本申請涉及植入式醫(yī)療，具體地指一種雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置。

背景技術：

1、在醫(yī)療領域中，某些病人由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變等原因，無法自主控制括約肌排尿，從而引起尿潴留問題。目前主流的導尿技術是將導尿管經(jīng)尿道插入膀胱引出尿液，或者通過腹部開口膀胱造瘺管引出尿液。然而，這兩種方式均存在一些問題。對于前者，由于導尿管的末端會伸出體外，長期留置細菌會沿導尿管內腔上行侵入或沿尿管-黏膜接觸面侵入尿道及膀胱引起感染問題，增加病人的痛苦和護理難度；對于后者，可能會導致腸道損害，反復的膀胱造瘺口感染或者膀胱感染等一系列嚴重后果。

2、由于植入式醫(yī)療設備的發(fā)展，可以通過在尿道括約肌附近植入設備來控制病人排尿，但是植入式設備內置的電池無法長期供電，因此還需要對植入設備定期進行電池更換，然而每次對電池進行更換需要對病人進行一次手術，會增加病人的痛苦和護理難度。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，可以對植入設備進行無線供電，免去了對植入設備進行更換電池的操作。

2、本實用新型提供了一種雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，所述雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置包括：能量發(fā)送模塊、能量中繼模塊以及能量接收模塊，所述能量發(fā)送模塊獨立于人體外，所述能量中繼模塊和所述能量接收模塊設置在人體內；

3、所述能量發(fā)送模塊與所述能量中繼模塊通過磁諧振耦合無線連接，所述能量中繼模塊與所述能量接收模塊通過磁諧振耦合無線連接；所述能量中繼模塊包括第一中繼線圈和第二中繼線圈，所述第一中繼線圈和所述第二中繼線圈通過導線一次串聯(lián)連接；所述第一中繼線圈與所述能量發(fā)送模塊通過磁諧振耦合無線連接接收能量，所述第二中繼線圈與所述能量接收模塊通過磁諧振耦合無線連接發(fā)送能量；所述能量接收模塊包括接收線圈與電磁閥，所述能量接收模塊接收能量并打開所述電磁閥進行排尿操作。

4、進一步來說，所述能量發(fā)送模塊包括直流電壓單元、全橋逆變器、諧振元件單元以及發(fā)射線圈，所述直流電壓單元、所述全橋逆變器、所述諧振元件單元以及所述發(fā)射線圈通過導線依次串聯(lián)連接，所述發(fā)射線圈與所述第一中繼線圈通過磁諧振耦合無線連接，所述發(fā)射線圈向所述第一中繼線圈發(fā)送能量。

5、進一步來說，所述能量中繼模塊還包括補償電容，所述補償電容分別和所述第一中繼線圈和所述第二中繼線圈有線串聯(lián)連接。

6、進一步來說，所述能量接收模塊包括殼體，在殼體內部依次設置所述接收線圈、諧振電容、整流橋、穩(wěn)壓器和所述電磁閥，所述電磁閥為圓柱貫穿形式；

7、所述殼體被植入到尿管中，通過控制所述電磁閥的通斷來控制尿管導尿，所述接收線圈和所述第二中繼線圈通過磁諧振耦合無線連接接收能量，產(chǎn)生高頻感生電壓。

8、進一步來說，所述發(fā)射線圈為平面圓形螺旋線圈，所述第一中繼線圈為平面圓形螺旋線圈。

9、進一步來說，所述第二中繼線圈為圓柱形螺線管線圈且布置在尿道外部環(huán)繞尿道，所述接收線圈為圓柱形螺線管線圈，所述接收線圈設置在所述第二中繼線圈的內部中心區(qū)域且沿尿道軸線布置。

10、進一步來說，所述雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置采用lcc-s-s拓撲，所述能量發(fā)送模塊諧振電路采用lcc補償拓撲，所述能量中繼模塊諧振電路采用雙線圈及補償電容串聯(lián)補償拓撲，所述能量接收模塊諧振電路采用串聯(lián)補償拓撲。

11、進一步來說，所述能量中繼模塊諧振電路的所述第一中繼線圈、所述補償電容以及所述第二中繼線圈采用l-c-l串聯(lián)補償?shù)姆绞?，所述第一中繼線圈與所述發(fā)射線圈耦合，所述第二中繼線圈和所述接收線圈耦合。

12、進一步來說，所述第二中繼線圈和所述接收線圈的長度方向為尿道軸向方向，所述第二中繼線圈和所述接收線圈通過設置同方向的耦合長度來控制所述第二中繼線圈和所述接收線圈之間的互感。

13、進一步來說，所述能量接收模塊諧振電路向所述第二中繼線圈的反射阻抗等于所述能量中繼模塊諧振電路的寄生阻抗。

14、本實用新型的有益效果為：本實用新型提供的一種雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置與現(xiàn)有技術相比，無須將導尿管引出體外，避免了可能的細菌感染問題。本實用新型提供的一種雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置在體外配備能量發(fā)送線圈，在體內皮下脂肪層與尿道管外部配置兩線圈有線串聯(lián)的能量中繼模塊，在尿道內配置含接線線圈的電磁閥模塊。在需要排尿時，啟動體外能量發(fā)送線圈，能量經(jīng)兩線圈有線串聯(lián)的能量中繼模塊傳輸?shù)侥虻纼冉邮站€圈并打開電磁閥排尿。即本實用新型提供的系統(tǒng)通過設置能量發(fā)送模塊產(chǎn)生能量，而雙線圈的能量中繼模塊進行接收并對能量接收模塊進行無線供電，同時在能量接收模塊中設置了電磁閥，通過能量接收模塊接收能量來控制電磁閥的通斷從而控制尿道進行排尿，減少了病人的痛苦和護理難度。

技術特征：

1.一種雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置包括：能量發(fā)送模塊、能量中繼模塊以及能量接收模塊，所述能量發(fā)送模塊獨立于人體外，所述能量中繼模塊和所述能量接收模塊設置在人體內；

2.根據(jù)權利要求1所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述能量發(fā)送模塊包括直流電壓單元、全橋逆變器、諧振元件單元以及發(fā)射線圈，所述直流電壓單元、所述全橋逆變器、所述諧振元件單元以及所述發(fā)射線圈通過導線依次串聯(lián)連接，所述發(fā)射線圈與所述第一中繼線圈通過磁諧振耦合無線連接，所述發(fā)射線圈向所述第一中繼線圈發(fā)送能量。

3.根據(jù)權利要求2所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述能量中繼模塊還包括補償電容，所述補償電容分別和所述第一中繼線圈和所述第二中繼線圈有線串聯(lián)連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述能量接收模塊包括殼體，在殼體內部依次設置所述接收線圈、諧振電容、整流橋、穩(wěn)壓器和所述電磁閥，所述電磁閥為圓柱貫穿形式；

5.根據(jù)權利要求4所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述發(fā)射線圈為平面圓形螺旋線圈，所述第一中繼線圈為平面圓形螺旋線圈。

6.根據(jù)權利要求5所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述第二中繼線圈為圓柱形螺線管線圈且布置在尿道外部環(huán)繞尿道，所述接收線圈為圓柱形螺線管線圈，所述接收線圈設置在所述第二中繼線圈的內部中心區(qū)域且沿尿道軸線布置。

7.根據(jù)權利要求6所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置采用lcc-s-s拓撲，所述能量發(fā)送模塊諧振電路采用lcc補償拓撲，所述能量中繼模塊諧振電路采用雙線圈及補充電容串聯(lián)補償拓撲，所述能量接收模塊諧振電路采用串聯(lián)補償拓撲。

8.根據(jù)權利要求7所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述能量中繼模塊諧振電路的所述第一中繼線圈、所述補償電容以及所述第二中繼線圈采用l-c-l串聯(lián)補償?shù)姆绞?，所述第一中繼線圈與所述發(fā)射線圈耦合，所述第二中繼線圈和所述接收線圈耦合。

9.根據(jù)權利要求7所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述第二中繼線圈和所述接收線圈的長度方向為尿道軸向方向，所述第二中繼線圈和所述接收線圈通過設置同方向的耦合長度來控制所述第二中繼線圈和所述接收線圈之間的互感。

10.根據(jù)權利要求9所述的雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，其特征在于，所述能量接收模塊諧振電路向所述第二中繼線圈的反射阻抗等于所述能量中繼模塊諧振電路的寄生阻抗。

技術總結
本技術公開了一種雙線圈有線串聯(lián)中繼無線供電的人工導尿裝置，包括：能量發(fā)送模塊、能量中繼模塊以及能量接收模塊，能量發(fā)送模塊獨立于人體外，能量中繼模塊和能量接收模塊設置在人體內；能量發(fā)送模塊、能量中繼模塊以及能量接收模塊之間分別通過磁諧振耦合無線連接；能量中繼模塊包括第一中繼線圈和第二中繼線圈，兩線圈通過導線串聯(lián)連接；能量接收模塊包括接受線圈與電磁閥，能量接收模塊接收能量并打開電磁閥進行排尿操作，本技術可以對植入設備進行無線供電，免去了對植入設備進行更換電池的操作。

技術研發(fā)人員：楊星鈺,鄧浩哲,張岳然,丁李,余振威
受保護的技術使用者：武漢大學
技術研發(fā)日：20240415
技術公布日：2024/12/19