植入式医疗仪器用具有对位自动提示功能的无线充电方法

摘要

植入式医疗仪器用具有对位自动提示功能的无线充电方法属于植入式医疗仪器领域，其特征在于，在建立相对应的装置后，用体外充电器中的第一微处理器采集体内功率部分中整流器输出电容上的电压作为反馈量，并计算出二次反馈之间的电压偏差值和电压偏差的变化率，再利用模糊控制规则确定体外发射功率的变化量，将其叠加到设定的发射功率值用以补偿由于移位、充电阶段变化等引起的所述整流器输出电容上的电压变化。本发明能在充电过程中能够对体内外线圈对位情况进行自动提示，提高充电效率，减小发热，提高稳定性。在不同对位位置或者不同充电阶段的情况下，自动调整体外发射功率，有效控制体内植入式医疗仪器发热在合理的范围内。

主权项

植入式医疗仪器用具有对位自动提示功能的无线充电方法，其特征在于，依次含有以下步骤：步骤(1)，构建一个具有对位自动提示功能的植入式医疗仪器；包括体外充电器和体内植入式医疗仪器，其中：体外充电器，包括体外功率部分和体外控制部分，其中，体外功率部分，包括体外能量发射电路、显示电路、体外能量发射线圈和采样线圈，其中，体外能量发射电路，包括驱动放大电路和功率电路，驱动放大电路，由一个驱动芯片组成，该驱动芯片的驱动控制信号输入端与所述体外控制部分包括的第一微处理器发出的驱动控制信号输出端相连，功率电路，由四个功率场效应管以全桥拓扑方式相串接而成，该功率电路的发射信号输入端与所述驱动放大电路的输出端相连，体外能量发射线圈，是一种扁平状磁芯线圈，由一个发射线圈和同轴安置的磁芯组成，其输入端与所述功率电路的输出端相连，采样线圈，由一个采样线圈和同轴安置的磁芯组成，其输入端与所述功率电路的输出端相连，其输出端与体外控制部分包括的采样处理电路输入端相连，用于判断是否成功建立充电过程，体外控制部分，包括第一微处理器、采样处理电路、体外通信线圈和通信电路，其中，体外通信线圈，用于接收体内通信线圈发出的信号，其输出端与所述通信电路输入端相连，同时，体外向体内传递信息的时候，体外通信线圈的输入端与体外能量发射电路包括的所述功率电路的输出端相连，通信电路，所述通信电路的输出端与第一微处理器的输入端相连，采样处理电路，其输出端与第一微处理器的输入端相连，输入端与所述采样线圈相连，第一微处理器，所述第一微处理器的输入端与所述采样处理电路和通信电路的输出端相连，而输出端发出的驱动信号与所述体外能量发射电路中的驱动放大电路的输入端相连，在所述第一微处理器内设有模糊控制模块，输入量为所述整流器输出电压的电压反馈值Vav，该整流器输出电压的给定值Vavg，并按下式计算第n次采样反馈时的第n次电压偏差e(Vav)n以及第n次电压偏差的变化率c(Vav)n：e(Vav)n＝Vavg‑Vav，c(Vav)n＝e(Vav)n‑e(Vav)n‑1该模糊控制模块的输出量是所述体外能量发射电路的发射功率控制校正量ΔPg，并显示，体内植入式医疗仪器，包括体内功率部分和体内控制部分，其中，体内功率部分，包括：安置在一个钛壳内的下列各组成部分：体内能量接收线圈、谐振电容，整流电路，整流器输出电容、稳压芯片、充电电路和电池，其中：体内能量接收线圈，呈扁平状，大小和重量都小于所述体外能量发射线圈，但两者呈中心轴平行放置，用于与谐振电容并联接收所述体外能量发射线圈输出的电磁能量，整流电路，输入端与所述能量接收线圈的输出端相连，把电磁能量由交流信号转换为直流信号，整流器输出电容，输入端与整流电路输出端相连，用于滤波，稳压芯片，输入端与所述整流器输出电容相连，输出端与充电电路相连，而该充电电路的输出端和电池相连，体内控制部分，包括：反馈电路，内设有通信调制解调器的第二微处理器和体内通信线圈，其中，体内通信线圈，与所述第二微处理器互连，用于双向经皮无线通信，反馈电路，其输入端与所述整流器输出电容的输出端相连，第二微处理器，其输入端与反馈电路的输出端相连，步骤(2)，所述第一微处理器依次按以下步骤实现充电控制过程，步骤(2.1)，所述第一微处理器根据经体外采样处理电路得到的所述体外采样线圈上的电压，判断是否成功建立充电过程；当所述电压低于预定的第一阈值时，认为建立起正常充电状态；当所述电压上升到预定的第二阈值时，认为超出正常充电范围；当所述电压进一步低于预定的第三阈值时，认为充电初始阶段对位过程完成，如果充电过程未成功建立，则所述第一微处理器控制在预定的范围内增大所述体外能量发射电路的发射功率；如果所述发射功率达到最大仍然没有建立起充电过程，则所述第一微处理器提示重新对位，步骤(2.2)，所述体内控制部分中的反馈电路采集所述体内功率部分中的整流电路的输出电压Vav，并反馈给所述体内控制部分中的第二微处理器，步骤(2.3)，所述第二微处理器通过体内通信线圈后，依次经钛壳和皮肤发给所述体外控制部分的体外通信线圈，再经过通信电路送入所述体外控制部分中的第一微处理器，步骤(2.3)所述第一微处理器根据所述体外采样线圈上的电压控制充电过程，当所述体外采样线圈上的电压降低到设定的第一阈值电压时，判断为已建立起正常充电状态，该第一阈值电压为2.5伏，当所述体外采样线圈上的电压继续降低到设定的第三阈值电压时判断为已进入充电初始阶段，对位过程完成的状态，该第三阈值的电压为1.8伏，在继续充电过程中，当所述体外采样线圈上的电压开始升高，表示对位位置发生变化，一旦上升到超过设定的第二阈值电压时判断对位位置已越出设定的正常范围，需要按设定的模糊控制规则进行模糊控制，输入时所述的电压偏差值E(Vav)n，以及电压偏差变化率C(Vav)n，输出是对应的模糊控制操作，植入式医疗仪器用具有对位自动提示功能的无线充电方法，在体外控制部分包括的第一微处理器中实现。