自供能膀胱起搏器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自供能膀胱起搏器，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類(lèi)對(duì)各種疾病的認(rèn)識(shí)不斷深入，越來(lái)越多的疾病已經(jīng)可以采用植入式電子裝置進(jìn)行診斷或治療。
[0003]其中，膀胱起搏器是通過(guò)刺激骶神經(jīng)，調(diào)節(jié)與排尿相關(guān)的膀胱、括約肌和盆底的神經(jīng)反射，使異常的神經(jīng)反射重新到達(dá)平衡，從而有效地控制排尿功能障礙的癥狀。可用于因患各種疾病造成急迫性尿失禁、尿頻尿急綜合征、非梗阻性慢性尿潴留、膀胱過(guò)度活動(dòng)癥以及間質(zhì)性膀胱炎等經(jīng)保守治療效果不理想的患者。
[0004]但是，膀胱起搏器的電池使用壽命為5?8年，電量耗竭后必須手術(shù)更換電池。這既會(huì)給患者造成生理上的痛苦以及心理上的恐懼和焦慮，還會(huì)增加患者及其家庭的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種自供能膀胱起搏器，其特征在于，包括脈沖發(fā)生器、刺激電極以及發(fā)電部。發(fā)電部包括發(fā)電主體、輸出單元、電能存儲(chǔ)單元、固定單元以及封裝層。其中，發(fā)電主體為多層薄膜結(jié)構(gòu)，包括位于發(fā)電主體中心的壓電材料層以及位于壓電材料層兩側(cè)的電極層，發(fā)電主體通過(guò)貼附于心臟表面以采集心臟能量用于產(chǎn)生電能。輸出單元與電極層相連接，用于將發(fā)電主體產(chǎn)生的電流輸出給電能存儲(chǔ)單元。電能存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)電能并為脈沖發(fā)生器供電。固定單元位于發(fā)電主體的邊緣，用于將發(fā)電主體固定于心外膜。封裝層覆蓋于發(fā)電主體、輸出單元、電能存儲(chǔ)單元以及固定單元的表面。
[0006]另外，在本發(fā)明的自供能膀胱起搏器中，還可以具有這樣的特征:其中，發(fā)電主體的形狀為四邊形，固定單元位于四邊形的兩條窄邊的中間。
[0007]另外，在本發(fā)明的自供能膀胱起搏器中，還可以具有這樣的特征:其中，發(fā)電主體的形狀為三角形，固定單元位于三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。
[0008]另外，在本發(fā)明的自供能膀胱起搏器中，還可以具有這樣的特征:其中，發(fā)電主體的形狀為長(zhǎng)圓形。
[0009]另外，在本發(fā)明的自供能膀胱起搏器中，還可以具有這樣的特征:其中，壓電材料層含有納米級(jí)壓電材料，納米級(jí)壓電材料為壓電晶體、壓電陶瓷和有機(jī)壓電聚合物中的任意一種。
[0010]另外，在本發(fā)明的自供能膀胱起搏器中，還可以具有這樣的特征:其中，壓電晶體為至少一層氧化鋅納米線(xiàn)陣列。
[0011]另外，在本發(fā)明的自供能膀胱起搏器中，還可以具有這樣的特征:其中，壓電晶體、壓電陶瓷、有機(jī)壓電聚合物可以為納米級(jí)壓電材料的單層或多層結(jié)構(gòu)。
[0012]另外，在本發(fā)明的自供能膀胱起搏器中，還可以具有這樣的特征:其中，輸出單元具有輸出電極和整流濾波電路。
[0013]發(fā)明的作用與效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明的自供能膀胱起搏器，由于發(fā)電主體直接貼附于心臟表面，因此能夠有效的將心臟的收縮與舒張使納米級(jí)壓電材料發(fā)生形變，從而轉(zhuǎn)化為電能。因此只要心臟跳動(dòng)，本發(fā)明即可利用患者自身的生物能而提供電能，免去了使用電池作為電源的必要，解決了電池能量耗竭后需要手術(shù)更換電池的問(wèn)題。
[0015]另外，由于本發(fā)明的發(fā)電主體采用點(diǎn)固定的方式將發(fā)電系統(tǒng)固定于心外膜，一方面能夠有效的采集心臟運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量，另一方面也不會(huì)對(duì)心臟的收縮和舒張運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生明顯的影響。
[0016]由于本發(fā)明采用納米級(jí)壓電材料作為發(fā)電主體,不僅可以有效地將體內(nèi)的生物能轉(zhuǎn)化為電能，而且體積微小，更適合體內(nèi)植入。
[0017]此外，由于本發(fā)明采用生物相容性好的柔性高分子絕緣材料封裝，因此既能將發(fā)電主體與體內(nèi)環(huán)境隔離，還可將心臟形變產(chǎn)生的壓力有效的傳導(dǎo)至壓電材料。
[0018]并且，由于本發(fā)明的發(fā)電主體位于心臟外部，不與血液直接接觸，因而不存在血栓形成以及中風(fēng)(心肌梗塞或腦梗塞)的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的自供能膀胱起搏器的發(fā)電主體為四邊形的示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的自供能膀胱起搏器的發(fā)電主體的局部截面圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的自供能膀胱起搏器的發(fā)電主體為三角形的示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明變形例的發(fā)電主體為長(zhǎng)圓形的示意圖；以及
[0023]圖5是本發(fā)明實(shí)施例一的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明自供能膀胱起搏器的【具體實(shí)施方式】，< 實(shí)施例一 >
[0025]圖1是實(shí)施例1中自供能膀胱起搏器的發(fā)電主體為四邊形的示意圖，如圖1所示，自供能膀胱起搏器20具有發(fā)電部200、脈沖發(fā)生器17和刺激電極18。其中，發(fā)電部200包括發(fā)電主體21，輸出單元、電能存儲(chǔ)單元16、固定單元22以及封裝層。發(fā)電主體21為矩形，在矩形的兩條窄邊上各具有一個(gè)固定單元22，用于將發(fā)電主體11以長(zhǎng)軸方向沿著心臟收縮的方向固定于心外膜上。植入發(fā)電主體時(shí)，通過(guò)外科手術(shù)的方式顯露出心臟，將發(fā)電主體沿著心臟收縮的方向設(shè)置并將固定部縫合在心外膜上，使得發(fā)電主體與心外膜相貼合，此時(shí)發(fā)電主體會(huì)隨著心臟的跳動(dòng)產(chǎn)生形變。
[0026]固定單元22由封裝層構(gòu)成，并且固定單元22的內(nèi)部沒(méi)有電極或壓電材料等發(fā)電結(jié)構(gòu)，因此在使用縫線(xiàn)固定時(shí)不會(huì)破壞發(fā)電主體21的發(fā)電結(jié)構(gòu)。發(fā)電主體21除了以固定單元22固定之外其余部分并不固定，以利于在心臟收縮的過(guò)程中使得發(fā)電主體21能夠更好的發(fā)生形變。由于發(fā)電主體采用了矩形，并且安裝方向與心臟收縮的方向一致，因此可以很好的采集心臟收縮產(chǎn)生的機(jī)械能。
[0027]輸出單元具有輸出電極14和整流濾波電路15，輸出電極14用于將發(fā)電主體21產(chǎn)生的電能輸出給電能存儲(chǔ)單元16，在電能存儲(chǔ)單元16之前還具有整流濾波電路15，用于對(duì)輸出電極14輸出的電流進(jìn)行整流濾波。電能存儲(chǔ)單元16將電能供應(yīng)給自供能膀胱起搏器的脈沖發(fā)生器17。脈沖發(fā)生器17產(chǎn)生高頻電脈沖通過(guò)刺激電極18刺激骶神經(jīng)，從而調(diào)節(jié)與排尿相關(guān)的膀胱、括約肌和盆底的神經(jīng)反射，使異常的神經(jīng)反射重新到達(dá)平衡，從而有效地控制排尿功能障礙的癥狀。
[0028]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的自供能膀胱起搏器的發(fā)電主體部分的截面圖，發(fā)電主體21為多層薄膜結(jié)構(gòu)，如圖2所示，發(fā)電主體21的中心層為壓電材料層31，在本實(shí)施例中，壓電材料層31由ZnO納米線(xiàn)陣列組成，壓電材料層31的兩側(cè)分別為電極層32和