專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有中繼通信功能的病人控制器及植入式醫(yī)療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及植入式醫(yī)療系統(tǒng)，尤其是一種利用病人控制器作為中繼裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信的植入式醫(yī)療系統(tǒng)及該病人控制器。
背景技術(shù)：
植入式醫(yī)療系統(tǒng)通常包括植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)(包括腦深部電刺激DBS，植入式腦皮層刺激CNS，植入式脊髓電刺激SCS，植入式骶神經(jīng)電刺激SNS，植入式迷走神經(jīng)電刺激VNS等)、植入式心臟電刺激系統(tǒng)(俗稱(chēng)心臟起搏器)、植入式藥物輸注系統(tǒng)(IDDQ等。以植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)為例，主要包括植入體內(nèi)的脈沖發(fā)生器、電極以及體外的控制裝置。其中，脈沖發(fā)生器與電極相連接，從而將脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖傳輸?shù)诫姌O，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)由電極傳輸至特定神經(jīng)靶點(diǎn)進(jìn)行電刺激，從而使人體機(jī)能恢復(fù)到正常運(yùn)作的狀態(tài)。體外控制裝置包括醫(yī)生程控器、病人控制器。其中，病人控制器是為病人配備的用來(lái)根據(jù)自己的情況控制開(kāi)關(guān)或者調(diào)節(jié)體內(nèi)脈沖發(fā)生器的輸出參數(shù)的裝置，病人通常僅能夠在醫(yī)生設(shè)置的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)自行調(diào)節(jié)。醫(yī)生程控器是醫(yī)生用來(lái)根據(jù)病人情況監(jiān)控調(diào)節(jié)體內(nèi)脈沖發(fā)生器的輸出參數(shù)的裝置，通常一個(gè)醫(yī)生程控器可用來(lái)控制多個(gè)脈沖發(fā)生器。病人控制器和醫(yī)生程控器可通過(guò)無(wú)線通信模式、磁性線圈或其他通信方式與脈沖發(fā)生器進(jìn)行通信。目前采用無(wú)線通信模式是植入式醫(yī)療系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)?，F(xiàn)有的植入式醫(yī)療系統(tǒng)中，醫(yī)生程控器和病人控制器內(nèi)部均設(shè)置有與脈沖發(fā)生器通信的無(wú)線通信模塊，但由于脈沖發(fā)生器植入在人體組織內(nèi)部，由醫(yī)生程控器或病人控制器發(fā)出的無(wú)線信號(hào)依次在空氣、 人體組織中傳輸產(chǎn)生較大的損耗，醫(yī)生程控器和病人控制器與脈沖發(fā)生器的通信距離通常小于3米。對(duì)于病人控制器來(lái)說(shuō)，由于病人通常貼身放置，與脈沖發(fā)生器的距離較小(約1 米)，無(wú)線通信受影響較小。而對(duì)于醫(yī)生程控器來(lái)說(shuō)，醫(yī)生在病房或診所中常常需要在觀察病人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中使用醫(yī)生程控器(大于3米小于10米)，因此病人在距離醫(yī)生較遠(yuǎn)的地方就無(wú)法實(shí)現(xiàn)醫(yī)生程控器和脈沖發(fā)生器的正常無(wú)線通信，無(wú)線通信距離受到限制。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)單方便地增加植入式醫(yī)療系統(tǒng)的無(wú)線通信距離的病人控制器及植入式醫(yī)療系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，一種具有通信中繼功能的病人控制器，包括第一天線，所述第一天線用于與醫(yī)生程控器及植入式醫(yī)療器械在同一設(shè)定頻率上雙向無(wú)線通信；通過(guò)所述第一天線將醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械的下行中繼通信鏈路以及將植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器的上行中繼通信鏈路；調(diào)制解調(diào)模塊，所述調(diào)制解調(diào)模塊與所述第一天線相連接，用于將第一天線接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)及將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)經(jīng)第一天線向外傳輸；編解碼模塊，所述編解碼模塊與所述調(diào)制解調(diào)模塊相連接，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流及將符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；微處理控制模塊，所述微處理控制模塊與所述編解碼模塊相連接，用于對(duì)符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流進(jìn)行處理；優(yōu)選地，病人控制器還包括硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊，所述硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊與所述編解碼模塊相連接，用于識(shí)別或比較通信協(xié)議要求的數(shù)據(jù)流中的硬件設(shè)備地址。優(yōu)選地，該病人控制器還包括用于與病人端通信設(shè)備通信用的第二天線及與所述第二天線相連接的藍(lán)牙通信模塊。優(yōu)選地，所述第一天線的設(shè)定頻率為402 405MHz。本實(shí)用新型還提供了一種植入式醫(yī)療系統(tǒng)，包括病人體內(nèi)的植入式醫(yī)療器械、醫(yī)生程控器，還包括如上所述的具有通信中繼功能的病人控制器。優(yōu)選地，所述植入式醫(yī)療系統(tǒng)包括植入式心臟電刺激系統(tǒng)、植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)、植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)或植入式藥物輸送系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)包括植入式腦深部電刺激系統(tǒng)、植入式腦皮層電刺激系統(tǒng)、植入式脊髓電刺激系統(tǒng)、植入式骶神經(jīng)電刺激系統(tǒng)或植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，所述植入式醫(yī)療器械為植入式脈沖發(fā)生器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型利用了現(xiàn)有植入式醫(yī)療系統(tǒng)中已有的病人控制器作為醫(yī)生程控器與植入式醫(yī)療器械之間無(wú)線通信的中繼裝置，并且醫(yī)生程控器、植入式醫(yī)療器械與病人控制器三者均在同一頻率上采用一套通信協(xié)議進(jìn)行通信，將醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械或者將植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器，簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)了無(wú)線信號(hào)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)，大大增加了植入式醫(yī)療器械與醫(yī)生程控器之間的無(wú)線通信距離。

附圖1為本實(shí)用新型的病人控制器用于中繼轉(zhuǎn)發(fā)的模塊示意圖；附圖2為本實(shí)用新型的模塊原理圖；附圖3為本實(shí)用新型的病人控制器作為植入式醫(yī)療器械和醫(yī)生程控器之間的中繼轉(zhuǎn)發(fā)器的功能模塊原理圖；附圖4為本實(shí)用新型的病人控制器作為植入式醫(yī)療器械和醫(yī)生端通信設(shè)備之間的中繼轉(zhuǎn)發(fā)器的功能模塊原理圖；附圖5為本實(shí)用新型的下行無(wú)線通信鏈路示意圖；附圖6為本實(shí)用新型的上行無(wú)線通信鏈路示意圖；其中1、病人控制器；11、第一天線；12、調(diào)制解調(diào)模塊；13、編解碼模塊；14、微處理控制模塊；15、硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊；16、第二天線；17、藍(lán)牙通信模塊；2、醫(yī)生程控器；3、植入式醫(yī)療器械；4、下行中繼通信鏈路；5、上行中繼通信鏈路；6、病人端通信設(shè)備；7、醫(yī)生端通信設(shè)備。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明如附圖1和附圖2所示，以植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)為例，植入式醫(yī)療器械3及為植入病人體內(nèi)的脈沖發(fā)生器。病人平時(shí)將病人控制器1開(kāi)機(jī)并放置在衣服口袋里距離脈沖發(fā)生器較近的地方，作為醫(yī)生程控器2和脈沖發(fā)生器之間的中繼轉(zhuǎn)發(fā)器使用。當(dāng)病人就診超出醫(yī)生程控器的遠(yuǎn)程程控距離以外時(shí)，病人控制器1就自動(dòng)將醫(yī)生程控器2發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至脈沖發(fā)生器，或者將脈沖發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器，大大增加了無(wú)線通信的距離，對(duì)于病人來(lái)說(shuō)，中繼轉(zhuǎn)發(fā)控制與醫(yī)生程控器直接控制脈沖發(fā)生器兩者并無(wú)明顯區(qū)別。參照?qǐng)D3，一種具有通信中繼功能的病人控制器1，包括第一天線11，所述第一天線11用于與醫(yī)生程控器2及植入式醫(yī)療器械3在同一設(shè)定頻率上雙向無(wú)線通信；通過(guò)所述第一天線11將醫(yī)生程控器2發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械3 的下行中繼通信鏈路4以及將植入式醫(yī)療器械3發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器2的上行中繼通信鏈路5 ；調(diào)制解調(diào)模塊12，所述調(diào)制解調(diào)模塊12與所述第一天線11相連接，用于將第一天線11接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)及將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)經(jīng)第一天線11向外傳輸；編解碼模塊13，所述編解碼模塊13與所述調(diào)制解調(diào)模塊12相連接，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流及將符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；微處理控制模塊14，所述微處理控制模塊14與所述編解碼模塊13相連接，用于對(duì)符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流進(jìn)行處理；硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊15，所述硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊15與所述編解碼模塊相連接，用于識(shí)別或比較通信協(xié)議要求的數(shù)據(jù)流中的硬件設(shè)備地址。具體地說(shuō)，當(dāng)硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊15判斷該數(shù)據(jù)流中的硬件設(shè)備地址與該病人控制器的硬件地址相同，則接受該數(shù)據(jù)流；當(dāng)硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊15判斷該數(shù)據(jù)流中的硬件設(shè)備地址與該病人控制器相綁定的植入式醫(yī)療器械3的硬件地址相同，則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)流；如硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊 15判斷與上述兩種硬件設(shè)備地址均不同，則拒絕接收該數(shù)據(jù)流。如附圖4所示，病人控制器1還包括用于與離病人較近的病人端通信通信設(shè)備6 通信用的第二天線16及與所述第二天線16相連接的藍(lán)牙通信模塊17。藍(lán)牙通信模塊17 將無(wú)線信號(hào)傳輸至病人端通信通信設(shè)備6后，病人端通信設(shè)備6可通過(guò)多種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至醫(yī)生端通信設(shè)備7或者反向傳輸，比如有線電話網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、域域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、⑶MA網(wǎng)絡(luò)、GSM網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)等，使得醫(yī)生在醫(yī)院病人在家里足不出戶即可實(shí)現(xiàn)對(duì)病人植入的脈沖發(fā)生器的遠(yuǎn)程程控。比如，病人端通信設(shè)備6可以是支持藍(lán)牙通信的手機(jī)、PDA、筆記本電腦、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。醫(yī)生端通信設(shè)備7可以是醫(yī)生程控器、與現(xiàn)有的遠(yuǎn)程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)相連接的多媒體終端、手機(jī)、PDA、筆記本電腦、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。所述第一天線11的設(shè)定頻率為402 405MHz，病人控制器、脈沖發(fā)生器和醫(yī)生程控器均在該頻率內(nèi)無(wú)線通信，有效地利用了現(xiàn)有設(shè)備上已有的天線。[0039]本實(shí)用新型還提供了一種植入式醫(yī)療系統(tǒng)，包括病人體內(nèi)的植入式醫(yī)療器械3、醫(yī)生程控器2，還包括如上所述的具有通信中繼功能的病人控制器1。根據(jù)治療疾病的不同，本實(shí)用新型的病人控制器適用的所述植入式醫(yī)療系統(tǒng)包括但不限于植入式心臟電刺激系統(tǒng)、植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)、植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)或植入式藥物輸送系統(tǒng)。所述植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)包括植入式腦深部電刺激系統(tǒng)、植入式腦皮層電刺激系統(tǒng)、植入式脊髓電刺激系統(tǒng)、植入式骶神經(jīng)電刺激系統(tǒng)或植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，所述植入式醫(yī)療器械可為植入式脈沖發(fā)生器。附圖5和附圖6示出了應(yīng)用本實(shí)用新型的病人控制器實(shí)現(xiàn)中繼轉(zhuǎn)發(fā)的方法，包括醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)經(jīng)病人控制器中繼轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械的下行中繼通信鏈路，該下行中繼通信鏈路包括如下步驟A 醫(yī)生程控器在同一設(shè)定頻率上向植入式醫(yī)療器械發(fā)出信號(hào)；B:與所述植入式醫(yī)療器械的邏輯地址綁定的病人控制器在該頻率上收到所述的醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)；C:所述病人控制器在該頻率將收到的信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械。該中繼通信方法還包括植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)經(jīng)病人控制器中繼轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器的上行中繼通信鏈路，該上行中繼通信鏈路包括如下步驟D 植入式醫(yī)療器械在同一設(shè)定頻率上向醫(yī)生程控器發(fā)出信號(hào)；E 與所述植入式醫(yī)療器械的邏輯地址綁定的病人控制器在該頻率上收到所述的植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)；F 所述病人控制器在該頻率將收到的信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器。在優(yōu)選地實(shí)施方式中，考慮到在醫(yī)生程控器距離植入式醫(yī)療器械較近的地方時(shí)， 通常無(wú)需中繼轉(zhuǎn)發(fā)即可達(dá)到植入式醫(yī)療器械與醫(yī)生程控器之間良好的無(wú)線通信，因此在所述上述步驟B與C之間可增加所述病人控制器判斷植入式醫(yī)療器械是否對(duì)醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)做出響應(yīng)的步驟，如判斷所述植入式醫(yī)療器械無(wú)響應(yīng)則進(jìn)行步驟C，如判斷所述植入式醫(yī)療器械有響應(yīng)則不進(jìn)行步驟C，以避免重復(fù)發(fā)送該無(wú)線信號(hào)。同樣地，在所述步驟E與F之間可增加所述病人控制器判斷醫(yī)生程控器是否對(duì)植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)做出響應(yīng)的步驟，如判斷所述醫(yī)生程控器無(wú)響應(yīng)則進(jìn)行步驟F，如判斷所述醫(yī)生程控器有響應(yīng)則不進(jìn)行步驟F，以避免重復(fù)發(fā)送該無(wú)線信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型將病人已配備的病人控制器作為醫(yī)生程控器及植入式醫(yī)療器械之間的中繼轉(zhuǎn)發(fā)器使用，并且醫(yī)生程控器、植入式醫(yī)療器械與病人控制器三者均在同一頻率上采用一套通信協(xié)議進(jìn)行通信，將醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械或者將植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器，簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)了無(wú)線信號(hào)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)，大大增加了植入式醫(yī)療器械與醫(yī)生程控器之間的無(wú)線通信距離。以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述。本文中對(duì)于本實(shí)用新型的描述是說(shuō)明性的，因而本實(shí)用新型的范圍不應(yīng)限制于上述具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚， 在不脫離本實(shí)用新型的主旨或本質(zhì)特征的情況下，對(duì)上述具體實(shí)施方式
進(jìn)行其他變形或改變，也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有通信中繼功能的病人控制器，其特征在于包括第一天線，所述第一天線用于與醫(yī)生程控器及植入式醫(yī)療器械在同一設(shè)定頻率上雙向無(wú)線通信；通過(guò)所述第一天線將醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械的下行中繼通信鏈路以及將植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器的上行中繼通信鏈路；調(diào)制解調(diào)模塊，所述調(diào)制解調(diào)模塊與所述第一天線相連接，用于將第一天線接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)及將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)經(jīng)第一天線向外傳輸；編解碼模塊，所述編解碼模塊與所述調(diào)制解調(diào)模塊相連接，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流及將符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；微處理控制模塊，所述微處理控制模塊與所述編解碼模塊相連接，用于對(duì)符合通信協(xié)議要求的數(shù)字流進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有通信中繼功能的病人控制器，其特征在于病人控制器還包括硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊，所述硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊與所述編解碼模塊相連接，用于識(shí)別或比較通信協(xié)議要求的數(shù)據(jù)流中的硬件設(shè)備地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有通信中繼功能的病人控制器，其特征在于該病人控制器還包括用于與病人端通信設(shè)備通信用的第二天線及與所述第二天線相連接的藍(lán)牙通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有通信中繼功能的病人控制器，其特征在于所述第一天線的設(shè)定頻率為402 405MHz。
5.一種植入式醫(yī)療系統(tǒng)，包括病人體內(nèi)的植入式醫(yī)療器械、醫(yī)生程控器，其特征在于 還包括如權(quán)利要求1至4中任一所述的具有通信中繼功能的病人控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植入式醫(yī)療系統(tǒng)，其特征在于所述植入式醫(yī)療系統(tǒng)包括植入式心臟電刺激系統(tǒng)、植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)、植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫系統(tǒng)或植入式藥物輸送系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植入式醫(yī)療系統(tǒng)，其特征在于所述植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)包括植入式腦深部電刺激系統(tǒng)、植入式腦皮層電刺激系統(tǒng)、植入式脊髓電刺激系統(tǒng)、植入式骶神經(jīng)電刺激系統(tǒng)或植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)，所述植入式醫(yī)療器械為植入式脈沖發(fā)生器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有通信中繼功能的病人控制器，包括第一天線、通過(guò)所述第一天線將醫(yī)生程控器發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至植入式醫(yī)療器械的下行中繼通信鏈路以及將植入式醫(yī)療器械發(fā)出的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)至醫(yī)生程控器的上行中繼通信鏈路、調(diào)制解調(diào)模塊、編解碼模塊、微處理控制模塊、硬件設(shè)備地址識(shí)別模塊。本實(shí)用新型還公開(kāi)了具有中繼功能的病人控制器的植入式醫(yī)療系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用了已有的病人控制器作為醫(yī)生程控器與植入式醫(yī)療器械之間無(wú)線通信的中繼裝置，簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)了無(wú)線信號(hào)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)，大大增加了植入式醫(yī)療器械與醫(yī)生程控器之間的無(wú)線通信距離。
文檔編號(hào)A61N1/39GK202044652SQ20112008639
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
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