(57)【要約】【課題】埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造を開示し、強化構造の使用を介して埋め込み型医療機器の充電が数メートルの範囲内で行わせることができ、患者の生活の質を大幅に向上すると共に手術による電池交換のリスクを軽減できる。本発明のワイヤレス充電強化構造は、エネルギー信号を送信するためのエミッタと、エミッタに対向する一端に設けられる載置体と、エミッタの載置体に対向する他端に設けられる埋め込み型医療機器と、載置体内に設けられる強化モジュールとを含み、エネルギー信号は、強化モジュールで受信された後強化信号に変換されることで、埋め込み型医療機器がこの強化信号を受信し、載置体は、使用者の表皮外に設けられる。【選択図】  図３
2019136470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー信号を送信するためのエミッタと、
前記エミッタに対向する一端の使用者の表皮外に設けられる載置体と、
前記エミッタの前記載置体に対向する他端に設けられる埋め込み型医療機器と、
前記載置体内に設けられる強化モジュールと、を含む遠距離ワイヤレス充電強化構造において、
前記エネルギー信号は、前記強化モジュールで受信された後強化信号に変換され、かつ前記埋め込み型医療機器が前記強化信号を受信することを特徴とする、遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項２】
前記エミッタは、無線ＲＦトランスミッタ、赤外線レーザートランスミッタ又は超音波トランスミッタであることを特徴とする、請求項１に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項３】
前記埋め込み型医療機器は、能動埋め込み型医療機器であることを特徴とする、請求項１に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項４】
前記載置体は、アクセサリー、パッド、粘着性ドレッシング、磁気吸着装置又はＩＣカードであることを特徴とする、請求項１に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項５】
前記載置体は、更に織物であり、かつ前記強化モジュールが前記載置体内部に嵌め込まれ又は織り込まれることを特徴とする、請求項４に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項６】
前記強化モジュールは、少なくとも１つのレシーバーを含むことを特徴とする、請求項５に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つのレシーバーは、複数のＲＦアンテナアレイ、誘電体シート、光起電力素子及びその何れかの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、請求項６に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項８】
前記強化モジュールは、
前記複数のＲＦアンテナアレイと接続される無線ＲＦレシーバーと、
前記無線ＲＦレシーバーと接続されるインピーダンス整合ループと、
前記インピーダンス整合ループと接続される整流器と、
前記整流器と接続される昇圧回路と、
前記昇圧回路と接続される電池保護回路と、
前記電池保護回路と接続される蓄積装置と、
前記蓄積装置と接続される出力モジュールと、
を更に含むことを特徴とする、請求項７に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項９】
前記蓄積装置は、充電電池、スーパーキャパシタ又はその組み合わせであることを特徴とする、請求項８に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項１０】
前記出力モジュールは、
前記蓄積装置と接続される直流／交流変換回路と、
前記直流／交流変換回路と接続される誘導コイルと、
前記直流／交流変換回路及び交流信号発生器と接続される交流信号制御回路と、
を含むことを特徴とする、請求項９に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのレシーバーは、前記誘電体シートであり、前記誘電体シートは多層の誘電体層を含み、各層の前記誘電体層の誘電体インピーダンスは、異なることを特徴とする、請求項７に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項１２】
前記強化モジュールは、
前記誘電体シートと接続される圧電レシーバーと、
前記圧電レシーバーと接続されるインピーダンス整合ループと、
前記インピーダンス整合ループと接続される整流器と、
前記整流器と接続される昇圧回路と、
前記昇圧回路と接続される電池保護回路と、
前記電池保護回路と接続される蓄積装置と、
前記蓄積装置と接続される出力モジュールと、
を更に含むことを特徴とする、請求項１１に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【請求項１３】
前記強化モジュールは、
前記光起電力素子と接続される光起電力レシーバーと、
前記光起電力レシーバーと接続されるインピーダンス整合ループと、
前記インピーダンス整合ループと接続される整流器と、
前記整流器と接続される昇圧回路と、
前記昇圧回路と接続される電池保護回路と、
前記電池保護回路と接続される蓄積装置と、
前記蓄積装置と接続される出力モジュールと、
を更に含むことを特徴とする、請求項７に記載の遠距離ワイヤレス充電強化構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
埋め込み型医療機器による疾病治療技術は、すでに長年に渡って発展し、例えば脳深部刺激療法（Ｄｅｅｐ  Ｂｒａｉｎ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ、ＤＢＳ）でパーキンソン病及びてんかんを治療し、又は人工ペースメーカー（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒ）で心臓疾患等を治療している。能動埋め込み型医療機器（Ａｃｔｉｖｅ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ、ＡＩＭＤ）は、動作時の動力源とするため、電池で給電する必要があるが、これら電池の蓄電容量が往々にして埋め込み型医療機器に５〜１０年供給しかできず、人体に埋め込んだ電池の電力量を使い切った時、手術を通じて取り出して交換しなければならないことは、患者にとって非常に不便になり、高額な手術費用を支払う必要があり、更にこられ疾患を罹患している患者の中で高齢者が占める割合は非常に高く、手術のリスクも相対的に上昇している。
【０００３】
従来技術は、すでにワイヤレス伝送方式を通じてそれら能動埋め込み型医療機器（ＡＩＭＤ）に対し非接触式充電を行うことができ、現在最も広く使用しているのは誘導コイルによる電磁誘導式（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）充電であり、埋め込み型医療機器内に内蔵されている受電コイルを利用し、送電コイルが体外の受電コイルに近い位置に配置され、こうして簡単に埋め込み型医療機器に充電できる。しかしながら、これら充電方式は、数センチの距離内で行うことしかできないため、患者が往々にしてショルダーベルトで送電コイルを含む信号源を体の埋め込み型医療機器に近い場所に背負う必要があり、患者に生活上及び心理上の不快感を与えやすい。
【０００４】
幅広く使用している別の技術は、共振誘導結合（Ｒｅｓｏｎａｎｔ  ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）方式で充電し、該充電技術の好ましい充電距離が１〜２メートルに達することができるが、送電コイルと誘導コイルの周波数を共振に達せさせるため、常にコイルを比較的大きく設計しなければならず、埋め込み型医療機器にとって実際には実現が難しく、かつその電力範囲が比較的大きく、容易に人体の健康への影響が懸念され、法規の規定にも適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術内で言及された課題を解決するため、本発明は、埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造は、エネルギー信号を送信するためのエミッタと、該エミッタに対向する一端の使用者の表皮外に設けられる載置体と、エミッタの載置体に対向する他端に設けられる埋め込み型医療機器と、載置体内に設けられる強化モジュールとを含み、エネルギー信号は、強化モジュールで受信した後強化信号に変換することで、埋め込み型医療機器がこの強化信号を受信するものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上の本発明に対する略述は、本発明の数種の側面及び技術的特徴に対し基本的な説明を行うことを目的とする。発明の略述は、本発明に対する詳細な記述ではないため、その目的は特別に本発明のキーとなる或いは重要要素を挙げることなく、本発明の範囲を特定するために用いられることはなく、簡明な方式でのみ本発明の数種の概念を開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器のワイヤレス充電を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造を示す模式図である。
【図３】本発明の別の実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例に係る強化モジュール部分を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例に係る出力モジュールを示す模式図である。
【図６】本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の技術的特徴及び実用効果を理解し、明細書の内容に基づいて実施できるように、更に図面に示す好ましい実施例で次の通り詳細に説明する。
【００１０】
図１を参照すると、図１は本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器のワイヤレス充電を示す模式図である。図１に示すように、エミッタ１００がエネルギー信号１０１を発信すると共に送出し、このエネルギー信号１０１は空間中を伝播して使用者５００の位置に到達すると共にターゲット５０４箇所の医療機器に充電する。本実施例においてターゲット５０４とは、使用者５００体内に埋め込んだ医療機器がある部位又は患部をいう。本実施例において、エミッタ１００から送出されたエネルギー信号１０１は、複数ターゲット５０４内の医療機器に同時に充電できるため、使用者５００の体内に複数の能動埋め込み型医療機器を含んだ時、本発明を通じて同時にそれら能動埋め込み型医療機器に充電することができる。
【００１１】
本発明の一実施例において、エミッタ１００は無線ＲＦトランスミッタであり、このエミッタ１００から発されたエネルギー信号１０１が電磁信号であり、本発明の別の実施例において、エミッタ１００は赤外線レーザートランスミッタであり、このエミッタ１００から発されたエネルギー信号１０１が指向性を有する赤外光信号であり、その波長が７００〜９００ｎｍとし、好ましくはこの赤外光信号の波長が８００ｎｍであり、本発明の更なる別の実施例において、エミッタ１００は超音波トランスミッタであり、このエミッタ１００から発されたエネルギー信号１０１が超音波信号である。本発明の好ましい実施例において、埋め込み型医療機器は、能動埋め込み型医療機器であり、かつワイヤレス充電の動作距離が１０センチから数メートルまでとし、使用者５００は比較的大きな空間内を通常動くことができ、その生活に影響を及ぼさない。前記能動埋め込み型医療機器は、心臓モニタ、心臓ペースメーカー、神経刺激装置等の作動に供する外部電力を必要とする埋め込み型医療機器とすることができる。
【００１２】
同時に図１及び図２を参照すると、図２は、本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造を示す模式図である。図２から分かるように、本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造は、エネルギー信号１０１を送信するためのエミッタ１００と、該エミッタ１００に対向する一端の使用者５００の表皮５０１外に設けられる載置体２００と、エミッタ１００の載置体２００に対向する他端に設けられる埋め込み型医療機器４００と、載置体２００内に設けられる強化モジュール３００とを含み、エネルギー信号１０１は、強化モジュール３００で受信した後に収集されて強化信号に変換され、かつ埋め込み型医療機器４００がこの強化信号を受信する。
【００１３】
同時に図１及び図２を参照すると、本発明の幾つかの実施例において、載置体２００はアクセサリー、パッド、粘着性ドレッシング、磁気吸着装置又はＩＣカードとし、使用者５００がターゲット５０４付近に載置体２００を設けたアクセサリー、例えばネックレス、ベルトアジャスター、ブレスレット、足首ブレスレット等を装着し、エネルギー信号１０１に対し強化を行うと共にターゲット５０４箇所の埋め込み型医療機器４００に充電することができる。使用者５００はターゲット５０４付近の表皮５０１箇所に載置体２００を設けたパッド又は粘着性ドレッシングを貼付してエネルギー信号１０１に対し強化を行うと共にターゲット５０４箇所の埋め込み型医療機器４００に充電することができる。本発明の載置体２００の実施態様もＩＣカード、磁気吸着装置或いは持ち運びに便利なターゲット５０４付近の物品とすることができ、これに限定されるものではない。また、載置体２００は、更にアレイ態様で実施し、これを介して受信表面積を増え、本発明はこの説明に限定されるものではない。
【００１４】
本発明の別の好ましい実施例において、載置体２００は、織物で、かつ強化モジュール３００が載置体２００内部に嵌め込まれ又は織り込まれる。具体的実施形態は、１種類以上の導電性材料を含む紡績糸を特殊織り方で生地面として織り上げ、この生地面の幾つか部位にエネルギー信号１０１強化機能を持たせ、すなわち、この生地面内のそれら特定部位が本発明の強化モジュール３００であり、導電性材料を含む紡績糸で織り上げられた生地面は本発明の載置体２００であり，使用者５００がターゲット５０４付近にこの載置体２００を織り込んだ衣服又は帽子を着用し、エネルギー信号１０１を強化すると共にターゲット５０４箇所の埋め込み型医療機器４００に充電することができる。
【００１５】
別の実施例において、載置体２００は織物であり、強化モジュール３００が複数のＲＦアンテナアレイであり、また特殊織り方で複数のＲＦアンテナアレイを載置体２００内に織り込むことで、電磁波タイプの充電信号を強化する。以上の実施例の説明が僅か本発明の構想の略述を求めるだけで、簡単な均等範囲内の変化及び修飾が本発明にカバーされる範囲内に属し、この説明に限定されるものではないことは通常知識を有する者には明白であろう。
【００１６】
図２の実施例において、載置体２００内に強化モジュール３００が設けられ、強化モジュール３００はレシーバー３０１及び処理モジュール３０２という２部分に分かれることができる。幾つかの実施態様において、強化モジュール３００にいかなるタイプのレシーバー３０１から提供されるエネルギー信号１０１（電磁信号、赤外線信号、超音波信号など）に対し均しく強化の役目を果たせるため、強化モジュール３００は複数のレシーバー３０１と処理モジュール３０２の組み合わせとすることができる。エネルギー信号１０１が電磁信号の場合、レシーバー３０１は複数のＲＦアンテナアレイであり、エネルギー信号１０１が赤外線信号の場合、レシーバー３０１は光起電力素子であり、エネルギー信号１０１が超音波信号の場合、レシーバー３０１は誘電体シートである。本発明の一実施例において、誘電体シートは多層の誘電体層を含み、各層の誘電体層の誘電体インピーダンスが異なる。
【００１７】
本発明の一実施例において、レシーバー３０１は、複数のＲＦアンテナアレイと誘電体シートと光起電力素子の組み合わせで、かつ処理モジュール３０２に信号モジュレータが設けられ、エネルギー信号１０１が電磁信号の場合、この信号モジュレータは該信号を識別すると共にレシーバー３０１内の複数のＲＦアンテナアレイに対し命令を出し、このエネルギー信号１０１を強化する共に処理モジュール３０２内の対応線路を起動してこの強化信号を処理し、エネルギー信号１０１が赤外線信号の場合、この信号モジュレータは該信号を識別すると共にレシーバー３０１内の複数の光起電力素子に対し命令を出し、このエネルギー信号１０１を強化すると共に処理モジュール３０２内の対応線路を起動してこの強化信号を処理し、エネルギー信号１０１が超音波信号の場合、この信号モジュレータは該信号を識別すると共にレシーバー３０１内の複数の誘電体シートに対し指令を出し、このエネルギー信号１０１を強化すると共に処理モジュール３０２内の対応線路を起動してこの強化信号を処理する。
【００１８】
図２及び図４を同時に参照すると、本発明の一実施例において、レシーバー３０１は複数のＲＦアンテナアレイ、誘電体シート、光起電力素子又はそれらの任意の組み合わせであり、処理モジュール３０２は、レシーバー３０１と接続される無線ＲＦレシーバー３０４ａと、無線ＲＦレシーバー３０４ａと接続されるインピーダンス整合ループ３０５と、インピーダンス整合ループ３０５と接続される整流器３０６と、整流器３０６と接続する昇圧回路３０７と、昇圧回路３０７と接続される電池保護回路３０８と、電池保護回路３０８と接続される蓄積装置３０９と、蓄積装置３０９と接続される出力モジュール３０３と、を含む。
【００１９】
図２及び図４を参照すると、本発明の一実施例において、レシーバー３０１は複数のＲＦアンテナアレイ、誘電体シート、光起電力素子又はそれらの任意の組み合わせであり、処理モジュール３０２は、レシーバー３０１と接続される圧電レシーバー３０４ｂと、無線ＲＦレシーバー３０４ａと接続されるインピーダンス整合ループ３０５と、インピーダンス整合ループ３０５と接続される整流器３０６と、整流器３０６と接続する昇圧回路３０７と、昇圧回路３０７と接続される電池保護回路３０８と、電池保護回路３０８と接続される蓄積装置３０９と、蓄積装置３０９と接続される出力モジュール３０３と、を含む。
【００２０】
図２及び図４を参照すると、本発明の一実施例において、レシーバー３０１は複数のＲＦアンテナアレイ、誘電体シート、光起電力素子又はそれらの任意の組み合わせであり、処理モジュール３０２は、レシーバー３０１と接続される光起電力レシーバー３０４ｃと、無線ＲＦレシーバー３０４ａと接続されるインピーダンス整合ループ３０５と、インピーダンス整合ループ３０５と接続される整流器３０６と、整流器３０６と接続する昇圧回路３０７と、昇圧回路３０７と接続される電池保護回路３０８と、電池保護回路３０８と接続される蓄積装置３０９と、蓄積装置３０９と接続される出力モジュール３０３と、を含む。
【００２１】
図２及び図４を参照すると、本発明の一実施例において、レシーバー３０１は複数のＲＦアンテナアレイであり、処理モジュール３０２が複数のＲＦアンテナアレイと接続される無線ＲＦレシーバー３０４ａと、無線ＲＦレシーバー３０４ａと接続されるインピーダンス整合ループ３０５と、インピーダンス整合ループ３０５と接続される整流器３０６と、整流器３０６と接続する昇圧回路３０７と、昇圧回路３０７と接続される電池保護回路３０８と、電池保護回路３０８と接続される蓄積装置３０９と、蓄積装置３０９と接続される出力モジュール３０３と、を含む。
【００２２】
図２及び図４を参照すると、本発明の別の実施例において、レシーバー３０１は誘電体シートであり、処理モジュール３０２は、誘電体シートと接続される圧電レシーバー３０４ｂと、圧電レシーバー３０４ｂと接続されるインピーダンス整合ループ３０５と、インピーダンス整合ループ３０５と接続される整流器３０６と、整流器３０６と接続する昇圧回路３０７と、昇圧回路３０７と接続される電池保護回路３０８と、電池保護回路３０８と接続される蓄積装置３０９と、蓄積装置３０９と接続される出力モジュール３０３と、を含む。本発明の好ましい実施例において、誘電体シートは圧電誘電体シートであり、より好ましい実施例において、誘電体シートが漸進的な圧電誘電体層の組み合わせを用いることができ、本発明はこれに限定されるものではない。前記漸進的な圧電誘電体層は、異なる誘電体インピーダンス及び透過係数を含有し、直列接続及び並列接続を介してエネルギー信号１０１の透過率を理想的な範囲に調整する。一実施例において、この誘電体シートを通じて超音波エネルギー信号１０１を１平方センチメートル当たり６００〜９００ミリワットの強度までに調整できる。好適な実施例にいて、更に超音波エネルギー信号１０１を１平方センチメートル当たり７００ミリワットの強度（７００ｍＷ／ｃｍ２）までに調整でき、この強度は十分高い充電エネルギーを提供するだけではなく、人体使用の安全規格に適合するエネルギー強度でもある。
【００２３】
図２及び図４を参照すると、本発明の別の実施例において、レシーバー３０１は光起電力素子であり、処理モジュール３０２が光起電力素子と接続される光起電力レシーバー３０４ｃと、光起電力レシーバー３０４ｃと接続されるインピーダンス整合ループ３０５と、インピーダンス整合ループ３０５と接続される整流器３０６と、整流器３０６と接続する昇圧回路３０７と、昇圧回路３０７と接続される電池保護回路３０８と、電池保護回路３０８と接続される蓄積装置３０９と、蓄積装置３０９と接続される出力モジュール３０３と、を含む。
【００２４】
図３を参照すると、図３は本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造を示す模式図である。本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電強化構造は、エネルギー信号１０１を送信するためのエミッタ１００と、該エミッタ１００に対向する一端に設けられる載置体２００と、エミッタ１００の載置体２００に対向する他端に設けられる埋め込み型医療機器４００と、載置体２００内に設けられる強化モジュール３００とを含み、エネルギー信号１０１は、強化モジュール３００で受信された後強化信号に変換され、かつ埋め込み型医療機器４００がこの強化信号を受信し、載置体２００は使用者５００の表皮５０１外に設けられ、埋め込み型医療機器４００が使用者５００の表皮５０１内のターゲット組織５０２ｂ内に設けられ、ターゲット組織５０２ｂは治療種類によって決定し、筋肉層、骨格、臓器とし、心室とすることもできる。
【００２５】
図３内から分かるように、エネルギー信号１０１は、表皮５０１外に設けられる載置体２００を通じて強化モジュール３００によって強化した後、ターゲット組織５０２ｂ中の埋め込み型医療機器４００に合わせて充電する。本実施例において、強化モジュール３００は２つの部分を含み、各々付着体３００ａ及びマイクロニードルモジュール３００ｂとし、付着体３００ａが銅箔、金箔又はその他の複合材質の導電膜で製造されたパッド或いは湿布等の人体表面に貼ることができる構造とすることができる。マイクロニードルモジュール３００ｂは、中実又は中空の円錐状構造であり、付着体３００ａと接続する。これを介してマイクロニードルモジュール３００ｂは、使用者５００の表皮５０１の層に刺入できる。好ましくは、強化モジュール３００内のマイクロニードルモジュール３００ｂ部分は、高分子材質で製造された円錐体、三角錐体又は多角錐体のマイクロニードルアレイで構成される。その他の可能な実施例において、マイクロニードルモジュール３００ｂ内の各錐体のマイクロニードルもメタルバンド、金属リング又は針金を嵌め込んだ円錐状或いは円盤状の構造とすることもでき、本発明は限定しない。一実施例において、強化モジュール３００内のマイクロニードルモジュール３００ｂ部分は、その特殊構造を介してエネルギー信号１０１を強化し、また、好ましい実施例において、マイクロニードルモジュール３００ｂは、表皮５０１の層下の約１００マイクロメートル（μｍ）位置に刺入して強化信号を使用者５００の体内に導入する最高の効果を奏することができる。本発明の好適な実施例において、強化モジュール３００内のマイクロニードルモジュール３００ｂ部分は、超小型針状アンテナで構成され、同時にアンテナのエネルギーを強化・焦点に集める機能を同時に持ち、エネルギーを体内に導入する機能も持つ。別の最適な実施例において、強化モジュール３００内のマイクロニードルモジュール３００ｂ部分は、メタルバンド、金属リング又は針金を嵌め込んだ円錐状のアンテナ構造で構成される。強化モジュール３００の特化の実施態様は、本図を通じて説明するが、簡単な均等範囲内の変化及び修飾が本発明にカバーされる範囲内に属し、この説明に限定されるものではないことは通常知識を有する者には明白であろう。
【００２６】
図４を参照すると、図４は本発明の実施例に係る強化モジュール部分を示す模式図である。図４から分かるように、本発明の強化モジュール３００は、無線ＲＦレシーバー３０４ａと、圧電レシーバー３０４ｂと、光起電力レシーバー３０４ｃと、無線ＲＦレシーバー３０４ａ、圧電レシーバー３０４ｂ及び光起電力レシーバー３０４ｃと接続されるインピーダンス整合ループ３０５と、インピーダンス整合ループ３０５と接続される整流器３０６と、整流器３０６と接続される昇圧回路３０７と、昇圧回路３０７と接続される電池保護回路３０８と、電池保護回路３０８と接続される蓄積装置３０９と、蓄積装置３０９と接続される出力モジュール３０３と、を含む。本発明の別の好ましい実施例において、レシーバー３０１は複数のＲＦアンテナアレイと誘電体シートと光起電力素子との任意の組み合わせであり、かつレシーバー３０１が図４内に示す無線ＲＦレシーバー３０４ａ、圧電レシーバー３０４ｂ及び光起電力レシーバー３０４ｃと接続され、マルチソース（Ｍｕｌｔｉ−ｓｏｕｒｃｅ）を受信すると共に強化を行い、埋め込み型医療機器４００に充電するために用いられる。
【００２７】
本発明内の蓄積装置３０９は、充電電池、スーパーキャパシタ又はその組み合わせであり、好適には、蓄積装置３０９はリン酸鉄リチウム電池（Ｌｉｔｈｉｕｍ  ｉｒｏｎ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）であり、リン酸鉄リチウム電池が安全性の高い電池で、熱暴走又は爆発が懸念されず、かつその出力電力が高く、１０００回以上の充放電サイクルを実現できる。本実施例において、昇圧回路３０７内ではスイッチング回路を更に含み、このスイッチング回路がトランジスタを含む線路とすることができ、更に正確に言うと、前記トランジスタは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴ）とすることができる。昇圧回路３０７は蓄積装置３０９と接続される。強化モジュール３００は、昇圧回路３０７内のスイッチング回路を通じて蓄積装置３０９内の充電電池及びスーパーキャパシタ素子への充電、又は直接強化信号の出力に切り替えて使用者５００体内の埋め込み型医療機器４００への充電を選択的に行うことができる。
【００２８】
図５を参照すると、図５は本発明の実施例に係る出力モジュールを示す模式図である。図５から分かるように、出力モジュール３０３は、蓄積装置３０９と接続される直流／交流変換回路３１０と、直流／交流変換回路３１０と接続される誘導コイル３１３と、直流／交流変換回路３１０及び交流信号発生器３１２と接続される交流信号制御回路３１１と、を含む。本発明の別の実施例において、誘導コイル３１３の態様は、強化モジュール３００内のマイクロニードルモジュール３００ｂ上に嵌め込まれた又は巻き付けられた金針或いは金属リング、若しくは一体的に強化モジュール３００とする特化構造とすることができる。別の実施例において、誘導コイル３１３は強化モジュール３００上の円錐状、三角錐体又は多角錐体の超小型針状アンテナ構造とし、この超小型針状アンテナ構造が表皮５０１内に刺入されると共に埋め込み型医療機器４００上にマッチする円錐状、三角錐体又は多角錐体のアンテナ構造を設けて受信側とする実施態様により、強化モジュール３００の出力モジュール３０３と埋め込み型医療機器４００の受信側をマッチする送信／受信アンテナ対とすることで、エネルギーの伝達強度及び変換効率を最適化する。また、誘導コイル３１３の実施態様は、図面又は明細書上に記載されている様態に限定されるものではない。
【００２９】
図６を参照すると、図６は、本発明の実施例に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電のフローチャートである。本実施例の埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電技術は、エミッタ１００がエネルギー信号１０１を送信するステップＳ１と、体表外に設けられる載置体２００がレシーバー３０１を通じてエネルギー信号１０１を受信すると共に該エネルギー信号１０１を強化するステップＳ２と、該載置体２００が該強化後の強化信号を蓄積装置３０９内に保存するステップＳ３と、該載置体２００が出力モジュール３０３を通じて強化信号を体表内に設けられる医療機器４００に伝送するステップＳ４と、を含む。該載置体２００も強化信号を蓄積装置３０９内に保存せず、直接出力モジュール３０３を通じて強化信号を体表内に設けられる医療機器４００に伝送することを選択できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る埋め込み型医療機器の遠距離ワイヤレス充電技術は、ワイヤレス充電強化構造の使用を介して埋め込み型医療機器の終生使用が可能になり、患者は高額及び高リスクの手術による電池の交換を行う必要がなく、埋め込み型医療機器に充電の必要がある時、使用者は厄介な充電素子を背負う必要がなく、かつ充電の過程中、患者が比較的大きな区域範囲内で自由に動くことで、正常な生活リズムを維持できるため、患者の生活の質及び心理的健康にとって非常に助けとなる。
【００３１】
以上に説明するものは、本発明の好ましい実施例であって、本発明の実施範囲は、そのような実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及び明細書の内容に基づいて均等の範囲内で各種の変更や修飾を加えるものは、本発明にカバーされる範囲内に属する。
【符号の説明】
【００３２】
１００    エミッタ
１０１    エネルギー信号
２００    載置体
３００    強化モジュール
３００ａ    付着体
３００ｂ    マイクロニードルモジュール
３０１    レシーバー
３０２    処理モジュール
３０３    出力モジュール
３０４ａ    無線ＲＦレシーバー
３０４ｂ    圧電レシーバー
３０４ｃ    光起電力レシーバー
３０５    インピーダンス整合ループ
３０６    整流器
３０７    昇圧回路
３０８    電池保護回路
３０９    蓄積装置
３１０    直流／交流変換回路
３１１    交流信号制御回路
３１２    交流信号発生器
３１３    誘導コイル
４００    埋め込み型医療機器
５００    使用者
５０１    表皮
５０２    脂肪組織
５０３    ターゲット組織
５０４    ターゲット
Ｓ１〜Ｓ４   ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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