CN116510182A - 一种用于心脏起搏器的集成电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路技术领域，具体涉及一种用于心脏起搏器的集成电路。本发明提供一种用于心脏起搏器的集成电路，包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。同时，本发明还提供了用于心脏起搏器的电路系统，包括集成电路、电容、感应线圈等元器件，以及电源。本发明提供的集成电路与电路系统具有性能完善、电路稳定、功耗极低、尺寸极小的特点，满足了无引线心脏起搏器和有引线心脏起搏器的需求。而且在使用同等容量的电源/电池下，本发明提供的用于心脏起搏器的集成电路的使用时间更长。

Description

一种用于心脏起搏器的集成电路

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体涉及一种用于心脏起搏器的集成电路。

背景技术

心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过设备近端电极传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。

目前，传统的心脏起搏器通常和电极导线、体外程控仪配合使用。使用时，心脏起搏器和电极导线植入人体内，体外程控仪设置在人体外，心脏起搏器设置在人体皮下组织，包括电路和电池，在需要的时候向心脏发出微小的电脉冲。在心脏起搏器技术中，电极导线将电刺激脉冲传送到电极周围组织。由于电极导线由皮下，经过静脉血管到达心脏，电极导线折断或绝缘层破裂会引起患者出血、感染、组织损伤与发炎。与电极导线有关的诸多并发症是临床应用的一大难题。

无引线心脏起搏器设备体积小，近端电极安装在无引线心脏起搏器的端头，与心脏肌内壁直接接触以传递电刺激信号，简化了传统的心脏起搏器中长长的电极导线，避免了长长的电极导线引起的副作用。

不管是无引线心脏起搏器还是传统的心脏起搏器，其内部均集成有电路元件或电路系统，该电路元件或电路系统作为心脏起搏器的“大脑中枢”，控制着和/或决定着心脏起搏器的正常运行，心脏起搏器本身是一个很精确的电路元件或电路系统的集成体。因此，提供一种适用于心脏起搏器的性能完善、电路稳定、功耗极低的电路元件或电路系统，则显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于心脏起搏器的集成电路，该集成电路适用于心脏起搏器，并且性能完善、电路稳定、功耗极低。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种用于心脏起搏器的集成电路，包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

优选的，所述遥测电路包括收发器、滤波器和编码/译码器。

优选的，所述芯片管理电路包括参考电压/参考电流、电压启动标志、测量电路；

更优选的，所述测量电路包括输出电压检测电路、阻抗检测电路和电池电压检测电路。

进一步优选的，所述芯片管理电路还包括振荡器和内部供电模块。

优选的，所述输出电路包括数模转换器、输出驱动器、高压发生器和输出保护。

优选的，所述数字逻辑运算电路包括数字控制器和寄存器。

优选的，所述感知电路包括高通滤波器、低通滤波器、放大器、比较器和数字滤波器。

第二方面，提供一种用于心脏起搏器的电路系统，包括如本发明所述的集成电路。

优选的，所述集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

优选的，所述遥测电路包括收发器、滤波器和编码/译码器。

优选的，所述芯片管理电路包括参考电压/参考电流、电压启动标志、测量电路；

更优选的，所述测量电路包括输出电压检测电路、阻抗检测电路和电池电压检测电路。

优选的，所述输出电路包括数模转换器、输出驱动器、高压发生器和输出保护。

优选的，所述数字逻辑运算电路包括数字控制器和存储器。

优选的，所述感知电路包括高通滤波器、低通滤波器、放大器、比较器和数字滤波器。

优选的，所述电路系统包括至少一个本发明所述的集成电路，至少多个电容阵列和至少一个通讯用线圈、一次电源。

第三方面，提供用于无引线心脏起搏器的电路系统，包括如本发明所述的集成电路，还包括电容、感应线圈和电源。

优选的，所述集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

优选的，所述遥测电路包括收发器、滤波器和编码/译码器。

优选的，所述芯片管理电路包括参考电压/参考电流、电压启动标志、测量电路；

更优选的，所述测量电路包括输出电压检测电路、阻抗检测电路和电池电压检测电路。

优选的，所述输出电路包括数模转换器、输出驱动器、高压发生器和输出保护。

优选的，所述数字逻辑运算电路包括数字控制器和寄存器。

优选的，所述感知电路包括高通滤波器、低通滤波器、放大器、比较器和数字滤波器。

第四方面，提供用于有引线心脏起搏器的电路系统，包括如本发明所述的集成电路，还包括电容、感应线圈和电源。

优选的，所述集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

优选的，所述遥测电路包括收发器、滤波器和编码/译码器。

优选的，所述芯片管理电路包括参考电压/参考电流、电压启动标志、测量电路；

更优选的，所述测量电路包括输出电压检测电路、阻抗检测电路和电池电压检测电路。

优选的，所述输出电路包括数模转换器、输出驱动器、高压发生器和输出保护。

优选的，所述数字逻辑运算电路包括数字控制器和寄存器。

优选的，所述感知电路包括高通滤波器、低通滤波器、放大器、比较器和数字滤波器。

第五方面，提供一种植入式医疗设备，包括如本发明所述的集成电路。

优选的，所述集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

优选的，所述遥测电路包括收发器、滤波器和编码/译码器。

优选的，所述芯片管理电路包括参考电压/参考电流、电压启动标志、测量电路；

更优选的，所述测量电路包括输出电压检测电路、阻抗检测电路和电池电压检测电路。

优选的，所述输出电路包括数模转换器、输出驱动器、高压发生器和输出保护。

优选的，所述数字逻辑运算电路包括数字控制器和寄存器。

优选的，所述感知电路包括高通滤波器、低通滤波器、放大器、比较器和数字滤波器。

在本发明中，无引线心脏起搏器或有引线心脏起搏器是一种心律管理仪器，它植入在心脏内部，产生电刺激并传输给具有异常心律症状的病人。无引线心脏起搏器或有引线心脏起搏器均能够持续跟踪病人的心跳。例如，当病人心跳过慢时，心脏起搏器将产生类似于自然心脏的电信号，使心脏跳动加快。无引线心脏起搏器的目的是维护心脏跳动，使氧气和养分能随着血液正常的流向身体器官。本发明实施例的目的在于提供一种心脏起搏器(包括有引线心脏起搏器和无引线起搏器)的专用集成电路。心脏起搏器放置于心脏的心室或心房内部，其近端电极与心脏肌内壁直接接触传递电刺激信号，远端电极位于设备的后端。

心脏起搏器监控和管理病人的心律，会在心动过缓及心动过速时检测并提供治疗。心脏起搏器通过固定装置，固定在心脏壁内部，心脏起搏器的近端电极一端通过馈通与内部电路相连，另一端与肌肉紧密接触。近端电极能感知心脏自身活动产生的电信号，并把心脏起搏器发出的起搏能量传输到病人的心脏。体外程控仪通过双向遥测系统对心脏起搏器进行程控和查询，使医师在植入手术后能无损的改变心脏起搏器的工作模式和参数。

在本发明中，集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。所述输出电路连接起搏电极，所述起搏电极的主要功能是向心脏发送治疗脉冲。治疗脉冲是个电压脉冲，幅度高达5伏特(V)。然而，用以驱动集成电路的电池电压为2.8伏特(V)，因此，输出电路内部需要一个高压发生器将电池电压转换为所需的高电压。

所述起搏电极也可以作为感知电极，所述感知电极用于采集信号进入感知电路，并传递到数字逻辑运算电路中。所述数字逻辑运算电路包含数字控制器和寄存器，所述数字控制器监控整个集成电路的运作：如遥测电路、芯片管理电路、输出电路、感知电路。

在本发明中，所述采集信号包括以下至少一种：心房起博信号、心室起搏信号、与心脏肌肉组织的活动状况水平变化相关的电活动，以及其他电信号。

在本发明中，所述集成电路包括遥测电路与体外程控仪进行信息交互，所述遥测电路包括收发器、滤波器以及编码/译码器。所述遥测电路通过无线通讯模式与体外程控仪进行双向通讯，通讯内容至少包括测量参数、感知心脏电信号、工作参数、寄存器值、工作程序。

在本发明中，所述感知电路包括：

高通滤波器，用以滤除心脏信号中的低频率分量；

低通滤波器，用以滤除心脏信号中的高频率分量；

放大器，用以放大输入心脏信号；

比较器，用以比较心脏信号和预设的阈值，检测心脏信号的幅度。

在本发明中，所述输出电路传输到心肌组织的电刺激，电刺激通过电压脉冲形式传输，所述电压脉冲的电压范围为0-5伏特，例如，所述电压脉冲的电压范围可以为1伏特、2伏特、3伏特、4伏特或5伏特；优选的，所述电压脉冲的电压范围为3-5伏特。所述电压脉冲的频率为30-180赫兹，例如，所述电压脉冲的频率为30赫兹、32赫兹、35赫兹、38赫兹、40赫兹、43赫兹、45赫兹、48赫兹、50赫兹、52赫兹、55赫兹、57赫兹、60赫兹、62赫兹、67赫兹、70赫兹、73赫兹、75赫兹、80赫兹、82赫兹、86赫兹、90赫兹、92赫兹、96赫兹、100赫兹、105赫兹、110赫兹、116赫兹、120赫兹、125赫兹、130赫兹、136赫兹、140赫兹、143赫兹、150赫兹、156赫兹、160赫兹、166赫兹、170赫兹、173赫兹或180赫兹；优选的，所述电压脉冲的频率为40-70赫兹、80-110赫兹、116-140赫兹或143-173赫兹。其中，所述输出电路传输到心肌组织的电刺激的刺激频率可以调至预定义模式，也可以根据感知电路采集的参数自动调至到最优模式。

在本发明中，所述芯片管理电路包括参考电压/参考电流(参考电压和/或参考电流)，所述参考电压/参考电流(参考电压和/或参考电流)为芯片提供时钟的振荡器、为芯片提供区别于电池电压的内部供电、电压启动标志以及测量电路。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的用于心脏起搏器的集成电路，该集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、数字逻辑运算电路、输出电路和感知电路。输出电路通过高压发生器，产生一定形状的电压波形，用以刺激心肌组织，而使心肌组织跳动。感知电路收集心脏电信号，处理后进入数字逻辑运算电路，调整输出电压波形。集成电路内部包含的芯片管理电路为整个用于心脏起搏器的集成电路提供基本的功能需求。遥测电路通过无线通讯方式与体外程控仪进行双向通讯，满足医生植入后体外程控需求。同时，本发明提供了用于心脏起搏器的电路系统，包括集成电路、电容、感应线圈等元器件，以及电源。本发明提供的集成电路与电路系统具有性能完善、电路稳定、功耗极低、尺寸极小的特点，满足了无引线心脏起搏器和有引线心脏起搏器的的需求。而且在使用同等容量的电源/电池下，本发明提供的用于心脏起搏器的集成电路的使用时间更长。

附图说明

以下的附图能使本发明上述内容及其他方面的描述更加直观。

图1表示本发明的一个实施例的无引线心脏起搏器植入心脏右心室示意图；

图2表示本发明的一个实施例的无引线心脏起搏器的简化图；

图3表示本发明的一个实施例的心脏起搏器的集成电路框图。

具体实施方式

以下的介绍是目前对本发明的最好描述，且为本发明原理的一般描述，该描述不应限制本发明的范围，本发明的范围由权利要求书确定。

在本发明的描述中，除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分多个相似的要素，而不意在表示要素之间重要性或次序等方面的任何差异；而且，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了便于描述，以放置在水平的桌面或者其他承载台上的固定装置的形态描述其他装置的位置关系。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”、“一种实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”、“在一种实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，示出了本发明的一个实施例的无引线心脏起搏器植入心脏右心室示意图；参照图2，示出了本发明的一个实施例的无引线心脏起搏的简化图；参照图3，示出了本发明的一个实施例的心脏起搏器的集成电路框图。

如图1所示，无引线心脏起搏器100通过手术被植入到人体心脏内部，例如，无引线心脏起搏器100被植入到人体心脏右心室130，通过设备前端的固定装置勾住右心室130的心肌壁，保证无引线心脏起搏器100不随着心脏的运动发生脱落。无引线心脏起搏器100可植入心脏右心房140中或右心室130中。

如图2所示，无引线心脏起搏器100包括近端电极101、固定装置102和壳体，壳体内部封围有控制电子元件120和供电电源110，控制电子元件120包括电容121、集成电路122、感应线圈123。无引线心脏起搏器100被植入到人体心脏右心室130后，近端电极101的外部与心肌壁接触，内部与集成电路的输出电路连接，输送治疗脉冲刺激心肌，治疗脉冲的幅度、频率以及脉宽可以通过体外程控仪进行程控和查询，使医师在植入手术后能无损的改变心脏起搏器的的参数。供电电源110并不限于一次电池,可使用任何能存贮的电源(例如可充电池、电介电容、高级电容(super capacitor)或特级电容(ultra capacitor)等。

如图3所示，用于心脏起搏器的集成电路，包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

在本发明实施例中，遥测电路包括收发器311、滤波器312和编码/译码器313。

在本发明实施例中，芯片管理电路包括参考电压/参考电流326、电压启动标志324、测量电路；

在本发明实施例中，测量电路包括输出电压检测电路321、阻抗检测电路322和电池电压检测电路323。

在本发明实施例中，输出电路包括数模转换器344、输出驱动器341、高压发生器343和输出保护342。

在本发明实施例中，数字逻辑运算电路包括数字控制器332和寄存器331。

在本发明实施例中，感知电路包括高通滤波器351、低通滤波器352、放大器353、比较器354和数字滤波器355。

如图3所示，用于心脏起搏器的电路系统，包括本发明的集成电路。

在本发明实施例中，集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

在本发明实施例中，遥测电路包括收发器311、滤波器312和编码/译码器313。

在本发明实施例中，芯片管理电路包括参考电压/参考电流326、电压启动标志324、测量电路；

在本发明实施例中，测量电路包括输出电压检测电路321、阻抗检测电路322和电池电压检测电路323。

在本发明实施例中，输出电路包括数模转换器344、输出驱动器341、高压发生器343和输出保护342。

在本发明实施例中，数字逻辑运算电路包括数字控制器332和寄存器331。

在本发明实施例中，感知电路包括高通滤波器351、低通滤波器352、放大器353、比较器354和数字滤波器355。

在本发明实施例中，电路系统包括至少一个本发明的集成电路，至少多个电容阵列和至少一个通讯用线圈、一次电源。

如图3所示，用于无引线心脏起搏器的电路系统，包括如发明的集成电路，还包括电容、感应线圈和电源。

在本发明实施例中，集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

在本发明实施例中，遥测电路包括收发器311、滤波器312和编码/译码器313。

在本发明实施例中，芯片管理电路包括参考电压/参考电流326、电压启动标志324、测量电路；

在本发明实施例中，测量电路包括输出电压检测电路321、阻抗检测电路322和电池电压检测电路323。

在本发明实施例中，输出电路包括数模转换器344、输出驱动器341、高压发生器343和输出保护342。

在本发明实施例中，数字逻辑运算电路包括数字控制器332和寄存器331。

在本发明实施例中，感知电路包括高通滤波器351、低通滤波器352、放大器353、比较器354和数字滤波器355。

如图3所示，用于有引线心脏起搏器的电路系统，包括如发明的集成电路，还包括电容、感应线圈和电源。

在本发明实施例中，集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

在本发明实施例中，遥测电路包括收发器311、滤波器312和编码/译码器313。

在本发明实施例中，芯片管理电路包括参考电压/参考电流326、电压启动标志324、测量电路；

在本发明实施例中，测量电路包括输出电压检测电路321、阻抗检测电路322和电池电压检测电路323。

在本发明实施例中，输出电路包括数模转换器344、输出驱动器341、高压发生器343和输出保护342。

在本发明实施例中，数字逻辑运算电路包括数字控制器332和寄存器331。

在本发明实施例中，感知电路包括高通滤波器351、低通滤波器352、放大器353、比较器354和数字滤波器355。

在本发明中，无引线心脏起搏器或有引线心脏起搏器是一种心律管理仪器，它植入在心脏内部，产生电刺激并传输给具有异常心律症状的病人。无引线心脏起搏器或有引线心脏起搏器均能够持续跟踪病人的心跳。例如，当病人心跳过慢时，心脏起搏器将产生类似于自然心脏的电信号，使心脏跳动加快。引线心脏起搏器的目的是维护心脏跳动，使氧气和养分能随着血液正常的流向身体器官。本发明实施例提供一种心脏起搏器(包括有引线心脏起搏器和无引线起搏器)的专用集成电路。心脏起搏器放置于心脏的心室或心房内部，其近端电极与心脏肌内壁直接接触传递电刺激信号，远端电极位于设备的后端。

心脏起搏器监控和管理病人的心律，会在心动过缓及心动过速时检测并提供治疗。心脏起搏器通过固定装置，固定在心脏壁内部，心脏起搏器的近端电极一端通过馈通与内部电路相连，另一端与肌肉紧密接触。近端电极能感知心脏自身活动产生的电信号，并把心脏起搏器发出的起搏能量传输到病人的心脏。体外程控仪通过双向遥测系统对心脏起搏器进行程控和查询，使医师在植入手术后能无损的改变心脏起搏器的工作模式和参数。

在本发明中，所述集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。输出电路连接起搏电极，起搏电极的主要功能是向心脏发送治疗脉冲。治疗脉冲是个电压脉冲，幅度高达5伏特(V)。然而，用以驱动集成电路的电池电压为2.8伏特(V)，因此，输出电路内部需要一个高压发生器将电池电压转换为所需的高电压。

起搏电极也可以作为感知电极，感知电极用于采集信号进入感知电路，并传递到数字逻辑运算电路中。数字逻辑运算电路包含数字控制器和寄存器，数字控制器监控整个集成电路的运作：如遥测电路、芯片管理电路、输出电路、感知电路。

在本发明中，采集信号包括以下至少一种：心房起博信号、心室起搏信号、与心脏肌肉组织的活动状况水平变化相关的电活动，以及其他电信号。

在本发明中，集成电路包括遥测电路与体外程控仪进行信息交互，遥测电路包括收发器、滤波器以及编码/译码器。遥测电路通过无线通讯模式与体外程控仪进行双向通讯，通讯内容至少包括测量参数、感知心脏电信号、工作参数、寄存器值、工作程序。

在本发明中，感知电路包括：

高通滤波器，用以滤除心脏信号中的低频率分量；

低通滤波器，用以滤除心脏信号中的高频率分量；

放大器，用以放大输入心脏信号；

比较器，用以比较心脏信号和预设的阈值，检测心脏信号的幅度。

在本发明中，输出电路传输到心肌组织的电刺激，电刺激通过电压脉冲形式传输，电压脉冲的电压范围为0-5伏特，电压脉冲的频率为30-180赫兹。其中，输出电路传输到心肌组织的电刺激的刺激频率可以调至预定义模式，也可以根据感知电路采集的参数自动调至到最优模式。

在本发明中，芯片管理电路包括参考电压/参考电流326(参考电压和/或参考电流)，参考电压/参考电流326(参考电压和/或参考电流)为芯片提供时钟的振荡器327、为芯片提供区别于电池电压的内部供电325、电压启动标志324以及测量电路。

本发明实施例的用于心脏起搏器的集成电路，该集成电路包括遥测电路、芯片管理电路、数字逻辑运算电路、输出电路和感知电路。输出电路通过高压发生器，产生一定形状的电压波形，用以刺激心肌组织，而使心肌组织跳动。感知电路收集心脏电信号，处理后进入数字逻辑运算电路，调整输出电压波形。集成电路内部包含的芯片管理电路为整个用于心脏起搏器的集成电路提供基本的功能需求。遥测电路通过无线通讯方式与体外程控仪进行双向通讯，满足医生植入后体外程控需求。同时，本发明实施例的用于心脏起搏器的电路系统，包括集成电路、电容、感应线圈等元器件，以及电源。本发明实施例的集成电路与电路系统具有性能完善、电路稳定、功耗极低、尺寸极小的特点，满足了无引线心脏起搏器和有引线心脏起搏器的的需求。

如图3所示，通过遥测电路传递可从体外程控仪下发配置参数和工作程序，通过天线310(可包含一个线圈和电容)接收、处理，可能被存储，例如存储在寄存器331中。如上所述，遥测电路可解调来自体外程控仪的信号，再现工作程序和/或刺激参数，然后数据被传到数字逻辑运算电路进行处理和/或存储。遥测电路也用于传递数据给体外程控仪来报告体内监测参数。数字控制器332传递相关数据到编码/解码器313，然后载波被数据调制和放大，由收发器311驱动数据到天线310发送。

简而言之，医生可在体外对心脏起搏器的内部参数包括但不限于刺激脉冲幅度、频率、脉宽和极性等参数进行修改。

数字控制器332与寄存器331相连。数字控制器332一般包含一个微处理器或状态机控制器，产生必要的控制和状态信号，使电路系统能以选择的工作程序和刺激参数控制无引线心脏起搏器。同时，数字控制器332监控所有的电路和/系统的运作：如遥测电路、芯片管理电路、输出电路、感知电路以及各种诊断。

感知电路可以通过近端电极收集心脏电信号，并将处理后的数据发送给数字逻辑运算电路进行处理。数字控制器332可以实时调节输出刺激的脉宽、幅度以及频率，以使心脏起搏器在闭环模式下实时调整治疗脉冲，达到治疗效果与节能的最优化。

感知电路的一端与输出电路相连，另一端与数字逻辑运算电路相连，感知电路由高通滤波器351、低通滤波器352、放大器353、比较器354和数字滤波器355组成。通过近端电极接收的心脏信号非常微弱且噪声大，首先需要进入高通滤波器351和低通滤波器352净化心脏信号，得到一个清晰的电信号；然后通过放大器353放大处理；最后，将处理后的信号与阈值电压进行比较，转换为数字信号，进入数字逻辑运算电路中进行处理。

输出电路中高压发生器343给输出驱动器341提供最高为5V的电压，称作输出电压，通过数模转换器344监控和调节。输出保护342是极端外部环境下的保护电路输出的安全措施，例如电刀、磁诊断设备和其它感应高压的情况。输出驱动器341用以给负载(组织)提供电压，并具有电荷泻放通路，平衡外部电容剩余电荷。

芯片管理电路为整个集成电路的工作提供基础的参考电压/参考电流326；提供内部供电325给数字逻辑运算电路供电；提供电压启动标志324控制集成电路的开启；提供振荡器327作为数字逻辑运算电路的时钟信号。同时，芯片管理电路还包括测量电路，可以检测输出电压、人体阻抗和电池电压，并可以通知遥测电路上传至体外程控仪。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于心脏起搏器的集成电路，其特征在于，包括遥测电路、芯片管理电路、输出电路、数字逻辑运算电路和感知电路。

2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述遥测电路包括收发器、滤波器和编码/译码器。

3.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述芯片管理电路包括参考电压/参考电流、电压启动标志、测量电路；

优选的，所述测量电路包括输出电压检测电路、阻抗检测电路和电池电压检测电路。

4.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述输出电路包括数模转换器、输出驱动器、高压发生器和输出保护。

5.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述数字逻辑运算电路包括数字控制器和寄存器。

6.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述感知电路包括高通滤波器、低通滤波器、放大器、比较器和数字滤波器。

7.一种用于心脏起搏器的电路系统，包括如权利要求1-6任一项所述的集成电路。

8.用于无引线心脏起搏器的电路系统，包括如权利要求1-6任一项所述的集成电路、电容、感应线圈和电源。

9.用于有引线心脏起搏器的电路系统，包括如权利要求1-6任一项所述的集成电路、电容、感应线圈和电源。

10.一种植入式医疗设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的集成电路。