可在充电同时进行程控的无线充电器及植入式神经刺激器的制造方法_2

文档序号:9876413阅读:来源:国知局
、射频无线通信芯片;
[0057]7、射频无线匹配电路;8、声表面滤波器;9、天线;
[0058]10、刺激器微控制单元;11、充电接收单元;12、刺激器第一通信单元;
[0059]13、接收线圈;14、整流电路;15、滤波电路;16、充电电池;
[0060]17、充电芯片;18、刺激器第二通信单元。
【具体实施方式】
[0061]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0062]实施例一
[0063]图1是本发明实施例一提供可在充电同时进行程控的无线充电器的结构示意图,参见图1,所述可在充电同时进行程控的无线充电器,包括:充电发送单元2,用于产生第一预设频率的无线充电电磁波;充电器第一通信单元3,用用于在第二预设频率发送和接收通信信号,其中,所述第一预设频率与第二预设频率不同,;充电器微控制单元I,用于对充电发送单元2和充电器第一通信单元3进行控制;所述充电器微控制单元I分别与无线充电单元2和充电器第一通信单元3相连接。其中充电器微控制单元I具有内存、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口。能够有效实现对充电发送单元2和充电器第一通信单元3的控制。
[0064]在本实施例中,所述充电发送单元2,包括:驱动芯片4,用于产生充电脉冲信号;无线充电发射电路5,用于产生和辐射电磁波。图2是本发明实施例一提供可在充电同时进行程控的无线充电器中无线充电单元的结构示意图,参见图2,驱动芯片4与无线充电发射电路5相连接。所述无线充电发射电路5包括:电容Cl和发射线圈LI,电容Cl和发射线圈LI串联连接。驱动芯片4集成了电源、正弦波形发生和功率放大等功能,能够产生频率为几十到上百千赫兹的振荡信号,通过无线充电发射电路中的发射线圈LI产生电磁场,向外辐射所生成的电磁波。具体的,在本实施例中,所生成的无线充电电磁波可以为30K?10KHz,100K?180KHzo
[0065]由于程控过程中,无线充电器与植入式神经刺激器需要大量的数据交换,并且不能与充电信号发生干扰。需要通过其它通信方式实现数据的交换。具体的刺激器第一通信单元3可以采用402?405MHz、433ΜΗζ和2.4?2.5GHz频率范围中的频率进行通信。在本实施例中,刺激器第一通信单元3可以为射频无线通信单元。利用射频无线通信单元可以实现在短时间内与植入式神经刺激器的大量数据交换,并可避免与充电发送单元2产生的电磁波互相干扰。
[0066]图3是本发明实施例一提供可在充电同时进行程控的无线充电器中射频无线通信单元结构示意图,参见图3,射频无线通信单元包括:射频无线通信芯片6,用于转换程控指令与射频无线信号;射频无线匹配电路7,用于提高负载的发射功率;声表面滤波器8,用于过滤其它频段的信号;天线9,用于辐射和接收射频无线信号;射频无线通信芯片6与射频无线匹配电路7相连接,射频无线匹配电路7与声表面滤波器8相连接,声表面滤波器8与天线9相连接。在医生输入程控数据时,充电器微控制单元I获取到医生输入的程控数据,并根据输入数据生成指令数据,将指令数据传送给射频无线通信芯片6,射频无线通信芯片6生成相应的通信信号,并通过射频无线匹配电路7提高发射功率,利用声表面滤波器8过滤其它频段的噪声,最后,通过天线9将通信信号辐射出去,以使得通过射频无线通信单元实现对植入式神经刺激器的程控。此外,也可通过上述相反的工作过程接收植入式神经刺激器所发送的通信信号,并将通信信号转换为相应的应答数据,供医生查看。其中,射频无线通信单元可以采用植入医疗设备专用通信频率433MHz,此外可采用402?405MHz和2.4?2.5GHz等通信频率。
[0067]刺激器第一通信单元3也可以为蓝牙通信单元或者射频通信单元,其结构和工作过程与射频无线通信单元相似,在此不作赘述。
[0068]在使用无线充电器对植入式神经刺激器同时进行充电和程控时,植入式神经刺激器需要将当前充电的相关信息发送至无线充电器,以使得无线充电器能够根据当前充电的相关信息确定是否继续对植入式神经刺激器进行充电,由于无线充电器的充电器第一通信单元3用于程控,如果通过充电器第一通信单元3发送和接收充电相关信息,必然需要中断程控进程。同时充电的相关信息数据量较小,可以利用充电发送单元2接收植入式神经刺激器中充电接收单元所发送的充电相关信息。为了实现在进行程控的同时接收充电相关信息的目的,在本实施例中,充电发送单元还包括:充电器第二通信单元,用于利用无线充电发射电路发送和接收充电相关信息,所述第二通信单元与无线充电发射电路5相连接。示例性的,利用无线充电发射电路5的发射线圈LI可以接收402?405MHz通信信号,充电器第二通信单元在接收到通信信号后将通信信号转换为相应的电信号。无线充电器根据电信号获取并显示当前的充电状态,以使得医生或者患者对无线充电进行调整。例如,在无线充电的间隙,充电器第二通信单元通过发射线圈接收植入式神经刺激器中充电接收单元10发出的充电相关信息,并利用发射线圈L2对充电相关信息做出应答,以实现利用无线充电器的发射线圈和植入式神经刺激器中充电接收单元实现充电相关信息的交互。充电器第二通信单元可以采用与充电发射单元2或者充电器第一通信单元3相同的频率,也可采用与充电发射单元2或者充电器第一通信单元3不同的频率。在进行程控时,一般可采用与充电器第一通信单元3不同的频率,以避免信号之间的互相干扰。
[0069]本实施例提供的可在充电同时进行程控的无线充电器,利用无线充电频率与无线程控频率不同的特性,在不同的频段上同时进行充电、数据传输和参数程控的操作。实现了在充电可以同时对植入式神经刺激器进行程控的目的,并可通过无线充电频段传输充电相关信息,避免了无线程控的中断。能够减少患者保持静坐或静卧姿势的时间,减少病人的痛苦,并可以减少和医生进行程控操作和充电的时间,提高了患者和医生的使用体验。
[0070]实施例二
[0071]图4是本发明实施例二提供可在充电同时进行程控的植入式神经刺激器的结构示意图,可在充电同时进行程控的植入式神经刺激器可以与上述实施例提供的可在充电同时进行程控的无线充电器互相配合,实现在充电同时进行程控的目的。参见图4,可在充电同时进行程控的植入式神经刺激器,包括:充电接收单元10,用于在第一预设频率接收电磁波,并将电磁波转换为电能对植入式神经刺激器充电;刺激器第一通信单元11,用于在第二预设频率与无线充电器进行通信,其中,所述第一预设频率与第二预设频率不同;刺激器微控制单元9,用于控制充电单元和通信单元;所述刺激器微控制单元9分别与充电接收单元10和刺激器第一通信单元12相连接。其中刺激器微控制单元9具有内存、计数器、USB、A/D转换等周边接口。能够实现充电对接收单元10和刺激器第一通信单元11的状态进行检测,并可以对充电接收单元10和刺激器第一通信单元11所接收的信号进行处理。能够有效实现对充电发送单元10和刺激器第一通信单元11的控制。
[0072]图5是本发明实施例二提供可在充电同时进行程控的植入式神经刺激器中充电单元的结构示意图,参见图5,所述充电接收单元10包括接收线圈13、充电电池16、整流电路14和滤波电路15。接收线圈13可感应出第一预设频率的电信号,通过整流
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