[发明专利]一种应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构及方法

权利要求书

1.一种应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，包括无线通信电路(01)，所述无线通信电路(01)包括滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)、同步模块(014)、译码模块(015)、唤醒电路模块(016)、发射管模块(017)、通信编码模块(018)、混合编码模块(019)以及体内线圈L1；体外程控仪(2)通过体外线圈L2和体内线圈L1耦合连接，体内线圈L1依次连接滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)，波形整形模块(013)分别通过同步模块(014)、译码模块(015)和唤醒电路模块(016)与MCU模块(03)连接；MCU模块(03)依次通过通信编码模块(018)、发射管模块(017)、体内线圈L1，将MCU讯息发射出无线通信电路模块(01)，经体外线圈L2传输至体外程控仪(2)；ASIC模块(02)与自心脏(1)连接采集心电数据，并传输至MCU模块(03)；无线通信模块(01)采集ASIC模块(02)和MCU模块(03)的心电数据依次通过混合编码模块(019)与通信编码模块(018)连接；

无线通信模块(01)定时采集来自ASIC模块(02)的心电数据和来自MCU模块(03)的事件标记，将采集到的心电数据和事件标记经过混合编码模块(019)，进入通信编码模块(018)编译成通信码，再经过发射管模块(017)加载到体内线圈L1上，通过和体外线圈L2耦合由体外程控仪模块(2)接收到，完成心电数据的一般传输过程；

所述的体内线圈L1是沿着植入式心脏起搏器钛壳内侧所绕制的异形空心线圈；

所述的无线通信模块(01)除了体内线圈L1以外，均采用集成电路的形式；

无线通信电路结构在0.35μm工艺下的工作时的最大电流小于50μA。

2.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的发射管模块(017)为双极型晶体管或MOSFET。

3.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的滤波模块(010)为无源滤波结构或有源滤波结构。

4.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的无线通信电路(01)采用32K晶振时钟信号，无线通信电路向程控仪的最高传输速率为8.192kbps。

5.一种如权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)交换数据：使用体外程控仪(2)，持续地通过体外线圈L2和体内线圈L1的耦合，向无线通信电路(01)发送特定的唤醒信号；唤醒信号由体内线圈L1接收到进入无线通信电路(01)以后，依次经过滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)和唤醒电路模块(016)，将整个无线通信电路(01)由休眠状态转换至唤醒状态，同时通知体内MCU模块(03)；MCU模块(03)进入体内发射工作模式，MCU模块(03)依次通过通信编码模块(018)、发射管模块(017)、体内线圈L1，将起搏器验证信息发射出无线通信电路模块(01)，经体外线圈L2由体外程控仪(2)接收到以后，无线通信电路模块(01)进入体内接收工作模式；程控仪模块(2)将之前接收到的验证信息依次经由体外线圈L2、体内线圈L1、滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)、译码模块(015)传输至MCU模块(03)，MCU模块(03)接收到校验信息确认正确之后，再重复一次上述发送和接收的校验过程，如果校验无误，则通信顺利建立，否则无线通信电路模块(01)在一段时间的等待之后回归到休眠状态；

2)心电数据传输：ASIC模块(02)采集来自心脏(1)的心电数据，再传输至MCU模块(03)；MCU模块(03)停止与无线通信电路模块(01)的数据传输，根据从ASIC模块(02)接收到的心电数据产生事件标记，将事件标记位存储到寄存器中；无线通信模块(01)定时采集来自ASIC模块(02)的心电数据和来自MCU模块(03)的事件标记，将采集到的心电数据和事件标记经过混合编码模块(019)，进入通信编码模块(018)编译成通信码，再经过发射管模块(017)加载到体内线圈L1上，通过和体外线圈L2耦合由体外程控仪模块(2)接收到，完成心电数据的一般传输过程；

3)休眠状态：心电数据每发送一定次数，无线通信电路模块(01)打开接收通路，接收来自程控仪模块(2)的同步信号，同步信号从波形整形模块(013)出来以后进入同步模块(014)进行同步确认，确认成功则继续心电数据传输工作模式，否则无线通信电路模块(01)进入休眠工作模式。