[发明专利]一种心脏内能量采集装置及植入式电子医疗器

说明书

本发明公开了一种心脏内能量采集装置及植入式电子医疗器，属于医疗器械领域，心脏内能量采集装置包括：外壳；固定机构，设置在外壳上，固定机构配置为将外壳固定于心腔内部而使外壳可随心脏的跳动而运动；纳米发电机模块，封装在外壳中，纳米发电机模块配置为响应于外壳随心脏跳动时的运动而输出电能；电源管理模块，封装在外壳中，电源管理模块用于管理纳米发电机模块输出的电能。本发明公开的心脏内能量采集装置，可通过微创介入的手术方式将其植入心脏内部采集心脏跳动产生的生物机械能，手术创伤小，且不会对心脏造成损伤，可有效避免感染。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种心脏内能量采集装置及植入式电子医疗器。

背景技术

随着医疗技术的不断发展，满足各类疾病诊断与检测的微型植入式电子医疗器件日益增多。如心脏起搏器、脑起搏器等植入式脉冲发生器被广泛应用于医学诊断和治疗领域。然而几乎所有的植入式医疗器件均采用电池等能量存储介质进行供能，锂电池作为目前最为成熟的一种电源已经应用到了临床当中，但它依然有一个不可回避的缺点-电池容量有限，因而影响植入式电子医疗器件工作寿命，当存储介质电量的下降以及耗尽时植入的医疗器件不能正常工作或是停止工作，严重危害患者生命健康。目前主要是通过周期性的器件替换手术来解决这类问题，这不仅需要支付昂贵的医疗费用，而且需要承担较大的手术风险。

为了解决上述问题，现有技术中提出了一些通过能量采集技术采集生物器官表面的生物机械能并将其转化为电能而实现电子器件自供能的方式。例如，采用具有纳米压电材料的压电纳米发电机或采用滑动摩擦纳米发电机贴覆于膈肌、心脏等生物器官的表面，通过呼吸或心脏表面收缩舒张产生的机械能而使纳米压电材料发生变形，或使滑动摩擦纳米发电机的两摩擦层发生相对滑动，从而转化为电能。

发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：

采用压电纳米发电机或滑动式摩擦纳米发电机等在生物器官表面采集生物机械能的采集方式，其采用面积较大的薄膜结构，且均需布置于心脏表面，在临床实践中，压电纳米发电机或滑动摩擦纳米发电机等发电部件需缝合贴附于心包外膜，为大创口植入，心外膜的破坏会影响心脏的正常生理功能，且压电纳米发电机或滑动摩擦纳米发电机等发电部件均需通过导线与脉冲发射器等外部电子医疗器件相连接，导致感染几率增加。因而该种在生物器官表面采集生物机械能的方式，均需要通过大切口手术植入，临床应用具有较大困难，对生物体伤害较大，不具有实际应用前景。

且目前临床通常应用的心脏起博器由植入心脏内的起搏导线和埋在胸前皮肤下的脉冲发生器组成，通过脉冲发生器发生脉冲电流，经起搏导线传导至心脏，埋在胸前皮肤下的脉冲发生器即为需要电能供应的耗能件，因此，为了给该耗能件供能，人们研究生物机械能采集技术时，驱使或引导其对心脏、膈肌、肺等器官或组织的表面去采集生物机械能，即采集部位相对固定，而着重于对发电部件的结构或材料做出改进，但这均避免不了上述问题。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种心脏内能量采集装置及植入式电子医疗器，以解决现有技术中为实现植入式电子医疗器自供能而需采用大创口手术在心脏表面植入发电单元而导致心脏受损及生物体易感染的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种心脏内能量采集装置，所述装置包括：外壳；固定机构，设置在所述外壳上，所述固定机构配置为将所述外壳固定于心腔内部而使所述外壳可随心脏的跳动而运动；纳米发电机模块，封装在所述外壳中，所述纳米发电机模块配置为响应于所述外壳随心脏跳动时的运动而输出电能；以及电源管理模块，封装在所述外壳中，所述电源管理模块用于管理所述纳米发电机模块输出的电能。

根据本发明的另一个方面，提供了一种心脏内能量采集装置植入方法，所述心脏内能量采集装置为上述的心脏内能量采集装置，所述植入方法包括：通过介入手术将所述心脏内能量采集装置植入心腔内部；使所述心脏内能量采集装置通过其固定机构固定于心脏组织上。