專利名稱：感應(yīng)鏈路的脈沖寬度自適應(yīng)的制作方法
寬度的低)。接著直接解碼為邏輯1/0流的(即，不歸零流，NRZ流)。數(shù)據(jù)檢測(cè)在以下文 獻(xiàn)中以更大篇幅進(jìn)行討論美國(guó)專利5，741，314、美國(guó)專利6，600, 955、美國(guó)專利4，361，895 和美國(guó)專利6，628，212，這些內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例針對(duì)于一種用于與植入式醫(yī)療器械進(jìn)行通信的信號(hào)處理器。體外 處理器以固定數(shù)據(jù)比特率向所述植入式醫(yī)療器械傳送植入數(shù)據(jù)信號(hào)，所述植入數(shù)據(jù)信號(hào)具 有高和低邏輯狀態(tài)的序列。高和低邏輯狀態(tài)的脈沖寬度持續(xù)時(shí)間能夠響應(yīng)于來自可植入式 醫(yī)療器械的反饋遙測(cè)數(shù)據(jù)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。在具體實(shí)施例中，所述體外處理器可以使用電磁場(chǎng)感應(yīng)鏈路以傳送3MHz和30MHz 之間的高頻帶無線頻率。可以使用曼徹斯特?cái)?shù)據(jù)編碼對(duì)所述植入數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行編碼?？梢?從預(yù)先確定的脈沖寬度持續(xù)時(shí)間的群組中選擇所述可調(diào)節(jié)脈沖寬度持續(xù)時(shí)間。在以上任意實(shí)施例中，所述植入式醫(yī)療器械可以是耳蝸植入裝置。


圖1示出了如這里所描述的NFC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的系統(tǒng)中的各種功能模塊。圖3圖示了根據(jù)具體實(shí)施例的使用各種波形增量的脈沖寬度自適應(yīng)。圖4圖示了根據(jù)具體實(shí)施例的對(duì)波形增量進(jìn)行優(yōu)化的各個(gè)步驟。圖5圖示了具體實(shí)施例中用于產(chǎn)生各種波形增量的電路邏輯的一個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式對(duì)于為了諸如耳蝸植入體的可植入式器械而實(shí)施的近場(chǎng)通信(NFC)系統(tǒng)，參數(shù)和 條件的變化嚴(yán)重影響HF信號(hào)的形狀并且由此影響高和低邏輯狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。因此，基于 0&C算法的檢測(cè)算法的魯棒性嚴(yán)重受限于過采樣因數(shù)(k)和決策間隔。雖然k嚴(yán)重影響功 耗(k越高則功耗越高)并且其因此受到限制，但是決策間隔是自由設(shè)計(jì)參數(shù)。為了提高魯 棒性，決策間隔能夠以自適應(yīng)方式來定義，在該自適應(yīng)方式中啟動(dòng)時(shí)的已知訓(xùn)練序列設(shè)置 了目標(biāo)解碼器處的最佳間隔。如以上所解釋的，典型地NFC系統(tǒng)的特征在于 無源 NFC，·引發(fā)器，·感應(yīng)鏈路， · RF正弦曲線的OOK調(diào)制(前向鏈路)，·非相干解調(diào)和檢測(cè)，以及·目標(biāo)處的負(fù)載調(diào)制(返回遙測(cè)鏈路)在這些條件限制之下，如果線圈⑶及其失準(zhǔn)之間的差距事先已知(在某些已知 間隔之內(nèi))，則實(shí)現(xiàn)魯棒檢測(cè)算法的問題就變得困難HF鏈路的帶寬(B)和質(zhì)量因數(shù)(Q)隨 D變化，由此所傳送的HF信號(hào)的形狀也隨D變化(振幅變化)。高的Q以及由此低的B限 制了 HF信號(hào)的轉(zhuǎn)變時(shí)間并且導(dǎo)致信號(hào)衰減(引起符號(hào)間的干擾)。此外，如果考慮到由于電氣組件(即離散組件)的變化或者集成電路(IC)中的工藝參數(shù)變化，則檢測(cè)問題就更加 困難。除其它之外，這種類型的NFC系統(tǒng)包括醫(yī)療植入體(例如，耳蝸植入體)中的數(shù)據(jù)傳 輸系統(tǒng)、無接觸智能卡，并且通常包括RFID系統(tǒng)。圖2圖示了本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例中的各種功能模塊。體外處理器裝置包括信號(hào) 預(yù)調(diào)節(jié)器201，其在啟動(dòng)時(shí)設(shè)置引發(fā)器基帶信號(hào)的最優(yōu)脈沖寬度。然后，調(diào)制器202使用OOK 調(diào)制對(duì)預(yù)調(diào)節(jié)的基帶信號(hào)(經(jīng)曼徹斯特編碼的)進(jìn)行編碼，并且數(shù)據(jù)信號(hào)通過感應(yīng)鏈路203 傳送到目標(biāo)裝置。在目標(biāo)裝置中，由解調(diào)器204和檢測(cè)器205對(duì)所接收的OOK調(diào)整的信號(hào) 進(jìn)行處理。遙測(cè)反饋數(shù)據(jù)由負(fù)載調(diào)制器206進(jìn)行編碼并且由遙測(cè)電路207在引發(fā)器裝置中 檢測(cè)，以便由預(yù)調(diào)節(jié)器201中的控制模塊208所使用。在預(yù)調(diào)節(jié)器201中，將稱作“增量(delta)，，的高邏輯狀態(tài)和低邏輯狀態(tài)之間的脈 沖寬度比設(shè)置為如圖3所示。注意，曼徹斯特信號(hào)的比特持續(xù)時(shí)間保持相同。由控制模塊 208從有限集合中選擇所述增量。所述增量直接影響在感應(yīng)鏈路203上發(fā)送的所傳送RF信 號(hào)的形狀，并且決策間隔由此能夠保持固定?？刂颇K208中的狀態(tài)機(jī)執(zhí)行如圖4所示的設(shè)置PW增量的具體程序。在系統(tǒng)啟 動(dòng)之后，控制模塊208選擇第一增量并且發(fā)送測(cè)試序列，步驟401。該訓(xùn)練序列可以設(shè)置目 標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。然后，控制模塊208向目標(biāo)發(fā)送遙測(cè)命令，步驟402，以便基于目標(biāo)負(fù) 載調(diào)制器206所發(fā)送的返回遙測(cè)信號(hào)讀取先前設(shè)置的參數(shù)。在步驟403中，如果所接收的 參數(shù)不是正確的參數(shù)，則假設(shè)目標(biāo)處的檢測(cè)失敗(通常情況下還假設(shè)遙測(cè)信道是魯棒的)。 否則，檢測(cè)正確地進(jìn)行并且能夠存儲(chǔ)該增量，步驟405，并且增加所述測(cè)試序列增量，步驟 405。對(duì)測(cè)試序列中的每一個(gè)增量重復(fù)該過程，步驟406。從所有所存儲(chǔ)的增量中選擇一個(gè) 作為“最佳”(可能任意選擇，例如，最長(zhǎng)間隔中間處的增量)。這完成增量設(shè)置處理，系統(tǒng) 切換到正常操作模式，步驟408。圖5示出了設(shè)置增量的預(yù)調(diào)節(jié)器模塊201的可能實(shí)施方式的一個(gè)示例。其中，比 特信號(hào)Cl和C2定義了當(dāng)前增量。數(shù)據(jù)輸入由曼徹斯特信號(hào)給出，而數(shù)據(jù)輸出是已經(jīng)調(diào)節(jié) 的信號(hào)。由Cl通過多路復(fù)用器選擇數(shù)據(jù)輸入或其反轉(zhuǎn)副本。該信號(hào)被存儲(chǔ)在移位寄存器 中。由C2通過多路復(fù)用器選擇所述移位寄存器的輸出。所選擇的信號(hào)與原始信號(hào)或其反 轉(zhuǎn)副本進(jìn)行或運(yùn)算(OR)。Cl再次與OR門的輸出多路復(fù)用。本發(fā)明的實(shí)施例能夠以任意的常規(guī)計(jì)算機(jī)編程語言來實(shí)現(xiàn)。例如，優(yōu)選實(shí)施例可 以以過程編程語言(例如“C”)或面向?qū)ο缶幊陶Z言(例如，“C++”、Python)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā) 明的可選實(shí)施例可以被實(shí)現(xiàn)為預(yù)先編程的硬件元件(例如，ASIC或FPGA)、其它相關(guān)組件， 或者實(shí)現(xiàn)為硬件和軟件組件的組合。實(shí)施例能夠被實(shí)施為用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。這樣的實(shí)施方式可包括 固定于有形介質(zhì)上或者可經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器或其它接口裝置傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一系列計(jì) 算機(jī)指令，所述有形介質(zhì)諸如計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，磁盤、CD-R0M、R0M或固定磁盤)，所述 其它接口裝置諸如通過介質(zhì)連接到網(wǎng)絡(luò)的通信適配器。所述介質(zhì)可以是有形介質(zhì)(例如， 光或模擬通信線路)或者利用無線技術(shù)(例如，微波、紅外或其它傳輸技術(shù))實(shí)施的介質(zhì)。 這一系列計(jì)算機(jī)指令實(shí)現(xiàn)在此之前以功能性描述的系統(tǒng)的部分或全部。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)意識(shí)到，這樣的計(jì)算機(jī)指令能夠以多種編程語言來編寫以便用于多種計(jì)算機(jī)體系或操作 系統(tǒng)。此外，這樣的指令可以被存儲(chǔ)在任意存儲(chǔ)器器件中，諸如半導(dǎo)體、磁、光或其它存儲(chǔ)器件，并且可以使用任意通信技術(shù)進(jìn)行傳送，諸如光、紅外、微波或其它傳輸技術(shù)?？梢灶A(yù)見 到，這樣的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以作為帶有打印或電子文檔的可移動(dòng)介質(zhì)(例如，現(xiàn)成軟件) 來銷售，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)載(例如，在系統(tǒng)ROM或固定磁盤上)，或者通過網(wǎng)絡(luò)(例 如，互聯(lián)網(wǎng)或萬維網(wǎng))從服務(wù)器或電子公告板進(jìn)行銷售。當(dāng)然，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以實(shí) 現(xiàn)為軟件(例如，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)和硬件的組合。本發(fā)明的其它的實(shí)施例被實(shí)現(xiàn)為完全 的硬件或完全的軟件(例如，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。 雖然已經(jīng)公開了本發(fā)明的各個(gè)示例性實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見 的是，能夠進(jìn)行各種變化和修改，其會(huì)獲得本發(fā)明的技術(shù)效果而并不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于與植入式醫(yī)療器械進(jìn)行通信的信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器包括體外處理器，用于以固定數(shù)據(jù)比特率向所述植入式醫(yī)療器械傳送具有高和低邏輯狀態(tài)的序列的植入數(shù)據(jù)信號(hào)，所述高和低邏輯狀態(tài)具有響應(yīng)于來自可植入式醫(yī)療器械的反饋遙測(cè)數(shù)據(jù)的可調(diào)節(jié)脈沖寬度持續(xù)時(shí)間。
2.如權(quán)利要求l所述的信號(hào)處理器，其中所述體外處理器使用電磁場(chǎng)感應(yīng)鏈路進(jìn)行傳送。
3.如權(quán)利要求l所述的信號(hào)處理器，其中所述體外信號(hào)處理器使用3MHZ和30MHZ之間的高頻帶無線電頻率進(jìn)行傳送。
4.如權(quán)利要求l所述的信號(hào)處理器，其中所述植入數(shù)據(jù)信號(hào)使用曼徹斯特?cái)?shù)據(jù)編碼。
5.如權(quán)利要求l所述的信號(hào)處理器，其中所述可調(diào)節(jié)脈沖寬度持續(xù)時(shí)間能夠從預(yù)先確定的脈沖寬度持續(xù)時(shí)間的群組中選擇。
6.如權(quán)利要求l所述的信號(hào)處理器，其中所述植入式醫(yī)療器械是耳蝸植入裝置。
7.一種用于與植入式醫(yī)療器械進(jìn)行通信的方法，所述方法包括以固定數(shù)據(jù)比特率向所述植入式醫(yī)療器械傳送具有高和低邏輯狀態(tài)的序列的植入數(shù)據(jù)信號(hào)，所述高和低邏輯狀態(tài)具有響應(yīng)于來自可植入式醫(yī)療器械的反饋遙測(cè)數(shù)據(jù)的可調(diào)節(jié)脈沖寬度持續(xù)時(shí)間。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述傳送使用電磁場(chǎng)感應(yīng)鏈路。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述傳送處于3MHZ和30MHZ之間的高頻帶無線電頻率。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述植入數(shù)據(jù)信號(hào)使用曼徹斯特?cái)?shù)據(jù)編碼。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述可調(diào)節(jié)脈沖寬度持續(xù)時(shí)間能夠從預(yù)先確定的脈沖寬度持續(xù)時(shí)間的群組中選擇。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述植入式醫(yī)療器械是耳蝸植入裝置。
全文摘要
描述了一種用于與植入式醫(yī)療器械進(jìn)行通信的信號(hào)處理器。體外處理器以固定數(shù)據(jù)比特率向所述植入式醫(yī)療器械傳送植入數(shù)據(jù)信號(hào)，所述植入數(shù)據(jù)信號(hào)具有高和低邏輯狀態(tài)的序列。高和低邏輯狀態(tài)的脈沖寬度持續(xù)時(shí)間能夠響應(yīng)于來自可植入式醫(yī)療器械的反饋遙測(cè)數(shù)據(jù)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)A61N1/36GK101932359SQ200880102721
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者安迪亞斯·米特爾, 約瑟·羅德里古斯-納瓦羅, 約瑟夫·保珈特納爾, 馬丁·斯托法納勒 申請(qǐng)人:Med-El電氣醫(yī)療器械有限公司