CN112672411A - 自适应调节植入物发射功率的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应调节植入物发射功率的方法及系统，该方法包括以下步骤：体外程控器部署第一通信模块，第一通信模块接收植入物发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI1；植入物部署第二通信模块，第二通信模块接收体外程控器发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI2，植入物将获得的信号强度RSSI2打包并实时发送给所述体外程控器，体外程控器将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率。本发明能够根据通讯距离自适应的调整自身的发射功率和植入物的发射功率，一方面提高通信效果，另一方面在不需要较高的发射功率时降低植入物的发射功率，起到节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及植入式医疗器械无线通信技术领域，尤其涉及自适应调节植入物发射功率的方法及系统。
背景技术
随着脑起搏器技术的发展，程控系统普及。该系统包括程控操作模块、体外程控器和植入式脉冲发生器，程控操作模块通过蓝牙与体外程控器进行数据交互，体外程控器通过医用无线通讯与植入式脉冲发生器进行数据交互，利用脑深部电刺激治疗广大帕金森和戒毒患者，实现近距离的无线程控。由于是无线通讯，故存在信号的强弱问题，即信号强度，指无线通讯设备使用的信号强弱。其与射频发射功率和有效全向辐射功率相关，最终反映至接收信号强度指示RSSI。RSSI指示无线网络覆盖内某处位置的信号强度，是有效全向辐射功率经过一段传输路径损耗和障碍物衰减后的值。网规遇到的信号强度弱问题就是指RSSI弱，没有达到指标要求值，导致无线终端接收到很弱的信号甚至接收不到信号。
这里发射功率有植入式脉冲发生器的发射功率和体外程控器的发射功率。现有的程控通讯机制中体外程控器与植入式脉冲发生器进行无线通讯的时候，双方都采用固定的发射功率，无论距离的远近，植入式脉冲发生器的发射功率和体外程控器的发射功率保持在恒定值。但是在实际操作过程中，医生在正常程控通讯时，会调整病人体内植入式脉冲发生器的参数，然后让病人来回走动，查看参数调整后病人的反应，在这个过程中病人的位移可能在1-10米之间，当病人远离医生的体外程控器的时候，就可能导致医生调整参数失败，因为这时候的RSSI比较差，医生需要将体外程控器靠近病人，通讯才能变好，程控才能顺利进行。另外，由于植入式脉冲发生器是植入物，故通讯模块工作的功耗对植入式脉冲发生器是很重要的，通讯时发射功率的高低会影响植入式脉冲发生器的耗电情况。因此现有的通讯机制当通讯距离变远时，会导致通讯效果不佳，而当通讯距离变近时，发射功耗又过高，不利于节电。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种自适应调节植入物发射功率的方法，包括体外程控器和植入物；该方法包括以下步骤：
所述体外程控器部署第一通信模块，所述第一通信模块接收所述植入物发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI1；
所述植入物部署第二通信模块，所述第二通信模块接收所述体外程控器发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI2，所述植入物将获得的所述信号强度RSSI2打包并实时发送给所述体外程控器，所述体外程控器将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率。
采用以上技术方案，所述体外程控器将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，其中信号强度的阈值包括：
系统设定的最小接收信号强度RSSImin；
以及系统设定的最大接收信号强度RSSImax。
采用以上技术方案，所述体外程控器将信号强度RSSI1与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI1、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI1＞RSSImax，则调低植入物的发射功率；
若RSSI1小于RSSImin，则调高植入物的发射功率；
若RSSImin≤RSSI1≤RSSImax，则保持植入物的发射功率。
采用以上技术方案，所述体外程控器将信号强度RSSI2与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI2、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI2＞RSSImax，则调低体外程控器的发射功率；
若RSSI2小于RSSImin，则调高体外程控器的发射功率；
若RSSImin≤RSSI2≤RSSImax，则保持体外程控器的发射功率。
采用以上技术方案，所述根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率包括：
所述体外程控器调整自身的发射功率；
以及向所述植入物发送调整植入物的发射功率的指令。
本发明的另一目的是提供一种自适应调节植入物发射功率的系统，包括：
体外程控器，所述体外程控器部署第一通信模块，所述第一通信模块接收所述植入物发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI1；
以及植入物，所述植入物部署第二通信模块，所述第二通信模块接收所述体外程控器发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI2，所述植入物将获得的所述信号强度RSSI2打包并实时发送给所述体外程控器，所述体外程控器将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率。
采用以上技术方案，所述体外程控器包括微处理控制模块，所述微处理控制模块将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率。
采用以上技术方案，所述信号强度的阈值包括：
系统设定的最小接收信号强度RSSImin；
以及系统设定的最大接收信号强度RSSImax。
采用以上技术方案，微处理控制模块将信号强度RSSI1与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI1、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI1＞RSSImax，则向植入物发送调低植入物的发射功率的指令；
若RSSI1小于RSSImin，则向植入物发送调高植入物的发射功率的指令；
若RSSImin≤RSSI1≤RSSImax，则向植入物发送保持植入物的发射功率的指令。
采用以上技术方案，微处理控制模块将信号强度RSSI2与预先设定的最小接收信号强度RSSmin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI2、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI2＞RSSImax，则调低体外程控器的发射功率；
若RSSI2小于RSSImin，则调高体外程控器的发射功率；
若RSSImin≤RSSI2≤RSSImax，则保持体外程控器的发射功率。
与现有技术相比，本发明将植入物接收到的来自体外程控器的通讯信号的信号强度打包发送给体外程控器，使体外程控实时掌握自身发射的信号强度和植入物发射的信号强度，并将两者的信号强度分别与系统设定的信号强度的阈值进行比较，能够根据通讯距离自适应的调整自身的发射功率和植入物的发射功率，一方面提高通信效果，另一方面在不需要较高的发射功率时降低植入物的发射功率，起到节能的效果。
附图说明
图1是本发明第一实施例中自适应调节植入物发射功率的方法的流程示意图。
图2是本发明第二实施例中自适应调节植入物发射功率的系统的结构框图。
图中标号说明：1、体外程控器；11、第一通信模块；12、微处理控制模块；2、植入物；21、第二通信模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明第一实施例中，如图1所示的一种自适应调节植入物2发射功率的方法，包括体外程控器1和植入物2。
具体的，一种自适应调节植入物2发射功率的方法包括以下步骤：
体外程控器1部署第一通信模块11，第一通信模块11接收植入物2发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI1。
植入物2部署第二通信模块21，第二通信模块21接收体外程控器1发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI2，植入物2将获得的信号强度RSSI2打包并实时发送给体外程控器1，体外程控器1将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器1的发射功率和植入物2的发射功率。
示例地，信号强度的阈值包括系统设定的最小接收信号强度RSSImin以及系统设定的最大接收信号强度RSSImax。
示例地，体外程控器1调整自身的发射功率以及向植入物2发送调整植入物2的发射功率的指令，在接收到来自体外程控器1的指令后，植入物2执行调整发射功率的指令。
示例地，体外程控器1将信号强度RSSI1与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断，判断RSSI1与RSSImin和RSSImax的大小，若RSSI1＞RSSImax，则向植入物2发送调低植入物2的发射功率的指令；若RSSI1小于RSSImin，则向植入物2发送调高植入物2的发射功率的指令；若RSSImin≤RSSI1≤RSSImax，则向植入物2发送保持植入物2的发射功率的指令。
示例地，体外程控器1将信号强度RSSI2与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断，判断RSSI2与RSSImin和RSSImax的大小，若RSSI2＞RSSImax，则调低体外程控器1的发射功率；若RSSI2小于RSSImin，则调高体外程控器1的发射功率；若RSSImin≤RSSI2≤RSSImax，则保持体外程控器1的发射功率。
与现有技术相比，本发明将植入物2接收到的来自体外程控器1的通讯信号的信号强度打包发送给体外程控器1，使体外程控实时掌握自身发射的信号强度和植入物2发射的信号强度，并将两者的信号强度分别与系统设定的信号强度的阈值进行比较，能够根据通讯距离自适应的调整自身的发射功率和植入物2的发射功率，一方面提高通信效果，另一方面在不需要较高的发射功率时降低植入物2的发射功率，起到节能的效果。
简言之，当体外程控器1和植入物2距离变远时，体外程控器1将各自的信号调大，从而扩大程控范围，使程控范围由5m增大至10m；当体外程控器1和植入物2距离变近时，体外程控器1将各自的信号调小，从而在近距离程控时，降低植入物2的发射功率，起到节能效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
方法实施例一：
本发明提供的自适应调节植入物2发射功率的方法实施例一。
系统设定最小接收信号强度RSSImin＝-70dbm，最大接收信号强度RSSImax＝-60dbm。
通信时，体外程控器1能够接收到植入物2发射过来的信号，并获得RSSI1；同样的，植入物2能够接收到体外程控器1发射过来的信号，并获得RSSI2；由于
体外程控器1不知道自身发射的信号到植入物2的接收侧是多少，植入物2也不知道自身发射的信号到体外程控器1的接收侧是多少。因此植入物2将RSSI2打包在每个应答包中实时传给体外程控器1，体外程控器1根据信号强度RSSI，调整自身的发射功率和发送调整植入物2的发射功率的指令，使信号强度RSSI稳定在一个适当的范围。
如若体外程控器1收到的RSSI2＝-80dbm，RSSI1＝-65dbm，植入物2的发射功率TxPower1为0dbm，体外程控器1发射功率TxPower2为0dbm，则体外程控器1需要将自身的发射功率调大，TxPower2设定至+10dbm，调整过后，体外程控器1收到的RSSI2将会变化＝-70dbm，RSSI1＝-65dbm。
如若体外程控器1收到的RSSI2＝-60dbm，RSSI1＝-85dbm，植入物2的发射功率TxPower1为0dbm，体外程控器1发射功率TxPower2为0dbm，则体外程控器1需要让植入物2的发射功率调大，TxPower1设定至+10dbm，调整过后，体外程控器1收到的RSSI1将会变化＝-60dbm，RSSI1＝-75dbm。
如若体外程控器1收到的RSSI2＝-40dbm，RSSI1＝-65dbm，植入物2的发射功率TxPower1为0dbm，体外程控器1发射功率TxPower2为0dbm，则体外程控器1需要将自身的发射功率调小，TxPower2设定至-10dbm，调整过后，体外程控器1收到的RSSI1将会变化＝-50dbm，RSSI1＝-65dbm。
如若体外程控器1收到的RSSI2＝-60dbm，RSSI1＝-45dbm，植入物2的发射功率TxPower1为0dbm，体外程控器1发射功率TxPower2为0dbm，则体外程控器1需要让植入物2的发射功率调小，TxPower1设定至-10dbm，调整过后，体外程控器1收到的RSSI1将会变化＝-60dbm，RSSI1＝-55dbm。
本发明第二实施例中，如图2所示的一种自适应调节植入物2发射功率的系统，包括体外程控器1和植入物2，体外程控器1部署第一通信模块11，第一通信模块11接收植入物2发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI1；植入物2部署第二通信模块21，第二通信模块21接收体外程控器1发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI2，植入物2将获得的信号强度RSSI2打包并实时发送给体外程控器1，体外程控器1将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器1的发射功率和植入物2的发射功率。
其中体外程控器1包括微处理控制模块12，微处理控制模块12将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器1的发射功率和植入物2的发射功率。具体的内容已经在第一实施例中进行了详细的阐述，本发明在这里不做赘述。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种自适应调节植入物发射功率的方法，其特征在于：包括体外程控器和植入物；该方法包括以下步骤：
所述体外程控器部署第一通信模块，所述第一通信模块接收所述植入物发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI1；
所述植入物部署第二通信模块，所述第二通信模块接收所述体外程控器发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI2，所述植入物将获得的所述信号强度RSSI2打包并实时发送给所述体外程控器，所述体外程控器将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率。
2.如权利要求1所述的自适应调节植入物发射功率的方法，其特征在于：所述体外程控器将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，其中信号强度的阈值包括：
系统设定的最小接收信号强度RSSImin；
以及系统设定的最大接收信号强度RSSImax。
3.如权利要求2所述的自适应调节植入物发射功率的方法，其特征在于：所述体外程控器将信号强度RSSI1与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI1、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI1＞RSSImax，则调低植入物的发射功率；
若RSSI1小于RSSImin，则调高植入物的发射功率；
若RSSImin≤RSSI1≤RSSImax，则保持植入物的发射功率。
4.如权利要求2所述的自适应调节植入物发射功率的方法，其特征在于：所述体外程控器将信号强度RSSI2与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI2、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI2＞RSSImax，则调低体外程控器的发射功率；
若RSSI2小于RSSImin，则调高体外程控器的发射功率；
若RSSImin≤RSSI2≤RSSImax，则保持体外程控器的发射功率。
5.如权利要求1所述的自适应调节植入物发射功率的方法，其特征在于：所述根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率包括：
所述体外程控器调整自身的发射功率；
以及向所述植入物发送调整植入物的发射功率的指令。
6.一种自适应调节植入物发射功率的系统，其特征在于：包括：
体外程控器，所述体外程控器部署第一通信模块，所述第一通信模块接收所述植入物发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI1；
以及植入物，所述植入物部署第二通信模块，所述第二通信模块接收所述体外程控器发射过来的通讯信号，并获得信号强度RSSI2，所述植入物将获得的所述信号强度RSSI2打包并实时发送给所述体外程控器，所述体外程控器将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率。
7.如权利要求6所述的自适应调节植入物发射功率的系统，其特征在于：所述体外程控器包括微处理控制模块，所述微处理控制模块将信号强度RSSI1和信号强度RSSI2分别与预先设定的信号强度的阈值进行比较判断，并根据结果调整体外程控器的发射功率和植入物的发射功率。
8.如权利要求7所述的自适应调节植入物发射功率的系统，其特征在于：所述信号强度的阈值包括：
系统设定的最小接收信号强度RSSImin；
以及系统设定的最大接收信号强度RSSImax。
9.如权利要求8所述的自适应调节植入物发射功率的系统，其特征在于：微处理控制模块将信号强度RSSI1与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI1、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI1＞RSSImax，则向植入物发送调低植入物的发射功率的指令；
若RSSI1小于RSSImin，则向植入物发送调高植入物的发射功率的指令；
若RSSImin≤RSSI1≤RSSImax，则向植入物发送保持植入物的发射功率的指令。
10.如权利要求7所述的自适应调节植入物发射功率的系统，其特征在于：微处理控制模块将信号强度RSSI2与预先设定的最小接收信号强度RSSImin和最大接收信号强度RSSImax进行比较判断包括：
判断RSSI2、RSSImin、RSSImax的大小，若RSSI2＞RSSImax，则调低体外程控器的发射功率；
若RSSI2小于RSSImin，则调高体外程控器的发射功率；
若RSSImin≤RSSI2≤RSSImax，则保持体外程控器的发射功率。
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