[实用新型]生物能脑起搏器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脑起搏器，属于医疗器械领域。

背景技术

随着人类对各种疾病的认识不断深入，越来越多的疾病已经可以采用植入式电子装置进行诊断或治疗。

其中，植入脑起搏器能通过刺激脑内控制运动的相关神经，抑制引起帕金森病症的异常信号，缓解甚至消除病患者的震颤、僵直以及动作迟缓等症状，使其恢复原有活动能力和自理能力。但是，脑起搏器的电池使用寿命为5～8年，电量耗竭后必须通过外科手术的方式更换脑起搏器的电池。这既会给患者造成生理上的痛苦以及心理上的恐惧和焦虑，还会增加患者及其家庭的经济负担。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种生物能脑起搏器，其特征在于，包括：脉冲发生器、刺激电极以及与所述脉冲发生器连接并为其供电的发电部。其中，发电部包括发电主体、调节端、输出电极、电能存储单元以及封装层。

其中，发电主体用于包绕主动脉，以采集主动脉扩张时所产生的机械能，并转化为电能。发电主体为多层薄膜结构，包括位于中心层的压电材料层，以及分别位于压电材料层两侧的第一电极层和第二电极层。调节端位于发电主体的两端，用于调节发电主体的长度。输出电极用于将电能输送给电能存储单元。电能存储单元用于存储电能并为脉冲发生器供电。封装层覆盖于发电主体、调节端、输出电极以及电能存储单元表面。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：其中，压电材料层含有纳米级压电材料，纳米级压电材料为压电晶体、压电陶瓷和有机压电聚合物中的任意一种。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：其中，压电晶体、压电陶瓷、有机压电聚合物可以为纳米级压电材料的单层或多层结构。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：其中，电能存储部为微型可充电电池或电容。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：整流滤波电路，连接于电能存储单元和输出电极之间。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：其中，调节端的固定方式使用手术线缝合、钛夹钳夹或粘合剂粘合中的任意一种。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：其中，调节端的一端为单排的卡齿，该卡齿的尖端平滑且面向发电主体的外侧，调节端的另一端为卡槽，卡槽的内部一侧具有与卡齿相配合的齿槽，另一侧为平面，卡齿与卡槽相卡合。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：其中，封装层以生物相容性好的柔性高分子绝缘材料作为封装材料。

另外，本实用新型的生物能脑起搏器还可以具有这样的特征：发电部对主动脉的压力小于140mmHg。

实用新型作用与效果

本实用新型的生物能脑起搏器，通过植入纳米级压电材料以采集主动脉扩张时所产生的能量并转化为电能，作为其能量来源。因此只要心脏跳动，本实用新型即可利用患者自身的生物能提供电能，免去了使用电池作为电源的必要，解决了电池能量耗竭后通过手术更换电池的问题。

由于本实用新型采用纳米级压电材料作为发电主体，不仅可以有效地将体内的生物能转化为电能，而且体积微小，更适合体内植入。

由于本实用新型采用了柔软的环形结构包绕于主动脉的外壁，且能够定量控制本系统对主动脉的压力，因此既可以高效、充分的采集主动脉扩张时所产生的机械能，又不会对心脏功能产生明显影响。

此外，由于本实用新型采用生物相容性好的柔性高分子绝缘材料封装，因此既能将发电主体与体内环境隔离，还可将主动脉壁形变产生的压力有效的传导至压电材料。

此外，利用发电主体两端的调节端可调整发电主体包绕主动脉的紧张度，从而可调节压电材料的形变程度及输出电量。又由于调节端内不含压电材料及电极层，因此使用手术缝线或钛夹固定时不会损坏发电主体的结构。

并且，由于本实用新型的发电主体位于主动脉外部，不与血液直接接触，因而不存在血栓形成以及中风（心肌梗塞或脑梗塞）的风险。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的生物能脑起搏器的示意图；

图2是本实用新型实施例一的发电主体的示意图；

图3是本实用新型实施例一的发电主体的内部结构剖面图；

图4是图3中发电主体A区域的局部放大图；

图5是本实用新型实施例一中发电主体安装于主动脉上的截面图；

图6是本实用新型实施例四中调节端为卡齿结构的示意图；

图7是本实用新型实施例一的电路图。