一种心脏分流器及左心房压力监测系统的制作方法

1.本技术涉及医疗器件技术领域，具体涉及一种心脏分流器及左心房压力监测系统。


背景技术：

2.心力衰竭，简称心衰，是心脏的收缩功能或舒张功能发生障碍，心脏无法充分排出静脉回心血，导致静脉系统血液淤积，动脉系统无法灌注到充足血液的疾病。心房间分流是一种新的治疗心衰的手段。同时，由于心衰是一种慢性疾病，因此其监测管理预警就显得尤为重要，对于此，左心房压力(left atrial pressure，lap)是用于评估心功能的重要指标，兼具敏感性和特异性，预测时间早，准确性较高。
3.然而，现有技术中，心衰治疗与左心房压力的监测之间是相互独立和分离的，存在治疗后无法及时监测的问题。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本技术提供一种心脏分流器及左心房压力监测系统，在心脏分流器上设置压力传感器，并设置电能量接收电路和信号发送电路实现无源无线的工作方式，达到治疗和监测一体化的目的。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种心脏分流器，包括支架与压力检测装置，所述压力检测装置包括柔性电路板、电能量接收电路、信号发送电路与压力传感器；
6.所述支架包括支架本体与支架固定部，所述支架本体具有用于重新分配心房血流的通道，所述支架固定部设置在所述支架本体的所述通道的两端；
7.所述电能量接收电路与所述信号发送电路中的元器件设置在所述柔性电路板上，所述柔性电路板固定在所述支架固定部和所述支架本体上；
8.所述压力传感器分别与所述电能量接收电路、所述信号发送电路连接，并设置在所述支架的所述通道的一端。
9.可选地，所述柔性电路板包括第一部分、第二部分与第三部分，所述第二部分与所述第三部分间隔设置在所述第一部分的同一侧；所述第一部分固定在所述支架本体一端的外壁，所述第二部分固定在所述支架固定部上，所述第三部分延伸至所述支架的所述通道的一端；所述电能量接收电路与所述信号发送电路中的元器件设置在所述第一部分和所述第二部分，所述压力传感器设置在所述第三部分。
10.可选地，所述支架固定部包括沿所述通道的周向间隔设置的多个延伸臂，位于所述通道两端的延伸臂之间对称设置且相向延伸，所述柔性电路板的所述第二部分固定在所述延伸臂的朝向所述支架本体的外壁的一侧，所述柔性电路板的所述第三部分从相邻所述延伸臂之间的间隙伸出至所述支架的所述通道的一端。
11.可选地，所述第二部分为两个，设置在所述支架本体两端的所述支架固定部各包括六个所述延伸臂，两个所述第二部分分别固定在所述支架本体同一端的两个所述延伸臂
上。
12.可选地，所述第一部分环绕所述支架本体一周固定。
13.可选地，所述电能量接收电路包括第一耦合线圈与电源电路，所述第一耦合线圈用于接收外部电能量，所述电源电路的输入端与所述第一耦合线圈连接，所述电源电路的输出端分别与所述信号发送电路和所述压力传感器连接。
14.可选地，所述信号发送电路包括微控制器、负载调制电路与第二耦合线圈，所述微控制器分别与所述负载调制电路和所述压力传感器连接，所述负载调制电路的输入端与所述微控制器连接，所述负载调制电路的输出端与所述第二耦合线圈连接，所述第二耦合线圈用于发送所述压力传感器的检测信号。
15.可选地，所述第一耦合线圈与所述第二耦合线圈为同一线圈。
16.可选地，所述第一耦合线圈和所述第二耦合线圈均包括磁片与线圈，所述线圈设置在所述支架的所述通道中，并沿所述通道的内壁轴向螺旋延伸，所述磁片呈圆筒状并固定在所述线圈的内侧，所述线圈的两端与所述柔性电路板上的引脚连接。
17.本技术还提供一种左心房压力监测系统，包括收发装置与如上所述的心脏分流器，所述收发装置与所述心脏分流器的压力检测装置之间无线连接，所述收发装置用于向所述压力检测装置的电能量接收电路提供电能量，以及接收所述压力检测装置的信号发送电路发送的压力检测信号。
18.本技术的心脏分流器及左心房压力监测系统，心脏分流器包括支架与压力检测装置，支架包括支架本体与支架固定部，支架本体具有用于重新分配心房血流的通道，支架固定部设置在支架本体的通道的两端；压力检测装置中，电能量接收电路与信号发送电路中的元器件设置在柔性电路板上，柔性电路板固定在支架的支架固定部和支架本体上；压力传感器分别与电能量接收电路、信号发送电路连接，并设置在支架的通道的一端。左心房压力监测系统包括收发装置与所述心脏分流器。本技术在心脏分流器上设置压力传感器，并设置电能量接收电路和信号发送电路实现无源无线的工作方式，达到治疗和监测一体化的目的。
附图说明
19.图1是根据第一实施例示出的心脏分流器的整体结构示意图之一；
20.图2是根据第一实施例示出的心脏分流器的整体结构示意图之二；
21.图3是沿图1中a-a线的剖视图；
22.图4是沿图1中b-b线的剖视图；
23.图5是根据第一实施例示出的柔性电路板的展开状态示意图；
24.图6是根据第一实施例示出的柔性电路板的剖视图；
25.图7是根据第一实施例示出的心脏分流器的电路结构示意图；
26.图8是根据第二实施例示出的压力检测系统的结构示意图。
具体实施方式
27.以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
28.在下述描述中，参考附图，附图描述了本技术的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本技术的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本技术。
29.虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。
30.再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
31.第一实施例
32.请结合图1至图4，本技术的一种心脏分流器，包括支架10与压力检测装置，压力检测装置包括柔性电路板20、电能量接收电路、信号发送电路与压力传感器28。支架10包括支架本体11与支架固定部12，支架本体11具有用于重新分配心房血流的通道111，支架固定部12设置在支架本体11的通道111的两端。柔性电路板20固定在支架固定部12和支架本体11上，电能量接收电路与信号发送电路中的元器件设置在柔性电路板20上。压力传感器28设置在支架10的通道111的一端，压力传感器28分别与电能量接收电路、信号发送电路连接。
33.上述结构中，利用柔性电路板20将压力检测装置的电路元器件布置在支架10上，达到治疗和监测一体化的目的。同时，采用柔性电路板20集成柔性电子，可以更好地将元器件集成在支架10上，满足器件小型化的需求。设置电能量接收电路和信号发送电路实现无源无线的工作方式，可以满足长期运行的需求，减少更换器件所带来的创伤和成本。
34.请参考图1和图3，支架10为心脏分流器的主体结构，可以提供足够的机械强度来支撑住患者房间隔位置的穿刺造孔，支架固定部12和支架本体11之间为一体结构，支架本体11的内壁限定出用于重新分配心房血流的通道111，从而形成左右心房的分流，降低左心房的压力或者防止左心房压力升高，支架固定部12用于将支架10定位在房间隔位置的穿刺造孔中，保证支架10的位置稳定性。
35.可选地，支架固定部12包括沿通道111的周向间隔设置的多个延伸臂，位于通道111两端的延伸臂之间对称设置且相向延伸，以达到更好的固定效果。在本实施例中，设置在支架本体11两端的支架固定部12各包括六个延伸臂，可以理解，延伸臂的数量及布置方式可以根据支架10的尺寸进行调整，不以此为限。
36.柔性电路板20可使用pi(聚酰亚胺)材料作为基材，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。如图5所示，是柔性电路板20在展开状态下的示意图。柔性电路板20包括第一部分21、第二部分22与第三部分23，第二部分22与第三部分23间隔设置在第一部分21的同一侧，对第一部分21进行卷绕时，第二部分22与第三部分23可以分布在周向的不同位置，从而与支架10的结构形态更好地适配共形，并且，可以更方便地在柔性电路板20上布置元器件。安装柔性电路板20时，如图1至图4所示，柔性电路板20的第一部分21固定在支架
本体11一端的外壁，优选环绕支架本体11一周进行固定，以获得更好的稳定性；柔性电路板20的第二部分22固定在支架固定部12上，优选固定在延伸臂的朝向支架本体11的外壁的一侧，从而可以设计较小尺寸的柔性电路板20；第三部分23延伸至支架10的通道111的一端，优选从相邻延伸臂之间的间隙伸出至支架10的通道111的一端，以用于安装压力传感器28，在该位置，压力传感器28可以更准确地检测左心房压力，同时避免或减少穿刺造孔处内皮化的影响，延长传感器的使用寿命。可选地，压力传感器包括裸芯片与柔性封装层，裸芯片固定在柔性电路板的第一部分上，并通过引线与柔性电路板上的引脚电连接，柔性封装层可采用点胶的方式覆盖裸芯片，从而满足防水的要求。
37.在本实施例中，电能量接收电路与信号发送电路中的元器件设置在第一部分21和第二部分22。可选地，第二部分22用于布置电能量接收电路与信号发送电路中的主要元器件，如电容、电阻、芯片等，第一部分21主要用于走线以具有较好的柔性。第二部分22的数量可以根据元器件的数量和尺寸进行选择，请结合图2、图4和图5，在本实施例中，第二部分22为两个，两个第二部分22分别固定在支架本体11同一端的两个延伸臂上，优选地，设有第二部分22的延伸臂之间位置相互对称。
38.请参考图6，柔性电路板20的封装结构包括依次层叠的第一绝缘层201、生物兼容性层202、元器件层203、柔性基板204及第二绝缘层205。第一绝缘层201和第二绝缘层205用于保证电路的绝缘绝水性，所用材料可以为硅胶、聚酰亚胺等，优选硅胶。元器件层203用于布置电路元器件及电路走线。
39.请参考图7，为本实施例的一种电路连接示意图。电能量接收电路和信号发送电路使用同一耦合线圈24，其中，电能量接收电路包括耦合线圈24与电源电路25，信号发送电路包括微控制器27、负载调制电路26与耦合线圈24，耦合线圈24用于接收外部电能量以及发送压力传感器28的检测信号，电源电路25的输入端与耦合线圈24连接，电源电路25的输出端分别与微控制器27和压力传感器28连接，微控制器27分别与负载调制电路26和压力传感器28连接，负载调制电路26的输入端与微控制器27连接，负载调制电路26的输出端与耦合线圈24连接。实际实现时，耦合线圈24可以是两个，分别为第一耦合线圈和第二耦合线圈，其中，第一耦合线圈用于电能量接收电路中以接收外部电能量，第二耦合线圈用于信号发送电路中以发送压力传感器28的检测信号。
40.具体地，外部电能量可以以高频电磁能量的形式耦合到压力检测装置中的耦合线圈24上，电源电路25用于对接收到的高频电能量进行整流、稳压后转化为微控制器27和压力传感器28适配的工作电压。微控制器27可采用微控制单元(microcontroller unit，mcu)，具有较低的功耗，从而可以降低压力检测装置的电路功耗，以此获得较远的电能量和数据的传输距离。
41.压力检测装置的检测信号采用负载阻抗调制的方式，通过耦合线圈24传输到外部装置。具体地，微控制器27根据压力传感器28的检测数据控制负载调制电路26改变耦合线圈24两端的电压，基于耦合线圈24与外部装置中的线圈发生电感耦合作用，耦合线圈24两端电压的变化会导致外部装置中的线圈两端电压的振幅变化，而外部装置中的线圈的电压振幅的变化可使用包络检波的原理来实现低频信号的解调，并进一步数据整形来读取检测数据，实现检测信号的传输。
42.通过上述方式，基于耦合线圈24提供了压力检测装置的工作电源，并同步将压力
检测数据传输到外部装置，结构简单，无需设置电源模块以及信号传输线，可以满足长期运行的需求。
43.请结合图3和图4，耦合线圈24包括磁片242与线圈241，线圈241设置在支架10的通道111中，并沿通道111的内壁轴向螺旋延伸，磁片242呈圆筒状并固定在线圈241的内侧，保证支架10中通道111的畅通，线圈241的两端与柔性电路板20上的引脚连接。优选地，磁片242使用铁氧体材料，具有高导磁率、聚集信号能力强的优点，有助于更多地接收电磁能量。
44.本技术的心脏分流器包括支架与压力检测装置，支架包括支架本体与支架固定部，支架本体具有用于重新分配心房血流的通道，支架固定部设置在支架本体的通道的两端；压力检测装置中，电能量接收电路与信号发送电路中的元器件设置在柔性电路板上，柔性电路板固定在支架的支架固定部和支架本体上；压力传感器分别与电能量接收电路、信号发送电路连接，并设置在支架的通道的一端。本技术在心脏分流器上设置压力传感器，并设置电能量接收电路和信号发送电路实现无源无线的工作方式，达到治疗和监测一体化的目的。
45.第二实施例
46.本技术还提供一种左心房压力监测系统，包括收发装置与如第一实施例所述的心脏分流器，收发装置与心脏分流器的压力检测装置之间无线连接，收发装置用于向压力检测装置的电能量接收电路提供电能量，以及接收压力检测装置的信号发送电路发送的压力检测信号。
47.如图8所示，主要示意了电路部分的连接方式。压力检测装置的电能量接收电路包括耦合线圈24与电源电路25，信号发送电路包括微控制器27、负载调制电路26与耦合线圈24，耦合线圈24用于接收外部电能量以及发送压力传感器28的检测信号，电源电路25的输入端与耦合线圈24连接，电源电路25的输出端分别与微控制器27和压力传感器28连接，微控制器27分别与负载调制电路26和压力传感器28连接，负载调制电路26的输入端与微控制器27连接，负载调制电路26的输出端与耦合线圈24连接。实际实现时，耦合线圈24可以是两个，分别为第一耦合线圈和第二耦合线圈，其中，第一耦合线圈用于电能量接收电路中以接收外部电能量，第二耦合线圈用于信号发送电路中以发送压力传感器28的检测信号。压力检测装置的工作过程和结构与第一实施例相同，在此不再赘述。
48.收发装置包括依次连接的高频振荡器31、高频放大器32、并联谐振线圈33、放大检波电路34、整形电路35、外部微控制器36与传输电路37，其中，高频振荡器31的频率源经高频放大器32处理后，通过并联谐振线圈33耦合至压力检测装置的耦合线圈24上，实现电能量的传递。
49.压力检测装置的检测信号通过耦合线圈24与并联谐振线圈33的电感耦合作用，发送到并联谐振线圈33，通过放大检波电路34实现低频信号的解调后，进一步通过整形电路35进行施密特整形来读取检测数据，再通过外部微控制器36发送到传输电路37，通过传输电路37传输到相应部件，例如传输到显示器进行显示。外部微控制器36可采用微控制单元(microcontroller unit，mcu)，具有较低的功耗，可以获得较远的电能量和数据的传输距离。收发装置可以设置在肩带或胸带上，以实现便携性。
50.上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因
此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。