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基于血管 支架的体内无线通信装置和无线通信系统

阅读：0发布：2020-12-07

专利汇可以提供基于血管支架的体内无线通信装置和无线通信系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于血管支架的体内无线通信装置及通信系统，所述体内无线通信装置包括血管支架和安装在所述血管支架上的触发电路，所述触发电路用于采集与血管疾病有关的健康状况数据和/或提供与血管疾病有关的体内治疗，所述触发电路的输出馈送到所述血管支架并以所述血管支架作为天线向外发送无线信号，所述血管支架还作为天线接收来自体外的无线信号以输送到所述触发电路。本发明无需在血管内设置专门的天线结构，体积小，能够实现低成本、实时的血管监测与治疗。，下面是基于血管支架的体内无线通信装置和无线通信系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于血管支架的体内无线通信装置，其特征在于，包括血管支架和安装在所述血管支架上的触发电路，所述触发电路用于采集与血管疾病有关的健康状况数据和/或提供与血管疾病有关的体内治疗，所述触发电路的输出馈送到所述血管支架并以所述血管支架作为天线向外发送无线信号，所述血管支架还作为天线接收来自体外的无线信号以输送到所述触发电路。
2.如权利要求1所述的体内无线通信装置，其特征在于，还包括馈线，所述触发电路通过所述馈线连接所述血管支架。
3.如权利要求2所述的体内无线通信装置，其特征在于，所述馈线通过焊点焊接在所述血管支架上。
4.如权利要求1至3任一项所述的体内无线通信装置，其特征在于，所述触发电路上包覆有生物可兼容外壳，优选地，所述外壳为聚二甲基硅氧烷材料。
5.如权利要求2至3任一项所述的体内无线通信装置，其特征在于，所述馈线为生物可兼容金属材料，优选外部还包裹生物可兼容膜。
6.如权利要求3所述的体内无线通信装置，其特征在于，所述馈线与所述血管支架焊接处覆盖有生物可兼容膜，优选焊点为80重量％金和20重量％锡的焊料钎焊形成。
7.如权利要求1至6任一项所述的体内无线通信装置，其特征在于，所述血管支架为生物可兼容金属材料的圆筒形网状结构。
8.如权利要求1至6任一项所述的体内无线通信装置，其特征在于，所述触发电路集成于单个硅基片上。
9.如权利要求1至6任一项所述的体内无线通信装置，其特征在于，所述血管支架接收的无线信号在所述触发电路内转换为传感器和/或微型治疗设备的驱动电能和/或控制信号。
10.一种基于血管支架的体内无线通信装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的体内无线通信装置和与所述体内无线通信装置进行无线通信的体外通信装置。

说明书全文

基于血管支架的体内无线通信装置和无线通信系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于血管支架的体内无线通信装置和无线通信系统。

背景技术

[0002] 血管支架是指在管腔球囊扩张成型的基础上，在病变位置植入的，用以达到支撑狭窄闭塞段血管，减少血管弹性回缩以及再塑性，保持管腔血流通畅的目的的支架结构，主要分为冠状动脉支架，脑血管支架，肾动脉支架，大动脉支架等。目前常用于制作支架的材料包括金属钽，医用不锈钢，镍钛合金等。

[0003] 截至2013年，我国心血管病患者已经达到2.5亿人，每年因心血管病死亡的患者数达300万人。在心血管疾病中冠心病的发病率和死亡率极高，增长较快。2005年以来，我国心血管疾病的总体流行趋势一致呈上升态势，城乡情况类似。在冠心病患者中，有约20％的患者适用于支架介入手术。介入支架手术相对传统药物，外科手术治疗方法，具有创伤小，麻醉范围小，医疗效果显著等优点。2013年我国每年心血管栓塞介入支架手术达到60万例，且保持着每年35％以上的增长速度。

[0004] 然而，介入支架治疗后6-8个月，患者植入支架部位可能出现心血管再狭窄，甚至再堵塞的情况。使用金属支架的患者中，20％可能出现再狭窄，而使用药物支架的患者中，9％的患者可能出现再狭窄。再狭窄与再堵塞将严重削弱手术疗效，甚至威胁患者生命安全。

[0005] 为了监护患者术后血管再狭窄情况，目前主要的复查方法为热成像，超声心动图，造影术，CT等。但是这些方法相对成本较高，且器械复杂，需要患者在医院进行复查。近一两年来，研究人员针对此类情况提出了可以利用在心血管内安装血液流速，血压传感器等方法实时，便捷的心血管诊察的方法。甚至可以利用植入的微型治疗设备对于出现的血栓进行及时消解。但是，此类微型血管设备的供电、通信方法仍未有效解决，尤其是需要在血管内为微型设备、传感器等设置专门的天线和供电设备。

发明内容

[0006] 本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于血管支架的体内无线通信装置和无线通信系统。

[0007] 为此，本发明采用以下技术方案：

[0008] 一种基于血管支架的体内无线通信装置，包括血管支架和安装在所述血管支架上的触发电路，所述触发电路用于采集与血管疾病有关的健康状况数据和/或提供与血管疾病有关的体内治疗，所述触发电路的输出馈送到所述血管支架并以所述血管支架作为天线向外发送无线信号，所述血管支架还作为天线接收来自体外的无线信号提供给所述触发电路。

[0009] 进一步地：

[0010] 还包括馈线，所述触发电路通过所述馈线连接所述血管支架。

[0011] 所述馈线通过焊点焊接在所述血管支架上。

[0012] 所述触发电路上包覆有生物可兼容外壳。

[0013] 优选地，所述外壳为聚二甲基硅氧烷材料。

[0014] 所述馈线为生物可兼容金属材料，优选外部还包裹生物可兼容膜。

[0015] 所述馈线与所述血管支架焊接处覆盖有生物可兼容膜。

[0016] 优选地，焊点为80重量％金和20重量％锡的焊料钎焊形成。

[0017] 所述血管支架为生物可兼容金属材料的圆筒形网状结构。

[0018] 所述触发电路集成于单个硅基片上。

[0019] 所述血管支架接收的无线信号在所述触发电路内转换为传感器和/或微型治疗设备的驱动电能和/或控制信号。

[0020] 一种基于血管支架的体内无线通信装置，包括所述体内无线通信装置和与所述体内无线通信装置进行无线通信的体外通信装置。

[0021] 本发明的有益效果：

[0022] 本发明将血液支架作为可在人体内植入使用的天线，将触发电路安装在血液支架上，在能够达到进行与外部的无线数据传输，为触发电路提供控制信号以及能量供应的目的。本发明无需专门的天线结构，体积小，可以方便地随微创介入手术植入人体，并且能够实现低成本、实时的血管监测与治疗，有利于患者和医疗人员快速及时地发现、治疗血管再狭窄等症状。附图说明

[0023] 图1为本发明基于血管支架的无线通信系统的结构示意图；

[0024] 图2为本发明实施例的基于血管支架的体内无线通信装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

[0025] 以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

[0026] 参阅图1和图2，根据本发明的实施例，基于血管支架的无线通信系统包括体内通信装置1001和体外通信装置1002，两者通过作为体内通信装置1001的天线的血管支架进行无线通信。

[0027] 体内通信装置1001包括触发电路2001以及血管支架2004，本领域技术人员将能理解，其中血管支架2004作为金属结构材料(如图2所示的筒形网状结构)，可以用于发射和接收与其形状、尺寸相配的一定频段的无线信号，为实现无线通信，可设置体内通信装置和体外通信装置的通信频段与血管支架天线的频段一致。触发电路2001可以连接有馈线2002，馈线2002可以通过焊点2003与血管支架2004焊接，以实现将射频信号从血管支架2004向人体外发送。触发电路2001可包括无线收发机电路、整流电路、电源管理电路、传感器接口电路以及各种传感器，如微机电压力传感器等。这些电路设计在低功耗RFID设计中经常出现，属于成熟技术，故不再赘述。触发电路2001可利用130nm CMOS工艺集成于一个矩形硅基片上。优选地，触发电路2001可具有生物可兼容外壳。例如，制作好的矩形硅基片可放置于深度为1mm，边长大于硅基片0.1mm的模具中央，利用聚二甲基硅氧烷包裹并加热形成生物可兼容外壳。触发电路2001的无线收发机电路连接馈线2002，馈线2002可由医用不锈钢、镍钛合金等生物可兼容金属材料制成，外部还可选择性包裹生物可兼容膜以进一步提高生物可兼容性。馈线2002由焊点接在血管支架2004上。焊点2003可由80％金和20％锡的焊料钎焊形成。优选地，焊接处喷一层生物可兼容膜，达到更好的生物兼容性。

[0028] 体外通信装置1002可包括无线收发机电路、无线充电信号发射电路、数据处理电路、显示电路和若干按键。

[0029] 在一次数据通信的过程中，体外通信装置1002发射无线射频信号穿透人体1000，在血管支架2004上形成电信号。体内通信装置1001接收血管支架2004上形成的电信号，通过整流电路产生稳定功率输出以供给血管内传感器(如血液流速传感器、血压传感器)、微型治疗设备等。体内设备获得电信号中的控制数据后，执行相应操作，例如，体内通信装置1001内置的微机电传感器以及微型治疗设备可以采集体内与人体健康状况有关的数据。微机电压力传感器可以在体内通信装置1001提取到血管支架的信号能量不低于1mW时启动。传感器等产生的数据，可在体内通信装置1001内通过调制生成为射频信号。例如，传感器输出可变电压值，电压值经过传感器接口电路的模数变换后，经过双向移相键控调制成为射频信号，以血管支架2004为天线发射射频信号，辐射穿透人体1000，到达体外通信装置1002。

[0030] 体外通信装置1002解调射频信号，经过数据校正，处理之后显示。调制方式包括但不限于：双向频移键控，双向移相键控等。例如，体外通信装置1002接收并解调信号后将血压值取出，通过相关算法监测血管的再狭窄情况。

[0031] 在典型的实施例中，所用的无线射频信号处于包括国际认可的ISM频段，美国通信协会规定的医疗植入设备频段等。具体频段依血管支架2004尺寸决定。体外通信模块以符合国际人体1000 微波照度规定的功率和距离，比如距离人体10cm，功率3.5W，发射433MHz射频信号。

[0032] 体内通信装置1001通过焊点2003固定在血管支架2004上。将焊接好体内通信装置1001的血管支架2004随正常介入手术植入患者血管内。例如，在微创介入手术中，从人体1000血管某处如腹部大动脉切口并随细管与血管支架2004一同植入预定位置。

[0033] 所植入的传感器包括但不限于：利用微机电技术加工的压电式压力传感器，电容式压力传感器，热量扩散式流速传感器，温度传感器，血氧传感器等。传感器被安装在触发电路2001中，同时被安装在触发电路2001中的还包括传感器接口电路，电源管理电路等。传感器运转能量可通过电信号整流取得，从而省去专门的供电设备。

[0034] 以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

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