CN112969406A - 促进医疗装置通告速率的加速 - Google Patents

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Abstract

提供用于促进可植入医疗装置和外部装置之间的通信的技术。在一个实例中，一种方法包含根据通信协议，经由可植入装置的通信电路以第一通告速率广播第一组通告。所述方法还包含确定所述可植入装置的检测电路检测到由患者组织和所述可植入装置的电极之间的接口处的电磁场感应的电压，并且响应于检测到由所述电磁场感应的电压，根据所述通信协议经由所述通信电路以第二通告速率广播第二组通告。所述第二通告速率大于所述第一通告速率。

Description

促进医疗装置通告速率的加速
技术领域
本公开总体上涉及医疗装置，并且更具体地，涉及促进医疗装置通信的系统、设备、方法和计算机可读存储介质。
背景技术
现代医疗保健促进患者过上健康充实生活的能力。医疗装置通常用于此类医疗进步。例如，医疗装置(如起搏器、可植入心脏复律除颤器、神经刺激器和药物泵)可以促进对各种疾病(包括但不限于心律失常、糖尿病和帕金森氏病)的管理。患者和医疗护理提供者可以监测医疗装置并且评估患者的当前和历史生理状态，以识别和/或预测即将发生的事件或病症。
医疗装置的复杂性在增加，而尺寸却在缩小。实现此类小型且功能强大的装置的一个障碍是对这些医疗装置进行高效的电源管理。特别是，许多医疗装置由具有寿命有限且/或不容易更换的电源来操作。与医疗装置相关联的许多过程直接影响医疗装置的电源的寿命。例如，如果管理不当，则医疗装置和另一个装置之间的遥测过程可能会不必要地消耗医疗装置电源的电力。
发明内容
本公开的技术总体上涉及用于促进装置之间，例如可植入装置和外部装置之间的加速通告速率(例如，加速蓝牙
Figure BDA0003047364880000011
低功耗(BLE)通告速率)的系统、方法、设备、计算机可读存储介质以及技术。
在一些实例中，可植入装置的检测电路可以检测由患者组织和可植入装置的电极之间的接口处的电磁场感应的电压，并且可植入医疗装置的处理电路可以基于检测到的电压将可植入装置的通信电路使用的通告速率从第一通告速率改变为第二通告速率，第二通告速率大于第一通告速率。在一些实例中，检测电路被配置成基于满足一个或多个标准的电压来检测电压，并且处理电路被配置成基于检测到的满足一个或多个标准的电压以第二通告速率广播通告。在一个实例中，一个或多个标准包含包括例如在从150kHz至200kHz的范围内的一个或多个预定频率的电压。在一个实例中，一个或多个标准包含以预定速率在多个预定频率之间进行调制的电压。在另一个实例中，一个或多个标准包含在多个预定频率之间以至少预定次数进行调制的电压。
在一个方面，可植入装置包含多个电极和检测电路，所述检测电路电耦合到所述电极，检测电路被配置成检测由患者组织和可植入装置的所述电极之间的接口处的电磁场感应的电压。可植入医疗装置还包含：通信电路，其被配置用于根据通信协议进行无线通信；以及处理电路，其电耦合到检测电路和通信电路。处理电路被配置成：根据通信协议经由通信电路以第一通告速率广播第一组通告；确定检测电路检测到与感应电磁场相关联的电压；并且响应于检测到与感应电磁场相关联的电压，根据通信协议经由通信电路以第二通告速率广播第二组通告，其中第二通告速率大于第一通告速率。
在另一个方面，一种方法包含根据通信协议，经由可植入装置的通信电路以第一通告速率广播第一组通告。所述方法还包含确定可植入装置的检测电路检测到由患者组织和可植入装置的电极之间的接口处的电磁场感应的电压，并且响应于检测到与感应电磁场相关联的电压，根据通信协议经由通信电路以第二通告速率广播第二组通告。第二通告速率大于第一通告速率。
在另一个方面，一种系统包含可植入装置和外部装置。可植入装置包含多个电极、电耦合到电极的检测电路、通信电路以及电耦合到检测电路和通信电路的处理电路。检测电路被配置成检测由患者组织和所述可植入装置的所述电极之间的接口处的电磁场感应的电压。通信电路被配置用于根据第一通信协议进行无线通信。处理电路被配置成根据第一通信协议，经由通信电路以第一通告速率广播第一组通告。处理电路还被配置成确定检测电路检测到由电磁场感应的电压，并且响应于检测到由电磁场感应的电压，根据第一通信协议，经由通信电路以第二通告速率广播第二组通告。第二通告速率大于第一通告速率。外部装置包含：第二通信电路，其被配置用于根据第一通信协议和第二通信协议进行无线通信；以及第二处理电路，其电耦合到第二通信电路。第二处理电路被配置成经由第二通信电路传输根据第二通信协议的唤醒信号，所述唤醒信号被配置成生成电磁场以在患者组织和可植入装置的电极之间的接口处感应电压。第二处理电路还被配置成经由第二通信电路并且响应于传输唤醒信号，根据第一通信协议以第二通告速率接收第二组通告。
通过调制通告的通告速率，可以延长可植入装置的寿命。
附图说明
图1绘示了根据本公开的促进改善可植入装置和外部装置之间的遥测的一个或多个技术的示范性医疗装置遥测系统的环境。
图2是绘示根据本公开的一个或多个技术的可植入装置的部件的示范性配置的框图。
图3是绘示根据本公开的一个或多个技术的另一个示范性可植入装置的部件的示范性配置的概念框图。
图4和图5绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性理论预测。
图6绘示了根据本公开的一个或多个技术的描绘距离对磁通量密度的示范性曲线图。
图7绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性电磁场(EMF)测量实验。
图8绘示了根据本公开的一个或多个技术的描绘从零值的距离对电磁场的示范性曲线图。
图9绘示了根据本公开的一个或多个技术的代表人体的盐水浴中的示范性电场模型。
图10绘示了根据本公开的一个或多个技术的人体中的示范性电场模型。
图11绘示了根据本公开的一个或多个技术的描绘可变脂肪层对电磁场的影响的示范性曲线图。
图12绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性非限制性电场矢量图。
图13绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性外部装置的框图。
图14绘示了根据本公开的一个或多个技术的促进可植入装置和外部装置之间的遥测的示范性医疗装置遥测系统。
图15是绘示根据本公开的一个或多个技术的可植入装置的部件的另一个示范性配置的框图。
图16绘示了根据本公开的一个或多个技术的促进可植入装置和外部装置之间的改善遥测的示范性方法的流程图。
图17绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性系统部件的图。
图18绘示了根据本公开的一个或多个技术的可操作来促进可植入装置和外部装置之间的改善的遥测的示范性计算机的框图。
在整个说明书和附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
图1绘示了根据本公开的促进改善可植入装置和外部装置之间的遥测(如可植入装置104和304中的一个或两个与外部装置116之间的遥测)的一个或多个技术的示范性医疗装置遥测系统100的环境。尽管示范性系统100包括可植入装置104和可植入装置304，但是本文所描述的技术可在仅包括可植入装置104或可植入装置304中的一个的其它系统中实现，或者在既不包括可植入装置104也不包括可植入装置304的系统中实现。
本公开描述了用于促进医疗装置(如可植入装置104和304，或可以是可植入或外部装置的其它医疗或非医疗装置)的通告速率的加速的技术。可植入装置104和304可以是可植入医疗装置(IMD)。在一些实例中，可植入装置104和304以第一通告速率广播第一组通告。第一通告速率可以是基线通告速率。在一些情况下，第一通告速率可能足够低，使得外部装置116检测通告中的一个并且与可植入装置104或304建立通信所需的时间量可能被外部装置116的用户认为是不期望的。
在一些实例中，例如，假设外部装置116未以第一通告速率检测到第一组通告中的一个，则外部装置116可以生成电磁场。可植入装置104或304可以检测由患者组织和可植入装置的电极之间的接口处的电磁场感应的电压，并且基于检测到的满足一个或多个标准的电压以第二通告速率开始广播通告。第二通告速率可以是大于第一通告速率的加速速率。在一些实例中，外部装置116可以响应于用户输入而生成电磁场。以这种方式，可以使用相对较低的第一通告速率来节省可植入装置的电力，用于非用户请求或以其他方式时间敏感的通信。
本公开的技术不限于可植入装置或医疗装置。所述技术可以用于为发送的通告调制通告速率，以在能够彼此通信的任何两个或更多个装置之间建立通信。根据本文所描述的技术，多种装置可以被配置成基于检测由患者组织和装置的电极之间的接口处的电磁场感应的电压来加速通告速率。可以实现本文所描述的技术的示范性装置包括可穿戴装置，如手表或其它外部生理传感器、可穿戴除颤器、可穿戴泵或心室辅助装置。
在一些实例中，可植入装置104和304被配置成基于满足一个或多个标准的电压来检测感应电压。在一个实例中，一个或多个标准包含包括一个或多个预定频率的电压。在一个实例中，一个或多个标准包含以预定速率在多个预定频率之间进行调制的电压。在另一个实例中，一个或多个标准包含在多个预定频率之间以至少预定次数进行调制的电压。
在一些实例中，可植入装置104和304记录从患者的一个或多个感测生理信号导出的数据，其中一个或多个生理信号可以指示医疗病症。可植入装置104和304可以使用电极、化学传感器、温度传感器或其它传感器的任意组合来感测生理信号并且将指示生理信号的数据存储在存储器中。在一些实例中，可植入装置104或304递送如心脏起搏或抗快速性心律失常电击的治疗，并且存储指示所递送的治疗的数据。在一些实例中，可植入装置104和304存储关于可植入装置104及其部件的状态和性能的数据，以及控制可植入装置104的功能(例如用于感测和/或递送治疗)的操作参数。
由于可植入装置104和304被植入患者体内，因此在一些情况下，可植入装置可以与外部装置116无线通信，例如，以将至少一些数据传输到外部装置以供临床医生进行分析。另外，用户(例如，患者或临床医生)可以向外部装置116提供用户输入以控制可植入装置。外部装置116继而可以基于用户输入向可植入装置104和304传输指令。
图1绘示了与身体102和外部装置116相关联的可植入装置104和304。在一些实例中，可植入装置104和304被植入身体102的胸腔外部(例如，在图1所绘示的胸部位置皮下)。在所绘示的实例中，可植入装置104包括延伸到身体102的心脏的引线110a和110b(统称为“引线110”)。可植入装置104可以提供心脏监测、起搏器、心脏复律和/或除颤功能。本公开的技术可以用如不提供治疗的可植入装置、耦合到延伸到其它位置(如皮下或胸骨后位置)的引线的可植入装置、心脏内可植入装置、神经刺激器或药物递送装置的其它可植入装置来实现。例如，可植入装置304可以是可插入心脏监测器(ICM)，其被配置成监测患者的生理参数，但是不被配置成向患者递送治疗。在一些实例中，可植入装置304采取LINQTM可插入心脏监测器(ICM)的形式，可从爱尔兰都柏林的美敦力(Medtronic plc)公司获得。
临床医生有时基于由生理传感器(如心电图(ECG)电极、电描记图(EGM)电极、化学传感器或温度传感器)收集的一个或多个观察到的生理信号来诊断患有心脏病的患者。在一些情况下，临床医生将非侵入式传感器应用于患者，以便在患者在诊所进行医疗预约时感测一个或多个生理信号。然而，在一些实例中，心脏病症的生理标记(例如，不规则心跳)是罕见的。因此，在这些实例中，临床医生可能无法在医疗预约期间监测患者的一个或多个生理信号的同时观察到诊断患有心脏病的患者所需的生理标记。在图1所绘示的实例中，可植入装置304可以植入身体102内，以在延长的时间段内连续记录身体102的一个或多个生理信号。
在一些实例中，可植入装置104和304包括多个电极。多个电极被配置成检测使得可植入装置104的处理电路能够确定与身体102的心脏和/或肺功能相关联的另外的参数的当前值的信号。在一些实例中，可植入装置104和304的多个电极被配置成检测指示可植入装置104周围的组织的电势的信号。另外，在一些实例中，可植入装置104可以另外地或替代地包括一个或多个加速度计、温度传感器、化学传感器、光传感器、压力传感器。此类传感器可以检测指示患者病症的一个或多个生理参数。
外部装置116被配置成根据需要与可植入装置104和304无线通信，以提供或检索信息。在一些实例中，外部装置116充当用于可植入装置104和304的外部编程装置，例如医疗装置编程器。外部装置116是用户(例如临床医生和/或患者)可以用来与可植入装置104和304通信的外部计算装置。例如，外部装置116可以是临床医生编程器，临床医生使用所述临床医生编程器与可植入装置104通信并且更新可植入装置104和304的一个或多个设置。另外地或替代地，外部装置116可以是患者编程器，其允许患者控制可植入装置104和304的某些操作和/或查看和修改可植入装置104和304的一个或多个操作参数值。临床医生编程器可以包括比患者编程器更多的编程特征。换句话说，更复杂或敏感的任务可能仅临床医生编辑器才允许，以防止未经训练的患者对可植入装置104进行不期望的改变。
外部装置116可以是手持式计算装置，其具有用户可查看的显示器和用于向外部装置116提供输入的接口(即，用户输入机构)。例如，外部装置116可以包括向用户呈现信息的小显示屏(例如，液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器)。另外，外部装置116可以包括触摸屏显示器、小键盘、按钮、外围定点装置、语音激活或允许用户通过外部装置116的用户接口导航并且提供输入的另一个输入机构。如果外部装置116包括按钮和小键盘，则按钮可以专用于执行特定功能，例如电源按钮，按钮和小键盘可以是软键，其功能根据用户当前查看的用户接口部段或其任意组合而改变。
在其它实例中，外部装置116可以是更大的工作站或另一个多功能装置内的独立应用，而不是专用计算装置。例如，多功能装置可以是笔记本电脑、平板电脑、工作站、一个或多个服务器、蜂窝电话、个人数字助理或可以操作使计算装置能够作为安全装置操作的应用的另一个计算装置。在一些实例中，耦合到计算装置的无线适配器使得外部装置116能够在计算装置和可植入装置104和304之间建立安全链路。
当外部装置116被配置成由临床医生使用时，外部装置116可以用于向可植入装置104和304传输指令。示范性指令可以包括设置用于感测的电极组合的请求以及对编程到可植入装置104和304中可能有用的任何其它信息。临床医生还可以在外部装置116的帮助下，在可植入装置104和304内配置和存储可植入装置104和304的操作参数。在一些实例中，外部装置116通过提供用于识别潜在有益的操作参数值的系统来辅助临床医生配置可植入装置104和304。
无论外部装置116被配置成供临床医生或患者使用，外部装置116都被配置成经由无线通信与可植入装置104和304并且任选地与另一个计算装置进行通信。例如，外部装置116可以经由近场通信技术(例如，感应耦合、NFC或可在小于10-20cm的范围内操作的其它通信技术)和远场通信技术(例如，根据802.11或蓝牙
Figure BDA0003047364880000061
规范集的射频遥测，或可在大于近场通信技术的范围内操作的其它通信技术)进行通信。
通常，可植入装置104和304以及外部装置116可以使用至少一个通信协议来交换信息。通信协议限定多组规则，所述多组规则限定网络中两个或更多个实体之间数据交换的一个或多个方面。在一些实例中，通信协议被存储为计算机可读指令的列表，并且通信协议可由硬件(例如，物理电路)和软件的任意组合来执行。如医疗装置制造商的组织可以创建其自己的通信协议、来自第三方的许可通信协议、使用开源通信协议或执行其任意组合。示范性通信协议包括蓝牙
Figure BDA0003047364880000071
协议、BLE协议、医疗植入物通信服务(MICS)协议、用于与医疗装置进行RF通信的其它专有或非专有协议、或任何其它通信协议。
在一些实例中，可植入装置104和304根据通信协议(如BLE)广播通告数据包，以根据所述协议建立与外部装置116的通信会话。由可植入装置104和304生成的通告数据包可以是用于向其它装置(例如，外部装置116)通告信息的数据包。例如，可植入装置104和304可以经由通告数据包广播某些数据以与其它装置(例如，外部装置116)共享。
通告包可以包括一个或多个类型或部段的数据，所述一个或多个类型或部段的数据包括与广播通告数据包的可植入装置104非常接近的其它装置的信息。
在一些实例中，通告数据包可以促进可植入装置104和304与接收通告包的外部装置116之间的连接。在一些实例中，通告数据包可以包括报头部分和数据部分，其可以被其它装置(例如，外部装置116)读取以确定其它装置是否应连接到可植入装置104和304。例如，其它装置(例如，外部装置116)可以响应于报头部分包括与其它装置(例如，外部装置116)相关的信息的确定，建立与可植入装置104和304的连接。然而，其它装置(例如，外部装置116)可以响应于报头部分不包括与其它装置(例如，外部装置116)相关的信息的确定，拒绝与可植入装置104和304建立连接。
可植入装置104和304可以包括一个或多个装置、换能器和/或电路，所述一个或多个装置、换能器和/或电路可以将信息从一种格式转换成另一个格式。在一些实例中，i可植入装置104和304可以包括装置、换能器和/或电路，所述装置、换能器和/或电路可以将与可植入装置的特定数据相关联的信号(或者在可植入装置是IMD的实例中，替代地或另外地，IMD的状态)转换成由可植入装置传输的信息(或者通常转换成适于由外部装置116接收的任何数量的不同格式的另一个信号)。可植入装置104和304还可以包括一个或多个电供应。例如，可植入装置104和304可以包括电池，所述电池向一个或多个装置、换能器和/或电路供电。
在一些实例中，可植入装置104和304可以将与可植入装置相关联的数据(例如，医疗数据、远程监测数据、患者数据等)插入到通告数据包中。医疗数据可以包括由可植入装置读取或以其它方式获得的医疗数据(例如，心脏监测数据、起搏器监测数据、葡萄糖监测数据等)、由可植入装置感测和/或生成的电信号、由可植入装置提供的电压或电流和/或由可植入装置提供的医疗剂量。患者数据可以包括例如患者的姓名、患者的出生日期、与患者相关联的病史、与患者相关联的医疗识别或编号等。远程监测数据可以包括例如与可植入装置和/或患者相关联的分析数据、与可植入装置和/或患者身体102相关联的病症的监测数据等。例如，可植入装置104和304可以生成与可植入装置相关联的数据。在一些实例中，生成数据可以包括可以将与可植入装置相关联的数据编码到通告数据包中。
可植入装置104和304还可以在限定的时间间隔内以限定的通告速率以限定的通告速率广播通告数据包。因此，在一些实例中，可以向外部装置116提供在限定的时间间隔期间接收通告数据包的机会。
在实例中，可植入装置104和304可以以第一限定的通告速率广播通告数据包。例如，第一限定的通告速率可以是每个限定的时间段的限定次数(例如，每分钟一次，或者每两、三或五分钟一次)。
外部装置116可以扫描与可植入装置104和304相关联(例如，不连接到可植入装置)的通告数据包。例如，外部装置116可以包括接收器，所述接收器可以监测由可植入装置104或304生成的通告数据包。因此，如果外部装置116在距可植入装置104和304的特定范围内并且检测到通告数据包，则外部装置116可在不连接到可植入装置的情况下获得与可植入装置相关联的数据。
在一些实例中，外部装置116可以基于通告数据包与可植入装置104或304建立通信链路。例如，通告数据包可以包括指示用于与可植入装置104或304建立通信链路的请求的信息。在一个实例中，通告数据包可以包括用于特定通信信道的识别符。在另一个实例中，通告数据包可以包括用于与特定通信信道相关联的网络装置的识别符。
在一些实例中，在可植入装置104或304和外部装置116之间建立通信链路之后，外部装置116和可植入装置可以交换一个或多个数据包。例如，在外部装置116和可植入装置之间建立通信链路之后(例如，基于外部装置116检测到包括与可植入装置相关联的数据的通告数据包)，外部装置116可以与可植入装置进行通信以与可植入装置交换数据。在实例中，外部装置116可在通信期间读取由可植入装置捕获的数据(例如，电描记图数据等)。可植入装置还可以将感测到的生理数据、基于感测到的生理数据做出的诊断确定、可植入装置性能数据和/或可植入装置完整性数据传输到外部装置116。
在一些实例中，外部装置116可以包括线圈，所述线圈用于与另一个装置以及发射器、接收器或收发器感应耦合。此类部件通常利用电磁波的感应耦合和/或传播来与紧邻外部装置116的其它装置通信。根据本文所描述的技术，外部装置116可以使得用这些部件来生成电磁场，所述电磁场例如在可植入装置104和/或304的电极处感应电压，例如，以便使得可植入装置改变(例如加速)其通告速率。
在一个实例中，可植入装置104和304可以被配置成响应于或基于外部装置116相对于可植入装置的存在，经由磁场118与外部装置116感应耦合。例如，磁场118可在身体102的组织和可植入装置的电极之间的接口处感应或生成电压。可植入装置104和304可以包括被配置成检测感应电压的电路，并且可以基于检测到感应电压来增加其通告速率。
在一些实例中，外部装置116可以经由用户接口接收用户输入，并且响应于接收到用户输入，传输生成电磁场118。在一些实例中，外部装置116可以生成电磁场118作为对可植入装置104和/或304的唤醒信号。唤醒信号可以被配置成生成电磁场118，以在身体102的组织和可植入装置的电极之间的接口处感应电压。
由电磁场118感应的电压可由可植入装置104和/或304检测，并且使得可植入装置基于检测到的满足一个或多个标准的电压以第二通告速率开始广播通告。在一个实例中，一个或多个标准包含包括一个或多个预定频率(例如150千赫(kHz)和200kHz)的电压。在一个实例中，一个或多个标准包含以预定速率在多个预定频率之间进行调制(例如，以预定速率在150kHz和200kHz之间进行调制)的电压。在另一个实例中，一个或多个标准包含在多个预定频率之间以至少预定次数进行调制的电压(例如，在150kHz和200kHz之间调制5次)。在实例中，可植入装置104和304可以基于通告数据包的已调制通告速率，在检测到与感应电磁场相关联的电压时，与外部装置116建立通信会话。
响应于检测到的电压，可植入装置104和304可以从相对较低的通告速率改变为相对较高的通告速率。例如，可植入装置和外部装置116之间的基线通告速率可以包括每1至10分钟出现一次的通告，而响应于检测到的电压，可植入装置和外部装置116之间的加速通告速率可以缩短至每1至10秒一次。
通过基于与感应电磁场相关联的电压的检测来调制通告速率，可植入装置104和304中包括的电供应(例如，一个或多个电源、电池)的性能可以得到改善。例如，可植入装置104和304的功耗可以与通告速率正相关。因此，采用动态通告速率可以节省可植入装置104和304的电供应(例如，一个或多个电源、电池)的电力。此外，在一些实例中，可植入装置104、304和/或外部装置116的处理器和/或存储器操作可以更高效地操作，这是由于将与相对较高速率的通告相关联的过程限制在期望相对较快地建立通信会话的时段。
参考图1，在医疗装置遥测系统100中示出的实例中，操作外部装置116的人可以是其中植入了可植入装置104和304的患者。在另一个实例中，与其中植入了可植入装置104和304的患者互动的另一个人(例如，医疗护理人员)可以操作可植入装置104和304定位在其中的身体102外部的外部装置116。在各种实例中，可植入装置104和304可以包括被配置成与外部装置116或另一个外部装置通信的任何数量的不同类型的医疗装置。
在一个实例中，如所提到的，可植入装置104和304中的每一个是或包括IMD。例如，一些示范性IMDs可以包括但不限于心脏起搏器、心脏除颤器、心脏再同步装置、心脏监测装置、心脏压力监测装置、脊柱刺激装置、神经刺激装置、胃刺激装置、糖尿病泵、药物递送装置和/或任何其它医疗装置。然而，在各种实例中，可植入装置可以是或包括非IMD的任何数量的其它类型的可植入装置。
出于示范性目的，可植入装置104在医疗装置遥测系统100中被绘示为植入在患者胸部内的IMD，并且被配置成提供与心脏疾病或病症相关联的医疗(例如，可植入心脏复律除颤器(ICD)和/或起搏器)。除了医疗之外，可植入装置104还可以被配置成提供本文所描述的数据打包和通信操作。可植入装置104包括壳体106，电气部件和一个或多个电源容纳在壳体内。可以经由一个或多个电源为电气部件供电。电源(未示出)可以包括但不限于电池、电容器、电荷泵、机械衍生电源(例如，微机电系统(MEM)装置)或感应部件。本文所描述的各种实例可以提供与一个或多个电源相关联的改善的电力管理。
电气部件可以根据可植入装置104的特定特征和功能而变化。在一些实例中，这些电子部件可以包括但不限于一个或多个处理器、存储器、发射器、接收器、收发器、传感器、感测电路、治疗电路、天线和其它部件。在实例中，电气部件可以形成在放置在壳体106内部的基板上或基板内。壳体106可由导电材料、非导电材料或它们的组合形成。例如，壳体106可以包括导电材料(如金属或金属合金)，非导电材料(如玻璃、塑料、陶瓷等)，或者导电和非导电材料的组合。在一些实例中，壳体106可以是生物相容的壳体(例如，液晶聚合物等)。
在图1的实例中，可植入装置104是IMD，并且还包括连接到壳体106的引线110。引线110延伸到心脏中并且相应地包括一个或多个电极。例如，如在医疗装置遥测系统100中所描绘的，引线110a、110b可以包括位于其相应引线110a、110b的远端附近的相应末端电极112a、112b和环形电极114a、114b。当植入时，将末端电极112a、112b和/或环形电极114a、114b相对于患者身体102内的选定组织、肌肉、神经或其它位置放置或放置在其中。如在医疗装置遥测系统100中所描绘的，末端电极112a、112b是可延伸的螺旋形电极，以促进将引线110a、110b的远端固定到患者身体102内的目标位置。以这种方式，末端电极112a、112b形成为限定固定机构。在其它实例中，末端电极112a、112b中的一个或两个可以形成为限定其它结构的固定机构。在其它情况下，引线110a、110b可以包括与末端电极112a、112b分开的固定机构。固定机构可以是任何合适的类型，包括抓钩机构、盘旋或螺旋机构、其中药物用于减小组织感染和/或肿胀的药物涂层附接机构或其它附接机构。
引线110a、110b经由连接器块108连接在可植入装置104的近端。连接器块108可以包括一个或多个插座，所述一个或多个插座与位于引线110a、110b的近端上的一个或多个连接器端子互连。引线110a、110b最终电连接到壳体106内的一个或多个电气部件。一个或多个导体(未示出)在引线110a、110b内从连接器块108沿着引线的长度延伸，以相应地接合环形电极114a、114b和末端电极112a、112b。以这种方式，末端电极112a、112b和环形电极114a、114b中的一个或多个电耦合到其相关联的引线体内的相应导体。例如，第一电导体可以从连接器块108沿着引线110a的主体的长度延伸并且电耦合到末端电极112a，并且第二电导体可以从连接器块108沿着引线110a的主体的长度延伸并且电耦合到环形电极114a。各个导体可以经由连接器块108中的连接电耦合到可植入装置104的电路，如治疗模块或感测模块。
在一些实例中，可植入装置104被配置成经由电导体向电极112a、112b和114a、114b中的一个或多个递送治疗到心脏(或其它位置)。例如，在起搏治疗的情况下，可植入装置104可以例如使用电极112a、112b和可植入装置104的壳体电极经由单极电极配置递送起搏脉冲。在其它情况下，可植入装置104可以例如，使用电极112a、112b和环形电极114a、114b经由双极电极配置递送起搏脉冲。可植入装置104还可以在电导体上从电极112a、112b和114a、114b中的一个或多个接收感测到的电信号。可植入装置104可以使用单极或双极电极配置来感测电信号。
可植入装置104的配置、特征和功能仅作为实例提供。在其它实例中，可植入装置104可以包括从壳体106延伸的更多或更少的引线。例如，可植入装置104可以耦合到三个引线，例如，植入患者心脏左心室内的第三引线。在另一个实例中，可植入装置104可以耦合到植入患者心脏心室内的单个引线。在一些实例中，引线可以是血管外引线，其中电极被皮下植入胸腔/胸骨上方或胸骨下面或下方。具有皮下电极的多种血管外ICD可用于所公开的可植入装置，包括美国专利公开号2014/0214104(Greenhut等人)和美国专利公开号2015/0133951(Seifert等人)中描述的那些。具有胸骨后电极的多种脉管外ICD可用于所公开的可植入装置中，包括美国专利公开号2014/0330327(Thompson-Nauman等人)中描述的那些。在一些实例中，可植入装置104可以包括其它引线(例如，心房引线和/或左心室引线)。因此，可植入装置104可以用于单室或多室心律管理治疗。除了更多或更少的引线之外，一个或多个引线可以包括更多或更少的电极。在可植入装置104用于起搏以外的治疗(例如，除颤或复律)的情况下，引线可以包括细长电极，在一些情况下，所述细长电极可以采取线圈的形式。可植入装置104可以经由细长电极和壳体电极的任意组合向心脏递送除颤或心脏复律电击。作为另一个实例，可植入装置104可以包括具有多个环形电极(没有末端电极或者其中一个环形电极用作“末端电极”)的引线(例如，如在一些可植入神经刺激器中使用的)。
在另一个实例中，可植入装置104可以不包括引线，如在心脏内起搏器的情况下，如可从Medtronicplc获得的MicraTM经导管起搏系统(TPS)，或无引线压力传感器。在心脏内起搏器的情况下，所述装置可以包括壳体，所述壳体尺寸设计为完全适配在患者心脏内。在一个实例中，壳体具有的体积可以小于1.5立方厘米(cc)，并且更优选地小于1.0cc。然而，在其它实例中，壳体可以大于或等于1.5cc。心脏内起搏器包括沿着壳体的外部间隔开的至少两个电极，用于感测心脏电描记图信号和/或递送起搏脉冲。在共同转让的美国专利公开号2012/0172690(Anderson等人)、美国专利公开号2012/0172941(Kenneth)、和美国专利公开号2014/0214104(Greenhut等人)中描述了示范性心脏内起搏器。在无引线压力传感器的情况下，所述装置可以包括具有固定构件和压力感测部件的壳体。在美国专利公开号2012/0108922(Schell等人)中描述了无引线压力传感器的一个实例。
图2绘示了根据本公开的一个或多个技术的可植入装置104的示范性配置的框图。在图2的实例中，可植入装置104包括检测部件202、激活部件204、控制部件206、治疗递送部件208、电感测部件210、存储器212、处理部件214、总线216、分类部件218和/或通信部件220。尽管图2所绘示的示范性配置是可植入装置104的示范性配置，但是可植入装置304可以包括类似的部件并且被类似地配置。
检测部件202可以耦合到可植入装置104的电极，例如，电极112、电极114和/或壳体106的电极。检测部件202可以被配置成检测由外部激励器(例如，外部装置116)在组织(例如，身体102的组织)和电极之间的接口处生成的电磁场感应的电压。当外部装置116放置在可植入装置104上方时，来自外部装置116的时变磁场(分贝(dB)/随时间变化(dt))在组织和电极之间的接口处感应出涡流。在一些实例中，外部装置116利用射频(RF)发射器来生成150kHz至200kHz的电磁场。检测部件202可以被配置成基于满足本文中描述的一个或多个标准的电压来检测由电磁场感应的电压，并且避免由于噪声而导致的错误检测。
在一些实例中，感应电磁场具有三个独特的特性：150kHz频率、200kHz频率和可在150kHz频率和200kHz频率之间切换的调制速率。例如，噪声源可能具有150kHz频率和200kHz频率中的一个或两个，然而，同一噪声源也具有相同的调制速率是不寻常的。检测部件202可以通过检测与感应电磁场相关联的电压满足与场的频率和/或调制相关联的一个或多个标准来避免由于噪声导致的错误检测。在一些实例中，为了使可植入装置104识别与感应电磁场相关联的电压，所生成的电压差需要大于0.3毫伏均方根(mVrms)。当可植入装置104检测到满足一个或多个标准的电压时，可植入装置104可以转换到加速的通告速率(例如，每秒重复通告一次总共一分钟的快速BLE通告速率)。加速的BLE通告速率使得可植入装置104能够被配置成以1到2秒的频率轮询，以减小整体功耗。
在一些实例中，检测部件202搜索包括fL(低频调制)到fH(高频调制)转换的标准。fL到fH的转换次数可能大于可编程的限制。可编程极限可以基于电路拓扑，并且通常是多少个计数器正在分析频率以及将检测周期编程为多长时间。更具体地，检测标准搜索大于fL到载波+fH到载波转换的fL到fH转换。载波可以是175kHz左右的频带。如果电压频移键控(FSK)检测在载波周围花费大量时间，那么它就没有像FSK应该的那样进行干净的fL到fH转换。另外，检测标准确定频率是否不是带外(OOB)。OOB约<128.125kHz或>221.875kHz。检测周期可以是可编程的。可植入装置104可以经由检测部件202检测噪声(例如，OOB)。如果可植入装置104检测到噪声，则它将不会被唤醒。所述检测周期的最短时间为1.7毫秒(ms)。可植入装置104可以持续搜索噪声(例如，经由检测部件202)直到检测间隔结束，并且如果满足检测标准，则它将发出唤醒中断并且改变BLE通告速率。如果检测标准失败，它可在标称值1.7ms和7ms之间的任何时间提早中止，以节省轮询电力。如果可能的话，为了省电，尽早中止是很重要的。成功唤醒的检测周期约为标称值7ms。检测周期是可编程的，因此如果错误的唤醒成为问题，则检测周期可以被延长以提高检测质量，并且如果不存在“真实”仪器(例如，外部装置116)，则避免与通告相关联的电流消耗。利用更长的检测周期，可以提高检测质量，但是也需要更多的电流消耗。然而，另外的电流消耗可能是比具有更多的错误唤醒更好的折衷。唤醒是中断，告诉装置从慢速通告速率转换到快速通告速率。
激活部件204可以被配置成发起可植入装置104和外部装置116之间的蓝牙
Figure BDA0003047364880000143
通信。激活部件204在检测到与满足一个或多个标准的感应电磁场相关联的电压时(例如，检测到150kHz至200kHz的唤醒信号)，发起可植入装置104和外部装置116之间的蓝牙
Figure BDA0003047364880000141
通信(例如，蓝牙
Figure BDA0003047364880000142
低功耗(BLE)通信协议)。例如，可植入装置104可以基于事件的出现或基于任何数量的不同场景被唤醒并且周期性地发射信号。
控制部件206可以与治疗递送部件208和/或电感测部件210通信。例如，控制部件206可以与治疗递送部件208和/或电感测部件210通信，以促进感测心脏电活动、检测心律以及基于感测到的信号生成电治疗。治疗递送部件208可以例如电耦合到末端电极112a、112b、环形电极114a、114b和/或壳体106，以递送如起搏脉冲和心脏复律除颤(CV/DF)电击的电治疗。在一些实例中，治疗递送部件208可以另外地耦合到末端电极112a、112b和/或环形电极114a、114b，以用于递送治疗和/或递送温和的电刺激以生成患者警报。作为实例，治疗递送部件208可以包括一个或多个电容器、电压调节器、电荷泵、电流源和开关。
电感测部件210可以电耦合到由引线110a、110b和壳体106承载的末端电极112a、112b和环形电极114a、114b，壳体可以用作公共电极或接地电极。电感测部件210可以选择性地耦合到末端电极112a、112b、环形电极114a、114b和/或壳体106，以便例如监测患者心脏的电活动(例如，与末端电极112a、114b和/或环形电极114a、114b相关联的电活动)。例如，电感测部件210可以包括与末端电极112a、112b和/或环形电极114a、114b相关联的检测电路。在一个实例中，电感测部件210可以使得能够监测选自末端电极112a、112b和/或环形电极114a、114b的一个或多个感测矢量。例如，电感测部件210可以包括开关电路，用于选择末端电极112a、112b、环形电极114a、114b和壳体106中的哪一者耦合到在电感测部件210中包括的感测放大器或其它心脏事件检测器。开关电路可以包括例如开关阵列、开关矩阵、多路复用器或适合于将感测放大器选择性地耦合到选定电极的任何其它类型的开关装置。
在一些实例中，电感测部件210可以包括多个感测通道，用于感测选自末端电极112a、112b、环形电极114a、114b和/或壳体106的多个心电图感测(ECG)矢量。例如，电感测部件210可以包括两个感测通道。一个或多个感测通道可以包括感测放大器或其它心脏事件检测电路，用于从跨选定电极(例如，末端电极112a、112b和/或环形电极114a、114b)产生的接收到的ECG信号感测心脏事件(例如，R波)。心脏事件检测器可以使用基于当前感测到的可以随时间衰减的事件的峰值幅度设置的自动调整感测阈值来操作。每当接收到的ECG信号在绝对消隐期之外越过自动调整感测阈值时，可以产生心脏感测事件信号(如R波感测事件信号)，并且将其传递给控制部件206，以用于检测室性心动过速(VT)。
控制部件206可以被配置成如检测如果不治疗可能危及生命的VT发作(本文通常被称为“可电击节律”)，如例如非窦性VT、心室纤维性颤动等。从电感测部件210接收的R波传感事件信号的定时可以被控制部件206用来确定心脏传感事件信号之间的R波到R波间隔。控制部件206可以例如对落入不同速率检测区的RR间隔进行计数，以确定心室速率或执行其它基于速率的评估或基于间隔的评估，以检测VT并且区分VT和不需要CV/DF电击的节律。
电感测部件210可以另外地或替代地包括模数转换器，所述模数转换器将来自一个或所有可用的感测通道的数字ECG信号提供给控制部件206，用于在VT检测中使用的进一步信号分析。感测到的ECG信号可由电感测部件210转换成多位数字信号，并且提供给控制部件206用于执行ECG形态分析。可以执行ECG信号形态的分析，用于检测、确认或鉴别VT。
在实例中，治疗递送部件208可以包括高压(HV)治疗递送模块，所述高压治疗递送模块包括一个或多个HV输出电容器，并且在一些情况下包括低压治疗递送模块。当检测到可电击的VT节律时，HV输出电容器可以通过HV充电电路充电到预定的电压水平。控制部件206可以例如在检测到来自治疗递送部件208的反馈信号时施加信号以触发高压电容器的放电，所述反馈信号指示HV电容器已经达到递送编程的电击能量所需的电压。以这种方式，控制部件206可以控制治疗递送部件208的高压输出电路的操作，以使用末端电极112a、112b、环形电极114a、114b和/或壳体106递送高能心脏复律除颤电击。
在电感测部件210中包括的一个或多个感测通道可以包括用于检测由电感测部件210接收的(一个或多个)心脏电信号中存在的非生理电信号尖峰的尖峰检测器电路。尖峰检测器可以产生传递到控制部件206的尖峰检测信号，以用于检测导联问题，并且避免由于不是真实的R波的电尖峰的过度感应而导致对VT的错误检测。在一些实例中，电感测部件210可以被配置成检测递送到身体102的起搏脉冲。例如，可由电感测部件210的尖峰检测器检测到由可植入装置104递送的心动过缓起搏脉冲或抗心动过速起搏脉冲。
存储器212可以被配置成在操作期间将信息存储在可植入装置104内。存储器212可以包括计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。在一些实例中，存储器212包括短期存储器或长期存储器中的一者或多者。存储器212可以包括例如随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、磁盘、光盘、快闪存储器或各种形式的电可编程存储器(EPROM)或电可擦除可编程存储器(EEPROM)。在一些实例中，存储器212用于存储指示由处理部件214执行的指令的数据。
在一些实例中，存储器212被配置成存储一个或多个通信协议。通信协议的每个协议可以限定管控可植入装置104和其它装置(例如，外部装置116)之间的数据交换的一个或多个方面的一组规则。在一些实例中，通信协议被存储为计算机可读指令的列表，并且通信协议可由硬件(例如，处理部件214中的处理电路)和软件的任意组合来执行。在一些实例中，通信协议包括蓝牙
Figure BDA0003047364880000161
协议，如BLE协议。在一些实例中，通信协议专门包括蓝牙
Figure BDA0003047364880000162
协议。替代地，在其它实例中，通信协议可以包括蓝牙
Figure BDA0003047364880000163
协议、由可植入装置104的制造商开发的协议、以及从第三方开发者许可的协议的任意组合。
在一些实例中，存储器212被配置成存储操作参数。操作参数可以管控可植入装置104的操作的各个方面。例如，操作参数可以包括用于感测身体102的生理信号的电极和传感器的组合。另外地或替代地，操作参数可以包括用于对由电极和传感器感测的模拟信号进行采样的采样率。可以基于经由通信部件220从外部装置(例如，外部装置116)接收到的指令来更新操作参数。
在一些实例中，存储器212被配置成存储收集的数据。收集的数据可以包括由可植入装置104感测、处理或分析的任何数据，其中所述数据是经由检测部件202、电发送部件210和通信部件220的任意组合获得的。在一些实例中，收集的数据包括由电感测部件210经由电极感测并且由处理部件214处理的心脏EGM记录。另外地或替代地，收集的数据可以包括由电感测部件210的一个或多个化学传感器获取的数据，其中所述数据指示至少一个心脏病症(例如，心力衰竭)的存在或可能性。因此，通常，收集的数据可以表示在一段时间内从身体102获取的生理信号。在一些实例中，所述时间段持续大于12小时且小于72小时。在其它实例中，所述时间段持续长达一个月。换句话说，可植入装置104被配置成在一段时间内连续监测生理信号，并且将这些生理信号中的至少一些作为收集的数据存储在存储器212中。
处理部件214可以包括处理电路，所述处理电路可以包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成实现功能和/或处理用于在可植入装置104内执行的指令。例如，处理电路可能能够处理存储在存储器212中的指令。处理电路可以包括例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或等效的分立或集成逻辑电路、或任一前述装置或电路的组合。因此，处理电路可以包括任何合适的结构，无论是硬件、软件、固件还是其任意组合，以执行本文赋予处理电路的功能。在一些实例中，检测部件202、激活部件204和控制部件中的一者或多者可以包括处理电路，如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)、或等效的分立或集成逻辑电路、或任一前述装置或电路的组合。
总线216可以耦合可植入装置104的各种部件，包括但不限于检测部件202、激活部件204、控制部件206、治疗递送部件208、电感测部件210、存储器212、处理部件214、分类部件218和/或通信部件220。
分类部件218可以被配置成确定由可植入装置104生成的数据的分类。可植入装置104接收的数据可以包括例如医疗数据、远程监测数据、患者数据、状态数据和/或其它数据。分类部件218还可以确定由可植入装置104生成和/或广播的通告数据包的紧急程度。分类部件218可以基于数据的分类来确定通告数据包的紧急程度。
通信部件220可以被配置成广播与可植入装置104相关联的通告数据包。通信部件220可以包括通信电路，所述通信电路可以包括用于与如外部装置116的另一个装置通信的任何合适的硬件、固件、软件或其任意组合。在处理部件214的控制下，通信电路可以从外部装置116接收下行链路遥测，以及向外部装置发送上行链路遥测。另外，处理部件214可以经由外部装置(例如，外部装置116)和计算机网络(如由爱尔兰都柏林的美力敦公司(Medtronic，plc)开发的美敦力(Medtronic)
Figure BDA0003047364880000171
网络)与联网的计算装置进行通信。通信电路可以包括蓝牙
Figure BDA0003047364880000172
无线电、电子振荡器、频率调制电路、频率解调电路、放大器电路和电源开关的任意组合，如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、结型场效应晶体管(JFET)或使用电压进行控制的其它元件。在一些实例中，通信部件220可以基于由分类部件218确定的通告数据包的紧急程度，以限定的通告速率为可植入装置104广播通告数据包。
图3是绘示可植入装置304的示范性配置的概念性侧视图，除非本文中另有说明，否则所述可植入装置可以包括本文中关于图2中的可植入装置104描述的部件并且提供本文中关于图2中的可植入装置104描述的功能。在图3中示出的实例中，可植入装置304可以包括具有壳体315和绝缘覆盖件376的无引线的皮下可植入监测装置。在一些实例中，可植入装置304可以是可插入心脏监测器，如可从美敦力公司(Medtronic plc)获得的RevealLINQTM可插入心脏监测(ICM)系统。
电极316A和电极316B可以形成或放置在覆盖件376的外表面上。上文参考图2描述的部件202-220可以形成或放置在覆盖件376的内表面上，或者以其它方式在壳体315内。在一些实例中，绝缘覆盖件376可以定位在敞开的壳体315上方，使得壳体315和覆盖件376封闭部件202-220，并且保护部件免受如体液之类的流体的影响。
一个或多个部件202-220可以如通过使用倒装芯片技术而形成在绝缘覆盖件376的内侧上。绝缘覆盖件376可以翻转到壳体315上。当翻转并且放置在壳体315上时，形成在绝缘覆盖件376内侧的可植入装置104的部件可以定位在由壳体315限定的间隙378中。电极316A和316B可以经由穿过绝缘覆盖件376形成的一个或多个通孔(未示出)电连接到部件202-220。绝缘覆盖件376可由蓝宝石(即，刚玉)、玻璃、苝和/或任何其它合适的绝缘材料形成。壳体315可由钛或任何其它合适的材料(例如，生物相容性材料)形成。电极316A和316B可由不锈钢、钛、铂、铱或它们的合金中任一者形成。另外，电极316A和316B可以涂覆有如氮化钛或分形氮化钛的材料，但是还可以使用用于此类电极的其它合适的材料和涂层。
图4和图5绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性理论预测。图4绘示了来自线圈的轴向场强度的
Figure BDA0003047364880000181
并且所述方程dBdt(频率)：＝2·π·频率·B线圈(距离)是磁场(B场)的导数。理论预测400描绘了通过能够产生磁场的外部装置(例如，外部装置116)的线圈的交流(AC)电流。可以应用毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律来确定有电流时线圈轴线上的B场。变量μ0是磁导率常数。I线圈是线环中的电流。R线圈是线圈的半径。z是从线圈中心沿着线圈轴线的距离。
图5绘示了从麦克斯韦-法拉第方程推导出的方程，所述方程预测了距具有均匀B场的圆环
Figure BDA0003047364880000182
中心距离为“r”的电场强度。E感应是由距中心“r”的磁场感应的电场。面积(r)是由圆或半径“r”包围的区域。周长(r)是围绕圆形的距离，其具有相同的电场强度。dBdt(频率)是交流(AC)磁场的时间导数。图5还绘示了描绘电极之间的感应EMF将如何是距几何中心的半径、频率、峰值磁场和电极之间的距离的函数的方程E场(r,频率)：＝r·π·频率·B线圈(距离)。理论预测500描绘了可以感应电场(E场)的磁场(例如，在外部装置116的线圈内)，所述电场将在电极(例如，可植入装置104中的电极)之间产生电压，以使得电流在组织中(例如，在身体102内)流动。假设磁场是均匀的，则可以使用重新布置的磁通量方程来计算感应的涡流(例如，电场、E场)。感应的涡流跨医疗装置(例如，可植入装置104)的两个电极产生压降(例如，电磁场(EMF))，所述两个电极可以分开4厘米(cm)。压降或EMF可以通过方程emf＝E场(r,频率)·4cm计算。
图6绘示了根据本公开的一个或多个技术的描绘距离对磁通量密度的示范性非限制性曲线图。曲线图600绘示了来自编程头部(例如，外部装置116的一部分)的磁场数据，所述磁场数据在实验室中被测量并且与麦克斯韦三维(3D)模型结果进行比较。曲线图600是在实验室中收集的轴向磁场数据与使用上述方程(例如，来自理论预测400和500)和麦克斯韦模型结果的理论预测值的比较。基于数学的理论预测、收集的数据和模型结果之间有很强的一致性，这表明模型结果对于蒙特卡洛分析(随后进行)是有效的。
参考图7和图8，可植入装置704(例如，可植入装置104或可植入装置304)扫过距编程器头部(例如，外部装置116的一部分)一定距离的范围，并且记录两个电极(例如，可植入装置104的电极112、114和壳体电极106，或可植入装置304的电极316)之间的电压。
图7绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性EMF测量实验。实验700包括将示范性编程器头部702(例如，外部装置或外部装置116的一部分)放置在示范性可植入装置704上方，以从与感应电磁场相关联的磁场产生感应电动势(电压)。将可植入装置放置在0.2西门子每米(S/m)(这是人体的平均电导率)的盐水浴706中。隔离变压器708将电极耦合到差分放大器710，同时提供隔离以防止连接影响测量。差分放大器710可以放大两个输入电压之间的差值，并且将所述电压输出到示波器712。示波器712可以分析变化的电压如何根据时间而变化。
图8绘示了根据本公开的一个或多个技术的描绘从零值的距离对电磁场的示范性非限制性曲线图。曲线图800描绘了在实验室中收集的EMF数据与理论预测值(例如，使用来自图4和图5的方程)和麦克斯韦模型结果的比较。理论预测没有考虑B场(例如，磁场)的曲率，并且偏离大于3到4厘米(cm)的测量距离。
图9绘示了根据本公开的一个或多个技术的代表人体的盐水浴中的示范性非限制性电场模型。模型900描绘了通过将编程器头部(例如，外部装置116的一部分)的双线圈放置在被放置在代表身体的盐水罐中的可植入装置(例如，可植入装置104)上方而创建的Maxwell3D模型中的E场叠加。类似于人体模型，盐水罐的平均人体电导率为0.2S/m。与人体模型相比，使用盐水罐创建的E场在形状和大小上看起来类似，这验证了使用盐水罐进行蒙特卡洛模型以更快地进行计算的有效性。
图10绘示了根据本公开的一个或多个技术的人体中的示范性电场模型。模型1000描绘了通过将编程器头部(例如，外部装置116的一部分)的双线圈放置在植入人体模型的可植入装置(例如，可植入装置104)上方而创建的Maxwell 3D模型中的E场叠加。进行了进一步的分析以对脂肪层进行建模，所述脂肪层的导电率(0.02S/m)比平均身体导电率(0.2S/m)低得多。如图11中绘示的模型结果显示，所述层没有显著降低EMF。
图11绘示了描绘根据本公开的一个或多个技术的可变脂肪层对电磁场的影响的示范性曲线图。曲线图1100绘示了展示了盐罐模型表面中可变脂肪层的影响的电磁场模型数据。
设计了蒙特卡洛模型以模拟患者差异并且预测成功率。制作了两个模型来分析编程器头部(例如，外部装置116的一部分)的放置如何影响成功率。第一模型是“中心头部”模型，其中编程器头部(例如，外部装置116的一部分)的线圈直接定位在可植入装置(例如，可植入装置104或304)的顶部上。第二模型是“偏移头部”方法，其中线圈被放置在距可植入装置(例如，可植入装置104或304)一定距离的地方。在第一“中心头部”方法中，用户(例如医生、临床医生等)被指示将编程器头部(例如，外部装置116的一部分)直接放置在装置(例如，可植入装置104或304)的顶部上。在第二“偏移”方法中，用户(例如，医生、临床医生等)被指示将编程器头部(例如，外部装置116的一部分)从可植入装置(例如，可植入装置104或304)偏移放置。所述模型由一组代表编程器头部(例如，外部装置116的一部分)的两个线圈和4cm的线组成，所述线用于对代表身体的盐水罐内的可植入装置(例如，可植入装置104)的模拟电极之间的电场进行积分。编程器头部线圈(例如，在外部装置116内)被放置在储罐表面上方至少5毫米(mm)处，并且考虑到编程器头部的塑料外壳(例如，外部装置116的一部分)。在蒙特卡洛模型中考虑了五个参数。第一个参数是表示可植入装置植入的变化的可植入装置(例如，可植入装置104或304)的旋转。第二个参数是表示可植入装置的植入中的变化的可植入装置(例如，可植入装置104或304)的植入深度。第三、第四和第五参数是表示临床中放置的变化的编程器头部(例如，外部装置116的一部分)的X、Y和Z坐标。
图12绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性电场矢量图。可植入装置相对于编程器头部(例如，外部装置116的一部分)的位置的旋转是重要的，因为与电场的对准确定了信号幅度。矢量图1200是电场矢量图，其示出医疗装置(例如，可植入装置104或304)的取向如何对应于最大和最小EMF信号。当可植入装置偶极子与E场相切取向时，出现最大信号。当偶极子与E场正交取向时，会出现零值。
在一些实例中，可植入装置(例如，可植入装置104或304)可以被配置成包括电极和感应线圈两者，以利用基于电极的检测(例如，与可植入装置104或304的组织和电极之间的第一接口处的第一感应电磁场相关联的第一电压)和基于线圈的检测(例如，与可植入装置104或304的组织和线圈之间的第二接口处的第二感应电磁场相关联的第二电压)两者来生成唤醒信号。采用基于电极的检测和基于线圈的检测的可植入装置两者可以提高检测信号的能力，因为基于线圈的检测可在基于电极的检测零值时工作。例如，包括基于线圈的检测的可植入装置(例如，可植入装置104或304)可在基于电极的检测将具有零值时获得正交检测机构(例如，如图12所描述的)。激活部件(例如，激活部件204)可以被配置成基于第一电压或第二电压的检测来发起来自可植入装置的限定的通信协议。
图13绘示了根据本公开的一个或多个技术的外部装置116的示范性配置的框图。外部装置116包括通信部件1302、用户反馈部件1304、一个或多个感应线圈1312、近场通信部件1316和蓝牙
Figure BDA0003047364880000212
单元1318。在本公开中解释的系统、设备或过程的各方面可以构成在一个或多个机器内实施(例如，在与一个或多个机器相关联的一个或多个计算机可读介质(或介质)中实施)的一个或多个机器可执行部件。此类部件在由一个或多个机器(例如，计算机、计算装置、虚拟机等)执行时，可以使得机器执行所描述的操作。外部装置116可以包括用于存储计算机可执行部件和指令的存储器1306。外部装置116还可以包括处理部件1308，以促进外部装置116对指令(例如，计算机可执行部件和指令)的操作。外部装置116可以包括总线1310，所述总线耦合外部装置116的各种部件，包括但不限于通信部件1302、用户反馈部件1504、存储器1306和/或处理部件1308。在一些实例中，外部装置116的一个或多个部件，如处理部件1308，可以包含处理电路，如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)、或等效的分立或集成逻辑电路、或任一前述装置或电路的组合。
外部装置116可以采用遥测通信来与一个或多个其它装置(如例如，可植入装置104或304)进行通信。例如，外部装置116的通信部件1302可以使用遥测通信协议执行与其它装置(如例如可植入装置104或304)的遥测通信。在实例中，通信部件1302(例如蓝牙单元1318)可以经由至少一个通告通信信道扫描与可植入装置(例如，可植入装置104或304)相关联的通告数据包。例如，通信部件1302可以被动地扫描与可植入装置(例如，可植入装置104)相关联的通告数据包，而无需向可植入装置104或304传输数据。在一些实例中，通信部件1302可以扫描第一通告通信信道(例如，2402MHz通信信道)、第二通告通信信道(例如，2426MHz通信信道)和/或第三通告通信信道(例如，2480MHz通信信道)，以用于与可植入装置(例如，可植入装置104或304)相关联的通告数据包。在其中扫描两个或更多个频道的实例中，可以以任何顺序扫描特定的通告频道。
通信部件1302(例如，蓝牙
Figure BDA0003047364880000211
单元1318)还可以基于与所识别的通告数据包相关联的标准被满足的确定，经由不同于通告通信信道的通信信道来建立与可植入装置104的通信链路。与所识别的通告数据包相关联的标准可以是，例如，所识别的通告数据包意图和/或可由外部装置116处理。例如，与识别的通告数据包相关联的标准可以涉及与可植入装置104相关联的医疗数据、与可植入装置104相关联的远程监测数据、与可植入装置104相关联的患者数据、与可植入装置104相关联的状态数据和/或与可植入装置104相关联的其它数据。
用户反馈部件1304可以处理由外部装置116接收的用户输入。用户输入可以是相关的可植入装置104或304。例如，用户输入可以与用于与可植入装置104或304相关联的通告数据包的限定的通告速率相关。另外地或替代地，用户输入可以与用于广播与可植入装置104或304相关联的通告数据包的时间间隔相关。在一些实例中，用户输入可以请求外部装置116与可植入装置104或304建立通信会话。
在实例中，用户反馈部件1304可以处理经由外部装置116接收到的用户输入数据。例如，用户反馈部件1304可以确定在用户输入数据中包括的限定的通告速率和/或限定的时间间隔。在一些实例中，用户反馈部件1304可以分析用户输入数据以确定限定的一组位。在其它实例中，用户反馈部件1304可以对用户输入数据进行解码。通信部件1302可以经由第一通信信道(例如，第一BLE通信信道)将处理后的用户输入数据传输到可植入装置104。基于接收到处理后的用户输入数据，可植入装置104或304(例如，通信部件220)可以基于在用户输入数据中包括的限定的通告速率和/或限定的时间间隔广播通告数据包。例如，可植入装置104或304(例如，通信部件220)可以经由第二通信信道(例如，第二BLE通信信道)广播通告数据包(例如，基于在用户输入数据中包括的限定的通告速率和/或限定的时间间隔生成的通告数据包)。另外，通信部件220可以经由第二通信信道扫描通告数据包(例如，基于在用户输入数据中包括的限定的通告速率和/或限定的时间间隔生成的通告数据包)。基于经由第二通信信道识别通告数据包和/或确定通告数据包满足限定的标准，通信部件220可以经由第三通信信道与可植入装置104或304通信。例如，通信部件220可以基于与第三通信信道相关联的通告数据包包括与外部装置116相关的特定数据的确定，经由第三通信信道与可植入装置104或304通信。
可以通过对与可植入装置104或304相关联的通告数据包采用已调制通告速率来减小外部装置116和/或可植入装置104的电源消耗(例如，电池功耗)。与可植入装置104或304相关联的通告数据包的已调制通告速率还可以提供外部装置116和/或可植入装置104或304的改善的寿命。而且，在一些实例中，通过对与可植入装置104或304和/或外部装置116相关联的通告数据包采用已调制通告速率，还可以提高与和BLE协议相关联的各种外部装置(例如，与BLE协议相关联的现成外部装置)的兼容性。
参考图13，外部装置116可以经由感应耦合与可植入装置(例如，可植入装置104或304)或其它装置进行无线通信。为此，如图所绘示，外部装置116包括一个或多个感应线圈1312，所述一个或多个感应线圈功能性地耦合到信号处理部件1314。例如，由于在可植入装置处生成的交变磁场的存在，感应线圈1312中的至少一个可以通过感应生成交流电。可以根据交变磁场的调制来调制所生成的交流电。信号处理部件1314可以接收交流电并且可以解调交流电的至少一部分，从而生成例如可以从可植入装置传送信息的信号。可以根据用于经由感应耦合进行通信的具体协议来实现调制和解调。
信号处理部件1314可以向通信部件1302发送响应于感应电流而生成的信号，所述通信部件可以接收并且处理所述信号的至少一部分。通信部件1302还可以向信号处理部件1314供应信息，所述信号处理部件可以调制信息的至少一部分，以传输到感应耦合到外部装置116的装置。为此，在一个实例中，信号处理部件1314可以向感应线圈1312中的至少一个施加交流电。可以调制交流电以便生成调制磁场，从而将信息无线发送到此类装置。因此，通信部件1302可以与感应耦合到其上的医疗装置(例如，可植入装置104)传输、接收和/或交换信息(如交换探测消息和相关的响应消息)。
外部装置116还可以包括近场通信部件1316，所述近场通信部件使用感应磁场耦合来发起IMD 104或304的通告，所述通告然后激活、准许或以其它方式促进与除医疗装置之外的远程装置的无线通信(例如，蓝牙
Figure BDA0003047364880000231
单元1318的蓝牙
Figure BDA0003047364880000232
通信)。在一个实例中，通信部件1302可以生成要发送到远程装置的信息，并且可以将所述信息发送到蓝牙单元1318以进行调制和编码。蓝牙
Figure BDA0003047364880000233
单元1318可以向蓝牙
Figure BDA0003047364880000234
单元1318中的一个或多个发送或以其它方式提供已调制和已编码的信息，所述蓝牙
Figure BDA0003047364880000235
单元传播此类信息。
在一些实例中，外部装置116中感应线圈1312和/或近场通信部件1316的存在可以通过可植入装置104或304使用感应磁场耦合来发起通告，以便激活、准许或以其它方式促进外部装置116和体内多个可植入装置之间的蓝牙
Figure BDA0003047364880000236
通信(例如，并发或其它方式)。在一些实例中，外部装置116例如经由通信部件1302和/或近场通信部件1316被配置成根据不同的通信协议进行通信，例如感应通信和基于RF的通信，如根据BLE协议的通信。在一些实例中，可植入装置104或304仅被配置成根据通信协议中的一个(例如，BLE协议)进行通信，但是仍然被配置成根据另一个协议检测由外部装置116生成的电磁场在其电极处感应的电压。
图14绘示了根据本公开的基于通告数据包来促进可植入装置和外部装置之间的遥测的一个或多个技术的示范性医疗装置遥测系统。医疗装置遥测系统1400包括可植入装置104和外部装置116。尽管图14中绘示了可植入装置104，但是关于图14描述的技术可由任何可植入装置(如可植入装置304)实现。
可植入装置104(例如，通信部件220)可以生成包括与可植入装置104相关联的数据的通告数据包1402。可植入装置104还可以基于由检测部件202确定的检测到的电压，以限定的通告速率传输或广播通告数据包1402。在一个实例中，可植入装置104可在限定的时间段(例如，限定的时间间隔)内重复地传输通告数据包1402作为第一通告数据包14021、第二通告数据包14022、第N通告数据包1402N等。例如，可植入装置104可在第一限定时间传输第一通告数据包14021，在第二限定时间传输第二通告数据包14022，在第N限定时间传输第N通告数据包1402N等。在一个方面，可以基于例如第一限定时间和第二限定时间之间的时间间隔来形成限定的通告速率。通告数据包1402可以经由低电力通信协议(如例如，BLE)在可植入装置104和外部装置116之间进行通信。
可植入装置104可以经由通告通信信道1404传输和/或广播通告数据包14021-N。在一个实例中，可植入装置104可在限定的时间段期间经由通告通信信道1404重复传输通告数据包1402作为通告数据包14021-N。在限定的时间段内重复广播通告数据包14021-N的出现频率可以对应于由分类部件218和/或通信部件220确定的限定的通告速率。例如，可以基于通告数据包14021-N中包括的数据来确定在限定的时间段期间广播通告数据包14021-N的速率。在另一个实例中，图14中示出的通告通信信道1404可以表示一组通告通信信道。例如，可以经由通告通信信道1404和一个或多个其它通告通信信道广播通告数据包1402。在一个实例中，可以经由与通告通信信道1404相关联的第一通告通信信道广播第一通告数据包14021，可以经由与通告通信信道1404相关联的第二通告通信信道广播第二通告数据包14022，可以经由与通告通信信道1404相关联的第N通告通信信道广播第N通告数据包1402N。在一个实例中，通告通信信道1404可以是与BLE协议相关联的通告信道。例如，第一通告数据包14021可以作为分组为一组码字的第一位流来传输，第二通告数据包14022可以作为分组为一组码字的第二位流来传输，第N通告数据包1402N可以作为分组为一组码字的第N位流来传输等。在系统1500的一个实例中，可植入装置104可以实现为通告器装置，并且外部装置116可以实现为扫描仪装置。
图15是绘示根据本公开的一个或多个技术的可植入装置104的示范性配置的框图。可植入装置104包括遥测电路1502和电池1504。尽管图14中绘示了可植入装置104，但是关于图15描述的技术和特征可由任何可植入装置(如可植入装置304)实现。另外，参考图15描述的特征可以全部或部分地与参考图2描述的特征相结合。
遥测电路1502可以与分类部件218和/或通信部件220相关联。例如，在实例中，遥测电路1502可以包括分类部件218和/或通信部件220。另外，在一些实例中，遥测电路1502可以包括发射器/接收器1506。在一个实例中，发射器/接收器1506可以是收发器。电池1504可以是例如可植入装置104内的固定电池。电池1504可以至少向遥测电路1502提供电力。然而，应理解，电池1504可以被实现为用于可植入装置104的不同类型的电源。例如，在实例中，电池1504可以是电容器、电荷泵、机械衍生的电源(例如，MEMS装置)或感应部件。因此，如本文更全面公开的，通过为通告数据包提供已调制通告速率，分类部件218和/或通信部件220可以促进平衡电池1504的电流消耗，以最大化电池1504和/或可植入装置104的效用和寿命。例如，分类部件218和/或通信部件220可以用于计算对电池1504影响最小的通告数据包的通告速率，同时还广播通告数据包和/或向外部装置116递送与可植入装置104相关联的数据。电池1504和/或可植入装置104的寿命还可以通过经由分类部件218和/或通信部件220对通告数据包采用已调制通告速率来改善，如本文中更充分公开的。而且，通过经由分类部件218和/或通信部件220对通告数据包采用已调制通告速率，可以减轻与遥测电路1502相关联的遥测等待时间和/或改善可植入装置104的性能，如本文更充分公开的。
在实例中，通信部件220可以被配置成控制发射器/接收器1506的操作，以促进在可植入装置104和外部装置116之间建立遥测会话并且控制传输。通信部件220还可以被配置成控制发射器/接收器1506的操作，以促进可植入装置104接收数据包。发射器/接收器1506的类型可以根据可植入装置104被配置成采用的遥测协议的类型而变化。在一些实例中，发射器/接收器1506可以被配置成执行不同类型的遥测协议。在其它实例中，可植入装置104可以包括多个不同的发射器/接收器，所述多个不同的发射器/接收器相应地被配置成执行不同类型的遥测通信协议。在一些实例中，可植入装置104可以包括收发器，而不是包括不共享公共电路的发射器和接收器。
图16是绘示用于促进可植入装置和外部装置之间的通告速率的加速的示范性操作的流程图。尽管图16的示范性操作被描述为由图1、图2、图13和图15的可植入装置104和外部装置116执行，但是在其它实例中，一些或所有示范性操作可由另一个装置(如图3的可植入装置304)执行。
根据图16的实例，可植入装置104的处理电路可以经由通信电路以第一通告速率广播第一组通告(1601)，对于与可植入装置104的相对时间敏感的通信会话，外部装置116可能不会及时检测到所述第一组通告。第一通告速率对于与家庭监测器等的机会性通信来说可能是足够的，以例如向网络装置提供由可植入装置104收集的数据的例行上传。可能在办公室访问或外部装置116的用户试图与可植入装置104进行通信的其它情况下出现相对时间敏感的通信。
响应于指示与可植入装置104的相对时间敏感的通信会话应出现的事件，如请求与可植入装置进行通信的用户输入，外部装置116可在可植入装置104附近生成电磁场，以使得可植入医疗装置增加其通告速率(1603)。可植入装置104可以经由检测电路来检测由电磁场(1604)在组织与其电极的所述接口处感应的电压。响应于检测到的电压，可植入装置104的处理电路可以经由通信电路以第二通告速率广播第二组通告(1605)，这允许外部装置116更快地接收第二组通告(1606)并且发起与可植入装置104的通信会话(1607)。第二通告速率可以大于第一通告速率。
在一些实例中，检测电路被配置成基于满足一个或多个标准的电压来检测电压，并且处理电路被配置成基于检测到的电压以第二通告速率广播通告。在一个实例中，一个或多个标准包含包括一个或多个预定频率(例如，150kHz至200kHz)的电压。在一个实例中，一个或多个标准包含以预定速率在多个预定频率之间进行调制的电压。在另一个实例中，一个或多个标准包含在多个预定频率之间以至少预定次数进行调制的电压。
图17绘示了根据本公开的一个或多个技术的示范性非限制性系统部件的图。系统1700可以被配置成在蜂窝连接可用时向用户(例如，医生、临床医生等)提供与系统完整性和患者的临床病症(例如，快速心室速率)相关的通知。可以通过采用插入工具1704将示范性医疗装置1702植入体内。示范性外部装置1706可以被配置成生成唤醒警报器(例如，由检测部件202检测到)，所述警报器可以发起(例如，经由激活部件204)1分钟的快速BLE通告速率，并且每1秒通告一次。用户(例如，医生、临床医生等)可以通过监测器1708接收通知，并且患者可以经由移动应用1710(例如，使用移动电话)接收状态更新。可以通过采用移动管理器1712(例如，使用计算机)来管理这些通知和状态更新。
来自示范性医疗装置1702、示范性外部装置1706、监测器1708和移动应用1710的数据可以存储在CareLink网络1714(例如，云网络)中。在CareLink网络1714内，数据还可以被分成不同的门户(如Paceart 1717、CareLink临床医生门户1718、CareLink患者门户1720、Mendix 1722和电话筛选μ站点(Phone Screeningμsite)1724)，当登录到链接到此类门户的系统时，可以访问所述门户。例如，CareLink临床医生门户1718可以向用户(例如，医生、临床医生等)提供安排治疗计划所需的信息。CareLink患者门户1720可以向患者提供关于患者所患有的病症的信息。Paceart 1717可以对心脏装置患者群体提供有意义的见解。Mendix2022可以用于开发web和移动应用，以帮助提高运营效率。电话筛选μ站点1724可以是可以通过移动应用1710(例如，使用移动电话)访问的信息。
图18绘示了根据本公开的一个或多个技术的可操作来促进可植入装置和外部装置之间的改善的遥测的计算机的框图。例如，在一些实例中，计算机可以是或包括在可植入装置104和/或外部装置116(或可植入装置104和/或外部装置116的任何部件)内。
为了给本文所描述的一个或多个实例提供另外的上下文，图18和以下讨论意图提供其中可以实现本公开的一个或多个技术的合适的计算环境1800的简要概括描述。
通常，程序模块包括执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构等。而且，本领域技术人员将理解，本发明的方法可以用其它计算机系统配置来实践，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、大型计算机以及个人计算机、手持式计算装置、基于微处理器或可编程消费电子产品等，其中一个或多个可以可操作地耦合到一个或多个相关联装置。
计算装置通常包括多种介质，所述多种介质可以包括计算机可读存储介质和/或通信介质，这两个术语本文彼此不同地使用如下。计算机可读存储介质可以是可由计算机访问的任何可用存储介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为实例而非限制，可以结合用于存储如计算机可读指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据等信息的任何方法或技术来实现计算机可读存储介质。有形和/或非暂时性计算机可读存储介质可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器或其它存储技术、光盘只读存储器(CDROM)、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置、其它磁存储装置和/或可以用于存储期望信息的其它介质。计算机可读存储介质可由一个或多个本地或远程计算装置例如，经由访问请求、查询或其它数据检索协议来访问，以针对所述介质存储的信息进行多种操作。
就这一点而言，本文应用于存储装置、存储器、计算机可读介质或计算机可读存储介质的术语“有形”应被理解为排除仅传播无形信号本身作为修饰语，并且不放弃不仅传播无形信号本身的所有标准存储装置、存储器、计算机可读介质或计算机可读存储介质的覆盖范围。
就这一点而言，本文应用于存储装置、存储器、计算机可读介质或计算机可读存储介质的术语“非暂时性”应被理解为排除仅传播暂时性信号本身作为修饰语，并且不放弃不仅传播暂时性信号本身的所有标准存储装置、存储器、计算机可读介质或计算机可读存储介质的覆盖范围。
通信介质通常在数据信号(如调制数据信号(例如信道波或其它传输机构))中实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它结构化或非结构化数据，并且包括任何信息递送或传输介质。术语“已调制数据信号”或信号是指具有以在一个或多个信号中编码信息的此类方式被设置或改变的数据信号特性中的一个或多个的信号。作为实例而非限制，通信介质包括有线介质(如有线网络或直接有线连接)和无线介质(如声学、RF、红外和其它无线介质)。
再次参考图18，用于实现本公开的一个或多个技术的示范性环境1800包括计算机1802，计算机1802包括处理单元1804、系统存储器1806和系统总线1808。系统总线1808将包括但不限于系统存储器1806的系统部件耦合到处理单元1804。处理单元1804可以是各种市售处理器中任一个。双微处理器和其它多处理器体系结构还可以用作处理单元1804。
系统总线1808可以是几种类型的总线结构中任一种，所述几种类型的总线结构还可以互连到存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线和使用多种商业上可获得的总线体系结构中任一种的本地总线。系统存储器1806包括RAM 1810和ROM 1812。基本输入/输出系统(BIOS)可以存储在非易失性存储器(如ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、EEPROM)中，所述基本输入/输出系统含有如在启动期间有助于在计算机1802内的元件之间传送信息的基本例程。RAM 1810还可以包括高速RAM，如用于缓存数据的静态RAM。
计算机1802还包括内部硬盘驱动器(HDD)1814(例如，增强型集成驱动器电子装置(EIDE)，串行高级技术附件(SATA))。HDD 1814可以通过HDD接口1816连接到系统总线1808。驱动器及其相关联的计算机可读存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机1802，驱动器和存储介质以合适的数字格式容纳任何数据的存储。
多个程序模块可以存储在驱动器和RAM 1810中，包括操作系统1836、一个或多个应用1838、其它程序模块1840和程序数据1842。操作系统、应用、模块和/或数据的全部或部分还可以缓存在RAM 1810中。可以利用各种商业上可获得的操作系统或操作系统的组合来实现本文所描述的系统和方法。
移动装置可以通过一个或多个无线输入装置(例如，无线键盘1828)和定点装置(如无线鼠标1830)，向计算机1802输入命令和信息。其它输入装置(未示出)可以包括智能电话、平板电脑、膝上型电脑、棒、可穿戴装置等。这些和其它输入装置通常通过输入装置接口1818耦合到处理单元1804，所述输入装置接口可以耦合到系统总线1808，但是还可以通过其它接口(如并行端口、IEEE串行端口、游戏端口和/或通用串行总线(USB)端口)连接。
计算机1802可以使用经由有线和/或无线通信到一个或多个远程计算机(如(一个或多个)远程计算机1832)的逻辑连接在联网的环境中操作。(一个或多个)远程计算机1832可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐装置、对等装置或其它公共网络节点，并且通常包括相对于计算机1802描述的许多或所有元件，但是为了简洁起见，仅绘示了存储器/存储装置1834。所描绘的逻辑连接包括到局域网(LAN)1826和/或更大的网络(例如，WAN 1824)的有线/无线连接，以及涉及几个装置(例如，至少两个)的较小的PAN。LAN和WAN网络环境在家庭、办公室(例如，医疗机构办公室、医院办公室)和公司中很常见，并且促进企业范围的计算机网络(如内部网)，所有这些网络都可以连接到全球通信网络(例如，互联网)。
当在LAN网络环境中使用时，计算机1802可以通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1820连接到本地网络。适配器1820可以促进到LAN 1826的有线或无线通信，LAN1826还可以包括连接到LAN 1826的无线访问点(AP)，用于与适配器1820通信。
当在WAN网络环境中使用时，计算机1802可以包括调制解调器1822，或者可以连接到WAN 1824上方的通信服务器，或者具有用于在WAN 2124上方建立通信的其它手段，如通过因特网。调制解调器1822可以是内置或外置的，并且可以是有线或无线装置，其可以经由输入装置接口1818连接到系统总线1808。在联网的环境中，相对于计算机1802或其部分描绘的程序模块可以存储在远程存储器/存储装置中。应理解，示出的网络连接是实例，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它手段。
计算机1802可操作来经由任何数量的协议(包括但不限于NFC、Wi-Fi和/或蓝牙
Figure BDA0003047364880000291
无线协议)与可操作地安置在无线通信中的任何无线装置或实体通信。因此，所述通信可以是与常规网络一样的限定结构，或者仅是至少两个装置之间的自组织通信。
在家庭内或任何位置处的IMD的NFC领域中，NFC可以允许点到点连接到支持NFC的装置。可以使用可以达到距植入的NFC部件3至4厘米内的支持NFC的智能手机、平板电脑或其它装置来促进NFC技术。NFC通常提供424千位每秒(Kbps)的最大数据速率，但是数据速率的范围可以从6.67Kbps到828Kbps。NFC通常以13.56兆赫(MHz)的频率操作。NFC技术通信通常在不超过0.2米(m)的范围内，并且建立时间可以小于0.1秒。可由NFC装置执行低电力(例如，15毫安(mAs))数据读取。
Wi-Fi可以允许在无需电线的情况下在家里的沙发上、酒店房间的床上或工作的会议室连接到互联网。Wi-Fi是类似于蜂窝电话中使用的无线技术，其使得例如计算机的此类装置能够在室内和室外发送和接收数据。Wi-Fi网络使用称为IEEE 802.11(a、b、g、n等)的无线电技术来提供安全、可靠、快速的无线连接。Wi-Fi网络可以用于将计算机相互连接、连接到互联网和有线网络(可以使用IEEE 802.3或以太网)。例如，Wi-Fi网络以11Mbps(802.11a)或54Mbps(802.11b)数据速率在未经许可的2.4和5GHz无线电频带中操作，或者使用含有这两个波段的产品，因此所述网络可以提供类似于许多办公室使用的基本10BaseT有线以太网的真实世界性能。
本文所描述的装置的实例可以采用人工智能(AI)来促进自动化本文所描述的一个或多个特征。这些实例(例如，结合自动识别在添加到现有通信网络之后提供最大价值/益处的所获取的小区站点)可以采用各种基于AI的方案来实现其一个或多个实例。而且，分类器可以用于确定所获取网络的一个或多个小区站点的等级或优先级。分类器是映射输入属性矢量的函数，x＝(x1，x2，x3，x4，…，xn)，到输入属于一个类的置信度，即f(x)＝置信度(class)。此类分类可以采用基于概率和/或统计的分析(例如，分解成分析效用和成本)来预测或推断移动装置期望自动执行的动作。支持矢量机(SVM)是可以采用的分类器的实例。SVM通过在可能输入的空间中寻找超曲面来操作，所述超曲面试图将触发标准与非触发事件分开。直观地，这使得分类对于接近但不同于训练数据的测试数据是正确的。其它有向和无向的模型分类方法包括，例如，朴素贝叶斯、贝叶斯网络、决策树、神经网络、模糊逻辑模型和提供可以采用的不同独立模式的概率分类模型。本文使用的分类还包括用于开发优先级模型的统计回归。
如将容易理解的，一个或多个实例可以采用明确训练(例如，经由通常训练数据)以及隐含训练(例如，经由观察移动装置行为、操作员偏好、历史信息、接收外部信息)的分类器。例如，可以经由分类器配置器和特征选择模块内的学习或训练阶段来配置SVM。因此，(一个或多个)分类器可以用于自动学习和执行许多功能，包括但不限于根据预定标准确定哪个获取的小区站点将使最大数量的用户受益和/或哪个获取的小区站点将为现有通信网络覆盖范围增加最小值等。
如此处所采用的，术语“处理器”可以指基本上任何计算处理单元或装置，其包括但不限于：单核处理器；具有软件多线程执行能力的单处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；采用硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享内存的并行平台。另外，处理器可以指集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑装置(CPLD)、分立栅极或晶体管逻辑、分立硬件部件或设计成执行本文所描述的功能的其任意组合。处理器可以利用纳米级体系结构，如但不限于基于分子和量子点的晶体管、开关和门，以优化空间使用或增强移动装置装备的性能。处理器还可以被实现为计算处理单元的组合。
本文公开的存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为说明而非限制，非易失性存储器可以包括ROM、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括RAM，所述RAM充当外部高速缓冲存储器。作为说明而非限制，RAM有多种形式，如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)、和直接Rambus RAM(DRRAM)。的存储器(例如，数据存储器、数据库)意图包括但不限于这些和任何其它合适类型的存储器。
另外，在一些方面，本文所描述的功能可在专用硬件和/或软件模块内提供。将不同的特征描述为模块或单元意图突出不同的功能方面，并且不必意味着此类模块或单元可以通过单独的硬件或软件部件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可由单独的硬件或软件部件来执行，或者集成在公共或单独的硬件或软件部件内。同样，所述技术可以完全在一个或多个电路或逻辑元件中实现。本公开的技术可在多种装置或设备(包括IMD、外部编程器、IMD和外部编程器的组合、集成电路(IC)或一组IC、和/或位于IMD和/或外部编程器中的分立电路)中实现。
应理解，可以以不同于说明书和附图中具体呈现的组合的组合来组合本文公开的各个方面。还应当理解，根据实例，本文所描述的任何过程或方法的动作或事件可以以不同顺序执行，可以被添加、合并或完全排除(例如，所有描述的动作和事件对于执行技术可能不是必需的)。另外，尽管出于清晰的目的，本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元来执行，但是应当理解，本公开的技术可以由与例如医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。
在一个或多个实例中，可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实现所描述的技术。如果以软件实施，那么功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包含非暂时性计算机可读介质，其对应于有形介质，如数据存储介质(例如，RAM、ROM、EEPROM、闪存或可用于存储呈指令或数据结构形式的期望程序代码并且可由计算机访问的任何其它介质)。
指令可以由一个或多个处理器执行，例如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效的集成或离散逻辑电路。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指任何前述结构或适合于实施所描述技术的任何其它物理结构。而且，技术可完全实施于一个或多个电路或逻辑元件中。

Claims (12)

1.一种可植入装置，其包含：
多个电极；
检测电路，其电耦合到所述电极，所述检测电路被配置成检测由患者组织和所述可植入装置的所述电极之间的接口处的电磁场感应的电压；
通信电路，其被配置成根据通信协议进行无线通信；以及
处理电路，其电耦合到所述检测电路和所述通信电路，其中所述处理电路被配置成：
根据所述通信协议，经由所述通信电路以第一通告速率广播第一组通告；
确定所述检测电路检测到由所述电磁场感应的电压；以及
响应于检测到由所述电磁场感应的电压，根据所述通信协议经由所述通信电路以第二通告速率广播第二组通告，其中所述第二通告速率大于所述第一通告速率。
2.根据权利要求1所述的可植入装置，其中所述通信协议包含
Figure FDA0003047364870000011
低功耗(BLE)协议。
3.根据权利要求1或2所述的可植入装置，其中所述通信协议包含第一通信协议，并且所述电磁场包含根据第二通信协议的唤醒信号，其中所述第二通信协议包含射频(RF)通信协议。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可植入装置，其还包含容纳所述检测电路、所述通信电路和所述处理电路的壳体，其中所述多个电极包含壳体电极。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可植入装置，其还包含感测电路，所述感测电路被配置成经由所述电极感测所述患者的生理信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的可植入装置，其中所述检测电路被配置成基于满足一个或多个标准的电压来检测所述电压，并且响应于满足所述一个或多个标准的所述电压，所述处理电路被配置成以所述第二通告速率传输所述第二组通告。
7.根据权利要求6所述的可植入装置，其中所述一个或多个标准包含包括一个或多个预定频率的电压。
8.根据权利要求6所述的可植入装置，其中所述一个或多个标准包含以预定速率在多个预定频率之间进行调制的电压。
9.根据权利要求6所述的可植入装置，其中所述一个或多个标准包含在多个预定频率之间以至少预定次数进行调制的电压。
10.根据权利要求7所述的可植入装置，其中所述一个或多个预定频率在150千赫至200千赫的范围内。
11.一种系统，其包含：
根据权利要求1至10中任一项所述的可植入装置，其中所述通信电路包含第一通信电路，并且所述处理电路包含第一处理电路；以及
外部装置，其包含：
第二通信电路，其被配置用于根据所述第一通信协议和第二通信协议进行无线通信；以及
第二处理电路，其电耦合到所述第二通信电路，其中所述第二处理电路被配置成：
经由所述第二通信电路传输根据第二通信协议的唤醒信号，所述唤醒信号被配置成生成所述电磁场以在所述患者组织和所述可植入装置的所述电极之间的所述接口处感应电压；以及
经由所述第二通信电路并且响应于传输所述唤醒信号，根据所述第一通信协议以所述第二通告速率接收所述第二组通告。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述外部装置还包含用户接口，所述用户接口被配置成接收用户输入，其中所述第二处理电路还被配置成：
经由所述用户接口接收用户输入；以及
响应于接收到所述用户输入，传输所述唤醒信号。
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