專利名稱：一種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)和材料科學(xué)的進(jìn)步，基于射頻(RF)遙測(cè)的通信技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用在植入式醫(yī)療器械中，如心臟起搏器和除顫儀、藥物泵、神經(jīng)肌肉刺激器、血液動(dòng)力學(xué)檢測(cè)儀及其它生理監(jiān)測(cè)儀。然而，現(xiàn)有的體外程控設(shè)備在需要與植入式醫(yī)療器械進(jìn)行通信時(shí)，通常是，建立通信鏈路，開啟定時(shí)器，當(dāng)在定時(shí)時(shí)間內(nèi)還沒檢測(cè)到活動(dòng)的通信條件時(shí)，轉(zhuǎn)為待機(jī)模式以節(jié)省功耗和降低誤操作。該通信方法有一缺點(diǎn)就是植入式醫(yī)療器械在檢測(cè)活動(dòng)的通信條件的過(guò)程中，通信鏈路會(huì)持續(xù)消耗植入式醫(yī)療器械的電池電量，造成不必要的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在干，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述電池電量消耗大的缺陷，提供一種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法，能節(jié)省電池功耗。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造ー種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)，包括體外程控設(shè)備和體內(nèi)植入式醫(yī)療器械，其特征在于，所述植入式醫(yī)療器械包括主處理單元、為所述主處理單元供電的電池、及獨(dú)立于所述主處理單元的認(rèn)證單元，且
所述認(rèn)證単元，用于接收所述程控設(shè)備所輸送的能量以進(jìn)行開啟，并在檢測(cè)到所述主處理單元不在通信時(shí)向所述程控設(shè)備返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)，且基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與所述程控設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證操作；
所述主處理單元，用于在所述認(rèn)證単元認(rèn)證成功時(shí)，與所述程控設(shè)備建立通信鏈路，并接收和處理所述程控設(shè)備所發(fā)的控制指令。在本發(fā)明所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)中，所述植入式醫(yī)療器械還包括
治療輸出単元，連接于所述主處理單元，且用于根據(jù)所述控制指令實(shí)施治療。在本發(fā)明所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)中，所述主處理單元還用于在所述認(rèn)證単元認(rèn)證成功吋，開啟定時(shí)器以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒有接收到控制指令，則通知所述認(rèn)證単元重新認(rèn)證。在本發(fā)明所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)中，所述主處理單元，還用于在接收到控制指令后，清零定時(shí)器以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間重新進(jìn)行計(jì)時(shí)，并等待下ー控制指令，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收到通信結(jié)束指令，或沒有接收到下ー控制指令，則通知所述認(rèn)證単元重新認(rèn)證。本發(fā)明還構(gòu)造ー種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法，包括
A.體外程控設(shè)備向體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的認(rèn)證單元輸送能量，以啟動(dòng)認(rèn)證單元；B.認(rèn)證單元檢測(cè)體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的主處理單元是否在通信，若是，則結(jié)束；若否，則執(zhí)行步驟C ；
C.認(rèn)證單元向程控設(shè)備返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)；
D.程控設(shè)備在接收到認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)后，基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與認(rèn)證單元進(jìn)行認(rèn)證操作；
E.認(rèn)證單元判斷認(rèn)證是否成功，井向主處理單元返回認(rèn)證結(jié)果；
F.主處理單元在認(rèn)證成功時(shí)與程控設(shè)備建立通信鏈路，井向程控設(shè)備返回認(rèn)證成功的信息；
G.主處理單元接收和處理程控設(shè)備所發(fā)的控制指令。在本發(fā)明所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法中，所述通信方法在步驟C和步驟D之間，還包括
H.程控設(shè)備判斷是否接收到認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)，若是，則執(zhí)行步驟D;若否，則延遲預(yù)設(shè)時(shí)間后執(zhí)行步驟I ;
I.調(diào)整體外程控設(shè)備和體內(nèi)植入式醫(yī)療器械兩者的天線的相對(duì)位置，并重新執(zhí)行步驟
A0在本發(fā)明所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法中，所述步驟F還包括主處理單元開啟定時(shí)器，并對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)；
在所述步驟F和步驟G之間還包括
J.主處理單元判斷預(yù)設(shè)時(shí)間是否到達(dá)，若是，則重新執(zhí)行步驟B ;若否，則執(zhí)行步驟K ;K.主處理單元判斷是否接收到程控設(shè)備所發(fā)的控制指令，若是，則執(zhí)行步驟G ;若否，執(zhí)行步驟J。在本發(fā)明所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法中，所述步驟G還包括定時(shí)器清零以重新對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)；
在所述步驟G之后，還包括
L.主處理單元判斷是否接收到通信結(jié)束指令，若是，則執(zhí)行步驟B ;若否，則執(zhí)行步驟
J0實(shí)施該技術(shù)方案，在認(rèn)證單元進(jìn)行認(rèn)證的階段，是由體外的程控設(shè)備為認(rèn)證単元供電，因此不需要消耗體內(nèi)植入式醫(yī)療器械中的電池的能量，因此可延長(zhǎng)電池的使用壽命，而且，由于進(jìn)行認(rèn)證操作的認(rèn)證單元與植入式醫(yī)療器械中的主處理單元相互獨(dú)立，因此，在認(rèn)證未通過(guò)時(shí)，主處理單元不予理會(huì)，可避免主處理單元因無(wú)意或惡意的通信請(qǐng)求而造成的干擾，這樣也增強(qiáng)了使用的安全性。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明，附圖中
圖I是本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)實(shí)施例一的邏輯 圖2是本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)實(shí)施例ニ的邏輯 圖3是本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法實(shí)施例一的流程 圖4是本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法實(shí)施例ニ的流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，在本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)實(shí)施例一的邏輯圖中，該通信系統(tǒng)包括體外程控設(shè)備20和體內(nèi)植入式醫(yī)療器械10，其中，植入式醫(yī)療器械10包括主處理單元11、獨(dú)立于所述主處理單元的認(rèn)證單元12、及為主處理單元11供電的電池13，而且，認(rèn)證単元12用于接收程控設(shè)備所輸送的能量以進(jìn)行開啟，并在檢測(cè)到主處理単元11不在通信時(shí)向程控設(shè)備20返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)，且基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與程控設(shè)備20進(jìn)行認(rèn)證操作，該認(rèn)證操作為認(rèn)證単元12對(duì)程控設(shè)備20的控制請(qǐng)求的認(rèn)證；主處理單元11用于在認(rèn)證單元12認(rèn)證成功吋，與20程控設(shè)備建立通信鏈路，并接收和處理程控設(shè)備20所發(fā)的控制指令；在認(rèn)證失敗時(shí)，則認(rèn)證單元12視為該次請(qǐng)求失敗，主處理單元11不予理會(huì)，可重新啟動(dòng)新ー輪的認(rèn)證請(qǐng)求。實(shí)施該技術(shù)方案，在認(rèn)證單元進(jìn)行認(rèn)證的階段，是由體外的程控設(shè)備為認(rèn)證単元供電，因此不需要消耗體內(nèi)植入式醫(yī)療器械中的電池的能量，因此可延長(zhǎng)電池的使用壽命， 而且，由于進(jìn)行認(rèn)證操作的認(rèn)證單元與植入式醫(yī)療器械中的主處理單元相互獨(dú)立，因此，在認(rèn)證未通過(guò)時(shí)，主處理單元不予理會(huì)，可避免主處理單元因無(wú)意或惡意的通信請(qǐng)求而造成的干擾，這樣也增強(qiáng)了使用的安全性。圖2是本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)實(shí)施例ニ的邏輯圖，該實(shí)施例的通信系統(tǒng)包括體外程控設(shè)備20和體內(nèi)植入式醫(yī)療器械10，其中，植入式醫(yī)療器械10包括主處理單元11、認(rèn)證單元12、電池13和治療輸出単元14，而且，本實(shí)施例中的體外程控設(shè)備20與主處理單元11、認(rèn)證單元12、電池13與實(shí)施例中的相應(yīng)模塊的邏輯結(jié)構(gòu)相同，在此不作贅述，以下僅說(shuō)明治療輸出単元14，該治療輸出單元14連接于主處理單元11，且用于根據(jù)控制指令實(shí)施治療，例如，在點(diǎn)刺激治療如心臟刺激治療中，該治療輸出單元14通過(guò)開關(guān)矩陣耦合至多個(gè)電極，使用開關(guān)矩陣來(lái)選擇哪個(gè)電極及相應(yīng)的配極被用來(lái)傳送電刺激脈沖。另外需說(shuō)明的是，治療輸出単元14也由電池13來(lái)供電。在本發(fā)明通信系統(tǒng)的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，主處理單元11還用于在認(rèn)證單元12認(rèn)證成功吋，開啟定時(shí)器以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒有接收到控制指令，則通知所述認(rèn)證単元重新認(rèn)證，這樣可避免主處理單元在與程控設(shè)備通信時(shí)因長(zhǎng)時(shí)間未收到控制指令而消耗電池過(guò)多的能量，進(jìn)ー步節(jié)省了功耗。在本發(fā)明通信系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，主處理單元11還用于在接收到控制指令后，清零定時(shí)器以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間重新進(jìn)行計(jì)時(shí)，并等待下ー控制指令，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收到通信結(jié)束指令，或沒有接收到下ー控制指令，則通知認(rèn)證單元12重新認(rèn)證。這樣可避免主處理單元在于程控設(shè)備通信時(shí)因兩控制指令之間間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而消耗電池過(guò)多的能
量，進(jìn)ー步節(jié)省了功耗。圖3是本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法實(shí)施例一的流程圖，該通信方法包括
A.體外程控設(shè)備向體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的認(rèn)證單元輸送能量，以啟動(dòng)認(rèn)證單元；
B.認(rèn)證單元檢測(cè)體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的主處理單元是否在通信，若是，則結(jié)束；若否，則執(zhí)行步驟C ；
C.認(rèn)證單元向程控設(shè)備返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)；
D.程控設(shè)備在接收到認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)后，基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與認(rèn)證單元進(jìn)行認(rèn)證操作；E.認(rèn)證單元判斷認(rèn)證是否成功，井向主處理單元返回認(rèn)證結(jié)果；
F.主處理單元在認(rèn)證成功時(shí)與程控設(shè)備建立通信鏈路，井向程控設(shè)備返回認(rèn)證成功的信息；
G.主處理單元接收和處理程控設(shè)備所發(fā)的控制指令，該指令可用于控制治療輸出単元實(shí)施治療，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，程控設(shè)備在接收到認(rèn)證成功的信息后，向主處理單元發(fā)送控制命令，當(dāng)程控設(shè)備接收到認(rèn)證失敗的信息后，需要重新返回到請(qǐng)求認(rèn)證階段。圖4是本發(fā)明用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法實(shí)施例ニ的流程圖，該通信方法包括
A.體外程控設(shè)備向體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的認(rèn)證單元輸送能量，以啟動(dòng)認(rèn)證單元；
B.認(rèn)證單元檢測(cè)體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的主處理單元是否在通信，若是，則結(jié)束；若否，則執(zhí)行步驟C ；
C.認(rèn)證單元向程控設(shè)備返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)；
H.程控設(shè)備判斷是否接收到認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)，若是，則執(zhí)行步驟D;若否，則延遲預(yù)設(shè)時(shí)間后執(zhí)行步驟I ;
I.調(diào)整程控設(shè)備和植入式醫(yī)療器械兩者的天線的相對(duì)位置，以確保體外程控設(shè)備對(duì)體內(nèi)植入式醫(yī)療器械中的認(rèn)證單元有足夠的能量供應(yīng)，并重新執(zhí)行步驟A ；
D.程控設(shè)備在接收到認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)后，基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與認(rèn)證單元進(jìn)行認(rèn)證操作；
E.認(rèn)證單元判斷認(rèn)證是否成功，井向主處理單元返回認(rèn)證結(jié)果；
F.主處理單元在認(rèn)證成功時(shí)與程控設(shè)備建立通信鏈路，井向程控設(shè)備返回認(rèn)證成功的信息，同時(shí)，開啟定時(shí)器，并對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)；
J.主處理單元判斷預(yù)設(shè)時(shí)間是否到達(dá)，若是，則重新執(zhí)行步驟B ;若否，則執(zhí)行步驟K ;K.主處理單元判斷是否接收到程控設(shè)備所發(fā)的控制指令，若是，則執(zhí)行步驟G ;若否，執(zhí)行步驟J ;
G.主處理單元接收和處理程控設(shè)備所發(fā)的控制指令，同時(shí)，定時(shí)器清零以重新對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)；
L.主處理單元判斷是否接收到通信結(jié)束指令，若是，則執(zhí)行步驟B ;若否，則執(zhí)行步驟
J0以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)，包括體外程控設(shè)備和體內(nèi)植入式醫(yī)療器械，其特征在于，所述植入式醫(yī)療器械包括主處理單元、為所述主處理單元供電的電池、及獨(dú)立于所述主處理單元的認(rèn)證單元，且 所述認(rèn)證単元，用于接收所述程控設(shè)備所輸送的能量以進(jìn)行開啟，并在檢測(cè)到所述主處理單元不在通信時(shí)向所述程控設(shè)備返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)，且基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與所述程控設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證操作； 所述主處理單元，用于在所述認(rèn)證単元認(rèn)證成功時(shí)，與所述程控設(shè)備建立通信鏈路，并接收和處理所述程控設(shè)備所發(fā)的控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述植入式醫(yī)療器械還包括 治療輸出単元，連接于所述主處理單元，且用于根據(jù)所述控制指令實(shí)施治療。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主處理單元還用于在所述認(rèn)證単元認(rèn)證成功吋，開啟定時(shí)器以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒有接收到控制指令，則通知所述認(rèn)證単元重新認(rèn)證。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主處理單元，還用于在接收到控制指令后，清零定時(shí)器以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間重新進(jìn)行計(jì)時(shí)，并等待下ー控制指令，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收到通信結(jié)束指令，或沒有接收到下ー控制指令，則通知所述認(rèn)證単元重新認(rèn)證。
5.一種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法，其特征在于，包括 A.體外程控設(shè)備向體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的認(rèn)證單元輸送能量，以啟動(dòng)認(rèn)證單元； B.認(rèn)證單元檢測(cè)體內(nèi)植入式醫(yī)療器械的主處理單元是否在通信，若是，則結(jié)束；若否，則執(zhí)行步驟C ； C.認(rèn)證單元向程控設(shè)備返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)； D.程控設(shè)備在接收到認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)后，基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與認(rèn)證單元進(jìn)行認(rèn)證操作； E.認(rèn)證單元判斷認(rèn)證是否成功，井向主處理單元返回認(rèn)證結(jié)果； F.主處理單元在認(rèn)證成功時(shí)與程控設(shè)備建立通信鏈路，井向程控設(shè)備返回認(rèn)證成功的信息； G.主處理單元接收和處理程控設(shè)備所發(fā)的控制指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法，其特征在于，所述通信方法在步驟C和步驟D之間，還包括 H.程控設(shè)備判斷是否接收到認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)，若是，則執(zhí)行步驟D;若否，則延遲預(yù)設(shè)時(shí)間后執(zhí)行步驟I ; I.調(diào)整程控設(shè)備和植入式醫(yī)療器械兩者的天線的相對(duì)位置，并重新執(zhí)行步驟A。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法，其特征在于，所述步驟F還包括主處理單元開啟定時(shí)器，并對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)； 在所述步驟F和步驟G之間還包括 J.主處理單元判斷預(yù)設(shè)時(shí)間是否到達(dá)，若是，則重新執(zhí)行步驟B ;若否，則執(zhí)行步驟K ; K.主處理單元判斷是否接收到程控設(shè)備所發(fā)的控制指令，若是，則執(zhí)行步驟G ;若否，執(zhí)行步驟J。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于控制植入式醫(yī)療器械的通信方法，其特征在于，所述步驟G還包括定時(shí)器清零以重新對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)； 在所述步驟G之后，還包括 L.主處理單元判斷是否接收到通信結(jié)束指令，若是，則執(zhí)行步驟B ;若否，則執(zhí)行步驟J0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制植入式醫(yī)療器械的通信系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括體外程控設(shè)備和體內(nèi)植入式醫(yī)療器械，植入式醫(yī)療器械包括主處理單元、為主處理單元供電的電池、及獨(dú)立于主處理單元的認(rèn)證單元。認(rèn)證單元，用于接收程控設(shè)備所輸送的能量以進(jìn)行開啟，并在檢測(cè)到主處理單元不在通信時(shí)向程控設(shè)備返回認(rèn)證啟動(dòng)信號(hào)，且基于挑戰(zhàn)應(yīng)答式與程控設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證操作；主處理單元，用于在認(rèn)證單元認(rèn)證成功時(shí)，與程控設(shè)備建立通信鏈路，并接收和處理程控設(shè)備所發(fā)的控制指令。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，可延長(zhǎng)電池的使用壽命，而且，也增強(qiáng)了使用的安全性。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102694858SQ201210161409
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者劉靈華, 張春, 王志華, 趙益新, 麥宋平 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院