本發(fā)明的通常涉及一種充電裝置，并且更特別地涉及用于植入式醫(yī)療裝置的充電裝置，更具體地涉及一種骶神經(jīng)刺激裝置的充電裝置。

背景技術(shù)：

植入式醫(yī)療裝置（IMD）被植入患者體內(nèi)用于監(jiān)測(cè)患者身體狀況和/或向患者體內(nèi)傳遞治療。植入式醫(yī)療裝置的電源包括不可再充電的電池和可再充電的電池。不可再充電的電池一般在固定的時(shí)間段之后需要更換，而更換電池的手術(shù)對(duì)于患者來(lái)說(shuō)痛苦且昂貴的。相對(duì)而言，可再充電的電池具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在電量已耗盡或即將耗盡時(shí)，使用位于患者外部的充電裝置對(duì)該充電電池進(jìn)行充電。通常，可再充電電池通過(guò)電感耦合系統(tǒng)再充電。具體而言，電感耦合系統(tǒng)包括在放置在人體外部的充電裝置中的外部線圈（初級(jí)線圈）以及放置在身體內(nèi)部的植入式裝置內(nèi)的內(nèi)部線圈（次級(jí)線圈），電流施加至初級(jí)線圈并且初級(jí)線圈與次級(jí)線圈對(duì)準(zhǔn)時(shí)，次級(jí)線圈中感應(yīng)出電流，IMD的電路使用該感應(yīng)電流對(duì)IMD的可再充電電池進(jìn)行充電。

US7054689B1中公開了一種植入式微刺激器外部充電裝置。在對(duì)植入式醫(yī)療裝置進(jìn)行充電時(shí)，靠著患者的皮膚而放置的外部充電裝置（例如線圈）的溫度會(huì)升高，導(dǎo)致對(duì)皮膚組織的不期望的加熱。

為解決該技術(shù)問(wèn)題，美敦力（CN104395719A）采取的技術(shù)方案是：設(shè)置溫度傳感器，在溫度大于設(shè)定的閾值時(shí)，選擇更低功率的電平或者停止充電。但是該技術(shù)方案延長(zhǎng)了充電時(shí)間，對(duì)患者造成不便。

因此，具有對(duì)植入式醫(yī)療裝置的充電裝置進(jìn)行改進(jìn)的需要，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)方案期望提供一種充電裝置，實(shí)現(xiàn)從患者體外向植入體內(nèi)的植入式醫(yī)療裝置進(jìn)行經(jīng)皮無(wú)線充電，可在不延長(zhǎng)充電時(shí)間的前提下避免對(duì)皮膚組織不期望的加熱。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種植入式醫(yī)療裝置的外部充電裝置，其特征在于，包括多個(gè)外部充電線圈，例如兩個(gè)充電線圈，即第一外部充電線圈及第二外部充電線圈，當(dāng)所述第一外部充電線圈處于外部充電狀態(tài)時(shí)，所述第二外部充電線圈處于斷電和冷卻狀態(tài)，當(dāng)所述第二外部充電線圈處于外部充電狀態(tài)時(shí)，所述第一外部充電線圈處于斷電和冷卻狀態(tài)，所述第一外部充電線圈及所述第二外部充電線圈二者交替對(duì)植入式醫(yī)療裝置進(jìn)行外部充電。

進(jìn)一步地，所述外部充電裝置包括溫度傳感模塊，當(dāng)所述溫度傳感模塊測(cè)量所述第一外部充電線圈或其附近的溫度升高超過(guò)某一閾值時(shí)，自動(dòng)切換至所述第二外部充電線圈進(jìn)行外部充電，所述第一外部充電線圈處于斷電和冷卻狀態(tài)，當(dāng)所述溫度傳感模塊測(cè)量所述第二外部充電線圈或其附近的溫度升高超過(guò)某一閾值時(shí)，自動(dòng)切換至所述第一外部充電線圈進(jìn)行外部充電，所述第二外部充電線圈處于斷電和冷卻狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述溫度傳感模塊包括設(shè)置在所述第一外部充電線圈上或其附近的第一溫度傳感器以及設(shè)置在所述第二外部充電線圈上或其附近的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器測(cè)量所述第一外部充電線圈上或其附近的溫度，所述第二溫度傳感器測(cè)量所述第二外部充電線圈上或其附近的溫度。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一外部充電線圈和所述第二外部充電線圈共用一個(gè)充電模塊。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一外部充電線圈連接第一充電模塊，所述第二外部充電線圈連接第二充電模塊。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述兩個(gè)外部充電線圈布置在充電頭內(nèi)，所述充電頭與外部充電裝置的其他部件分開設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述充電模塊、溫度傳感器布置在所述充電頭中。

在一個(gè)實(shí)施方式，所述兩個(gè)外部充電線圈設(shè)置在同一平面并且間隔一定距離，在充電狀態(tài)下，兩個(gè)外部充電線圈基本與使用者的皮膚表面平行。

進(jìn)一步地，并列設(shè)置的兩個(gè)外部充電線圈的中心軸基本平行并且大致垂直于充電區(qū)域的皮膚表面。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述兩個(gè)內(nèi)部充電線圈并排平行設(shè)置，在另外的實(shí)施方式中，所述兩個(gè)內(nèi)部充電線圈之間具有一定的夾角，例如為60度、90度、150度、180度等。

進(jìn)一步地，所述外部充電線圈連接至一個(gè)移動(dòng)裝置，該移動(dòng)裝置可將所述外部充電線圈在第一位置及第二位置之間切換，在所述第一位置時(shí)所述第一外部充電線圈與內(nèi)部充電線圈匹配，在所述第二位置時(shí)所述第二外部充電線圈與內(nèi)部充電線圈匹配。

進(jìn)一步地，在兩個(gè)外部充電線圈并排平行設(shè)置的實(shí)施方式中，所述移動(dòng)裝置可設(shè)計(jì)為平行移動(dòng)裝置，使所述外部充電線圈在所述第一位置和所述第二位置之間切換，即可通過(guò)平行移動(dòng)裝置的平行移動(dòng)使其中一個(gè)外部充電線圈與內(nèi)部充電線圈匹配。

進(jìn)一步地，在所述兩個(gè)外部充電線圈之間具有一定夾角的實(shí)施方式中，所述移動(dòng)裝置為旋轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)裝置可將所述外部充電線圈在所述第一位置和所述第二位置之間切換，即可通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)使其中一個(gè)外部充電線圈與內(nèi)部線圈匹配。

所述植入式醫(yī)療裝置為植入式心臟起搏器、心臟除顫器、植入式神經(jīng)刺激器、腦電刺激器、脊髓刺激器、胃刺激器、人工耳蝸、植入式藥物泵。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述植入式醫(yī)療裝置為神經(jīng)刺激器。進(jìn)一步的，所述植入式神經(jīng)刺激器包括刺激電極，該電極為單個(gè)電極或者電極陣列。刺激電極布置在患者體內(nèi)相應(yīng)靶點(diǎn)位置并施加電脈沖刺激。

進(jìn)一步地，所述植入式神經(jīng)刺激器為微刺激器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種植入式醫(yī)療系統(tǒng)，包括上述外部充電裝置及由該外部充電裝置進(jìn)行無(wú)線充電的植入式裝置。

本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到，本發(fā)明還可以包括兩個(gè)以上的外部充電線圈，例如3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：利用兩個(gè)外部充電線圈交替對(duì)植入式醫(yī)療裝置進(jìn)行充電，而且避免對(duì)皮膚組織不期望的加熱，同時(shí)不會(huì)延長(zhǎng)充電時(shí)間。此外，本發(fā)明利用溫度傳感器對(duì)外部充電線圈附近的皮膚溫度進(jìn)行監(jiān)控，自動(dòng)切換兩個(gè)外部充電線圈分別進(jìn)行交替充電，不需要用戶人工操作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的植入式神經(jīng)刺激系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)示意圖，其中外部充電裝置22對(duì)體內(nèi)植入裝置12進(jìn)行充電。

圖2是圖1中體內(nèi)植入裝置12的示意圖。

圖3是圖1中外部充電裝置22的示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的外部充電線圈及旋轉(zhuǎn)裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的體外充電式植入醫(yī)療裝置的方案適用于植入式心臟起搏器、心臟除顫器、植入式神經(jīng)刺激器、腦電刺激器、脊髓刺激器、胃刺激器、人工耳蝸、植入式藥物泵等。應(yīng)用于多個(gè)方面，例如，刺激骶神經(jīng)以治療尿失禁、刺激脊髓/外周神經(jīng)以緩解緩解慢性疼痛或其他癥狀、治療肥胖或胃輕癱的胃刺激，或配置成體內(nèi)施藥裝置進(jìn)行藥物治療。此外，植入醫(yī)療裝置還可被配置成提供深部腦刺激 (DBS)、末梢神經(jīng)刺激(PNS)、脛神經(jīng)刺激或其他深部組織或更多淺表型電刺激。

以下實(shí)施方式以植入式神經(jīng)刺激器為例進(jìn)行說(shuō)明。

參見附圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種植入式神經(jīng)刺激系統(tǒng)10，其包括：體內(nèi)植入裝置12和外部充電裝置22。所述體內(nèi)植入裝置12植入至患者體內(nèi)，用于對(duì)患者的靶點(diǎn)神經(jīng)區(qū)域施加電刺激。所述外部充電裝置22用于為所述體內(nèi)植入裝置12進(jìn)行體外無(wú)線充電。

所述體內(nèi)植入裝置12可被植入皮下組織袋中、一層或多層肌肉內(nèi)、或其他體內(nèi)位置，包括殼體15，電極14以及連接殼體15與電極14的導(dǎo)線13，通過(guò)所述電極14向患者傳遞神經(jīng)刺激。

參見附圖1、2，體內(nèi)植入裝置12的殼體15內(nèi)包括體內(nèi)充電線圈16（或稱之為次級(jí)線圈）、充電模塊30、可充電電源32，內(nèi)部處理單元33、治療模塊31、電極陣列14A－14C（也可僅有一個(gè)電極）。體內(nèi)充電線圈16通過(guò)充電模塊30與可充電電源32連接，從而當(dāng)體內(nèi)充電線圈16中感應(yīng)出電流時(shí)，通過(guò)充電模塊30對(duì)可充電電源32進(jìn)行充電。治療模塊31在內(nèi)部處理單元33的控制下生成電刺激（通常是電脈沖），該電刺激經(jīng)由與導(dǎo)線13連接的一個(gè)或多個(gè)電極14A-14C傳遞到患者體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)靶點(diǎn)位置。內(nèi)部處理單元33可對(duì)治療模塊進(jìn)行控制，包括選擇刺激模式、選擇施加電刺激的電極，例如可選擇僅對(duì)其中一個(gè)電極傳遞電刺激能量，還包括對(duì)電刺激的強(qiáng)度、頻率、刺激時(shí)間長(zhǎng)度等的控制。

電極14A－14C刺激患者的一個(gè)或多個(gè)骶神經(jīng)，例如骶神經(jīng)刺激(SNS)。骶神經(jīng)刺激用于治療盆底失調(diào)(如小便失禁、大便失禁、性功能障礙、或其他失調(diào))的患者。

在一個(gè)實(shí)施方式中，殼體15內(nèi)還包括內(nèi)部通訊模塊34，用于與外部充電裝置22和/或外部控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

在又一個(gè)實(shí)施方式中，殼體15內(nèi)不包括內(nèi)部通訊模塊34，通過(guò)體內(nèi)充電線圈16與外部充電裝置22和/或外部控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊（具體將在下文中詳細(xì)描述）。

在一個(gè)實(shí)施方式中，體內(nèi)植入裝置12還配置有一個(gè)或多個(gè)傳感器，對(duì)患者的生理狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

接下來(lái)參見附圖1、附圖3，對(duì)外部充電裝置22進(jìn)行描述，外部充電裝置22用于對(duì)體內(nèi)植入裝置12進(jìn)行再充電，具體地，對(duì)體內(nèi)植入裝置12中的可充電電源32進(jìn)行充電。外部充電裝置22包括殼體24及外部充電線圈41、42。所述外部充電線圈可集成在外部充電裝置22的殼體24中，也可單獨(dú)設(shè)置，即外部充電線圈41、42設(shè)置在與殼體分開設(shè)置的充電頭23中，充電頭23與殼體24通過(guò)導(dǎo)線25連接（參見附圖1、3），這種單獨(dú)設(shè)置的充電頭23方便外部充電線圈41、42的定位，具體而言方便充電頭23中的外部充電線圈（即初級(jí)線圈）靠近皮膚放置，從而有助于外部充電線圈與體內(nèi)植入裝置12中的體內(nèi)充電線圈16對(duì)齊以提高充電效率。而在外部充電線圈41、42集成在殼體24內(nèi)的情形中，例如靠近殼體24的內(nèi)表面設(shè)置，殼體24可設(shè)計(jì)成手持式，或通過(guò)諸如帶子的連接物固定在患者身體上，以保持外部充電線圈與體內(nèi)充電線圈16對(duì)齊。

參見附圖3，外部充電裝置22的充電頭23中包括第一外部充電線圈41、第二外部充電線圈42及與外部充電線圈41、42相連的充電控制模塊50，在該充電控制模塊50的控制下，兩個(gè)外部充電線圈41、42交替進(jìn)行充電對(duì)植入式醫(yī)療裝置12進(jìn)行外部充電，即，當(dāng)所述第一外部充電線圈41處于外部充電狀態(tài)時(shí)，所述第二外部充電線圈42處于斷電和冷卻狀態(tài)，當(dāng)所述第二外部充電線圈42處于外部充電狀態(tài)時(shí)，所述第一外部充電線圈41處于斷電和冷卻狀態(tài)。

所述殼體24上還設(shè)置有輸入單元26，用戶（醫(yī)生或患者本人）可通過(guò)該輸入單元26對(duì)植入式醫(yī)療裝置進(jìn)行設(shè)置，也可以設(shè)置充電電平、充電時(shí)間等，還可以通過(guò)該輸入單元26對(duì)兩個(gè)外部充電線圈41、42進(jìn)行手動(dòng)切換。

進(jìn)一步參考附圖3，靠近所述第一外部充電線圈41設(shè)置第一溫度傳感器56，靠近所述第二外部充電線圈42設(shè)置第二溫度傳感器57，所述第一、第二溫度傳感器56、57與所述設(shè)置在外部充電裝置22中的外部處理單元51通訊連接。所述第一溫度傳感器56配置為感測(cè)第一外部充電線圈41或其附近的溫度，并在超過(guò)一預(yù)定閾值時(shí)，發(fā)送指令給所述外部處理單元51，所述外部處理單元51接收到該指令后使得第一外部充電線圈41處于斷電和冷卻狀態(tài)，而使第二外部充電線圈42連通進(jìn)行外部充電。所述第二溫度傳感器57配置為感測(cè)第二外部充電線圈42或其附近的溫度，并在超過(guò)一預(yù)定閾值時(shí)，發(fā)送指令給所述外部處理單元51，所述外部處理單元51接收到該指令后使得第二外部充電線圈42處于斷電和冷卻狀態(tài)，而使第一外部充電線圈41連通進(jìn)行外部充電。從而，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)外部充電線圈41、42交替進(jìn)行外部充電。

在圖示的實(shí)施方式中，第一、第二溫度傳感器56、57及充電控制模塊也設(shè)置在所述充電頭23中。

在體內(nèi)植入裝置12包括內(nèi)部通訊模塊34的情形中，外部充電裝置22中設(shè)置與內(nèi)部通訊模塊34匹配的外部通訊模塊54，通過(guò)內(nèi)部通訊模塊34與外部通訊模塊54之間的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)植入裝置12的控制。

在體內(nèi)植入裝置12不包括內(nèi)部通訊模塊34的情形中，通過(guò)體內(nèi)充電線圈16與外部充電線圈41或42進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)植入裝置12的控制。

在圖3所示的實(shí)施方式，所述兩個(gè)外部充電線圈41、42并列設(shè)置，在充電狀態(tài)下，兩個(gè)外部充電線圈貼附于皮膚表面。并列設(shè)置的兩個(gè)外部充電線圈41、42的中心軸基本平行并且大致垂直于充電區(qū)域的皮膚表面。圖3作為示例，所述兩個(gè)外部充電線圈41、42之間大致呈90度，但不限于次，所述兩個(gè)外部充電線圈41、42之間的夾角可以為0-180度，優(yōu)選30-180度。

在一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)外部充電線圈41、42均連接至一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置55，該旋轉(zhuǎn)裝置55繞其中心軸55’旋轉(zhuǎn)，從而將所述第一外部充電線圈41或者所述第二外部充電線圈42旋轉(zhuǎn)至充電區(qū)域。進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)裝置55與外部處理單元51連接，當(dāng)所述外部處理單元51接收到第一溫度傳感器56或第二溫度傳感器57發(fā)送的溫度超過(guò)閾值的指令后，使得溫度超過(guò)閾值的外部充電線圈處于斷電和冷卻狀態(tài)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)裝置55旋轉(zhuǎn)將另一個(gè)外部充電線圈旋轉(zhuǎn)至充電區(qū)域并使其連通以進(jìn)行充電。

所述體內(nèi)植入裝置12為植入式心臟起搏器、心臟除顫器、植入式神經(jīng)刺激器、腦電刺激器、脊髓刺激器、胃刺激器、人工耳蝸、植入式藥物泵等。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述體內(nèi)植入裝置12為神經(jīng)刺激器。進(jìn)一步的，所述植入式神經(jīng)刺激器包括刺激電極，該電極為單個(gè)電極或者電極陣列。刺激電極布置在患者體內(nèi)相應(yīng)靶點(diǎn)位置并施加電脈沖刺激。

進(jìn)一步地，所述植入式神經(jīng)刺激器為微刺激器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種植入式醫(yī)療系統(tǒng)，包括上述外部充電裝置22及由該外部充電裝置進(jìn)行無(wú)線充電的體內(nèi)植入裝置12。

本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅限定在各實(shí)施方式所限定的范圍內(nèi)，對(duì)各實(shí)施方式的組合、變形、變化均落在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。