CN112469471A - 基于通告节奏无线连接到外围装置的可植入医疗装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于与外围装置建立通信会话的技术、系统、装置和方法。在一个实例中，一种装置包含存储器和处理电路，所述处理电路被配置成存储和执行操作系统(OS)以及用于在所述OS上执行的应用程序。所述应用程序接收用于建立到外围装置的无线连接的对象句柄。所述应用程序基于所述对象句柄来确定用于所述外围装置的通告节奏，所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错。在基于所述通告节奏确定的时间处，所述应用程序使用所述对象句柄发出所述OS建立到所述外围装置的所述无线连接的请求，使得所述OS在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。

Description

基于通告节奏无线连接到外围装置的可植入医疗装置
技术领域
本公开总体上涉及中央装置与外围装置之间的无线连接，并且更具体地涉及在外部计算装置与可植入医疗装置之间建立无线通信会话。
背景技术
可植入医疗装置(IMD)可以通过外科手术植入患者体内以监测患者的一个或多个生理参数和/或实施治疗以抑制患者的一个或多个症状。例如，IMD可以包括心脏监测器，被配置成向患者递送心脏起搏或另一种刺激治疗，和/或被配置成通过递送高能电击来终止快速性心律失常。临床医生或患者可以使用外部计算装置来检索由IMD收集的信息和/或配置或调整由IMD提供的治疗的一个或多个参数。通常，外部计算装置经由无线连接连接到IMD。在一些实例中，使用蓝牙
Figure BDA0002912007760000011
无线协议在外部计算装置与IMD之间建立无线连接。在此类实例中，外部计算装置被视为中央装置，而一个或多个IMD被视为外围装置。
发明内容
通常，本公开描述了用于在诸如智能电话或其它移动计算装置之类的外部计算装置与诸如IMD之类的外围装置之间建立无线通信会话的技术。诸如提供心脏起搏治疗的IMD之类的一些类型的IMD具有持续多年的一次性电池。特别是对于具有一次性电池的那些IMD，将IMD的电池寿命最大化是极其重要的设计因素，因为患者必须进行手术以在电池耗尽时移除和更换IMD。
因为IMD被植入患者体内，所以临床医生或患者使用外部计算装置来配置或控制由IMD通过无线连接提供的监测和/或治疗。在一些实例中，外部计算装置和IMD可以分别被建模为主装置和从装置，或者分别被建模为“中央”装置和“外围”装置。IMD中的无线电装置可能是相对功率密集型的。无线电装置的低效使用或过度使用可能会消耗IMD的电池功率，由此缩短IMD的寿命并增加患者进行所需的IMD维护手术的次数。
在一些实例中，IMD实施通告节奏以降低无线电装置的功耗。通告节奏包括其中IMD可发现的时间段与IMD不可发现的时间段交错。在IMD可发现的时间段期间，IMD激活其无线电装置并发出指示IMD可用于无线连接的通告。在IMD不可发现的时间段期间，IMD停用其无线电装置以节省功率。外部计算装置扫描指示一个或多个IMD的存在或可用性的通告。响应于检测到通告，外部计算装置可以选择建立到IMD的连接。然而，在外部计算装置需要处理和完成无线连接的时间期间，IMD可发现的时间段可能期满，导致IMD停用IMD的无线电装置并中止连接尝试。常规上，外部计算装置可以通过试错法多次尝试重新连接到IMD，这可能导致多次失败的连接尝试。在IMD的寿命中，这些失败的连接尝试导致增加IMD的无线电装置的功率使用，并因此缩短IMD的电池寿命。对于可以长期植入患者体内的IMD，这种累积增加的功率使用可能将IMD的电池寿命缩短数月或甚至数年。
本文公开了用于在外部计算装置与IMD之间建立无线通信会话的技术，所述技术可以减少失败的连接尝试的次数，由此增加IMD的电池寿命。在一个实例中，外部计算装置从IMD接收指示IMD对于连接的可用性的通告。基于所述通告，外部计算装置确定用于IMD的通告节奏。外部计算装置在基于通告节奏确定的时间发出建立到IMD的无线连接的请求，使得在IMD可发现的时间段中的一个期间建立到IMD的无线连接。因此，如本文所公开的此类技术可以增加连接尝试成功的可能性，由此在建立无线连接时减少IMD的功率使用。通过使用本文所公开的技术减少IMD的功率使用，IMD可以增加电池寿命，由此减少患者进行所需的IMD维护手术的次数。此外，如本文所公开的此类技术可以减少外部装置发现IMD与在IMD与外部装置之间成功建立无线连接之间所需的时间长度。此类技术在IMD必须向外部装置传达时间敏感或关键信息的情况下特别有用。
在一个实例中，本公开描述了一种方法，所述方法包括：通过在于外部计算装置的处理电路上执行的操作系统上执行的应用程序接收用于建立到外围装置的无线连接的对象句柄；通过所述应用程序并基于所述对象句柄来确定用于所述外围装置的通告节奏，其中所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错；以及在基于所述通告节奏确定的时间处，通过所述应用程序并使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
在另一个实例中，本公开描述了一种装置，所述装置包括：存储器，所述存储器被配置成存储操作系统和用于在所述操作系统上执行的应用程序；以及处理电路，所述处理电路被配置成执行所述操作系统和所述应用程序，其中所述应用程序被配置成：接收用于建立到外围装置的无线连接的对象句柄；基于所述对象句柄来确定用于所述外围装置的通告节奏，其中所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错；以及在基于所述通告节奏确定的时间处，使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
在另一个实例中，本公开描述了一种系统，所述系统包括：外围装置，所述外围装置包括通信电路，其中所述外围装置还包括通告节奏，并且其中所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错；以及外部计算装置，所述外部计算装置包括：存储器，所述存储器被配置成存储操作系统和用于在所述操作系统上执行的应用程序；以及处理电路，所述处理电路被配置成执行所述操作系统和所述应用程序，使得所述应用程序被配置成：接收用于建立到外围装置的无线连接的对象句柄；基于所述对象句柄来确定用于所述外围装置的所述通告节奏；以及在基于所述通告节奏确定的时间处，使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
在另一个实例中，本公开描述了一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令在被执行时使外部计算装置的处理电路执行操作系统和应用程序，使得所述应用程序被配置成：接收用于建立到外围装置的无线连接的对象句柄；基于所述对象句柄来确定用于所述外围装置的通告节奏，其中所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错；以及在基于所述通告节奏确定的时间处，使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
本发明内容意图提供对本公开中描述的主题的概述。其并不意图提供对在附图和以下描述中详细描述的设备和方法的排他性或穷尽解释。在附图和以下描述中阐述了一个或多个实例的进一步细节。
附图说明
图1是示出根据本公开技术的用于建立与IMD的通信会话的系统的框图。
图2是更详细地示出图1的系统的IMD和引线的概念图。
图3是示出根据本公开的技术的实例性外部计算装置的框图。
图4是示出根据本公开的技术的实例性操作的流程图。
图5是示出根据本公开的技术的实例性操作的流程图。
图6是示出根据本公开的技术的实例性操作的流程图。
在所有附图和描述中，相同的附图标记指代相同的元件。
具体实施方式
在一些实例中，IMD实施通告节奏以降低无线电装置的功耗。通告节奏包括其中IMD可发现的时间段与IMD不可发现的时间段交错。如本文所使用的，当IMD激活其无线电装置并发出指示IMD可用于无线连接的通告时，IMD是“可发现的”。IMD是可发现的，因为IMD通告其可用于建立连接(例如，通过向中央装置传输指示此类可用性的通告)，使得中央装置可以“发现”IMD的存在并建立与IMD的无线连接。相反，在IMD停用其无线电装置以节省功率的时间段期间，IMD是不可发现的(例如，使得中央装置可能无法“发现”IMD，因为IMD不能传输或接收无线通信。
常规上，为了在外部计算装置与IMD之间建立无线连接，进行以下操作。外部计算装置可以扫描可用装置。在此类扫描期间以及在IMD可发现的时间段期间，IMD激活其无线电装置并发出指示IMD对无线连接的可用性的通告。响应于检测到通告，外部计算装置向IMD发出扫描请求以请求附加数据。响应于接收到扫描请求，IMD向外部装置发出包含附加数据的扫描响应。响应于接收到扫描请求，用于外部装置的操作系统处理无线连接并将连接请求传输到IMD。如果IMD接收到连接请求同时IMD仍是可发现的，则IMD将完成连接。
然而，在外部计算装置需要通过发出连接请求来处理和完成与IMD的无线连接的时间期间，IMD可发现的时间段可能期满，导致IMD停用IMD的无线电装置并中止连接尝试。例如，外部计算装置和IMD可以具有单独的异步时钟域，并且外部计算装置的扫描占空比独立于IMD的通告占空比。作为另一个实例，外部计算装置可能需要比IMD保持可发现的时间长度更长的时间长度来发起和建立无线连接。例如，在外部计算装置上执行的应用程序可以向外部计算装置的操作系统传送针对连接到IMD的请求，并且操作系统响应于所述请求和建立连接所施加的延迟可能比IMD保持可发现的时间长度更长。
常规上，如果外部计算装置在IMD停止接受连接之前不能处理对IMD的连接指示，则这两个装置将不能创建连接。响应于连接尝试的失败，外部计算装置可以通过试错法多次尝试重新连接到IMD，这可能导致多次失败的连接尝试。此外，在上述操作中，每次失败的连接尝试都需要IMD传输例如至少一个扫描响应，所述至少一个扫描响应使用无线电装置并消耗功率。在IMD的寿命中，这些失败的连接尝试导致增加IMD的无线电装置的功率使用，并因此缩短IMD的电池寿命，并因此缩短IMD的电池寿命。对于可以长期植入患者体内的IMD，这种累积增加的功率使用可能将IMD的电池寿命缩短数月或甚至数年。此外，当IMD可发现时(例如，当IMD通告它可用于连接时)，IMD可能具有时间关键信息，所述时间关键信息必须被可靠且快速地传达给外部计算装置。相反，当外部计算装置尝试向IMD的更高阶功能传达更高阶功能时，外部计算装置可以增加其扫描占空比，由此增加其功率使用。通过增加扫描占空比，外部计算装置可以增加外部计算装置可以检测IMD的通告并建立连接的可能性。然而，使用更高的扫描占空比增加了外部计算装置的功耗。在其中外部计算装置是移动装置的实例中，增加功耗可能不利地影响移动装置的电池寿命，这可能不利地影响用户。
这个问题的另一种可能的解决方案是延长IMD的通告间隔。例如，可以将IMD接受连接请求的时间延长到比外部计算装置处理连接请求所需的实施时间更长的时间段。然而，基于在定义的时间段中预期的连接的期望次数，用于延长IMD的通告间隔的能量可能导致IMD的电池寿命显著地缩短。
另一种可能的解决方案是通过发出连接请求来重复和连续地尝试连接到IMD。例如，每当外部计算装置的操作系统因为IMD没有通告而使来自在外部计算装置上执行的应用程序的连接请求超时，应用程序都可以重新发出连接请求，并且重复连接请求的循环和超时，直到IMD恢复通告并建立连接为止。然而，如果IMD通告的节奏长于外部计算装置的连接超时时间段，则可能存在几个超时循环，这可能导致外部计算装置处于能量密集的循环中。在其中外部计算装置是患者的智能电话的实例中，外部计算装置的过度功耗对于患者来说可能是不方便或不可接受的。此外，如果超时和随后重新发出连接请求所需的时间段发生在具有IMD通告节奏的时间段上，和/或需要比IMD通告节奏更长的时间，则在当IMD可发现的时间段期间仍可能不发出连接请求，使得IMD可以接收请求。
因此，本文公开了用于在外部计算装置与IMD之间建立无线通信会话的技术，所述技术可以减少失败的连接尝试的次数，由此增加IMD的电池寿命，并且在一些情况下增加外部计算装置的电池寿命。在一些实例中，无线通信会话是蓝牙
Figure BDA0002912007760000071
或低功耗蓝牙
Figure BDA0002912007760000072
(BLE)无线通信会话。在一个实例中，外部计算装置从IMD接收指示IMD对于连接的可用性的通告。基于所述通告，外部计算装置确定用于IMD的通告节奏。外部计算装置在基于通告节奏确定的时间发出建立到IMD的无线连接的请求，使得在IMD可发现的时间段中的一个期间建立到IMD的无线连接。因此，如本文所公开的此类技术可以增加连接尝试成功的可能性和/或提高建立无线连接的可靠性，由此在建立无线连接时减少IMD的功率使用。通过使用本文所公开的技术减少IMD的功率使用，IMD可以增加电池寿命，由此减少患者进行所需的IMD维护手术的次数。此外，如本文所公开的此类技术可以减少外部装置发现IMD与在IMD与外部装置之间成功建立无线连接之间所需的时间长度。此类技术在IMD必须向外部装置传达时间敏感或关键信息的情况下特别有用。
图1是示出根据本公开的技术的用于建立与IMD 16的通信会话的系统10的框图。如图1中的实例性系统10所示，在一些实例中，IMD 16可以是例如可植入心脏起搏器、可植入心脏复律器/除颤器(ICD)或起搏器/心脏复律器/除颤器。IMD 16连接到引线18、20和22，并且通信地耦合到外部计算装置24。IMD 16经由一根或多根引线18、20和22上的电极或IMD16的壳体感测伴随心脏12的去极化和复极化的电信号，例如心电图(EGM)。IMD 16还可以经由位于一根或多根引线18、20和22上的电极或IMD 16的壳体以电信号的形式向心脏12递送治疗。治疗可以是起搏、心脏复律和/或除颤脉冲。IMD 16可以监测由引线18、20或22上的电极收集的EGM信号，并基于EGM信号来诊断和治疗心脏发作。
在一些实例中，IMD 16包含通信电路17，所述通信电路包含用于与诸如图1的外部装置24之类的另一个装置通信的任何合适的电路、固件、软件或其任何组合。例如，通信电路17可以包含用于与诸如外部装置24之类的其它装置进行射频通信的一个或多个处理器、存储器、无线电装置、天线、发射机、接收器、调制和解调电路、滤波器、放大器等。IMD 16可以使用此类通信电路来例如传输一个或多个通告，所述一个或多个通告指示在其中IMD 16可发现的时间段期间IMD对于无线连接的可用性。此外，IMD 16可以在其中IMD 16不可发现的时间段期间停用通信电路17以节省功率。在如下所述建立到外部装置24的无线连接时，IMD 16可以使用通信电路17来接收下行链路数据以控制IMD 16的一个或多个操作和/或向外部装置24发送上行链路数据。
引线18、20、22延伸到患者14的心脏12中以感测心脏12的电活动和/或向心脏12递送电刺激。在图1所示的实例中，右心室(RV)引线18延伸通过一个或多个静脉(未示出)、上腔静脉(未示出)和右心房26，并进入右心室28。左心室(LV)引线20延伸通过一个或多个静脉、腔静脉、右心房26，并进入冠状窦30到达心脏12的左心室32的自由壁附近的区域。右心房(RA)引线22延伸通过一个或多个静脉和腔静脉，并进入心脏12的右心房26。
在一些实例中，外部计算装置24采取手持计算装置、计算机工作站、联网计算装置、智能电话、平板计算机或包含用于向用户呈现信息和从用户接收输入的用户界面的外部编程器的形式。诸如内科医生、技术人员、外科医生、电生理学家或其它临床医生之类的用户可以与外部计算装置24交互以从IMD 16中检索生理或诊断信息。用户还可以与外部计算装置24交互以对IMD 16进行编程，例如选择IMD的操作参数值。外部计算装置24可以包含处理器，所述处理器被配置成评估从IMD 16传输到外部计算装置24的EGM信号。
IMD 16和外部计算装置24可以使用本领域已知的任何技术经由无线通信进行通信。通信技术的实例可以包含例如根据蓝牙
Figure BDA0002912007760000091
或BLE协议进行的通信。还预期其它通信技术。外部计算装置24还可以使用有线和无线的多种已知通信技术与一个或多个其它外部装置通信。
根据本公开的技术，描述了用于在外部计算装置24与IMD 16之间建立无线通信会话的装置、系统和方法。在一些实例中，IMD 16实施通告节奏以降低IMD 16的无线电装置的功耗。通告节奏包括其中IMD 16可发现的时间段与其中IMD 16不可被发现的时间段交错。在其中IMD 16可发现的时间段期间，IMD16激活其无线电装置并发出指示IMD 16可用于无线连接的通告。在其中IMD 16不可发现的时间段期间，IMD 16停用其无线电装置以节省功率。
作为一个实例，实例性通告节奏具有X秒的长度，其中X是任何数字。在一个实例中，长度为约30秒至约180秒。在该实例中，在通告节奏的第一部分期间，IMD 16是可发现的。在一些实例中，通告节奏的第一部分的长度是Y秒，其中Y是小于X的任何数。在一个实例中，第一部分的长度为约453毫秒。在该第一部分期间，IMD 16激活无线电装置并传输多个通告(例如，在2至10个通告之间)。在通告节奏的第二部分期间，IMD是不可发现的。在一些实例中，通告节奏的第一部分的长度是(X-Y)秒。例如，第二部分的长度在29.547秒(例如，30秒-453毫秒)至179.547秒(例如，180秒-453毫秒)之间。在该第二部分期间，IMD 16停用其无线电装置以节省功率。
作为另一个实例，实例性通告节奏是通告时间表。在此类实例中，其中IMD16可发现的时间段和其中IMD 16不可发现的时间段可以与日历日期和/或时间同步。例如，IMD 16在每周的每个星期一的9:00:00AM GMT至9:05:00AM GMT是可发现的，而IMD 16在每周的所有其它时间段期间都是不可发现的。本公开的技术可以使用其它通告时间表，诸如每小时、每天、每周、每两周、每半月、每月、每两月或每年的通告时间表。在一些实例中，临床医生可以将IMD 16配置成根据用户定义的通告时间表来操作，所述用户定义的通告时间表具有其中IMD 16可发现的多个时间段和其中IMD 16不可发现的多个时间段，并且其中IMD 16可发现的多个时间段中的每个时间段和其中IMD 16不可发现的多个时间段中的每个时间段可以是不同的时间长度。
在其中IMD 16可发现的时间段期间，IMD 16激活其无线电装置并发出指示IMD 16可用于无线连接的一个或多个通告。例如，外部计算装置24从IMD 16接收指示IMD 16对无线连接的可用性的通告。基于所述通告，外部计算装置24确定IMD 16的通告节奏。例如，所述通告可以指示IMD 16的型号类型或唯一标识符，外部计算装置24可以使用所述型号类型或唯一标识符来引用对应的通告节奏。在其它实例中，外部计算装置24向IMD 16发出扫描请求，并且从IMD 16接收扫描响应。在该实例中，外部计算装置24基于扫描响应来确定IMD16的通告节奏。例如，扫描请求可以从IMD 16请求来自IMD 16的型号类型或唯一标识符，并且扫描响应可以指定此类信息。
外部计算装置24在基于通告节奏确定的时间处发出建立到IMD 16的无线连接的请求，使得在其中IMD 16可发现的时间段中的一个期间建立到IMD 16的无线连接。换句话说，外部计算装置24在被确定为在其中IMD 16可发现的时间段过去之前提供足够的时间来发起和建立到IMD 16的无线连接的时间处发出请求。外部计算装置24发出请求的所确定时间可以被确定为与IMD 16根据节奏重复通告的第N次(例如，第一次、第二次或第三次)相对应。
在其中通告节奏可能未知、不可用或以其它方式不可靠的一些实例中，本公开的技术可以允许增加建立与IMD 16的通信会话的可靠性的其它手段。例如，外部计算装置24确定建立到IMD 16的无线连接的请求已失败。作为如上所述确定IMD 16的通告节奏的替代或补充，外部计算装置24可以增加扫描占空比以检测可用装置(例如，从对可用装置执行此类扫描的基线频率或速率增加对可用装置执行扫描的频率或速率)，以便增加外部计算装置24在其中IMD16可发现的时间段内扫描可用装置的可能性。在另外的实例中，外部计算装置24可以使用增加的扫描占空比作为对可用装置的后续扫描的新的基线扫描占空比。在一些实例中，每当连接尝试失败时，外部计算装置24都可以进一步增加扫描占空比，直到无线连接被成功建立为止。然而，增加外部计算装置24的扫描占空比的频率可能增加外部计算装置24的功耗。在其中外部计算装置是诸如智能电话之类的移动装置的实例中，增加功耗可能不利地影响移动装置的电池寿命，这可能不利地影响用户。为了减轻增加的功耗，在一些实例中，在成功建立无线连接之后，计算装置24可以返回到用于对可用装置的后续扫描的基线扫描占空比。
在其它实例中，本公开的技术可以用并非IMD的外围装置来实施。例如，本公开的技术可以使得能够在充当中央装置的外部计算装置与充当外围装置的另一外部计算装置之间建立低功率连接。例如，本公开的技术可以使得能够在两个装置之间建立低功率连接，所述两个装置诸如一个或多个智能电话、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、耳机、扬声器、打印机、网络摄像机、键盘、鼠标和其它用户输入装置、存储装置、手持游戏装置、监测器或显示装置、可穿戴装置和/或GPS装置，其中一个充当中央装置，而另一个充当外围装置。换句话说，本公开的技术不仅可以应用程序于外部计算装置与IMD之间的无线连接，而且还可以应用程序于任何中央装置与外围装置之间的无线连接。
如本文所公开的此类技术可以增加与IMD的连接尝试成功的可能性。此外，如本文所公开的此类技术可以减少外部装置发现IMD与在IMD与外部装置之间成功建立无线连接之间所需的时间长度。通过减少失败连接的次数，本文所公开的技术可以减少IMD激活其无线电装置的时间长度和/或次数，由此减少建立无线连接时IMD的功率使用。通过使用本文所公开的技术来减少IMD的功率使用，IMD可以显著增加其电池寿命，由此减少患者进行用耗尽电池更换IMD所需的IMD维护手术的次数。在一些实例中，本公开的技术可以将IMD的电池寿命增加多个月或甚至多年。
此外，本公开的技术可以降低外部计算装置的功耗。在其中外部计算装置是患者的智能电话的实例中，本公开的技术可以允许显著增加IMD与智能电话之间的连接，同时保持IMD和智能电话两者的电池容量。因此，如本文所公开的系统可以允许更广泛地采用智能电话来控制IMD的治疗，这可以消除对单独的外部编程器控制IMD的治疗的需要，由此降低IMD治疗患者的成本。
图2是更详细地示出系统10的IMD 16和引线18、20和22的概念图。在所示实例中，双极电极40和42位于引线18的远端附近，而双极电极48和50位于引线22的远端附近。另外，四个电极44、45、46和47位于引线20的远端附近。引线20可以被称为四极LV引线。在其它实例中，引线20可以包含更多或更少的电极。在一些实例中，LV引线20包括分段电极，例如，其中引线的多个纵向电极位置(诸如电极44、45、46和47的位置)中的每一个包含围绕引线的圆周布置在相应的圆周位置处的多个离散电极。
在所示实例中，电极40和44至48采用环形电极的形式，而电极42和50可以采用分别可伸缩地安装在绝缘电极头52和56内的可延伸螺旋尖端电极的形式。引线18和22还分别包含细长电极62和64，它们可以采取线圈的形式。在一些实例中，电极40、42、44至48、50、62和64中的每一个电耦合到其相关联的引线18、20、22的引线主体内的相应导体，并由此耦合到IMD 16内的电路。
在一些实施例中，IMD 16包含一个或多个壳体电极，诸如图2所示的壳体电极4，其可以与IMD 16的气密密封壳体8的外表面整体形成或以其它方式耦合到壳体8。在一些实施例中，壳体电极4由IMD 16的壳体8的朝外部分的非绝缘部分限定。壳体8的绝缘部分与非绝缘部分之间的其它分隔可以用于限定两个或多个壳体电极。在一些实例中，壳体电极包括基本上全部的壳体8。
壳体8围封生成治疗刺激(诸如心脏起搏、心脏复律和除颤脉冲)的信号发生器，以及用于感测伴随心脏12的去极化和复极化的电信号的感测模块。壳体8还可以围封用于存储感测到的电信号的存储器。壳体8还可以围封用于IMD16与外部计算装置24之间通信的遥测模块。
IMD 16经由电极4、40、42、44至48、50、62和64感测伴随心脏12的去极化和复极化的电信号。IMD 16可以经由电极40、42、44至48、50、62和64的任何双极组合来感测此类电信号。此外，电极40、42、44至48、50、62和64中的任一个可以与壳体电极4结合用于单极感测。
引线18、20和22以及电极的所示数量和结构仅仅是实例。其它配置(即，引线和电极的数量和位置)也是可能的。在一些实例中，系统10可以包含附加的引线或引线段，所述引线或引线段具有位于心血管系统中的不同位置处的一个或多个电极以用于感测和/或向患者14递送治疗。例如，作为心间引线18、20和22的替代或补充之外，系统10可以包含不位于心脏12内的一个或多个心外膜或血管外(例如，皮下或胸骨下)引线。
此外，尽管本文是在实例性IMD 16的上下文中描述的，但是本文所述的用于建立无线通信会话的技术可以被实施为建立与任何类型的可植入或外部医疗装置的通信会话。作为实例，可以实施所述技术以建立与被配置用于植入心脏内的经导管起搏器(诸如可从Dublin Ireland的Medtronic PLC商业获得的MicraTM经导管起搏系统)、可插入心脏监测器(诸如也可从Medtronic PLC商业获得的Reveal LINQ TM ICM)、神经刺激器、药物递送装置或诸如可穿戴复律除颤器、健康跟踪器或其它可穿戴装置之类的可穿戴装置的无线通信会话。
图3是示出根据本公开的技术的实例性外部计算装置24的框图。在一些实例中，外部计算装置24是智能电话或外部编程器。
在图3的实例中，外部计算装置24被描述为硬件环境250和软件环境260。然而，在一些实例中，硬件环境250的全部或一部分可以被实施为软件。此外，在一些实例中，软件环境260的全部或一部分可以被实施为硬件。
硬件环境250包含处理电路202、存储器204、用户界面208、通信电路210和电源206。临床医生或患者可以与处理电路202经由用户界面208交互，以例如对患者12进行编程治疗。在其它实例中，临床医生或患者可以与处理电路202交互以从IMD 16中检索信息，对处理电路202或IMD 16的监测功能进行编程，或者出于本文未明确描述的其它原因。此外，处理电路202可以建立与IMD 16经由通信电路210的无线电装置222的无线连接。处理电路202可以生成关于无线连接的信息，以便经由用户界面208呈现给临床医生。用户界面208可以包含显示器224和小键盘226，并且还可以包含用于从用户接收输入的触摸屏或外围指示装置。处理电路202可以包含一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其它等效的集成或离散逻辑电路，以及此类组件的任何组合。
外部计算装置24还包含存储器204。存储器204可以包含程序指令，所述程序指令在由处理电路202执行时使外部计算装置24执行归属于本文的外部计算装置24的功能。在一些实例中，存储器204是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器，其包含用于使一个或多个处理器执行归属于其的动作的可执行指令。此外，存储器204可以完全植入硬件、软件或其组合中。
处理电路202和存储器204提供用于软件栈(例如，软件环境260)的操作环境，所述软件栈执行一个或多个应用程序220以建立到IMD 16的无线连接，使得应用程序220可以与IMD 16交互以例如配置IMD 16的一个或多个操作和功能，从IMD 16上传数据或将数据下载到IMD，控制IMD 16的治疗等。外部计算装置24将由存储器204提供的虚拟和/或物理地址空间划分成被分配用于运行用户进程的用户空间212和受到保护且通常不可由用户进程访问的内核空间214。操作系统内核216在内核空间214中执行，并且可以包含例如可从谷歌公司获得的AndroidTM操作系统内核、可从苹果公司获得的iOSTM操作系统内核、可从微软公司获得的基于Windows的操作系统内核，或基于Linux或其它Unix变型的内核。在其它实例中，操作系统内核216可以包含本文未明确描述的另一种类型的操作系统内核。
通信电路210包含用于与诸如图1的IMD 16之类的另一种装置通信的任何合适的电路、固件、软件或其任何组合。例如，通信电路210可以包含用于与诸如外部装置24之类的其它装置进行射频通信的无线电装置222、一个或多个天线、发射器、接收器、调制和解调电路、滤波器、放大器等。在处理电路202的控制下，通信电路210可以借助于无线电装置222从IMD 16接收下行链路数据并向其发送上行链路数据，所述通信电路可以包含至少一个天线，所述天线可以在内部和/或外部。处理电路202可以例如经由地址/数据总线向IMD 16提供要进行上行传输的数据以及用于通信电路210内的无线电装置222的控制信号。在一些实例中，通信电路210可以将接收到的数据提供给处理电路202用于处理，或者提供给存储器204用于存储。
在一个实例中，应用程序220在用户空间212中执行以与IMD 16通信。应用程序220可以调用一个或多个应用程序接口(API)218来与操作系统216通信。API 218可以在用户空间212、内核空间214或内核空间214与用户空间212的组合中执行。例如，应用程序220可以调用API 218中的无线通信API来建立与IMD 16的无线通信会话。在一些实例中，API 218的无线通信API是蓝牙
Figure BDA0002912007760000151
或BLE API。API 218的无线通信API可以提供函数库，所述函数库在被使用时使操作系统216控制通信电路210和硬件环境250的无线电装置222以建立与IMD16的无线通信会话。
在一些实例中，操作系统216是AndroidTM OS的版本，而API 218是蓝牙
Figure BDA0002912007760000152
或BLEAPI。关于在AndroidTM OS中实施蓝牙
Figure BDA0002912007760000153
协议的进一步描述在蓝牙、AndroidTM开发器中提供，可在https://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth.html处获得(检索于2018年4月23日)。关于在AndroidTM OS中实施BLE协议的进一步描述在低功耗蓝牙、AndroidTM开发器中提供，可在https://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth-le.html处获得(检索于2018年4月23日)。
在一些实例中，OS 216是Apple iOSTM的版本，而API 218是蓝牙
Figure BDA0002912007760000161
或BLE API。关于在Apple iOSTM中实施蓝牙协议的进一步描述在About Core Bluetooth,Apple Inc.中提供，可在https://developer.apple.com/library/content/documentation/NetworkingInternetWeb/Conceptual/CoreBluetooth_concepts/AboutCoreBluetooth/Introduction.html处获得(检索于2018年4月23日)。关于在Apple iOSTM中实施BLE协议的进一步描述在Core Bluetooth,Apple Developer Documentation,Apple Inc.中提供，可在at https://developer.apple.com/documentation/corebluetooth处获得(检索于2018年4月23日)。在其它实例中，OS 216是可从微软公司获得的基于Windows的操作系统内核、基于Linux或其它Unix变型的内核、本文未明确描述的其它类型的操作系统内核。
在一个实例中，应用程序220向API 218发出请求以发现可用的外围装置。API 218将所述请求传递到操作系统216，并且作为响应，对可发现装置执行扫描。例如，通信电路210和无线电装置222收听由一个或多个可发现的外围装置发出的通告。通信电路210和无线电装置222从IMD 16接收指示IMD 16对无线连接的可用性的通告。
响应于接收到所述通告，操作系统216创建API 218传递给应用程序220的对象句柄。对象句柄是IMD 16的抽象，应用程序220可以使用所述抽象来建立无线连接。对象句柄可以是应用程序220可以在其中IMD 16可发现的多个时间段和其中IMD 16不可发现的时间段中使用的常数。例如，对象句柄可以包含一个或多个字符、数字或符号，其允许应用程序220向操作系统216标识寻求与其建立连接的特定装置。在一些实例中，对象句柄是唯一的16位标识符。在一些实例中，对象句柄是唯一的装置地址。在其中应用程序220连接到多个外围装置(例如，一个或多个IMD，诸如IMD 16、可穿戴装置、计算装置或其它外围装置)的实例中，操作系统216为多个外围装置中的每个外围装置创建唯一的对象句柄。
当操作系统216接收到所述通告、为IMD 16创建对象句柄并将对象句柄经由API218传递给应用程序220时，在应用程序220可以通过操作系统216和硬件环境250向IMD 16发回连接请求之前发生隐含的等待时间。当IMD 16等待外部计算装置24请求建立通信会话时，发生该组合等待时间。如果等待时间长于其中IMD 16可发现的剩余时间段，则IMD 16可以在建立连接之前停用其无线电装置。如上所述，这可能导致建立无线通信会话的重复和/或不可靠尝试，这可能低效地消耗IMD 16和外部计算装置24两者的功率。
根据本公开的技术，公开了用于建立与IMD 16的通信会话的系统、装置和方法，所述技术与常规技术相比可以提供降低的功耗和增加的可靠性。在一个实例中，在其中IMD16可发现的时间段期间，操作系统216经由无线电装置222从IMD 16接收指示IMD 16的可用性的通告。在一些实例中，所述通告包含用于IMD 16的唯一标识信息。在一些实例中，唯一标识信息包含介质访问控制(MAC)地址、装置标识符、批号、软件版本或IMD 16的型号。
响应于接收到所述通告，操作系统216创建与IMD 16相对应的对象句柄。在一些实例中，对象句柄包含用于IMD 16的唯一标识信息。应用程序220经由API 218接收与IMD 16相对应的对象句柄。应用程序220基于对象句柄来确定用于IMD的通告节奏。例如，应用程序220可以检查用于IMD 16的唯一标识信息以确定用于IMD 16的型号或软件版本的通告节奏。在一些实例中，存储器204可以存储用于一个或多个IMD和对应的通告节奏的标识信息的查找表或其它数据结构。应用程序220可以交叉引用用于IMD 16的唯一标识信息以在查找表中检索与IMD 16相对应的通告节奏。
常规上，操作系统可以为每个通信会话创建唯一的对象句柄。例如，在通信会话终止时，或者在建立通信会话失败时，常规操作系统可能破坏对应的对象句柄。然而，根据本公开的技术，如本文所述的对象句柄可以在通信会话结束之后或在建立通信会话失败时持续进行。因此，应用程序220可以重用同一对象句柄来与特定装置通信，由此允许应用程序220在接收到通告时标识IMD16的通告节奏，即使在应用程序220建立到IMD 16的无线连接之前IMD 16随后变得不可发现也是如此。
基于用于IMD 16的所确定的通告节奏，应用程序220确定向操作系统216发出建立到IMD的无线连接的请求的时间。例如，应用程序220可以基于所确定的通告节奏来确定其中IMD 16可发现的即将到来的(例如下一个)时间段。在其它实例中，应用程序220可以另外确定操作系统216发起并建立到IMD 16的无线连接所需的时间段(例如，等待时间)。例如，应用程序220可以确定操作系统216的版本、处理电路202和/或存储器204的配置、或外部计算装置24的型号中的一个或多个，以确定外部计算装置24的特定配置的等待时间。在另一个实例中，应用程序220可以改为使用预定时间段，而不是直接确定操作系统216发起并建立到IMD 16的无线连接所需的等待时间。
应用程序220在基于通告节奏确定的时间使用对象句柄并向API 218发出建立到IMD 16的无线连接的请求。在一些实例中，应用程序220在基于通告节奏和操作系统216的等待时间两者确定的时间发出针对建立到IMD 16的无线连接的请求。例如，针对建立到IMD16的无线连接的请求可以包含对象句柄，以便向操作系统216指定IMD 16是与其建立连接的装置。这样，应用程序220可以对准操作系统216发起和建立到IMD 16的无线连接所需的时间，使得操作系统216在其中IMD 16可发现的时间段中的一个期间建立到IMD 16的无线连接。此外，应用程序220可以考虑操作系统216发起和建立到IMD 16的无线连接所需的时间，使得由于操作系统216引起的等待时间不会导致在IMD 16变得不可发现之后向IMD 16发送连接请求。因此，即使在没有建立无线连接的情况下，操作系统216也会维持IMD 16的对象句柄，并且应用程序220选择性地尝试以IMD 16的通告节奏连接到IMD 16。通过使用由来自IMD 16的通告指定的唯一标识信息，应用程序220可以在尝试建立与IMD 16的无线连接之前确定通告节奏，使得连接尝试的完成可以与其中IMD 16可发现的时间段对准。
通常，IMD 16的时钟和外部计算装置24的时钟彼此异步，因此IMD 16相对于外部计算装置24发出通告的精确定时是不精确的。然而，IMD 16的通告持续时间合理地足够长，使得不需要外部计算装置24就能在精确边界上连接。如下文关于图5进一步详细描述的，在一些实例中，本公开的技术可以在其中IMD 16的时钟和外部计算装置24的时钟彼此异步的情况下实施。另外，如下文关于图6进一步详细描述的，在一些实例中，本公开的技术可以在其中IMD 16的时钟和外部计算装置24的时钟彼此同步的情况下实施。
在一些实例中，操作系统216从IMD 16接收通告，并且在其中IMD 16可发现的同一时间段期间建立与IMD 16的连接。在其它实例中，操作系统216在其中IMD 16可发现的第一时间段期间从IMD 16接收通告，并在其中IMD 16可发现的第二时间段期间建立与IMD 16的连接，其中IMD 16不可发现的至少一个时间段(并且在一些实例中，IMD 16可发现的一个或多个时间段)在其中IMD 16可发现的第一时间段至第二时间段之间。
在其它实例中，操作系统216(例如，通过接收指示IDM 14的可用性的第一通告)检测IMD 16的第一发现序列。响应于接收到所述通告，操作系统216和应用程序220尝试立即连接到IMD 16。如果连接尝试失败(例如，操作系统216使来自应用程序220的连接请求超时)，则操作系统216保留来自第一发现序列的IMD 16的对象句柄。因为IMD 16已经使用对象句柄与操作系统216相关联，并且因为应用程序220可以基于第一通告内的唯一标识信息来确定IMD16的通告节奏，所以外部计算装置24不必执行第二次扫描和连接序列。因此，可能仅需要应用程序220向操作系统216并经由保留的对象句柄发出请求，以在其中IMD 16可发现的下一时间段期间建立与IMD 16的无线连接。在一些实例中，外部装置24可以停用通信电路210以在IMD 16不可发现的时间段期间节省功率。在其它实例中，外部装置24可以应用程序220在IMD 16不可发现的时间段期间连接到其它外围装置。
在建立连接时，外部计算装置24可以控制IMD 16的一个或多个操作。例如，临床医生或患者可以使用外部计算装置24来配置由IMD 16提供的治疗或调整由IMD 16提供的治疗的一个或多个参数。作为另一个实例，临床医生或患者可以使用外部计算装置24来向IMD16上传数据或从其下载数据。在其它实例中，临床医生或患者可以使用外部计算装置24来对感测功能性进行编程，收集遥测数据和/或状态信息，或者控制IMD 16的其它操作。
因此，如本文所公开的此类技术可以增加操作系统216到IMD 114的连接尝试成功的可能性。通过减少失败连接的次数，本文所公开的技术可以减少IMD16激活其无线电装置的时间长度和/或次数，由此减少建立无线连接时IMD的功率使用。此外，如本文所公开的此类技术可以减少在IMD 114被操作系统216发现和IMD 114与应用程序220之间成功建立无线连接之间所需的时间长度。此类技术在其中IMD 114必须向应用程序220传达时间敏感或关键信息的情况下可能特别有用。本公开的技术的另一益处是所公开的技术可以在不需要改变已经植入患者体内的预先存在的IMD的情况下实施。例如，其中预先存在的IMD的通告时间段足够长到允许经由通告节奏方案进行无线连接，其中通告节奏提前已知或者可以由外部计算装置确定，并且假设IMD与外部计算装置之间的合理时钟漂移，本公开的技术可以应用于预先存在的IMD以提供增加的电池寿命，而无需在患者内植入新的IMD。
图4是示出根据本公开的技术的实例性操作的流程图。为了方便起见，关于图1和3描述图4。
在图4的实例中，操作系统216经由无线电装置222并从IMD 16接收指示IMD 16对无线连接的可用性的通告。响应于所述通告，操作系统216创建与IMD16相对应的对象句柄。对象句柄是IMD 16的抽象，诸如应用程序220之类应用程序可以使用所述抽象来建立到IMD16的无线连接。在一些实例中，对象句柄包含用于IMD 16的唯一标识信息。在一些实例中，唯一标识信息包含MAC地址、装置标识符、批号、软件版本或IMD 16的型号。在一些实例中，操作系统216可以使用此类唯一标识信息来生成对象句柄。应用程序220从API 218接收用于建立到IMD 16的无线连接的对象句柄(402)。
应用程序220基于对象句柄来确定用于IMD 16的通告节奏(404)。例如，应用程序220可以检查对象句柄的唯一标识信息以确定与IMD 16相对应的型号或软件版本的通告节奏。在一些实例中，存储器204可以存储用于一个或多个IMD和对应的通告节奏的标识信息的查找表或其它数据结构。在该实例中，应用程序220可以交叉引用对象句柄的唯一标识信息以从查找表中检索与IMD 16相对应的通告节奏。
在一些实例中，与操作404并行地，操作系统216可以使用常规技术立即尝试建立到IMD 16的连接。如果此类操作成功，则应用程序220可以通过所建立的无线连接直接继续控制IMD 16的一个或多个操作。然而，本文描述的操作的剩余部分假设此类尝试失败或者在尝试失败的情况下不执行以节省能量。
基于用于IMD 16的所确定的通告节奏，应用程序220确定向操作系统216发出建立到IMD的无线连接的请求的时间。例如，应用程序220可以基于所确定的通告节奏来确定其中IMD 16可发现的下一个时间段。应用程序220在基于通告节奏确定的时间使用对象句柄并向API 218发出建立到IMD 16的无线连接的请求(406)。这样，应用程序220可以对准操作系统216发起和建立到IMD 16的无线连接所需的时间，使得操作系统216在其中IMD 16可发现的时间段中的一个期间建立到IMD 16的无线连接。因此，通过使用由来自IMD 16的通告指定的唯一标识信息，应用程序220可以在尝试建立与IMD 16的无线连接之前确定通告节奏，使得连接尝试的完成可以与其中IMD 16可发现的时间段对准。
响应于建立无线连接，应用程序220通过所建立的无线连接控制IMD 16的一个或多个操作(408)。例如，此类操作可以包含开始、暂停或暂缓IMD 16的治疗递送，向IMD 16上传数据或从IMD下载数据，从IMD 16中检索遥测数据或患者状态信息等。此类操作可以另外包含调整由IMD 16递送的治疗的一个或多个参数。此类操作还可以包含开始或停止收集关于由IMD 16提供的治疗的信息，诸如，例如，与患者生理参数相关的数据和/或与IMD 16的操作历史相关的数据。此外，此类操作可以包含向外部计算装置24上传由IMD 16收集的信息。
图5是示出根据本公开的技术的实例性操作的流程图。为了方便起见，关于图1和3描述图5。
在一个实例中，外部计算装置24和IMD 16实施BLE协议。在此类实例中，外部计算装置24和IMD 16中的每一个实施包括以下五个状态的状态机：待机、通告、扫描(例如，主动或被动)、发起和连接(例如，中央装置或外围装置)。诸如IMD 16之类的外围装置实施通告节奏以在其中外围装置可发现(例如，通告状态)的时间段与其中外围装置不可发现(例如，待机状态)的时间段之间交替。在外围装置可发现的时间段期间，诸如IMD 16之类的外围装置在通告信道上通告(例如，传输)通告分组以指示所述装置对于无线连接的可用性。在其中外围装置不可发现的时间段期间，诸如IMD 16之类的外围装置停用其无线电装置以节省功率(例如，在待机中操作)。
在扫描时，诸如外部计算装置24之类的中央装置监测一个或多个通告分组的通告信道以发现可用装置，但不创建到所发现的可用装置的无线连接。响应于检测到通告(并且，例如，响应于从与其建立连接的装置的用户接收到选择)，中央装置转变到发起状态。在发起时，诸如外部计算装置24之类的中央装置监测一个或多个通告分组的通告信道，以发现可用装置并形成到可用装置的连接。在连接时，中央装置(例如，发起者)建立与外围装置(例如，通告器)的连接。
在图5的实例中，IMD 16的时钟和外部计算装置24的时钟彼此异步。因此，外部计算装置24可以首先扫描来自IMD 16的通告以标识IMD 16并确定用于IMD 16的通告节奏，以及标识IMD 16的第一通告时间段。例如，外部计算装置24可以基于从IMD 16接收到的通告内所含的唯一标识符来标识IMD 16。例如，外部计算装置24可以使用唯一标识符来从存储在存储器204中的查找表中引用由唯一标识符指定的IMD的对应通告节奏。此后，外部计算装置可以在IMD 16的后续通告时间段期间尝试连接到IMD 16。
在另一个实例中，外部计算装置24可以基于所接收的通告的频率来确定IMD 16的通告节奏。例如，外部计算装置24可以监测在一定的时间段内从IMD16接收到的通告。外部计算装置24可以基于从IMD 16接收到通告来确定其中IMD 16可发现的时间段。类似地，外部计算装置24可以确定其中在没有接收到通告时IMD 16不可发现的时间段。基于对其中IMD 16可发现的时间段和其中IMD 16不可发现的时间段的确定，外部计算装置24可以重构通告节奏。此后，外部计算装置可以在IMD 16的后续通告时间段期间尝试连接到IMD 16。
在一个实例中，应用程序220经由用户界面208呈现扫描可用装置的选项。响应于用户对扫描可用装置的选项的选择，应用程序220向操作系统216发送针对扫描可用装置的请求(502)。在其它实例中，应用程序220可以自动地向操作系统216发送针对定期扫描可用装置的请求。操作系统216接收所述请求并扫描与其建立无线连接的可用装置的通告信道(504)。IMD 16通过通告信道传输指示IMD 16对无线连接的可用性的通告(506)。操作系统216经由无线电装置222从IMD 16接收通告(508)。
响应于所述通告，操作系统216创建与IMD 16相对应的对象句柄并将所述对象句柄发送给应用程序220(510)。在一些实例中，对象句柄是IMD 16的抽象，应用程序220可以使用所述抽象来建立到IMD 16的无线连接。在一些实例中，对象句柄包含用于IMD 16的唯一标识信息。例如，唯一识别信息可以包含MAC地址、装置标识符、批号、软件版本或IMD 16的型号。
应用程序220从API 218接收用于建立到IMD 16的无线连接的对象句柄。应用程序220基于句柄来标识IMD 16(512)。在一些实例中，存储器204可以存储用于一个或多个句柄和与外围装置相对应的型号或软件版本的标识信息的查找表或其它数据结构。应用程序220可以使用句柄来引用查找表以检索与句柄相对应的IMD 16的对应型号或软件版本。此外，应用程序220基于IMD 16的标识来确定IMD 16的通告节奏(514)。例如，应用程序220可以检查对象句柄的唯一标识信息以确定与IMD 16相对应的型号或软件版本的通告节奏。在一些实例中，存储器204可以存储用于一个或多个IMD和对应的通告节奏的标识信息的查找表或其它数据结构。在该实例中，应用程序220可以交叉引用对象句柄的唯一标识信息以从查找表中检索与IMD 16相对应的通告节奏。
在一些实例中，与操作512和514并行地，操作系统216可以使用常规技术立即尝试建立到IMD 16的连接。如果此类操作成功，则应用程序220可以通过所建立的无线连接直接继续控制IMD 16的一个或多个操作。然而，本文描述的操作的剩余部分假设此类尝试失败或者在尝试失败的情况下不执行以节省能量。
基于用于IMD 16的所确定的通告节奏，应用程序220确定向操作系统216发出建立到IMD的无线连接的请求的时间。例如，应用程序220可以基于所确定的通告节奏来确定其中IMD 16可发现的下一个时间段。在一些实例中，应用程序220基于所确定的通告节奏等待一定的时间段(516)。在所述时间段期满时，应用程序220使用对象句柄向操作系统518发送连接请求以发起与IMD 16的无线连接(518)。
响应于连接请求，操作系统216尝试发起与IMD 16的无线连接。操作系统216扫描来自IMD 16的指示IMD 16对连接的可用性的通告(520)。IMD 16通过通告信道传输指示IMD16对无线连接的可用性的通告(522)。响应于接收到通告(523)，操作系统216经由无线电装置222向IMD 16传输“连接”指示(524)。在一些实例中，操作系统216可以直接控制通信电路210的一个或多个方面来向和从IMD 16传输和接收通信。在其它实例中，操作系统216可以使用一个或多个API 218来控制通信电路210的一个或多个方面来向和从IMD 16传输和接收通信。响应于从操作系统216接收到“连接”指示，IMD 16向操作系统216传输“链路层开始”指示(526)。“链路层开始”指示向操作系统216指示到IMD16的无线连接已经完成并且所述连接可用于输送数据。响应于从IMD 16接收到“链路层开始”指示，操作系统216经由API218向应用程序220发出与IMD16的无线连接已完成的回调(528)。响应于接收到回调，应用程序220可以通过所建立的无线连接来控制IMD 16的一个或多个操作(530)。
因此，因为应用程序220已确定IMD 16的通告节奏，所以应用程序220可以将操作系统216的发起步骤与其中IMD 16可发现的时间段(例如，在IMD 16的扫描期间)中的一个对准，使得操作系统216可以在IMD 16可发现时建立无线连接。因此，如本文所公开的此类技术可以增加连接尝试成功的可能性和/或提高建立无线连接的可靠性，由此在建立无线连接时减少IMD的功率使用。通过使用本文所公开的技术减少IMD的功率使用，IMD可以增加电池寿命，由此减少患者进行所需的IMD维护手术的次数。此外，如本文所公开的此类技术可以减少外部装置发现IMD与在IMD与外部装置之间成功建立无线连接之间所需的时间长度。此类技术在IMD必须向外部装置传达时间敏感或关键信息的情况下特别有用。
图6是示出根据本公开的技术的实例性操作的流程图。为了方便起见，关于图1和3描述图6。
在图6的实例中，IMD 16的时钟和外部计算装置24的时钟彼此同步。因此，外部计算装置可以预定用于预先选择的IMD 16的通告节奏和预定IMD 16的第一通告时间段的定时，并且在第一通告时间段期间尝试连接到IMD 16。
在图6的实例中，应用程序220选择预定IMD 16(602)。例如，应用程序220可以经由用户界面208从临床医生接收与其建立无线连接的特定IMD 16的标识。在一些实例中，应用程序220经由用户界面208接收用于IMD 16的唯一标识信息，诸如MAC地址、装置标识符、批号、软件版本或IMD 16的型号。
应用程序220基于IMD 16的标识来确定IMD 16的通告节奏(604)。例如，应用程序220可以检查接收到的唯一标识信息以确定与IMD 16相对应的型号或软件版本的通告节奏。在一些实例中，存储器204可以存储用于一个或多个IMD和对应的通告节奏的标识信息的查找表或其它数据结构。在该实例中，应用程序220可以交叉引用用于IMD 16的唯一标识信息，以从查找表中检索与IMD 16相对应的通告节奏。
在一些实例中，与操作604并行地，操作系统216可以使用常规技术立即尝试建立到IMD 16的连接。如果此类操作成功，则应用程序220可以通过所建立的无线连接直接继续控制IMD 16的一个或多个操作。然而，本文描述的操作的剩余部分假设此类尝试失败或者在尝试失败的情况下不执行以节省能量。
基于用于IMD 16的所确定的通告节奏，应用程序220确定向操作系统216发出建立到IMD 16连接的请求的时间。例如，应用程序220可以基于所确定的通告节奏来确定其中IMD 16可发现的下一个时间段。在一些实例中，应用程序220基于所确定的通告节奏等待一定的时间段(606)。在所述时间段期满时，应用程序220向操作系统216发送请求以扫描所标识的装置(例如，IMD 16)(608)。操作系统216接收所述请求并扫描与其建立无线连接的所标识的装置的通告信道(610)。IMD 16通过通告信道传输指示IMD 16对无线连接的可用性的通告(612)。响应于接收到通告(613)，操作系统216创建与IMD 16相对应的对象句柄并将所述对象句柄发送给应用程序220(614)。在一些实例中，对象句柄是IMD 16的抽象，应用程序220可以使用所述抽象来建立到IMD 16的无线连接。应用程序220使用对象句柄向操作系统518发送连接请求以发起与IMD 16的无线连接(616)。
响应于连接请求，操作系统216尝试发起与IMD 16的无线连接。操作系统216经由无线电装置222向IMD 16传输“连接”指示(618)。在一些实例中，操作系统216可以直接控制通信电路210的一个或多个方面来向和从IMD 16传输和接收通信。在其它实例中，操作系统216可以使用一个或多个API 218来控制通信电路210的一个或多个方面来向和从IMD 16传输和接收通信。响应于从操作系统216接收到“连接”指示，IMD 16向操作系统216传输“链路层开始”指示(620)。“链路层开始”指示向操作系统216指示到IMD 16的无线连接已经完成并且所述连接可用于输送数据。响应于从IMD 16接收到“链路层开始”指示，操作系统216向应用程序220发出与IMD 16的无线连接已完成的回调(622)。响应于接收到回调，应用程序220可以通过所建立的无线连接来控制IMD16的一个或多个操作。
因此，因为应用程序220与IMD 16共享同步时钟，所以应用程序220可以预定IMD16的通告节奏。此外，基于通告节奏，应用程序220可以将操作系统216的发起步骤与其中IMD 16可发现的时间段(例如，在IMD 16的扫描期间)中的一个对准，使得操作系统216可以在IMD 16可发现时建立无线连接。因此，如本文所公开的此类技术可以增加连接尝试成功的可能性和/或提高建立无线连接的可靠性，由此在建立无线连接时减少IMD的功率使用。通过使用本文所公开的技术减少IMD的功率使用，IMD可以增加电池寿命，由此减少患者进行所需的IMD维护手术的次数。此外，如本文所公开的此类技术可以减少外部装置发现IMD与在IMD与外部装置之间成功建立无线连接之间所需的时间长度。此类技术在IMD必须向外部装置传达时间敏感或关键信息的情况下特别有用。
本公开中所描述的技术可以至少部分实施于硬件、软件、固件或其任何组合中。例如，所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实施，所述一个或多个处理器包含一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其它等效的集成或离散逻辑电路，以及此类组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”一般可以指代单独或与其它逻辑电路或任何其它等效电路组合的任何前述逻辑电路。包括硬件的控制单元还可以执行本公开的技术中的一种或多种。
此类硬件、软件和固件可以在同一装置内或在单独装置内实施以支持本公开中所描述的各种操作和功能。另外，所描述的单元、模块或组件中的任一个可以一起或单独实施为离散但可互操作的逻辑装置。将不同特征描绘为模块或单元意图突出不同的功能方面，而不一定暗示此类模块或单元必须由单独的硬件或软件组件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件组件来执行，或者集成在共同的或单独的硬件或软件组件中。
本公开中所描述的技术还可以被体现或编码在非暂时性计算机可读介质(诸如含有指令的计算机可读存储介质)中。被嵌入或编码在非暂时性计算机可读存储介质中的指令可以使可编程处理器或其它处理器例如在执行所述指令时执行所述方法。非暂时性计算机可读存储介质可以包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器、硬盘、CD-ROM、软盘、盒带、磁性介质、光学介质或其它计算机可读介质。
已经描述了各种实例。这些和其它实施例在以下权利要求和实施例的范围内。
实例1.一种方法，其包括：通过在于外部计算装置的处理电路上执行的操作系统上执行的应用程序接收用于建立到外围装置的无线连接的对象句柄；通过所述应用程序并基于所述对象句柄来确定用于所述外围装置的通告节奏，其中所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错；以及在基于所述通告节奏确定的时间处，通过所述应用程序并使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
实例2.根据实例1所述的方法，其还包括通过所述应用程序确定所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的时间量，并且其中发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求包括在基于所述通告节奏和所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量确定的时间处所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
实例3.根据实例2所述的方法，其中确定所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量包括基于以下至少一项来确定所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量：所述操作系统的版本；所述处理电路的配置；或者所述外部计算装置的型号。
实例4.根据实例1至3中的任一项所述的方法，其中接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄包括从用于所述操作系统的应用程序接口(API)接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄，并且其中通过所述应用程序并使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求包括通过所述应用程序并向所述API并使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求。
实例5.根据实例1至4中的任一项所述的方法，其还包括由所述应用程序并通过所述建立的无线连接控制所述外围装置的一个或多个操作。
实例6.根据实例1至5中任一项所述的方法，其中所述对象句柄包括用于所述外围装置的唯一标识信息。
实例7.根据实例6所述的方法，其中用于所述外围装置的所述唯一识别信息包括所述外围装置的介质访问控制(MAC)地址。
实例8.根据实例6所述的方法，其中用于所述外围装置的所述唯一标识信息包括所述外围装置的批号、装置标识符、软件版本或型号中的至少一个。
实例9.根据实例6至8中任一项所述的方法，其还包括通过所述应用程序并向所述操作系统的应用程序接口(API)发出针对发现所述外围装置的请求，其中接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄包括响应于针对发现所述外围装置的所述请求而接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄，并且其中确定用于所述外围装置的所述通告节奏包括基于用于所述外围装置的所述唯一识别信息来确定通告节奏。
实例10.根据实例1至9中任一项所述的方法，其中所述应用程序的时钟和外围装置的时钟是异步的。
实例11.根据实例1至10中任一项所述的方法，其中确定用于所述外围装置的所述通告节奏包括基于所述应用程序的时钟与所述外围装置的时钟之间的相关性来确定所述通告节奏。
实例12.根据实例11所述的方法，其中所述对象句柄包括用于所述外围装置的唯一标识信息，并且其中基于所述应用程序的所述时钟与所述外围装置的所述时钟之间的所述相关性来确定所述通告节奏包括基于所述应用程序的所述时钟与所述外围装置的所述时钟之间的所述相关性以及用于所述外围装置的所述唯一标识信息来确定所述通告节奏。
实例13.根据实例1至9、11或12中任一项所述的方法，其中所述应用程序的所述时钟和所述外围装置的所述时钟是同步的。
实例14.根据实例1至13中任一项所述的方法，其中确定所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量包括从用于所述应用程序的查找表中检索所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量。
实例15.根据实例1至14中任一项所述的方法，其中所述无线连接是蓝牙
Figure BDA0002912007760000311
无线连接。
实例16.根据实例1至15中任一项所述的方法，其中所述操作系统是AndroidTM操作系统或iOSTM操作系统中的至少一种。
实例17.根据实例1至16中任一项所述的方法，其中所述外围装置是可植入医疗装置(IMD)。

Claims (14)

1.一种装置，其包括：
存储器，所述存储器被配置成存储操作系统和用于在所述操作系统上执行的应用程序；以及
处理电路，所述处理电路被配置成执行所述操作系统和所述应用程序，其中所述应用程序被配置成：
接收用于建立到外围装置的无线连接的对象句柄；
基于所述对象句柄来确定用于所述外围装置的通告节奏，其中所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错；以及
在基于所述通告节奏确定的时间处，使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述应用程序还被配置成确定所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的时间量，并且
其中为了发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求，所述应用程序被配置成在基于所述通告节奏和所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量确定的时间处发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求，使得所述操作系统在其中所述外围装置可发现的所述时间段中的一个期间建立到所述外围装置的所述无线连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其中为了确定所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量，所述应用程序被配置成基于以下中的至少一项来确定所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量：
所述操作系统的版本；
所述处理电路的配置；或者
所述装置的型号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，
其中为了接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄，所述应用程序被配置成从用于所述操作系统的应用程序接口(API)接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄，并且
其中为了使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求，所述应用程序被配置成向所述API并使用所述对象句柄发出所述操作系统建立到所述外围装置的所述无线连接的所述请求。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述应用程序还被配置成通过建立的无线连接来控制所述外围装置的一个或多个操作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述对象句柄包括用于所述外围装置的唯一标识信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其中用于所述外围装置的所述唯一标识信息包括所述外围装置的介质访问控制(MAC)地址、所述外围装置的批号、装置标识符、软件版本或型号中的至少一个。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的装置，其中所述应用程序还被配置成向用于所述操作系统的应用程序接口(API)发出发现所述外围装置的请求，
其中为了接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄，所述应用程序被配置成响应于发现所述外围装置的所述请求，接收用于建立到所述外围装置的所述无线连接的所述对象句柄，并且
其中为了确定用于所述外围装置的所述通告节奏，所述应用程序还被配置成基于用于所述外围装置的所述唯一标识信息来确定所述通告节奏。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述应用程序的时钟和外围装置的时钟是异步的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中为了确定用于所述外围装置的所述通告节奏，所述应用程序被配置成基于所述应用程序的时钟与所述外围装置的时钟之间的相关性来确定所述通告节奏。
11.根据权利要求10的所述装置，
其中所述对象句柄包括用于所述外围装置的唯一标识信息，并且
其中为了基于所述应用程序的所述时钟与所述外围装置的所述时钟之间的所述相关性来确定所述通告节奏，所述通告被配置成基于所述应用程序的所述时钟与所述外围装置的所述时钟之间的所述相关性以及用于所述外围装置的所述唯一标识信息来确定所述通告节奏。
12.根据权利要求1至8、10或11中任一项所述的装置，其中所述应用程序的所述时钟和所述外围装置的所述时钟是同步的。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中为了确定所述操作系统建立与所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量，所述应用程序被配置成从用于所述应用程序的查找表中检索所述操作系统建立与所述外围装置的所述无线连接所需的所述时间量。
14.一种系统，其包括：
外围装置，所述外围装置包括通信电路，其中所述外围装置还包括通告节奏，并且其中所述通告节奏包括其中所述外围装置可发现的时间段与其中所述外围装置不可发现的时间段交错；以及
根据权利要求1至13中任一项所述的装置。
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