一种双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置

本申请涉及植入式医疗，具体地指一种双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置。

背景技术：

1、在医疗领域中，某些病人由于中枢神经系统病变等原因，无法自主控制括约肌排尿，从而引起尿潴留问题。目前主流的导尿技术是将导尿管经尿道插入膀胱引出尿液，或者通过腹部开口膀胱造瘘管引出尿液。然而，这两种方式均存在一些问题。对于前者，由于导尿管的末端会伸出体外，长期留置细菌会沿导尿管内腔上行侵入或沿尿管-黏膜接触面侵入尿道及膀胱引起感染问题，增加病人的痛苦和护理难度；对于后者，可能会导致肠道损害，反复的膀胱造瘘口感染或者膀胱感染等一系列严重后果。

2、由于植入式医疗设备的发展，可以通过在尿道括约肌附近植入设备来控制病人排尿，但是植入式设备内置的电池无法长期供电，因此还需要对植入设备定期进行电池更换，然而每次对电池进行更换需要对病人进行一次手术，会增加病人的痛苦和护理难度。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，可以对植入设备进行无线供电，免去了对植入设备进行更换电池的操作。

2、本实用新型提供了一种双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，所述双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置包括：能量发送模块、能量中继模块以及能量接收模块，所述能量发送模块独立于人体外，所述能量中继模块和所述能量接收模块设置在人体内；

3、所述能量发送模块与所述能量中继模块通过磁谐振耦合无线连接，所述能量中继模块与所述能量接收模块通过磁谐振耦合无线连接；所述能量中继模块包括第一中继线圈和第二中继线圈，所述第一中继线圈和所述第二中继线圈通过导线一次串联连接；所述第一中继线圈与所述能量发送模块通过磁谐振耦合无线连接接收能量，所述第二中继线圈与所述能量接收模块通过磁谐振耦合无线连接发送能量；所述能量接收模块包括接收线圈与电磁阀，所述能量接收模块接收能量并打开所述电磁阀进行排尿操作。

4、进一步来说，所述能量发送模块包括直流电压单元、全桥逆变器、谐振元件单元以及发射线圈，所述直流电压单元、所述全桥逆变器、所述谐振元件单元以及所述发射线圈通过导线依次串联连接，所述发射线圈与所述第一中继线圈通过磁谐振耦合无线连接，所述发射线圈向所述第一中继线圈发送能量。

5、进一步来说，所述能量中继模块还包括补偿电容，所述补偿电容分别和所述第一中继线圈和所述第二中继线圈有线串联连接。

6、进一步来说，所述能量接收模块包括壳体，在壳体内部依次设置所述接收线圈、谐振电容、整流桥、稳压器和所述电磁阀，所述电磁阀为圆柱贯穿形式；

7、所述壳体被植入到尿管中，通过控制所述电磁阀的通断来控制尿管导尿，所述接收线圈和所述第二中继线圈通过磁谐振耦合无线连接接收能量，产生高频感生电压。

8、进一步来说，所述发射线圈为平面圆形螺旋线圈，所述第一中继线圈为平面圆形螺旋线圈。

9、进一步来说，所述第二中继线圈为圆柱形螺线管线圈且布置在尿道外部环绕尿道，所述接收线圈为圆柱形螺线管线圈，所述接收线圈设置在所述第二中继线圈的内部中心区域且沿尿道轴线布置。

10、进一步来说，所述双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置采用lcc-s-s拓扑，所述能量发送模块谐振电路采用lcc补偿拓扑，所述能量中继模块谐振电路采用双线圈及补偿电容串联补偿拓扑，所述能量接收模块谐振电路采用串联补偿拓扑。

11、进一步来说，所述能量中继模块谐振电路的所述第一中继线圈、所述补偿电容以及所述第二中继线圈采用l-c-l串联补偿的方式，所述第一中继线圈与所述发射线圈耦合，所述第二中继线圈和所述接收线圈耦合。

12、进一步来说，所述第二中继线圈和所述接收线圈的长度方向为尿道轴向方向，所述第二中继线圈和所述接收线圈通过设置同方向的耦合长度来控制所述第二中继线圈和所述接收线圈之间的互感。

13、进一步来说，所述能量接收模块谐振电路向所述第二中继线圈的反射阻抗等于所述能量中继模块谐振电路的寄生阻抗。

14、本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置与现有技术相比，无须将导尿管引出体外，避免了可能的细菌感染问题。本实用新型提供的一种双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置在体外配备能量发送线圈，在体内皮下脂肪层与尿道管外部配置两线圈有线串联的能量中继模块，在尿道内配置含接线线圈的电磁阀模块。在需要排尿时，启动体外能量发送线圈，能量经两线圈有线串联的能量中继模块传输到尿道内接收线圈并打开电磁阀排尿。即本实用新型提供的系统通过设置能量发送模块产生能量，而双线圈的能量中继模块进行接收并对能量接收模块进行无线供电，同时在能量接收模块中设置了电磁阀，通过能量接收模块接收能量来控制电磁阀的通断从而控制尿道进行排尿，减少了病人的痛苦和护理难度。

1.一种双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置包括：能量发送模块、能量中继模块以及能量接收模块，所述能量发送模块独立于人体外，所述能量中继模块和所述能量接收模块设置在人体内；

2.根据权利要求1所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述能量发送模块包括直流电压单元、全桥逆变器、谐振元件单元以及发射线圈，所述直流电压单元、所述全桥逆变器、所述谐振元件单元以及所述发射线圈通过导线依次串联连接，所述发射线圈与所述第一中继线圈通过磁谐振耦合无线连接，所述发射线圈向所述第一中继线圈发送能量。

3.根据权利要求2所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述能量中继模块还包括补偿电容，所述补偿电容分别和所述第一中继线圈和所述第二中继线圈有线串联连接。

4.根据权利要求3所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述能量接收模块包括壳体，在壳体内部依次设置所述接收线圈、谐振电容、整流桥、稳压器和所述电磁阀，所述电磁阀为圆柱贯穿形式；

5.根据权利要求4所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述发射线圈为平面圆形螺旋线圈，所述第一中继线圈为平面圆形螺旋线圈。

6.根据权利要求5所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述第二中继线圈为圆柱形螺线管线圈且布置在尿道外部环绕尿道，所述接收线圈为圆柱形螺线管线圈，所述接收线圈设置在所述第二中继线圈的内部中心区域且沿尿道轴线布置。

7.根据权利要求6所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置采用lcc-s-s拓扑，所述能量发送模块谐振电路采用lcc补偿拓扑，所述能量中继模块谐振电路采用双线圈及补充电容串联补偿拓扑，所述能量接收模块谐振电路采用串联补偿拓扑。

8.根据权利要求7所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述能量中继模块谐振电路的所述第一中继线圈、所述补偿电容以及所述第二中继线圈采用l-c-l串联补偿的方式，所述第一中继线圈与所述发射线圈耦合，所述第二中继线圈和所述接收线圈耦合。

9.根据权利要求7所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述第二中继线圈和所述接收线圈的长度方向为尿道轴向方向，所述第二中继线圈和所述接收线圈通过设置同方向的耦合长度来控制所述第二中继线圈和所述接收线圈之间的互感。

10.根据权利要求9所述的双线圈有线串联中继无线供电的人工导尿装置，其特征在于，所述能量接收模块谐振电路向所述第二中继线圈的反射阻抗等于所述能量中继模块谐振电路的寄生阻抗。