CN105337017B - 一种纽扣式植入医疗诊断器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纽扣式植入医疗诊断器，包括有植入式电子医疗单元，还包括有盘状底壳，所述底壳内设有用于容纳植入式电子医疗单元的容纳腔；还包括有覆盖于底壳开口的隔离板；所述隔离板上设有用于放置天线的盘状中壳；还包括有用于覆盖中壳开口的盖壳；所述中壳内设有用于让植入式电子医疗单元与外界通信用的通信天线；其结构合理、对人体无刺痛感、内部结构设置合理、其置于其内的天线频率范围宽、隔离度较好、增益高；为植入式医疗诊断器的研发提供了较好的安装模块，各公司只需要将自己的植入式电子医疗单元设计成能置入本底壳的形状和厚度或者大小，便能实现较好的通信质量。

Description

一种纽扣式植入医疗诊断器

技术领域

本发明涉及一种纽扣式植入医疗诊断器。

背景技术

目前，植入式医疗仪器种类很多，如植入式心脏起搏器、脑起搏器、神经刺激器、肌肉刺激器、心电记录器等，现在还出现植入在人体内的诊断器，用于实时诊断患者的心跳、脉动、血压或者其他信息，和其他植入式医疗仪器一样，其依然需要和外界进行通信，才能将信息实时传出去。目前诊断器一般由独特设计的小装置盒以及设于装置盒内的植入式电子医疗单元；再加上用于让植入式电子医疗单元与外界的天线组成，植入式电子医疗单元一般含有检测电路、检测器、电池等。但是，植入式医疗诊断器均存在一定的问题，包括电池寿命、材料等，但其中最大的一个问题就是通信质量的好坏，由于植入式医疗诊断装置其空间大小有限，因此往往置于其内的天线均会有频率范围窄、隔离度较差、增益底等缺点，这严重影响着通信质量因此也严重影响着诊断质量。因此，设计一款其内置天线能有较大隔离度和较宽的频段范围的植入式医疗装置是亟需迫切需要解决的问题；另外，还需要解决的是植入式医疗诊断器的结构构造，器能有效降低对身体的刺痛感，又能结构合理。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种纽扣式植入医疗诊断器。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种纽扣式植入医疗诊断器，包括有植入式电子医疗单元，还包括有盘状底壳，所述底壳内设有用于容纳植入式电子医疗单元的容纳腔；还包括有覆盖于底壳开口的隔离板；所述隔离板上设有用于放置天线的盘状中壳；还包括有用于覆盖中壳开口的盖壳；所述中壳内设有用于让植入式电子医疗单元与外界通信用的通信天线。

其中，所述盖壳的顶部为圆弧面。

其中，所述通信天线包括有一个由第一外边至第六外边首尾依次连接的正六边形外框；所述通信天线还包括有一个由第一内边至第六内边首尾依次连接的正六边形内框；

还包括有三个相同的振子单元，所述振子单元包括有第一支臂和第二支臂；所述第一支臂向第二支臂一侧倾斜延伸出有第一斜臂，所述第二支臂向第一支臂一侧倾斜延伸出有第二斜臂；所述第一斜臂和第二斜臂与水平面夹角相同，长度相同；所述第一支臂与第二支臂之间设有第一辐射单元；所述第一斜臂与第二斜臂之间设有第二辐射单元；

所述第一辐射单元包括有一端连接于第一支臂的第一横臂，所述第一横臂的自由端斜向下延伸出有第一支撑臂，所述第一支撑臂上斜向上延伸有多个平行的第一辐射臂；还包括有一端连接于第二支臂的第二横臂，所述第二横臂的自由端斜向上延伸出有第二支撑臂，所述第二支撑臂上斜向下延伸有多个与第一辐射臂对应的、且平行设置的第二辐射臂；

所述第二辐射单元包括有一端连接于第一斜臂的第三横臂，所述第三横臂的自由端设有与第三横臂垂直的第三支撑臂，所述第三支撑臂向第二斜臂一侧垂直延伸有多条第三辐射臂；还包括有一端连接于第二斜臂的第四横臂，所述第四横臂的自由端设有与第四横臂垂直的第四支撑臂，所述第四支撑臂向第一斜臂一侧垂直延伸有多条第四辐射臂；所述第三辐射臂与第四辐射臂交叉设置；

所述三个振子单元的第一支臂分别与第一内边、第三内边、第五内边相连，所述三个振子单元的第二支臂分别与第一外边、第三外边、第五外边相连；

所述隔离板为正六边形的金属板，所述隔离板上设有多个六边形的通孔。

其中，所述第一辐射臂与第二辐射臂的数量相同；设所述第一辐射臂的数量为N；所述第三辐射臂与第四辐射臂的数量相同；设第三辐射臂的数量为M；所述N=M*3+1；所述六边形通孔数量为M*6。

其中，所述第一支臂和第二支臂的宽度相同。

其中，还包括有设于第三支撑臂和第四支撑臂上的多个隔离孔；所述隔离孔直径不超过1mm。

其中，所述隔离孔的数量为四个。其中，第三辐射臂至第四支撑臂的距离与第四辐射臂至第三支撑臂的距离相同。其中，所述底壳的底面和盖壳的顶面均设有用于将两者紧固在一起的捆绑槽；其中，所述底壳和盖壳的外表面均喷涂有食品级防腐涂层；其中，所述底壳开口上设有密封胶圈，所述中壳的开口上也设有密封胶圈。

本发明的有益效果为：其结构合理、对人体无刺痛感、内部结构设置合理、其置于其内的天线频率范围宽、隔离度较好、增益高；为植入式医疗诊断器的研发提供了较好的安装模块，各公司只需要将自己的植入式电子医疗单元设计成能置入本底壳的的形状和厚度或者大小，便能实现较好的通信质量。

附图说明

图1是本发明刨去天线部分的截面图；

图2是本发明的通信天线的俯视图；

图3是本发明的隔离板的俯视图；

图4是本发明的振子单元的结构示意图；

图5是本发明的通信天线与隔离板不合配时的频率范围仿真测试图；

图6是本发明的通信天线与隔离板合配时的频率范围仿真测试图；

图7是本发明的通信天线的方向图；

图1至图7中的附图标记说明：

1-底壳；2-隔离板；21-通孔；3-中壳；4-密封胶圈；5-盖壳；6-捆绑槽；

71-第一外边；81-第一内边；

911-第一支臂；912-第二支臂；

921-第一斜臂；922-第二斜臂；931-第一横臂；932-第二横臂；933-第三横臂；934-第四横臂；941-第一支撑臂；942-第二支撑臂；943-第三支撑臂；944-第四支撑臂；951-第一辐射臂；952-第二辐射臂；953-第三辐射臂；954-第四辐射臂。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

实施例1。

如图1至图7所示，本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，包括有植入式电子医疗单元，还包括有盘状底壳1，所述底壳1内设有用于容纳植入式电子医疗单元的容纳腔；还包括有覆盖于底壳1开口的隔离板2；所述隔离板2上设有用于放置天线的盘状中壳3；还包括有用于覆盖中壳3开口的盖壳5；所述中壳3内设有用于让植入式电子医疗单元与外界通信用的通信天线。本发明为植入式医疗诊断器的研发提供了较好的安装模块，各公司只需要将自己的植入式电子医疗单元设计成能置入本底壳1的的形状和厚度或者大小，便能实现较好的通信质量。本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，所述盖壳5的顶部为圆弧面。其可以有效防止刺伤或者刺痛患者，减轻患者的植入疼痛感。

本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，所述通信天线包括有一个由第一外边71至第六外边首尾依次连接的正六边形外框；所述通信天线还包括有一个由第一内边81至第六内边首尾依次连接的正六边形内框；还包括有三个相同的振子单元，所述振子单元包括有第一支臂911和第二支臂912；所述第一支臂911向第二支臂912一侧倾斜延伸出有第一斜臂921，所述第二支臂912向第一支臂911一侧倾斜延伸出有第二斜臂922；所述第一斜臂921和第二斜臂922与水平面夹角相同，长度相同；所述第一支臂911与第二支臂912之间设有第一辐射单元；所述第一斜臂921与第二斜臂922之间设有第二辐射单元；所述第一辐射单元包括有一端连接于第一支臂911的第一横臂931，所述第一横臂931的自由端斜向下延伸出有第一支撑臂941，所述第一支撑臂941上斜向上延伸有多个平行的第一辐射臂951；还包括有一端连接于第二支臂912的第二横臂932，所述第二横臂932的自由端斜向上延伸出有第二支撑臂942，所述第二支撑臂942上斜向下延伸有多个与第一辐射臂951对应的、且平行设置的第二辐射臂952；所述第二辐射单元包括有一端连接于第一斜臂921的第三横臂933，所述第三横臂933的自由端设有与第三横臂933垂直的第三支撑臂943，所述第三支撑臂943向第二斜臂922一侧垂直延伸有多条第三辐射臂953；还包括有一端连接于第二斜臂922的第四横臂934，所述第四横臂934的自由端设有与第四横臂934垂直的第四支撑臂944，所述第四支撑臂944向第一斜臂921一侧垂直延伸有多条第四辐射臂954；所述第三辐射臂953与第四辐射臂954交叉设置；所述三个振子单元的第一支臂911分别与第一内边81、第三内边、第五内边相连，所述三个振子单元的第二支臂912分别与第一外边71、第三外边、第五外边相连；所述隔离板2为正六边形的金属板，所述隔离板2上设有多个六边形的通孔21。

通过不小于500次的微带电路结构设计，以及通过不低于500次仿真试验和参数调整下，最终确定了上述天线结构和与之配合的隔离板2结构，该天线与隔离板2配合时具备较宽的频率范围以及较好的隔离度和方向性以及增益性能，完全符合使用要求，提升了植入式医疗装置的通信性能。

尤其是当除去该结构隔离板2或者放置普通金属隔离板2，如图5，该天线带宽可用频率范围仍然高达1.8GHz至2.8GHz；基本满足通信频段的要求，其增益也较高，频带内平均增益大于9.0dBi；满足实际使用需要。该形状隔离板2的设计也是通过仿真和不断试验设计得出，其中，当将本隔离板2放置其他现有技术天线配合时包括螺旋立体天线，其匹配性不高，隔离性能增强不明显，在测试普通天线时，配合上本隔离板2，平均增益增加0.01-0.15dBi或不增加，隔离性能不变，频段无改变。而在实际测试与测试之前的仿真中可以得知，当本方案中的通信天线与本方案的隔离板2配合时测试，本方案的通信天线的带宽、隔离度、增益方面均超过不加隔离板2时的天线设计，其中配合后的仿真值如图6。该整体天线系统带宽可用频率范围达到了1.5GHz至3.0GHz；其增益也明显增加，频带内平均增益大于9.5dBi，相比上升0.5dBi；另外其隔离度如果图频带内隔离度，隔离度表现较好，如图6，在S3中可以看出在频率范围内隔离度大于25.5dB。其方向性也好，如图7所述，其为全向性天线。

实施例2。

本实施例与上述实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器的区别在于设定了具体的参数特征，为达到最佳性能和最稳定的性能，设置如下参数：所述第一辐射臂951与第二辐射臂952的数量相同；设所述第一辐射臂951的数量为N；所述第三辐射臂953与第四辐射臂954的数量相同；设第三辐射臂953的数量为M；所述N=M*3+1；所述六边形通孔21数量为M*6。上述参数在不断测试和调整中得出，其为最稳定和性能最佳的具体参数，具体实际测试结HFSS15软件计算得出，该整体系统天线带宽可用频率范围在1.5GHz至3.0GHz内部调频；频带内平均增益大于9.5dBi，阻抗降低；在频率范围内隔离度大于26dB；在实际测试中发现，外界环境的变化，如温度、磁场影响的变化在一定范围内，例如温度在10度上下的幅度变化，采用上述参数和特定数值时，其稳定性很强，频段保持度较好。

本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，所述第一支臂911和第二支臂912的宽度相同。本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，还包括有设于第三支撑臂943和第四支撑臂944上的多个隔离孔；所述隔离孔直径不超过1mm。本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，所述隔离孔的数量为四个。本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，第三辐射臂953至第四支撑臂944的距离与第四辐射臂954至第三支撑臂943的距离相同。

本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，所述底壳1的底面和盖壳5的顶面均设有用于将两者紧固在一起的捆绑槽6；本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，所述底壳1和盖壳5的外表面均喷涂有食品级防腐涂层；用于防腐，提高本发明的使用寿命。本实施例所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，所述底壳1开口上设有密封胶圈4，所述中壳3的开口上也设有密封胶圈4。期防止血液或者组织液进入墙体内，对装置造成损坏。

以上所述仅是本发明的几个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种纽扣式植入医疗诊断器，包括有植入式电子医疗单元，其特征在于：还包括有盘状底壳（1），所述底壳（1）内设有用于容纳植入式电子医疗单元的容纳腔；还包括有覆盖于底壳（1）开口的隔离板（2）；所述隔离板（2）上设有用于放置天线的盘状中壳（3）；还包括有用于覆盖中壳（3）开口的盖壳（5）；所述中壳（3）内设有用于让植入式电子医疗单元与外界通信用的通信天线；

所述底壳（1）的底面和盖壳（5）的顶面均设有用于将两者紧固在一起的捆绑槽（6）；

所述底壳（1）和盖壳（5）的外表面均喷涂有食品级防腐涂层；

所述底壳（1）开口上设有密封胶圈（4），所述中壳（3）的开口上也设有密封胶圈（4）；

所述盖壳（5）的顶部为圆弧面；

所述通信天线包括有一个由第一外边（71）至第六外边首尾依次连接的正六边形外框；所述通信天线还包括有一个由第一内边（81）至第六内边首尾依次连接的正六边形内框；

还包括有三个相同的振子单元，所述振子单元包括有第一支臂（911）和第二支臂（912）；所述第一支臂（911）向第二支臂（912）一侧倾斜延伸出有第一斜臂（921），所述第二支臂（912）向第一支臂（911）一侧倾斜延伸出有第二斜臂（922）；所述第一斜臂（921）和第二斜臂（922）与水平面夹角相同，长度相同；所述第一支臂（911）与第二支臂（912）之间设有第一辐射单元；所述第一斜臂（921）与第二斜臂（922）之间设有第二辐射单元；

所述第一辐射单元包括有一端连接于第一支臂（911）的第一横臂（931），所述第一横臂（931）的自由端斜向下延伸出有第一支撑臂（941），所述第一支撑臂（941）上斜向上延伸有多个平行的第一辐射臂（951）；还包括有一端连接于第二支臂（912）的第二横臂（932），所述第二横臂（932）的自由端斜向上延伸出有第二支撑臂（942），所述第二支撑臂（942）上斜向下延伸有多个与第一辐射臂（951）对应的、且平行设置的第二辐射臂（952）；

所述第二辐射单元包括有一端连接于第一斜臂（921）的第三横臂（933），所述第三横臂（933）的自由端设有与第三横臂（933）垂直的第三支撑臂（943），所述第三支撑臂（943）向第二斜臂（922）一侧垂直延伸有多条第三辐射臂（953）；还包括有一端连接于第二斜臂（922）的第四横臂（934），所述第四横臂（934）的自由端设有与第四横臂（934）垂直的第四支撑臂（944），所述第四支撑臂（944）向第一斜臂（921）一侧垂直延伸有多条第四辐射臂（954）；所述第三辐射臂（953）与第四辐射臂（954）交叉设置；

所述三个振子单元的第一支臂（911）分别与第一内边（81）、第三内边、第五内边相连，所述三个振子单元的第二支臂（912）分别与第一外边（71）、第三外边、第五外边相连；

所述隔离板（2）为正六边形的金属板，所述隔离板（2）上设有多个六边形的通孔（21）。

2.根据权利要求1所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，其特征在于：所述第一辐射臂（951）与第二辐射臂（952）的数量相同；设所述第一辐射臂（951）的数量为N；所述第三辐射臂（953）与第四辐射臂（954）的数量相同；设第三辐射臂（953）的数量为M；所述N=M*3+1；所述六边形通孔（21）数量为M*6。

3.根据权利要求1所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，其特征在于：所述第一支臂（911）和第二支臂（912）的宽度相同。

4.根据权利要求1所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，其特征在于：还包括有设于第三支撑臂（943）和第四支撑臂（944）上的多个隔离孔；所述隔离孔直径不超过1mm。

5.根据权利要求4所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，其特征在于：所述隔离孔的数量为四个。

6.根据权利要求1所述的一种纽扣式植入医疗诊断器，其特征在于：第三辐射臂（953）至第四支撑臂（944）的距离与第四辐射臂（954）至第三支撑臂（943）的距离相同。