脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置

摘要

本专利申请公开了脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，包括体外磁场产生侧和体内磁场感应侧；所述体外磁场产生侧包括形成回路的电刺激脉冲发生器和电磁转换线圈；所述体内磁场感应侧包括微创手术固定于侧腹部皮下的环形外壳以及设置在环形外壳内的体内磁场感应电路；所述体内磁场感应电路包括与体外电刺激脉冲发生器通过电磁耦合感应进行脉冲功率接受的多个感应脉冲发生器、与每个感应脉冲发生器对应连接形成回路的电极丝以及与各个感应脉冲发生器和电极丝形成的回路分别连通的可变电容电池；环形外壳内设置有可沿环形外壳轴向向下伸展的伸缩管；伸缩管均匀分布在环形外壳的内壁上。

权利要求

1.脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，包括体外磁场产生侧和体内磁场感应侧；所述体外磁场产生侧包括形成回路的体外电刺激脉冲发生器和电磁转换线圈；其特征在于：所述体内磁场感应侧包括可与体外电刺激脉冲发生器通过电磁耦合感应进行脉冲功率接收的体内电磁转换脉冲发生器以及与沿着脊椎轴向设置的电极丝；所述体内电磁转换脉冲器包括多个分别为电极丝提供脉冲刺激的电磁脉冲发生器；

所述体内磁场感应侧包括固定于侧腹部皮下的环形外壳，所述体内电磁转换脉冲发生器设置在环形外壳内；所述环形外壳上设置有可供电极丝伸出环形外壳的伸缩管。

2.根据权利要求1所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述体外电刺激脉冲发生器包括用来实现电路电压稳定的电源管理模块，用来实现能量放大的E类放大器模块，用来进行体内外能量传输的无线发射电路模块，用来对传输信号进行调制的调制模块，以及与各个模块分别连接的微控制器；所述微控制器向调制模块发送刺激参数，调制模块进行信号调制并将调至后的数字信号传输给E类放大器模块。

3.根据权利要求1所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述环形外壳内沿着环形外壳的连通方向布置有与可变电容电池连接的总感应线圈；所述伸缩管与环形外壳的连通处设置有磁场感应接收线圈；总感应线圈的轴线与各个磁场感应接收线圈的轴线均垂直。

4.根据权利要求1所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述环形外壳的内壁上涂有散热层，所述环形外壳的外壁上涂有吸热层。

5.根据权利要求1所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述体内电磁转换脉冲发生器包括依次连接的并联谐振电路、倍压整流电路、解调电路以及刺激脉冲波形产生电路。

6.根据权利要求1所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述体内电磁转换脉冲发生器包括均匀设置在环形外壳内的四个，且每个体内电磁转换脉冲发生器分别与总感应线圈连接。

7.根据权利要求6所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述环形外壳内设有装有生理盐水的环形水囊，所述环形水囊内设有可随生理盐水流动而转动的转动轮以及设置在转动轮两侧用来为转动轮提供固定磁场的两个磁性相反的磁铁片；所述转动轮上设置有与可变电容电池连通的环形线圈。

8.根据权利要求7所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述环形水囊与所述环形外壳同轴线；所述环形水囊内间隔设置有用来支撑环形水囊的圆环，所述转动轮沿着圆环的轴线方向转动；两个磁铁片设置在圆环上。

9.根据权利要求7所述的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，其特征在于：所述环形外壳和所述环形水囊一体成型，且所述环形外壳和环形水囊均采用食用胶制成。

说明书

脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置

技术领域

[0001] 本发明涉及脊髓电刺激领域，具体涉及一种脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置。

背景技术

[0002] 电源植入式脊髓电刺激（Spinal cord stimulation, SCS）神经调控技术控制顽固性神经痛是目前世界认可的最先进方法。成本昂贵是SCS植入术最重要的应用瓶颈，普通百姓很难支付其高额费用。占成本85%的固定容量电池和微电脑脉冲发生器，每隔2-7年需要重新手术置换，不仅花费昂贵，而且会让患者反复遭受手术的痛苦。

[0003] 为了解决采用原电池供电的植入式医疗仪器普遍价格昂贵但使用寿命较短问题，人们研制了体外电能耦合功率传输装置。体外电能耦合功率传输装置包括体内磁场感应侧和体外磁场产生侧。体外电能耦合功率传输装置将固定电容电池改为可充电的可变电容电池，可变电容电池与微电脑脉冲发生器以及感应线圈一起形成回路，作为体内磁场感应侧一起植入人体。体外磁场产生侧包括电磁转换线圈。体外磁场产生侧通过电磁转换线圈中的电流变化产生的变化磁场使体内磁场感应侧形成的回路在电磁感应的作用下产生电流，在对可变电容电池进行充电的同时，微电脑脉冲发生器工作发出脉冲电流刺激脊髓，达到脊髓电刺激作用。

[0004] 现在的体外电能耦合功率传输装置虽然解决了体外充电的问题，但是体内电磁感应侧中的微电脑脉冲发生器体积较大，整体植入和取出都较麻烦。且微电脑脉冲发生器整体植入人体内，一旦发生故障不好维修，仍然需要手术取出进行更换。仍然会存在手术的问题。因此，现有的体外电能耦合功率传输装置虽然有效减少了再次手术的风险，但是却无法避免。

[0005] 因此，现在急需研制出一种不仅可以体外充电还能避免再次手术风险的脊髓电刺激专用体内外电能耦合传输装置。

发明内容

[0006] 本发明意在提供一种脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，以解决现有体外电能耦合功率传输装置不能避免再次手术风险的问题。

[0007] 为解决以上问题，提供如下方案：

[0008] 方案一：本方案中的脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，包括体外磁场产生侧和体内磁场感应侧；所述体外磁场产生侧包括形成回路的体外电刺激脉冲发生器和电磁转换线圈；所述体内磁场感应侧包括可与体外电刺激脉冲发生器通过电磁耦合感应进行脉冲功率接收的体内电磁转换脉冲发生器以及与沿着脊椎轴向设置的电极丝；所述体内电磁转换脉冲器包括多个分别为电极丝提供脉冲刺激的电磁脉冲发生器。

[0009] 名词解释：

[0010] 电磁耦合感应：指电磁感应和电磁耦合。电磁感应指在变化的磁通量中闭合回路中形成感应电流。电磁耦合指变化的电场会产生磁场，而变化的磁场又会变成电场，磁场和电场相辅相生，相互影响即为电磁耦合。

[0011] 工作原理及有益效果：

[0012] 工作时，首先将体外磁场产生侧的电磁转换线圈对准体内电磁转换脉冲发生器中的一个电磁脉冲发生器。体外磁场产生侧的电磁转换线圈需要对体内电磁转换脉冲发生器中的对应电磁脉冲发生器进行磁场变化，才能使该体内电磁转换脉冲发生器以及与之连接的电极丝向脊椎进行脉冲电刺激。启动体外磁场产生侧，使电刺激脉冲发生器和体内电磁转换脉冲发生器进行电磁耦合功率传输。将电刺激脉冲发生器靠近人的皮肤，使体内电磁转换脉冲发生器在电磁感应的作用下在被对准的该电磁脉冲发生器和电极丝形成的回路中产生电流。该电磁脉冲发生器开始工作，将产生的脉冲电刺激传递到电极丝上。使电极丝产生电刺激，通过刺激脊椎来刺激里面的脊髓，达到阻止疼痛的目的。

[0013] 多个电磁脉冲发生器分别为电极丝提供脉冲刺激，这样可以减小每个电磁脉冲发生器的功率，进而减小每个电磁脉冲发生器做功产生的热量，减缓每个电磁脉冲发生器的老化情况。因为多个电磁脉冲发生器分别为电极丝提供脉冲刺激，即使某一个电磁脉冲发生器损坏也不会影响电极丝的正常工作，更不用通过手术进行电磁脉冲发生器的更换。

[0014] 体内电磁转换脉冲发生器仅仅是由线圈等基本电路元器件构成的，不仅结构简单，体积有效缩小，还不易产生损耗和故障。只需要选用质量合格，且有足够使用寿命的电子元器件，就能有效避免了要手术取出进行维修更换的问题。

[0015] 体内磁场感应侧上的体内电磁转换脉冲发生器和电极丝形成的回路，在体外磁场产生侧的作用下，磁场感应接收线圈为体内电磁转换脉冲发生器和电极丝提供电能，可以在避免将一些复杂器件植入人体的同时对体内磁场感应侧进行体外充电。

[0016] 方案二：进一步，所述体外电刺激脉冲发生器包括用来实现电路电压稳定的电源管理模块，用来实现能量放大的E 类放大器模块，用来进行体内外能量传输的无线发射电路模块，用来对传输信号进行调制的调制模块，以及与各个模块分别连接的微控制器；所述微控制器向调制模块发送刺激参数，调制模块进行信号调制并将调至后的数字信号传输给E类放大器模块。

[0017] 体外电刺激脉冲发生器通过微控制器发射刺激参数给调制模块，调制模块通过ASK调制，改变电容和电感的共振，调至出适合的数字信号发送给E类放大模块进行放大，以减少传递时的能量损失。E类放大模块将经过放大的脉冲电流传递给无线发射电路模块，无线发射电路模块将数字信号传递给电磁转换线圈进行电磁转换。电源管理模块将经过稳压后的市电电流接入电路中，为体外电磁脉冲发生器提供能源。

[0018] 方案三：进一步，所述体内磁场感应侧包括固定于侧腹部皮下的环形外壳，所述体内电磁转换脉冲发生器设置在环形外壳内；所述环形外壳上设置有可供电极丝伸出环形外壳的伸缩管。

[0019] 环形外壳起到了保护体内电磁转换脉冲发生器的作用，而电极丝设置在伸缩管内，可以根据病人的实际情况选择伸出的伸缩管伸出，使不同的病人在使用相同的装置时能够根据实际情况进行安装，增加本发明的通用性，有利于本发明在制作时的大规模生产。

[0020] 方案四：进一步，所述环形外壳内沿着环形外壳的连通方向布置有与可变电容电池连接的总感应线圈；所述伸缩管与环形外壳的连通处设置有磁场感应接收线圈；总感应线圈的轴线与各个磁场感应接收线圈的轴线均垂直。

[0021] 总感应线圈通过切割体外产生的磁感应线，发生电磁感应反应形成电流并储存在与之连接的可变电容电池中。运用可变电容电池相比于固定电容电池，其能够多次充放电，有利于反复利用，避免像以前一样需要取出并更换电池。伸缩管上的磁场感应接收线圈与总感应线圈的轴线垂直，当给相应的磁场感应接收线圈通入变化的磁通量时，即让这个磁场感应接收线圈切割磁感线，磁场感应接收线圈产生磁性。而因为总感应线圈与磁场感应线圈的轴线是垂直的，他们需要切割的磁感线的方向是不同的，即只有专门针对每个方向上的磁场感应接收线圈，才能使磁场感应接收线圈产生磁性。总感应线圈与磁场感应线圈互不干扰。

[0022] 方案五：进一步，所述环形外壳的内壁上涂有散热层，所述环形外壳的外壁上涂有吸热层。

[0023] 通过散热层能够将环形外壳内的体内磁场感应电路产生的热量散出去，使环形外壳内的体内磁场感应电路能够将工作产生的热量散发出去。热量通过环形外壳传递到吸热层，吸热层将热量吸收并消散掉，避免过大的热量对人体内造成伤害。

[0024] 方案六：进一步，所述体内电磁转换脉冲发生器包括依次连接的并联谐振电路、倍压整流电路、解调电路以及刺激脉冲波形产生电路。

[0025] 体内电磁脉冲发生器通过并联谐振电路将接收到的数字信号的电压损失达到最小，尽可能地保存能量信号不受损失，然后通过倍压整流电路将传递过来的载波信号传递给解调电路ASK解调得到刺激信号，最后通过刺激脉冲波形成电路将解调后的刺激信号和能量信号重新转变成刺激脉冲波传递到电极丝中用来刺激脊髓神经。

[0026] 方案七：进一步，所述体内电磁转换脉冲发生器包括均匀设置在环形外壳内的四个，且每个体内电磁转换脉冲发生器分别与总感应线圈连接。

[0027] 体内电磁转换脉冲发生器有四个，可以将每个电磁转换脉冲发生器的功率减小，让所有电磁转换脉冲发生器减小散热。每个体内电磁转换脉冲发生器都是分别与总感应线圈连接的，几个体内电磁转换脉冲发生器彼此独立互不影响，如果一个体内电磁转换脉冲发生器损坏并不影响其他三个体内电磁转换脉冲发生器的正常运行。且通过均匀分布的四个，可以使整个环形外壳受力更加平稳。

[0028] 方案八：进一步，所述环形外壳内设有装有生理盐水的环形水囊，所述环形水囊内设有可随生理盐水流动而转动的转动轮以及设置在转动轮两侧用来为转动轮提供固定磁场的两个磁性相反的磁铁片；所述转动轮上设置有与可变电容电池连通的环形线圈。

[0029] 通过按压环形水囊，可以使里面的生理盐水产生流动，使转动轮被流动的生理盐水带动转动，转动轮在转动的过程中转动轮上的环形线圈切割固定磁场中的磁感线，产生电流并存储在可变电容电池。可以在没有外部磁场的情况下，通过晃动或者按动环形水囊来自动对可变电容电池进行充电，为电极丝刺激脊髓神经提供能源。

[0030] 通过生理盐水来作为填充液体，即使装置损坏，出现泄漏事故，也不会对人体造成较大的损害。

[0031] 方案九：进一步，所述环形水囊与所述环形外壳同轴线；所述环形水囊内间隔设置有用来支撑环形水囊的圆环，所述转动轮沿着圆环的轴线方向转动；两个磁铁片设置在圆环上。

[0032] 通过圆环来支撑环形水囊，保持环形水囊内的生理盐水流通顺畅，使能够对转动轮有转动的动力。将两个永磁铁的磁铁片设置在圆环上，可以保证一直为转动轮提供固定磁场，为转动轮产生电磁感应提供必要条件。

[0033] 方案十：进一步，所述环形外壳和所述环形水囊一体成型，且所述环形外壳和环形水囊均采用食用胶制成。

[0034] 环形外壳和环形水囊采用食用胶，具有一定的柔软性，且无毒害，适合安装到人体内。且方便通过按压环形外壳就直接按压环形水囊，通过转动轮可以为电极丝提供刺激脊髓神经的能源。

附图说明

[0035] 图1为本发明实施例的结构示意图。

[0036] 图2为本发明实施例的环形外壳的结构示意图。

具体实施方式

[0037] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0038] 说明书附图中的附图标记包括：电刺激脉冲发生器1、电磁转换线圈2、感应脉冲发生器3、总感应线圈4、伸缩管5、电磁铁6、电极丝7、环形外壳8、散热层9、吸热层10、磁场感应接收线圈11、可变电容电池12、水囊13、圆环14、磁铁片15、转动轮16。

[0039] 实施例基本如附图1所示：脊髓电刺激专用体内外电能耦合功率传输装置，包括体外磁场产生侧和体内磁场感应侧；体外磁场产生侧包括形成回路的电刺激脉冲发生器1和电磁转换线圈2；体内磁场感应侧包括微创手术固定在人体侧腹部皮下的环形外壳8以及设置在环形外壳8内的体内磁场感应电路。

[0040] 环形外壳8为食用胶外壳；食用胶外壳的内壁上涂有散热层9，食用胶外壳的外壁上涂有吸热层10。

[0041] 食用胶外壳既有一定的硬度，又有一定的柔韧性，可以在人体内长期存在又不会损害人体内部器官。通过散热层9能够将环形外壳8内的体内磁场感应电路产生的热量散出去，使环形外壳8内的体内磁场感应电路能够将工作产生的热量散发出去。热量通过食用胶外壳传递到吸热层10，吸热层10将热量吸收并消散掉，避免过大的热量对人体内造成伤害。

[0042] 散热层9为氮化铝层。

[0043] 氮化铝具有良好的散热性，能够快速散热，避免热量集聚对电路和人体都造成伤害。

[0044] 吸热层10为参杂有石墨烯的食用级塑料层。

[0045] 石墨烯具有良好的导电导热性，将石墨烯参杂到食用级塑料层中，可以提高塑料层的吸热和抗热性。通过参杂有石墨烯的食用级塑料层，不仅可以将食用胶外壳传递出来的热量进行吸收消散，还能对食用胶外壳起到保护作用。

[0046] 体内磁场感应电路包括与电刺激脉冲发生器1通过电磁感应进行脉冲产生的四个感应脉冲发生器3、与每个感应脉冲发生器3对应连接形成回路的电极丝7以及与各个感应脉冲发生器3和电极丝7形成的回路分别连通的可变电容电池12；环形外壳8内设置有可沿环形外壳8轴向向下伸展的伸缩管5；伸缩管5均匀分布在环形外壳8的内壁上；电极丝7设置在伸缩管5的伸缩端并且可随着伸缩管5进行伸缩运动；感应脉冲发生器3设置在环形外壳8内，且感应脉冲发生器3上并联有与电极丝7正相对的电磁铁6；可变电容电池12与各个感应脉冲发生器3和电极丝7形成的回路之间分别连接有可用来向可变电容电池12充电的磁场感应接收线圈11。

[0047] 环形外壳8内沿着环形外壳8的连通方向布置有仅与可变电容电池12连接的总感应线圈4；总感应线圈4的轴线与各个磁场感应接收线圈11的轴线均垂直。

[0048] 在只需要对可变电容电池12进行充电的时候，只需要将体外磁场产生侧中的电磁转换线圈2与总感应线圈4同轴对应，即从人的脚底或者头部方向竖直进行磁通量变换，使总感应线圈4产生电流向可变电容电池12进行充电。

[0049] 可变电容电池12为彼此并联的三个可变电容电池12。

[0050] 当一个可变电容电池12损坏后，有其它可变电容电池12替换使用，避免手术取出替换。

[0051] 工作时，首先找准需要进行脊髓电刺激的方向，即找好靶点位置。将体外磁场产生侧的电磁转换线圈2对准靶点位置方向。启动体外磁场产生侧，使电刺激脉冲发生器1和电磁转换线圈2开始工作。将电刺激脉冲发生器1靠近人的皮肤，使感应脉冲发生器3在电磁感应的作用下在感应脉冲发生器3和电极丝7形成的回路中产生电流。感应脉冲发生器3开始工作，将产生的脉冲电刺激通过传递到电极丝7上。同时，与感应脉冲发生器3并联的电磁铁6产生磁性，将因为电磁感应而带上相同磁性的电极丝7沿着环形外壳8的径向方向向内推。
电极丝7推着伸缩壳向靶点位置推进，并对靶点位置内的脊髓神经进行脉冲电刺激。在对靶点位置进行电刺激的同时，磁场感应接收线圈11在接收电磁转换线圈2产生的变化磁场的时候，产生电流，对可变电容电池12进行充电。

[0052] 体外电刺激脉冲发生器1包括用来实现电路电压的稳定的电源管理模块，用来实现能量放大的E 类放大器模块，用来进行体内外能量传输的无线发射电路模块，用来对传输信号进行调制的调制模块，以及与各个模块分别连接的微控制器；微控制器发送的刺激参数通过调制模块改变电容和电感的共振进行信号调制，得到数字信号并传输给E类放大器模块。

[0053] 电源管理模块实现电路电压的稳定，E 类放大器模块实现能量的放大。每一个模块都相互关联，共同实现体外电磁发生器的功能。无线发射电路由无线模块完成刺激参数的发送。微控制器发送的刺激参数在ASK通过改变电容和电感的共振实现串行数据调制，得到数字信号输送给 E 类功放。能量部分作为控制稳压芯片工作的电源，控制载波的发生，进而驱动功放的工作，最后通过发射线圈将信息传递至体内磁场感应侧。

[0054] 体内磁场感应侧包括固定于侧腹部皮下的环形外壳8，体内电磁转换脉冲发生器设置在环形外壳8内；环形外壳8上设置有可供电极丝7伸出环形外壳8的伸缩管5。

[0055] 环形外壳8起到了保护体内电磁转换脉冲发生器的作用，而电极丝7设置在伸缩管5内，可以根据病人的实际情况选择伸出的伸缩管5伸出，使不同的病人在使用相同的装置时能够根据实际情况进行安装，增加本发明的通用性，有利于本发明在制作时的大规模生产。

[0056] 环形外壳8内沿着环形外壳8的连通方向布置有与可变电容电池12连接的总感应线圈4；伸缩管5与环形外壳8的连通处设置有磁场感应接收线圈11；总感应线圈4的轴线与各个磁场感应接收线圈11的轴线均垂直。

[0057] 总感应线圈4通过切割体外产生的磁感应线，发生电磁感应反应形成电流并储存在与之连接的可变电容电池12中。运用可变电容电池12相比于固定电容电池，其能够多次充放电，有利于反复利用，避免像以前一样需要取出并更换电池。伸缩管5上的磁场感应接收线圈11与总感应线圈4的轴线垂直，当给相应的磁场感应接收线圈11通入变化的磁通量时，即让这个磁场感应接收线圈11切割磁感线，磁场感应接收线圈11产生磁性。而因为总感应线圈4与磁场感应线圈的轴线是垂直的，他们需要切割的磁感线的方向是不同的，即只有专门针对每个方向上的磁场感应接收线圈11，才能使磁场感应接收线圈11产生磁性。总感应线圈4与磁场感应线圈互不干扰。

[0058] 体内电磁转换脉冲发生器包括依次连接的并联谐振电路、倍压整流电路、解调电路以及刺激脉冲波形产生电路。

[0059] 体内电磁脉冲发生器通过并联谐振电路将接收到的数字信号的电压损失达到最小，尽可能地保存能量信号不受损失，然后通过倍压整流电路将传递过来的载波信号传递给解调电路ASK解调得到刺激信号，最后通过刺激脉冲波形成电路将解调后的刺激信号和能量信号重新转变成刺激脉冲波传递到电极丝中用来刺激脊髓神经。

[0060] 体内磁场感应侧将接收到的刺激电能和信号参数，转发给体内电磁脉冲发生器。体内电磁脉冲发生器的脉冲波形的输出和指令的控制均通过设置在体内电磁脉冲发生器的单片机完成。体内电磁脉冲发生器主要模块有并联谐振电路、倍压整流电路、ASK 解调电路、刺激脉冲波形产生电路。并联谐振电路作为信息和能量的起始接收端，在接收信息的同时尽可能获得更大的电压值，为倍压整流电路提供更好的输入。倍压整流电路则将电压进一步放大，其中一部分电压经稳压芯片转换成5.0V，为其他芯片供电；另一部分给双向平衡刺激脉冲产生电路中的放大器供电。ASK 解调电路将调制的信号从混杂的高频载波中恢复出来，经过后续电路处理放大和比较整形处理，可通过两个控制端口输出设定的刺激波形。

[0061] 体内电磁转换脉冲发生器包括均匀设置在环形外壳8内的四个，且每个体内电磁转换脉冲发生器分别与总感应线圈4连接。

[0062] 体内电磁转换脉冲发生器有四个，可以将每个电磁转换脉冲发生器的功率减小，让所有电磁转换脉冲发生器减小散热。每个体内电磁转换脉冲发生器都是分别与总感应线圈4连接的，几个体内电磁转换脉冲发生器彼此独立互不影响，如果一个体内电磁转换脉冲发生器损坏并不影响其他三个体内电磁转换脉冲发生器的正常运行。且通过均匀分布的四个，可以使整个环形外壳8受力更加平稳。

[0063] 环形外壳8内设有装有生理盐水的环形水囊13，环形水囊13内设有可随生理盐水流动而转动的转动轮16以及设置在转动轮16两侧用来为转动轮16提供固定磁场的两个磁性相反的磁铁片15；转动轮16上设置有与可变电容电池12连通的环形线圈。

[0064] 通过按压环形水囊13，可以使里面的生理盐水产生流动，使转动轮16被流动的生理盐水带动转动，转动轮16在转动的过程中转动轮16上的环形线圈切割固定磁场中的磁感线，产生电流并存储在可变电容电池12。可以在没有外部磁场的情况下，通过晃动或者按动环形水囊13来自动对可变电容电池12进行充电，为电极丝7刺激脊髓神经提供能源。

[0065] 通过生理盐水来作为填充液体，即使装置损坏，出现泄漏事故，也不会对人体造成较大的损害。

[0066] 环形水囊13与环形外壳8同轴线；环形水囊13内间隔设置有用来支撑环形水囊13的圆环14，这些圆环14都径向均匀分布在环形外壳内。转动轮16沿着圆环14的轴线方向转动；两个磁铁片15设置在圆环14上。

[0067] 如图2所示，水囊13的壁与环形外壳8的顶面和底面胶结成一个整体，按压环形外壳8就等于直接按压水囊13。圆环14支撑柱水囊13的横截面使其保持一个圆形形状，因为圆环14是间隔设置的，在没有设置圆环14的水囊13处可以按压水囊13使水囊13变形使水囊13内的生理盐水产生流动。圆环14内，沿着环形外壳的径向位置安装有用来连接转动轮16的支撑轴。支撑轴的左右两端安装用来构成磁场的两个磁铁片15。转动轮16随着生理盐水的流动而绕着支撑轴转动，其转动方向与两个磁铁片15产生的磁场方向垂直。使设置在转动轮16上的环形线圈能够切割磁感线，产生感应电流，为与之连接的可变电容电池充电。伸缩管5为柔性材料制成，能够从一定幅度角度将电极丝7伸出去，不影响电极丝7伸到脊椎上去。

[0068] 通过圆环14来支撑环形水囊13，保持环形水囊13内的生理盐水流通顺畅，使能够对转动轮16有转动的动力。将两个永磁铁的磁铁片15设置在圆环14上，可以保证一直为转动轮16提供固定磁场，为转动轮16产生电磁感应提供必要条件。

[0069] 环形外壳8和环形水囊13一体成型，且环形外壳8和环形水囊13均采用食用胶制成。

[0070] 环形外壳8和环形水囊13采用食用胶，具有一定的柔软性，且无毒害，适合安装到人体内。且方便通过按压环形外壳8就直接按压环形水囊13，通过转动轮16可以为电极丝7提供刺激脊髓神经的能源。

[0071] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。