长植入式器械的使用寿命，现有的方式主要是一方面尽可能低的降低植入式器械的能耗，另一方面是更换能量密度更大和容量更大的电池，这增加了植入式系统的体积和重量，如现有的典型的传统的植入体内的心脏起搏器的电池重量和体积就占了整个系统的一半以上，即使采用了最新的锂电池，其寿命一般也只能维持5-8年，电池储能一旦耗尽，需要再次手术更换电池，甚至更换整个系统，增加病人的痛苦，同时也增加了病人的经济压力。由此可见，有源植入式医疗器械的电能问题已经成为制约其发展的一个瓶颈。

有源植入式医疗器械的无线充电技术，可将电能以无线的方式由体外输送到体内，完成对电池的充电，是解决以上问题的一个有效途径。该技术不会损伤皮肤，可避免手术感染，减小病人的痛苦，大大降低病人的治疗成本，在医疗行业有着广阔地应用前景。现有的正在研究中的无线能量传输方式主要有电磁感应，此方式存在着方向性不好、体内穿透性差、接收线圈体积偏大及电磁辐射等缺点，制约着此技术的发展。

总之，基于现有技术中所存在的缺陷，本实用新型提出一种基于超声波的快速无线充电系统，用以对植入体内的有源医疗器械设备中的电池/电源部件充电。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于超声波的快速无线充电系统，用于解决现有技术中，通过手术的方式对植入人体内的有源医疗设备进行充电所带的皮肤损伤、手术感染以及身体疼痛的问题，以提供一种更安全、有效、更长久、无污染的供电技术。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种基于超声波的快速无线充电系统，至少包括声波输出装置、声波接收装置、B超探头、电流适配电路、及电池，所述B超探头和声波输出装置置于体外，所述声波接收装置、电流适配电路以及电池依次连接，且所述声波接收装置、电流适配电路以及电池安置于体内，所述声波输出装置依据B超探头获取声波接收装置的位置并向声波接收装置输出超声波信号，所述声波接收装置接收所述超声波信号并将其转换成电信号予以输出，所述电流适配电路接收所述电信号并将其转换成适于进行充电的直流电信号，所述电池接收所述直流电信号进行充电。

作为上述基于超声波的快速无线充电系统的一种优选方案，还包括一供连接所述B超探头的B超装置，且所述B超探头设置于所述声波输出装置上。

作为上述基于超声波的快速无线充电系统的一种优选方案，所述声波接收装置为一由1-3型压电复合材料制成的换能片。

作为上述优选方案的进一步优化，所述换能片的形状为圆柱形，且所述换能片的直径为2-5个所述超声波信号的波长。

作为上述基于超声波的快速无线充电系统的另一种优选方案，所述声波输出装置输出的超声波信号为脉冲式聚焦超声波。

作为上述基于超声波的快速无线充电系统的一种优选方案，所述声波输出装置为聚焦换能器。

作为上述基于超声波的快速无线充电系统的一种优选方案，所述电流适配电路为AC/DC标准电路。

作为上述基于超声波的快速无线充电系统的又一种优选方案，所述电池为适于充电的锂电池。

如上所述，本实用新型具有以下有益效果：(1)本实用新型采用超声波作为能量的载体，能够以无创的方式穿透人体，对体内的植入式医疗器械进行充电，避免了电池电能消耗后通过再次手术更换电池或系统的过程，减轻了患者的再次手术的风险和痛苦，而且减轻了患者的经济负担。(2)本实用新型还采用B超探头来配合声波输出装置来快速找到位于体内的声波接收装置的位置，以便于高效而准确地使超声波信号被声波接收装置接收。(3)另外，所述声波接收装置采用1-3型压电复合材料作为接收超声波信号的换能器，保证了对输送到体内的超声波进行高效的吸收。

附图说明

图1显示为本实用新型一种基于超声波的快速无线充电系统的原理示意图。