CN103165211B - 起搏器电极线及起搏器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种起搏器电极线,其包括一导线以及一电极头,该电极头设置于所述导线一端,并与该导线电连接,该电极头用于刺激生物器官,所述电极头包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体和至少一个碳纳米管结构构成,该碳纳米管结构复合于所述基体并与所述导线电连接,该碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,部分碳纳米管从所述基体的表面露出,该露出的碳纳米管与生物器官接触。另外,本发明还涉及一种使用所述起搏器电极线的起搏器。
Description
技术领域
本发明涉及一种起搏器电极线以及一起搏器,尤其涉及一种包括碳纳米管的起搏器电极线及起搏器。
背景技术
现有技术中的起搏器一般是指一种可以植入于体内的电子治疗仪器。起搏器的基本结构一般包括脉冲发生器和电极线,该电极线与所述脉冲发生器电连接。该起搏器应用脉冲发生器发出的脉冲电流,该脉冲电流通过植入心脏、血管等人体组织的电极线刺激发病器官,从而起到治疗发病器官因电信号失常而引起的某些功能障碍的目的。
所述电极线包括连接结构、导线以及电极头,该连接结构设置于所述导线的一端,且与该导线电连接,所述电极头设置于所述导线的另一端,且与该导线电连接,该电极头通过连接结构电连接至所述脉冲发生器。因此,该脉冲发生器发出的脉冲电流可以通过所述电极线传导到所述电极头,由于该电极头与所述发病器官及组织接触,所以,该脉冲电流经过电极头到达特定区域后释放,用于刺激标的细胞。
现有技术中电极线的电极头一般由金属或合金材料构成,所以,该电极线的机械强度及韧性不够,在人体运动或某个动作下,所述起搏器的电极头会受到拉伸或弯折,长时间使用会导致所述起搏器电极线受损或断裂,因此,会影响起搏器电极线以及起搏器的使用寿命。
发明内容
有鉴于此,确有必要提供一种强度高、韧性高、使用寿命长的起搏器电极线以及使用该起搏器电极线的起搏器。
一种起搏器电极线,其包括一导线以及一电极头,该电极头设置于所述导线一端,并与该导线电连接,该电极头用于刺激生物器官,所述电极头包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体和至少一个碳纳米管结构构成,该碳纳米管结构复合于所述基体并与所述导线电连接,该碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,部分碳纳米管从所述基体的表面露出,该露出的碳纳米管与生物器官接触。
一种起搏器,其包括:一脉冲发生器以及如上所述的电极线。
本发明提供的起搏器电极线以及使用该起搏器电极线的起搏器具有以下优点:所述电极头包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体和至少一个碳纳米管结构构成,该碳纳米管结构复合于所述基体并与所述导线电连接,该碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,部分碳纳米管从所述基体的表面露出,该碳纳米管结构具有较高的强度和韧性,所以,可以提高所述起搏器电极线的强度和韧性,从而增加该起搏器电极线和起搏器的使用寿命。并且,露出的碳纳米管与生物器官接触,所以,脉冲电流可以通过电极线传递到所述生物器官的特定区域后释放,用于刺激所述生物器官。
附图说明
图1为本发明实施例提供的起搏器电极线所采用的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。
图2为本发明实施例提供的起搏器电极线所采用的碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。
图3为本发明实施例提供的起搏器电极线所采用的碳纳米管絮化膜的扫描电镜照片。
图4为本发明实施例提供的起搏器电极线所采用的非扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。
图5为本发明实施例提供的起搏器电极线所采用的扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。
图6为本发明第一实施例提供的起搏器的结构示意图。
图7为本发明第一实施例提供的起搏器中起搏器电极线的导线和电极头的剖面图。
图8为本发明第二实施例提供的起搏器的结构示意图。
图9为本发明第二实施例提供的起搏器中起搏器电极线的导线和电极头的剖面图。
主要元件符号说明
起搏器 | 100、200 |
脉冲发生器 | 10 |
电极线 | 20、40 |
连接结构 | 26、46 |
电极头 | 24、44 |
导线 | 22、42 |
导电芯 | 222、420 |
第一绝缘层 | 224、422 |
导电层 | 424 |
屏蔽层 | 226、428 |
包覆层 | 228、430 |
第二绝缘层 | 426 |
固定件 | 30 |
固定环 | 31 |
固定翼 | 32 |
基体 | 241、441 |
碳纳米管结构 | 242、442 |
感测电极 | 48 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明提供一种起搏器电极线及起搏器。起搏器包括一脉冲发生器及一电极线,该电极线与该脉冲发生器电连接,并用于在脉冲发生器与生物器官之间传递信号。
所述脉冲发生器包括外壳、电源、电脉冲发生电路、控制电路、接口等。所述电源、电脉冲发生电路、控制电路等封装于所述壳体的内部。所述电源的正极与所述壳体电连接。所述壳体的材料一般采用具有生物兼容性、耐腐蚀且不易变形的金属及合金材料。所述电源用于为脉冲发生器提供动力,电脉冲发生电路用于产生脉冲电流,控制电路用于控制所述电脉冲发生电路以产生不同的脉冲电流或开关,所述接口用于与所述连接结构电连接。脉冲发生器产生的脉冲电流通过电极线传递到特定区域后释放,用于刺激标的细胞,例如脑部细胞或是心脏肌肉细胞。
所述电极线一般包括一导线、一电极头以及一连接结构。该电极头与连接结构分别位于该导线相对设置的两端。所述导线具有良好的导电性,主要用于在脉冲发生器与电极头之间传递各种信号。所述电极头与该导线电连接,并用于接触一生物器官。该生物器官可以是心脏、大脑、胸膈、耳朵或肠胃等器官。所述连接结构与该导线电连接,且与所述脉冲发生器的连接端匹配,将所述电极线电连接于所述脉冲发生器。
所述导线为同心线状结构,其一般包括至少一个导电芯、至少一个绝缘层、一个屏蔽层以及一个包覆层。该导电芯与电极头电连接。所述绝缘层可以用于包覆所述导电芯,并使得该导电芯与所述屏蔽层电绝缘,所述包覆层包覆在所述导线的最外层。当该导线包括多个导电芯时,每一个导电芯的外表面均设置有绝缘层,各个绝缘层可以使得该多个导电芯之间电绝缘。
所述导电芯一般要求具有较好的导电性,其材料一般为MP35N,35NLT,不锈钢,碳纤维,钽,钛,锆,铌,钛基合金,铜,银,铂,铂-钇合金,铂-钯合金等金属。其中,MP35N的组成为35Co-35Ni-20Cr-10Mo,其中含有1%的钛;35NLT的组成为35Co-35Ni-20Cr-10Mo,其中含0.01%的钛。所述导电芯的材料还可以为碳纳米管,即,该导电芯还可以为由碳纳米管组成的碳纳米管线状结构。该导电芯的材料不限于此,只要是能起到导电的作用即可。
所述绝缘层应具有电绝缘的性质,其材料例如,可以为硅胶、聚亚胺酯、聚四氟乙烯、硅橡胶-聚亚胺酯共聚物,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、泡沫聚乙烯组合物或纳米粘土-高分子复合材料,该高分子材料可以选用硅树脂、聚酰胺、聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯等,该绝缘层的材料不限于此,只要是能起到电绝缘的作用即可。
所述屏蔽层用于屏蔽外部电磁干扰或外部信号干扰,所述屏蔽层的材料为金属材料或碳纳米管等导电材料。
所述包覆层为具有生物兼容性的高分子绝缘材料,如聚氨酯(polyurethane)、高纯硅橡胶等。
所述电极头可以通过导电胶与所述导线电连接。所述电极头包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体和至少一个碳纳米管结构构成,该碳纳米管结构复合于所述基体并与所述导线电连接,该碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,部分碳纳米管从所述基体的表面露出,该露出的碳纳米管与生物器官接触,并用于刺激所述生物器官。
所述基体的材料可以为高分子材料。所述高分子材料包括环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚苯烯醇、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等。
所述碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,该多个碳纳米管通过范德华力相互吸引,从而使该碳纳米管结构具有特定的形状,形成一自支撑结构。所谓“自支撑”即该碳纳米管结构不需要大面积的载体支撑,而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身特定的形状,即将该碳纳米管结构置于(或固定于)间隔设置的两个支撑体上时,位于两个支撑体之间的碳纳米管结构能够悬空保持自身特定的形状。该碳纳米管结构中相邻的碳纳米管之间具有一定间隙,从而在该碳纳米管结构中形成多个尺寸在1纳米到450纳米之间的间隙。
在碳纳米管复合结构中,基体材料填充到碳纳米管结构的间隙中,基体与碳纳米管结构中的碳纳米管紧密结合。
所述碳纳米管结构中的多个碳纳米管可以有序排列或无序排列。所谓无序排列是指碳纳米管的排列方向无规则。所谓有序排列是指碳纳米管的排列方向有规则。具体地,当碳纳米管结构包括无序排列的碳纳米管时,碳纳米管相互缠绕或者各向同性排列;当碳纳米管结构包括有序排列的碳纳米管时,碳纳米管沿一个方向或者多个方向择优取向排列。所谓“择优取向”是指所述碳纳米管结构中的大多数碳纳米管在一个方向或几个方向上具有较大的取向几率;即,该碳纳米管结构中的大多数碳纳米管的轴向基本沿同一方向或几个方向延伸。优选地,该多个碳纳米管的轴向基本沿同一方向择优取向排列。
所述碳纳米管结构包括一碳纳米管膜或碳纳米管线,该碳纳米管膜或碳纳米管线从所述基体的表面露出。当该碳纳米管结构包括多个碳纳米管膜时,该多个碳纳米管膜层叠设置。所述碳纳米管膜可以为碳纳米管拉膜、碳纳米管碾压膜或碳纳米管絮化膜。所述碳纳米管线为非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线。
请参阅图1,所述碳纳米管拉膜是由若干碳纳米管组成的自支撑结构。所述若干碳纳米管沿同一方向择优取向排列。该碳纳米管拉膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且,所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管拉膜的表面。进一步地,所述碳纳米管拉膜中多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。具体地,所述碳纳米管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然,所述碳纳米管拉膜中存在少数随机排列的碳纳米管,这些碳纳米管不会对碳纳米管拉膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所述碳纳米管拉膜之中的相邻的碳纳米管之间具有一定间隙,从而在碳纳米管拉膜中形成多个尺寸在1纳米到450纳米之间的间隙或微孔。
具体地,所述碳纳米管拉膜中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管,并非绝对的直线状,可以适当的弯曲;或者并非完全按照延伸方向上排列,可以适当的偏离延伸方向。因此,不能排除碳纳米管拉膜的基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管中并列的碳纳米管之间可能存在部分接触。
具体地,所述碳纳米管拉膜包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段。该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段包括多个相互平行的碳纳米管,该多个相互平行的碳纳米管通过范德华力紧密结合。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该碳纳米管拉膜中的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。
所述碳纳米管拉膜可通过从碳纳米管阵列直接拉取获得。可以理解,通过将多个碳纳米管拉膜平行且无间隙共面铺设或/和层叠铺设,可以制备不同面积与厚度的碳纳米管层。每个碳纳米管拉膜的厚度可为0.5纳米~100微米。当碳纳米管层包括多个层叠设置的碳纳米管拉膜时,相邻的碳纳米管拉膜中的碳纳米管的排列方向形成一夹角α,0˚≤α≤90˚。该碳纳米管拉膜具有导电异向性,该碳纳米管拉膜在其中的碳纳米管的轴向方向上的导电性大于该碳纳米管拉膜在其中的碳纳米管的径向方向上的导电性。所述碳纳米管拉膜的结构及其制备方法请参见2007年2月9日申请的,于2010年5月26日公告的第CN101239712B号中国公开专利“碳纳米管膜结构及其制备方法”。为节省篇幅,仅引用于此,但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
请参阅图2,所述碳纳米管碾压膜包括均匀分布的若干碳纳米管,该若干碳纳米管无序、沿同一方向或不同方向择优取向排列,该若干碳纳米管的轴向沿同一方向或不同方向延伸。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管相互部分交叠,并通过范德华力相互吸引,紧密结合。当该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管沿不同方向择优取向排列时,该碳纳米管碾压膜包括多个不同的区域,每个区域中的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。所述碳纳米管碾压膜之中的相邻的碳纳米管之间具有一定间隙,从而在碳纳米管碾压拉膜中形成多个尺寸在1纳米到450纳米之间的间隙或微孔。所述碳纳米管碾压膜可通过碾压一碳纳米管阵列获得。该碳纳米管阵列形成在一基底表面,所制备的碳纳米管碾压膜中的碳纳米管与该碳纳米管阵列的基底的表面成一夹角β,其中,β大于等于0度且小于等于15度(0°≤β≤15°)。优选地,所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管的轴向基本平行于该碳纳米管碾压膜的表面。依据碾压的方式不同,该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管具有不同的排列形式。该碳纳米管碾压膜的面积和厚度不限,可根据实际需要选择。该碳纳米管碾压膜的面积与碳纳米管阵列的尺寸基本相同。该碳纳米管碾压膜厚度与碳纳米管阵列的高度以及碾压的压力有关,可为1微米~100微米。所述碳纳米管碾压膜及其制备方法请参见2008年12月3日公开的,公开号为CN101314464A的中国发明专利申请公开说明书。
请参阅图3,所述碳纳米管絮化膜包括相互缠绕的碳纳米管,该碳纳米管长度可大于10厘米。所述碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、缠绕,形成网络状结构。所述碳纳米管絮化膜各向同性。所述碳纳米管絮化膜中的碳纳米管为均匀分布,无规则排列,形成大量的微孔,每个微孔的尺寸在1纳米到450纳米之间。可以理解,所述碳纳米管絮化膜的长度、宽度和厚度不限,可根据实际需要选择,厚度可为1微米~ 100微米。所述碳纳米管絮化膜及其制备方法请参见2008年10月15日公开的,公开号为CN101284662A的中国发明专利申请公开说明书。
请参阅图4,所述非扭转的碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向排列的碳纳米管。进一步地,所述非扭转的碳纳米管线中大多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。该非扭转的碳纳米管线为将碳纳米管拉膜通过有机溶剂处理得到。
请参阅图5,所述扭转的碳纳米管线包括多个绕碳纳米管线轴向螺旋排列的碳纳米管。该扭转的碳纳米管线为采用一机械力将所述碳纳米管拉膜两端沿相反方向扭转获得。
所述碳纳米管线及其制备方法具体请参见范守善等人于2002年9月16日申请的,于2008年8月20日公告的第CN100411979C号中国公告专利 “一种碳纳米管绳及其制造方法”,以及于2005年12月16日申请的,于2007年6月20日公开的第CN1982209A号中国公开专利申请 “碳纳米管丝及其制作方法”。为节省篇幅,仅引用于此,但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
进一步地,可采用一挥发性有机溶剂处理该扭转的碳纳米管线。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下,处理后的扭转的碳纳米管线中相邻的碳纳米管通过范德华力紧密结合,使扭转的碳纳米管线的直径及比表面积减小,密度及强度增大。
由于该碳纳米管线为采用有机溶剂或机械力处理上述碳纳米管拉膜获得,该碳纳米管拉膜为自支撑结构,所以该碳纳米管线为自支撑结构。另外,该碳纳米管线中相邻碳纳米管间存在间隙,故该碳纳米管线具有大量微孔。
所述起搏器根据应用部位的不同,可以分为心脏起搏器、脑起搏器、耳起搏器、肠胃起搏器或膈肌起搏器。本发明以心脏起搏器以及应用于该心脏起搏器的电极线为例,进一步阐述本发明。
请参阅图6,本发明第一实施例提供一种心脏起搏器100。所述心脏起搏器100包括:一脉冲发生器10以及一与该脉冲发生器电连接的电极线20,该电极线20为单极性电极线,且包括一导线22、一电极头24以及一连接结构26。该电极头24固定于该导线22的一端,并与该导线22电连接,用于直接与心脏接触。所述连接结构26固定于导线22的另一端,并于该导线22电连接,该连接结构26与该脉冲发生器10的连接端匹配,因此,该连接结构26可以使得所述导线22与该脉冲发生器10电连接。所述脉冲发生器10包括外壳、电源、电脉冲发生电路、控制电路、接口等。该外壳材料为钛金属,用于保护其内部结构。
请参阅图7,所导线22为同心柱形线状结构,其包括一个铂-钇合金导电芯222、一个包覆于该导电芯222表面的聚四氟乙烯第一绝缘层224、一个包覆于该第一绝缘层224表面的碳纳米管屏蔽层226以及一个包覆于该屏蔽层126表面的聚氨酯包覆层228。
所述导线22为中空的螺旋形结构。所述中空的螺旋形结构可使所述导线22保持一定的弹性,从而可提高该电极线20的使用寿命。该中空的螺旋形结构的线圈直径可为4毫米至6毫米。优选地,所述螺旋形的线圈直径为5毫米。该中空的螺旋形结构的螺距可为0毫米至10毫米。不限于此,所述导线22也可以为实心或空心的线形结构。
所述电极头24包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体241和三个碳纳米管结构242构成。三个碳纳米管结构242平行且间隔一定距离设置于所述基体241中。各个碳纳米管结构242均由多个碳纳米管组成,该多个碳纳米管沿同一方向择优取向排列,所有碳纳米管结构中的碳纳米管均沿同一方向择优取向排列。且各个碳纳米管结构242的一端与所述导线22电连接,另一端从所述基体241的表面露出,即,部分碳纳米管从所述基体241的表面露出,用于刺激所述生物器官。
所述碳纳米管结构242由至少一个碳纳米管拉膜组成,该碳纳米管拉膜是由若干碳纳米管组成的自支撑结构。所述若干碳纳米管沿同一方向择优取向排列。当所述碳纳米管结构242由多个碳纳米管拉膜组成时,该多个碳纳米管拉膜层叠设置,且相邻碳纳米管拉膜中的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。
各个碳纳米管结构242之间平行且间隔设置,所述基体材料填充至该间隔,使各个碳纳米管结构242间隔开一定距离,并由该基体241支撑。各个碳纳米管结构中的相邻碳纳米管之间形成有间隙,所述基体材料填充至所述间隙,形成碳纳米管复合结构。
所述起搏器电极线20进一步包括一固定件30,该固定件30套设于所述电极线20靠近电极头24的一端,该固定件30包括一固定环31及多个固定翼32,其材料可为聚氨酯(polyurethane)或高纯硅橡胶等具有生物兼容性的高分子材料。所述固定环31为一圆筒状结构,所述固定翼32为由该固定环31的外表面向远离固定环31的中心轴方向延伸的棒状结构,其轴向与固定环31中心轴的夹角为30º至60º,且其延伸方向为背离固定件30所在的电极线20一端,从而形成倒钩结构。所述固定件30植入人体后,固定翼32被人体纤维组织包绕,从而进一步牢固的固定所述起搏器电极线20,防止该搏器电极线20从所述发病器官及组织内滑动、脱落。所述固定件30的结构不限于此,也可以为凸缘状结构或螺旋状结构,只要是所述电极线20植入人体后,固定件30被人体纤维组织包绕,从而进一步牢固的固定所述起搏器电极线20,防止该搏器电极线20从所述发病器官及组织内滑动、脱落即可。
所述心脏起搏器100在应用时,将所述心脏起搏器100中的电极线20植入心脏,并使心脏起搏器电极线20的电极头24与待治疗区域的细胞接触,启动起搏器脉冲发生器10,电极线20将脉冲发生器10产生的脉冲电流传导到心脏起搏器电极线20的电极头24,然后该电极头24将脉冲电流传递到治疗区域的细胞,达到刺激细胞的目的。因此,该电极线20可以刺激发病器官及组织,从而起到治疗发病器官及组织因电信号失常而引起的某些功能障碍的目的。通过测量脉冲发生器壳体和所述电极头24之间的电位差,即可识别发病器官及组织内的情况,根据该情况和病人的状况调整所述脉冲发生器10产生的脉冲电流的频率以及强弱等参数来刺激发病器官及组织。
另外,所述电极线20中碳纳米管沿同一方向择优取向排列,即,该碳纳米管的延伸方向基本一致,且所述碳纳米管的轴向即延伸方向具有较优的导电性,所以,该电极头24充分利用了碳纳米管轴向导电性较优特性,从而提高了电极头24的导电性,并且,直接利用所述碳纳米管刺激发病器官及组织,进而可以提高所述心脏起搏器100的灵敏度以及效率。
当病人病情发作时,会发生肢体乱动、痉挛等情况,往往传统的起搏器中的电极头一般由金属或合金组成,所以,该电极头的机械强度及韧性不够,在人体运动或某个动作下,所述起搏器的电极线会受到拉伸或弯折,长时间使用会导致所述起搏器电极线受损或断裂,但是,本实施例中,由于所述电极头24中的碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,所以该电极头24具有较优的机械强度和韧性,比传统电极头更抗拉伸,从而可以提高所述起搏器电极线20以及所述心脏起搏器100的使用寿命。
请参阅图8,本发明第二实施例提供一心脏起搏器200,该心脏起搏器200包括:一脉冲发生器10以及一与该脉冲发生器电连接的电极线40,该电极线40为双极性电极线,且包括一导线42、一电极头44以及一连接结构46。该电极头44固定于该导线42的一端,并与该导线42电连接,用于直接与心脏接触。所述连接结构46固定于导线42的另一端,并与该导线42电连接,该连接结构46与该脉冲发生器10的连接端匹配,因此,该连接结构46可以使得所述导线42与该脉冲发生器10电连接。所述脉冲发生器10包括外壳、电源、电脉冲发生电路、控制电路、接口等。该外壳材料为钛金属,用于保护其内部结构。
请参阅图9,该导线42为同心柱形线状结构,其包括一个铂-钇合金导电芯420、一个包覆于该导电芯420表面的聚四氟乙烯第一绝缘层422、一包覆在该第一绝缘层422的外表面的铜导电层424,一个包覆于该铜导电层424表面的聚四氟乙烯第二绝缘层426,一设置在该聚四氟乙烯第二绝缘层426的外表面的碳纳米管屏蔽层428以及一设置在该碳纳米管屏蔽层428的外表面的聚氨酯包覆层430以及至少一个感测电极48。本实施例中,所述导线42包括一个感测电极48,该感测电极48套设于所述铜导电层424,并与该铜导电层124电连接。
所述导线42为中空的螺旋形结构。所述中空的螺旋形结构可使所述导线42保持一定的弹性,从而可提高该电极线40的使用寿命。该中空的螺旋形结构的线圈直径可为4毫米至6毫米。优选地,所述螺旋形的线圈直径为5毫米。该中空的螺旋形结构的螺距可为0毫米至10毫米。不限于此,所述导线22也可以为实心或空心的线形结构。
所述电极头44包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体441和一个碳纳米管结构442构成。该碳纳米管结构442为一非扭转碳纳米管线,该非扭转碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向排列的碳纳米管,进一步地,所述非扭转的碳纳米管线中大多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。相邻碳纳米管之间形成有多个间隙,所述基体材料填充至该间隙,形成碳纳米管复合结构。该碳纳米管结构的一端与所述导线40电连接,另一端从所述基体441的表面露出,即,部分碳纳米管从所述基体441的表面露出,用于刺激所述生物器官。
所述心脏起搏器200进一步包括一固定件30,该固定件30套设于所述电极线靠近电极头44的一端,且其结构与第一实施例中的固定件30的结构相同。
所述起搏器200在应用时,可以将所述起搏器200中的电极线40植入心脏,并使起搏器电极线40的电极头44与待治疗区域的细胞接触,启动起搏器脉冲发生器10,电极线40将脉冲发生器10产生的脉冲电流传导到心脏起搏器电极线40的电极头44,然后该电极头44将脉冲电流传递到治疗区域的细胞,达到刺激细胞的目的。因此,该电极线40可以刺激发病器官及组织,从而起到治疗发病器官及组织因电信号失常而引起的某些功能障碍的目的。通过测量该感测电极48和所述电极头44之间的电位差,即可识别发病器官及组织内的情况,根据该情况和病人的状况调整所述脉冲发生器10产生的脉冲电流的频率以及强弱等参数来刺激发病器官及组织。
本发明实施例提供的起搏器电极线以及使用该起搏器电极线的起搏器具有以下优点:首先,所述电极头包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体和至少一个碳纳米管结构构成,该碳纳米管结构复合于所述基体并与所述导线电连接,该碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,部分碳纳米管从所述基体的表面露出,该碳纳米管结构具有较高的强度和韧性,所以,可以提高所述起搏器电极线的强度和韧性,从而增加该起搏器电极线和起搏器的使用寿命。并且,露出的碳纳米管与生物器官接触,所以,脉冲电流可以通过电极线传递到所述生物器官的特定区域后释放,用于刺激所述生物器官。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (12)
1.一种起搏器电极线,其包括一导线以及一电极头,该电极头设置于所述导线一端,并与该导线电连接,该电极头用于刺激生物器官,其特征在于,所述电极头包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构由一基体和多个碳纳米管结构构成,该多个碳纳米管结构间隔设置于所述基体并与所述导线电连接,该碳纳米管结构由多个碳纳米管组成,部分碳纳米管从所述基体的表面露出,该露出的碳纳米管与生物器官接触。
2.如权利要求1所述的起搏器电极线,其特征在于,所述碳纳米管结构包括碳纳米管膜或碳纳米管线。
3.如权利要求2所述的起搏器电极线,其特征在于,所述碳纳米管膜或碳纳米管线从所述基体的表面露出。
4.如权利要求2所述的起搏器电极线,其特征在于,所述碳纳米管膜中的碳纳米管首尾相连沿同一方向择优取向排列。
5.如权利要求2所述的起搏器电极线,其特征在于,所述碳纳米管膜中的碳纳米管相互缠绕,该碳纳米管结构为各向同性。
6.如权利要求2所述的起搏器电极线,其特征在于,所述碳纳米管线为非扭转的碳纳米管线,该非扭转的碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向排列的碳纳米管。
7.如权利要求2所述的起搏器电极线,其特征在于,所述碳纳米管线为扭转的碳纳米管线,该扭转的碳纳米管线包括多个绕碳纳米管线轴向螺旋排列的碳纳米管。
8.如权利要求1所述的起搏器电极线,其特征在于,所述碳纳米管结构中的碳纳米管之间存在间隙,所述基体材料填充于所述碳纳米管结构中的间隙内。
9.如权利要求1所述的起搏器电极线,其特征在于,所述基体的材料为高分子材料。
10.如权利要求9所述的起搏器电极线,其特征在于,所述高分子材料为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚苯烯醇、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
11.如权利要求1所述的起搏器电极线,其特征在于,进一步包括一固定件,该固定件套设于所述电极线靠近电极头的一端,所述固定件包括一固定环及多个固定翼,该多个固定翼为由所述固定环的外表面向远离固定环的中心轴方向延伸的棒状结构,其轴向与固定环中心轴的夹角为30°至60°。
12.一种起搏器,其包括:一脉冲发生器以及如权利要求1至11项任意一项所述的起搏器电极线。
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