專利名稱：具有無線通信模塊的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備，尤其是像深腦刺激(DBS)裝置那樣的可植入有源內(nèi)側(cè) (medial)裝置，其包括可再充電能量存儲器和處理模塊，例如無線通信模塊。而且，本發(fā)明涉及一種用于操作這種電子設(shè)備的方法以及包括這種電子設(shè)備的電子系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
具有可再充電能量存儲器且具有用于無線通信的構(gòu)件的電子裝置在大量各種各樣的設(shè)計中是已知的并且用于許多不同的應用，例如作為移動計算裝置、移動電話、游戲控制臺、遙控器等等。這樣的裝置的重要實例也見諸醫(yī)療應用，例如作為像US6894456B2中所述的裝置那樣的可植入裝置，該文獻涉及具有用于電池的感應充電的構(gòu)件的可植入功率模塊。而且，所述功率模塊包括用于經(jīng)由例如射頻(RF)進行遠程通信的構(gòu)件。在這種裝置和類似裝置中，至少在與連續(xù)功耗關(guān)聯(lián)的待機模式中，無線電通信構(gòu)件總是活動的。待機的RF 單元的連續(xù)功耗在可再充電可植入醫(yī)療裝置中是有問題的，因為可用能量有限并且電池只能被再充電有限的次數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
基于該背景，本發(fā)明的目的是提供用于實現(xiàn)像有源可植入醫(yī)療裝置那樣的電子設(shè)備的改進操作的手段，其中特別希望的是降低功耗和/或提高系統(tǒng)的安全性。這個目的是通過依照權(quán)利要求1的電子設(shè)備、依照權(quán)利要求13的方法以及依照權(quán)利要求14的電子系統(tǒng)來實現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求中公開了優(yōu)選的實施例。依照本發(fā)明第一方面，本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備，其特別地(但非排他性地)可以是像深腦刺激(DBS)裝置那樣的可植入裝置。該設(shè)備應當可以在“標準操作模式”下操作， 該模式在下文中限定并且在簡單的實施例中可能是設(shè)備的唯一可能的操作模式。所述電子設(shè)備包括以下部件
-可再充電能量存儲器，其典型地由電池或蓄電池實現(xiàn)，盡管像(超級)電容器那樣的其他可能性也是可能的。-“充電模塊”，其可以呈現(xiàn)“充電狀態(tài)”，其中它經(jīng)由“充電信號”接收來自設(shè)備外部的能量(稱為“外部能量”)并且其中它可以將該能量的全部或一些傳輸?shù)角笆瞿芰看鎯ζ鳌Ｔ诖蠖鄶?shù)情況下，所提及的到存儲器的能量傳輸將實際發(fā)生；然而本發(fā)明也包括的是， 在一些情況下，在接收充電信號之后進入充電狀態(tài)，而沒有接著發(fā)生的能量傳輸。充電模塊典型地將包括模擬和/或數(shù)字電子硬件，并且到存儲器的能量傳輸?shù)湫偷貙⒂呻娏鲗崿F(xiàn)。外部能量可以通過使用例如感性、電容、光學或RF耦合而傳輸?shù)匠潆娔K。-“處理模塊”，其適于實現(xiàn)設(shè)備中的某個預定任務，例如管理通信、測量物理量、 處理數(shù)據(jù)/信號或者輸送電刺激。該處理模塊可以在“工作狀態(tài)”下操作，在設(shè)備的標準操作模式期間，該工作狀態(tài)僅在充電模塊呈現(xiàn)充電狀態(tài)的情況下才啟用?！肮ぷ鳡顟B(tài)”典型地為處理模塊的特殊和/或增加的活性或警覺性(alertness)的狀態(tài)。在許多實施例中，當處理模塊不在工作狀態(tài)下時，它將完全不活動(關(guān)斷)。在其他實施例中，處理模塊可以在離開工作狀態(tài)之后在一定程度上保持激活(例如在DBS中的脈沖刺激模塊的情況下)。應當注意的是，在所述設(shè)備的一些實施例中，可能存在必須在實際進入處理模塊的工作狀態(tài)之前滿足的附加要求(除了充電狀態(tài)的存在之外)(即“啟用”工作狀態(tài)并不等價于實際進入它)。而且，所述電子設(shè)備當然可以包括若干可以具有不同工作狀態(tài)的處理模塊。依照本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明涉及一種用于操作電子設(shè)備的方法，該電子設(shè)備包括能量存儲器、充電模塊和處理模塊，其中所述設(shè)備特別地可以是上述種類的設(shè)備。該方法包括在所述設(shè)備處于“標準操作模式”時執(zhí)行的以下步驟
-使得充電模塊臨時地(暫時地)呈現(xiàn)“充電狀態(tài)”，其中該充電模塊接收外部能量并且可以將這樣的能量傳輸?shù)侥芰看鎯ζ鳌?僅在呈現(xiàn)充電狀態(tài)的情況下啟用處理模塊的“工作狀態(tài)”。該方法以通常的形式包括可以利用上述種類的電子設(shè)備執(zhí)行的步驟。因此，欲知該方法的細節(jié)的更多信息，參見前面的描述。依照本發(fā)明的電子設(shè)備和方法，存在“標準操作模式”，其中處理模塊至多與充電模塊的活動同時地呈現(xiàn)其特殊“工作狀態(tài)”。換言之，該工作狀態(tài)在標準操作模式期間僅在所述設(shè)備接收充電信號的同時才是可能的。這具有以下優(yōu)點處理模塊不需呈現(xiàn)待機模式， 在待機模式中它持續(xù)地準備在有外部觸發(fā)信號時進入工作狀態(tài)；相反地，它可以完全關(guān)斷， 從而導致在設(shè)備再充電的時間之外處于零功耗。在下文中，將描述與上面描述的電子設(shè)備和方法這兩者有關(guān)的本發(fā)明的各種進一步的發(fā)展。當處理模塊為或者包括適于在其工作狀態(tài)下提供外部裝置與所述設(shè)備的無線通信的“通信模塊”時，實現(xiàn)了一種實際中重要的情況。該通信典型地將通過射頻(RF)信號發(fā)生，盡管像光或(超)聲那樣的其他模態(tài)也是可以設(shè)想的。與通信模塊的通信將應用通常的協(xié)議，其可以例如包括握手程序和/或加密。應當注意的是，在所述設(shè)備的一些實施例中， 可能存在為了使通信模塊進入其工作狀態(tài)所必須滿足的附加要求(除了充電狀態(tài)的存在之外)。附加要求的一個實例可以是充電模塊接收的充電信號中存在嵌入碼。在所述設(shè)備的標準操作模式下，前述的通信模塊優(yōu)選地可以這樣操作，使得該通信模塊在其工作狀態(tài)之外(即如果充電模塊不在其充電狀態(tài)下)是不活動的。關(guān)于這點，通信模塊的“不活動”根據(jù)定義應當包括外部裝置不可能啟動與所述模塊的通信。相反地， 在其工作狀態(tài)下通信模塊的“活性”普遍存在并且應當包括通信的執(zhí)行以及僅僅準備好啟動這種通信(例如如果由外部裝置尋址)，即待機操作。因此，這種通信模塊將僅(即至多)在充電模塊處于其充電狀態(tài)的情況下才變得激活。這具有以下優(yōu)點通信模塊可以完全關(guān)斷， 從而導致在所述設(shè)備再充電的時間之外處于零功耗。而且，充電時間之外通信模塊的不活動防止了將電磁干擾錯誤地解釋為通信以及未經(jīng)授權(quán)的人(“黑客”)可以濫用該通信。已經(jīng)提到的是，充電模塊優(yōu)選地適于接收RF充電信號。為此目的，它典型地將包括天線，利用該天線，電磁波能量被收集并且轉(zhuǎn)換成電流/電壓；以及接收器，在接收器中進一步處理該能量(濾波、關(guān)于可能的信息內(nèi)容解碼、傳遞到電池等等)。類似地，例如在上面提到的通信模塊的情況下，處理模塊經(jīng)常也會包括天線和接收器。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，充電模塊和/或處理模塊的這種天線和這種接收器可以在該模塊的不活動時間期間選擇性地與彼此解耦合。該解耦合防止了來自偶爾可能被天線捕獲的電磁波的能量可以進入接收器，其中該能量可能損壞靈敏的電子部件。充電模塊中的解耦合可以例如由處理模塊控制，反之亦然。關(guān)于充電模塊，外部能量接收的不同可能性是可用的。外部能量可以例如是由導線(經(jīng)由插件機構(gòu))傳輸?shù)碾娔?、光能、熱能、化學能等等。然而，在一個特別重要的實施例中，充電模塊包括用于無線電能量即電磁射頻(RF)波(具有典型地數(shù)MHz的頻率)的無線接收的天線。無線能量傳輸在可植入裝置中是特別優(yōu)選的，以避免通過皮膚的有線連接的問題。所述充電模塊可以呈現(xiàn)其充電狀態(tài)，其中它接收能量并且基于某種自主內(nèi)部控制 (例如依照固定時間調(diào)度)將該能量(的至少一些)傳輸?shù)酱鎯ζ?。然而?yōu)選地，當外部能量可用于接收時，充電模塊將自動地呈現(xiàn)其充電狀態(tài)。由于充電過程涉及吸收無需放大的相對較高的功率，因而甚至可能的是從充電模塊的完全不活動(關(guān)斷)啟動充電狀態(tài)。換言之， 外部能量本身提供功率以喚醒和操作充電模塊以便進一步接收和處理。因此，無需充電模塊的消耗功率的待機模式。因此，充電模塊和處理模塊二者可以在大多數(shù)時間完全關(guān)斷，如果手邊的應用允許這樣的話。在前述的實施例中，無論何時外部能量到達充電模塊，充電模塊都可以呈現(xiàn)其充電狀態(tài)?？商鎿Q地，可以應用更加精細的過程，其中充電模塊根據(jù)與外部充電裝置的握手過程(可選地與非對稱加密碼結(jié)合)進入和/或離開充電狀態(tài)。因此，充電模塊可以分別檢驗能量傳輸將開始或已經(jīng)結(jié)束，這將幫助例如確保充電狀態(tài)僅在實際能量傳輸期間呈現(xiàn)(并且不在例如捕獲電磁噪聲的情況下錯誤地呈現(xiàn))。在外部充電裝置一側(cè)，握手過程提供以下確定性已知量的能量在正常情況下被傳輸?shù)剿鲭娮釉O(shè)備。依照本發(fā)明的另外的發(fā)展，所述充電模塊適于檢測從所述設(shè)備之外傳輸?shù)摹肮ぷ鳡顟B(tài)啟用”碼或信號，并且處理模塊的工作狀態(tài)僅在檢測到所述“工作狀態(tài)啟用”碼的情況下激活(假定設(shè)備處于標準操作模式下)。因此，無論何時充電模塊進入其充電狀態(tài)，都不自動地啟動工作狀態(tài)的活動，而是附加地要求接收到“工作狀態(tài)啟用”碼。這允許實現(xiàn)所述電子設(shè)備的更多樣的操作并且將處理模塊不活動(例如省電、避免錯誤/不當/不經(jīng)意的通信)的優(yōu)點延長到希望再充電而非工作狀態(tài)的時間。如果例如其中以IOOkHz改變磁場的感應耦合用于充電，那么可以使用相移、頻率調(diào)制、幅度調(diào)制或者本領(lǐng)域中已知的任何其他調(diào)制技術(shù)在IOOkHz信號中嵌入碼?？商鎿Q地，可以將碼嵌入到不同(更高)頻率的信號中，不同(更高)頻率的信號被添加到充電信號并且其可以通過使用濾波技術(shù)從充電模塊的充電天線中提取出來。充電天線可以由植入物內(nèi)部或外部的環(huán)或線圈組成，并且該碼可以由植入物中連接到環(huán)/線圈的適當電路提取。僅當檢測到該適當碼時，才可以啟用工作狀態(tài)(例如RF通信信道)。在前述實施例的另外的發(fā)展中，為充電模塊個別化(唯一化)“工作狀態(tài)啟用”碼。 因此，能夠傳輸“工作狀態(tài)啟用”碼的外部充電裝置將僅能夠激活一個特定電子設(shè)備中的通信；如果該充電裝置例如被盜，那么其不能被濫用以啟動其他電子設(shè)備中的通信，因為其 “工作狀態(tài)啟用”碼將不被其他電子設(shè)備的充電模塊接受。
在前述實施例的進一步的發(fā)展中，“工作狀態(tài)啟用”碼此外或可替換地相對于執(zhí)行的會話個別化，即它可以用來激活工作狀態(tài)僅僅一次(例如電子設(shè)備中的通信)。例如當通信中斷或丟失時，每次新的會話需要新的不同的“工作狀態(tài)啟用”碼以激活工作狀態(tài)。這防止了例如通過偷聽而“記錄”的碼可以錯誤地用來再次啟動一個過程。如它的名稱所表示的，“標準操作模式”典型地將是所述設(shè)備大多數(shù)時間或者也許甚至一直所處的模式。在本發(fā)明的一個可選的實施例中，存在可以由所述設(shè)備呈現(xiàn)的至少一個另外的模式。在下文中將稱為“自主操作模式”的這種附加模式的一個優(yōu)選的實例的特征在于以下事實所述處理模塊連續(xù)地或者間斷地處于其工作狀態(tài)下而與充電狀態(tài)無關(guān)。 于是，與通信模塊的通信可以例如獨立于充電過程而啟動。在異常的情形下，例如在可植入電子設(shè)備的實現(xiàn)或移除期間，或者如果充電出于某種原因(例如充電模塊故障)而不可能， 但是通信將仍然發(fā)生，這可能是所希望的?？梢砸愿鞣N方式啟動從“標準操作模式”切換到另一種模式，例如前述的“自主操作模式”。該切換可以例如通過與通信模塊的通信來完成，或者當檢測到電子設(shè)備的某種故障時，可以自動地啟動“自主操作模式”。依照一個優(yōu)選的實施例，所述充電模塊適于檢測 “模式切換”碼并且當檢測到該碼時將設(shè)備從“標準操作模式”切換到另一種模式(例如“自主操作模式”)或者相反的情況。上面結(jié)合本發(fā)明的各個實施例提到的握手程序和充電模塊檢測的碼優(yōu)選地作為調(diào)制嵌入到能量流中，即充電信號，其被傳輸?shù)匠潆娔K。因此，相同的接收機構(gòu)可以用于能量傳輸和用于與充電模塊的(有限)通信?！皹藴什僮髂Ｊ健币约八岬降膶ⅰ澳Ｊ角袚Q”碼發(fā)送到充電模塊的可能性依賴于完好的能起作用的充電模塊。為了降低僅僅因為充電模塊有缺陷而關(guān)鍵功能——例如與電子設(shè)備的通信——變得不可能的風險，優(yōu)選的是，所述處理模塊適于在預定時間中斷“標準操作模式”達其中工作狀態(tài)(WS)處于激活的“時間窗操作模式”的時段。于是，知道這些預定時間的人可以例如使用它們與通信模塊聯(lián)系，而不管充電模塊可能發(fā)生故障與否。依照本發(fā)明的另外的發(fā)展，所述處理模塊(例如所述電子設(shè)備的通信模塊和/或其他部件)可以在其工作狀態(tài)下比在其余時間期間消耗更多的功率。當外部功率在充電狀態(tài)期間提供給電子設(shè)備(這是工作狀態(tài)的先決條件)時，與其中能量存儲器是僅有的電源的其余時間期間相比，更多的總功率在工作狀態(tài)下可用。處理模塊可以利用該異乎尋常高的功率供應以用于正常情況下不可能的任務，例如高功率RF通信或低噪聲測量。已經(jīng)提到的是，所述電子設(shè)備可以用于許多不同的用途，并且相應地可以具有許多不同的設(shè)計。在一個優(yōu)選的實施例中，該設(shè)備的處理模塊適于在外部電極上產(chǎn)生電刺激和/或適于對來自外部電極的傳感器信號進行采樣。典型地，(僅僅)向處理模塊提供來自能量存儲器的能量。這種設(shè)備的一個實例是可植入深腦刺激(DBS)裝置，其包括用于將刺激輸送到腦中的神經(jīng)組織并且用于感測神經(jīng)元的電活性的電極。本發(fā)明還涉及一種電子系統(tǒng)，該電子系統(tǒng)包括以下部件
-上面描述種類的具有可再充電能量存儲器、充電模塊和通信模塊的電子設(shè)備，該設(shè)備具有“標準操作模式”。-充電裝置，其用于將能量傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備的充電模塊。-通信裝置，其用于與電子設(shè)備的通信模塊通信。
當然，所述充電裝置和通信裝置必須與電子設(shè)備兼容，即它們必須使用相同的模態(tài)(例如RF)和協(xié)議以便進行信號交換。


本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)以下描述的實施例將是清楚明白的，并且將參照所述實施例進行闡述。這些實施例通過實例借助于附圖加以描述，在附圖中
圖1示意性地示出了依照本發(fā)明的電子DBS設(shè)備； 圖2為示出所述設(shè)備的模式與狀態(tài)之間的關(guān)系的流程圖。
具體實施例方式盡管在下文中將針對用于深腦刺激(DBS)的可植入裝置描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于該應用。相反地，它可以有利地應用于其他醫(yī)療可植入裝置或者一般地應用于使用像無線通信那樣的特定功能的產(chǎn)品，其中功耗和/或安全性是個問題。特別地，本發(fā)明可以用于這樣的產(chǎn)品中，其中無線電通信和/或充電是生命支持問題和/或需要額外安全性以便接通無線電通信并且防止對于該裝置的非授權(quán)訪問(包括損壞)。圖1示意性地示出了包括可植入DBS裝置100、外部充電裝置200和外部通信裝置 300的DBS系統(tǒng)1000。深腦刺激是將電脈沖施加到特定腦區(qū)域的一種醫(yī)學治療方法。這通常通過包含刺激觸點和傳感器觸點的電探針完成。DBS可以例如用于患有“帕金森病”的患者ο典型地設(shè)置在生物兼容外殼(除了電極44之外)中的可植入DBS裝置100包括以下部件
-可再充電能量存儲器，其例如由可再充電電化學電池10實現(xiàn)。應當指出的是，圖中僅示出了示意性連接并且例如省略了到地電位的連接。-充電模塊20，其包括用于吸收來自外部充電裝置200典型地以數(shù)MHz的頻率并且以中等功率發(fā)射的外部射頻(RF)信號RFl的外部能量。而且，充電模塊20包括經(jīng)由開關(guān)23耦合到線圈21的功率/充電管理單元22 (在下文中簡記為“PCM單元”)。PCM單元 22適于呈現(xiàn)“充電狀態(tài)”，其中它收集線圈21吸收的能量并且將該能量傳輸?shù)诫姵?0。而且，PCM單元22連接到DBS裝置100的其他部件以用于控制目的。-第一“處理模塊”，其處于通信模塊30的形式，用于外部通信裝置300與DBS裝置100之間的無線通信。通信模塊30包括用于吸收由外部通信裝置300典型地以例如數(shù)百MHz的高頻率并且以低功率發(fā)射的RF信號RF2的天線31。而且，它包括耦合到天線31 的無線電接收器32，用于進一步處理(放大、解碼等等)接收的信號和/或用于在雙向通信中產(chǎn)生應當由天線作為RF信號發(fā)射的信號。-第二“處理模塊”，其處于工作單元40的形式，包括DBS裝置100的必要任務所需的不同部件，即控制器41、模擬單元42(例如電脈沖發(fā)生器和/或用于測量腦中的神經(jīng)活動的感測單元)以及復用器43，不同的電極44耦合到該復用器(這些電極植入腦中)。所列舉的模塊41、42、43耦合到PCM單元22和電池10。而且，控制器41雙向耦合到接收器32。工作單元40進一步可選地包括磁共振成像(MRI)單元45，其適于檢測DBS裝置 100是否插入到MRI系統(tǒng)的磁場中，這允許出于安全性原因?qū)⑵潢P(guān)斷。MRI單元45可以特別地適于斷開開關(guān)23和33 (如果檢測到MRI場)以便防止由強MRI場分別在線圈21和天線31中感應的電壓造成的對電子器件的損壞。DBS裝置100的關(guān)鍵方面在于，存在從充電模塊20到處理模塊30、40的控制線。 當DBS設(shè)備100處于“標準操作模式”下時，這些控制線可以用來僅在充電模塊20處于充電狀態(tài)，即它接收外部能量并且將該能量傳輸?shù)诫姵?0的情況下啟用相應處理模塊30、40 的“工作狀態(tài)”。這種工作狀態(tài)的一個特別重要的實例是通信模塊30的活動。當充電模塊20不處于其充電狀態(tài)時(對于大多數(shù)時間而言，情況就是這樣)，通信模塊30可以完全關(guān)斷，從而將其功耗降低到零。無需進一步檢測接通或關(guān)斷通信模塊30。與此形成對照的是，不僅在通信時而且如果切換到待機或休眠模式，通常的可植入DBS裝置的通信構(gòu)件消耗功率。通信模塊30不能由其他信號喚醒，尤其是不能由天線31捕獲的干擾信號喚醒。喚醒的唯一可能性在于，充電電流在流動，即呈現(xiàn)充電狀態(tài)。因此，關(guān)斷通信模塊30也添加了額外的安全性。所描述的通信模塊30的控制可以通過由PCM單元22控制的簡單串聯(lián)開關(guān)元件實現(xiàn)，例如通過在通信模塊30與其電源10之間的連接中的MOSFET 34實現(xiàn)。此外，PCM單元22控制的開關(guān)33 (例如同樣地為M0SFET)可以插入到天線31與接收器32之間。斷開該開關(guān)33防止了天線31隨機捕獲的能量甚至在這個接收器32關(guān)斷 (通過斷開MOSFET 34)的時間也可能損壞該接收器32中的靈敏電子部件(例如低噪聲放大器LNA)。這也添加了額外的安全性。存在修改所描述的DBS裝置100的設(shè)計并且添加更多特征的若干可能性。因此， 例如可能的是向能量傳輸充電信號RFl提供攜帶碼或調(diào)制的某種信息。特別地，可以在外部充電裝置200與充電模塊20之間提供握手程序。因此，可以安全地監(jiān)視能量傳輸?shù)拈_始和結(jié)束。如果握手與非對稱加密碼結(jié)合，那么有可能將外部充電裝置200唯一地與一個單獨的可植入DBS裝置100鏈接。在這種情況下，被盜的外部充電裝置200不可能被濫用于訪問其他植入的DBS裝置。除了所描述的其中通信模塊30至多在充電模塊20的充電狀態(tài)期間激活的“標準操作模式”之外，可以定義另外的模式。因此，例如可能有利的是具有“自主操作模式”，其中通信模塊30連續(xù)地激活(即偵聽外部通信請求)或者以或多或少大的占空比間斷地激活。 “標準操作模式”與另一種模式之間的切換可以例如通過檢測充電模塊20處理的充電信號 RFl中的關(guān)聯(lián)碼來完成。而且，DBS裝置100的處理模塊(例如通信模塊30或者工作單元40中的單元 41-43)有可能在其工作狀態(tài)期間，即在充電模塊20的充電狀態(tài)期間執(zhí)行“高功率”操作。 在該“高功率”操作期間，所述部件可能消耗比通常更多的功率，因為不僅電池10而且外部功率輸入RFl是可用的。因此，可能例如變得可能的是改進DBS裝置的感測操作中的信噪比。在另一個實施例中，標準操作模式可以由“時間窗操作模式”代替，其中在用戶(醫(yī)師、患者)已知的預定時間窗期間，不管充電狀態(tài)如何，工作狀態(tài)都是激活的。因此，在預定時間窗期間，通信模塊30可以例如由PCM單元22接通。即使經(jīng)由線圈21的通信信道被破壞，因而也將可能的是在預定時間窗期間訪問植入的裝置100。
如上面所提到的，充電模塊20的線圈21與PCM單元22之間的連接受開關(guān)23保護以免吸收不希望的和可能有害的能量。開關(guān)23優(yōu)選地可以由通信模塊30控制，特別地使得它在DBS裝置100處于自主操作模式和/或時間窗操作模式的情況下被斷開。這防止了預期用于通信模塊30的RF信號被PCM單元22 (錯誤地)處理或者不預期用于該裝置或意在損壞它的充電信號可能具有任何影響。依照另外的發(fā)展，開關(guān)23的前述斷開可以在固定的時間翻轉(zhuǎn)(例如通過引入“第二時間窗操作模式”)以便防止在通信模塊30故障的情況下丟失對DBS裝置100的訪問?？偠灾?，所提出的DBS裝置100的設(shè)計具有以下優(yōu)點
-在正常使用期間，通信模塊30對于醫(yī)療植入頻帶內(nèi)或者接近該頻率的干擾不靈敏， 因為它未被供電。鑒于無線電頻譜越來越填充信號這一事實，接通通信模塊30的該額外的安全性是特別有用的。-如果不發(fā)生充電則完全沒有功耗，甚至在空閑模式等下也沒有非常低的功耗。-沒有通信模塊30的意外的行為，即使在MR成像機器中也沒有。-在最簡單的布局中，只有一個串聯(lián)開關(guān)裝置是必要的，例如M0SFET。-在充電時間之外不可能有例如通過黑客攻擊的通信模塊30的濫用。-保護避免天線錯誤吸收的能量和/或信息的不希望的處理。圖2示出了依照本發(fā)明的電子設(shè)備100的不同模式與狀態(tài)的交互，其中以下描述一般是有效的，而不僅僅用于結(jié)合圖1討論的DBS設(shè)備。電子設(shè)備100包括充電模塊20和處理模塊30，后者是例如用于無線通信的通信模塊。此外，設(shè)備100可以在“標準操作模式” SOM下操作，并且處理模塊30可以進入“工作狀態(tài)"WS。工作狀態(tài)WS可以例如相應于活動的RF通信。替換工作狀態(tài)WS呈現(xiàn)的狀態(tài)可以例如是完全不活動IA。在設(shè)備100的標準操作模式SOM下，僅在充電模塊20處于“充電狀態(tài)” CS的情況下啟用處理模塊30的工作狀態(tài)WS?？蛇x地，工作狀態(tài)WS的啟動附加地可以要求充電模塊 20接收到“工作狀態(tài)啟用”碼。可選地，設(shè)備100可以在標準操作模式SOM與“自主操作模式IOM之間切換，其中該轉(zhuǎn)變可以由充電模塊20接收的“模式切換”碼MS控制。在自主操作模式AOM下，與充電模塊20的充電狀態(tài)無關(guān)地連續(xù)或間斷地呈現(xiàn)工作狀態(tài)WS。作為另一個選項，設(shè)備100可以包括“時間窗操作模式”Τ0Μ，其在特定預定時間窗期間進入并且其中工作狀態(tài)WS激活，而不管充電模塊20的狀態(tài)或活動如何。最后，應當指出的是，在本申請中，措詞“包括/包含”并沒有排除其他的元件或步驟，“一”或“一個”并沒有排除復數(shù)，并且單個處理器或其他單元可以實現(xiàn)若干構(gòu)件的功能。 本發(fā)明存在于每一個新穎的特性特征和特性特征的每一種組合之中。而且，權(quán)利要求書中的附圖標記都不應當被視為限制了其范圍。
權(quán)利要求
1.一種能夠在“標準操作模式”(SOM)下操作的電子設(shè)備，其特別地為可再充電有源可植入醫(yī)療裝置(100)，其包括-可再充電能量存儲器(10);-“充電模塊”(20)，其能夠呈現(xiàn)“充電狀態(tài)”(CS)，在“充電狀態(tài)”(CS)中它接收外部能量(RFl)并且能夠?qū)⑦@樣的能量傳輸?shù)侥芰看鎯ζ?10)；-“處理模塊”(30，40)，其能夠在“工作狀態(tài)”(WS)下操作，在所述設(shè)備處于標準操作模式的同時，所述工作狀態(tài)僅在呈現(xiàn)充電狀態(tài)的情況下才啟用。
2.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，處理模塊包括適于在其工作狀態(tài)(WS)下無線地通信的“通信模塊”(30)。
3.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，充電模塊(20)和/或處理模塊(30)包括可以在不活動時間選擇性地與彼此解耦合的天線(21，31)和接收器(22，32)。
4.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，當外部能量可用時，充電模塊(20)呈現(xiàn)充電狀態(tài)(CS)。
5.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，充電模塊(20)適于根據(jù)與外部充電裝置 (200 )的握手程序進入和/或離開充電狀態(tài)(CS )。
6.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，充電模塊(20)適于檢測“工作狀態(tài)啟用” (WE)碼并且在標準操作模式(SOM)期間，僅當檢測到這樣的碼時，工作狀態(tài)(WS)才激活。
7.依照權(quán)利要求6的設(shè)備(100)，其特征在于，“工作狀態(tài)啟用”(WE)碼單獨用于充電模塊(20)和/或用于特定會話。
8.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，所述設(shè)備適于呈現(xiàn)“自主操作模式” (Α0Μ)，其中工作狀態(tài)(WS)與充電狀態(tài)(CS)無關(guān)地連續(xù)或間斷地激活。
9.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，充電模塊(20)適于檢測“模式切換” 碼(MS)并且在檢測到這樣的碼時將設(shè)備(100)從標準操作模式(SOM)切換到另一種模式 (AOM)或者相反的情況。
10.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，該設(shè)備適于在預定的時間通過“時間窗操作模式”(TOM)中斷標準操作模式(S0M)，在所述時間窗操作模式中，工作狀態(tài)(WS)激活。
11.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，處理模塊(30，40)在工作狀態(tài)(WS)期間比在其余時間期間能夠消耗更多的功率。
12.依照權(quán)利要求1的設(shè)備(100)，其特征在于，處理模塊(40)適于在外部電極(44)上產(chǎn)生電刺激和/或適于感測來自外部電極(44)的傳感器信號。
13.一種用于操作電子設(shè)備(100)的方法，該電子設(shè)備具有可再充電能量存儲器(10)、 充電模塊(20)和處理模塊(30，40)，該方法包括在所述設(shè)備的“標準操作模式”(SOM)期間執(zhí)行的以下步驟-使得充電模塊(20)臨時地呈現(xiàn)“充電狀態(tài)”，在“充電狀態(tài)”中該充電模塊接收外部能量(RFl)并且能夠?qū)⑦@樣的能量傳輸?shù)侥芰看鎯ζ?10)；-僅在呈現(xiàn)充電狀態(tài)的情況下才啟用處理模塊(30，40)的“工作狀態(tài)”。
14.一種電子系統(tǒng)(1000)，包括-依照權(quán)利要求2的具有能量存儲器(10)、充電模塊(20)和通信模塊(30)的電子設(shè)備(100)；-充電裝置(200)，其用于將能量傳輸?shù)匠潆娔K(20)； -通信裝置(300 )，其用于與通信模塊(30 )進行無線通信。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備(100)，該電子設(shè)備包括在“充電狀態(tài)”下用于接收外部能量(RF1)并且用于將該外部能量傳輸?shù)娇稍俪潆娔芰看鎯ζ?10)的充電模塊(20)。而且，該設(shè)備包括可以在工作狀態(tài)下操作的處理模塊，該工作狀態(tài)在充電模塊(20)處于充電狀態(tài)并且設(shè)備處于標準操作模式的情況下被啟用。處理模塊可以例如是可以在其工作狀態(tài)下無線地通信的通信模塊(30)。在標準操作模式下，與設(shè)備(100)的通信因而僅在設(shè)備(100)同時充電的情況下才是可能的。因此，通信模塊(30)可以在其余時間期間完全關(guān)斷，從而降低功耗并且避免錯誤的通信或濫用。
文檔編號A61N1/378GK102164631SQ200980137728
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者C. F. 馬滕斯 H., J. A. 托爾 J., J. 萊森 J., M. J. 德克雷 M. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司