[发明专利]一种多接收端植入式无线电能传输人体辅助供血装置

说明书

本发明提出一种多接收端植入式无线电能传输人体辅助供血装置，该供血装置的外置电源控制外置电源、母线电容、逆变器和能量发射线圈依次连接；接收线圈、高压整流桥、DC‑DC转换装置、维持电容和电活性聚合物薄膜依次连接，n个接收线圈接收到无线电能发射装置发出的核共振传递的能量，能量通过高压整流桥变换为电波传输给DC‑DC转换装置，并经过维持电容滤波后供电给电活性聚合物薄膜。解决了传统人体辅助供血装置体积大、电源外置易导致细菌感染从而威胁病人身体健康的问题。本发明的多接收端的供电方式使得体内可植入多个EAP薄膜并同时工作，达到同时对多处血管进行辅助供血，EAP薄膜安装于血管壁外侧，体积小，且内置于人体，避免了细菌感染。

技术领域

本发明涉及一种人体辅助供血装置，具体涉及一种多接收端植入式无线电能传输人体辅助供血装置，属于辅助供血装置领域。

背景技术

在心脏的四个心房(室)之间存在着瓣膜，其作用至关重要，通过打开或关闭瓣膜来保证血液向一个方向循环流动，阻止血液回流进刚刚离开的心室。对于脏器严重衰竭的患者，心脏各结构已无法正常运转，需要植入人造辅助装置。在针对心脏衰竭的病症治疗过程中，传统方法采用人体辅助供血泵，即在心脏主血管安装电机装置，辅助并替代心脏泵血功能，供给人体器官血液。但这种传统人体辅助供血泵的体积较大，不利于外科医生安装，同时重量较重，对病人也是一种负担，最主要问题是需要通过皮下手术，外接电源线，将电机泵所需电源外置，这样长期的创口裸露，会造成细菌或病毒感染，从而严重威胁病人的生命健康。

发明内容

本发明解决了传统人体辅助供血装置体积较大、电源外置易导致细菌感染从而威胁病人身体健康，且无法满足体内植入多个电活性聚合物薄膜负载并同时工作，同时对多处血管进行辅助供血的需求的问题。

本发明所述的一种多接收端植入式无线电能传输人体辅助供血装置包括无线电能发射模块、n个无线电能接收模块和n个电活性聚合物薄膜，其中n≥2；所述无线电能发射模块包括外置电源控制系统和能量发射线圈，所述外置电源控制系统包括外置电源、母线电容和逆变器，所述外置电源、母线电容、逆变器和能量发射线圈依次连接；

所述n个无线电能接收模块均包括接收线圈、高压整流桥、DC-DC转换装置和维持电容，所述接收线圈、高压整流桥、DC-DC转换装置、维持电容和电活性聚合物薄膜依次连接，n个接收线圈接收到无线电能发射装置发出的核共振传递的能量，所述能量通过高压整流桥变换为电波传输给DC-DC转换装置，并经过维持电容滤波后供电给电活性聚合物薄膜。

优选地，所述电活性聚合物薄膜包括薄膜一、薄膜二和薄膜三，所述薄膜一、薄膜二和薄膜三同心圆叠层设置，所述薄膜一和薄膜三的材质为铁电性的晶体极性聚合物，所述薄膜二的材质为PVC聚合物。

优选地，所述电活性聚合物薄膜的薄膜一与薄膜三均设有用于与导线连接的铝制金属箔片，且金属箔片四周加绝缘薄膜。

优选地，所述能量发射线圈为平面螺旋式多匝线圈，其尺寸为12cm-16cm。

优选地，所述接收线圈为平面螺旋式多匝线圈，其尺寸为6cm-10cm。

优选地，所述能量发射线圈与接收线圈采用感应耦合方式，传输距离为1cm-5cm。

本发明的工作原理是：所述无线电能传输人体辅助供血装置，可辅助或代替人体瓣膜结构工作，所述电活性聚合物(EAP)薄膜分别紧密安装于多个血管壁外侧，通过对多个EAP薄膜施加电压激励，EAP薄膜受到径向力刺激，使其在径向发生形变，从而控制了血管的张开和闭合，并通过一个无线电能发射端可以向多个无线电能接收端发送信号，控制多个EAP薄膜形变。

本发明所述的多接收端植入式无线电能传输人体辅助供血装置有益效果为：

1)所述EAP薄膜的应用完全不需要任何液体，属于干驱动系统，具有结构简单、控制方便，体积小，重量轻，系统效率高等优点。