[发明专利]一种应用于植入式心脏起搏器无线充电的环形天线在审

专利信息
申请号: 201910003407.2 申请日: 2019-01-03
公开(公告)号: CN109638444A 公开(公告)日: 2019-04-16
发明(设计)人: 林永义;王璟琛;王炤;马波力;黄漪 申请(专利权)人: 西交利物浦大学
主分类号: H01Q1/38 分类号: H01Q1/38;H01Q7/00;H01Q21/00;H02J50/27;A61N1/375;A61N1/378
代理公司: 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 代理人: 范晴;吴音
地址: 215000 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 体外 辐射贴片 环形辐射 贴片 环形天线 贴片电容 平面环形 体外天线 成对的 心脏起搏器 基板 天线 体内平面 无线充电 植入式 能量传输效率 无线传输天线 天线设置 同一表面 平面的 缺口处 多圈 应用 皮肤 体内 引用
【说明书】:

发明公开了一种应用于植入式心脏起搏器无线充电的环形天线,包括体外平面环形天线和体内平面环形天线;体内平面环形天线设置在体内;体外平面环形天线设置在体外皮肤上;体外平面环形天线包括体外天线基板、体外环形辐射贴片、成对的连接辐射贴片和贴片电容;体外环形辐射贴片设置在体外天线基板;环形辐射贴片设置有至少一个体外辐射贴片缺口;贴片电容设置在体外辐射贴片缺口处;体外环形辐射贴片、成对的连接辐射贴片构成完成回路;体外环形辐射贴片、成对的连接辐射贴片和贴片电容都在体外天线基板的同一表面上。本发明采用平面的、环形多圈设计无线传输天线,缩小了天线面积;引用贴片电容,提高了能量传输效率。

技术领域

本发明涉及一种无线充电的天线,尤其是一种应用于植入式心脏起搏器无线充电的环形天线。

背景技术

1958年10月,瑞典的Karolinska医院完成了世界上首例埋藏式人工心脏起搏器植入,手术由外科医生Ake Senming教授执刀,植入的心脏起搏器为频率固定型,由Elema-Schnander公司的Rune Elmqvist博士设计,起搏器外形为圆形,由两节串联的镍-镉电池提供能源,通过体外感应充电,需要每周充电一次。患者Arne Larsson完全性房室传导阻滞,频繁发生因心脏停跳引起阿-斯综合征,药物治疗效果不佳。患者从40岁依赖心脏起搏器生活工作了46年,86岁时因癌症去世,一生共更换了26台起搏器。

人工心脏作为一种植入式医疗器械,通过辅助或者替代衰弱的心脏实现泵血功能,是目前一种无法替代的最终治疗手段。植入式心脏起搏器的发明及相关技术的发展,对于缓慢性心律失常的治疗具有革命性的意义,其作为临床上第一种真正意义上的能够有效调节患者心律或心率并进而提升心肌收缩力的疗法,极大地改善了罹难窦房结功能障碍以及严重房室传导阻滞患者的临床预后。,随着人们对起搏血流动力学认识的不断深入,起搏器技术的进一步发展,起搏器不仅用于对症状性心动过缓的治疗,还扩大了对以血流动力学改变为基础的疾病的治疗,其适应证不断扩大。

随着电子工业的进步和发展,心脏起搏器的主要组成部分——脉冲发生器取得了重大进步,大面积集成电路、超小元件、芯片的应用使起搏器向小、轻、薄、可靠性强的方向发展,目前最小的心脏起搏器长径不足6厘米,最轻的心脏起搏器重量不到20克。但在能源使用上,虽然目前的心脏起搏器采用锂碘电池,使用寿命长达12年之久,但是仍需要进行植入手术更换新的心脏起搏器以维持正常生活。然而电池作为植入式医疗设备(如心脏起搏器)的供电系统承载着更为重要的作用,但其体积和寿命的限制制约着植入式医疗设备的发展。无线能量传输型植入式医疗设备不仅可以避免传统导线连接式或电池型植入设备给患者带来的痛苦和不便,而且此技术可以广泛应用到医疗行业。所以对于植入式医疗设备,更长使用寿命和更稳定的电流输出及无需更换的可充电式电源是目前及未来的发展方向,减轻患者的家庭负担,给患者带来福音。

目前,应用于植入式医疗设备的无线能量传输技术有电磁感应、磁耦合谐振和电容性耦合。这几种技术都存在各自的优缺点,主要的问题是传输距离短和传输效率低。

发明内容

本发明目的是:提供一种应用于心脏起搏器,可进行无线能量传输的、

体积小巧的、能量传输效率高的平面环形天线。

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