技術領域

本發明涉及有源植入性醫療器械電源的能量補充技術，具體涉及一種可充電的植入性心臟起搏器設備及其充電方法。

背景技術

心臟起搏器是一種能發送電脈沖刺激心臟，使激動不能或傳導不好的心臟應激而起搏的醫療電子儀器，主要用于治療緩慢性心律失常，如：竇房結功能障礙和房室傳導阻滯。目前，人工心臟起搏器可以分為體外臨時起搏型和植入型兩種，前者主要用于提供急救性臨時起搏，而后者主要是供長期植入性起搏治療。

目前國內外的植入性心臟起搏器的電源為一次性使用電池，不能進行能量補充，當電池消耗了約85％的電量時，就不能保證起搏器的正常工作，必須及時更換，重新植入新的起搏器。因此，目前植入性心臟起搏器存在的最大缺陷是電池壽命有限，最終會因為電池耗竭而需動手術更換起搏器，這不僅給患者增加了新的生理痛苦、手術風險和經濟負擔，而且也制約了植入性心臟起搏器的使用價值。

發明內容

本發明為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種可充電的植入性心臟起搏器設備，本發明采用超聲波信號進行能量傳遞，并將能量儲存在起搏器的儲能元件，實現對植入性心臟起搏器電源進行能量補充。

本發明的另一目的在于提供一種可充電的植入性心臟起搏器設備的充電方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：本可充電的植入性心臟起搏器設備，其特征在于：包括植入人體內的心臟起搏器、人體外的超聲波發生器和外部程控儀，超聲波發生器通過超聲波信號與心臟起搏器信號連接，外部程控儀通過無線射頻信號與心臟起搏器信號連接；

所述超聲波發生器包括發生器機體和與發生器機體相連的超聲波發射探頭；

所述外部程控儀包括外部程序控制電路以及與外部程序控制電路相接的外部無線射頻通訊模塊、顯示器、按鍵、打印輸出模塊；

所述心臟起搏器包括內部無線射頻通訊模塊、微處理器、起搏輸出控制電路、奔放和死機保護電路、P或R波探測電路、感知控制電路、電源模塊、除顫保護和EMI濾波電路以及起搏電極，所述電源模塊包括超聲波信號接收轉換模塊、電源調理模塊、儲能元件和電源監測控制模塊；

所述微處理器連接內部無線射頻通訊模塊、起搏輸出控制電路、奔放和死機保護電路、P或R波探測電路、感知控制電路，奔放和死機保護電路連接起搏輸出控制電路，感知控制電路連接P或R波探測電路，除顫保護和EMI濾波電路連接起搏輸出控制電路、P或R波探測電路、起搏電極；

所述超聲波信號接收轉換模塊連接電源調理模塊，電源調理模塊連接電源監測控制模塊，電源監測控制模塊連接微處理器，電源調理模塊連接儲能元件，儲能元件為心臟起搏器提供電能。

所述電源監測控制模塊包括相互連接的電源能量消耗監測指示電路和充電控制電路。

作為一種優選方案，所述儲能元件是可充電電池。

作為一種優選方案，所述超聲波信號接收轉換模塊采用高效壓電陶瓷片來實現該超聲波信號的接收和轉換。

作為一種優選方案，所述外部無線射頻通訊模塊與內部無線射頻通訊模塊之間相互發送和接收無線射頻信號，心臟起搏器通過內部無線射頻通訊模塊與外部無線射頻通訊模塊進行數據交換。

作為一種優選方案，所述心臟起搏器的外殼是鈦合金外殼，具有良好生物相容性，采用兩半橢圓形設計，主要棱邊是光滑的大圓弧形，沒有尖銳的棱角，能減小鈦合金外殼對人體的刺激。

作為一種優選方案，所述起搏輸出控制電路包括起搏脈沖發生電路、起搏脈沖控制電路、起搏脈沖整形電路、脈沖倍壓輸出電路和起搏能量補償電路，在微處理器的控制下，起搏輸出控制電路在一定時間內發放一定頻率、脈幅和脈寬的起搏信號，刺激心臟工作。

上述的可充電的植入性心臟起搏器設備的充電方法，其特征在于：

所述超聲波發生器產生和發射超聲波信號，植入人體內的心臟起搏器的電源模塊接收超聲波信號，同時轉化為一定電壓的電信號，并將電量儲存在電源模塊的儲能元件，該儲能元件為心臟起搏器提供電能，從而實現對心臟起搏器的能量補充，儲能元件的電量消耗和充電情況通過外部程控儀對心臟起搏器的無線射頻信號獲得；

所述超聲波發生器包括發生器機體和與發生器機體相連的超聲波發射探頭，用于產生和發射超聲波信號，該超聲波信號穿透人體皮膚向所述的心臟起搏器傳遞能量；

所述外部程控儀通過外部無線射頻通訊模塊對心臟起搏器進行起搏參數查詢、編程以及電源能量消耗信息和充電信息的查詢；