本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及到一種用于將無線通信從外部設(shè)備中繼到可植入醫(yī)療設(shè)備的橋接設(shè)備。

背景技術(shù)：

可植入刺激裝置是產(chǎn)生和遞送身體神經(jīng)和組織的電刺激用于治療各種生物病癥的裝置，例如用于治療心律失常的起搏器，治療心臟顫動(dòng)的除顫器，治療耳聾的耳蝸刺激器，治療失明的視網(wǎng)膜刺激器，幫助肢體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的肌肉刺激器，治療慢性疼痛的脊髓刺激器，治療運(yùn)動(dòng)和心理障礙的皮層和深部腦刺激器，和其他治療尿失禁，睡眠呼吸暫停，肩半脫萎等的神經(jīng)刺激器。

脊髓刺激(SCS)是臨床上公認(rèn)的用于減少一些患者群體疼痛的方法。例如，如圖所示，SCS系統(tǒng)通常包括可植入脈沖發(fā)生器(IPG)，其包括由鈦制成的生物相容性殼體。殼體通常維持IPG發(fā)揮作用所需的電路和電源或電池，盡管IPG也可以不需要電池而通過外部射頻(RF)能量源供電。IPG經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)電極引線(展示了兩個(gè)這樣的引線和104)耦合到電極上，電極形成電極陣列。電極裝載在柔性主體上，柔性主體108還容納單獨(dú)的信號(hào)線和，并耦合到每個(gè)電極上。所示方案中，引線上有16個(gè)電極，標(biāo)記為：E1-E16，引線上有16個(gè)電極，標(biāo)記為：E17-E32，但引線和電極的數(shù)量根據(jù)實(shí)際應(yīng)用可以改變。

植入神經(jīng)刺激器的患者必須具備操控該設(shè)備能力。通常，在一天內(nèi)要完成全身疼痛部位參數(shù)設(shè)置?；颊呤褂猛獠?遠(yuǎn)程)控制器來調(diào)節(jié)刺激器輸出以獲得最佳治療。患者處于睡覺、站立、坐著或駕駛等不同的狀態(tài)時(shí)，可能需要不同的治療設(shè)置。一些設(shè)置可以被保存為程序，并由患者通過使用外部控制器進(jìn)行選擇。通常外部控制器常見用途是增加或減少刺激強(qiáng)度，選擇刺激身體的不同區(qū)域，或者選擇關(guān)閉和打開刺激開關(guān)。

目前可用的外部控制器由醫(yī)療設(shè)備制造商開發(fā)，這種開發(fā)需要大量投資。例如，開發(fā)者必須小心地為外部控制器創(chuàng)建用戶界面，使該界面易于被患者和臨床醫(yī)生發(fā)現(xiàn)和使用。因此，外部控制器通常設(shè)計(jì)有顯示器、按鈕，揚(yáng)聲器等用戶接口。對(duì)于醫(yī)療設(shè)備制造商來講，這種用戶接口的開發(fā)比較昂貴，并且一經(jīng)展示后很難再去改變。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，設(shè)計(jì)了一種橋接設(shè)備，該設(shè)備小巧便于患者攜帶的，同時(shí)易于操作，沒有或者有簡(jiǎn)單易操作的用戶界面。開發(fā)費(fèi)用低。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種橋接設(shè)備，用于將無線通信從外部設(shè)備中繼到可植入醫(yī)療設(shè)備，包括：

便攜式外殼；

外殼中的邏輯電路被用于傳遞由外部設(shè)備無線接收的無線通信傳遞到可植入醫(yī)療設(shè)備；

其中所述邏輯電路作為配件為執(zhí)行在以下操作中的一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備和可植入醫(yī)療設(shè)備之間承擔(dān)防火墻功能；

根據(jù)所述外部設(shè)備和橋接設(shè)備之間的連接狀態(tài)檢查通信；

檢查通信以確定輸入到可植入醫(yī)療設(shè)備中被執(zhí)行的命令是否存在安全隱患。

作為本發(fā)明所述的橋接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，所述的邏輯電路包括微控制器。

作為本發(fā)明所述的橋接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，還包括：

第一通信電路和第一天線，其被配置給無線電從外部天線接收通信，并將該通信提供給邏輯通信；

第二通信電路和第二天線，其被配置以便從邏輯電路接收通信并將無線通信發(fā)送到可植入醫(yī)療設(shè)備中。

作為本發(fā)明所述的橋接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，所述的第一和第二通信電路以及第一和第二天線設(shè)置于殼體內(nèi)。

作為本發(fā)明所述的橋接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，所述的第一天線包括RF天線，所述第二天線包括線圈天線，進(jìn)一步地，RF天線包括線單極，印刷的倒F天線，螺旋或表面安裝電介質(zhì)天線。

作為本發(fā)明所述的橋接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，所述的應(yīng)用醫(yī)用體內(nèi)頻帶連接體內(nèi)設(shè)備和接觸皮膚的橋接設(shè)備，體外應(yīng)用通信橋接設(shè)備和醫(yī)用伺服機(jī)，使體內(nèi)通信功率降低延長(zhǎng)使用時(shí)間。

附圖說明

圖1為通過橋接設(shè)備在消費(fèi)電子設(shè)備和可植入醫(yī)療設(shè)備之間建立通信系統(tǒng)。

圖2為通過網(wǎng)路和橋接設(shè)備在消費(fèi)電子設(shè)備和可植入醫(yī)療設(shè)備之間建立通信系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

以下的描述涉及本發(fā)明在脊髓刺激(SCS)系統(tǒng)中的用途。但本發(fā)明不限于此用途。相反，本發(fā)明可以與任何可植入醫(yī)療設(shè)備一起使用，這樣可以提升通訊性能。例如，本發(fā)明可以用作采用可植入傳感器，可植入泵，起搏器，除顫器，耳蝸刺激器，視網(wǎng)膜刺激器，配置成產(chǎn)生協(xié)調(diào)肢體運(yùn)動(dòng)的刺激器，皮質(zhì)和深部腦刺激器，或配置成治療多種病癥中的其中任何一種其它神經(jīng)刺激器。

橋接設(shè)備存在于消費(fèi)電子設(shè)備(諸如智能電話)和可植入醫(yī)療設(shè)備之間。橋接設(shè)備在消費(fèi)電子設(shè)備和可植入醫(yī)療設(shè)備之間轉(zhuǎn)發(fā)指令和數(shù)據(jù)。為此，橋接設(shè)備包含兩個(gè)收發(fā)器：一個(gè)根據(jù)在消費(fèi)電子設(shè)備中操作的通信協(xié)議(諸如Bluetooth TM)操作，以及根據(jù)在可植入醫(yī)療設(shè)備中操作的通信技術(shù)(諸如頻移鍵控)操作另一個(gè)。軟件應(yīng)用安裝在消費(fèi)電子設(shè)備上，其提供用于控制和讀取可植入醫(yī)療設(shè)備的用戶接口。例如，使用用于與消費(fèi)電子設(shè)備(例如電話的無線網(wǎng)絡(luò))接口的標(biāo)準(zhǔn)裝置從網(wǎng)上下載應(yīng)用軟件。當(dāng)與在消費(fèi)電子設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用結(jié)合使用時(shí)，橋接設(shè)備可以消除患者攜帶供應(yīng)商提供的單獨(dú)外部控制器的需要。橋接設(shè)備優(yōu)選小巧便于患者攜帶的。同時(shí)要求易于操作，沒有或者有用戶界面，但是簡(jiǎn)單易操作。

橋接設(shè)備300優(yōu)選形狀小巧方便的，其形狀和尺寸大小類似于尋呼機(jī)或胰島素泵。最佳實(shí)施例中，橋接設(shè)備300易于患者攜帶，即其可以手持或佩戴在患者身體上或在他/她的衣服(例如口袋或背包)。橋接設(shè)備300大致為矩形。橋接設(shè)備300多為內(nèi)置設(shè)備，不作為明顯的醫(yī)療裝置。橋接設(shè)備300通常與特定類型的IPG 100或特定IPG 100配對(duì)。

消費(fèi)電子設(shè)備310優(yōu)選地包括智能電話，但也可以包括其他通信設(shè)備(PDA，平板電腦，平板電腦或筆記本電腦等)。為了便于操作，首選消費(fèi)者電子設(shè)備310，如橋接設(shè)備300，便于患者攜帶。為了簡(jiǎn)單起見，并為了便于認(rèn)識(shí)最佳的設(shè)備，消費(fèi)電子設(shè)備310在本公開專利中通常被稱為電話。

電話310通常具有用于與蜂窩網(wǎng)絡(luò)312進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)通信的通信(收發(fā)器)電路311以及用于與近距離處的其它設(shè)備通信的短距離通信(收發(fā)器)電路313，諸如車輛遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)，其他計(jì)算機(jī)設(shè)備等。蜂窩網(wǎng)絡(luò)312又可以連接到其他網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng)350。電話310中的收發(fā)器電路311和313通常根據(jù)不同的通信協(xié)議進(jìn)行操作。例如，收發(fā)器311可以經(jīng)由CDMA，TDMA或GSM(用于語音)或GPRS，GTE，LTE和WiMAX(用于數(shù)據(jù))與蜂窩網(wǎng)絡(luò)312通信。另一方面，收發(fā)器313通常使用短距離協(xié)議進(jìn)行操作，例如與收發(fā)器311一起使用(例如，WiFi或)。因?yàn)殡娫?10使用預(yù)先存在的短程收發(fā)器313與橋接設(shè)備300進(jìn)行通信，所以其不需要進(jìn)行特殊的硬件修改。每一個(gè)收發(fā)器電路311和313都耦合到310(未示出)中的天線上。

定制軟件應(yīng)用315通常由IPG 100和橋接設(shè)備300的制造商提供。因此，制造商可以提供或使用web服務(wù)器360用于向因特網(wǎng)350提供應(yīng)用，其中它可以經(jīng)由蜂窩網(wǎng)絡(luò)312下載到患者的電話310上。將應(yīng)用下載到諸如電話這樣的通信設(shè)備的過程是眾所周知的，不需要做進(jìn)一步的解釋說明。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器360可以替代在線應(yīng)用商店的形式，諸如由蘋果公司管理的應(yīng)用商店IPG100和橋接設(shè)備300的制造商可以使應(yīng)用315僅對(duì)已經(jīng)購買服務(wù)計(jì)劃的患者開放，要么作為一次性費(fèi)用要么進(jìn)行訂閱。制造商還可以允許第三方開發(fā)者開發(fā)修改或改進(jìn)應(yīng)用315。

一旦下載，應(yīng)用315可以作為圖標(biāo)出現(xiàn)在電話310的顯示器320上。然后，患者可以使用圖標(biāo)訪問應(yīng)用315，并且通過作為中介的橋接設(shè)備與IPG 100進(jìn)行連接。稍后將詳細(xì)進(jìn)行解釋，應(yīng)用315允許患者控制和監(jiān)視他/她對(duì)IPG 100的操作。當(dāng)被激活時(shí)，應(yīng)用315將能夠或使用電話310中的短程收發(fā)器313與橋接設(shè)備300中類似的短程收發(fā)器317進(jìn)行通信。因此，電話310和橋接設(shè)備300通過控制軟件應(yīng)用315，形成使用藍(lán)牙TM或其他短距離通信協(xié)議的無線個(gè)域網(wǎng)。眾所周知，個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)是互連個(gè)人工作空間為中心的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。盡管使用藍(lán)牙TM協(xié)議時(shí)該網(wǎng)絡(luò)是無線的，但是電話310和橋接設(shè)備300之間的連接也可以是有線的(未示出)。因?yàn)殡娫?10和橋接設(shè)備300在設(shè)計(jì)時(shí)就是以靠近患者為思想進(jìn)行的設(shè)計(jì)，所以使用這樣的個(gè)人區(qū)域網(wǎng)非常的明智。

橋接設(shè)備300會(huì)將在收發(fā)器317處接收的通信重新封裝成適合于傳輸?shù)絀PG 100的不同通信技術(shù)。在這點(diǎn)上，在橋接設(shè)備300的微控制器330接收到來自電話310接收的通信，該微控制器可用于該設(shè)備的任何合適的核心邏輯，諸如微處理器，邏輯電路，PLA(無論是否集成等)。微控制器330通常包括并不是必須的單個(gè)集成電路，并且任何邏輯電路并且能夠執(zhí)行本文所述的功能?！拔⒖刂破鳌彼枋龅暮x與其廣泛的定義相同。

因?yàn)镮PG 100通常已經(jīng)包含用于如在背景技術(shù)中描述的FSK技術(shù)與其他設(shè)備無線通信的收發(fā)器電路319。

所以橋接設(shè)備300還配備有符合FSK的收發(fā)器電路318。(關(guān)于可在IPG系統(tǒng)中使用、可在橋接設(shè)備300中實(shí)現(xiàn)的FSK收發(fā)器電路的更為詳細(xì)的細(xì)節(jié)可在美國(guó)專利出版的公開專利中通過參考文獻(xiàn)找到，專利相關(guān)信息：2010/0318159)。微控制器330將重新格式化的數(shù)據(jù)發(fā)送到收發(fā)器電路318，其中其又通過FSK發(fā)送到IPG的遙測(cè)線圈213，然后發(fā)送到收發(fā)器電路319中。實(shí)現(xiàn)從IPG 100到電話310的通信將不斷發(fā)生，其中微控制器330實(shí)現(xiàn)FSK到藍(lán)牙的轉(zhuǎn)換。同電話310一樣，IPG 100不需要特殊的硬件與橋接設(shè)備300進(jìn)行通信，或通過橋接設(shè)備300與電話310通信，正如其與傳統(tǒng)的外部控制器200一樣。注意，在橋接設(shè)備300和IPG 100之間使用FSK技術(shù)僅僅是說明性的，也可以使用其他技術(shù)。

正如剛剛探討的，橋接設(shè)備300中的兩個(gè)收發(fā)器317和318以不同的通信技術(shù)進(jìn)行操作，其中一個(gè)(藍(lán)牙TM)是基于射頻(RF)的協(xié)議，另一個(gè)(FSK)基于不同的物理知識(shí)，即通過磁感應(yīng)耦合實(shí)現(xiàn)。這些不同類型的技術(shù)是最佳的，因?yàn)樗鼈兛膳c傳統(tǒng)上已存在的電話310和IPG 100實(shí)現(xiàn)技術(shù)匹配。然而，這些技術(shù)也僅僅是示例性的。

注意在圖1中傳統(tǒng)的外部控制器200仍然是系統(tǒng)的一部分，即除了為患者的電話310提供應(yīng)用315和橋接設(shè)備300之外，制造商仍然可以設(shè)計(jì)和提供傳統(tǒng)的外部控制器200來控制和監(jiān)視IPG 100。然而，患者不需要使用外部控制器200，或者僅在緊急情況下使用它，或者如果應(yīng)用315或橋接設(shè)備300由于某種原因而無法使用的情況下使用外部控制器200。在任何情況下，由于患者通常已經(jīng)常攜帶電話310，所以患者僅需要更小的、更為簡(jiǎn)單的方便攜帶的橋接設(shè)備300，而不是需要更龐大，更復(fù)雜的外部控制器200來控制和監(jiān)視IPG100。

如由電話310上的應(yīng)用315所啟用的橋接設(shè)備300，與傳統(tǒng)的外部控制器200相比，預(yù)期橋接裝置300將更簡(jiǎn)單、實(shí)惠。特別是設(shè)備制造商不必為IPG用戶接口設(shè)計(jì)硬件而擔(dān)心，因?yàn)榭梢允褂秒娫?10預(yù)先存在的用戶接口(顯示器，按鈕等)。此外，與IPG 100接口的這種新方法允許制造商更快速地添加附加功能以及特征以改善患者對(duì)IPG 100的體驗(yàn)感。此外，由于電話310和因特網(wǎng)350之間是本地連接，這種新方法使得制造商更容易維護(hù)和服務(wù)整個(gè)IPG系統(tǒng)。

橋接設(shè)備300可用于將IPG 100橋接到包括計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在內(nèi)的其他類型的設(shè)備上。在實(shí)施例職工，如圖2所示，橋接設(shè)備300可以通過網(wǎng)絡(luò)420與個(gè)人計(jì)算機(jī)370通信，該網(wǎng)絡(luò)可再次包括因特網(wǎng)。橋接設(shè)備300可以使用與其收發(fā)器317不同的任何無線協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)420，例如已經(jīng)提到的任何長(zhǎng)程或短程協(xié)議(例如，CDMA，TDMA，GSM，GPRS，GTE，LTE，WiMAX，藍(lán)牙TM，WiFi或Zigbee TM)?；蛘?，橋接設(shè)備300可以有線連接到網(wǎng)絡(luò)420。不管橋接設(shè)備300如何耦合到網(wǎng)絡(luò)420，其可以由耦合到網(wǎng)絡(luò)420的計(jì)算機(jī)370控制，該計(jì)算機(jī)370運(yùn)行軟件應(yīng)用315已做過介紹。簡(jiǎn)言之，使用橋接設(shè)備300作為中介，患者可以使用計(jì)算機(jī)370上提供的用戶界面來控制和監(jiān)視IPG 100的操作。下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述該用戶界面。在另外一個(gè)實(shí)施例中，橋接設(shè)備300可以提供內(nèi)置Web服務(wù)器，其提供web接口允許從任何web瀏覽器上控制橋接設(shè)備300，而沒有特定的軟件安裝315安裝在電話310或計(jì)算機(jī)270上。在這樣的實(shí)施例中，以下描述的用戶界面可以由橋接設(shè)備300上的Web服務(wù)器而不是應(yīng)用315提供。

雖然說明書中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。