[发明专利]具有葡萄糖生物燃料电池的植入式医疗设备

说明书

本发明涉及一种具有葡萄糖生物燃料电池的植入式医疗设备，其包括用于收容所述葡萄糖生物燃料电池的植入式医疗设备壳体；葡萄糖生物燃料电池，包括：载有葡萄糖氧化反应催化剂的负极；用于发生还原反应的正极；所述正极和负极之间通过离子半透模隔离；在生物燃料电池外层与生物组织环境交换生物原料电池氧化还原产物以及葡萄糖的透析膜；所述燃料电池能延长植入式医疗设备的使用寿命。

技术领域

本发明属于植入式医疗设备领域，特别涉及一种对植入式医疗设备电池技术的改进。

背景技术

大部分市售ICM使用锂电池供电，ICM使用寿命为2-4年。由于目前ICM 仅用于监测心动过速，过缓，停搏及房颤，所以2-4年的使用寿命基本可以满足其功能的需求。未来ICM的发展方向是用于慢性病监控，身体各种健康信息的整合平台等，2-4年的使用寿命远不能满足其功能需求，增大电池容量或更换电池种类可以延长电池的使用寿命，但都不能保证终身使用，电池耗竭后更植入设备不仅需要手术而且成本很高。

类似地ICD使用寿命为3-6年，在非治疗期间ICD绝大多数时间均以低功耗模式工作，如果在低功耗模式下能够额外提供稳定的电源则能够延长所述 ICD的使用时间。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够利用人体中的葡萄糖作为生物燃料的电池延长ICM或ICD等植入式医疗设备的电池使用寿命的技术，其通过合理管理所述生物燃料电池和蓄电池的供电次序、充放电逻辑延长电池寿命。

该植入式医疗设备具有葡萄糖生物燃料电池的植入式医疗设备，其包括,

用于为医疗设备运行提供电能的葡萄糖生物燃料电池和蓄电池；

用于与所述葡萄糖生物燃料电池和蓄电池电连接的电源管理模块；

用于控制所述电源管理模块的控制模块；

所述控制模块和电源管理模块被配置为：

植入式医疗设备运行电能由葡萄糖生物燃料电池提供；

监测所述生物燃料电池的使用寿命；

在所述生物燃料电池的使用寿命达到寿命阈值时，将植入式医疗设备的电源切换为所述蓄电池。

在优选的方案中，所述植入式医疗设备包括高功耗运行模式和低功耗运行模式；所述控制模块和电源管理模块被配置为：

检测所述植入式医疗设备的运行模式；

低功耗模式下植入式医疗设备运行电能由生物燃料电池提供；

在高功耗模式下植入式医疗设备运行电能由蓄电池提供。

在优选的方案中，所述控制模块和电源被配置为：在低功耗模式下所述生物燃料电池提供电能，通过电源管理模块为蓄电池充电。

在优选的方案中，所述植入式医疗设备为ICD，所述ICD进行治疗充电时切换为蓄电池供电，所述ICD进行心率检测时为低功耗模式。

通过上述方案设置，植入式医疗设备中的葡萄糖生物燃料电池能够为植入式医疗设备提供电能，并在其使用寿命即将结束时切换为蓄电池。蓄电池在生物燃料电池供电方期间一直处于休眠的状态，由于其自身极低的自放电率使得其在能够基本保持原有的出厂电量，从而在植入式医疗设备切换为蓄电池模式时依然能够继续使用设计时间。

进一步地，还可以利用葡萄糖生物燃料电池的富余功率为蓄电池充电，在设备因为高功耗检测、或治疗等过程消耗的电量能顾及时补充从而维持较高的能量水平保持，延长植入式医疗设备的整机使用寿命。

该植入式医疗设备生物燃料电池包括：

用于收容所述葡萄糖生物燃料电池的植入式医疗设备壳体；