[发明专利]植入式医疗设备及系统

说明书

技术领域

本发明属于植入式医疗设备技术领域，具体涉及一种具有无线双频天线的植入式医疗系统。

背景技术

植入式医疗系统通常包括植入式神经电刺激系统（包括脑深部电刺激DBS，植入式脑皮层刺激CNS，植入式脊髓电刺激SCS，植入式骶神经电刺激SNS，植入式迷走神经电刺激VNS等）、植入式心脏电刺激系统（俗称心脏起搏器）、植入式药物输注系统（IDDS）等。

以植入式神经电刺激系统为例，主要包括植入体内的脉冲发生器（即植入式神经刺激器）、电极以及体外的控制器。其中，脉冲发生器通过延伸导线与电极相连接，从而将脉冲发生器所产生的脉冲传输到电极，脉冲发生器产生的脉冲信号由电极传输至特定神经靶点进行电刺激，从而使人体机能恢复到正常运作的状态。体外控制器包括医生程控器、病人控制器。

体外控制器可通过无线通信模式与脉冲发生器进行通信。无线通信天线设置于脉冲发生器壳体内。脉冲发生器植入后，被生物组织或组织液所包围，这些围绕物比体外空间具有相对高的介电常数，对无线信号造成损耗，使得植入设备的无线信号传输效率降低。

通常，天线的长度，诸如用于单级天线的天线长度可以是所植入的生物介质中1/4波长的奇数倍，而植入设备体积需要尽量地小，对壳体内的空间布置造成挑战。

而且，现有天线的特征阻抗与脉冲发生器内PCB板的射频前端电路失配，需要配置射频前端匹配电路，该匹配电路可以调整天线的输入阻抗，以提供在特定频率范围的特定输入阻抗范围内的输入阻抗。匹配电路不可避免地存在损耗，造成天线的辐射效率降低。

另一方面，MICS（Medical Implant Communications series）是指频段402MHz-405MHz，用于动物及人体内的通信，是国际上植入式医疗器械通用的通信频段，该频段的信号在生物体内传播衰减程度小。与其相对应的，ISM ( industrial ,scientific and medical) 频段在2.4-2.48GHz，属于自由频段，可用于蓝牙等无线通讯。现有的植入医疗设备中，无线通信天线仅适用于MICS频段。

发明内容

本发明的目的在于解决植入式医疗设备的无线通信天线尺寸大、辐射效率低的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种植入式医疗设备，包括壳体、设置在壳体内的PCB板、与壳体连接的连接部，连接部包括无线通信天线及填充物，无线通信天线为能够选择性地操作于第一频段和/或第二频段的PIFA天线，其包括：

短路点，其与所述壳体电性连接，

馈电点，其与所述PCB板电性连接，所述馈电点通过短路枝节连接短路点，

辐射单元，与所述馈电点相连接，其包括第一自由端及第二自由端，所述馈电点到第一自由端的电流路径长度为第一距离，所述馈电点到第二自由端的电流路径长度为第二距离，

其中，第一距离对应于第一频段人体介质波长的四分之一，第二距离对应于第二频段人体介质波长的四分之一。

作为本发明一实施方式的进一步改进，第一频段为MICS频段。

作为本发明一实施方式的进一步改进，第二频段为ISM频段。

作为本发明一实施方式的进一步改进，第一距离为第二距离的5-7倍。

作为本发明一实施方式的进一步改进，PCB板配置馈通连接器以与馈电点连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，馈电点与馈通连接器之间通过馈电金属丝相连，所述馈电金属丝为铂金丝、铜丝、银丝中的一种或多种。

作为本发明一实施方式的进一步改进，短路枝节与辐射单元为一体成型，或者短路枝节为独立的金属丝

为实现上述目的，本发明一实施方式提供一种植入式医疗系统，包括设置于体外的控制模块，与控制模块连接的电源，以及上述任一的植入式医疗设备，控制模块与植入式医疗设备通过无线通信天线相联系。

为实现上述目的，本发明一实施方式提供一种植入式医疗设备，包括无线通信天线，无线通信天线为能够选择性地操作于第一频段和/或第二频段的PIFA天线，其包括辐射单元、馈电点及短路点，辐射单元包括第一自由端及第二自由端，馈电点到第一自由端的电流路径长度为第一距离，馈电点到第二自由端的电流路径长度为第二距离，其中，第一距离对应于第一频段人体介质波长的四分之一，第二距离对应于第二频段人体介质波长的四分之一。