CN102284136B - 一种用于植入式医疗仪器的体外程控设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于植入式医疗仪器的体外程控设备，该体外程控设备包括：显示模块；无线收发模块，用于与植入体内的刺激器进行通信；输入模块，用于接收用户输入的参数查询、参数设置信息；主控模块，用于根据所述接收模块接收的信息，控制无线收发模块向刺激器发送参数查询、参数设置信息并接收返回信息；还控制显示模块显示参数查询、参数设置信息和返回信息。实施本发明的技术方案，在进行动物实验时，若工作人员需要对植入动物体内的刺激器操作，可用一只手来固定动物体位，另一只手可单独对体外程控设备进行操作，所以操作更方便，且节省了人力。

Description

一种用于植入式医疗仪器的体外程控设备

技术领域

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种用于植入式医疗仪器的体外程控设备。

背景技术

随着医学技术和材料科学的进步，植入式医疗仪器的越来越多地应用在动物实验中。植入式医疗仪器一般包括两部分：体内刺激器和体外程控设备。现有的体外程控设备大部分是由一台主机(PC机或PDA)和一个通信转换用的编程设备(无线信号的转换)组成。在进行动物实验时，由于动物没有主观能动性，所以没办法像人一样能坐定坐稳，工作人员在操作动物体内的刺激器时，需要腾出一只手来控制动物的体位，因此只能单手操作体外程控设备，而体外程控设备的主机本身就操作复杂，所以如果只能用单手来进行操作，就更加麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于植入式医疗仪器的体外程控设备，功能简单、操作方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于植入式医疗仪器的体外程控设备，包括：

显示模块；

无线收发模块，用于与植入体内的刺激器进行通信；

输入模块，用于接收用户输入的参数查询、参数设置信息；

主控模块，用于根据所述接收模块接收的信息，控制无线收发模块向刺激器发送参数查询、参数设置信息并接收返回信息；还控制显示模块显示参数查询、参数设置信息和返回信息。

在本发明所述的体外程控设备中，所述参数包括：刺激波形的开启时间、关闭时间、脉宽、幅度、频率、时长。

在本发明所述的体外程控设备中，所述体外程控设备还包括：

与所述主控模块连接的接口模块，用于外接升级设备，并从升级设备接收升级信息；

与所述主控模块连接的功能选择模块，用于接收用户输入的参数查询/设置指令或升级指令。

在本发明所述的体外程控设备中，所述体外程控设备还包括与所述主控模块连接的报警模块，用于在查询失败或设置失败时，发出报警信号。

在本发明所述的体外程控设备中，所述体外程控设备还包括为所述显示模块、无线收发模块、主控模块供电的电源模块。

在本发明所述的体外程控设备中，所述电源模块包括：电池；

用于连接直流电源的直流电源接口；及

用于选择电池供电、直流电源供电或关闭的电源选择开关。

在本发明所述的体外程控设备中，所述输入模块包括：

左、右键，用于选择需要修改的参数项；

上、下键，用于选择当前参数的参数值；

确定键，用于接收用户输入的设置或查询的完成指令。

在本发明所述的体外程控设备中，所述按键模块还包括：

开启键，用于接收用户输入的刺激器开启指令；

休眠键，用于接收用户输入的刺激器休眠指令。

在本发明所述的体外程控设备中，所述体外程控设备还包括与所述主控模块连接的存储模块，用于存储用户在操作过程中的操作信息及刺激器的日志信息。

在本发明所述的体外程控设备中，所述无线收发模块包括：

耦合线圈；

信号调制电路，用于在所述主控模块的控制下，产生调制信号；

功率驱动电路，用于根据所述调制信号，驱动所述耦合线圈发射电磁波信号；

放大电路，用于将所述耦合线圈接收的电磁波信号放大；

滤波电路，用于将放大后的电磁波信号进行滤波，并输出至所述主控模块。

实施本发明的技术方案，相比现有技术中的体外程控设备，不需要配置主机(PC机或PDA)和通信转换用的编程设备，因此结构简单，在进行动物实验时，若工作人员需要对植入动物体内的刺激器操作，可用一只手来固定动物体位，另一只手可单独对体外程控设备进行操作，所以操作更方便，且节省了人力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备实施例一的逻辑结构图；

图2是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备实施例二的逻辑结构图；

图3是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备的无线收发模块实施例一的逻辑结构图；

图4是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备实施例一的电路图；

图5是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备的外形图。

具体实施方式

在图1所示的本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备实施例一的逻辑结构图中，该体外程控设备包括主控模块100及与主控模块100相连的输入模块200、显示模块300和无线收发模块400。其中，输入模块200用于接收用户输入的参数查询、参数设置信息，参数可包括：刺激波形的开启时间、关闭时间、脉宽、幅度、频率、时长等；主控模块100用于根据接收模块100接收的信息，控制无线收发模块400向植入体内的刺激器发送参数查询、参数设置信息并接收返回信息；还控制显示模块300显示参数查询、参数设置信息和返回信息，显示模块300可为液晶显示屏。

图2是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备实施例二的逻辑结构图，该体外程控设备包括主控模块100及与主控模块100相连的输入模块200、显示模块300、无线收发模块400、接口模块500、功能选择模块600、报警模块700、电源模块800和存储模块900。其中，该实施例中的输入模块200、显示模块300、无线收发模块400与图1所示的实施例一中的输入模块200、显示模块300、无线收发模块400相同，在此不做赘述，以下仅说明不同的地方。接口模块500外接有升级设备，并从升级设备接收升级信息，该升级信息通过无线收发模块400传输至体内的刺激器，进而对刺激器进行升级。功能选择模块600接收用户输入的参数查询/设置指令或升级指令，在一个例子中，功能选择模块600可为拨动开关，通过在参数查询/设置与升级之间拨动来进行切换，当用户通过功能选择模块600选择参数设置/查询时，此时，主控模块100控制所有的模块工作；当用户通过功能选择模块600选择升级时，此时，主控模块100仅控制无线收发模块400工作，其余的模块不工作。报警模块700用于在查询失败或设置失败时，发出报警信号，报警模块700例如为蜂鸣器和/或LED灯。电源模块800用于为显示模块300、无线收发模块400和主控模块200供电。存储模块900用于存储用户在操作过程中的操作信息及刺激器的日志信息，存储模块900可以是存储卡，方便终端管理系统获取操作信息及日志信息。另外，还可在主控模块100中加入身份认证，防止意外情况发生。

在上述实施例中，优选地，电源模块800包括电池、连接于直流电源的直流电源接口和用于选择电池供电、直流电源供电或关闭的电源选择开关，该电源选择开关可为拨动开关。在使用该电源模块800为主控模块100、显示模块300和无线收发模块400供电时，可选择电池供电或直流电源供电。在该体外程控设备不需要工作时，将电源选择开关拨动到“OFF”的位置。另外，在为该体外程控设备充电时，也应将电源选择开关拨动到“OFF”的位置。

在上述实施例中，优选地，输入模块200包括上、下、左、右键、确定键，还包括两个快捷键：开启键、休眠键。其中，左、右键，用于选择需要修改的参数项；上、下键，用于选择当前参数的参数值；确定键，用于接收用户输入的设置或查询的完成指令。开启键，用于接收用户输入的刺激器开启指令；休眠键，用于接收用户输入的刺激器休眠指令。

在上述实施例中，无线收发模块400包括：耦合线圈410、信号调制电路420、功率驱动电路430、放大电路440和滤波电路450。其中，在向体内的刺激器发送无线信号时，信号调制电路420在主控模块200的控制下，产生调制信号，例如，调制信号为125K的正弦波。然后，功率驱动电路430根据调制信号，驱动耦合线圈410发射电磁波信号，该功率驱动电路430可由四个MOS管桥接组成的全桥驱动电路，产生正反两个方向的电信号。在该无线收发模块接收刺激器的无线信号时，首先，耦合线圈410接收该无线电磁波信号，放大电路440将所接收的微弱电磁波信号放大，放大后的接收信号经滤波电路450滤波，并输出至主控模块200。

图4是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备实施例一的电路图，在该体外程控设备中，主控模块100包括MCU U1和MCU U2。输入模块200包括按键K11-K17，该七个按键可分别为上键、下键、左键、右键、确定键、开启键、休眠键。显示模块300包括型号为LCM1602的显示芯片JP3。无线收发模块400包括型号为TC1413N的驱动芯片U3、U4、耦合线圈L2(410)、放大器U5、滤波电阻R22、R23、滤波电容C19、C29。功能选择模块600为拨动开关SW1。报警模块700包括蜂鸣器LS1、LED灯DS1、DS2，该两个LED灯DS1、DS2可分别为红色的LED灯和绿色的LED灯。电源模块800包括直流电源接口P1、用于连接电池(未示出)的电池接口P2、及电源选择开关SW2、稳压芯片VR1、W1、W2。

图5是本发明用于植入式医疗仪器的体外程控设备的外形图，如图5所示，为更方便单手操作，该体外程控设备可做成符合人体力学的手持装置。下面结合图4和图5说明该体外程控设备的工作过程。在进行参数设置或查询操作时，首先，选择电池供电或直流电源供电，即，将拨动开关SW2从中间位置拨动到“1”的位置或“2”的位置，此时，直流电源或电池所提供的电压经稳压芯片VR1后输出稳定的电压VCC1，同时，电压VEE为直流电源或电池的电压。然后，将拨动开关SW1拨动的“1”的位置，VEE处的电压分两路，分别经稳压芯片W1、W2稳压后，产生稳定的电压VDD、VCC2，电压VCC1、VCC2、VDD分别为MCU U1、MCU U2、驱动芯片U3、U4、蜂鸣器LS1、显示芯片JP3等供电。且MCU U1可分别检测电压VCC1、VCC2、VDD。在此应当说明的是，若拨动开关SW1拨动到“2”的位置，此时，电压VCC2、VDD都为零，显示芯片JP3、蜂鸣器LS1均不工作，可通过使用连接于升级设备的接口模块(未示出)从升级设备上接收升级信息，然后通过驱动芯片U3、U4、耦合线圈L2发射至体内的刺激器，进而对刺激器进行升级。

在将拨动开关SW1、SW2拨动到相应的位置后，就可设置功能，如查询(QRY)或设置(SET)，然后选择功能所对应的参数项做出修改，修改完成后按下确定键执行即可。

在用户需要设置参数时，任何状态下都可通过按下左右键到功能，再按上下键选择SET，此时，显示界面显示上一次状态的参数。各项参数的有效值可参照下表：

接着，按照左右键选择需要修改的参数，按上下键选择希望设置的参数值。当选中某项参数的时候，显示界面上的该参数会闪动，这时候用户可通过上、下键循环选择需要设置的参数值。当第一个参数被修改时，“SET”显示为“SET*”，表示参数相对于上一次状态已经有修改。当所有的参数设置完成后，按下确定键就会下发参数设置指令。在获得返回或超时发生之前，显示界面上显示“PROGRAMMING...”，当正确完成参数设置时，屏幕显示“SUCCESS！”，同时蜂鸣器LS1长鸣200ms，绿色的LED灯同时闪烁，约两秒后绿色的LED灯停止闪烁，屏幕显示成功设置的参数，同时“SET*”变成“SET”。当参数设置失败时，屏幕显示闪动的“PROGRAM ERROR！”，蜂鸣器LS1发出连续的嘀嘀声，并维持一秒钟，红色的LED灯同时闪烁，两秒后红色的LED灯停止闪烁，屏幕显示前一个状态的参数，“SET*”变成“SET”。

在用户需要查询参数时，系统开机后初始化为QRY状态，此时将体外程控设备的天线对准刺激器，按下确定键，即可查询参数指令。另外，还可在任何状态下通过按左右键到功能，再按上下键选择QRY，然后再按下确定键。在获得返回或超时发生之前，屏幕显示“QUERRYING...”，蜂鸣器LS1长鸣20OmS，绿色LED灯同时闪烁，约两秒后停止闪烁，屏幕显示查询到的参数，并显示刺激器的状态，如“ACT”或“IDL”，其中，“ACT”表示正在刺激，“IDL”表示无线收发模块已经开启，刺激关闭。在查询失败时，如果屏幕显示“QUERRYERROR！TIME OUT.”，蜂鸣器LS1发出连续的滴滴声，并维持一秒钟，红色的LED灯同时闪烁，两秒后停止闪烁，屏幕显示前一个状态的参数。查询失败时，如果屏幕显示“QUERRY ERROR！PARAMETERERR”，蜂鸣器LS1发出连续的滴滴声，并维持一秒钟，红色LED灯闪烁，两秒后LED停止闪烁，屏幕回到开机初始状态。

在用户需要开启刺激器时，在任何状态下将天线对准刺激器，按下开启键，即可发送刺激开启指令。在获得返回或超时发生之前，屏幕显示“LAUNCHING...”。当正确完成刺激开启时，屏幕显示“SUCCESS！”，蜂鸣器LS1长鸣200mS，红色的LED灯同时闪烁，约两秒后停止闪烁，屏幕显示前一个状态的参数，否则，屏幕显示闪动的“LAUNCH ERROR！”，蜂鸣器LS1发出连续的滴滴声，并维持一秒钟，红色的LED灯同时闪烁，两秒后停止闪烁，屏幕显示前一个状态的参数。

在用户需要刺激器休眠时，任何状态下将天线对准刺激器，按下休眠键，即可下发刺激器休眠指令。在获得返回或超时发生之前，屏幕显示“GOING TOSLP...”。当正确完成刺激器休眠时，屏幕显示“SUCCESS！”，蜂鸣器长鸣200mS，绿色的LED灯同时闪烁，约两秒后停止闪烁，屏幕显示“SLEEPING...”。两秒后，屏幕回到开机状态。在查询失败时屏幕显示闪动的“GO TO SLEEP ERROR！”，蜂鸣器LS1发出连续的滴滴声，并维持一秒钟，红色的LED灯同时闪烁，两秒后停止闪烁，屏幕显示前一个状态的参数。

实施本发明的技术方案，相比现有技术中的体外程控设备，不需要配置主机(PC机或PDA)和通信转换用的编程设备，因此结构简单，在进行动物实验时，若工作人员需要对植入动物体内的刺激器操作，可用一只手来固定动物体位，另一只手可单独对体外程控设备进行操作，所以操作更方便，且节省了人力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种用于植入式医疗仪器的体外程控设备，其特征在于，包括：

显示模块；

输入模块，用于接收用户输入的参数查询、参数设置信息；

主控模块，用于根据所述输入模块接收的信息，控制无线收发模块向刺激器发送参数查询、参数设置信息并接收返回信息；还控制显示模块显示参数查询、参数设置信息和返回信息；

无线收发模块，用于与植入体内的刺激器进行通信；所述无线收发模块包括：耦合线圈，用于发射和接收无线电磁波信号；信号调制电路，用于在所述主控模块的控制下，产生调制信号；功率驱动电路，用于根据所述调制信号，驱动所述耦合线圈发射电磁波信号；放大电路，用于将所述耦合线圈接收的电磁波信号放大；滤波电路，用于将放大后的电磁波信号进行滤波，并输出至主控模块；

在向体内的刺激器发送无线电磁波信号时，所述信号调制电路在所述主控模块的控制下产生调制信号，然后，所述功率驱动电路根据所述调制信号驱动所述耦合线圈发射电磁波信号；在所述无线收发模块接收体内的刺激器发送过来的无线电磁波信号时，首先由所述耦合线圈接收无线电磁波信号，所述放大电路将所接收的电磁波信号放大，放大后的电磁波信号再经滤波电路滤波后输出至主控模块；

进一步地，所述体外程控设备还包括：

与所述主控模块连接的接口模块，用于外接升级设备，并从升级设备接收升级信息；

与所述主控模块连接的功能选择模块，用于接收用户输入的参数查询/设置指令或升级指令。

2.根据权利要求1所述的体外程控设备，其特征在于，所述参数包括：刺激波形的开启时间、关闭时间、脉宽、幅度、频率、时长。

3.根据权利要求1所述的体外程控设备，其特征在于，所述体外程控设备还包括与所述主控模块连接的报警模块，用于在查询失败或设置失败时，发出报警信号。

4.根据权利要求1所述的体外程控设备，其特征在于，所述体外程控设备还包括为所述显示模块、无线收发模块、主控模块供电的电源模块。

5.根据权利要求4所述的体外程控设备，其特征在于，所述电源模块包括：电池；

用于连接直流电源的直流电源接口；及

用于选择电池供电、直流电源供电或关闭的电源选择开关。

6.根据权利要求1所述的体外程控设备，其特征在于，所述输入模块包括：

左、右键，用于选择需要修改的参数项；

上、下键，用于选择当前参数的参数值；

确定键，用于接收用户输入的设置或查询的完成指令。

7.根据权利要求6所述的体外程控设备，其特征在于，所述输入模块还包括：

开启键，用于接收用户输入的刺激器开启指令；

休眠键，用于接收用户输入的刺激器休眠指令。

8.根据权利要求1所述的体外程控设备，其特征在于，所述体外程控设备还包括与所述主控模块连接的存储模块，用于存储用户在操作过程中的操作信息及刺激器的日志信息。

Images