專利名稱：有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置及神經(jīng)電刺激系統(tǒng)、心臟起搏系統(tǒng)、心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及植入式醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其是有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置及植入式電刺激系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，包括植入式有源電子裝置的電刺激系統(tǒng)作為治療或預(yù)防疾病的一種手段獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。植入式電刺激系統(tǒng)通常包括植入式心臟電刺激系統(tǒng)(俗稱心臟起搏器)和植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，主要包括植入體內(nèi)的脈沖發(fā)生器、電極以及體外的控制裝置。其中，脈沖發(fā)生器與電極相連接，從而將脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖傳輸?shù)诫姌O，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)由電極傳輸至心臟或特定神經(jīng)部位進(jìn)行電刺激，從而使人體機(jī)能恢復(fù)到正常運(yùn)作的狀態(tài)。由于脈沖發(fā)生器是植入人體體內(nèi)的有源電子裝置，且脈沖發(fā)生器內(nèi)部的電源通常為容量較大的鋰電池，當(dāng)脈沖發(fā)生器內(nèi)部的控制電路發(fā)生故障(如短路故障)時(shí)仍應(yīng)保證電流不能過(guò)大，否則將導(dǎo)致電池及脈沖發(fā)生器外殼發(fā)熱威脅病人的安全。目前市場(chǎng)上的植入式電刺激系統(tǒng)均無(wú)過(guò)流保護(hù)功能。為了解決上述問(wèn)題，可以通過(guò)在電源與主電路板之間串聯(lián)限流電阻的方法防止電流過(guò)大產(chǎn)生過(guò)熱。然而采用這種方法使得脈沖發(fā)生器的內(nèi)部控制電路的有效電壓就下降了，增加了無(wú)謂的能耗而縮短了植入式脈沖發(fā)生器的使用壽命。另有一種過(guò)流保護(hù)解決方案，在電源與主電路板之間僅串聯(lián)熔絲， 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)大電流時(shí)熔絲熔斷使系統(tǒng)供電中斷，雖能夠有效防止植入醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生過(guò)熱對(duì)病人造成危險(xiǎn)，但由于系統(tǒng)供電的中斷使其無(wú)法維持應(yīng)有的功能，對(duì)于植入病人來(lái)說(shuō)實(shí)用價(jià)值不大。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，它能夠保證在故障時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的電流且正常工作時(shí)能耗較小。根據(jù)本實(shí)用新型所提供的一種技術(shù)方案，一種有過(guò)流保護(hù)電路的植入式脈沖發(fā)生器，包括電源、與所述電源相串聯(lián)的過(guò)流保護(hù)電路模塊和主電路模塊，所述過(guò)流保護(hù)電路模塊包括限流電阻及與所述限流電阻相并聯(lián)的熔絲。本說(shuō)明書(shū)中所述的熔絲是指當(dāng)熔斷電流超過(guò)一定值時(shí)，能夠自動(dòng)斷開(kāi)電路的裝置。優(yōu)選地，所述熔絲為一次性熔斷保險(xiǎn)絲或自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，在出現(xiàn)大電流時(shí)兩種保險(xiǎn)絲均能瞬間斷開(kāi)電路。如果只是瞬間大電流而故障自動(dòng)排除后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲還會(huì)在電流恢復(fù)時(shí)自動(dòng)恢復(fù)極小的電阻，無(wú)需人工更換。優(yōu)選地，所述的熔絲的熔斷電流范圍是10 500毫安。優(yōu)選地，所述的限流電阻的阻值范圍為5 50歐姆。[0010]優(yōu)選地，該有源電子裝置為植入式脈沖發(fā)生器。優(yōu)選地，該有源電子裝置為植入式傳感器系統(tǒng)或植入式執(zhí)行器系統(tǒng)。本實(shí)用新型要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種有過(guò)流保護(hù)電路的植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，包括如上所述的脈沖發(fā)生器。所述脈沖發(fā)生器包括電源、與所述電源相串聯(lián)的過(guò)流保護(hù)電路模塊和主電路模塊，所述過(guò)流保護(hù)電路模塊包括限流電阻及與所述限流電阻相并聯(lián)的熔絲。優(yōu)選地，該植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)為植入式腦深部電刺激系統(tǒng)、植入式腦皮層電刺激系統(tǒng)、植入式脊髓電刺激系統(tǒng)、植入式骶神經(jīng)電刺激系統(tǒng)或植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)中的一種。本實(shí)用新型還提供了一種有過(guò)電流保護(hù)電路的植入式心臟起搏系統(tǒng)，包括如上所述的植入式脈沖發(fā)生器。本實(shí)用新型還提供了一種有過(guò)電流保護(hù)電路的植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)，包括如上所述的植入式脈沖發(fā)生器。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于在植入式有源電子裝置的主電路模塊與電源之間串聯(lián)了由限流電阻及熔絲并聯(lián)組成的過(guò)流保護(hù)電路模塊，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)， 電流經(jīng)過(guò)流保護(hù)電路模塊中的熔絲形成回路，由于熔絲阻值極低系統(tǒng)的功耗也很低；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障如主電路模塊發(fā)生短路(如漏電流過(guò)大、非主要部件擊穿)時(shí)，電流增大大于熔絲的熔斷電流時(shí)，熔絲熔斷，電流經(jīng)由限流電阻形成回路，避免了系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)大電流導(dǎo)致電池發(fā)熱危及植入病人的健康，同時(shí)保證了有源電子裝置仍然具有一定的功能，比如刺激功能。

附圖1為本實(shí)用新型的有源電子裝置原理框圖(第一種實(shí)施方式)；附圖2為本實(shí)用新型的有源電子裝置系統(tǒng)模塊圖(第一種實(shí)施方式)；附圖3為本實(shí)用新型的有源電子裝置原理框圖(第二種實(shí)施方式)；附圖4為本實(shí)用新型的有源電子裝置系統(tǒng)模塊圖(第二種實(shí)施方式)；附圖5為本實(shí)用新型的植入式電刺激系統(tǒng)模塊圖；其中1、脈沖發(fā)生器；11、電源；12、主電路模塊；13、過(guò)流保護(hù)電路模塊；131、限流電阻；132、熔絲；2、體外控制裝置；3、電極。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明參照?qǐng)D1和圖2，一種有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，包括電源11 (通常為鋰電池)、與所述電源11相串聯(lián)的主電路模塊12和過(guò)流保護(hù)電路模塊13，所述過(guò)流保護(hù)電路模塊13包括限流電阻131及與所述限流電阻131相并聯(lián)的熔絲132。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，電流經(jīng)過(guò)流保護(hù)電路模塊13中的熔絲132形成回路，由于熔絲132的內(nèi)阻值極低接近0歐姆，因此系統(tǒng)的功耗也極低；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障(如主電路模塊12發(fā)生短路)時(shí)，電流將突然增大，大于熔絲的熔斷電流時(shí)熔絲熔斷，電流經(jīng)由限流電阻131形成回路，避免了有源電子裝置內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)大電流導(dǎo)致電池發(fā)熱危及植入病人的健康，且保證了故障時(shí)仍能保留一定的功能，比如仍能產(chǎn)生刺激脈沖具有刺激功能或者通信功能。熔絲132可為一次性熔斷保險(xiǎn)絲或自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，在出現(xiàn)大電流時(shí)兩種保險(xiǎn)絲均能瞬間斷開(kāi)電路，確保脈沖發(fā)生器故障時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)一定的功能(如通信功能)。如果只是瞬間大電流，當(dāng)故障自動(dòng)排除后自恢復(fù)保險(xiǎn)絲還會(huì)在電流恢復(fù)時(shí)自動(dòng)恢復(fù)極小的電阻，無(wú)需人工更換。所采用的熔絲的熔斷電流范圍是10 500毫安，本實(shí)施例中的熔斷電流為100毫安，限流電阻的阻值范圍為5 50歐姆，本實(shí)施例中限流電阻的阻值為15歐姆。當(dāng)然根據(jù)不同系統(tǒng)的情況，熔絲可選的熔斷電流也可為80、90、102、105、120安培等其他數(shù)值，限流電阻的阻值也可選10、13、16、18、20歐姆等其他數(shù)值。參照?qǐng)D3和圖4為有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置的另一種實(shí)施方式，過(guò)流保護(hù)模塊13的結(jié)構(gòu)和工作原理與上述實(shí)施方式相同。與圖1和圖2不同的是，植入式有源電子裝置的過(guò)流保護(hù)電路模塊13是主電路模塊12的一部分，過(guò)流保護(hù)電路模塊13串聯(lián)在電源11和主電路模塊12的其余電路模塊之間，起到保護(hù)主電路模塊12的作用。上述的有源電子裝置可以為植入式脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生刺激脈沖至神經(jīng)靶點(diǎn)或心臟，如附圖5所示。也可以做為植入式傳感器系統(tǒng)中的傳感器或植入式執(zhí)行器系統(tǒng)中的執(zhí)行器。參照?qǐng)D5，一種植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，以植入式腦深部電刺激系統(tǒng)為例，包括植入病人體內(nèi)的脈沖發(fā)生器1、電極2，以及位于體外的用于調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生器1的輸出參數(shù)的體外控制裝置3。脈沖發(fā)生器1與電極2電連接，從而將脈沖發(fā)生器1所產(chǎn)生的脈沖傳輸?shù)诫姌O2，以對(duì)神經(jīng)靶點(diǎn)進(jìn)行電刺激，達(dá)到治療運(yùn)動(dòng)障礙、帕金森等疾病的效果。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本實(shí)施例中的刺激系統(tǒng)的脈沖發(fā)生器具有上述的過(guò)流保護(hù)電路模塊13，該過(guò)流保護(hù)電路模塊13由限流電阻131及與所述限流電阻131相并聯(lián)的熔絲132組成。該植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)可為植入式腦深部電刺激系統(tǒng)、植入式腦皮層電刺激系統(tǒng)、植入式脊髓電刺激系統(tǒng)、植入式骶神經(jīng)電刺激系統(tǒng)或植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)中的一種。當(dāng)然根據(jù)治療疾病的不同，具有這種過(guò)流保護(hù)電路模塊也可以應(yīng)用到其他的植入式電刺激系統(tǒng)。本實(shí)用新型還提供了一種包括這種有過(guò)流保護(hù)電路的植入式脈沖發(fā)生器的植入式心臟起搏系統(tǒng)(pacemaker)及植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)(ICD)，增加了植入式心臟起搏器及心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器的可靠性，且在故障時(shí)仍能保持具有一定的功能。以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述。本文中對(duì)于本實(shí)用新型的描述是說(shuō)明性的，因而本實(shí)用新型的范圍不應(yīng)限制于上述具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚， 在不脫離本實(shí)用新型的主旨或本質(zhì)特征的情況下，對(duì)上述具體實(shí)施方式
進(jìn)行其他變形或改變，也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，包括電源、與所述電源相串聯(lián)的過(guò)流保護(hù)電路模塊和主電路模塊，其特征在于所述過(guò)流保護(hù)電路模塊包括限流電阻及與所述限流電阻相并聯(lián)的熔絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，其特征在于所述熔絲為一次性熔斷保險(xiǎn)絲或自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，其特征在于所述的熔絲的熔斷電流范圍是10 500毫安。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，其特征在于所述的限流電阻的阻值范圍為5 50歐姆。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，其特征在于該有源電子裝置為植入式脈沖發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置，其特征在于該有源電子裝置為植入式傳感器系統(tǒng)或植入式執(zhí)行器系統(tǒng)。
7.一種植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求5所述的脈沖發(fā)生器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，其特征在于該植入式電刺激系統(tǒng)為植入式腦深部電刺激系統(tǒng)、植入式腦皮層電刺激系統(tǒng)、植入式脊髓電刺激系統(tǒng)、植入式骶神經(jīng)電刺激系統(tǒng)或植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)中的一種。
9.一種植入式心臟起搏系統(tǒng)，其特征在于包括權(quán)利要求5所述的植入式脈沖發(fā)生器。
10.一種植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)，其特征在于包括權(quán)利要求5所述的植入式脈沖發(fā)生器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種有過(guò)流保護(hù)電路的植入式有源電子裝置及植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)、心臟起搏系統(tǒng)、心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)，包括電源、與電源相串聯(lián)的主電路模塊和過(guò)流保護(hù)電路模塊，過(guò)流保護(hù)電路模塊包括限流電阻及與限流電阻相并聯(lián)的熔絲。本實(shí)用新型在有源電子裝置的主電路模塊與電源之間串聯(lián)了由限流電阻及熔絲并聯(lián)組成的過(guò)流保護(hù)電路模塊，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，電流經(jīng)過(guò)流保護(hù)電路模塊中的熔絲形成回路，由于熔絲阻值極低系統(tǒng)的功耗也極低；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障如發(fā)生短路時(shí)，電流增大大于熔絲的熔斷電流時(shí)，熔絲熔斷，電流經(jīng)由限流電阻形成回路，避免了系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)大電流導(dǎo)致電池發(fā)熱危及植入病人的健康，同時(shí)保證了故障時(shí)系統(tǒng)仍具有一定的功能。
文檔編號(hào)H02H3/06GK201996981SQ201020532929
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
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