专利名称：一种具有中继通信功能的病人控制器及植入式医疗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及植入式医疗系统，尤其是一种利用病人控制器作为中继装置实现远距离无线通信的植入式医疗系统及该病人控制器。
背景技术：
植入式医疗系统通常包括植入式神经电刺激系统(包括脑深部电刺激DBS，植入式脑皮层刺激CNS，植入式脊髓电刺激SCS，植入式骶神经电刺激SNS，植入式迷走神经电刺激VNS等)、植入式心脏电刺激系统(俗称心脏起搏器)、植入式药物输注系统(IDDQ等。以植入式神经电刺激系统为例，主要包括植入体内的脉冲发生器、电极以及体外的控制装置。其中，脉冲发生器与电极相连接，从而将脉冲发生器所产生的脉冲传输到电极，脉冲发生器产生的脉冲信号由电极传输至特定神经靶点进行电刺激，从而使人体机能恢复到正常运作的状态。体外控制装置包括医生程控器、病人控制器。其中，病人控制器是为病人配备的用来根据自己的情况控制开关或者调节体内脉冲发生器的输出参数的装置，病人通常仅能够在医生设置的调节范围内自行调节。医生程控器是医生用来根据病人情况监控调节体内脉冲发生器的输出参数的装置，通常一个医生程控器可用来控制多个脉冲发生器。病人控制器和医生程控器可通过无线通信模式、磁性线圈或其他通信方式与脉冲发生器进行通信。目前采用无线通信模式是植入式医疗系统发展的趋势。现有的植入式医疗系统中，医生程控器和病人控制器内部均设置有与脉冲发生器通信的无线通信模块，但由于脉冲发生器植入在人体组织内部，由医生程控器或病人控制器发出的无线信号依次在空气、 人体组织中传输产生较大的损耗，医生程控器和病人控制器与脉冲发生器的通信距离通常小于3米。对于病人控制器来说，由于病人通常贴身放置，与脉冲发生器的距离较小(约1 米)，无线通信受影响较小。而对于医生程控器来说，医生在病房或诊所中常常需要在观察病人运动过程中使用医生程控器(大于3米小于10米)，因此病人在距离医生较远的地方就无法实现医生程控器和脉冲发生器的正常无线通信，无线通信距离受到限制。
实用新型内容针对现有技术中存在的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种简单方便地增加植入式医疗系统的无线通信距离的病人控制器及植入式医疗系统。根据本实用新型所提供的技术方案，一种具有通信中继功能的病人控制器，包括第一天线，所述第一天线用于与医生程控器及植入式医疗器械在同一设定频率上双向无线通信；通过所述第一天线将医生程控器发出的信号中继转发至植入式医疗器械的下行中继通信链路以及将植入式医疗器械发出的信号中继转发至医生程控器的上行中继通信链路；调制解调模块，所述调制解调模块与所述第一天线相连接，用于将第一天线接收的模拟信号转换为数字信号及将数字信号转换为模拟信号经第一天线向外传输；编解码模块，所述编解码模块与所述调制解调模块相连接，用于将数字信号转换为符合通信协议要求的数字流及将符合通信协议要求的数字流转换为数字信号；微处理控制模块，所述微处理控制模块与所述编解码模块相连接，用于对符合通信协议要求的数字流进行处理；优选地，病人控制器还包括硬件设备地址识别模块，所述硬件设备地址识别模块与所述编解码模块相连接，用于识别或比较通信协议要求的数据流中的硬件设备地址。优选地，该病人控制器还包括用于与病人端通信设备通信用的第二天线及与所述第二天线相连接的蓝牙通信模块。优选地，所述第一天线的设定频率为402 405MHz。本实用新型还提供了一种植入式医疗系统，包括病人体内的植入式医疗器械、医生程控器，还包括如上所述的具有通信中继功能的病人控制器。优选地，所述植入式医疗系统包括植入式心脏电刺激系统、植入式神经电刺激系统、植入式心律转复除颤系统或植入式药物输送系统。优选地，所述植入式神经电刺激系统包括植入式脑深部电刺激系统、植入式脑皮层电刺激系统、植入式脊髓电刺激系统、植入式骶神经电刺激系统或植入式迷走神经电刺激系统，所述植入式医疗器械为植入式脉冲发生器。与现有技术相比，本实用新型的优点是本实用新型利用了现有植入式医疗系统中已有的病人控制器作为医生程控器与植入式医疗器械之间无线通信的中继装置，并且医生程控器、植入式医疗器械与病人控制器三者均在同一频率上采用一套通信协议进行通信，将医生程控器发出的信号转发至植入式医疗器械或者将植入式医疗器械发出的信号转发至医生程控器，简单方便地实现了无线信号的中继转发，大大增加了植入式医疗器械与医生程控器之间的无线通信距离。
附图1为本实用新型的病人控制器用于中继转发的模块示意图；附图2为本实用新型的模块原理图；附图3为本实用新型的病人控制器作为植入式医疗器械和医生程控器之间的中继转发器的功能模块原理图；附图4为本实用新型的病人控制器作为植入式医疗器械和医生端通信设备之间的中继转发器的功能模块原理图；附图5为本实用新型的下行无线通信链路示意图；附图6为本实用新型的上行无线通信链路示意图；其中1、病人控制器；11、第一天线；12、调制解调模块；13、编解码模块；14、微处理控制模块；15、硬件设备地址识别模块；16、第二天线；17、蓝牙通信模块；2、医生程控器；3、植入式医疗器械；4、下行中继通信链路；5、上行中继通信链路；6、病人端通信设备；7、医生端通信设备。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明如附图1和附图2所示，以植入式神经电刺激系统为例，植入式医疗器械3及为植入病人体内的脉冲发生器。病人平时将病人控制器1开机并放置在衣服口袋里距离脉冲发生器较近的地方，作为医生程控器2和脉冲发生器之间的中继转发器使用。当病人就诊超出医生程控器的远程程控距离以外时，病人控制器1就自动将医生程控器2发出的信号转发至脉冲发生器，或者将脉冲发生器发出的信号转发至医生程控器，大大增加了无线通信的距离，对于病人来说，中继转发控制与医生程控器直接控制脉冲发生器两者并无明显区别。参照图3，一种具有通信中继功能的病人控制器1，包括第一天线11，所述第一天线11用于与医生程控器2及植入式医疗器械3在同一设定频率上双向无线通信；通过所述第一天线11将医生程控器2发出的信号中继转发至植入式医疗器械3 的下行中继通信链路4以及将植入式医疗器械3发出的信号中继转发至医生程控器2的上行中继通信链路5 ；调制解调模块12，所述调制解调模块12与所述第一天线11相连接，用于将第一天线11接收的模拟信号转换为数字信号及将数字信号转换为模拟信号经第一天线11向外传输；编解码模块13，所述编解码模块13与所述调制解调模块12相连接，用于将数字信号转换为符合通信协议要求的数字流及将符合通信协议要求的数字流转换为数字信号；微处理控制模块14，所述微处理控制模块14与所述编解码模块13相连接，用于对符合通信协议要求的数字流进行处理；硬件设备地址识别模块15，所述硬件设备地址识别模块15与所述编解码模块相连接，用于识别或比较通信协议要求的数据流中的硬件设备地址。具体地说，当硬件设备地址识别模块15判断该数据流中的硬件设备地址与该病人控制器的硬件地址相同，则接受该数据流；当硬件设备地址识别模块15判断该数据流中的硬件设备地址与该病人控制器相绑定的植入式医疗器械3的硬件地址相同，则转发该数据流；如硬件设备地址识别模块 15判断与上述两种硬件设备地址均不同，则拒绝接收该数据流。如附图4所示，病人控制器1还包括用于与离病人较近的病人端通信通信设备6 通信用的第二天线16及与所述第二天线16相连接的蓝牙通信模块17。蓝牙通信模块17 将无线信号传输至病人端通信通信设备6后，病人端通信设备6可通过多种无线通信网络传输至医生端通信设备7或者反向传输，比如有线电话网络、有线电视网络、局域网、域域网、广域网、互联网、⑶MA网络、GSM网络、3G网络、GPRS网络等，使得医生在医院病人在家里足不出户即可实现对病人植入的脉冲发生器的远程程控。比如，病人端通信设备6可以是支持蓝牙通信的手机、PDA、笔记本电脑、个人计算机等。医生端通信设备7可以是医生程控器、与现有的远程医疗网络相连接的多媒体终端、手机、PDA、笔记本电脑、个人计算机等。所述第一天线11的设定频率为402 405MHz，病人控制器、脉冲发生器和医生程控器均在该频率内无线通信，有效地利用了现有设备上已有的天线。[0039]本实用新型还提供了一种植入式医疗系统，包括病人体内的植入式医疗器械3、医生程控器2，还包括如上所述的具有通信中继功能的病人控制器1。根据治疗疾病的不同，本实用新型的病人控制器适用的所述植入式医疗系统包括但不限于植入式心脏电刺激系统、植入式神经电刺激系统、植入式心律转复除颤系统或植入式药物输送系统。所述植入式神经电刺激系统包括植入式脑深部电刺激系统、植入式脑皮层电刺激系统、植入式脊髓电刺激系统、植入式骶神经电刺激系统或植入式迷走神经电刺激系统，所述植入式医疗器械可为植入式脉冲发生器。附图5和附图6示出了应用本实用新型的病人控制器实现中继转发的方法，包括医生程控器发出的信号经病人控制器中继转发至植入式医疗器械的下行中继通信链路，该下行中继通信链路包括如下步骤A 医生程控器在同一设定频率上向植入式医疗器械发出信号；B:与所述植入式医疗器械的逻辑地址绑定的病人控制器在该频率上收到所述的医生程控器发出的信号；C:所述病人控制器在该频率将收到的信号进行放大并转发至植入式医疗器械。该中继通信方法还包括植入式医疗器械发出的信号经病人控制器中继转发至医生程控器的上行中继通信链路，该上行中继通信链路包括如下步骤D 植入式医疗器械在同一设定频率上向医生程控器发出信号；E 与所述植入式医疗器械的逻辑地址绑定的病人控制器在该频率上收到所述的植入式医疗器械发出的信号；F 所述病人控制器在该频率将收到的信号进行放大并转发至医生程控器。在优选地实施方式中，考虑到在医生程控器距离植入式医疗器械较近的地方时， 通常无需中继转发即可达到植入式医疗器械与医生程控器之间良好的无线通信，因此在所述上述步骤B与C之间可增加所述病人控制器判断植入式医疗器械是否对医生程控器发出的信号做出响应的步骤，如判断所述植入式医疗器械无响应则进行步骤C，如判断所述植入式医疗器械有响应则不进行步骤C，以避免重复发送该无线信号。同样地，在所述步骤E与F之间可增加所述病人控制器判断医生程控器是否对植入式医疗器械发出的信号做出响应的步骤，如判断所述医生程控器无响应则进行步骤F，如判断所述医生程控器有响应则不进行步骤F，以避免重复发送该无线信号。与现有技术相比，本实用新型将病人已配备的病人控制器作为医生程控器及植入式医疗器械之间的中继转发器使用，并且医生程控器、植入式医疗器械与病人控制器三者均在同一频率上采用一套通信协议进行通信，将医生程控器发出的信号转发至植入式医疗器械或者将植入式医疗器械发出的信号转发至医生程控器，简单方便地实现了无线信号的中继转发，大大增加了植入式医疗器械与医生程控器之间的无线通信距离。以上对本实用新型的具体实施方式
进行了描述。本文中对于本实用新型的描述是说明性的，因而本实用新型的范围不应限制于上述具体实施方式
。本领域技术人员应清楚， 在不脱离本实用新型的主旨或本质特征的情况下，对上述具体实施方式
进行其他变形或改变，也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种具有通信中继功能的病人控制器，其特征在于包括第一天线，所述第一天线用于与医生程控器及植入式医疗器械在同一设定频率上双向无线通信；通过所述第一天线将医生程控器发出的信号中继转发至植入式医疗器械的下行中继通信链路以及将植入式医疗器械发出的信号中继转发至医生程控器的上行中继通信链路；调制解调模块，所述调制解调模块与所述第一天线相连接，用于将第一天线接收的模拟信号转换为数字信号及将数字信号转换为模拟信号经第一天线向外传输；编解码模块，所述编解码模块与所述调制解调模块相连接，用于将数字信号转换为符合通信协议要求的数字流及将符合通信协议要求的数字流转换为数字信号；微处理控制模块，所述微处理控制模块与所述编解码模块相连接，用于对符合通信协议要求的数字流进行处理。
2.根据权利要求1所述的具有通信中继功能的病人控制器，其特征在于病人控制器还包括硬件设备地址识别模块，所述硬件设备地址识别模块与所述编解码模块相连接，用于识别或比较通信协议要求的数据流中的硬件设备地址。
3.根据权利要求1所述的具有通信中继功能的病人控制器，其特征在于该病人控制器还包括用于与病人端通信设备通信用的第二天线及与所述第二天线相连接的蓝牙通信模块。
4.根据权利要求1所述的具有通信中继功能的病人控制器，其特征在于所述第一天线的设定频率为402 405MHz。
5.一种植入式医疗系统，包括病人体内的植入式医疗器械、医生程控器，其特征在于 还包括如权利要求1至4中任一所述的具有通信中继功能的病人控制器。
6.根据权利要求5所述的植入式医疗系统，其特征在于所述植入式医疗系统包括植入式心脏电刺激系统、植入式神经电刺激系统、植入式心律转复除颤系统或植入式药物输送系统。
7.根据权利要求6所述的植入式医疗系统，其特征在于所述植入式神经电刺激系统包括植入式脑深部电刺激系统、植入式脑皮层电刺激系统、植入式脊髓电刺激系统、植入式骶神经电刺激系统或植入式迷走神经电刺激系统，所述植入式医疗器械为植入式脉冲发生器。
专利摘要本实用新型公开了一种具有通信中继功能的病人控制器，包括第一天线、通过所述第一天线将医生程控器发出的信号中继转发至植入式医疗器械的下行中继通信链路以及将植入式医疗器械发出的信号中继转发至医生程控器的上行中继通信链路、调制解调模块、编解码模块、微处理控制模块、硬件设备地址识别模块。本实用新型还公开了具有中继功能的病人控制器的植入式医疗系统。与现有技术相比，本实用新型利用了已有的病人控制器作为医生程控器与植入式医疗器械之间无线通信的中继装置，简单方便地实现了无线信号的中继转发，大大增加了植入式医疗器械与医生程控器之间的无线通信距离。
文档编号A61N1/39GK202044652SQ20112008639
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者不公告发明人 申请人:鼎迈医疗科技(苏州)有限公司