[发明专利]一种体外控制器及其通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植入式医疗系统，具体地说，涉及一种用于与植入式医疗器械可靠通信的体外控制器及其无线通信方法。

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(IDDS)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器。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。体外控制器包括医生程控器、病人控制器。

其中，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，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植入病人体内的脉冲发生器进行通信。

目前无线通信模式是植入式医疗系统发展的趋势，医生可以使用体外控制器通过无线通信控制或查询植入式医疗器械的输出。现有技术中，为了保证医生需要使用体外控制器与植入式医疗器械在需要时能够正常通信，通常将植入式医疗器械设置成上电后使其无线通信模块始终处于高功率工作状态，当体外控制器向植入式医疗器械发出信息后，植入式医疗器械能够及时收到该信息并做出回应。

然而，由于植入式医疗系统的植入式医疗器械中的电池的能量是有限的，如果植入式医疗器械的无线通信模块始终处于高功率工作状态，耗能较大将大大缩短植入式医疗器械的使用寿命，对于患者来说不仅要承受更换植入式医疗器械的高昂费用，还要承受手术的痛苦。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种不易受外界磁场干扰能够与植入式医疗器械可靠通信的体外控制器。

根据本发明所提供的技术方案，一种用于与植入式医疗器械可靠通信的体外控制器，包括：

电源；

微处理器，与所述电源相连接，用于产生通信脉冲序列信号；

S型磁场产生电路和N型磁场产生电路，用于产生S型磁场和N型磁场；

与所述S型磁场产生电路和N型磁场产生电路相连接的反相器，所述反相器的输入端与所述微处理器输出端相连接，用于将所述微处理器输出的通信脉冲序列信号的相位反转180度，使S型磁场产生电路和N型磁场产生电路中在同一时刻有且仅有一个电路处于工作状态；

所述微处理器控制所述S型磁场产生电路和N型磁场产生电路产生S型或N型交变磁场用于控制植入式医疗器械内的磁性开关的断开和闭合，将所述通信脉冲序列信号转换为交变磁场传送至植入式医疗器械。

优选地，所述S型磁场产生电路包括第一三极管、与所述第一三极管的集电极相连接的第一线圈、与所述第一线圈并联连接于电源Vcc与第一三极管集电极之间的第一续流二极管，所述第一线圈用于当第一三极管导通时产生S型磁场；

所述N型磁场产生电路包括第二三极管、与所述第二三极管的集电极相连接的第二线圈、与所述第二线圈并联连接于电源Vcc与第二三极管集电极之间的第二续流二极管，所述第二线圈用于当第二三极管导通时产生N型磁场；

当所述微处理器输出高电平时，所述第二三极管关闭，所述第一三极管导通第一线圈产生S型磁场；当所述微处理器输出低电平时，所述第一三极管关闭，所述第二三极管导通第二线圈产生N型磁场，产生S型、N型交变磁场用于控制植入式医疗器械内的磁性开关的断开和闭合。

优选地，所述S型磁场产生电路还包括连接在所述微处理器输出端与第一三极管的基极之间的第一匹配电阻、相并联连接在所述第一三极管的基极与发射极之间的第一电容和第一电阻，用于防止所述第一三极管产生误脉冲。

优选地，所述N型磁场产生电路还包括连接在所述反相器输出端与第二三极管的基极之间的第二匹配电阻、相并联连接在所述第二三极管的基极与发射极之间的第二电容和第二电阻，用于防止所述第二三极管产生误脉冲。

优选地，所述磁性开关为干簧管。

优选地，所述体外控制器为具有无线通信模块、可与植入式脉冲发生器无线通信的病人控制器。

本发明提供了一种植入式医疗器械与体外控制器可靠通信的方法，包括如下步骤：

在作为信号发射端的体外控制器内设置用于产生通信脉冲序列信号的微处理器以及与所述微处理器相连接的可控交变磁场产生电路；