心脏起搏器发电装置

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种心脏起搏器发电装置。


背景技术：

2.埋藏式心脏起搏器由脉冲发生器、电极及导线、电源三部分组成。电源供应电能，使脉冲发生器发放电脉冲(起搏脉冲)，并经导线传到电极，电极与心肌接触并使起搏脉冲刺激心肌，即相当于一个人造的异位兴奋灶，可引起心脏的兴奋与收缩，即代替了窦房结工作或者直接刺激心室，使其按一定频率收缩，以保证脏器血液供应。
3.现有的埋藏式心脏起搏器多采用密封于钛合金外壳内的锂电池作电源，其使用寿命一般为5-10年，当心脏起搏器的电池电量耗尽时，患者需要再次进行手术来更换电池。有创手术操作对人体机能有一定的损害且术后可能会发生一些难以避免的术后并症，如感染、出血、心肌损害、气胸、血胸、感知功能障碍等；此外，需要定期做检查来确定起搏器是否能够正常工作，增加了医务工作人员的工作量。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种心脏起搏器发电装置，以解决现有技术中心脏起搏器的电池续航时间有限的技术问题。
5.本实用新型实施例提出一种心脏起搏器发电装置，所述心脏起搏器发电装置包括：
6.支架组件，设于主动脉内，所述支架组件包括两个相对且间隔设置的支架和连接于两个所述支架之间的连接轴；
7.叶片，所述叶片的两端分别连接于两个所述支架，且所述叶片为螺旋状，所述叶片能够在主动脉内血流的带动下旋转，以带动所述支架组件旋转；
8.发电元件，设于所述连接轴上，且通过导线电连接于心脏起搏器，所述发电元件用于将动能转化为电能。
9.在一实施例中，所述支架组件还包括套设于所述连接轴上的安装件，所述安装件内设有空腔，所述发电元件收容于所述空腔内。
10.在一实施例中，所述安装件为圆柱形。
11.在一实施例中，所述支架包括至少两个相连接的支架臂，两个所述支架的支架臂对应设置，且所述叶片的两端分别连接错位设置的所述支架臂。
12.在一实施例中，所述支架包括呈y形连接的三个所述支架臂，所述连接轴连接于三个所述支架臂的交点；所述叶片的数量为三个，且所述叶片在所述支架之间的扭转角度为100
°‑
140
°
。
13.在一实施例中，所述叶片为柔性材料。
14.在一实施例中，所述支架组件和所述叶片采用记忆金属材料。
15.在一实施例中，所述连接轴沿平行于血管的长度方向设置，所述叶片沿所述连接
轴的周向旋转。
16.在一实施例中，所述心脏起搏器发电装置还包括覆盖所述支架组件、所述叶片及所述发电元件的保护层，所述保护层为医用高分子涂层材料。
17.在一实施例中，所述导线呈扁平状且嵌入血管壁内。
18.上述心脏起搏器发电装置，通过两个支架和连接轴形成结构稳定的支架组件，由于叶片的两端固定在支架上且呈螺旋状，当主动脉内的血流从叶片的其中一端流入时，作用在螺旋状叶片内壁上的力会推动叶片进行旋转，从而带动支架和连接轴旋转，设于连接轴上的发电元件可将叶片旋转的动能转化为电能，并经由导线为心脏起搏器提供电能以维持心脏起搏器的正常使用，延长心脏起搏器的使用寿命，减少通过手术更换心脏起搏器的次数，减轻患者的生理痛苦和经济负担，有效解决了现有技术中心脏起搏器的电池续航时间有限的技术问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型一实施例提供的心脏起搏器发电装置的立体示意图；
21.图2为图1所示心脏起搏器发电装置中支架组件及叶片的立体示意图。
22.图中标记的含义为：
23.100、心脏起搏器发电装置；
24.10、支架组件；11、支架；111、支架臂；12、连接轴；13、安装件；
25.20、叶片；
26.30、导线；
27.40、心脏起搏器。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.为了说明本实用新型所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。
33.本技术实施例提供一种心脏起搏器发电装置，可利用主动脉血流的动能转化为电能并为心脏起搏器提供电能，降低手术更换心脏起搏器的电池时对患者身体的影响及一些可能出现的严重的术后并发症；另一方面可对人体生物资源进行有效利用，节约其他资源，有利于资源合理配置利用。
34.请参考图1和图2，在本技术的一个实施例中，心脏起搏器发电装置100 包括设于主动脉内的支架组件10、叶片20和发电元件。
35.支架组件10包括两个相对且间隔设置的支架11和连接于两个支架11之间的连接轴12。支架11例如为一字形、y形、环形或其他异形结构，只需保证其不阻碍血液的流通即可。
36.叶片20的两端分别连接于两个支架11，且叶片20为螺旋状，叶片20能够在主动脉内血流的带动下旋转，以带动支架组件10旋转。其中，叶片20围设在连接轴12外侧，且支架组件10和叶片20整体大致呈圆柱形。
37.发电元件(图未示)设于连接轴12上，且通过导线30电连接于心脏起搏器40，发电元件用于将动能转化为电能。也即是说，血液的流动，可推动叶片 20及连接于支架11的连接轴12旋转，而发电元件可通过连接轴12将动能转化为电能，并将电能提供给心脏起搏器40，保障心脏起搏器40的正常工作。
38.可以理解，发电元件可包括发电机，连接轴12可作为发电机的输入轴，并通过离合器、变速器与发电盘转子相连，从而实现为发电元件提供动能，并通过发电元件将动能转化为电能。
39.上述心脏起搏器发电装置100，通过两个支架11和连接轴12形成结构稳定的支架组件10，由于叶片20的两端固定在支架11上且呈螺旋状，当主动脉内的血流从叶片20的其中一端流入时，作用在螺旋状叶片20内壁上的力会推动叶片20进行旋转，从而带动支架11和连接轴12旋转，设于连接轴12上的发电元件可将叶片20旋转的动能转化为电能，并经由导线30为心脏起搏器40 提供电能以维持心脏起搏器40的正常使用，延长心脏起搏器40的使用寿命，减少通过手术更换心脏起搏器40的次数，减轻患者的生理痛苦和经济负担，有效解决了现有技术中心脏起搏器40的电池续航时间有限的技术问题。
40.请参考图1和图2，在本技术的一个实施例中，支架组件10还包括套设于连接轴12上的安装件13，安装件13内设有空腔，发电元件收容于空腔内。如此，安装件13内的空腔可提供收容发电元件的收容空间，避免发电元件裸露在主动脉内，降低发电元件损伤主动脉血管壁的可能性，提升心脏起搏器发电装置100的安全性。
41.具体地，安装件13为圆柱形。安装件13的轴向与血流方向相平行，如此，安装件13对血流前进的阻碍作用较小，且安装件13可在一定程度上增强连接轴12的支撑作用，使整个支架组件10更加牢固耐用。可以理解，在本技术的其他实施例中，安装件13也可为流线形
等其他异形结构，但不限于此。
42.可以理解，在本技术的其他实施例中，安装件13也可省略，此时需要将发电元件进行封装保护，并直接固定安装在连接轴12上即可。
43.请参考图1和图2，在本技术的一个实施例中，支架11包括至少两个相连接的支架臂111，两个支架11的支架臂111对应设置，且叶片20的两端分别连接错位设置的支架臂111。如此，支架11的结构简单，自重较轻，实际应用时患者的身体负担较小；此外，通过支架臂111对叶片20进行固定，可避免叶片20在血流作用下折叠在一起影响发电效果，保证心脏起搏器发电装置100 的稳定性。
44.具体地，在本实施例中，每个支架11包括呈y形连接的三个支架臂111，连接轴12连接于三个支架臂111的交点；叶片20的数量为三个，且叶片20 在支架11之间的扭转角度为100
°‑
140
°
。其中，叶片20在支架11之间的扭转角度指，叶片20两端和支架臂111的连接点分别与叶片20轴线的中点连线之间的夹角。
45.可以理解，两个支架11的支架臂111分别对应设置，即两个支架11对称设置，而每个叶片20的两端分别连接两个支架11上错位设置的支架臂111，且支架臂111连接于叶片20的中部，则叶片20在两端拉力的作用下呈螺旋状。此外，每个支架11的支架臂111沿连接轴12周向均匀分布，即每两个支架臂 111之间的夹角为120
°
，如此，叶片20在支架11上分布的均匀性使得支架组件10旋转期间，血流作用在每个叶片20上的作用面积相等，叶片20的受力比较均匀，保证了支架组件10旋转的稳定性，可进一步提高心脏起搏器发电装置 100的获能效率。可以理解，在本技术的其他实施例中，每个支架11的支架臂 111也可沿连接轴12的周向非均匀分布，在此不作限制。
46.可以理解，在本技术的其他实施例中，支架臂111也可连接于叶片20的端部，在此不作限制。
47.其中，在叶片20的尺寸及材质相同的前提下，当每个支架11的支架臂111 沿连接轴12周向均匀分布时，三个叶片20的扭转角度一样；当每个支架11 的支架臂111沿连接轴12的周向非均匀分布时，三个叶片20的扭转角度可存在区别，在此不作限制。
48.在本技术的一个实施例中，支架臂111与叶片20连接的一端设有弧形的固定部，用于固定叶片20。可以理解，固定部可保证旋转过程中叶片20的两端不发生折叠形变，如此，可保证血流作用下，叶片20沿连接轴12的正常旋转。
49.在本技术的一个实施例中，叶片20为柔性材料。如此，当支架组件10旋转时，叶片20能够自适应血流的方向而随时改变形状。可以理解，由于柔性材料只能传递拉力，支架组件10稳定旋转时，叶片20在血流的作用力下呈弧形。
50.进一步地，支架组件10和叶片20采用记忆金属材料或碳纳材料。如此，可根据实际应用情况，选择合适的材料，提高实用性。可以理解，采用记忆金属材料的支架组件10和叶片20的变态温度应略低于人体主动脉内环境温度，当将其放入主动脉后，支架组件10可自动扩展并保持原定型，即使承受血流的冲击力和血管的回缩弹力也可保持定型不变。
51.此外，可以利用导管介入的方法，通过股动或者降主动脉等自然管道，利用影像学在x线透视引导下置入心脏起搏器发电装置100。
52.在本技术的一个实施例中，连接轴12沿平行于血管的长度方向设置，叶片 20沿连接轴12的周向旋转。如此，保证血流沿连接轴12的长度方向作用于叶片20上，并推动所有叶
片20朝同一个方向扭转，从而实现叶片20沿连接轴 12的周向的单方向旋转。
53.在本技术的一个实施例中，心脏起搏器发电装置100还包括覆盖支架组件10、叶片20及发电元件的保护层，保护层为医用高分子涂层材料，医用高分子涂层材料包括高分子涂层和抗凝血药物。如此，保护层可隔离支架组件10、叶片20、发电元件等与主动脉之间的接触，防止其脱落成为体内异物，对患者造成伤害；此外，抗凝血药物可防止血小板聚集，保障患者的健康。
54.可以理解，高分子涂层无毒、性质稳定且不易融化。其中，高分子涂层包括但不限于聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等；抗凝血药物包括但不限于阿司匹林、双嘧达莫(潘生丁)、氯吡格雷等。
55.在本技术的一个实施例中，导线30呈扁平状且嵌入血管壁内。如此，可减小导线30在主动脉内对血流的阻碍作用，且可对心脏起搏器发电装置100起到固定作用。可以理解，在本技术的其他实施例中，导线30也可设于主动脉内，只要保证其直径远小于主动脉直径即可。
56.在本技术的一个实施例中，心脏起搏器发电装置100包括设于主动脉内的支架组件10、叶片20和发电元件，支架组件10包括两个相对设置的支架11 和设于两个支架11之间的连接轴12，连接轴12沿平行于血管的长度方向设置；叶片20的两端分别连接于两个支架11，且叶片20为螺旋状，叶片20能够在主动脉内血流的带动下沿连接轴12的周向旋转，以带动支架组件10旋转；发电元件设于连接轴12上，且通过导线30电连接于起搏器，发电元件用于将动能转化为电能。
57.其中，连接轴12上套设有一圆柱形安装件13，安装件13内设有用于收容发电元件的空腔；每个支架11包括三个呈y形连接的支架臂111，且两个支架 11的支架臂111对应设置，叶片20的数量有三个，每个叶片20的两端分别连接错位设置的支架臂111，且叶片20在支架11之间的扭转角度为100
°‑
140
°
。
58.此外，心脏起搏器发电装置100还包括覆盖支架组件10、叶片20及发电元件的保护层，保护层包括高分子涂层和抗凝血药物。当连接于心脏起搏器发电装置100的导线30位于主动脉内时，其可呈扁平状且其外也应覆盖保护层；或者导线30可嵌入血管壁内。
59.上述心脏起搏器发电装置100，通过两个支架11和连接轴12形成结构稳定的支架组件10，主动脉内的血流在螺旋状叶片20内壁上的作用力会推动叶片20进行旋转，从而带动支架11和连接轴12旋转，设于连接轴12上的发电元件可将叶片20旋转的动能转化为电能，并经由导线30为心脏起搏器40提供电能以维持心脏起搏器40的正常使用，延长心脏起搏器40的使用寿命，减少通过手术更换心脏起搏器40的次数，减轻患者的生理痛苦和经济负担，有效解决了现有技术中心脏起搏器40的电池续航时间有限的技术问题。
60.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。