一种桥接设备的制作方法

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及到一种用于将无线通信从外部设备中继到可植入医疗设备的桥接设备。

背景技术：

可植入刺激装置是产生和递送身体神经和组织的电刺激用于治疗各种生物病症的装置，例如用于治疗心律失常的起搏器，治疗心脏颤动的除颤器，治疗耳聋的耳蜗刺激器，治疗失明的视网膜刺激器，帮助肢体运动协调的肌肉刺激器，治疗慢性疼痛的脊髓刺激器，治疗运动和心理障碍的皮层和深部脑刺激器，和其他治疗尿失禁，睡眠呼吸暂停，肩半脱萎等的神经刺激器。

脊髓刺激(SCS)是临床上公认的用于减少一些患者群体疼痛的方法。例如，如图所示，SCS系统通常包括可植入脉冲发生器(IPG)，其包括由钛制成的生物相容性壳体。壳体通常维持IPG发挥作用所需的电路和电源或电池，尽管IPG也可以不需要电池而通过外部射频(RF)能量源供电。IPG经由一个或多个电极引线(展示了两个这样的引线和104)耦合到电极上，电极形成电极阵列。电极装载在柔性主体上，柔性主体108还容纳单独的信号线和，并耦合到每个电极上。所示方案中，引线上有16个电极，标记为：E1-E16，引线上有16个电极，标记为：E17-E32，但引线和电极的数量根据实际应用可以改变。

植入神经刺激器的患者必须具备操控该设备能力。通常，在一天内要完成全身疼痛部位参数设置。患者使用外部(远程)控制器来调节刺激器输出以获得最佳治疗。患者处于睡觉、站立、坐着或驾驶等不同的状态时，可能需要不同的治疗设置。一些设置可以被保存为程序，并由患者通过使用外部控制器进行选择。通常外部控制器常见用途是增加或减少刺激强度，选择刺激身体的不同区域，或者选择关闭和打开刺激开关。

目前可用的外部控制器由医疗设备制造商开发，这种开发需要大量投资。例如，开发者必须小心地为外部控制器创建用户界面，使该界面易于被患者和临床医生发现和使用。因此，外部控制器通常设计有显示器、按钮，扬声器等用户接口。对于医疗设备制造商来讲，这种用户接口的开发比较昂贵，并且一经展示后很难再去改变。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中存在的问题，设计了一种桥接设备，该设备小巧便于患者携带的，同时易于操作，没有或者有简单易操作的用户界面。开发费用低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种桥接设备，用于将无线通信从外部设备中继到可植入医疗设备，包括：

便携式外壳；

外壳中的逻辑电路被用于传递由外部设备无线接收的无线通信传递到可植入医疗设备；

其中所述逻辑电路作为配件为执行在以下操作中的一个或多个外部设备和可植入医疗设备之间承担防火墙功能；

根据所述外部设备和桥接设备之间的连接状态检查通信；

检查通信以确定输入到可植入医疗设备中被执行的命令是否存在安全隐患。

作为本发明所述的桥接设备的一种优选方案，所述的逻辑电路包括微控制器。

作为本发明所述的桥接设备的一种优选方案，还包括：

第一通信电路和第一天线，其被配置给无线电从外部天线接收通信，并将该通信提供给逻辑通信；

第二通信电路和第二天线，其被配置以便从逻辑电路接收通信并将无线通信发送到可植入医疗设备中。

作为本发明所述的桥接设备的一种优选方案，所述的第一和第二通信电路以及第一和第二天线设置于壳体内。

作为本发明所述的桥接设备的一种优选方案，所述的第一天线包括RF天线，所述第二天线包括线圈天线，进一步地，RF天线包括线单极，印刷的倒F天线，螺旋或表面安装电介质天线。

作为本发明所述的桥接设备的一种优选方案，所述的应用医用体内频带连接体内设备和接触皮肤的桥接设备，体外应用通信桥接设备和医用伺服机，使体内通信功率降低延长使用时间。

附图说明

图1为通过桥接设备在消费电子设备和可植入医疗设备之间建立通信系统。

图2为通过网路和桥接设备在消费电子设备和可植入医疗设备之间建立通信系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

以下的描述涉及本发明在脊髓刺激(SCS)系统中的用途。但本发明不限于此用途。相反，本发明可以与任何可植入医疗设备一起使用，这样可以提升通讯性能。例如，本发明可以用作采用可植入传感器，可植入泵，起搏器，除颤器，耳蜗刺激器，视网膜刺激器，配置成产生协调肢体运动的刺激器，皮质和深部脑刺激器，或配置成治疗多种病症中的其中任何一种其它神经刺激器。

桥接设备存在于消费电子设备(诸如智能电话)和可植入医疗设备之间。桥接设备在消费电子设备和可植入医疗设备之间转发指令和数据。为此，桥接设备包含两个收发器：一个根据在消费电子设备中操作的通信协议(诸如Bluetooth TM)操作，以及根据在可植入医疗设备中操作的通信技术(诸如频移键控)操作另一个。软件应用安装在消费电子设备上，其提供用于控制和读取可植入医疗设备的用户接口。例如，使用用于与消费电子设备(例如电话的无线网络)接口的标准装置从网上下载应用软件。当与在消费电子设备上运行的应用结合使用时，桥接设备可以消除患者携带供应商提供的单独外部控制器的需要。桥接设备优选小巧便于患者携带的。同时要求易于操作，没有或者有用户界面，但是简单易操作。

桥接设备300优选形状小巧方便的，其形状和尺寸大小类似于寻呼机或胰岛素泵。最佳实施例中，桥接设备300易于患者携带，即其可以手持或佩戴在患者身体上或在他/她的衣服(例如口袋或背包)。桥接设备300大致为矩形。桥接设备300多为内置设备，不作为明显的医疗装置。桥接设备300通常与特定类型的IPG 100或特定IPG 100配对。

消费电子设备310优选地包括智能电话，但也可以包括其他通信设备(PDA，平板电脑，平板电脑或笔记本电脑等)。为了便于操作，首选消费者电子设备310，如桥接设备300，便于患者携带。为了简单起见，并为了便于认识最佳的设备，消费电子设备310在本公开专利中通常被称为电话。

电话310通常具有用于与蜂窝网络312进行语音和数据通信的通信(收发器)电路311以及用于与近距离处的其它设备通信的短距离通信(收发器)电路313，诸如车辆远程信息处理系统，其他计算机设备等。蜂窝网络312又可以连接到其他网络，例如因特网350。电话310中的收发器电路311和313通常根据不同的通信协议进行操作。例如，收发器311可以经由CDMA，TDMA或GSM(用于语音)或GPRS，GTE，LTE和WiMAX(用于数据)与蜂窝网络312通信。另一方面，收发器313通常使用短距离协议进行操作，例如与收发器311一起使用(例如，WiFi或)。因为电话310使用预先存在的短程收发器313与桥接设备300进行通信，所以其不需要进行特殊的硬件修改。每一个收发器电路311和313都耦合到310(未示出)中的天线上。

定制软件应用315通常由IPG 100和桥接设备300的制造商提供。因此，制造商可以提供或使用web服务器360用于向因特网350提供应用，其中它可以经由蜂窝网络312下载到患者的电话310上。将应用下载到诸如电话这样的通信设备的过程是众所周知的，不需要做进一步的解释说明。网络服务器360可以替代在线应用商店的形式，诸如由苹果公司管理的应用商店IPG100和桥接设备300的制造商可以使应用315仅对已经购买服务计划的患者开放，要么作为一次性费用要么进行订阅。制造商还可以允许第三方开发者开发修改或改进应用315。

一旦下载，应用315可以作为图标出现在电话310的显示器320上。然后，患者可以使用图标访问应用315，并且通过作为中介的桥接设备与IPG 100进行连接。稍后将详细进行解释，应用315允许患者控制和监视他/她对IPG 100的操作。当被激活时，应用315将能够或使用电话310中的短程收发器313与桥接设备300中类似的短程收发器317进行通信。因此，电话310和桥接设备300通过控制软件应用315，形成使用蓝牙TM或其他短距离通信协议的无线个域网。众所周知，个人区域网络是互连个人工作空间为中心的设备网络。尽管使用蓝牙TM协议时该网络是无线的，但是电话310和桥接设备300之间的连接也可以是有线的(未示出)。因为电话310和桥接设备300在设计时就是以靠近患者为思想进行的设计，所以使用这样的个人区域网非常的明智。

桥接设备300会将在收发器317处接收的通信重新封装成适合于传输到IPG 100的不同通信技术。在这点上，在桥接设备300的微控制器330接收到来自电话310接收的通信，该微控制器可用于该设备的任何合适的核心逻辑，诸如微处理器，逻辑电路，PLA(无论是否集成等)。微控制器330通常包括并不是必须的单个集成电路，并且任何逻辑电路并且能够执行本文所述的功能。“微控制器”所描述的含义与其广泛的定义相同。

因为IPG 100通常已经包含用于如在背景技术中描述的FSK技术与其他设备无线通信的收发器电路319。

所以桥接设备300还配备有符合FSK的收发器电路318。(关于可在IPG系统中使用、可在桥接设备300中实现的FSK收发器电路的更为详细的细节可在美国专利出版的公开专利中通过参考文献找到，专利相关信息：2010/0318159)。微控制器330将重新格式化的数据发送到收发器电路318，其中其又通过FSK发送到IPG的遥测线圈213，然后发送到收发器电路319中。实现从IPG 100到电话310的通信将不断发生，其中微控制器330实现FSK到蓝牙的转换。同电话310一样，IPG 100不需要特殊的硬件与桥接设备300进行通信，或通过桥接设备300与电话310通信，正如其与传统的外部控制器200一样。注意，在桥接设备300和IPG 100之间使用FSK技术仅仅是说明性的，也可以使用其他技术。

正如刚刚探讨的，桥接设备300中的两个收发器317和318以不同的通信技术进行操作，其中一个(蓝牙TM)是基于射频(RF)的协议，另一个(FSK)基于不同的物理知识，即通过磁感应耦合实现。这些不同类型的技术是最佳的，因为它们可与传统上已存在的电话310和IPG 100实现技术匹配。然而，这些技术也仅仅是示例性的。

注意在图1中传统的外部控制器200仍然是系统的一部分，即除了为患者的电话310提供应用315和桥接设备300之外，制造商仍然可以设计和提供传统的外部控制器200来控制和监视IPG 100。然而，患者不需要使用外部控制器200，或者仅在紧急情况下使用它，或者如果应用315或桥接设备300由于某种原因而无法使用的情况下使用外部控制器200。在任何情况下，由于患者通常已经常携带电话310，所以患者仅需要更小的、更为简单的方便携带的桥接设备300，而不是需要更庞大，更复杂的外部控制器200来控制和监视IPG100。

如由电话310上的应用315所启用的桥接设备300，与传统的外部控制器200相比，预期桥接装置300将更简单、实惠。特别是设备制造商不必为IPG用户接口设计硬件而担心，因为可以使用电话310预先存在的用户接口(显示器，按钮等)。此外，与IPG 100接口的这种新方法允许制造商更快速地添加附加功能以及特征以改善患者对IPG 100的体验感。此外，由于电话310和因特网350之间是本地连接，这种新方法使得制造商更容易维护和服务整个IPG系统。

桥接设备300可用于将IPG 100桥接到包括计算机和计算机系统在内的其他类型的设备上。在实施例职工，如图2所示，桥接设备300可以通过网络420与个人计算机370通信，该网络可再次包括因特网。桥接设备300可以使用与其收发器317不同的任何无线协议连接到网络420，例如已经提到的任何长程或短程协议(例如，CDMA，TDMA，GSM，GPRS，GTE，LTE，WiMAX，蓝牙TM，WiFi或Zigbee TM)。或者，桥接设备300可以有线连接到网络420。不管桥接设备300如何耦合到网络420，其可以由耦合到网络420的计算机370控制，该计算机370运行软件应用315已做过介绍。简言之，使用桥接设备300作为中介，患者可以使用计算机370上提供的用户界面来控制和监视IPG 100的操作。下面将进一步详细描述该用户界面。在另外一个实施例中，桥接设备300可以提供内置Web服务器，其提供web接口允许从任何web浏览器上控制桥接设备300，而没有特定的软件安装315安装在电话310或计算机270上。在这样的实施例中，以下描述的用户界面可以由桥接设备300上的Web服务器而不是应用315提供。

虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。