[发明专利]基于磁共振耦合的无线磁阻执行器

说明书

本发明公开了基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，包括发射端和驱动端；发射端包括高频电源以及同心设置的源线圈和发射线圈，源线圈与高频电源连接；驱动端包括同心设置的接收线圈、负载线圈和驱动线圈，接收线圈无线接收发射线圈的功率并无线传递至负载线圈，负载线圈与驱动线圈电连接；发射端和驱动端中的一个还设有磁性元件，磁性元件与驱动线圈配合。本发明在结合执行器和无线能量传递功能，利用无线能量传递功能在体内药物释放装置中建立局部强磁场，利用该局部强磁场进行药物释放。此外，体内药物释放装置可以包含，也可以不包含磁性物质。因此，其可以用于强磁环境中，例如，核磁共振机中。

技术领域

本发明涉及无线执行器技术领域，具体涉及一种基于磁共振耦合的无线磁阻执行器。

背景技术

无线执行器可用于体内药物释放。采用无线执行器的主要原因是无须在体内安装电池，从而增加体内药物释放装置寿命及安全性。已提出的无线执行器包括无线驱动磁性粒子薄膜和外置永磁体驱动方法。磁性粒子无线驱动方法利用外置永磁体磁场，在磁性粒子薄膜上产生磁力，产生薄膜形变，压缩药物腔，通过控制薄膜形变量控制药物释放量。外置永磁体驱动方法利用外置永磁体磁场驱动体内药物释放装置中的小永磁体，释放药物。

此外，目前无线执行器采用的方法都是利用外置永磁体方法，其执行器输出力的大小取决于体内磁性物质的大小和磁性强度，无法驱动非磁性药物释放装置，导致体内具有该类型无线执行器的药物释放装置无法在具有强磁的环境中使用，如核磁共振机等。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，结合执行器和无线能量传递功能，利用无线能量传递功能在体内药物释放装置中建立局部强磁场，利用该局部强磁场进行药物释放。

为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：基于磁共振耦合的无线磁阻执行器，包括发射端和驱动端；

所述发射端包括高频电源以及同心设置的源线圈和发射线圈，所述源线圈与高频电源连接，所述源线圈接收高频电源的功率并无线传递至发射线圈；

所述驱动端包括同心设置的接收线圈、负载线圈和驱动线圈，所述接收线圈无线接收所述发射线圈的功率并无线传递至负载线圈，所述负载线圈与所述驱动线圈电连接；

所述发射端和所述驱动端中的一个还设有磁性元件，所述磁性元件与所述驱动线圈配合，使得所述磁性元件与所述驱动线圈能够相对移动。

进一步地，所述发射线圈与所述接收线圈均为共振线圈。

进一步地，所述共振线圈包括相互串联的线圈和电容，所述线圈的线圈电感与电容满足：

式中：f--频率；L--感抗；C--容抗。

作为优选，所述负载线圈通过整流桥与所述驱动线圈连接。

作为优选，所述驱动线圈相对接收线圈和负载线圈固定；所述磁性元件设置于驱动端，且能够相对所述驱动线圈移动。

进一步地，所述磁性元件为移动铁芯。

进一步地，所述磁性元件为轴向充磁的永磁体。

进一步地，所述磁性元件为磁性纳米粒子。

作为优选，所述驱动线圈能够相对接收线圈和负载线圈移动，所述磁性元件固定设置于发射端。

作为优选，所述磁性元件为永磁体，所述发射线圈和源线圈缠绕在磁性元件上。

本发明与现有技术相对比，其有益效果在于：本发明在结合执行器和无线能量传递功能，利用无线能量传递功能在体内药物释放装置中建立局部强磁场，利用该局部强磁场进行药物释放。此外，本发明重要特点是，体内药物释放装置可以包含，也可以不包含磁性物质。因此，其可以用于强磁环境中，例如，核磁共振机中。