CN116322895A - 经由患者远程控制器将外部通信设备与植入式医疗设备配对 - Google Patents

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Abstract

公开了用于将诸如临床医生编程器(CP)的外部设备与植入式医疗设备(IMD)配对的技术,其涉及使用与IMD配对的远程控制器(RC)。RC被置于CP配对模式,其根据与RC配对的IMD的类型而有所不同。如果IMD是基于RF的,CP配对模式将IMD置于配对模式,从而允许CP经由RF遥测协议直接与IMD连接。如果IMD是基于磁感应的,CP配对模式使RC向CP通告其存在,允许CP经由RF遥测协议连接到RC。因为RC还经由磁感应遥测协议与IMD配对,所以RC充当直通设备,以允许CP和IMD之间的通信。

Description

经由患者远程控制器将外部通信设备与植入式医疗设备配对
技术领域
本申请涉及植入式医疗设备(IMD)系统和方式,其中外部设备可以被配对以与IMD通信。
发明内容
植入式神经刺激器设备是生成电刺激并将其递送到身体神经和组织以治疗各种生物疾病的设备,诸如治疗心律失常的起搏器、治疗心脏纤维颤动的除颤器、治疗耳聋的耳蜗刺激器、治疗失明的视网膜刺激器、产生协调肢体运动的肌肉刺激器、治疗慢性疼痛的脊髓刺激器、治疗运动和心理障碍的皮质和深部脑刺激器以及治疗尿失禁、睡眠呼吸暂停、肩部半脱位等的其他神经刺激器。下面的描述将总体上集中于本发明在深部脑刺激(DeepBrain Stimulation,DBS)或脊髓刺激(Spinal Cord Stimulation,SCS)系统中的使用,诸如在美国专利6,516,227和美国专利申请公开2016/0184591中公开的系统。然而,本发明可以发现适用于任何植入式神经刺激器设备系统。
DBS或SCS系统通常包括图1所示的植入式脉冲发生器(Implantable PulseGenerator,IPG)10。IPG 10包括生物相容性设备外壳12,其容纳电路和电池14,用于为IPG运作提供电力。IPG 10经由形成电极阵列的一个或多个电极引线被耦合到组织刺激电极16。例如,可以使用一个或多个经皮引线18,其具有承载在柔性体上的电极16。在另一示例中,桨状引线20提供位于其大致平坦表面之一上的电极16。引线内的导线被耦合到电极16和可插入到固定在IPG 10上的头部26中的引线连接器24中的近端触点22,该头部可以包括例如环氧树脂。一旦插入,近端触点22连接到引线连接器24内的头部触点28,头部触点28又由馈通销30通过外壳馈通件32耦合到外壳12内的刺激电路36。引线的数量和类型以及这种引线上的电极数量可以根据应用而变化。导电外壳12还可以包括电极。
在SCS应用中,例如对于减轻慢性背痛是有用的,一个或多个电极引线通常被植入患者脊髓中硬脑膜附近的脊柱中,优选地跨越患者脊柱的左侧和右侧。近端触点22隧穿通过患者的组织,到达远处的位置,诸如植入IPG外壳12的臀部,在该位置它们被耦合到引线连接器24。在DBS应用中,例如在帕金森氏症中的震颤的治疗中是有用的,IPG 10通常被植入在患者的锁骨(颈骨)下。经皮引线18隧穿通过颈部和头皮并在其下方,其中电极16通过在颅骨中钻出的孔植入,并定位在例如每个大脑半球中的丘脑底核(subthalamicnucleus,STN)和脚桥核(pedunculopontine nucleus,PPN)中。
IPG 10还可以包括不能完全植入患者体内的功能相似的设备,诸如外部试验刺激仪(External Trial Stimulator,ETS)。ETS具有可植入患者体内但连接到患者外部的电路部分的引线。当使用ETS时,可以对潜在植入患者进行刺激试验,而不需要植入IPG的外壳12。ETS设备在美国公开专利申请2020/0001091中被进一步解释。出于本公开的目的,IPG也应被理解为包括ETS。
IPG 10可以包括天线34a,允许其与随后讨论的多个外部设备进行双向通信。所示的天线34a包括外壳12内的导电线圈,尽管线圈天线34a也可以出现在头部26中。当天线34a被配置为线圈时,与外部设备的通信优选地使用近场磁感应发生,例如使用类似频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)的通信方案。例如,参见美国专利申请公开2015/0080982(描述了FSK在磁感应植入式医疗设备遥测中的应用)。IPG 10还可以包括射频(Radio-Frequency,RF)天线34b。在图1中,RF天线34b显示在头部26内,但它也可以在外壳12内。RF天线34b可以包括贴片、槽或导线,并且可以作为单极或偶极来操作。RF天线34b优选地使用远场电磁波进行通信,并且可以根据任何数量的已知RF通信标准进行操作,诸如蓝牙、Zigbee、WiFi、MICS等。
IPG 10中的刺激通常由脉冲提供,如上文引用的‘091出版物中所述。脉冲可以由IPG中的刺激电路36形成,同样如‘091出版物中所述。刺激电路36可以包括IPG的控制电路38的一部分,或者可以与IPG的控制电路38通信。控制电路38可以包括微控制器、微处理器、现场可编程网格阵列、可编程逻辑器件、数字信号处理器或类似设备。在一个示例中,控制电路38可以包含或包括由德州仪器公司制造的MSP430微控制器设备。控制电路38也可以基于众所周知的ARM微控制器技术。控制电路38可以包括能够执行指令的中央处理单元,这些指令存储在控制电路内的易失性或非易失性存储器中。控制电路38还可以包括专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、与专用集成电路(ASIC)结合操作或被嵌入其中,诸如美国专利申请公开2008/0319497、2012/0095529、2018/0071513或2018/0071520中描述的。控制电路38可以包括具有单晶衬底的集成电路,或者可以包括任何数量的这种集成电路。控制电路38也可以被包括为片上系统(System-on-Chip,SoC)或模块上系统(System-on-Module,SoM)的一部分,其可以包含存储器设备和其他数字接口。
IPG 10还可以包括磁场传感器40,诸如霍尔效应传感器。磁场传感器40还可以包括IPG中的其他设备或电路,例如USP 10,589,090和美国专利申请公开2007/0191914中所教导的。以下进一步解释磁场传感器40在IPG 10中的使用。
图2示出了可以与IPG 10无线通信的各种外部设备,包括患者手持远程控制器(RC)50和临床医生编程器(CP)60。设备50和60都可以用于向IPG 10无线传输信息,诸如刺激程序,也就是用刺激程序对刺激电路36进行编程,以产生具有期望幅度和定时(例如,脉冲宽度和频率)的刺激(例如,脉冲)。设备50和60也可以用于调整IPG 10当前正在执行的刺激程序的一个或多个刺激参数,以更新这些设备中的软件,或将IPG置于不同的操作模式,如下面进一步讨论的。设备50和60还可以从IPG 10无线地接收信息,诸如各种状态信息等。
临床医师编程器(CP)60在美国专利申请公开2015/0360038中被进一步描述,并且可以包括计算设备62,诸如台式机、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、移动智能手机或个人数据助理(PDA)型移动计算设备等。在图2中,计算设备62被示出为膝上型计算机,其包括典型的计算机用户界面装置,诸如屏幕64、鼠标、键盘、扬声器、触笔、打印机等,为了方便起见,没有示出所有这些装置。图2中还示出了CP 60的附件设备,这些设备通常专用于其作为刺激控制器的操作,诸如可耦合到计算设备62上的适当端口(例如,USB端口69)的通信“棒”66。
CP 60中用于与IPG 10通信的天线可以取决于IPG中包括的天线的类型。如果患者的IPG 10包括线圈天线34a,则棒66同样可以包括线圈天线70a,以在小距离处建立近场磁感应通信。在这种情况下,棒66可以被固定在患者附近,诸如通过将棒放置在患者可穿戴的腰带或皮套中并靠近患者的IPG 10。如果IPG 10包括RF天线34b,则棒66、计算设备62或两者同样可以包括RF天线70b以在更大距离处建立通信。
为了对IPG 10的刺激程序或参数进行编程,或以其他方式控制IPG 10,临床医生与计算设备72的显示器64上提供的临床医生编程器图形用户界面(GUI)72进行交互。如本领域技术人员所理解的,GUI 72可以通过执行存储在计算设备72中的临床医生编程器软件74来呈现,该软件可以被存储在设备的非易失性存储器76中。可以通过控制电路78(诸如一个或多个微处理器、微型计算机、FPGA、DSP、其他数字逻辑结构等)来促进在计算设备62中执行临床医生编程器软件74,控制电路78能够在计算设备中执行程序,并且可以包括它们自己的存储器。例如,控制电路78可以包括英特尔公司制造的i5处理器,如在https://www.intel.com/content/www/us/en/products/processors/core/i5-processors.html处所述。这种控制电路78除了执行临床医生编程器软件74和呈现GUI 72之外,还能够经由天线70a或70b进行通信,以将通过GUI 72选择的刺激参数传达给患者的IPG 10。
例如,远程控制器(RC)50可以是例如美国专利申请公开2015/0080982中描述的,并且可以包括专用于与IPG 10一起工作的控制器。RC 50还可以包括通用移动电子设备,诸如移动电话,其已经用医疗设备应用(MDA)编程,允许其作为IPG 10的无线控制器工作,如美国专利申请公开2015/0231402中描述的。与CP 60一样,RC 50包括图形用户界面,其包括显示器52和用于输入命令或选择的装置,诸如按钮56或呈现在显示器上的可选图形元素。RC 50的图形用户界面还使患者能够调整刺激参数,尽管与上述更强大的CP 60相比时,它可能具有有限的功能。RC 50还可以包括锁定屏幕按钮53,其用于在RC进入断电模式之后解锁显示器并以其他方式给RC加电,以及编程按钮55,如下面进一步解释的。
RC 50可以具有一个或多个能够与IPG 10通信的天线。例如,RC 50可以具有能够与IPG 10中的线圈天线34a无线通信的近场磁感应线圈天线54a。RC 50还可以具有能够与IPG 10中的RF天线34b无线通信的远场RF天线54b。RC 50包括控制电路58,其可以类似于CP60中的控制电路,并且包括用于存储软件等的存储器。RC 50通常具有电池(未示出)以提供操作电力,并且这种电池通常是可再充电的(类似于手机)。
IPG 10、RC 50和CP 60除了相互通信之外,还可以与网络80通信。网络80可以包括例如WiFi网关和互联网,并且设备之间的通信可以使用网络80作为中介发生。服务器81可以被连接到网络,该网络例如可以被用于向系统中的各种设备发送刺激程序或其他有用信息(例如,软件更新)。
图2进一步示出了IPG 10的通信系统中的永久条形磁铁90。下面进一步描述条形磁铁90的使用和功能。
附图说明
图1示出了根据现有技术的植入式脉冲发生器(IPG)。
图2示出了根据现有技术,能够与IPG中的刺激进行通信并编程的各种外部设备。
图3示出了与所公开的配对技术一起使用时可能涉及的设备的进一步细节,包括带有MI天线的磁感应(MI)IPG、带有RF天线的射频(RF)IPG以及远程控制器(RC)和临床医生编程器(CP)。
图4A-4D示出了MI IPG与RC或CP之间以及RF IPG与RF或CP之间通信的进一步细节。
图5示出了使用条形磁铁将IPG与外部设备(诸如RC或CP)配对。
图6A-6E示出了使用RC来促进将RF IPG与CP配对,其中RC已确定RF IPG和CP可以直接通信。
图7A-7E示出了使用RC来促进将MI IPG与CP配对,其中RC已确定MI IPG和CP不能直接通信,并且因此通过RC作为中介进行通信。
图8示出了一种算法的流程图,通过该算法,RC促进将未知类型的IPG与CP配对,RC确定IPG的类型,并采取适当的行动,以使IPG和CP直接通信,或通过RC作为中介进行通信。
图9A、图9B和图10A示出了没有IPG被初始连接到RC时CP配对模式的操作。
具体实施方式
图3示出了与所公开的技术一起使用时可能涉及的设备的进一步细节。图中显示了两种不同类型的植入物,它们在拥有的天线类型和支持的通信类型上有所不同。IPG 10a包括磁感应(MI)线圈天线34a,其经由磁感应并使用诸如FSK的通信方案与外部设备通信,如前所述。IPG 10b包括射频(RF)天线34b,其根据适当的RF通信标准(诸如蓝牙或蓝牙低能量(BLE))经由RF遥测与外部设备通信。从这一点出发,假设BLE是系统中使用的相关RF通信标准,尽管也可以使用其他远场通信标准。像10a这样具有MI天线34a的IPG在本领域中被建立,而像10b这样具有RF天线34b的IPG是较新的,并且有望最终在市场上取代像IPG 10a这样的IPG。
图3还包括远程控制器(RC)50。在该示例中,RC 50包括可被用于与MI IPG 10a通信的MI天线54a(经由MI天线34a,例如使用FSK)和可被用于与RF IPG 10b通信的RF天线54b(经由RF天线34b,例如使用BLE)。图3还包括临床医生编程器(CP)60。如前所述,CP 60可以包括一个或多个RF天线70b,其通常与CP的计算设备62集成,但其也可以被连接到计算设备。CP 60可以使用RF天线70b与RF IPG 10b(天线34b,BLE)通信。CP 60还包括通信棒66,通信棒66包括MI线圈天线70a,其可被用于与MI IPG 10a(天线34a,FSK)通信。CP 60和RC 50也可以彼此通信,并且这里最相关的是将使用BLE(经由RF天线54b和70b)进行通信,尽管它们也可以使用磁感应(MI天线54a和70a)进行通信。
这些设备10a、10b、50和60中的每一个的控制电路38a、38b、58和78可以包括存储器104a、104b、112和120或与其通信,存储器104a和104b、112和120存储设备的ID码(IPG1,IPG2,RC1,CP1),以及允许设备与系统中的其他设备通信的可能的其他凭证或证书。这些ID码可以包括或包含各个设备的序列号。该设备还可以包括存储器106a、106b、114和122,这些存储器存储先前已经与它们配对进行通信的设备的ID码(以及其凭证和证书)。例如,假设RC 50先前已经与IPG 10a和10b配对,并因此将这些设备(IPG1、IPG2)的ID码与其他凭证或证书一起存储在存储器114中,以便于将来与这些设备通信。与此一致,IPG 10a和10b还将RC 50(RC1)的ID码存储在它们的存储器106a和106b中。进一步假设CP 60先前没有与RC50或IPG 10a或10b中的任一个配对,并且因此存储器122是空白的。与此一致,IPG 10a和10b以及RC 50不在它们的存储器106a、106b或114中存储CP 60(CP1)的ID码。
设备10a、10b、50和60的控制电路38a、38b、58和78可以包括模式逻辑电路102a、102b、110和118,其被编程为将设备置于不同模式和特定条件下,如下文进一步解释的。例如,IPG 10a和10b可以在正常模式下操作,该正常模式包括IPG激活并向患者提供刺激的基本模式。模式逻辑102a和102b还可以使IPG 10a和10b在配对模式下操作,以允许这些设备被配对用于与诸如RC 50和CP 60的外部设备进行通信。模式逻辑102a和102b还可以发出某些控制信号,这些控制信号可以与这些模式中的一个或多个相关联。例如,IPG复位控制信号可以发出,如下面进一步解释的,并且遥测可以被启用或禁用。模式逻辑102a和102b还可以将IPG置于与此处讨论无关的其他各种模式中。模式逻辑102a和102b至少响应于IPG中的磁场传感器40以及在IPG的天线34a或34b处接收的命令。虽然没有示出,但本领域技术人员将理解,IPG将包括解调电路,以将在天线34a或34b处接收的遥测转换为模式逻辑102可理解的数字信息。
RC 50中的模式逻辑110能够根据RC 50将被配对的系统中的设备将RC 50置于不同的配对模式。例如,当RC 50要与IPG 10a或10b之一配对时,RC 50可以在IPG配对模式下操作。当RC 50要与CP 60配对时,RC 50可以在CP配对模式下操作。模式逻辑110可以响应于编程按钮55,并且该按钮可以被用于将RC置于CP配对模式,如下面进一步描述的。RC也可以在直通模式下操作,如下面进一步解释的。CP 60中的模式逻辑118可以将CP置于配对模式,这可以允许CP与RC 50或IPG 10a和10b中的任一个配对,如下面进一步解释的。
RC 50中的控制电路58还包括存储器116,用于存储关于RC当前与之配对的IPG的信息,即MI IPG 10a(IPG 1)或RF IPG 10b。如下面进一步描述的,RC 50连接到的IPG可以在CP配对模式期间影响RC 50的操作。
特别是关于经由BLE的RF通信,RF IPG 10b、RC 50和CP 60中的模式逻辑102b、110和118可以以中心角色或外围角色操作。这些角色中的操作可以由这些设备中使用的BLE芯片组的编程来决定,这些芯片组可以包括模式逻辑102b、110和118的一部分。如本领域技术人员将理解的,在启动时,这些设备中的模式逻辑将设置设备以这两种角色之一操作。当充当外围角色时,设备能够通告其存在(提供配对数据),并等待中心角色设备以连接到它。当充当中心角色时,该设备能够在接收到其他外围设备的通告数据时扫描其他外围设备以进行连接。在中心角色和外围角色设备连接后,它们分别作为服务器(主机)和客户端(从机)操作。在所公开的系统中,IPG 10b优选地仅充当外围角色,并且CP 60优选地仅充当中心角色,但是这在其他实施方式中可以变化。相比之下,RC 50中的模式逻辑110可以根据情况对RC进行编程,使其以中心或外围角色操作,如下面进一步解释的。请注意,这些角色可以影响所描述的各种模式,并与之相关,如下面进一步解释的。请注意,中心或外围角色的操作与MI IPG 10a无关,因为该设备缺乏BLE通信能力。然而,IPG 10a优选地通常与系统中的外围角色一致地操作。
图4A-4D示出了不同类型IPG与RC 50或CP 60之间的通信细节。在图4A中,MI IPG10a与RC 50通信,并且因为IPG只有磁感应线圈天线34a,所以它经由MI通信链路120a(例如,FSK)与RC 50的MI天线54a通信。在图4B中,RF IPG 10b与RC 50通信,并且因为IPG只有RF天线34a,所以它经由RF通信链路120b(例如,BLE)与RC 50的RF天线54b通信。在图4C中,MI IPG 10a与CP 60通信,其MI天线34a经由MI通信链路120a(例如,FSK)与附接到CP 60的棒66中的MI天线70a通信。在图4D中,RF IPG 10b与CP 60通信,其RF天线34b与CP的计算设备62中或附接到CP的计算设备62的RF天线70b通信。请注意,图4D中没有必要使用棒。因为磁感应发生在较短的距离处,所以通信链路120a(图4A和图4C)要求相关设备彼此相对靠近,诸如相距不超过约18英寸。相比之下,因为RF遥测可以在更长的距离处发生,所以通信链路120b(图4B和图4D)允许相关设备相距更远,诸如高达25英尺。
图5示出了外部设备(RC 50或CP 60)如何被配对用于与IPG 10a或10b进行通信。虽然这些设备之间的配对可以以不同的方式发生,但在该示例中,使用了条形磁铁90(图2),这也会在将IPG置于配对模式之前复位IPG。这里假设配对类似地发生在MI IPG 10a和RF IPG 10b中,但是应当注意,这些不同类型的IPG也可以涉及不同配对方案的使用。请注意,如关于图4A-4D所解释的,图5中配对时涉及的通信天线将取决于所讨论的设备。例如,当RF IPG 10b与RC 50配对时,这将涉及使用RF天线34b和54b(图4B);当MI IPG 10a与CP60配对时,这将涉及在棒66中使用MI天线34a和MI天线70b(图4C)等。
按时间顺序讨论配对模式,并且在t0处,假设IPG在正常模式下操作。在正常模式中,IPG被控制(由模式逻辑102a或102b)以提供正常刺激。正常模式下正常遥测也被启用,其他IPG功能也与此处提及的无关。当正常遥测被启用时,IPG可以与IPG 100已经配对的外部设备自由通信,必要时交换先前存储的凭证或证书。优选地,为了节省IPG中的功率,通过在发出的短监听窗口(例如,10ms)期间且以大约1秒的周期周期性地向IPG中的天线34a或34b以及任何相关联的通信电路(例如,调制和解调电路)供电来启用正常遥测。配对外部设备如何进行正常遥测取决于要建立的连接类型和管理该连接的通信标准。例如,如果蓝牙或蓝牙低能量(BLE)被用于连接,则IPG 10b可以在每个监听窗口期间监听来自外部设备的广播。在从外部设备接收到适当的凭证(诸如外部设备的ID码)后,可以建立通信会话,此时IPG可以连续地为其天线34a或34b以及相关联的通信电路供电,直到通信会话结束。尽管图5中没有列出,IPG也可以周期性地传送其存在的指示,以允许外部设备检测IPG。
在时间t1处,条形磁铁90被放置在IPG上方(或附近)。IPG中的磁场传感器40检测由条形磁铁90产生的磁场,并向模式逻辑102a或102b提供磁场存在的信息。模式逻辑监视传感器40的输出,以确定在一段时间段内,诸如2秒或更长的时间,是否持续检测到磁场。优选要求持续磁场存在一段时间,以确保IPG不会因患者可能暴露于其中的瞬时磁场而被无意地置于配对模式。
如果条形磁铁90在该时间段(例如,2秒)存在,则模式逻辑102a或102b在时间t2处发出复位。IPG 100中的不同功能可以在复位时受到影响。例如,复位可以禁用刺激电路36,并且因此停止正常刺激。在这方面,条形磁铁90通过为患者提供用于在紧急情况下停止刺激的手段而充当安全设备。例如,如果由IPG提供的刺激被证明对患者是有问题的,并且患者不能使用他们的外部设备快速地补救这种情况,则条形磁铁90提供了容易停止刺激的快速且安全的手段。在这方面,注意,如果磁场存在并且由磁场传感器40检测到的时间长于两秒的时间段,则模式逻辑102a或102b将保持IPG复位(从t2到t3),直到移除条形磁铁90。因此,遇到问题的患者可以简单地保持条形磁铁90持续接近IPG以保持其复位,并防止潜在的有问题的刺激再次发生。(在这种情况下,IPG患者通常会立即预约见他的医生,以试图纠正问题)。在USP 8473070中进一步讨论了使用条形磁铁90引起复位,以及当发出这种复位时IPG 100中可能发生的动作。
在时间t3处,条形磁铁90从IPG移除,并且因此传感器40停止检测其磁场。然后,一旦复位程序完成(这可能需要几秒钟),模式逻辑102a或102b使IPG 100退出复位。在退出复位时,模式逻辑102a或102b再次启用正常刺激,并且这里最重要的是也自动使IPG进入配对模式。
在配对模式下,IPG尝试与外部设备配对。根据所涉及的通信技术(MI v.RF)和可以与这些技术一起使用的标准,IPG 10a或10b在配对模式期间如何操作可以不同。然而,这里可以假设IPG 10a和10b通常在配对模式下类似地操作。在配对模式期间,IPG 10a和10b将周期性地广播配对数据。如果使用BLE IPG 10b,则该设备将在外围模式下操作,并且其配对数据将包括其通告数据,如上所述。为了节省电力,这种配对数据可以在传输窗口期间周期性地广播,诸如每0.5秒。在一个示例中,配对数据可以包括IPG的ID码或序列号(“IPG1”或“IPG2”;存储器104a或104b),外部设备可以识别(如果存储在存储器114或122中)。配对数据还可以包括认证所需的附加数据,这可能是允许IPG与先前未知的外部设备配对所必需的。在这方面,配对数据可以取决于要建立的连接的类型和管理该连接的通信标准。例如,如果使用蓝牙或BLE,则该标准将规定要由IPG10b广播的配对数据的细节。在配对模式期间,IPG 100仍然可以接收来自先前与IPG配对的外部设备的通信,并且如果发生这种情况,则在IPG处退出配对模式。
在时间t4处,假设外部设备(RC 50或CP 60)存在(即,接近IPG)并且能够与IPG配对。用户在外部设备的GUI处选择IPG配对模式以扫描可用的IPG,接收广播配对数据,并在GUI上填充IPG(例如,IPG1)用于的可能连接。然后,用户可以选择与IPG连接,以将外部设备与IPG配对。如果配对数据包括外部设备已知的IPG数据,诸如IPG的ID码,则可以简化与IPG的配对和连接。如果配对数据不包括外部设备已知的IPG数据,则可能需要额外的认证数据来允许设备配对。例如,用户可能需要在外部设备的GUI中输入IPG的密码或PIN,或者认证可以通过在认证程序的一部分处交换安全密钥而自动发生。再次,配对数据和为允许外部设备连接到新IPG而交换的数据的细节可以根据所使用的通信标准而不同,这在不同的实施方式中可以变化。
IPG优选不会无限期地在配对模式下操作。在这方面,配对模式持续时间可以用IPG的控制电路38a或38b和/或模式逻辑102a或102b来设置和存储。该配对模式持续时间优选地足够长,以给外部设备的用户时间来使用RC的GUI完成配对程序,如刚刚解释的。在一个示例中,配对模式持续时间可以是大约2分钟。在配对模式持续时间到期之后,模式逻辑102a或102b优选地使IPG回复到其正常模式下的操作。为了简单起见,图中省略了关于该配对模式持续时间的细节。
一旦IPG和外部设备在时间t4处配对并连接,IPG控制电路38a或38b中的模式逻辑102a或102b可以使IPG退出配对模式,并自动进入正常模式。因此,在t3处开始的正常刺激可以继续,并且可以用现在配对的外部设备启用正常遥测。虽然没有示出,但IPG和外部设备都可以存储与现在与之配对的设备相关的信息,例如,通过在存储器106a、106b、114或122中存储关于另一设备的相关信息(图3),并且如果这是IPG与外部设备第一次配对,则这可能特别有用。
通常,无论患者具有何种类型的IPG 10a或10b,IPG 10b或10a与患者的RC 50的配对都是相对直接的。如刚刚解释的,患者可以使用条形磁铁90将IPG 10a或10b置于配对模式,并且RC 50可以与这些类型的IPG中的任一个连接,因为RC 50具有两种类型的天线(MI天线54a和RF天线54b)。不涉及使用条形磁铁90的其他配对机制也可以被用于将RC 50与IPG 10a或10b配对。
然而,将患者的IPG与CP 60配对所涉及的困难是本发明人更关心的。当患者出现在临床医生的办公室时,例如为了IPG重新编程,IPG将需要与CP 60配对,以允许临床医生控制IPG。但是患者和临床医生都不知道植入患者体内的IPG类型。这可能会导致混乱和猜测。例如,如果患者具有带有MI线圈天线34a的MI IPG 10a,则棒66需要被连接到CP 60并放置在患者的IPG 10a附近(图5C)。如果患者具有带有RF天线34b的RF IPG 10b,则棒66是不必要的(图5D)。在可以建立成功的配对之前,临床医生可能必须尝试使用CP的两个天线(棒66中的MI天线70a和计算设备62中的RF天线70b)进行配对。
此外,即使已知IPG的类型,如前所述与CP 60的配对可能不是最佳的,特别是当条形磁铁90被用作配对程序的一部分时。如前面关于图5所述,条形磁铁90可被用于启用IPG中的配对模式,但也可以使IPG复位。复位IPG会导致刺激治疗停止(t2,图5),并且因此配对过程可以剥夺患者的刺激治疗。这对DBS患者尤其有问题,因为即使刺激治疗的短暂停止也会导致他们的症状(例如,震颤)迅速恢复。
此外,发明人认为与CP 60一起使用棒66是不期望的。如前所述,当IPG包括磁感应线圈天线34a时,棒66被用于通信,如IPG 10a中(图4C)。棒66包括通信系统中的附加设备,该附加设备制造成本高并且对于临床医生来说使用起来很麻烦。此外,本发明人相信IMD行业将不再使用磁感应遥测(IPG 10a),而转向使用RF遥测(IPG 10b),从而使棒66的使用在未来变得不那么重要。然而,随着这种市场转变的发生,MI IPG 10a将在患者群体中持续存在一段时间,并且CP 60因此必须仍然能够与这种传统设备通信。如果CP 60可以在不使用棒66的情况下与传统MI IPG 10a和更现代的RF IPG 10b通信,则这将是优选的。
为了促成这些目标,发明人公开了一种通信系统,该通信系统被编程为允许CP 60在不使用棒66的情况下与MI IPG 10a或RF IPG 10b通信,即使在临床医生或患者不知道IPG的类型时。CP和IPG之间的通信通过使用RC 50而得到促进。假设RC 50与所讨论的IPG配对,并且因此RC 50通过用于与配对的IPG通信的天线了解(即使临床医生不了解)患者中存在的IPG的类型。例如,如果RC 50使用其MI天线54a与IPG通信,则RC 50理解IPG是MI IPG10a;如果RC 50使用RF天线54b与IPG通信,则RC将理解IPG是RF IPG 10b。
当需要连接CP 60以与IPG通信时,临床医生可以在RC 50处选择CP配对模式(RC50充当中心角色)。RC 50和系统中采取的后续行动将根据RC 50对其配对的IPG类型的理解而变化。
如果RC 50理解其自身与RF IPG 10b配对,则CP配对模式的选择将把IPG 10b置于配对模式(处于外围角色),并且因此IPG 10b将开始通告其存在。当IPG 10b进入配对模式时,RC 50可以从IPG 10b断开连接。CP 60(处于中心角色)现在可以经由其RF天线70b直接扫描IPG 10b并与其连接。
相反,如果RC 50理解其自身与MI IPG 10a配对,则CP配对模式的选择将导致RC50以外围角色重新配置自己。因此,RC 50将开始通告其存在(在RF天线54b处),同时仍保持与IPG 10a配对(经由MI天线54a)。CP 60(处于中心角色)现在可以经由其RF天线70b扫描RC50(以及与其配对的IPG 10a)并与其连接。实际上,RC 50现在既经由其RF天线54b与CP 60配对,又经由其MI天线54a与IPG 10a配对。一旦发生这种情况,RC 50可以将其自身置于直通模式,在该模式中,RC 50的控制电路58将经由天线54a将在天线54b处从CP 60接收的任何通信传递到IPG 10a,反之亦然。给定与其天线54a和54b一起使用的通信方案的差异(例如FSK v.BLE)的情况下,当在直通模式下操作时,控制电路58可以根据需要重新格式化数据。这样,CP 60能够使用RC 50作为直通设备来与IPG 10a通信。
这为临床医生提供了一个无缝过程,临床医生只需要将RC 50设置为CP配对模式,并在CP 60处使用GUI,然后直接与IPG 10b或已与IPG 10a配对的RC 50连接。此外,棒66的使用在系统中是不必要的,并且可以省去。
图6A-6E示出了在RC 50中使用CP配对模式将CP 60与RF IPG 10b配对。在该示例中,设备之间的通信本质上是RF(例如,BLE),并且因此在IPG 10b、RC 50和CP 60中使用天线34b、54b和70b。
假设在时间t4处,RC 50使用它们的RF天线54b和34b与IPG 10b配对,如前面关于图5所述。注意,RC 50理解它与RF IPG 10b配对,因为它当前将使用其RF天线54b与RF IPG10b通信。RC 50中的控制电路58可以将该事实记录在存储器116(图3)中,如前所述。此时,IPG 10b处于其正常模式,正在提供刺激,并且通过配对的RC 50启用遥测。如前所述,RC 50以中心角色操作。
在时间t5处,临床医生可以使用RC 50的GUI选择CP配对模式。这可以以不同的方式发生,如图6B所示。在左侧,临床医生选择了配对菜单,该菜单提供CP配对模式作为可选选项。在右侧,显示了RC的锁定屏幕。如本领域技术人员将理解的,在RC 50不活动一段时间之后,RC 50可以进入断电模式。当按下RC上的按钮时,显示锁定屏幕,并且用户可以选择解锁按钮53以激活设备。可替选地,并且与此相关,当显示锁定屏幕时,用户可以按下编程按钮55以进入CP配对模式。这些只是示例,并且可以使用RC的GUI以不同的方式将RC 50置于CP配对模式。
此时,RC 50可以确定其当前配对的IPG的类型。如前所述,这可以通过检查存储器116的内容来发生(图3)。这里假设RC 50已经确定其连接到RF IPG 10b,这导致CP配对模式以不同方式操作(比较稍后描述的图7A-7E)。
再次参考图6A,RC 50向IPG 10b传送CP配对模式命令130。如果需要,该命令将IPG10b置于外围角色(IPG 10b可能已经以外围角色操作)。进一步响应于CP配对模式命令130,IPG 10b向RC 50发送CP模式确认(ACK)132。此后,IPG 10b进入其配对模式,这可以通过在传输窗口期间周期性地广播配对数据134而如前所述发生。注意,IPG 10b的磁场传感器40未被涉及,并且因此,优选地,IPG 10b不复位(比较图5),并且刺激继续。响应于接收到CP模式ACK 132,RC 50可以从IPG 10b断开连接。RC 50的GUI优选地在屏幕上显示消息,以通知临床医生IPG 10b(IPG2)现在已经被置于配对模式,并且可用于CP 60处的连接,如图6C所示。
再次参考图6A,在时间t6处,假设CP 60已经被带到IPG 10b附近,IPG 10b继续从RF天线34b广播其配对数据134。用户现在可以在CP的GUI中输入一个选项来扫描设备,如图6D所示。一旦CP 60在其RF天线70b处接收到配对数据134并将IPG 10b(IPG2)填充为可连接设备,用户可以选择与该设备连接,这使得CP 60向IPG 10b传送连接请求136。此时,CP 60和IPG 10b可以尝试配对。如前面所讨论的,这种配对的细节可能取决于所使用的通信标准或方案(例如,BLE),并且可能需要额外的认证,特别是如果CP 60和IPG 10b先前没有配对。
一旦CP 60和IPG 10b配对,IPG 10b可以退出配对模式并自动进入正常模式,包括启用与现在配对的CP 60的遥测。CP 60此时可以显示关于与IPG 10b连接的信息,如图6E所示。该信息可以包括所建立的连接的类型(例如,RF或BLE),以及从IPG 10b的BLE芯片组的CP 60报告的信号强度的指示(例如,条数)。临床医生现在可以使用CP 60对患者的IPG 10b进行编程并从其接收信息。注意,刺激持续不减,并且CP的棒66未被使用。
图7A-7E示出了在RC 50中使用CP配对模式将CP 60与MI IPG 10a配对。在该示例中,RC 50和IPG 10a之间的通信本质上是磁感应的(例如,FSK),并且因此当这些设备通信时使用天线54a和34a。相比之下,RC 50和CP 60之间的通信本质上是RF(例如,BLE),并且因此当这些设备通信时使用天线54b和70b。因为在RC 50和IPG 10a之间使用MI通信,所以请注意,RC 50应保持相对靠近患者(例如,18或更少)。
再次假设在时间t4处,RC 50使用它们的MI天线54a和34a与IPG 10a配对,如前面关于图5所述。注意,RC 50理解它与MI IPG 10a配对,因为它当前将使用其MI天线54a与MIIPG 10a通信。同样,RC 50中的控制电路58可以将这一事实记录在存储器116中(图3)。此时,IPG 10a处于正常模式,正在提供刺激,并且通过配对RC 50启用遥测。如前所述,RC 50以中心角色操作。关于磁感应通信,RC 50充当主角色,IPG 10a充当从角色。
在时间t7处,临床医生可以使用RC 50的GUI选择CP配对模式。这可以以不同的方式发生,如参考图6B已经讨论的。此时,RC 50可以确定其当前配对的IPG的类型。如前所述,这可以通过检查存储器116的内容来发生(图3)。这里假设RC 50已确定其连接到MI IPG10a,这导致CP配对模式以不同于先前描述的方式操作(图6A-6E)。
此时,就来自其RF天线54b的RF通信而言,RC 50中的模式逻辑110可以切换到外围角色的操作。(注意,就经由MI天线54a与IPG 10a的磁感应通信而言,RC仍然作为主机操作)。当RC 50进入外围角色时,RC 50(而不是IPG 10a)进入配对模式,目标是最终与CP 60配对。因此,RC 50可以在传输窗口期间周期性地广播配对数据140(来自RF天线54b)。RC 50还可以在其GUI上显示RC 50现在已准备好与CP 60连接,如图7B所示。
请注意,RC 50和IPG 10a仍然经由MI天线54a和34a之间建立的MI通信链路配对。这样,IPG 10a继续在正常模式下操作,并且MI遥测(FSK)继续与配对的RC 50一起启用。此外,IPG 10a没有复位,并且因此刺激继续。
再次参考图7A,在时间t8处,假设CP 60已经被带到RC 50附近,RC 50继续从RF天线54b广播其配对数据140。用户现在可以在CP的GUI处输入一个选项来扫描设备,如图7C所示。一旦CP 60在其RF天线70b处接收到配对数据140,它就可以将RC 50填充为可连接设备(例如,通过显示其ID码RC1)。注意,配对数据140可以包括RC 50的ID码,并且可选地还可以包括IPG 10a的ID码(IPG1)(这是RC已知的,因为IPG 10b当前通过磁感应配对)。额外提供IPG的ID码作为配对数据140的一部分是有用的,因为这可以使图7C中的连接选项更容易理解。例如,通过如图7C所示将可连接设备显示为“RC1(IPG1)”,临床医生可以理解,虽然CP60在技术上将与RC 50(RC1)配对,但这种配对将允许CP 60与IPG 10a(IPG1)通信。换言之,对于所有意图和目的,临床医生可以理解CP 60可以有效地与IPG 10a配对,尽管是经由RC50间接配对。此时,用户可以选择与RC 50(IPG 10a)连接,这使得CP 60向RC 50传送连接请求142。
此时,CP 60和RC 50可以尝试配对,并且如前所述,这种配对的细节可能取决于所使用的通信标准或方案(例如,BLE),并且可能在所需的认证方面有所不同。一旦CP 60和RC50配对,CP 60可以在此显示关于与RC 50和(可选地)IPG 10a的连接的信息,如图7D所示。该信息可以包括所建立的连接的类型(例如,BLE和FSK),以及信号强度的指示(例如,条数)。注意,关于RC 50和IPG 10a之间的MI连接的信号强度的信息可以在IPG 10a的控制电路38a的RC的控制电路58处被确定,并且被传送到现在配对的CP 60。
一旦CP 60和RC 50配对,RC 50可以退出CP配对模式,并且在其模式逻辑110的控制下,优选地自动进入直通模式。当在直通模式下操作时,RC 50的控制电路58被编程为将在RF天线54b处从CP 60接收的任何RF数据144作为MI数据146从MI天线54a重新发送。类似地,RC 50的控制电路58将在MI天线54a处从IPG 10a接收的任何MI数据148作为RF数据150从RF天线54b重新发送。注意,当在直通模式下操作时,控制电路58可能需要在重传之前重新格式化它接收的数据(例如,从BLE格式到FSK或格式,反之亦然)。本质上,当在直通模式下操作时,RC 50简单地充当中继器以在CP 60和IPG 10a之间传递数据,根据需要重新格式化数据。注意,RC 50的GUI可以反映它何时在直通模式下操作,如图7E所示。优选地,当在直通模式下操作时,RC 50的GUI是不活动的,并且不能接受用户输入。
临床医生现在可以使用CP 60经由RC作为中介对患者的IPG 10a进行编程并从其接收信息。注意,IPG 10a通过图7A中所述的过程在其正常模式下操作,并经由磁感应继续与RC 50配对。因此,刺激持续不减,并且IPG未复位。此外,请注意,CP的棒66未被使用,并且与IPG 10a的通信是启用的,即使IPG 10a通过磁感应进行通信,其另外与CP的RF天线70b不兼容。
图8提供了所公开的将CP与未知类型的IPG配对的技术的概要。在步骤200处,RC50被配对到IPG。这可以使用图5的过程或任何其他配对过程来发生。在步骤202处,希望使用她的CP 60与IPG通信的用户(临床医生)将CP 50置于RC 50处的“CP配对模式”。如前所述(例如,图6B),这可以以不同的方式发生。在步骤204处,RC 50确定配对的IPG 10的类型,例如,IPG是像IPG 10a的MI IPG还是像IPG 10b的RF IPG。如前所述,这可以包括检查RC 50中的存储器116的内容。
如果RC 50确定IPG是能够与CP 60直接通信的RF类型,例如IPG 10b,则然后在步骤206处RC 50向IPG 10b发送CP配对模式命令130。在步骤208中,RC 50等待IPG 10b传送CP模式ACK 132,并且RC与IPG 10b断开连接,并且优选地显示IPG 10b准备好连接到CP 60的消息(图6C)。IPG 10b开始广播其配对数据134。在步骤210处CP 60接收配对数据134,并向IPG 10b传送连接请求136。这使得CP 60和IPG 10b在步骤212处配对,从而允许这些设备使用管理它们的连接的RF通信方案(诸如BLE)进行通信。随着CP 60现在与IPG 10b配对,临床医生现在可以使用CP的GUI来传送操作程序,诸如用于IPG 10b的刺激程序,或者传送对用于IPG 10b的操作程序的调整(例如,调整其刺激参数中的一个或多个,诸如幅度、脉冲宽度或频率)。可替选地或附加地,临床医生现在可以使用CP的GUI来传送IPG 10b的更新,以接收指示IPG 10b的状态的信息,或者以其他方式与IPG 10b通信以达到任何有用的目的。
如果在步骤204处,RC 50确定IPG是不能与CP 60直接通信的MI类型,例如IPG10a,则在步骤214处RC 50切换到外围角色,并且开始经由RF通信链路(来自天线54b)向RC50广播其配对数据140。RC 50仍然通过其磁通信链路(来自天线54a)与IPG 10a配对。在步骤216处CP 60(处于中心角色)接收配对数据140,并向RC 50发送连接请求142。这使得CP60和RC 50在步骤218处配对,从而允许这些设备使用管理它们的连接的RF通信方案(诸如BLE)进行通信。配对后,RC 50在步骤220处进入直通模式(图7E),如前所述,该模式在MI和RF通信链路之间重新格式化和重新发送接收到的数据。再次,随着CP 60现在与IPG 10b(间接)配对,临床医生现在可以使用CP的GUI向IPG 10a传送操作程序或调整,以传送更新,以接收状态信息等。
至此,已经假设当RC 50配对或链接用于与IPG 10a或10b通信时,在RC 50处使用CP配对模式。然而,这不是严格必要的,并且CP配对模式也可以被用于定位CP 60可以连接到的IPG。这从图9A开始显示。在RC 50处选择CP配对模式后(300),RC 50可以确定其当前是否与IPG配对(302)。如果是(303),则过程可以移动到图8中的步骤204,如上所述,该步骤确定连接到RC 50的IPG的类型,并且然后根据确定的类型将CP 60与IPG连接。
如果RC 50当前没有与IPG配对(302),则RC 50可以在步骤310-314中与CP 60配对,类似于图8中步骤214-218中发生的情况。此时,CP 60可以指示RC 50使用其MI天线54a来扫描MI IPG 10a(315),RC 50在步骤304中执行此操作。在步骤306处,RC 50确定是否已经定位了任何MI IPG 10a,并且经由建立的RF通信链路向CP 60报告定位的MI IPG 10a(如果有的话)(308)。CP 60接收该信息(316),并评估是否已经定位MI IPG 10a(318)。
后续步骤在图9B中示出,但在回顾这些步骤之前,先简要参考图10A。图10A示出了可以执行图9A的步骤的不同方式,并且有利地并行执行一些步骤。当RC 50确定其没有与IPG配对时(302),RC经由其MI天线54a自动开始扫描MI IPG 10a(304),并经由其RF天线54b并行地开始与CP 60的配对过程(310-314)。一旦定位的MI IPG已经被确定(308),则它们经由RF通信链路被报告给CP 60(316)。因此,图10A与图9A的不同之处在于,CP 60没有明确指示RC 50扫描MI IPG 10a;相反,RC 50在步骤304处自动执行此操作。图10A中的并行处理可以使CP配对模式的操作比图9A中的更快。
无论是图9A还是图10A的步骤被使用,CP 60确定RC 50是否已经定位了任何MIIPG 10a(318),如图9B的顶部所示。如果是,CP 60可以在其GUI处填充该MI IPG 10a,并且用户可以选择连接到它(320)。此时,CP 60可以指示RC 50经由其MI天线54a正式连接到所定位的MI IPG 10a(322)。一旦RC 50和MI IPG 10a已经连接,RC 50就可以向CP发送连接的确认(324)。此后,RC 50可以如前所述进入其直通模式,以允许CP 60经由RC与MI IPG 10a通信。注意,步骤322和324可以是可选的:一旦RC 50已经定位并且因此可以与MI IPG 10a通信,CP 60可能不需要指示RC 50和MI IPG 10a之间的连接(322),或者RC 50不需要向CP60确认该连接(324)。相反,RC 50可以进入直通模式(326)以允许CP到IPG通信。
如果没有定位到MI IPG 10a(318),则可能仍然存在CP 60可以与之通信的RF IPG10b,即使这种IPG 10b目前不为RC 50所知或不与RC 50配对。在这方面,CP 60可以使用其RF天线70b扫描RF IPG 10b(330)。如果没有定位到RF IPG,则CP配对过程可以结束,或者操作可以迭代地返回到图9A中的步骤315,CP 60再次指示RC 50扫描MI IPG 10a(331)。如果CP 50确实定位了RF IPG 10b(330),则可以在CP的GUI处填充该IPG 10b用于连接(332)。用户然后可以选择连接到该IPG 10b,并且CP 60可以向所讨论的RF IPG 10b提交连接请求136(334)。因为CP 60一次只能经由RF连接到一个设备,所以CP 60此时也可以与RC 50断开连接(334)。在接收到连接请求136后,RF IPG 10b和CP现在被配对,CP 60能够直接向IPG10b发送指令或数据。
应当注意,所描述的CP配对模式的应用不一定需要使用RF和MI通信格式或标准。相反,该技术可以应用于可以在CP 60和IPG处使用的任何不同类型的通信,包括不同的RF和/或MI通信类型。此外,当处于直通模式时,RC 50不需要以不同的格式传递通信。例如,当处于直通模式时,RC可以将来自一个设备(例如,CP 60)的BLE通信作为BLE通信传递到另一个设备(IPG)。
此外,注意,RC 50可以被用于扫描其他RF IPG 10b,即使它与CP 60配对,并且即使它经由其RF天线54a与MI IPG 10a配对。这对于提供填充可能的RF IPG 10b以用于在CP60处的连接的不同手段是有用的,并且因此CP配对模式可以被用于提供到多于一个IPG的可能连接。如果患者具有CP 60必须控制的两个IPG,这可能特别有用。

Claims (45)

1.一种用于使用第一外部设备将第二外部设备配对以与植入式医疗设备(IMD)通信的方法,所述方法包括:
(a)在所述第一外部设备处接收第一输入以配对所述第二外部设备以用于与所述IMD通信;
(b)响应于所述第一输入,沿着第一通信链路从所述第一外部设备向所述IMD传送第一命令,其中,所述第一命令使所述IMD进入配对模式,由此所述IMD广播配对数据;
(c)在所述第二外部设备处从所述IMD接收所述配对数据;以及
(d)在所述第二外部设备处接收第二输入,其中,所述第二输入使得所述第二外部设备配对以沿着第二通信链路与所述IMD通信。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在步骤(a)之前,所述第一外部设备被配对用于与所述IMD通信。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(b)还包括在所述外部设备处从所述IMD接收对所述第一命令的确认。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一外部设备响应于接收到所述确认而断开所述第一通信链路。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,在断开与所述IMD的通信时,所述第一外部设备显示通知用户所述第二外部设备能够配对以与所述IMD通信的消息。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,还包括(e)沿着所述第二通信链路从所述第二外接设备传送用于所述IMD的操作程序或对用于所述IMD的操作程序的调整。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,在步骤(d)中,所述第二输入使第二命令从所述第二外接设备传送到所述IMD。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,沿着所述第一通信链路和第二通信链路的通信使用相同的通信标准而发生。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述相同的通信标准包括蓝牙或蓝牙低能量。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中,所述IMD包括被配置为向患者提供刺激的植入式刺激设备(ISD)。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述ISD能够在整个所述方法中持续地向所述患者提供所述刺激。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,还包括在步骤(d)之后,在所述第二外部设备上显示所述第二外部设备被配对以沿着所述第二通信链路与所述IMD通信的指示。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述指示指示了沿着所述第二通信链路的通信强度。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其中,步骤(b)还包括,响应于所述第一输入,在所述第一外部设备中确定所述IMD能够与所述第二外部设备直接通信,并且然后传送所述第一命令。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法,其中,所述第一外部设备包括患者远程控制器,并且其中,所述第二外部设备包括临床医生编程器。
16.一种用于使用第一外部设备将第二外部设备配对以与植入式医疗设备(IMD)通信的方法,其中,所述第一外部设备最初被配对以沿着第一通信链路与所述IMD通信,所述方法包括:
(a)在所述第一外部设备处接收第一输入以将所述第二外部设备配对以与所述IMD通信;
(b)响应于所述第一输入,在所述第一外部设备处进入配对模式,由此所述第一外部设备广播配对数据;
(c)在所述第二外部设备处从所述第一外部设备接收所述配对数据;
(d)在所述第二外部设备处接收第二输入,其中,所述第二输入使所述第二外部设备配对以沿着第二通信链路与所述第一外部设备通信;以及
(e)在所述第一外部设备处进入直通模式,其中,在所述直通模式下,在所述第一外部设备处沿着所述第二通信链路从所述第二外部设备接收的通信从所述第一外部设备沿着所述第一通信链路被传递到所述IMD,从而将所述第二外部设备配对以与所述IMD通信。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,在所述直通模式下,在所述第一外部设备处沿着所述第一通信链路从所述IMD接收的通信沿着所述第二通信链路从所述第一外部设备被传递到所述第二外部设备。
18.根据权利要求16或17所述的方法,其中,步骤(b)还包括在所述第一外部设备处显示通知用户所述第二外部设备能够与所述第一外部设备配对的消息。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法,还包括(f)沿着所述第二通信链路和第一通信链路从所述第二外部设备传送用于所述IMD的操作程序或对用于所述IMD的操作程序的调整。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的方法,其中,在步骤(d)中,所述第二输入使第二命令从所述第二外接设备传送到所述第一外接设备。
21.根据权利要求16-20中任一项所述的方法,其中,沿着所述第一通信链路和第二通信链路的通信使用各自的第一通信标准和第二通信标准而发生。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述第二通信标准包括RF通信标准,诸如蓝牙或蓝牙低能量,并且其中,所述第一通信标准通过沿着所述第一通信链路的磁感应来承载。
23.根据权利要求16-22中任一项所述的方法,其中,所述第一外部设备包括用于沿着所述第一通信链路进行通信的第一天线和用于沿着所述第二通信链路进行通信的第二天线。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述第一天线包括磁感应线圈天线,并且其中,所述第二天线包括RF天线。
25.根据权利要求16-24中任一项所述的方法,其中,所述IMD包括被配置为向患者提供刺激的植入式刺激设备(ISD)。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,所述ISD能够在整个所述方法中持续地向所述患者提供所述刺激。
27.根据权利要求16-26中任一项所述的方法,还包括在步骤(d)之后,在所述第二外部设备上显示所述第二外部设备被配对以沿着所述第二通信链路与所述第一外部设备通信的指示,或者还包括在步骤(d)之后,在所述第二外部设备上显示所述第二外部设备被配对以沿着所述第一通信链路和第二通信链路与所述IMD通信的指示。
28.根据权利要求16-27中任一项所述的方法,其中,步骤(b)还包括:响应于所述第一输入,在所述第一外部设备中确定所述IMD不能够与所述第二外部设备直接通信,并且然后在所述第一外部设备处进入所述配对模式。
29.根据权利要求16-28中任一项所述的方法,其中,在步骤(a)中,所述第一外部设备以中心角色操作,并且其中,步骤(b)还包括响应于所述第一输入,将所述第一外部设备切换为以外围模式操作。
30.根据权利要求16-29中任一项所述的方法,其中,所述第一外部设备包括患者远程控制器,并且其中,所述第二外部设备包括临床医生编程器。
31.一种用于使用第一外部设备将第二外部设备配对以与植入式医疗设备(IMD)通信的方法,其中,所述第一外部设备最初被配对以沿着第一通信链路与所述IMD通信,所述方法包括:
(a)在所述第一外部设备处接收第一输入以将所述第二外部设备配对以与所述IMD通信;
(b)响应于所述第一输入,在所述第一外部设备中确定所述IMD是否能够与所述第二外部设备直接通信;
(c)如果所述IMD能够与所述第二外部设备直接通信,则
(c1)沿着所述第一通信链路从所述第一外部设备向所述IMD传送第一命令,其中,所述第一命令使所述IMD进入第一配对模式,由此所述IMD广播第一配对数据,以使所述第二外部设备能够配对以沿着第二通信链路与所述IMD通信;以及
(d)如果所述IMD不能与所述第二外部设备直接通信,则
(d1)在所述第一外部设备处进入第二配对模式,由此所述第一外部设备广播第二配对数据,以使所述第二外部设备能够配对以沿着第三通信链路与所述第一外部设备通信,以及
(d2)在所述第一外部设备处进入直通模式,其中,在所述直通模式下,在所述第一外部设备处沿着所述第三通信链路从所述第二外部设备接收的通信沿着所述第一通信链路从所述第一外部设备被传递到所述IMD,从而将所述第二外部设备配对以与所述IMD通信。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,步骤(c1)还包括在所述外部设备处从所述IMD接收对所述第一命令的确认,其中,所述第一外部设备响应于接收到所述确认而断开所述第一通信链路。
33.根据权利要求31或32所述的方法,还包括在步骤(c1)之后,沿着所述第二通信链路从所述第二外部设备传送用于所述IMD的操作程序或对用于所述IMD的操作程序的调整。
34.根据权利要求31或32所述的方法,在步骤(c1)之后还包括:
(c2)在所述第二外部设备处从所述IMD接收所述第一配对数据;以及
(c3)在所述第二外部设备处接收第二输入,其中,所述第二输入使所述第二外部设备配对以沿着所述第二通信链路与所述IMD通信。
35.根据权利要求34所述的方法,其中,在步骤(c3)中,所述第二输入使第二命令从所述第二外部设备传送到所述IMD。
36.根据权利要求31-35中任一项所述的方法,其中,沿着所述第一通信链路和第二通信链路的通信使用相同的通信标准而发生。
37.根据权利要求31-36中任一项所述的方法,其中,在所述直通模式下,在所述第一外部设备处沿着所述第一通信链路从所述IMD接收的通信沿着所述第三通信链路从所述第一外部设备被传递到所述第二外部设备。
38.根据权利要求31-37中任一项所述的方法,还包括在步骤(d2)之后,沿着所述第三通信链路和第一通信链路从所述第二外部设备传送用于所述IMD的操作程序或对用于所述IMD的操作程序的调整。
39.根据权利要求31-38中任一项所述的方法,还包括在步骤(d1)之后且在步骤(d2)之前,在所述第二外部设备处从所述第一外部设备接收所述第二配对数据;以及在所述第二外部设备处接收第二输入,其中,所述第二输入使所述第二外部设备配对以沿着所述第三通信链路与所述第一外部设备通信。
40.根据权利要求31-39中任一项所述的方法,其中,沿着所述第一通信链路和第三通信链路的通信使用相应的第一通信标准和第二通信标准而发生,其中,所述第二通信标准包括RF通信标准,诸如蓝牙或蓝牙低能量。
41.根据权利要求40所述的方法,其中,所述第一通信标准通过沿着所述第一通信链路的磁感应来承载。
42.根据权利要求31-41中任一项所述的方法,其中,所述第一外部设备包括用于沿着所述第一通信链路进行通信的第一天线和用于沿着所述第三通信链路进行通信的第二天线。
43.根据权利要求31-42中任一项所述的方法,其中,所述IMD包括被配置为向患者提供刺激的植入式刺激设备(ISD)。
44.根据权利要求43所述的方法,其中,所述ISD能够在整个所述方法中持续地向所述患者提供所述刺激。
45.根据权利要求31-45中任一项所述的方法,其中,所述第一外部设备包括患者远程控制器,并且其中,所述第二外部设备包括临床医生编程器。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11559693B2 (en) * 2020-09-30 2023-01-24 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Pairing of external communication devices with an implantable medical device via a patient remote controller

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6516227B1 (en) 1999-07-27 2003-02-04 Advanced Bionics Corporation Rechargeable spinal cord stimulator system
US7209790B2 (en) * 2002-09-30 2007-04-24 Medtronic, Inc. Multi-mode programmer for medical device communication
US7242981B2 (en) 2003-06-30 2007-07-10 Codman Neuro Sciences Sárl System and method for controlling an implantable medical device subject to magnetic field or radio frequency exposure
US8014867B2 (en) 2004-12-17 2011-09-06 Cardiac Pacemakers, Inc. MRI operation modes for implantable medical devices
US7996079B2 (en) 2006-01-24 2011-08-09 Cyberonics, Inc. Input response override for an implantable medical device
US7509167B2 (en) 2006-02-16 2009-03-24 Cardiac Pacemakers, Inc. MRI detector for implantable medical device
US8649858B2 (en) 2007-06-25 2014-02-11 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Architectures for an implantable medical device system
US8131377B2 (en) 2007-07-11 2012-03-06 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Telemetry listening window management for an implantable medical device
US8417325B2 (en) * 2007-10-12 2013-04-09 Cardiac Pacemakers, Inc. Differentiating decompensation detection based on co-morbidities in heart failure
US8150516B2 (en) 2008-12-11 2012-04-03 Pacesetter, Inc. Systems and methods for operating an implantable device for medical procedures
US20110196450A1 (en) 2010-02-10 2011-08-11 Medtronic, Inc. Electronic prescription activation device
WO2011119276A1 (en) 2010-03-26 2011-09-29 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Method for controlled shutdown of an implantable medical device
WO2012050998A1 (en) 2010-10-13 2012-04-19 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Architectures for an implantable medical device system having daisy-chained electrode-drive integrated circuits
US8672874B2 (en) * 2010-12-22 2014-03-18 Roche Diagnoistics Operations, Inc. Communication protocol that supports pass-thru communication
US8983615B2 (en) 2011-02-21 2015-03-17 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System for communication with implantable medical devices using a bridge device
US9446252B2 (en) 2011-10-18 2016-09-20 Advanced Neuromodulation Systems, Inc. System and method for resetting an implantable medical device
US20130184794A1 (en) 2012-01-16 2013-07-18 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Architectures for an Implantable Stimulator Device Having a Plurality of Electrode Driver Integrated Circuits with Shorted Electrode Outputs
US9345884B2 (en) 2012-09-28 2016-05-24 Neuropace, Inc. Methods and systems for controlling a state of a neurostimulator
US9411027B2 (en) 2012-12-10 2016-08-09 Biotronik Se & Co. Kg Method for determining if an implantable medical device is magnetic resonance conditional
US20140273824A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Medtronic, Inc. Systems, apparatus and methods facilitating secure pairing of an implantable device with a remote device using near field communication
US9596224B2 (en) * 2013-04-05 2017-03-14 Nuvectra Corporation Systems, devices, components and methods for communicating with an IMD using a portable electronic device and a mobile computing device
US20150080982A1 (en) 2013-09-13 2015-03-19 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Window in a Case of an Implantable Medical Device to Facilitate Optical Communications With External Devices
US20150148868A1 (en) 2013-11-27 2015-05-28 Pacesetter, Inc. System and methods for establishing a communication session between an implantable medical device and an external device
CN110971496B (zh) * 2013-12-20 2022-05-27 三星电子株式会社 智能家居设备的连接方法及其装置
US9707402B2 (en) 2014-02-14 2017-07-18 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Plug-in accessory for configuring a mobile device into an external controller for an implantable medical device
US20150360038A1 (en) 2014-06-13 2015-12-17 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Heads-Up Display and Control of an Implantable Medical Device
US9533162B2 (en) 2014-08-21 2017-01-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Use of a dedicated remote control as an intermediary device to communicate with an implantable medical device
EP3025759A1 (de) 2014-11-27 2016-06-01 BIOTRONIK SE & Co. KG Mrt-taugliches aktives implantierbares gerät
TWI573047B (zh) * 2015-12-18 2017-03-01 明基電通股份有限公司 無線配對系統
US9913989B2 (en) * 2016-04-28 2018-03-13 Medtronic, Inc. Managing telemetry communication modes of an implantable device
US10286209B2 (en) 2016-04-29 2019-05-14 Medtronic, Inc. Methods and implantable medical devices for automatic entry to an exposure mode of operation upon exposure to a magnetic disturbance
US10449372B2 (en) 2016-07-21 2019-10-22 Pacesetter, Inc. Implantable medical device and method for managing advertising and scanning schedules
US9894691B1 (en) 2016-08-10 2018-02-13 Pacesetter, Inc. Systems and methods for establishing a communication link between an implantable medical device and an external instrument
US11040192B2 (en) 2016-09-10 2021-06-22 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Current generation architecture for an implantable medical device
US10525252B2 (en) 2016-09-10 2020-01-07 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Compliance voltage monitoring and adjustment in an implantable medical device
US10576265B2 (en) 2016-09-10 2020-03-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Pulse definition circuitry for creating stimulation waveforms in an implantable pulse generator
US10716937B2 (en) 2016-09-10 2020-07-21 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Passive charge recovery circuitry for an implantable medical device
US10589090B2 (en) 2016-09-10 2020-03-17 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Implantable stimulator device with magnetic field sensing circuit
US10792491B2 (en) 2016-11-23 2020-10-06 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Pulsed passive charge recovery circuitry for an implantable medical device
WO2020005589A1 (en) 2018-06-27 2020-01-02 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Stimulation field modelling in an implantable stimulator device
EP3711816A1 (en) * 2019-03-18 2020-09-23 BIOTRONIK SE & Co. KG A method for managing a wireless communication between an implantable medical device and at least two external devices
US11924645B2 (en) * 2019-05-14 2024-03-05 Verily Life Sciences Llc Authorizing programming of an implanted device using second factor
US11229071B2 (en) * 2019-07-15 2022-01-18 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Wireless communication between a tool and a controller
WO2021046120A1 (en) 2019-09-06 2021-03-11 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Management of compliance voltage for a stimulator device
US11559693B2 (en) * 2020-09-30 2023-01-24 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Pairing of external communication devices with an implantable medical device via a patient remote controller

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