CN117500560A - 用于传输数据的通信适配器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信适配器(1、101、201)和计算机实现的方法，用于与可植入医疗设备(10)一起使用，所述可植入医疗设备特别是起搏器、除颤器和/或神经刺激器，以用于在可植入医疗设备(10)和移动设备(12)之间传输数据(D1、D2)，所述移动设备特别是智能手机或平板电脑。此外，本发明涉及各自包括通信适配器(1、101、201)的保护壳(22)、电缆(122)和连接器(222)。

Description

用于传输数据的通信适配器和方法
技术领域
本发明涉及一种用于与可植入医疗设备一起使用的通信适配器，所述可植入医疗设备特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器，以用于在可植入医疗设备和移动设备、特别是智能手机或平板电脑之间传输数据。
此外，本发明涉及各自包括通信适配器的保护壳、电缆和连接器。
此外，本发明涉及一种计算机实现的方法，用于借助于通信适配器在可植入医疗设备和移动设备之间传输数据，可植入医疗设备特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器，移动设备特别是智能手机或平板电脑。
背景技术
EP1762955A1公开了一种通信适配器，用于便携式移动医疗或治疗设备，特别是用于诊断或治疗葡萄糖代谢紊乱的设备，用于在医疗或治疗设备和用于显示设备的操作参数或测量数据和/或用于操作设备的计算机之间传输数据，其中医疗或治疗设备包括用于控制设备的设备处理器和用于设备处理器与通信适配器通信的设备适配器接口，并且其中通信适配器包括用于控制通信适配器的适配器处理器、用于通信适配器与设备通信的适配器设备接口、用于适配器处理器与计算机的计算机接口通信的适配器计算机接口以及具有相关传输协议的设备驱动器。
能够与诸如智能电话的移动设备通信的植入系统通常配备有蓝牙低能量接口。
植入物中的蓝牙低能量接口的缺点是，一方面，该遥测功能的功耗增加，尤其是在频繁建立连接的情况下；另一方面，随着时间的推移，智能电话侧的蓝牙低能量传输协议的标准化不断变化，并且可能会停止。
因此，存在这样的风险，即在植入物的整个工作寿命期间(通常为15年),没有合适的智能电话可以与植入物的蓝牙低能量接口通信。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于可植入医疗设备的改进的通信适配器，该通信适配器提供低能耗并且可以在其整个工作寿命期间与植入物的接口通信。
该目的通过一种用于可植入医疗设备的通信适配器来实现，该可植入医疗设备特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器，用于在可植入医疗设备和移动设备之间传输数据，该移动设备特别是具有权利要求1的特征的智能手机或平板电脑。
该目的还通过具有权利要求7的特征的保护壳、具有权利要求8的特征的电缆和具有权利要求9的特征的连接器来实现。
此外，该目的通过一种计算机实现的方法来实现，该方法用于借助于具有权利要求11的特征的通信适配器在可植入医疗设备(特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器)和移动设备(特别是智能手机或平板电脑)之间传输数据。
此外，该目的通过具有权利要求12的特征的计算机程序和具有权利要求13的特征的计算机可读数据载体来解决。
从属权利要求中限定了进一步的发展和有利实施例。
本发明提供了一种用于可植入医疗设备的通信适配器，所述可植入医疗设备特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器，用于在可植入医疗设备和移动设备特别是智能手机或平板电脑之间传输数据。
通信适配器包括MICS遥测接口，用于通信适配器和可植入医疗设备之间的数据传输。
通信适配器还包括用于通信适配器和移动设备之间的数据传输的通信和电源接口以及用于连接到移动设备的连接器，其中通信适配器经由通信和电源接口供电，并且其中通信适配器配置为经由通信和电源接口将由可植入医疗设备经由MICS遥测接口发送的数据传输到移动设备，并且经由MICS遥测接口将由移动设备经由通信和电源接口发送的数据传输到可植入医疗设备。
此外，本发明提供了一种用于移动设备的保护壳，该保护壳包括：框架，该框架尤其由弹性材料制成，可围绕移动设备尤其是智能手机或平板电脑的边缘安装；以及本发明的通信适配器。
此外，本发明提供了一种电缆，包括连接器，特别是USB A型、USB OTG、USB C、迷你USB、微型USB、Lightning或Thunderbolt连接器；以及本发明的通信适配器。
本发明还提供了一种计算机实现的方法，用于借助于通信适配器在可植入医疗设备(特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器)和移动设备(特别是智能手机或平板电脑)之间传输数据。
该方法包括提供用于通信适配器和可植入医疗设备之间的数据传输的MICS遥测接口。
该方法还包括提供用于通信适配器和移动设备之间的数据传输的通信和电源接口，其中通信适配器经由通信和电源接口将由可植入医疗设备经由MICS遥测接口发送的数据传输到移动设备，并且经由MICS遥测接口将由移动设备经由通信和电源接口发送的数据传输到可植入医疗设备。
本发明的思想是提供一种通信适配器，其将移动设备的通信标准转换为可植入医疗设备的通信标准，即MICS波段遥测。通过使用MICS波段遥测技术，可植入医疗设备可以在植入物的整个使用寿命(通常为15年)内轻松、廉价地与智能手机等移动设备进行通信。
纯治疗植入物/可植入医疗设备的示例是例如用于深部脑刺激的刺激器/电极(例如帕金森氏疗法或抑郁症疗法)。治疗包括传送脉冲序列(120),而不从刺激器收集诊断数据。
纯诊断植入物的示例是例如心律监视器。诊断功能包括连续记录患者的心电图和自动评估心律异常。如果检测到这种情况，ECG记录被存储，并且通常自动传输到远程监控系统。
具有治疗和诊断功能的植入物的示例是例如心脏起搏器。起搏器通常植入右上胸部区域的皮下，电极通过大静脉放置在患者的心脏内。治疗功能包括传递刺激脉冲以触发心脏动作，只要患者没有自发的心脏动作。例如，诊断功能包括连续记录患者的ECG和自动评估心律异常。如果检测到这种情况，ECG记录被存储，并且通常自动传输到远程监控系统。
根据本发明的一方面，用于通信适配器和移动设备之间的数据传输的通信和电源接口可以使用USB On-The-Go(USB OTG)来实现。
USB-OTG是一种规范，它允许平板电脑或智能手机等USB设备充当主机，允许其他USB设备(比如USB驱动器、数码相机或键盘)连接到它们。智能手机可以作为主机读取可移动介质，但当连接到主电脑时，它会作为(USB大容量存储)设备出现。USB-OTG引入了同时扮演主机和设备角色的装置的概念—只要连接了两个USB装置，并且其中一个是USB-OTG设备，它们就会建立通信链路。控制链路的装置称为主机，而另一个称为设备或外设。
当设备插入USB总线时，主设备或主机建立与设备的通信，并处理服务供应(主机软件启用或执行所需的数据处理)。与主机(平板电脑或智能手机)相比，这使得通信和电源接口(设备/外设)大大简化。
根据本发明的一方面，通信适配器配置为通过USB连接器将移动设备与另外设备连接，特别是充电设备、计算设备和/或数据存储设备。
因此，通信适配器配置成使得在通过复制移动设备的通信和电源端口来附接适配器之后，端口保持可用。例如，用户可以将他的充电电缆连接到智能手机上。因此，智能手机的通信和电源端口不会被阻塞。智能手机的连接插座是复制的。
根据本发明的另一方面，通信适配器可集成到移动设备的保护壳、电缆或连接器中。这样，移动设备的通信和电源端口可用于其他功能，同时提供MICS遥测功能，以便将移动设备连接到可植入医疗设备。
根据本发明的另一方面，MICS遥测接口包括MICS波段无线电模块，该模块包括加密单元，特别是基于硬件和/或软件的加密单元，该加密单元配置为加密MICS遥测接口和可植入医疗设备之间的通信。因此，可以使移动设备和可植入医疗设备之间的通信更加安全。
根据本发明的另一方面，通信适配器包括或连接到至少第一MICS波段天线和第二MICS波段天线。这提供了天线分集的优势。
根据本发明的另一方面，通信适配器包括认证单元，特别是基于硬件和/或软件的认证单元，其配置为认证移动设备的用户，以便访问存储在通信适配器和/或可植入医疗设备的数据存储单元中的患者相关数据。通过认证移动设备的用户，可以将对可植入医疗设备的访问仅限于授权用户。这提供了额外的安全层。
根据本发明的另一方面，通信适配器适于使得能源是可更换的或可再充电的。这使得使用容易，并且在必要时便于更换能源。
对于用于在可植入医疗设备和移动设备之间传输数据的计算机实现的方法，也公开了这里描述的用于可植入医疗设备的通信适配器的特征，反之亦然。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述。下面使用示例性实施例更详细地解释本发明，这些示例性实施例在附图的示意图中指定，其中：
图1示出了根据本发明第一实施例的用于可植入医疗设备的通信适配器的示意图；
图2示出了根据本发明第一实施例的布置在保护盖内的移动设备的示意图；
图3示出了根据本发明第二实施例的用于可植入医疗设备的通信适配器的示意图；
图4示出了根据本发明第三实施例的用于可植入医疗设备的通信适配器的示意图；
图5示出了根据本发明第三实施例的用于可植入医疗设备的图4的通信适配器的示意图；以及
图6示出了根据本发明第一至第三实施例的用于在可植入医疗设备和移动设备之间传输数据的计算机实现的方法的流程图。
具体实施方式
用于与可植入医疗设备10(特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器)一起使用的图1的通信适配器1，用于在可植入医疗设备10和移动设备12(特别是智能手机或平板电脑)之间传输数据D1、D2，包括用于通信适配器1和可植入医疗设备10之间的数据传输的MICS遥测接口14。
通信适配器1还包括通信和电源接口16，特别是USB-OTG、USB-C、Lightning或Thunderbolt接口，用于通信适配器1和移动设备12之间的数据传输以及用于从移动设备12向通信适配器1供电；连接器18，用于连接到移动设备12和USB连接器19，特别是与移动设备12的USB-OTG所特有的USB端口相同的USB端口，使得移动设备12的USB端口，特别是USB-C端口被有效地复制。这样做，可以通过USB连接器19将例如USB电缆连接到移动设备12，用于充电和/或数据传输。可替代地，移动设备12的端口可以是Lightning或Thunderbolt端口。
通信适配器1通过通信和电源接口16供电。此外，通信适配器1配置为经由通信和电源接口16将由可植入医疗设备10经由MICS遥测接口14发送的数据D1传输到移动设备12，并且经由MICS遥测接口14将由移动设备12经由通信和电源接口16发送的数据D2传输到可植入医疗设备10。
通信适配器1配置成通过USB、USB OTG、Lightning或Thunderbolt连接器将移动设备12与另外设备20连接，特别是充电设备、计算设备和/或数据存储设备。
通信适配器1可集成到移动设备12的保护壳22中、USB电缆122中或连接器222中。MICS遥测接口14包括MICS波段无线电模块14a，其包括加密单元14a1，特别是基于硬件和/或软件的加密单元14a1，其配置为加密MICS遥测接口14和可植入医疗设备10之间的通信。
通信适配器1包括或连接到至少第一MICS波段天线28和第二MICS波段天线30。第一MICS波段天线28和第二MICS波段天线30适于保护盖22的形式，并且布置成从转换适配器的电路板21的两侧延伸出来，并且沿着保护盖22的竖直即较长的侧边延续。
通信适配器1包括认证单元14a2，特别是基于硬件和/或软件的认证单元14a2，其配置为认证移动设备12的用户，以便访问存储在通信适配器1和/或可植入医疗设备10的数据存储单元32中的患者相关数据。
通信适配器可集成到移动设备12的保护壳22中。保护壳22包括框架，特别是由弹性材料制成，可围绕移动设备12特别是智能手机或平板电脑的边缘安装；以及通信适配器1。
图2示出了根据本发明第一实施例的布置在保护盖22内的移动设备12的示意图。保护盖22在移动设备的底部具有更大的尺寸，使得通信适配器可以安装在移动设备12的下边缘和保护盖22的内边缘之间。
图3示出了根据本发明第二实施例的用于可植入医疗设备10的通信适配器101的示意图。通信适配器被集成到USB电缆122中。
USB电缆122包括通信适配器101、用于连接到移动设备12的连接器118和USB连接器119，特别是USB A型连接器。连接器118可以是例如USB-C连接器或Lightning连接器，用于与苹果产品兼容，或者为适配器提供电源并支持适配器和移动设备之间的数据交换的任何其他类似的连接器。
图3的通信适配器101能够在可植入医疗设备10和移动设备12之间传输数据D1、D2，并且包括用于通信适配器101和可植入医疗设备10之间的数据传输的MICS遥测接口114。
通信适配器101还包括用于通信适配器101和移动设备12之间的数据传输的通信和电源接口16，以及用于连接到移动设备12的连接器118。连接器118通过USB电缆122链接到通信适配器101。
此外，USB连接器119，特别是USB A型连接器，通过USB电缆122连接到通信适配器101。这样，可以将USB电缆122连接到另外设备20，特别是充电设备、计算设备和/或数据存储设备。
通信适配器101通过通信和电源接口16供电。此外，通信适配器101配置为经由通信和电源接口16将由可植入医疗设备10经由MICS遥测接口114发送的数据D1传输到移动设备12，并且经由MICS遥测接口114将由移动设备12经由通信和电源接口16发送的数据D2传输到可植入医疗设备10。
MICS遥测接口114包括MICS波段无线电模块114a，其包括加密单元114a1，特别是基于硬件和/或软件的加密单元114a1，其配置为加密MICS遥测接口114和可植入医疗设备10之间的通信。
通信适配器101包括或连接到至少第一MICS波段天线128和第二MICS波段天线130。第一MICS波段天线128和第二MICS波段天线130布置成沿着USB电缆122延伸。
通信适配器101包括认证单元114a2，特别是基于硬件和/或软件的认证单元114a2，其配置为认证移动设备12的用户，以便访问存储在通信适配器101和/或可植入医疗设备10的数据存储单元132中的患者相关数据。
图4示出了根据本发明第三实施例的用于可植入医疗设备10的通信适配器201的示意图。通信适配器201被集成到连接器222中。
连接器222包括两个USB连接器，第一个适于插入移动设备12，第二个提供与移动设备12的USB端口相同的附加USB连接器219，使得移动设备的USB端口被有效地复制。这样做，可以通过USB连接器19将例如USB电缆连接到移动设备12，用于充电和/或数据传输。
图4的通信适配器201能够在可植入医疗设备10和移动设备12之间传输数据D1、D2，并且包括用于通信适配器201和可植入医疗设备10之间的数据传输的MICS遥测接口214。通信适配器201还包括通信和电源接口16，用于通信适配器201和移动设备12之间的数据传输。
通信适配器201经由通信和电源接口16供电，例如使用USB OTG。此外，通信适配器201配置成经由通信和电源接口16(例如使用USB-OTG)将由可植入医疗设备10经由MICS遥测接口214发送的数据D1传输到移动设备12，并且经由MICS遥测接口214将由移动设备12经由通信和电源接口16发送的数据D2传输到可植入医疗设备10。
MICS遥测接口214包括MICS波段无线电模块214a，其包括加密单元214a1，特别是基于硬件和/或软件的加密单元214a1，其配置为加密MICS遥测接口214和可植入医疗设备10之间的通信。
通信适配器201连接到至少第一MICS波段天线228和第二MICS波段天线230，其中第一MICS波段天线228和第二MICS波段天线230布置在粘合膜234的表面上，所述粘合膜234可附接到移动设备12。
通信适配器201还包括认证单元214a2，特别是基于硬件和/或软件的认证单元214a2，其配置为认证移动设备12的用户，以便访问存储在通信适配器201和/或可植入医疗设备10的数据存储单元232中的患者相关数据。
图5示出了根据本发明第三实施例的用于可植入医疗设备的通信适配器的示意图。
连接器222包括通信适配器201。此外，连接器222包括第一MICS波段天线228可连接到的第一天线连接218a和第二MICS波段天线230可连接到的第二天线连接218b。
图6示出了用于借助根据本发明第一至第三实施例的通信适配器1、101、201在可植入医疗设备10(特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器)和移动设备12(特别是智能手机或平板电脑)之间传输数据的计算机实现的方法的流程图。
该方法包括提供S1 MICS遥测接口14、114、214，用于通信适配器1、101、201和可植入医疗设备10之间的数据传输。
此外，该方法包括为提供S2通信和电源接口16，用于通信适配器1、101、201和移动设备12之间的数据传输，其中通信适配器1、101、201经由通信和电源接口16将由可植入医疗设备10经由MICS遥测接口14、114、214发送的数据S3传输到移动设备12，并且经由MICS遥测接口14、114、214将由移动设备12经由通信和电源接口16发送的数据S4传输到可植入医疗设备10。
附图标记列表
1、101、201通信适配器
10可植入医疗设备
12移动设备
14、114、214MICS遥测接口
14a、114a、214a MICS波段无线电模块
14a1、114a1、214a1加密单元
14a2、114a2、214a2认证单元
16通信和电源接口
18、118、218、222连接器
19、119、219USB连接器
20另外设备
21电路板
22保护壳
218a第一天线连接
218b第二天线连接
122USB电缆
28、128、228第一MICS波段天线
30、130、230第二MICS波段天线
32，132，232数据存储单元
234粘合膜
D1、D2数据
S1-S4方法步骤

Claims (13)

1.一种与可植入医疗设备(10)一起使用的通信适配器(1、101、201)，特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器，用于在可植入医疗设备(10)和移动设备(12)之间传输数据(D1、D2)，所述移动设备特别是智能手机或平板电脑，包括：
MICS遥测接口(14、114、214)，用于所述通信适配器(1、101、201)和所述可植入医疗设备(10)之间的数据传输；
通信和电源接口(16)，特别是USB-OTG、USB-C、Lightning或Thunderbolt接口，用于所述通信适配器(1、101、201)和所述移动设备(12)之间的数据传输以及用于从所述移动设备(12)向所述通信适配器(1、101、201)供电；以及
连接器(18、118、222)，特别是USB-C、Lightning或Thunderbolt连接器，用于连接到所述移动设备(12)，其中所述通信适配器(1、101、201)经由所述通信和电源接口(16)供电，并且其中所述通信适配器(1、101、201)配置为经由所述通信和电源接口(16)将由所述可植入医疗设备(10)经由所述MICS遥测接口(14、114、214)发送的数据(D1)传输到所述移动设备(12)，并且经由所述MICS遥测接口(14、114、214)将由所述移动设备(12)经由所述通信和电源接口(16)发送的数据(D2)传输到所述可植入医疗设备(10)。
2.根据权利要求1所述的通信适配器，其中，所述通信适配器(1、101、201)配置为通过USB连接器将所述移动设备(12)与另外设备(20)连接，所述另外设备特别是充电设备、计算设备和/或数据存储设备。
3.根据权利要求1或2所述的通信适配器，其中，所述通信适配器(1、101、201)可集成到所述移动设备(12)的保护壳(22)中、USB电缆(122)中或连接器(222)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的通信适配器，其中，所述MICS遥测接口(14、114、214)包括MICS波段无线电模块(14a、114a、214a)，所述MICS波段无线电模块包括加密单元(14a1、114a1、214a1)，特别是基于硬件和/或软件的加密单元(14a1、114a1、214a1)，所述加密单元配置为对所述MICS遥测接口(14、114、214)和所述可植入医疗设备(10)之间的通信进行加密。
5.根据前述权利要求中任一项所述的通信适配器，其中，所述通信适配器(1、101、201)包括或连接到至少第一MICS波段天线(28、128、228)和第二MICS波段天线(30、130、230)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的通信适配器，其中，所述通信适配器(1、101、201)包括认证单元(14a2、114a2、214a2)，特别是基于硬件和/或软件的认证单元(14a2、114a2、214a2)，所述认证单元配置为认证所述移动设备(12)的用户，以便访问存储在所述通信适配器(1、101、201)和/或所述可植入医疗设备(10)的数据存储单元(32、132、232、332)中的患者相关数据。
7.一种用于移动设备(12)的保护壳(22)，包括：框架，特别是由弹性材料制成，可围绕移动设备(12)的边缘安装，所述移动设备特别是智能手机或平板电脑；以及权利要求1至6中任一项所述的通信适配器(1)。
8.一种电缆(122)，特别是USB-OTG、USB-C、Lightning或Thunderbolt电缆，包括另外连接器(119)，特别是USB A型、Lightning或Thunderbolt连接器；以及权利要求1至6中任一项所述的通信适配器(101)。
9.一种连接器(222)，特别是USB-OTG、USB-C、Lightning或Thunderbolt连接器，包括权利要求1至6中任一项所述的通信适配器(201)，其中所述连接器(222)包括第一天线连接(218a)和第二天线连接(218b)。
10.一种通信适配器系统，包括权利要求9所述的连接器(222)和可附着到所述移动设备(12)的粘合膜(234)，其中第一MICS波段天线(228)和第二MICS波段天线(230)布置在所述粘合膜(234)的表面上。
11.一种用于借助于通信适配器(1、101、201)在可植入医疗设备(10)和移动设备(12)之间传输数据(D1、D2)的计算机实现的方法，所述可植入医疗设备特别是起搏器、除颤器、心脏监视器和/或神经刺激器，所述移动设备特别是智能手机或平板电脑，所述方法包括以下步骤：
提供(S1)用于所述通信适配器(1、101、201)和所述可植入医疗设备(10)之间的数据传输的MICS遥测接口(14、114、214)；
提供(S2)通信和电源接口(16)，特别是USB-OTG、USB-C、Lightning或Thunderbolt接口，用于所述通信适配器(1、101、201)和所述移动设备(12)之间的数据传输以及用于从所述移动设备(12)向所述通信适配器(1、101、201)供电，其中所述通信适配器(1、101、201)经由所述通信和电源接口(16)将由所述可植入医疗设备(10)经由所述MICS遥测接口(14、114、214)发送的数据(S3)传输到所述移动设备(12)，并经由所述MICS遥测接口(14、114、214)将由所述移动设备(12)经由所述通信和电源接口(16)发送的数据(S4)传输到所述可植入医疗设备(10)。
12.一种具有程序代码的计算机程序，当在计算机上执行该计算机程序时，执行权利要求11所述的方法。
13.一种包含计算机程序的程序代码的计算机可读数据载体，当在计算机上执行该计算机程序时，用于执行权利要求11所述的方法。
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