相关申请的交叉引用本申请要求于2015年7月29日提交的题为"wirelesscommunicationinanimplantablemedicaldevicesystem"的美国临时申请号62/198,227的优先权，其内容于此通过引用并入本文。本发明总体涉及植入式医学设备系统中的无线通信。
背景技术：
：：包括一个或多个植入式部件的植入式医学设备系统在最近的几十年里已经向接收者提供了各种各样的疗效。植入式医学设备系统的类型和由此执行的功能的范围多年来已经增加。例如，许多植入式医学设备系统现在常常包括一个或多个仪器、装置、传感器、处理器、控制器或者其他功能性机械或者电气部件，其永久或者暂时地被植入在接收者中。这些功能性部件执行疾病或者损伤或者其症状的诊断、预防、监测、处理或者管理，或者调查、替换或者修改解剖结构或者生理过程。存在若干类型的植入式医学设备系统，其通过将电刺激(电流刺激)递送到接收者的神经、肌肉或者其他组织纤维来工作。这些植入式医学设备系统(有时在本文中被称为植入式刺激组织的系统)通常递送电流刺激来补偿接收者的缺陷。例如，当接收者经历由于例如将声信号换能为神经脉冲的耳蜗毛细胞的缺乏或者破坏的感觉神经性听力损失时，或者当接收者经历由于听觉神经损害的感觉神经性听力损失时，刺激组织的听力系统通常被提出。技术实现要素：在一个方面，提供了一种方法。该方法包括：在植入式医学设备系统的第一部件处生成动态刺激数据，该动态刺激数据表示用于向植入式医学设备系统的接收者递送的电流刺激；在第一部件处获得静态配置数据；将静态配置数据的第一分段和动态刺激数据编码为等时无线分组；以及通过等时无线信道向植入式医学设备系统的第二部件无线地传送包括静态配置数据的第一分段和动态刺激数据的等时无线分组。在另一方面，提供了一种方法。该方法包括：接收多个声音信号；基于声音信号生成多个动态刺激数据集，其中动态刺激数据至少表示电流刺激脉冲的强度和位置，当电流刺激脉冲被递送到接收者时，将引起由接收者对声音信号的感知；获得静态配置数据，该静态配置数据限定电流刺激脉冲的一个或多个特定于接收者的方面；将静态配置数据分割为离散的多个静态配置数据分段；以及以序列化和重复的方式，使多个静态配置数据分段中的每个静态配置数据分段与多个动态刺激数据集中的一个动态刺激数据集一起通过等时信道无线地流传输。在另一方面，提供了一种刺激组织的听力系统的外部部件。该外部部件包括：声音处理器，其被配置为基于一个或多个接收到的声音信号，生成动态刺激数据，其中动态刺激数据至少表示电流刺激脉冲的强度和位置，当电流刺激脉冲被递送到接收者时，将引起由接收者对声音信号的感知；以及无线收发器，其被配置为：获得静态配置数据，该静态配置数据限定电流刺激脉冲的一个或多个特定于接收者的方面；将静态配置数据的第一分段和动态刺激数据编码为等时无线分组；以及通过等时无线信道向刺激组织的听力系统的第二部件传送包括静态配置数据的第一分段和动态刺激数据的无线分组。附图说明在本文中结合附图描述本发明的实施例，其中：图1是根据在本文中呈现的实施例的图示了耳蜗植入系统的示意图；图2是根据在本文中呈现的实施例的标准化无线分组的示意图，动态刺激数据和静态配置数据被编码为该标准化无线分组；图3a至图3n是根据在本文中呈现的实施例的图示了将动态刺激数据和静态配置数据编码为无线分组的一系列示意图；图4是根据在本文中呈现的实施例的耳蜗植入系统的功能性块图；图5是根据本发明的示例实施例的图示了无线分组编码的表；图6是根据在本文中呈现的实施例的另一耳蜗植入系统的示意图；以及图7是根据在本文中呈现的实施例的图示了用于通过标准化音频链路传递等时刺激数据的示例方法的流程图。具体实施方式在本文中呈现的实施例总体涉及用于通过植入式医学设备系统的部件之间的标准化音频链路传递等时刺激数据的技术。更具体地，如以下进一步描述的，第一部件被配置为基于一个或多个接收到的声音信号，生成动态刺激数据。第一部件被配置为获得静态配置数据并且将动态刺激数据和静态配置数据编码为一系列等时无线分组。第一部件被配置为通过等时无线信道向植入式医学设备系统的第二部件传送一系列无线分组。存在若干类型的植入式刺激组织的系统，其通过将刺激递送到接收者以便补偿接收者的神经、组织等中的缺陷来工作。仅为了便于说明，参考一种类型的植入式刺激组织的系统(即，耳蜗植入系统)，在本文中主要地描述了在本文中呈现的技术。应当理解，在本文中呈现的技术可以供其他植入式刺激组织的系统使用，包括例如听觉脑干刺激器、植入式起搏器、除颤器、功能性电刺激设备、疼痛缓解刺激器、视觉假体、其他神经或者神经肌肉刺激器等。图1是被配置为实现本发明的实施例的示例性耳蜗植入系统100的示意图。耳蜗植入系统100包括第一外部部件106和第二外部部件108和植入式部件104。在该示例中，植入式部件104是耳蜗植入物。在图1的说明性实施例中，第一外部部件106是声音处理单元并且外部部件108是电源按钮。如图所示，声音处理单元106是耳背式助听器(bte)单元(诸如微型或者微bte)，其被配置为在接收者耳朵附近被附接并且被穿戴。电源按钮108是具有总体为圆柱形形状的部件并且被配置为在与外部线圈传统上定位的相同位置处被机械地耦合到接收者。如以下进一步描述的，电源按钮108包括用于通过根据短程无线标准操作的信道(即，非紧密耦合无线链路)与声音处理单元106无线通信的无线收发器、外部射频(rf)线圈112、相对于外部线圈固定的磁体和至少一个可再充电电池(诸如集成或者可移动锂离子(liion)电池)。声音处理单元106包括或者被连接到用于检测声音信号(声音)的一个或多个声音输入元件(例如，麦克风、拾音线圈等)等其他元件。声音处理单元106还包括用于通过根据短程无线标准操作的无线信道(即，非紧密耦合无线链路)与例如电源按钮108或者其他设备/部件以及声音处理器无线通信的无线收发器。如以下进一步描述的，声音处理器被配置为将从(多个)声音输入元件接收到的声音信号转换为编码数据信号，该编码数据信号表示电流刺激脉冲的强度和位置(即，耳蜗位置)，当电流刺激脉冲由耳蜗植入物104递送时，将引起由接收者对声音信号的感知。由于这些编码数据被耳蜗植入物104用于生成电流刺激，并且由于这些信号根据声音信号动态地变化，因而由声音处理器所生成的编码数据信号在本文中被称为“动态刺激数据”。换句话说，通过应用利用包含某些拟合参数的“地图”的语音处理/压缩/编码算法，动态刺激数据从音频数据导出。还如以下所描述的，动态刺激数据从声音处理单元106向电源按钮108无线地传递，用于经由等时无线链路110对耳蜗植入物104的后续经皮传送。耳蜗植入物104包括植入主体114、引导区域116和延长内耳蜗刺激组件118。植入主体114包括内部rf线圈120、相对于内部线圈固定的磁体、内部接收器/收发器单元(有时在本文中被称为内部收发器单元)和刺激器单元。内部收发器单元经由一个或多个接线电气连接到内部线圈。电源按钮108和植入主体114中的磁体促进了电源按钮中的外部线圈112与植入主体中的内部线圈120的操作对齐。线圈112和线圈120的操作对齐使得内部线圈能够通过紧密耦合rf链路从外部线圈经皮接收功率和数据。外部线圈112和内部线圈120通常是接线天线线圈。延长刺激组件118被配置为至少部分地被植入在接收者的耳蜗中并且包括多个内耳蜗刺激接触128。刺激接触128共同地形成接触阵列126并且可以包括电气接触和/或光学接触。刺激组件118延伸通过耳蜗中的开口(例如，耳蜗底转、圆窗等)并且具有经由延伸通过接收者的乳突骨的引导区域116连接到植入主体114中的刺激器单元的近端。标准化等时无线信道/链路(诸如支持用于语音和音乐(例如，cvsd、pcm、(m)sbc等)的多个音频编解码器格式。是由sig拥有的注册商标。在标准化等时无线信道中，用户可以具有对透明传输接口的访问权，该透明传输接口用于在某个帧大小(例如，32比特)和比特率(例如，96千比特/秒(kbps))处一个或多个等时数据信道。如上文所指出的，图1图示了一个系统，其中耳背式助听器(bte)声音处理单元106(例如，微bte)与电源按钮108无线地通信。然而，根据在本文中呈现的实施例的声音处理单元可以具有若干不同的布置。例如，在一个备选实施例中，声音处理单元可以是耳道内单元，其被配置为定位在接收者的耳道中，耳道利用等时信道链接到电源按钮和/或植入。不管声音处理单元106的位置、形式和/或布置，在声音处理单元106中执行声音处理(即，声音处理单元106是系统100的集中式设备)。如此，可靠和安全的标准化无线信道被需要用于声音处理单元106与电源按钮108之间的无线通信。因此，在本文中呈现了以下技术：通过标准化无线信道，诸如通过在免授权2.4千兆赫(ghz)带中的无线信道操作的标准化协议(例如，根据标准协议或者通过等时信道提供安全数据流的任何其他无线流传输标准来操作的信道)，从声音处理单元106向电源按钮108传递动态刺激数据。可以使这样的等时信道可靠，因为该等时信道可以基于从电源按钮经由反向链路向声音处理单元的发送的确认(ack)信号。根据在本文中呈现的实施例，声音处理单元106包括编解码器，其具体地被设计并且被配置为压缩或者以其他方式将动态刺激数据适配到由无线传输接口可用的(即，在标准化无线信道上可用的)帧格式、帧长度和帧速率。换句话说，声音处理单元106中的编解码器标识用于标准化无线信道的无线分组/帧格式，并且然后将动态刺激数据编码或者映射为可用帧格式。而且，根据在本文中呈现的实施例，声音处理单元106中的编解码器被配置为将“静态配置数据”分段连同多个动态刺激数据集中的每个动态刺激数据集一起嵌入无线分组中。更具体地，如上文所指出的，动态刺激数据(即，编码数据信号)表示用于经由耳蜗植入物104递送的电流刺激脉冲的强度和位置。然而，存在各种其他预定的特定于接收者的“静态”参数，其指示针对特定接收者的电流刺激的其他方面。这些参数包括例如信道到电极映射、脉冲率、脉冲定时(电脉冲宽度和脉冲间间隙)、刺激模式(极性、参考电极)、压缩定律或者压缩设置、幅度映射等。幅度映射指代将声音强度映射到在接收者的阈值(t)水平(即，他/她可以刚好听到刺激的水平)与最大舒适(c)水平之间的电流水平。一般而言，静态配置数据是指示动态刺激数据将如何被用于生成用于向接收者递送的电流脉冲的数据。在常规布置中，静态配置数据在适配期间被限定并且在适配期间被存储在耳蜗植入物的非易失性存储器中。即，常规布置要求耳蜗植入物104中的非易失性存储器(即，永久存储装置)，以及存在用于声音处理器以检测耳蜗植入物状态的的rf反向信道。然而，使用在本文中呈现的技术，可以消除对于耳蜗植入物的非易失性存储器以及rf反向信道的需要。更具体地，根据本文中呈现的实施例，静态配置数据被存储在外部声音处理单元106中(即，不在耳蜗植入物104中)，并且静态配置数据连同动态刺激数据一起通过无线信道110向电源按钮108流传输，用于后续向耳蜗植入物104转发。由于静态配置数据是预定的并且特定于接收者，因而静态配置数据分裂在以连续重复模式传送的多个离散分段中。由于静态配置数据在无线信道上流传输，因而不需要耳蜗植入物104中的非易失性存储器来存储静态配置。这简化了耳蜗植入物104的硬件，并且潜在地，使能实现外部部件与来自不同制造商的耳蜗植入物之间的互操作性。而且，由于静态配置数据连续地重复，因而耳蜗植入物可以在任何时间点处开始解码数据。在传送静态配置数据之前，声音处理单元106不需要知道耳蜗植入物104何时在场，这进一步简化了系统设计。一般而言，静态配置数据是特定于接收者的数据，但是不随时间变化，而动态数据是随时间变化并且由声学输入(声音信号)限定的数据。通过等时无线通信信道(诸如无线信道110)流传输的静态配置数据和动态刺激数据共同地并且通常地在本文中被称为“流式刺激数据”。图2是根据本发明的实施例的图示了基本标准无线分组结构/框架的示意图，流式刺激数据可以编码/映射到该结构/框架中。在图2中，无线分组140包括可选头部142、等时数据的有效载荷144和误差校正字段/尾部146。有效载荷144可以包括8比特、16比特、32比特等格式化数据。误差校正字段146可以包括循环冗余校验(crc)信息。图3a至图3n是图示了将流式刺激数据编码为无线分组140的结构的一系列示意图。更具体地，图3a至图3n图示了一系列有效载荷144(a)至144(n)，其可以作为具有在图2中大体所示的格式的一系列无线分组中的有效载荷被传送。如首先图3a所示，流式刺激数据148(a)包括静态配置数据的第一分段152(a)(即，分段1)和动态刺激数据154(a)(即，动态数据1)。动态刺激数据154(a)是从第一组一个或多个声音信号生成的刺激数据。有效载荷144(a)还可以包括可选头部150(a)和具有例如crc信息的可选误差校正字段156(a)。由于动态刺激数据基于声音输入来生成，因而动态刺激数据在无线信道上的不同分组间变化。如此，图3b图示了被编码为有效载荷144(b)的流式刺激数据148(b)。流式刺激数据148(b)包括静态配置数据的第二分段152(b)(即，分段2)和从第二组一个或多个声音信号生成的动态刺激数据154(b)(即，动态数据2)。有效载荷144(b)还包括可选头部150(b)和可选误差校正字段156(b)。如所指出的，静态配置数据被分成用于从声音处理单元106向电源按钮108无线传输的多个分段。在图3a至图3n的实施例中，存在静态配置数据的m个分段，并且图3m表示第m个无线分组的有效载荷144(m)。有效载荷144(m)图示了流式刺激数据148(m)，其包括静态配置数据的最后分段152(m)(即，第m段)和从第m组一个或多个声音信号生成的动态刺激数据154(m)(即，动态数据m)。有效载荷144(m)还包括可选头部150(m)和可选误差校正字段156(m)。图3n表示包括流式刺激数据148(n)的第n个无线分组的有效载荷144(n)。由于仅存在静态配置数据的m个分段，因而静态配置数据的分段在第m个分组之后重复。即，有效载荷144(n)包括静态配置数据的第一分段152(a)(即，分段1的重传)。然而，有效载荷144(n)包括从第n组一个或多个声音信号生成的动态刺激数据154(n)(即，动态刺激数据n)。有效载荷144(n)还包括可选头部150(n)和可选误差校正字段156(n)。换句话说，有效载荷144(n)包括图3a的静态配置数据的重复，而且包括新生成的动态刺激数据。在无线信道110的操作期间，刺激数据分段按次序连续地重复。图3a至图3n图示了根据在本文中呈现的示例的用于无线分组有效载荷的示例性布置。应当理解，示例性数据分组结构内的静态数据分段、动态数据等可以重新排序和/或附加元件可以被添加(例如，加密、会话密钥等)。图4是图示了声音处理单元106和电源按钮108的元件的功能性块图。一般而言，图4仅图示了根据在本文中呈现的实施例的与通过标准化无线信道传递等时刺激数据有关的声音处理单元106和电源按钮108的元件。为了便于说明，已经从图4省略声音处理单元106和电源按钮108(例如，电池、磁体等)的其他元件。图4中所示的声音处理单元106的元件包括声音输入元件160、声音处理器162和无线收发器164。无线收发器164包括编解码器166，其包括压缩模块168和等时编码器170。图4中所示的电源按钮108的元件包括无线收发器172、rf编码器(线圈驱动器)174以及rf线圈176。无线收发器172包括编解码器178，其包括等时解码器180和解压缩模块182。在操作中，声音处理器162将声音信息(即，从声音输入元件160接收到的输入)转换为编码数据信号，编码数据信号控制用于由耳蜗植入物104递送的电流刺激脉冲的定时和强度。如上文所指出的，由声音处理器162所生成的编码数据信号在本文中被称为动态刺激数据，其通常由箭头165在图4中表示。声音处理器162执行一个或多个声音处理/编码策略以生成动态刺激数据165。可以由声音处理器162执行的声音编码策略包括但不限于：连续交替取样(cis)、谱峰提取(speak)、高级混合编码(ace)、基本异步刺激定时(fast)、同时模拟刺激、mps、配对脉搏采样器、四倍脉搏采样器、混合模拟脉搏、n-of-m等。在一个具体的示例中，声音处理器162使用ace策略处理第一组一个或多个声音信号，其通常由箭头161在图4中表示。说明性ace策略以900赫兹(hz)的速率生成八个(8)刺激，其中每个刺激在动态刺激数据165中由刺激信道和刺激幅度限定。在该示例中，静态配置数据包括脉冲定时信息(例如，脉冲宽度、脉冲间隙和刺激间间隙)、刺激模式信息(例如，单极1(mp1)、单极2(mp2)、单极1+2(mp1+2)等)以及信道到电极映射信息。刺激配置数据通常由箭头167在图4中表示。如图4所示，从声音信号161生成的静态配置数据167和动态刺激数据165二者被提供到无线收发器164中的编解码器166。静态配置数据167被直接提供给编码器170，但是动态刺激数据165被提供给压缩模块168用于压缩。压缩模块168生成压缩动态刺激数据。压缩动态刺激数据通常由箭头169在图4中表示，其被提供给等时编码器170。等时编码器170被配置为编码压缩动态刺激数据169和静态配置数据167，用于在标准化框架(即，分组/帧格式)内的传送，该框架针对等时无线信道110被提供。图5是根据在本文中呈现的实施例的图示了在无线信道110上传送的一系列无线帧的内容的表200。更具体地，等时无线信道可以具有不同的帧格式，但是将受制于各种最大比特率。在图5的示例中，等时无线信道110具有96kbps的最大比特率，并且可以使用例如在12字节的块中以1khz的速率传送的数据。如此，压缩动态刺激数据被限制小于近似地96kbps。为了效率，本发明的实施例改变刺激速率以匹配帧速率，这意味着在一个示例中，八个(8)刺激需要在每个分组/帧中传递。在典型的ace策略中，每组刺激包括以固定次序在唯一信道上的零(0)到八(8)刺激。这意味着刺激信道可以被编码在二十二(22)比特中，其中每个比特指示信道是否存在。另外，刺激幅度可以被编码在8比特中。如上文所指出的，静态配置数据包括3个定时参数、1个刺激模式和22个电极号，其化整到32字节。如图5所示，刺激信道和幅度将占用11字节的帧(字节1-11)，这意味着在帧中剩下了一个字节(字节0)，其可以用于以序列化方式传递静态配置数据。如此，每帧包括32字节中的1个字节的静态配置数据，并且在32帧之后，静态配置数据一次1字节地重传。根据在本文中呈现的实施例，为了同步静态配置数据的解码，信道位图的一个备用比特将被用于指示32帧的块的第一帧(即，用于指示新静态配置数据周期的开始)。在图5中，该同步比特被编码在帧0的字节0中。静态配置数据还可以包括其自己的crc以防止丢失帧。概括而言，图5的表200中的每行表示12字节的帧，其中每帧编码：刺激信道1-22，其被编码为帧的前3字节(即，字节0-2)中的比特；刺激水平，其被编码在接下来的8字节(即，字节3-10)中；以及静态配置数据分段(0-31)，其被编码在最后的字节(即，字节11)中。返回图4，如上文所描述的，等时编码器170生成至少一个无线帧184，其通过无线信道110向电源按钮108传送。无线帧184在无线收发器172处被接收，用于被编解码器178处理。特别地，等时解码器180被配置为解码无线帧185以提取被编码在无线帧中的压缩动态刺激数据169和静态配置数据167的分段。图4图示了所恢复的压缩动态刺激数据169被提供给解压缩模块182。解压缩模块182被配置为恢复原始动态刺激数据165。图4还图示了静态配置数据分段(其通常由箭头177在图4中表示)被提供给rf编码器174。rf编码器174包括被配置为调制rf载波的部件，以便将静态配置数据分段174和动态刺激数据165编码在从rf线圈176传播的电磁场内。换句话说，rf编码器174被配置为通过紧密耦合rf信道将静态配置数据分段174和动态刺激数据165向耳蜗植入物104(图1)传送。参考静态配置数据分段和动态刺激数据通过在bte声音处理单元与电源线圈之间形成的等时无线信道的同时流传输，在本文中已经主要地描述了本发明的实施例。然而，应当理解，在本文中呈现的实施例可以被用于静态配置数据和动态刺激数据在一个或多个其他设备之间的同时流传输。例如，图6是图示了系统300的示意图，在该系统中，移动消费者设备(移动设备)302工作以使静态配置数据和动态刺激数据同时向电源按钮(诸如上文所描述的电源按钮108)流传输。移动设备302可以是例如，移动电话、个人数字助理(pda)、平板计算机等。根据在本文中呈现的示例，移动设备302包括被配置为生成动态刺激数据的声音处理器，如上文所描述的。移动设备302还包括存储器，用于耳蜗植入物104的静态配置数据被存储在其中，以及无线收发器，用于与例如电源按钮108或者其他设备无线通信。移动设备302中的无线收发器可以具有与无线收发器164(图4)的布置类似的布置，以便与电源按钮108形成等时无线信道310，并且同时地流传输所存储的动态配置数据和静态配置数据。再一次，图6的实施例是说明性的并且其他布置是可能的。例如，在备选布置中，耳蜗植入物被配置有标准化无线收发器并且能够直接地从外部设备接收同时流传输的静态配置数据和动态刺激数据。例如，声音处理单元可以与耳蜗植入物直接地形成等时无线信道。这样的声音处理单元可以是耳背式助听器处理单元或者“按钮”或者线圈声音处理单元。线圈声音处理单元是在其中声音处理器、外部线圈布置和外部磁体全部被布置在相同壳体内(或者附近)的部件，该壳体被配置为穿戴在外部线圈传统上被定位的相同位置处。线圈声音处理单元可以被配置为通过与包括无线收发器的耳蜗植入物相连的标准化音频链路传递等时刺激数据。图7是根据本文呈现的实施例的方法250的流程图。方法250在255处开始，其中植入式医学设备系统的第一部件生成动态刺激数据，该动态刺激数据表示用于向植入式医学设备系统的接收者递送的电流刺激。在260处，第一部件获得静态配置数据，并且在265处，第一部件将静态配置数据的第一分段和动态刺激数据编码为等时无线分组。在270处，第一部件通过等时无线信道向植入式医学设备系统的第二部件无线地传送包括静态配置数据的第一分段和动态刺激数据的无线分组。参考声音处理单元与电源按钮和/或植入之间用于流传输动态刺激数据和静态配置数据的等时无线信道的规格配置，已经主要地描述了本发明的实施例。应当理解，其他实施例可以利用其他设备之间的等时无线信道。例如，可以在移动计算设备(例如，移动电话、平板计算机等)或者其他消费者电子设备与声音处理单元、电源按钮或者植入之间形成等时信道。在移动计算设备生成动态刺激数据(有或者没有静态配置数据)，并且向声音处理单元流传输该数据的示例中，声音处理单元向电源按钮或者植入流传输从移动计算设备接收的动态刺激数据，可能与在声音处理单元处所生成的其他动态刺激数据一起。此外，该动态刺激数据与静态配置数据一起流传输。应当理解，在本文中呈现的实施例不是互相排斥的。因为本文所公开的特定优选实施例旨在说明而非限制本发明的若干方面，所以在本文中所描述和要求保护的本发明在范围上不受这些实施例的限制。任何等效实施例旨在落在本发明的范围内。实际上，从前述描述中，附加于本文所示出和所描述的修改的本发明的各种修改对于本领域的技术人员而言将变得明显。这样的修改也旨在落在所附权利要求的范围内。当前第1页12当前第1页12