專(zhuān)利名稱(chēng):使用信號(hào)強(qiáng)度的醫(yī)療設(shè)備遙測(cè)仲裁系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及醫(yī)療設(shè)備經(jīng)皮通信系統(tǒng)和方法，尤其涉及用于與這些醫(yī)療設(shè)備經(jīng)皮通信的設(shè)備仲裁系統(tǒng)和方法。
背景在病人體內(nèi)產(chǎn)生治療效果的植入式醫(yī)療設(shè)備是眾所周知的。這些植入式醫(yī)療設(shè)備的示例包括植入式藥物輸液泵、植入式神經(jīng)刺激器、植入式心律轉(zhuǎn)變器、植入式心臟起搏器、植入式除纖顫器和植入耳蝸。若非全部，則這些設(shè)備的一部分和其他設(shè)備要么提供電輸出，要么含有可以執(zhí)行其預(yù)定功能的電路。
對(duì)于植入式醫(yī)療設(shè)備來(lái)說(shuō)很普遍的是包括提供經(jīng)皮電輸出以便利用經(jīng)皮遙測(cè)向已植入醫(yī)療設(shè)備傳遞信息并從中獲取信息的植入式醫(yī)療設(shè)備。通常傳遞給已植入醫(yī)療設(shè)備的信息包括從諸如外部程序器的外部設(shè)備傳遞給已植入醫(yī)療設(shè)備的指令或程序。通常從已植入醫(yī)療設(shè)備傳遞出的信息包括關(guān)于該已植入醫(yī)療設(shè)備狀態(tài)和/或性能的信息。
隨著遙測(cè)范圍的增加，由于在程序器遙測(cè)范圍內(nèi)有一個(gè)以上的設(shè)備存在，所以同時(shí)與多個(gè)設(shè)備通信引起的問(wèn)題日益嚴(yán)重。如果有一個(gè)以上的已植入醫(yī)療設(shè)備響應(yīng)一標(biāo)識(shí)命令，則通信鏈接會(huì)因?yàn)樯闲墟溌返谋舜藳_突而失效。
概述為從多數(shù)或全部都會(huì)響應(yīng)外部設(shè)備發(fā)出的標(biāo)識(shí)命令的多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中有效選擇一個(gè)期望設(shè)備，就需要使用特別的技術(shù)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種使用外部設(shè)備的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其中所述外部設(shè)備被配置用于把標(biāo)識(shí)命令經(jīng)皮發(fā)送給多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)。上述多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備被配置用于在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用上行鏈路響應(yīng)來(lái)響應(yīng)標(biāo)識(shí)命令。該外部設(shè)備被配置用于接收來(lái)自所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的所述至少一個(gè)的上行鏈路響應(yīng)。該外部設(shè)備還被配置以至少部分基于多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)的上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，建立與所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中選出的一個(gè)設(shè)備的經(jīng)皮通信。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種方法，所述方法用于從用來(lái)與多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的外部設(shè)備建立通信的多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中選擇一個(gè)設(shè)備。由該外部設(shè)備發(fā)出標(biāo)識(shí)命令。多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用上行鏈路響應(yīng)來(lái)響應(yīng)該標(biāo)識(shí)命令。用外部設(shè)備來(lái)接收來(lái)自多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中每一設(shè)備的上行鏈路響應(yīng)。至少部分基于多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中至少一個(gè)的上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)選擇多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的一個(gè)以建立經(jīng)皮通信。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，外部設(shè)備主要基于多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中至少一個(gè)設(shè)備的上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行選擇。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，具有更強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的上行鏈路響應(yīng)受到支持(favor)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，對(duì)多個(gè)醫(yī)療設(shè)備的標(biāo)識(shí)至少部分基于接收到的上行鏈路信號(hào)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如果多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的至少兩個(gè)在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用上行鏈路信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，就指示多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中已知的設(shè)備停止對(duì)標(biāo)識(shí)命令的響應(yīng)；同時(shí)重復(fù)發(fā)送標(biāo)識(shí)命令并重復(fù)接收上行鏈路信號(hào)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，重新發(fā)送標(biāo)識(shí)命令直到多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中沒(méi)有兩個(gè)設(shè)備會(huì)在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用上行鏈路信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，以多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的已知設(shè)備在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)停止對(duì)標(biāo)識(shí)命令的響應(yīng)來(lái)作為指示步驟的結(jié)果。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，以多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的已知設(shè)備停止對(duì)標(biāo)識(shí)命令的響應(yīng)直到另有指示來(lái)作為指示步驟的結(jié)果。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，對(duì)醫(yī)療設(shè)備的選擇至少部分是基于多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中用上行鏈路響應(yīng)首先做出響應(yīng)的那個(gè)設(shè)備。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中接收到具有相對(duì)較強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)識(shí)命令的設(shè)備在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第一部分內(nèi)做出響應(yīng)，而多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中接收到具有相對(duì)較強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)識(shí)命令的設(shè)備在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第二部分內(nèi)做出響應(yīng)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在標(biāo)識(shí)的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的每一個(gè)都確定該標(biāo)識(shí)命令具有相對(duì)強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第一部分在時(shí)間上要早于多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第二部分。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，指示用戶(hù)移動(dòng)外部設(shè)備的至少一部分，以使其更接近多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中該用戶(hù)期望與其建立經(jīng)皮通信的一個(gè)被選設(shè)備。
圖1示出了用于本發(fā)明的植入式神經(jīng)刺激系統(tǒng)(INS)實(shí)施方式的常規(guī)環(huán)境視圖10。
圖2示出了植入病人體內(nèi)并有外部設(shè)備與其經(jīng)皮通信的植入式醫(yī)療設(shè)備。
圖3示出了在外部設(shè)備的范圍內(nèi)有兩個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備的情況下與一個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備經(jīng)皮通信的外部設(shè)備。
圖4是示出了在多個(gè)時(shí)隙中發(fā)出標(biāo)識(shí)命令和確認(rèn)響應(yīng)的定時(shí)的時(shí)序圖。
圖5是待呈現(xiàn)給用戶(hù)的可選醫(yī)療設(shè)備介紹的典型表示。
圖6是示出了在多個(gè)時(shí)隙中帶有進(jìn)一步發(fā)出了壓制命令并重發(fā)了另一個(gè)標(biāo)識(shí)命令的發(fā)出標(biāo)識(shí)命令和確認(rèn)響應(yīng)的定時(shí)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式雖然可以考慮帶有諸如起搏器、植入式心臟去纖顫器、去纖顫器、治療劑輸注設(shè)備(例如，藥物泵)之類(lèi)的其他植入式醫(yī)療設(shè)備的各種設(shè)備仲裁系統(tǒng)，但是在具有可再充電電源的植入式神經(jīng)刺激器的情況中，主要描述了下列典型實(shí)施方式。
圖1示出了一個(gè)植入式神經(jīng)刺激系統(tǒng)(INS)實(shí)施方案的常規(guī)環(huán)境視圖10。神經(jīng)刺激系統(tǒng)用于醫(yī)治諸如疼痛、運(yùn)動(dòng)障礙、骨盆底障礙、胃輕癱以及許多各種其他癥狀。神經(jīng)刺激系統(tǒng)20包括神經(jīng)刺激器22、刺激導(dǎo)線延伸30和刺激導(dǎo)線40。通常把神經(jīng)刺激器22植入到病人身體28內(nèi)的皮下由臨床醫(yī)師選擇的位置上。通常使用諸如可調(diào)節(jié)錨之類(lèi)的已知設(shè)備將刺激導(dǎo)線40固定在臨床醫(yī)師所選位置的附近。
外部設(shè)備15可用于與植入式神經(jīng)刺激器22進(jìn)行經(jīng)皮通信，如下所述。
圖2示出了植入式神經(jīng)刺激器22、刺激導(dǎo)線40以及導(dǎo)線延伸30。植入式神經(jīng)刺激器22具有外殼24、外殼24內(nèi)攜有的電源以及耦合至電池且耦合至被稱(chēng)為端塊的連接器組塊26的刺激電子線路。刺激導(dǎo)線40具有導(dǎo)線近端、導(dǎo)線遠(yuǎn)端和導(dǎo)線體。導(dǎo)線近端具有至少一個(gè)電連接器(也被稱(chēng)為電終端)而導(dǎo)線遠(yuǎn)端具有至少一個(gè)刺激電極。在導(dǎo)線體內(nèi)含有電連接所述電連接器和刺激導(dǎo)線40的至少一個(gè)導(dǎo)線導(dǎo)體。
神經(jīng)刺激系統(tǒng)20包括諸如通?？捎蓛?nèi)科醫(yī)師之類(lèi)的開(kāi)業(yè)醫(yī)師操作的醫(yī)生程序器和/或通常可由病人操作的病人程序器的外部通信設(shè)備。神經(jīng)刺激系統(tǒng)20還包括或者可以結(jié)合使用各種其他的醫(yī)療設(shè)備以及基于諸如PC、筆記本電腦、服務(wù)器等的基于計(jì)算機(jī)的平臺(tái)。
醫(yī)生程序器通常由醫(yī)生、臨床醫(yī)師或其他醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員使用以控制或設(shè)置植入式醫(yī)療設(shè)備的所有可用參數(shù)并將各參數(shù)和極限設(shè)置在病人能夠控制或調(diào)整已植入醫(yī)療設(shè)備的范圍內(nèi)。
病人程序器通常由其體內(nèi)植入有植入式醫(yī)療設(shè)備的病人或照顧這種病人的其他人使用以控制病人通常能夠控制的醫(yī)療設(shè)備參數(shù)。作為一個(gè)例子，病人可以使用控制器開(kāi)啟或關(guān)閉植入式醫(yī)療設(shè)備或者在預(yù)先由醫(yī)生程序器設(shè)定的限制內(nèi)調(diào)節(jié)由已植入醫(yī)療設(shè)備提供的治療水平或治療類(lèi)型。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)并理解，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明除了用于特定的醫(yī)生程序器或病人程序器之外，還可用于與已植入醫(yī)療設(shè)備經(jīng)皮通信的其他種類(lèi)的外部設(shè)備。
外部設(shè)備通常使用已知的無(wú)線通信技術(shù)與已植入醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行經(jīng)皮通信。通常稱(chēng)這些經(jīng)皮通信為遙測(cè)。許多已知的遙測(cè)技術(shù)可用于提供這種經(jīng)皮通信。
盡管如此，當(dāng)諸如醫(yī)生程序器或病人程序器之類(lèi)的外部設(shè)備試圖與其物理位置附近還有第二臺(tái)植入式或已植入醫(yī)療設(shè)備的已植入醫(yī)療設(shè)備通信時(shí)就會(huì)引發(fā)問(wèn)題。例如，在病人體內(nèi)植入有多于一個(gè)的醫(yī)療設(shè)備時(shí)，附近有體內(nèi)植入有醫(yī)療設(shè)備的第二個(gè)病人時(shí)(例如，在急診室或醫(yī)院或其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi))，或者附近有另一個(gè)待植入的植入式醫(yī)療設(shè)備時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這一情境。
在涉及外部設(shè)備和已植入醫(yī)療設(shè)備的典型經(jīng)皮通信情境中，外部設(shè)備會(huì)發(fā)送一無(wú)線通信請(qǐng)求，諸如一標(biāo)識(shí)命令。已植入醫(yī)療設(shè)備將接收該標(biāo)識(shí)請(qǐng)求并發(fā)送回或許包含有關(guān)于該已植入醫(yī)療設(shè)備信息的確認(rèn)。只要在通信請(qǐng)求的無(wú)線范圍內(nèi)僅有一個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備的情況下，這一過(guò)程工作良好。例如，在圖3中，第一個(gè)病人具有植入其身體28A內(nèi)的第一神經(jīng)刺激器22A。第二個(gè)病人在他附近，例如在醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)相鄰的治療位置上。而這第二個(gè)病人也具有植入其身體28B內(nèi)的已植入醫(yī)療設(shè)備，在此情況下是神經(jīng)刺激器22B。如果神經(jīng)刺激器22A和神經(jīng)刺激器22B都在相同或相似的遙測(cè)協(xié)議下工作，那么神經(jīng)刺激器22A和神經(jīng)刺激器22B兩者就都有可能用確認(rèn)來(lái)響應(yīng)該通信請(qǐng)求。如果這些確認(rèn)同時(shí)出現(xiàn)或在時(shí)間上緊接著出現(xiàn)(例如在時(shí)間上有交迭)，那么來(lái)自神經(jīng)刺激器22A的確認(rèn)就可能與來(lái)自神經(jīng)刺激器22B的確認(rèn)相沖突，并引起這兩個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備的通信惡化。
部分出于這一理由，就為已植入醫(yī)療設(shè)備的確認(rèn)定時(shí)設(shè)計(jì)一些延遲?？砂汛饛?fù)周期分成多個(gè)時(shí)隙。諸如神經(jīng)刺激器22A或神經(jīng)刺激器22B的獨(dú)立醫(yī)療設(shè)備可以在所述多個(gè)時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)答復(fù)該通信請(qǐng)求(標(biāo)識(shí)命令)。這在圖4的時(shí)序圖中有所闡明，在圖中，時(shí)間從左向右遞增。標(biāo)識(shí)請(qǐng)求50由外部設(shè)備15發(fā)送。已植入醫(yī)療設(shè)備15能夠在多個(gè)時(shí)隙(52、54、56、58、60、62、64和66)中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)作出響應(yīng)。
如果已植入醫(yī)療設(shè)備15在從多個(gè)時(shí)隙內(nèi)隨機(jī)選取的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)做出響應(yīng)，則兩個(gè)或更多醫(yī)療設(shè)備在同一時(shí)隙(52、54、56、58、60、62、64和66)內(nèi)響應(yīng)的機(jī)會(huì)就會(huì)降低。如果兩個(gè)或更多醫(yī)療設(shè)備確實(shí)在同一時(shí)隙(例如，時(shí)隙52)內(nèi)響應(yīng)，則隨后就會(huì)出現(xiàn)沖突并無(wú)法建立通信。在此情況下，外部設(shè)備15可以重新發(fā)出一標(biāo)識(shí)命令并重復(fù)上述過(guò)程。于是兩個(gè)或更多醫(yī)療設(shè)備響應(yīng)于連續(xù)重復(fù)發(fā)出的標(biāo)識(shí)命令而隨機(jī)選取同一時(shí)隙的概率就會(huì)降低。
然而即使在第二次或在隨后發(fā)出標(biāo)識(shí)命令時(shí)通信成功，經(jīng)皮通信的建立仍會(huì)因?yàn)橹匦掳l(fā)出標(biāo)識(shí)命令并重新處理確認(rèn)所需的時(shí)間而有所延遲。因?yàn)樵谠S多實(shí)例中的經(jīng)皮通信不會(huì)或不能在對(duì)病人發(fā)放治療期間出現(xiàn)，所以在各治療之間，例如在電刺激脈沖之間，的時(shí)間周期很短。于是，增加建立經(jīng)皮通信所需時(shí)間是很重要的。
即使兩個(gè)或更多醫(yī)療設(shè)備在不同的時(shí)隙內(nèi)做出響應(yīng)，但是外部設(shè)備15仍需確定要與醫(yī)療設(shè)備22中的哪一個(gè)建立通信。這一過(guò)程可以通過(guò)確立響應(yīng)標(biāo)識(shí)請(qǐng)求的醫(yī)療設(shè)備22的列表并允許外部設(shè)備15的用戶(hù)(例如，醫(yī)生或病人)選擇合適的醫(yī)療設(shè)備22而實(shí)現(xiàn)。例如，可以為用戶(hù)呈現(xiàn)諸如圖5所示的表格、列表或其他的信息介紹。因?yàn)樵卺t(yī)療設(shè)備22發(fā)送回外部設(shè)備15的確認(rèn)中已包含有序列號(hào)，所以可以用序列號(hào)列出已標(biāo)識(shí)的所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備22，作為可以在這一介紹中呈現(xiàn)的信息的例子。類(lèi)似地，該介紹還可以包括病人的姓名，再次，只要在醫(yī)療設(shè)備22發(fā)送回外部設(shè)備15的確認(rèn)中含有這些信息。同樣，還可以考慮呈現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備22的類(lèi)型，諸如醫(yī)療設(shè)備22是神經(jīng)刺激器、藥物泵、心臟去纖顫器或其他醫(yī)療設(shè)備。應(yīng)該認(rèn)識(shí)并理解，這僅僅是可以一并、單獨(dú)或選擇性地呈現(xiàn)給用戶(hù)，以便外部設(shè)備15的用戶(hù)根據(jù)可靠信息對(duì)于選擇與其建立經(jīng)皮通信的醫(yī)療設(shè)備15作出決定的一些例子。還應(yīng)該認(rèn)識(shí)并理解，除了圖5中示出的表格形式之外，還可以使用其他介紹形式，諸如圖標(biāo)顯示、經(jīng)由顏色或形狀的視覺(jué)介紹、聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué)感知介紹等等。
也可以考慮在外部設(shè)備15和多個(gè)醫(yī)療設(shè)備22中的一個(gè)設(shè)備之間建立經(jīng)皮通信的其他技術(shù)。
第一種典型技術(shù)的已植入醫(yī)療設(shè)備用各種隨機(jī)延遲響應(yīng)(由外部單元發(fā)送的)標(biāo)識(shí)命令以防止來(lái)自多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備的上行鏈路響應(yīng)發(fā)生交迭以及由此導(dǎo)致的信號(hào)惡化。外部設(shè)備的用戶(hù)隨后可以觀察每個(gè)時(shí)隙，標(biāo)識(shí)并記錄做出響應(yīng)(即，發(fā)送上行鏈路響應(yīng))的每個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備，并遙測(cè)已標(biāo)識(shí)的已植入醫(yī)療設(shè)備以在一段時(shí)間周期內(nèi)停止對(duì)該外部設(shè)備傳送標(biāo)識(shí)命令，并在隨后重新發(fā)出標(biāo)識(shí)命令。在重復(fù)以上嘗試之后就能找到并壓制在范圍內(nèi)所有的已植入醫(yī)療設(shè)備。當(dāng)沒(méi)有根多的已植入醫(yī)療設(shè)備響應(yīng)標(biāo)識(shí)命令時(shí)，就能獲取范圍內(nèi)已植入醫(yī)療設(shè)備的完整列表。用戶(hù)就可基于如何命名或標(biāo)識(shí)設(shè)備的知識(shí)從設(shè)備列表中選擇，以便唯一地選擇一個(gè)獨(dú)立的已植入醫(yī)療設(shè)備。
這在向右遞增時(shí)間的圖6的時(shí)序圖中有所示出。外部設(shè)備15發(fā)送標(biāo)識(shí)命令50A。兩個(gè)或多個(gè)醫(yī)療設(shè)備22用各自位于時(shí)隙52A至66A之一內(nèi)的變化的延遲進(jìn)行響應(yīng)。在一時(shí)隙(52A、54A、56A、58A、60A、62A、64A或66A)內(nèi)響應(yīng)而不與另一個(gè)醫(yī)療設(shè)備22的響應(yīng)相沖突的的任何醫(yī)療設(shè)備22都能被外部設(shè)備15標(biāo)識(shí)，并用命令68A指示以停止響應(yīng)于更多的標(biāo)識(shí)命令，例如在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)或直到另一個(gè)指定事件或信號(hào)。外部設(shè)備15隨后發(fā)出第二標(biāo)識(shí)命令50B并等候剩余醫(yī)療設(shè)備22在時(shí)隙52B、54B、56B、58B、60B、62B、64B或66B中一個(gè)時(shí)隙內(nèi)做出的響應(yīng)。同樣地，不沖突的任何響應(yīng)標(biāo)識(shí)另一個(gè)醫(yī)療設(shè)備或其他的醫(yī)療設(shè)備22?？梢灾貜?fù)該過(guò)程，直到最終在任何時(shí)隙內(nèi)都沒(méi)有醫(yī)療設(shè)備響應(yīng)，而這就指示已經(jīng)標(biāo)識(shí)了范圍內(nèi)的所有醫(yī)療設(shè)備22。隨后就通過(guò)常規(guī)的(例如，從列表中選取)或其他的方式選擇與外部設(shè)備15通信的具體醫(yī)療設(shè)備22。
第二種典型技術(shù)使用基于下行鏈路遙測(cè)強(qiáng)度的偽隨機(jī)系統(tǒng)。接收強(qiáng)下行鏈路信號(hào)的已植入醫(yī)療設(shè)備在設(shè)備仲裁期間的第一時(shí)隙內(nèi)或前幾個(gè)時(shí)隙內(nèi)答復(fù)標(biāo)識(shí)命令。接收弱下行鏈路信號(hào)的已植入醫(yī)療設(shè)備在隨后的一個(gè)或幾個(gè)時(shí)隙內(nèi)答復(fù)該標(biāo)識(shí)命令。于是用戶(hù)就能選擇首先響應(yīng)該標(biāo)識(shí)命令的已植入醫(yī)療設(shè)備，該設(shè)備通常是最接近用戶(hù)操作的外部設(shè)備的、并且接收最強(qiáng)下行鏈路信號(hào)，即最強(qiáng)的標(biāo)識(shí)命令的已植入醫(yī)療設(shè)備。用戶(hù)無(wú)需從位于該外部設(shè)備遙測(cè)范圍內(nèi)的設(shè)備的列表中選擇具體的已植入醫(yī)療設(shè)備。該仲裁比第一典型技術(shù)更快，因?yàn)樗鼰o(wú)需找出并標(biāo)識(shí)范圍內(nèi)的每個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備，而僅僅需要找出在最早幾個(gè)時(shí)隙之一內(nèi)響應(yīng)的最接近的已植入醫(yī)療設(shè)備。一般無(wú)需多個(gè)命令的嘗試。
在圖3中，接收具有強(qiáng)的或更強(qiáng)的下行鏈路信號(hào)(即標(biāo)識(shí)命令)的醫(yī)療設(shè)備可以在最先的4個(gè)時(shí)隙，即時(shí)隙(52、54、56和58)，中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)響應(yīng)，而接收具有弱的或更弱的下行鏈路信號(hào)(即標(biāo)識(shí)命令)的醫(yī)療設(shè)備可以在最后的4個(gè)時(shí)隙，即時(shí)隙(60、62、64和66)，中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)響應(yīng)?？梢詫?duì)相對(duì)的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行近似，而無(wú)需，例如通過(guò)預(yù)定閾值，來(lái)參考另一個(gè)醫(yī)療設(shè)備的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的知識(shí)。將信號(hào)強(qiáng)度在預(yù)定閾值之上的標(biāo)識(shí)命令視為強(qiáng)下行鏈路信號(hào)，而將信號(hào)強(qiáng)度在預(yù)定閾值之下的標(biāo)識(shí)命令視為弱下行鏈路信號(hào)。
當(dāng)外部設(shè)備15在通信范圍內(nèi)離它要想通信的醫(yī)療設(shè)備22比離其他醫(yī)療設(shè)備近得多時(shí)，這一技術(shù)能夠良好地工作。該技術(shù)額外的好處是如果只有一個(gè)醫(yī)療設(shè)備22在指示強(qiáng)下行鏈路信號(hào)的時(shí)隙內(nèi)響應(yīng)，并且如果用戶(hù)確信外部設(shè)備15的位置離期望醫(yī)療設(shè)備22最近，那么就能在無(wú)需標(biāo)識(shí)或列出所有響應(yīng)的醫(yī)療設(shè)備22的情況下建立與該醫(yī)療設(shè)備22的通信。
外部設(shè)備15將與在發(fā)送了廣播的標(biāo)識(shí)命令之后識(shí)別出的第一個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備22A開(kāi)始經(jīng)皮通信會(huì)話。如上所述，可以根據(jù)檢測(cè)到的下行鏈路強(qiáng)度對(duì)上行鏈路時(shí)隙(52、54、56、58、60、62、64和66)進(jìn)行分組。
在要求遙測(cè)的用戶(hù)按下第一按鈕時(shí)，外部設(shè)備15可以發(fā)送標(biāo)識(shí)命令50來(lái)查找醫(yī)療設(shè)備22。可以對(duì)來(lái)自醫(yī)療設(shè)備22的延遲上行鏈路進(jìn)行分組，以致接收帶有高下行鏈路強(qiáng)度(例如，數(shù)據(jù)強(qiáng)度7)的標(biāo)識(shí)命令50的醫(yī)療設(shè)備22將在最先的四個(gè)時(shí)隙(52、54、56和58)內(nèi)發(fā)送隨機(jī)化的上行鏈路響應(yīng)(延遲100至400毫秒)，并且如果醫(yī)療設(shè)備22接收帶有中等或低下行鏈路強(qiáng)度(例如，數(shù)據(jù)強(qiáng)度3或1)的標(biāo)識(shí)命令50，則它將會(huì)在最后四個(gè)時(shí)隙(60、62、64和66)內(nèi)做出隨機(jī)化的上行鏈路的響應(yīng)(延遲500至800毫秒)。
如果把外部設(shè)備22適當(dāng)?shù)胤胖迷卺t(yī)療設(shè)備22上方時(shí)，醫(yī)療設(shè)備22就檢測(cè)高強(qiáng)度的下行鏈路。緊接在第一個(gè)醫(yī)療設(shè)備22右側(cè)設(shè)置的另一個(gè)醫(yī)療設(shè)備22將獲取中等或低強(qiáng)度的指示。而這顯著增加了選擇最接近外部設(shè)備的醫(yī)療設(shè)備22的可能性并能為合適放置的外部設(shè)備15縮短用來(lái)確定與哪個(gè)醫(yī)療設(shè)備22對(duì)話所需的時(shí)間量(至多400毫秒)。
如果兩個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備與外部設(shè)備的距離大致相等，就會(huì)因?yàn)閬?lái)自多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備的上行鏈路響應(yīng)很可能發(fā)生沖突而需要實(shí)行特別的措施。首先，因?yàn)樵谝廊浑S機(jī)地分類(lèi)的或通過(guò)序列號(hào)分類(lèi)的每個(gè)下行鏈路強(qiáng)度內(nèi)仍然可能有時(shí)隙，使得來(lái)自等間隔已植入醫(yī)療設(shè)備的上行鏈路響應(yīng)不發(fā)生沖突，所以系統(tǒng)仍然可以挑選與其通信的第一個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備。其次，在來(lái)自一個(gè)以上的已植入醫(yī)療設(shè)備的上行鏈路發(fā)生沖突的情況下，可以警告用戶(hù)移動(dòng)外部設(shè)備以更接近期望與之通信的已植入醫(yī)療設(shè)備。第三，可以像上述第一典型技術(shù)一樣列出全部的已植入醫(yī)療設(shè)備，于是用戶(hù)就可以選擇期望進(jìn)行通信的已植入醫(yī)療設(shè)備。
在第三種典型技術(shù)中，用戶(hù)可以觀察來(lái)自多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中每一設(shè)備的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。在這一典型實(shí)施方式中，時(shí)隙仲裁可與許多不同的時(shí)隙一起使用，以使上行鏈路響應(yīng)的沖突最小化，甚至期望能避免上行鏈路響應(yīng)的沖突。用戶(hù)可以使用以上在第一種典型技術(shù)中描述的仲裁技術(shù)接收來(lái)自全部已植入醫(yī)療設(shè)備的上行鏈路響應(yīng)并在隨后查看哪個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備用最強(qiáng)的上行鏈路信號(hào)進(jìn)行答復(fù)。用戶(hù)于是就可以選擇具有最強(qiáng)上行鏈路響應(yīng)信號(hào)的已植入設(shè)備，該設(shè)備通常是離發(fā)出標(biāo)識(shí)命令的外部設(shè)備最接近的已植入醫(yī)療設(shè)備。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)并理解，上述技術(shù)主要用于在期望與一個(gè)或多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備通信的外部設(shè)備建立和/或標(biāo)識(shí)這些設(shè)備的過(guò)程中在兩個(gè)或多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備之間的仲裁。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到一旦標(biāo)識(shí)了每個(gè)植入醫(yī)療設(shè)備或已植入醫(yī)療設(shè)備中之一以致與該已植入醫(yī)療設(shè)備相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符為外部設(shè)備所知，那么外部設(shè)備就能通過(guò)簡(jiǎn)單地指定該設(shè)備的標(biāo)識(shí)符或地址與任何已知的已植入醫(yī)療設(shè)備通信，而無(wú)需進(jìn)一步訴諸于仲裁技術(shù)。
在通信會(huì)話開(kāi)始之后，在外部設(shè)備15內(nèi)設(shè)置被選的ID醫(yī)療設(shè)備22，并且外部設(shè)備15只與最初找到的醫(yī)療設(shè)備22通信直到該通信會(huì)話結(jié)束。
這樣，公開(kāi)了醫(yī)療設(shè)備遙測(cè)仲裁系統(tǒng)的各實(shí)施方式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本發(fā)明還可由所公開(kāi)的實(shí)施方式以外的其他實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)。公開(kāi)的實(shí)施方式僅出于示意性而非限制性的目的，并且本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求
限定。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，包括外部設(shè)備，被配置用于把標(biāo)識(shí)命令經(jīng)皮發(fā)送給所述多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)；所述多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備，被配置用于在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用上行鏈路響應(yīng)來(lái)響應(yīng)所述標(biāo)識(shí)命令；所述外部設(shè)備被配置用于接收來(lái)自所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的所述至少一個(gè)的所述上行鏈路響應(yīng)；其特征在于，所述外部設(shè)備被配置至少部分基于所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的所述至少一個(gè)的上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度，建立與所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中選出的一個(gè)設(shè)備的經(jīng)皮通信。
2.如權(quán)利要求
1所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述外部設(shè)備主要基于所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的所述至少一個(gè)的上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行選擇。
3.如權(quán)利要求
1所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述外部設(shè)備還被配置至少部分基于接收到的所述上行鏈路信號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備；如果所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的至少兩個(gè)設(shè)備在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中之一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用所述上行鏈路信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，就指示所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中已知的設(shè)備停止對(duì)所述標(biāo)識(shí)命令的響應(yīng)；以及重復(fù)發(fā)送所述標(biāo)識(shí)命令并重復(fù)接收所述上行鏈路信號(hào)。
4.如權(quán)利要求
3所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述外部設(shè)備被配置用于繼續(xù)重新發(fā)送標(biāo)識(shí)命令直到所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中沒(méi)有兩個(gè)設(shè)備會(huì)在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中之一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用所述上行鏈路信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。
5.如權(quán)利要求
4所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的已知設(shè)備對(duì)所述標(biāo)識(shí)命令停止響應(yīng)一段預(yù)定的時(shí)間，作為被指示停止響應(yīng)的結(jié)果。
6.如權(quán)利要求
4所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的已知設(shè)備停止對(duì)所述標(biāo)識(shí)命令的響應(yīng)直到另有指示，作為指示步驟的結(jié)果。
7.如權(quán)利要求
4所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述外部設(shè)備被配置成至少部分基于多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的哪個(gè)設(shè)備首先用所述上行鏈路響應(yīng)做出響應(yīng)來(lái)進(jìn)行選擇。
8.如權(quán)利要求
1所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備還被進(jìn)一步配置用于在接收到的所述標(biāo)識(shí)命令具有相對(duì)較強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度時(shí)在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第一部分內(nèi)做出響應(yīng)，而在接收到的所述標(biāo)識(shí)命令具有相對(duì)較弱信號(hào)強(qiáng)度時(shí)在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第二部分內(nèi)做出響應(yīng)。
9.如權(quán)利要求
8所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的每一個(gè)在所述標(biāo)識(shí)的所述信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)都確定所述標(biāo)識(shí)命令具有相對(duì)強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度。
10.如權(quán)利要求
9所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的所述第一部分在時(shí)間上要早于所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的所述第二部分。
11.如權(quán)利要求
10所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述外部設(shè)備被配置主要基于所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中哪個(gè)設(shè)備首先用所述上行鏈路響應(yīng)做出響應(yīng)來(lái)從所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中選擇一個(gè)設(shè)備。
12.如權(quán)利要求
1所述的醫(yī)療設(shè)備通信系統(tǒng)，其特征在于，所述外部設(shè)備還被配置用于指示用戶(hù)移動(dòng)所述外部設(shè)備的至少一部分，以便更接近所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中所述用戶(hù)期望與其建立經(jīng)皮通信的一個(gè)設(shè)備。
13.一種從多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中選擇一個(gè)與外部設(shè)備建立經(jīng)皮通信的方法，其中所述外部設(shè)備與所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)，所述方法包括從所述外部設(shè)備發(fā)送標(biāo)識(shí)命令；所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用上行鏈路響應(yīng)來(lái)響應(yīng)所述標(biāo)識(shí)命令；用所述外部設(shè)備接收來(lái)自所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中至少一個(gè)的每一設(shè)備的所述上行鏈路響應(yīng)；至少部分基于所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中至少一個(gè)的所述上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度而從所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中選擇一個(gè)設(shè)備以建立經(jīng)皮通信。
14.如權(quán)利要求
13所述的方法，其特征在于，所述選擇步驟主要基于所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中至少一個(gè)的所述上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度。
15.如權(quán)利要求
14所述的方法，其特征在于，所述選擇步驟優(yōu)先選擇具有更強(qiáng)所述信號(hào)強(qiáng)度的所述上行鏈路響應(yīng)。
16.如權(quán)利要求
13所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟至少部分基于接收到的所述上行鏈路信號(hào)標(biāo)識(shí)所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備的每一個(gè)設(shè)備；如果所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的至少兩個(gè)設(shè)備在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用所述上行鏈路信號(hào)做出響應(yīng)，就指示所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的已知設(shè)備停止響應(yīng)所述標(biāo)識(shí)命令；以及重復(fù)所述發(fā)送步驟，所述響應(yīng)步驟和所述接收步驟。
17.如權(quán)利要求
16所述的方法，其特征在于，進(jìn)行所述重復(fù)步驟，直到所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中沒(méi)有兩個(gè)設(shè)備在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用所述上行鏈路信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。
18.如權(quán)利要求
16所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中所述已知設(shè)備對(duì)所述標(biāo)識(shí)命令停止響應(yīng)一段預(yù)定的時(shí)間來(lái)作為指示步驟的結(jié)果。
19.如權(quán)利要求
16所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中所述已知設(shè)備停止對(duì)所述標(biāo)識(shí)命令的響應(yīng)來(lái)作為指示步驟的結(jié)果，直到另有指示。
20.如權(quán)利要求
13所述的方法，其特征在于，在所述響應(yīng)步驟中，在所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中接收到具有相對(duì)較強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的所述標(biāo)識(shí)命令的那些設(shè)備在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第一部分內(nèi)做出響應(yīng)，而所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中接收到具有相對(duì)較弱信號(hào)強(qiáng)度的所述標(biāo)識(shí)命令的那些設(shè)備在所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的第二部分內(nèi)做出響應(yīng)。
21.如權(quán)利要求
20所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)醫(yī)療設(shè)備中的每一個(gè)在所述標(biāo)識(shí)的所述信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)都確定所述標(biāo)識(shí)命令具有相對(duì)強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度。
22.如權(quán)利要求
21所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的所述第一部分在時(shí)間上要早于所述多個(gè)上行鏈路時(shí)隙的所述第二部分。
23.如權(quán)利要求
13所述的方法，其特征在于，還包括指示用戶(hù)移動(dòng)所述外部設(shè)備的至少一部分以便更接近多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中所述用戶(hù)期望與其建立經(jīng)皮通信的一個(gè)被選設(shè)備的步驟。
專(zhuān)利摘要
在多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備與外部設(shè)備之間建立通信的醫(yī)療系統(tǒng)和方法。標(biāo)識(shí)命令被經(jīng)皮發(fā)送給多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)。多個(gè)植入式醫(yī)療設(shè)備在多個(gè)上行鏈路時(shí)隙中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用上行鏈路響應(yīng)來(lái)響應(yīng)該標(biāo)識(shí)命令。外部設(shè)備接收來(lái)自多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)的每一設(shè)備的上行鏈路響應(yīng)。外部設(shè)備至少部分基于所述多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的至少一個(gè)的所述上行鏈路響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)建立與多個(gè)已植入醫(yī)療設(shè)備中的一個(gè)選出設(shè)備的經(jīng)皮通信。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1997424SQ200580019099
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年7月20日
發(fā)明者N·A·托格森, C·M·阿奈特, S·J·尼爾森, A·D·阿爾門(mén)丁格 申請(qǐng)人:麥德托尼克公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan