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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationsverbindungen
mit implantierbaren medizinischen Vorrichtungen. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung Techniken, um anzugeben, dass derartige Kommunikationsverbindungen
gültig sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Auf
dem Gebiet der implantierbaren medizinischen Vorrichtungen, wie
z. B. Herzschrittmachern, Tachyarrhythmie-Steuervorrichtungen, implantierbaren
Medikamenten-Abgabevorrichtungen, Überwachungsvorrichtungen und
Nervenreizeinrichtungen, ist es üblich
geworden, ein Sender/Empfänger-System
(Transceiver-System) vorzusehen, um Funktionen auszuführen, wie
z. B. die Fernprogrammierung und die Telemetrie von Daten aus der
implantierten Vorrichtung. In derartigen Vorrichtungen ist z. B.
die Möglichkeit
erwünscht,
die Betriebsarten, Parameter und andere Funktionen der Vorrichtung
umzuprogrammieren und/oder die Leistung der Vorrichtungen, sowohl
historisch als auch gleichzeitig, zu überwachen. Im Allgemeinen sind
derartige implantierbare medizinische Vorrichtungen konstruiert,
um eine Zweiwege-Telemetrie durch Hochfrequenz-Signalübertragung
zwischen der implantierten medizinischen Vorrichtung und einem Programmierkopf
oder Lesestift einer externen Kommunikationsvorrichtung, z. B. einer
externen Programmiervorrichtung, bereitzustellen, um für den Austausch
codierter übertragener
Informationen zwischen diesen zu sorgen.
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Da
die Komplexität
der implantierbaren medizinischen Vorrichtungen mit der Zeit zunimmt,
sind Telemetriesysteme wichtiger geworden, um derartigen implantierbaren
Vorrichtungen zu ermöglichen, mit
externen Kommunikationsvorrichtungen, z. B. Programmiereinrichtungen,
zu kommunizieren. Es ist z. B. erwünscht, dass ein Anwender, z.
B. ein Arzt, ein gewisses Maß der
Steuerung nichtinvasiv über die
implantierbare medizinische Vorrichtung ausübt, um die Vorrichtung nach
der Implantation z. B. ein- oder auszuschalten, um verschiedene
Parameter der implantierbaren medizinischen Vorrichtung nach der Implantation
einzustellen, usw.
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Da
ferner implantierbare medizinische Vorrichtungen fortschrittlichere
Merkmale enthalten, ist es typischerweise notwendig, dementsprechend mehr
Informationen bezüglich
der Auswahl und Steuerung derartiger fortschrittlicher Merkmale
zur implantierbaren medizinischen Vorrichtung zu übertragen.
Falls z. B. ein Schrittmacher in verschiedenen Schrittmach-Betriebsarten
wahlweise betreibbar ist, ist es erwünscht, dass ein Arzt nichtinvasiv
eine Betriebsart auswählen
kann. Falls ferner ein Schrittmacher z. B. die Schrittmacherfunktion
mit verschiedenen Raten ausführen
kann oder Reizimpulse mit sich verändernden Energieniveaus liefern
kann, ist es erwünscht,
dass der Arzt für
jeden Patienten einzeln geeignete Werte derartiger variabler Betriebsparameter
wählen
kann.
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Die
Komplexität
implantierbarer medizinischer Vorrichtungen hat nicht nur zu dem
Bedarf geführt,
entsprechend mehr Informationen zur implantierbaren medizinischen
Vorrichtung zu übertragen, sondern
es ist außerdem
erwünscht
geworden, der implantierten medizinischen Vor richtung zu ermöglichen,
Informationen aus dem Patienten heraus zu einer externen Kommunikationsvorrichtung,
z. B. einer Programmiereinrichtung, zu übertragen. Für diagnostische
Zwecke ist es z. B. erwünscht,
dass die implantierte Vorrichtung Informationen hinsichtlich ihres Betriebsstatus
an den Arzt übertragen
kann. Es sind verschiedene implantierbare medizinische Vorrichtungen
verfügbar,
die derartige Informationen an eine externe Kommunikationsvorrichtung
senden können, z.
B. die Übertragung
eines digitalisierten EKG-Signals für die Anzeige, Speicherung
und/oder Analyse durch die externe Kommunikationsvorrichtung.
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Wie
sie hierin verwendet werden, werden die Begriffe "Aufwärtsstrecke" und "Aufwärtsstrecken-Telemetrie" verwendet, um den
Kommunikationskanal zu bezeichnen, um Informationen von der implantierten
medizinischen Vorrichtung zu einer externen Kommunikationsvorrichtung,
z. B. einer Programmiereinrichtung, zu übertragen. Umgekehrt werden
die Begriffe "Abwärtsstrecke" und "Abwärtsstrecken-Telemetrie" verwendet, um den
Kommunikationskanal zum Übertragen
von Informationen von einer externen Kommunikationsvorrichtung zur
implantierten medizinischen Vorrichtung zu bezeichnen.
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Es
sind verschiedene Telemetriesysteme beschrieben worden, um die notwendigen
Kommunikationskanäle
zwischen einer externen Kommunikationsvorrichtung und einer implantierten
medizinischen Vorrichtung bereitzustellen. Typische Telemetriesysteme
werden z. B. zusammen mit einer externen Programmier-/Verarbeitungseinheit
verwendet. Eine Programmiereinrichtung zum nichtinvasiven Programmieren
eines Herzschrittmachers ist in den folgenden US-Patenten an Hartlaub
u. a., jedes auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen,
beschrieben: US-Patent
Nr. 4.250.884 mit dem Titel "Apparatus
for and Method of Programming the Minimum Energy Threshold for Pacing
Pulses to be Applied to a Patient's Heart", US-Patent
Nr. 4.273.132 mit dem Titel "Digital
Cardiac Pacemaker with Threshold Margin Check", US-Patent Nr. 4.273.133 mit dem Titel "Programmable Digital
Cardiac Pacemaker with Means to Override Effects of Reed Switch
Closure", US-Patent
Nr. 4.233.985 mit dem Titel "Multi-Mode Programmable
Digital Cardiac Pacemaker",
US-Patent Nr. 4.253.466 mit dem Titel "Temporary and Permanent Programmable
Digital Cardiac Pacemaker";
und US-Patent Nr. 4.401.120 mit dem Titel "Digital Cardiac Pacemaker with Program
Acceptance Indicator".
Die Aspekte der Programmiereinrichtung, die der Gegenstand der vorausgehenden
Patente an Hartlaub u. a. sind, sind im US-Patent Nr. 4.208.008
an Smith, mit dem Titel "Pacing
Generator Programming Apparatus Including Error Detection Means", und im US-Patent
Nr. 4.236.524 an Powell u. a., mit dem Titel "Program Testing Apparatus", beschrieben.
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Am
häufigsten
verwenden die Telemetriesysteme für implantierbare medizinische
Vorrichtungen einen Hochfrequenz-Sender
und -Empfänger (HF-Sender
und -Empfänger)
in der implantierbaren medizinischen Vorrichtung und einen entsprechenden
HF-Sender und -Empfänger
in der externen Kommunikationsvorrichtung, z. B. der Programmiereinheit.
Innerhalb der implantierbaren medizinischen Vorrichtung verwenden
der Sender und der Empfänger
eine Antenne zum Empfangen der Abwärtsstrecken-Telemetriesignale
und zum Ausstrahlen der HF-Signale für die Aufwärtsstrecken-Telemetrie. Das Ausstrahlen der HF-Signale
kann z. B. durch induktive Spulen (Antennenspulen) magnetisch gekoppelt sein.
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Um
digitale Daten unter Verwendung der HF-Telemetrie zu übertragen,
wird ein digitales Codierungsschema verwendet, wie es z. B. im US-Patent
Nr. 5.127.404 an Wyborny u. a., mit dem Titel "Improved Telemetry Format", beschrieben ist.
Insbesondere kann in der Abwärtsstrecken-Telemetrie z. B.
ein Pulsabstandmodulationsschema verwendet werden, in dem die externe
Kommunikationsvorrichtung, z. B. die Programmiereinrichtung, eine
Folge kurzer HF-"Bursts" oder HF-Impulse
sendet, in der die Dauer eines Intervalls zwischen aufeinander folgenden
Impulsen, z. B. das Intervall von der fallenden Flanke eines Impulses
zur fallenden Flanke des nächsten
Impulses, die Daten codiert. Ein kürzeres Intervall kann z. B.
ein "0"-Bit codieren, während ein längeres Intervall
ein "1"-Bit codieren kann.
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Die
externen Kommunikationsvorrichtungen, z. B. die Programmiervorrichtungen,
stellen typischerweise durch die Verwendung eines Programmierkopfes
oder -paddels eine Schnittstelle zur implantierten medizinischen
Vorrichtung her. Im Allgemeinen ist der Programmierkopf oder das
Programmierpaddel z. B. eine in der Hand gehaltene Einheit, die
beschaffen ist, um auf den Körper
des Patienten oder in die Nähe
des Körpers
des Patienten über
die Implantierstelle der implantierten medizinischen Vorrichtung
des Patienten gelegt zu werden. Der Programmierkopf kann das Schließen eines Reed-Schalters
in der implantierbaren medizinischen Vorrichtung unter Verwendung
eines Magneten verursachen, um eine Telemetriesitzung einzuleiten.
Danach können
die Aufwärtsstrecken-
und Abwärtsstrecken-Kommunikation
zwischen dem Sender/Empfänger
der implantierten medizinischen Vorrichtung und dem Empfänger/Sender
der externen Kommunikationsvorrichtung stattfinden. Es können außerdem andere
Verfahren verwendet werden, um eine Telemetriesitzung einzuleiten.
Es kann z. B. ein Weckimpuls von einer externen Kommunikationsvorrichtung verwendet
werden, um die implantierte medizinische Vorrichtung zu wecken,
der ihren Abwärtsstrecken-Empfänger in
einem geeigneten Intervall abfragt.
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Für Programmieranordnungen
und/oder für Überwachungsanordnungen
verändert
sich die Signalstärke
sowohl der Aufwärtsstrecken-
als auch der Abwärtsstrecken-Telemetrie
in Abhängigkeit
von der Positionierung des Programmierkopfes bezüglich der implantierbaren Vorrichtung.
Mit anderen Worten, die Signalstärke
verändert
sich in Abhängigkeit
vom Kopplungskoeffizienten zwischen dem Kommunikationskopf, z. B.
dem Programmierkopf, der die Antennenkonfiguration enthält, und
der implantierten Vorrichtung. Deshalb ist es wichtig, dass der
Programmierkopf richtig über
der Implantierstelle des Patienten positioniert ist, sodass die
Abwärtsstrecken-HF-Signale
in der implantierbaren medizinischen Vorrichtung erfasst werden
können
und die Aufwärtsstreckensignale
durch den Programmierkopf der externen Kommunikationsvorrichtung
erfasst werden können.
Falls sich z. B. der Programmierkopf zu weit von der implantierbaren
medizinischen Vorrichtung entfernt befindet, kann die Dämpfung der über die
Grenze der Haut des Patienten gesendeten HF-Signale zu groß sein und
verhindern, dass eine Telemetrieverbindung aufgebaut wird.
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Ein
Anwender als solcher kann bei einer geeigneten Rückkopplung zum Anwender den
Programmierkopf über
der Implantierstelle positionieren und neu positionieren, bis eine
geeignete Position lokalisiert ist, um eine gültige Kommunikationsverbindung
zwischen der externen Kommunikationsvorrichtung und der implantierten
medizinischen Vorrichtung aufzubauen. Es sind verschiedene Rückkopplungstechniken
verwendet worden, um einem Anwender anzugeben, wann ein Programmierkopf
richtig über der
implantierten medizinischen Vorrichtung eines Patienten angeordnet
worden ist, um eine gültige
Telemetrieverbindung auf zubauen.
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Eine
verwendete Technik, um zu bestimmen, wann der Pro grammierkopf richtig
positioniert ist, kann z. B. als eine Technik "mit offenem Regelkreis" charakterisiert
werden, in der die Bestimmung der richtigen Kopfpositionierung nur
auf einer Beurteilung dessen basiert, ob das Aufwärtsstreckensignal
(d. h. das von der implantierten medizinischen Vorrichtung zur externen
Kommunikationsvorrichtung gesendete Signal) irgendeine Minimalanforderung
erfüllt.
In einem derartigen Verifikationssystem mit offenem Regelkreis wird
eine angemessene Abwärtsstrecken-Signalstärke nicht
geprüft.
Ein System mit offenem Regelkreis, um die richtige Positionierung
eines Programmierkopfes zu bestimmen, ist z. B. im US-Patent Nr.
4.531.523 an Anderson, mit dem Titel "Digital Gain Control for the Reception
of Telemetry Signals from Implanted Medical Devices", beschrieben.
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Es
kann außerdem
ein Kommunikationsprotokoll, das eine Quittierung verwendet, verwendet werden,
um zu verifizieren, dass eine minimale Abwärtsstrecken-Feldstärke für die Erfassung
in der implantierten medizinischen Vorrichtung vorhanden ist, um
einem Arzt zu melden, dass die richtige Kopfpositionierung erreicht
worden ist. Die herkömmlichen Quittierungsprotokolle
stellen jedoch keine Informationen bereit, die für die Optimierung der Kopfpositionierung
verwendbar sind, um einen angemessenen Betriebsspielraum zu sichern.
Mit anderen Worten, die richtige Positionierung des Programmierkopfes kann
angegeben werden, selbst wenn der Programmierkopf tatsächlich am
Rand positioniert ist, sodass eine sehr leichte Verschiebung der
Positionierung (z. B. zurückzuführen auf
eine Bewegung des Patienten) zu einem Ausfall der Abwärtsstrecken-Telemetrie führt.
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Ferner
sind Systeme mit geschlossenem Regelkreis außerdem beschrieben worden,
um eine Rückkopplung
für einen
Anwender bereitzustellen, um den Kommunikationskopf zu positi onieren,
um eine gültige
Kommunikationsverbindung mit einer implantierten medizinischen Vorrichtung
zu erreichen. Im US-Patent Nr. 5.324.315 an Grevious, mit dem Titel "Closed-Loop Downlink
Telemetry and Method for Implantable Medical Device", wird z. B. ein
spezifischer Typ des Abwärtsstrecken-Telemetrieimpulses von
der externen Kommunikationsvorrichtung zur implantierten medizinischen
Vorrichtung gesendet. Insbesondere sind die Abwärtsstrecken-Impulse Bursts mit
einer linearen Sägezahn-Enveloppe. Die Eigenschaften
der Enveloppe des Abwärtsstrecken-Bursts sind
so, dass die Amplitude des Signals, wie es durch den Empfänger der
implantierten medizinischen Vorrichtung erfasst wird, bezüglich der
Erfassungsschwelle des Empfängers
ermittelt werden kann, indem die Zeit gemessen wird, in der der
erfasste Burst die Erfassungsschwelle des Empfängers überschreitet. Diese Informationen
können
zur externen Kommunikationsvorrichtung übertragen werden. In Reaktion
auf den Empfang derartiger Informationen hinsichtlich der relativen
Stärke
der erfassten Abwärtsstrecken-Signale
kann die externe Kommunikationsvorrichtung die Spitzenamplitude
der Enveloppen der Abwärtsstrecken-Bursts
modulieren, indem sie die Verstärkung
des Senders der externen Kommunikationsvorrichtung moduliert. Die
externe Kommunikationsvorrichtung als solche kann dann einen angemessenen
Spielraum über
der Erfassungsschwelle der implantierten medizinischen Vorrichtung
sichern, während
gleichzeitig die Sendung von Abwärtsstrecken-Signalen
mit unnötigerweise
hoher Energie vermieden wird. Wie darin beschrieben ist, kann die
Abwärtsstrecken-Signalstärke und/oder
die Aufwärtsstrecken-Signalstärke verwendet
werden, um eine Telemetriestatusangabe zu aktivieren.
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Im
Allgemeinen enthält
die Bereitstellung einer Rückkopplung,
was die richtige Positionierung des Programmierkopfes in Bezug auf
eine implantierte Antenne einer implan tierten medizinischen Vorrichtung
anbelangt, die Verwendung einer Positionsangabe, z. B. eines Hörton-Generators,
und/oder einer sichtbaren Angabe, wie z. B. einer Leuchtdiode (LED),
wie im US-Patent Nr. 5.324.315 beschrieben ist. Wenn die Signalstärke und
die Genauigkeit bestätigt
sind (z. B. mit einer Paritätsüberprüfung, Fehlerprüfungscodes
und dergleichen), veranlasst die Steuerschaltungsanordnung der Programmiereinrichtung
die Positionsangabe, anzugeben, dass eine Verbindung aufgebaut worden
ist. Falls eine angemessene Signalstärke und die Inhaltsgenauigkeit nicht
bestätigt
werden können,
gibt die Positionsangabe dies an.
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Ferner
beschreibt US-Patent Nr. 5.107.833 an Barsness, mit dem Titel "Telemetry Gain Adjustment
Algorithm and Signal Strength Indication in a Noisy Environment", die Bereitstellung
einer Signalstärkeangabe,
um den Anwender während
des Aufbaus einer Telemetrieverbindung mit einer sichtbaren alphanumerischen
Anzeige der Signalstärke
zu versehen. Die Signalstärke
wird aus einem Faktor für
die automatische Verstärkungssteuerung
einer Verstärkerstufe
mit einstellbarer Verstärkung
einer externen Kommunikationsvorrichtung, z. B. der Verstärkerstufe
mit einstellbarer Verstärkung
des Aufwärtsstrecken-Empfängers einer
Programmiereinrichtung, die ihre Eingangssignale von einem HF-Programmierkopf
empfängt,
der darin eine Antennenkonfiguration aufweist, abgeleitet. Die Verstärkung des
Aufwärtsstrecken-Empfängers ist
eine Funktion der Stärke des
Aufwärtsstrecken-Signals.
Wie darin beschrieben ist, tasten die Algorithmen für die automatische Verstärkungssteuerung
die Verstärkungspegel
ab, wobei sie nach einem suchen, der zu einer gültigen Aufwärtsstrecken-Erfassung führt, um
die Telemetrie auszuführen,
wenn eine Telemetriesitzung eingeleitet worden ist und ein Aufwärtsstrecken-Signalverlust auftritt.
Ein angezeigter Bereich der Signalstärken entspricht den skalierten Pegeln
oder Faktoren der automatischen Verstärkungssteuerung. Weil der Wert
der automatischen Verstärkungssteuerung
für den
maximalen Signalpegel der niedrigste und für den minimalen Signalpegel
der höchste
ist, wird der Wert für
die Verwendung als eine Signalstärkenangabe
für den
Anwender komplementiert. Wie darin beschrieben ist, könnten verschiedene
Pegel der automatischen Verstärkungssteuerung
verwendet werden. Es können
z. B. die skalierten Werte von 0–100 oder die Werte von 0–9 für die Anzeige
für einen
Anwender verwendet werden, der versucht, den Programmierkopf zu
positionieren. Die Signalstärkeangabe
kann auf einem Bildschirm einer Programmiereinrichtung erscheinen,
oder sie könnte
auf dem Programmierkopf als eine numerische Anzeige erscheinen,
damit der Anwender sieht, wie der Anwender versucht, auf der Grundlage
der gesehenen Stärkesignalangabe
eine optimale Position für
den Programmierkopf zu finden.
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Ferner
stellen die unter dem Handelsnamen 9766/9766A/9767 verfügbaren Programmierköpfe, die
von Medtronic, Inc., dem Anmelder der vorliegenden Erfindung, verfügbar sind,
eine Matrixanzeige aus mehreren LED bereit, um eine Angabe der richtigen
Positionierung des Programmierkopfs bereitzustellen. Die Matrix
wird in Abhängigkeit
von der Aufwärtsstrecken-Signalstärke angesteuert.
Die Signalstärke
wird in Abhängigkeit
von der Verstärkung
des Aufwärtsstrecken-Empfängers bestimmt.
Auf der Grundlage der Signalstärke
wird eine bestimmte Anzahl der LEDs der LED-Matrix aktiviert. Wenn
sich der Kopf nicht in einer optimalen Position befindet, kann z.
B. nur eine LED leuchten. Wenn der Programmierkopf um die Stelle
der implantierten medizinischen Vorrichtung bewegt wird, können mehr
LEDs leuchten und optimale Positionen angeben. Ferner kann keine
LED der Matrix leuchten, bis eine gültige Telemetrie erreicht werden
kann, d. h., wie sie durch einen Quittierungsprozess bestimmt worden
ist.
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Wie
oben beschrieben worden ist, enthalten herkömmliche HF-Köpfe verschiedene
Typen von Angaben, um die Anordnung des HF-Kopfes zu führen. Die
9766-Familie der von Medtronic. Inc., dem Anmelder der vorliegenden
Erfindung, verfügbaren HF-Köpfe enthält z. B.
Signalstärkeangabe-LEDs, um die Anordnung
des HF-Kopfes zu führen.
Ferner haben andere Positionierungstechniken numerische Anzeigen
verwendet, um einem Anwender die Signalstärke anzugeben, um die Anordnung
des HF-Programmierkopfes zu führen.
In hell erleuchteten Räumen
sind LEDs oder visuelle numerische Anzeigen manchmal schwierig zu
sehen und/oder zu lesen. Als solche sind diese Angaben für eine optimale Anordnung
des HF-Programmierkopfes unangemessen.
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Ferner
sind unter bestimmten Umständen implantierbare
medizinische Vorrichtungen in verschiedenen Bereichen des Körpers implantiert,
die die Betrachtung eines HF-Programmierkopfs verhindern, wie er über der
Implantierstelle angeordnet ist. Nervenreizeinrichtungen sind z.
B. manchmal im Hüftbereich
implantiert. Wenn ein Programmierkopf einer externen Kommunikationsvorrichtung
als solcher angeordnet wird, um über
der Implantierstelle die Telemetrie auszuführen, kann der Anwender des Kopfes
es schwierig finden, die LEDs auf dem Kopf zu betrachten.
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Die
vorliegende Erfindung sorgt für
die Verwendung der Tastrückkopplung
zusammen mit der Positionierung eines Kommunikationskopfes, um die Telemetrie
zwischen einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung und einer
externen Kommunikationsvorrichtung auszuführen. Die Tastrückkopplung erlaubt
einem Anwender, eine implantierte Vorrichtung mit einem Kommunikationskopf
zu lokalisieren, ohne auf eine Angabelichtquelle, eine numerische Anzeige
usw. zu blicken.
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Die
Erfindung schafft ein Telemetriesystem für medizinische Vorrichtungen,
das eine implantierbare medizinische Vorrichtung und eine externe Kommunikationsvorrichtung
mit einem mit der Hand zu haltenden Kommunikationskopf, der über der
implantierbaren medizinischen Vorrichtung angeordnet wird, um zwischen
einer externen Sender/Empfänger-Schaltung
und einer Sender/Empfänger-Schaltung in der
implantierbaren medizinischen Vorrichtung eine Kommunikationsverbindung
aufzubauen; und eine Tastrückmeldungserzeugungsvorrichtung, die
eine Rückmeldung
bezüglich
der richtigen Positionierung des Kommunikationskopfes in Bezug auf die
implantierbare medizinische Vorrichtung für eine gültige Kommunikationsverbindung
schafft, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass:
die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung
in einem Gehäuse
des Kommunikationskopfes angebracht ist und in Reaktion auf ein
Aktivierungssignal, welches von einer Steuerschaltung bei Erfassung des
Aufbaus einer gültigen
Kommunikationsverbindung erzeugt wird, eine Vibrations- bzw. Schwingungsbewegung
erzeugt, die an die Hand eines Anwenders übertragen wird, wobei die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung
in Abhängigkeit
von der Bestimmung der Kommunikationsverbindungs-Signalstärke, die von der Steuerschaltung
ausgeführt wird,
wenn der Kommunikationskopf von dem Anwender an Positionen bewegt
wird, die unterschiedliche Signalstärken ergeben, eine modifizierte
Schwingungsbewegung erzeugt, um eine optimale Position des Kommunikationskopfes
zu bestimmen.
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Die
Gültigkeit
der Kommunikationsverbindung kann bestimmt werden, indem die Übertragung eines
Signals zwischen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung und
der externen Kommunikationsvorrichtung erfasst wird. Die Stärke des übertragenen
Signals wird bestimmt, wobei die Stärke des übertragenen Signals mit wenigstens
einer vorgegebenen Referenzstärke
verglichen wird.
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Ferner
kann eine Tastangabe bereitgestellt werden, indem die Schwingungsfrequenz
der Tastangabe in Abhängigkeit
der Stärke
des übertragenen Signals
gesteuert wird.
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Das
Bestimmen der Gültigkeit
der Kommunikationsverbindung kann das Abschließen einer Quittierung zwischen
dem Vorrichtungssender und/oder dem Vorrichtungsempfänger der
implantierbaren medizinischen Vorrichtung und dem externen Sender und/oder
dem externen Empfänger
der externen Kommunikationsvorrichtung enthalten.
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Das
Bereitstellen der Tastangabe in Abhängigkeit der Bestimmung der
Gültigkeit
kann die Einleitung der Tastangabe bei der Bestimmung einer gültigen Kommunikationsverbindung
enthalten. Ferner kann die Tastangabe nicht fortsetzt werden, wenn eine
vorgegebene Zeitperiode seit ihrem Beginn verstrichen ist. Ferner
kann die Aktivierung einer Angabe vorgesehen sein, wenn die gültige Kommunikationsverbindung
nach einer derartigen Nichtfortsetzung der Tastangabe ungültig wird.
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Die
Tastangabe in Abhängigkeit
von der Bestimmung der Gültigkeit
kann vorgesehen sein, indem die Tastangabe während der ganzen Zeitperiode
kontinuierlich bereitgestellt wird, während der eine gültige Kommunikationsverbindung
bestimmt wird.
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In
verschiedenen Ausführungsformen
des Systems kann die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung
einen Schwingungsmotor, eine piezoelektrische Vorrichtung, einen
Elektromagneten oder einen Relaiskontakt enthalten.
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Es
ist nicht vorgesehen, dass die obige Zusammenfassung der vorliegenden
Erfindung jede Ausführungsform
oder jede Implementierung der vorliegenden Erfindung beschreibt.
Die Vorteile, zusammen mit einem vollständigeren Verständnis der
Erfindung, werden durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche
Beschreibung und die Ansprüche
zusammengenommen mit der beigefügten
Zeichnung offensichtlich und erkannt.
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1 ist
eine graphische Darstellung, die eine implantierbare medizinische
Vorrichtung in einem Körper
für die
Kommunikation mit einer externen Kommunikationsvorrichtung veranschaulicht,
worin die implantierbare medizinische Vorrichtung und die externe
Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung der Tastrückkopplung
gemäß der vorliegenden Erfindung
die Telemetrie bereitstellen.
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2 ist
ein allgemeiner Blockschaltplan der Schaltungsanordnung einer implantierbaren
medizinischen Vorrichtung, die eine Sender- und Empfänger-Schaltungsanordnung
enthält,
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 ist
ein allgemeiner Blockschaltplan eines veranschaulichenden Telemetriesystems,
das die Tastrückkopplung
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet.
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4 ist
eine Ausführungsform
eines Abschnitts der veranschaulichenden externen Kommunikationsvorrichtung,
die im Allgemeinen in 3 gezeigt ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist
eine ausführlichere
graphische Darstellung einer veranschaulichenden Ausführungsform
eines Abschnitts der in 4 gezeigten externen Kommunikationsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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6 ist
eine veranschaulichende Ausführungsform
der Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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7 ist
ein allgemeiner Blockschaltplan eines Kopfpositionierungsverfahrens,
der die im System gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendete Tastrückkopplung
veranschaulicht.
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8A–8C zeigen
verschiedene veranschaulichende Ausführungsformen des allgemeinen Kopfpositionierungsverfahrens,
die die Tastrückkopplung
veranschaulichen, wie in 7 gezeigt ist.
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9 ist
ein Blockschaltplan einer veranschaulichenden Ausführungsform
einer gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Quittierung, um die Gültigkeit einer Kommunikationsverbindung
zu bestimmen.
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1 zeigt
ein Telemetriesystem 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Telemetriesystem 10 enthält die implantierbare medizinische
Vorrichtung 12 und die externe Kommunikationsvorrichtung 15,
die betreibbar sind, um eine Kommunikationsverbindung 16 dazwischen
aufzubauen. Vorzugsweise enthält
die externe Kommunikationsvorrichtung 15 eine Steuereinrichtungs-Vorrichtung 32,
z. B. eine Programmiervorrichtung, an die ein Kommunikationskopf 30 elektrisch
gekoppelt ist. Die Steuereinrichtungs-Vorrichtung 32 bildet durch
die Verwendung des Kommunikationskopfes 30, z. B. eines
Programmierkopfes oder -paddels, mit der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung eine Schnittstelle. Für die Leichtigkeit der Verwendung
ist der Programmierkopf 30 über ein Kabel, z. B. ein gerades
oder gewendeltes Kabel, mit anderen Komponenten der Programmiervorrichtung 32 verbunden,
obwohl eine Funkkommunikation oder irgendeine andere elektrische
Verbindung möglich
ist.
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Im
Allgemeinen ist der Kommunikationskopf 30 eine mit der
Hand gehaltene Einheit, die beschaffen ist, um auf dem Körper des
Patienten oder in nächster
Nähe des
Körpers
des Patienten über
der Implantierstelle der implantierten medizinischen Vorrichtung 12 des
Patienten angeordnet zu werden, um die Kommunikationsverbindung 16 aufzubauen.
Vorzugsweise enthält
der Kommunikationskopf 30 gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Tastrückkopplung
(die hierin außerdem
als Tastangabe bezeichnet wird), um den Anwender mit Informationen
zu versehen, was die richtige Positionierung des Kommunikationskopfs 30 bezüglich der
implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 anbelangt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist die implantierbare medizinische
Vorrichtung 12 im Körper 18 implantiert.
Die implantierte Vorrichtung 12 enthält ein Gehäuse 13, in dem die
Komponenten der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 luftdicht
verschlossen sind, z. B. eine Schrittmacher-Schaltungsanordnung,
eine Defibrillations-Schaltungsanordnung,
eine Batterie, eine Überwachungs-Schaltungsanordnung usw.
Innerhalb des Gehäuses 13 ist
außerdem
die Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 70 positioniert,
wie in den 2 und 3 gezeigt
ist. Wie in 1 veranschaulichend gezeigt
ist, ist wenigstens eine Leitung 14 mit der veranschaulichenden
implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 im Verbinderblockbereich 17 verbunden,
wie z. B. durch die Verwendung von (nicht gezeigten) Durchführung(en). Die
implantierbare medizinische Vorrichtung 12 kann z. B. in
der Nähe
eines menschlichen Herzens 11 implantiert sein. In dem
Fall, in dem die implantierbare medizinische Vorrichtung 12 ein
im Körper 18 implantierter
veranschaulichender Schrittmacher ist, kann der Schrittmacher eine
Schrittmach- und Abtastleitung enthalten, die im Allgemeinen als
die Leitung 14 dargestellt ist, um die elektrischen Signale
abzutasten, die die Depolarisation und Repolarisation des Herzens 11 begleiten,
und um Schrittmach-Impulse bereitzustellen, um die Depolarisation
des Herzgewebes in der Nähe
ihres distalen Endes zu verursachen.
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Die
implantierbare medizinische Vorrichtung kann irgendeine implantierbare
medizinische Vorrichtung sein, die eine Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung
umfasst, wie hierin beschrieben ist. In dem Fall, in dem die implantierbare
medizinische Vorrichtung z. B. ein Schrittmacher ist, kann die implantierbare
Vorrichtung z. B. ein Schrittmacher sein, wie z. B. derjenige, der
im US-Patent Nr. 5.158.078 an Bennett u. a.; im US-Patent Nr. 5.312.453
an Shelton u. a.; oder im US-Patent Nr. 5.144.949 an Olsen beschrieben
ist.
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Die
implantierbare medizinische Vorrichtung 12 kann außerdem ein
Schrittmacher-Kardioverter-Defibrillator (PCD) sein, der irgendeinem
der verschiedenen, kommerziell verfügbaren implantierbaren PCDs
entspricht. Die vorliegende Erfindung kann z. B. zusammen mit PCDs
angewendet werden, wie z. B. denjenigen, die im US-Patent Nr. 5.545.186
an Olsen u. a.; im US-Patent Nr. 5.354.316 an Keimel; im US-Patent
Nr. 5.314.430 an Bardy; im US-Patent Nr.
5.131.388 an Pless; oder im US-Patent Nr. 4.821.723 ein Baker u.
a. beschrieben sind.
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Alternativ
kann die implantierbare medizinische Vorrichtung 12 eine
implantierbare Nervenreizeinrichtung oder Muskelreizeinrichtung
sein, wie z. B. diejenigen, die im US-Patent Nr. 5.199.428 an Obel u.
a.; im US-Patent Nr. 5.207.218 an Carpentier u. a.; oder im US-Patent
Nr. 5.330.507 an Schwartz offenbart sind, oder eine implantierbare Überwachungsvorrichtung,
wie z. B. diejenige, die im US-Patent Nr. 5.331.966 an Bennett u.
a. offenbart ist.
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Ferner
kann die implantierte Vorrichtung 12 z. B. Kardioverter-Defibrillator,
eine Gehirnreizeinrichtung, eine Magenreizeinrichtung, eine Medikamenten-Abgabevorrichtung,
eine hämodynamische Überwachungsvorrichtung
oder irgendeine andere implantierbare Vorrichtung sein, die von
den Telemetriefähigkeiten
gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung der Tastrückkopplung profitieren würde. Deshalb
wird angenommen, dass die vorliegende Erfindung breite Anwendung
findet. Als solche ist die Beschreibung hierin, die auf irgendeine
spezielle medizinische Vorrichtung Bezug nimmt, nicht als eine Einschränkung des
Typs der medizinischen Vorrichtung zu nehmen, die in Verbindung
mit der Tastrückkopplung
der externen Kommunikationsvorrichtung 15 gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann.
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2 veranschaulicht
im Allgemeinen einen Blockschaltplan auf hoher Ebene der Bestandteile
einer Ausführungsform
der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12, in der
die medizinische Vorrichtung mit einer mikroprozessorgestützten Architektur
implementiert ist. Die elektronischen Merkmale und Operationen der
implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 können jedoch
in diskreter Logik oder als ein mikrocomputergestütztes System
implementiert sein. Wie in 2 gezeigt
ist, enthält
die implantierbare medizinische Vorrichtung 12 eine Mikrocomputer-Schaltung 42,
die wenigstens einen Prozessor 46 und einen Speicher 48 enthält. Die
Mikrocomputer-Schaltung 42 ist durch einen Datenkommunikationsbus 50 mit
einer Controller-Schaltung 52 einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung 40 verbunden.
Die Mikrocomputer-Schaltung 42 kann z. B. eine kundenspezifisch
integrierte Schaltungsvorrichtung bilden, die durch Standard-RAM/ROM-Komponenten
vergrößert ist.
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Ferner
kann die Eingabe/Ausgabe-Schaltung 40 z. B. außer dem
Controller 52 irgendeine andere Anzahl von Schaltungen
enthalten, wie sie z. B. notwendig sind, um die Funktion der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung 12 auszuführen.
Die Eingabe/Ausgabe-Schaltung 40 kann zusammen mit anderen
Eingabe/Ausgabe-Schaltungen, wie z. B. denjenigen, die erforderlich
sind, um den Controller 52 mit den geeigneten Signalisierungsinformationen
zu versehen, z. B. Leseverstärker,
Spitzenabtast- und Schwellenwertmessungs-Einheiten, Vorspannungsschaltungen,
Impulsgeneratoren, Schwellenwertdetektoren usw. enthalten. Die spezifischen
Ausführungsformen
derartiger Schaltungen sind für
die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht entscheidend, solange
wie die Schaltungen für
das Erzeugen von Signalen sorgen, die der gewünschten implantierbaren medizinischen
Vorrichtung entsprechen, und/oder den Controller 52 mit
Signalen versehen können,
die die anwendbaren physiologischen Ereignisse angeben, z. B. natürliche und
stimulierte Kontraktionen des Herzens, und solange wie die implantierbare
medizinische Vorrichtung 12 außerdem die Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 70 gemäß der vorliegenden
Erfindung für
die Verwendung in einem Telemetriesystem 10 enthält, wie
hierin beschrieben ist.
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3 ist
ein Blockschaltplan des Telemetriesystems 10, das die implantierbare
medizinische Vorrichtung 12, wie sie z. B. oben unter Bezugnahme
auf 2 beschrieben worden ist, und die externe Kommunikationsvorrichtung 15 enthält. Eine
gestrichelte Linie 21 stellt die Grenze (z. B. die Haut
des Patienten) zwischen der implantierten medizinischen Vorrichtung 12 und
der externen Kommunikationsvorrichtung 15 dar.
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Wie
oben beschrieben worden ist, enthält die implantierbare medizinische
Vorrichtung 12 wenigstens die Sen der/Empfänger-Schaltungsanordnung 70,
um eine Kommunikationsverbindung mit der externen Kommunikationsvorrichtung 15 aufzubauen. Die
Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 74, die
die Senderschaltung 72 und die Empfängerschaltung 70 enthält, ist
an die Antenne 19 gekoppelt. Obwohl gezeigt ist, dass die
Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 70 nur
die Senderschaltung 72 und die Empfängerschaltung 74 enthält, bildet
eine weitere Schaltungsanordnung zum Steuern derartiger Sender-
und Empfängerschaltungen 72, 74 außerdem einen
Teil der implementierbaren medizinischen Vorrichtung 12,
z. B. Prozessoren, die die Weckfunktionen steuern, die den Fluss
der Daten zum Sender für
die Modulation auf ein Trägersignal
steuern usw. Außerdem
stellen andere Komponenten der implantierbaren Vorrichtung 12,
z. B. die Batterie, einer derartigen Schaltungsanordnung die Leistung
bereit. Die Antenne 19 kann von irgendeinem Antennentyp
sein, der in Anwendungen mit implantierbaren medizinischen Vorrichtungen
für Telemetriefunktionen
verwendet wird, z. B. Spulenantennen mit mehreren Drahtwindungen.
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Die
Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 70 erzeugt
modulierte elektrische Signale, die einer Antenne 19 bereitgestellt
werden, sodass elektromagnetische Wellen ausgestrahlt werden. Eine Antenne 64,
die dem Kommunikationskopf 30 zugeordnet ist, empfängt die
elektromagnetischen Wellen von der implantierten medizinischen Vorrichtung 12. Die
Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 60 der externen
Kommunikationsvorrichtung 15 empfängt und demoduliert die in
der Antenne 64 induzierten modulierten elektrischen Signale,
die die von der Antenne 19 der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung 12 ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen repräsentieren.
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Im
Allgemeinen ist die externe Kommunikationsvorrichtung 15 eine
Vorrichtung, die wenigstens eine Sen der/Empfänger-Schaltungsanordnung 60 und
eine Antenne 64 zum Senden und Empfangen elektromagnetischer
Energie aufweist. Ferner enthält die
externe Kommunikationsvorrichtung 15 die Steuerschaltungsanordnung 80 (z.
B. einen Prozessor, Software 84, einen Speicher usw.) die
angeschlossen ist, um die Telemetrie-Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 60 zu
steuern. Die externe Kommunikationsvorrichtung 15 kann
irgendeine Programmiereinrichtung sein, wie z. B. diejenige, die
in Telemetriesystemen verwendet wird, um die Informationen von einer
implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 zu empfangen
und die Informationen an sie zu senden. Im Allgemeinen werden derartige
Programmiereinrichtungen verwendet, wie hierin vorausgehend beschrieben
worden ist, um die Parameter der implantierbaren medizinischen Vorrichtungen einzustellen,
wobei sie typischerweise graphische Anzeigen, Tastaturen oder andere
Anwenderschnittstellen für
die Dateneingabe und die Vorrichtungssteuerung durch eine Manipulation
durch die Bedienungsperson aufweisen. Ferner enthalten derartige Programmiereinrichtungen
im allgemeinen Drucker oder Plotter, um dem Anwender zu erlauben,
die umfassenden Fähigkeiten
der implantierten Vorrichtung 12, von der sie ihre Informationen
empfangen, zu steuern, zu bewerten und zu dokumentieren.
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Die
externe Kommunikationsvorrichtung 15 kann z. B. verschiedene
Vorrichtungen enthalten, die von Medtronic, Inc., dem Anmelder der
vorliegenden Erfindung, verfügbar
sind. Derartige Vorrichtungen können
z. B. Programmiereinrichtungen enthalten, die mit den von Medtronic,
Inc., verfügbaren
Kommunikationsköpfen
betreibbar sind, wie z. B. eine Programmiereinrichtung 9790,
die zusammen mit HF-Köpfen
betreibbar ist, einschließlich
derjenigen, die von Medtronic, Inc., unter den Handelsnamen HF-Kopf 9766,
HF-Kopf 9766A und HF-Kopf 9767 verfügbar sind;
und eine Programmiereinrichtung Medtronic 2090, die mit
einem HF- Kopf 9767 betreibbar
ist. Ferner können
die Vorrichtungen 15 Patienten-Aktiviereinrichtungen enthalten,
z. B. durch den Patienten aktivierte Vorrichtungen, um Speicheraufzeichnungen
einzufrieren, wie z. B. eine Patienten-Aktiviereinrichtung Medtronic 9462,
eine Patienten-Aktiviereinrichtung Medtronic 9464; oder
eine Patienten-Aktiviereinrichtung Medtronic 6190 oder 6191.
Die Vorrichtung 15 kann noch weiter eine Nervenreizeinrichtungs-Programmiereinrichtung
sein, wie z. B. diejenigen, die unter dem Handelsnamen Programmiereinrichtung
Medtronic 7432, Programmiereinrichtung Medtronic 3425,
Programmiereinrichtung Medtronic 3210 verfügbar sind;
oder eine Medikamentenabgabevorrichtungs-Programmiereinrichtung,
die unter dem Handelsnamen Programmiereinrichtung Medtronic 8820 verfügbar ist,
die mit einem HF-Kopf 9766 betreibbar ist. Jede dieser
Vorrichtungen kann gemäß der vorliegenden
Erfindung modifiziert werden, um einem Anwender die Tastrückkopplung
bereitzustellen, wenn er versucht, eine Kommunikationsverbindung
zwischen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 und
der externen Kommunikationsvorrichtung 15 herzustellen.
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Die
Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 60 der
externen Kommunikationsvorrichtung 15 erzeugt modulierte
elektrische Signale, die der Antenne 64 des Kommunikationskopfes 30 bereitgestellt
werden, sodass elektromagnetische Wellen ausgestrahlt werden. Die
der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 zugeordnete
Antenne 19 empfängt
die elektromagnetischen Wellen von der externen Kommunikationsvorrichtung 15.
Die Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 70 der
implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 empfängt und
demoduliert die in der Antenne 19 induzierten modulierten
elektrischen Signale, die die von der Antenne 64 der externen
Kommunikationsvorrichtung 15 ausgestrahlten elektromagnetischen
Wellen repräsentieren.
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Wie
einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sein würde, enthält die Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 60 der
externen Kommunikationsvorrichtung 15 die Empfänger-Schaltungsanordnung 62,
die mit dem Sender 72 der implantierten medizinischen Vorrichtung 12 kompatibel
ist, und die betreibbar ist, um das von dieser gesendete Signal
zu empfangen und zu demodulieren. Ferner enthält die Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 60 der
externen Kommunikationsvorrichtung 15 die Sender-Schaltungsanordnung 61,
die mit dem Empfänger 74 der
implantierten Vorrichtung 12 kompatibel ist, und die betreibbar
ist, um ein moduliertes Signal zu erzeugen, das der Empfänger der
implantierten medizinischen Vorrichtung 12 empfangen und demodulierten
kann. Die Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 60 ist
an eine Antennenkonfiguration 64 gekoppelt, um über die
Antenne 19 mit der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 zu
kommunizieren.
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Die
Antenne 64 ist vorzugsweise innerhalb des mit der Hand
gehaltenen Kommunikationskopfes 30 angeordnet, der von
einem Gehäuse 31 umgeben ist,
das in 3 durch die gestrichelte Linie allgemein dargestellt
ist. Der mit der Hand gehaltene Kommunikationskopf 30 kann
dann zweckmäßig in der
Nähe der
Implantierstelle des Patienten angeordnet werden. Wenn die Antenne 64 so
positioniert ist, empfängt
sie die von der Antenne 19 der implantierten medizinischen
Vorrichtung gesendeten Aufwärtsstrecken-Telemetriesignale
und sendet die Abwärtsstrecken-Telemetriesignale,
die durch die Antenne 19 der implantierten medizinischen
Vorrichtung zu empfangen sind, wie durch die Kommunikationsverbindung 16 mit
zwei Pfeilen angegeben ist.
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Es
wird für
einen Fachmann auf dem Gebiet aus der Beschreibung hierin leicht
offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht als ein
bidirektionales Telemetriesystem verwendet werden muss, sondern
als ein unidirektionales System verwendet werden kann. Mit anderen
Worten, die externe Kommunikationsvorrichtung 15 kann nur
einen Empfänger
enthalten, um die Informationen von einem Sender der implantierbaren
medizinischen Vorrichtung 12 zu empfangen. Dies kann z.
B. in einer implantierbaren Überwachungsvorrichtung
der Fall sein. Die externe Kommunikationsvorrichtung 50 kann
ebenfalls nur einen Sender enthalten, um Informationen zu einem
Empfänger
der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 zu senden.
Dies kann der Fall sein, wenn die implantierbare medizinische Vorrichtung 12 durch
die externe Kommunikationsvorrichtung 15 nur programmiert
wird.
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Um
eine Rückkopplung
bereitzustellen, was die richtige Positionierung des Kommunikationskopfes 30 bezüglich der
Antenne 19 der implantierten medizinischen Vorrichtung
anbelangt, um eine gültige
Kommunikationsverbindung aufzubauen, ist die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 90 gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgesehen. Unähnlich herkömmlichen
Angabevorrichtungen erlaubt die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 90 einem Anwender,
die implantierbare medizinische Vorrichtung 12 unter Verwendung
des Kommunikationskopfes 30 ohne die Anforderung, auf eine
Angabelichtquelle zu blicken, zu lokalisieren. Wie im Folgenden weiter
beschrieben ist, können
jedoch andere Angaben zusammen mit der Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 90 verwendet
werden. Es kann z. B. eine Positionsangabe oder eine Telemetriestatusangabe 86 zusammen
mit der Tastrückkopplung verwendet
werden, um die externe Antenne 64 bezüglich der Antenne 19 der
implantierten medizinischen Vorrichtung richtig zu positionieren,
die Telemetriestatusangabe kann z. B. aktiviert werden, nachdem
eine Quittierung ausgeführt
und deren Bestätigung
erlangt worden ist, die angibt, dass eine gültige Kommunikationsverbindung
in einer bestimmten Position des Kommunikationskopfes aufgebaut worden
ist, während
die Tastrückkopplung
verwendet werden kann, um eine optimale Position für den Kommunikationskopf 30 anzugeben.
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Die
Verwendung der Tastrückkopplung
bei der Positionierung des Kommunikationskopfes 30, um
die Telemetrie mit dem System gemäß der vorliegenden Erfindung
auszuführen,
wird zuerst unter Bezugnahme auf das allgemeine Kopfpositionierungsverfahren 100 nach 7 allgemein
beschrieben, wobei dann verschiedene veranschaulichende Ausführungsformen
eines derartigen allgemeinen Verfahrens unter Bezugnahme auf die 8A–8C beschrieben
werden. Das Kopfpositionierungsverfahren 100 enthält im Allgemeinen
die Einleitung einer Telemetriesitzung, wie im Block 102 gezeigt
ist. Die Telemetriesitzung kann z. B. eingeleitet werden, indem
ein Reed-Schalter einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 geschlossen
wird, wie im Stand der Technik bekannt ist, sie kann durch einen Weckimpuls
eingeleitet werden oder sie kann durch irgendeine andere Technik
eingeleitet werden, um eine Telemetriesitzung zu beginnen. Danach
wird die Telemetrie unter der Steuerung der Steuerschaltungsanordnung 80 versucht
(Block 103). Dann wird bestimmt, ob eine gültige Telemetrie
erreicht worden ist (Block 104), oder, mit anderen Worten,
ob ein gültiger
Kommunikationskanal oder eine gültige
Kommunikationsverbindung zwischen der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung 12 und der externen Kommunikationsvorrichtung 15 aufgebaut
worden ist. Wenn eine derartige gültige Telemetrieverbindung nicht
bestimmt wird, dann wird dem Anwender keine Tastrückkopplung
bereitgestellt. Als solcher weiß der Anwender,
dass der Anwender-Kommunikationskopf 30 bezüglich der
implantierten Vorrichtung 12 bewegt werden muss. Dann wird
eine weitere Kommunikation zwischen der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung 12 und der externen Kommunikations vorrichtung 15 versucht,
wobei sich der Kommunikationskopf 30 in einer neuen Position
befindet. Sobald eine gültige
Telemetrie erreicht ist, wird basierend auf der Bestimmung der Gültigkeit
der Telemetrie (Block 104) die Tastrückkopplung aktiviert (Block 106).
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Ein
Fachmann auf dem Gebiet wird leicht erkennen, dass verschiedene
Techniken verwendet werden können,
um die gültige
Telemetrie zu bestimmen (Block 104). Die gültige Aufwärtsstrecken-Telemetrie
kann z. B. bestimmt werden, die gültige Abwärtsstrecken-Telemetrie kann
bestimmt werden, die gültige
bidirektionale Telemetrie kann bestimmt werden, die Signalstärke kann
verwendet werden, um die gültige
Telemetrie zu bestimmen, die Quittierung kann verwendet werden,
um die gültige
Telemetrie zu bestimmen, die CRC-Prüfung oder die Fehlerprüfung können verwendet
werden, um die gültige
Telemetrie zu bestimmen, oder irgendwelche anderen Prozesse oder
Kombinationen von Prozessen, um zu bestimmen, dass ein Kanal gültig ist,
können
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Ferner
wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass die Tastrückkopplung
in verschiedenen Weisen verwendet werden kann, um unter verschiedenen
Umständen
oder bei verschiedenen Anwendungen die gültige Telemetrie anzugeben.
Die Tastrückkopplung
kann z. B. bei der anfänglichen
Erfassung eines gültigen
Kommunikationskanals verwendet werden, selbst wenn sich der Kommunikationskopf
nicht in einer Position befinden kann, die ein Signal mit optimaler
Stärke
bereitstellt; die Tastrückkopplung
kann nur beim Auffinden einer Position des Kommunikationskopfes
verwendet werden, die ein Telemetriesignal mit einer speziellen
Stärke
bereitstellt, wie sie durch einen vorgegebenen Referenzstärkepegel
bestimmt ist; die Tastrückkopplung
kann verwendet werden, um eine anfängliche Erfassung eines gültigen Kommunikationskanals
anzugeben, wobei die Tastrückkopplung
in Abhängigkeit
der Signalstärke
modifiziert wird, wie Positionen lokalisiert werden, die eine größere oder
kleinere Signalstärke bereitstellen;
usw.
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8A–8C sind
vorgesehen, um einige Ausführungsformen
des allgemeinen Kopfpositionierungsverfahrens 100 zu veranschaulichen,
das oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben
worden ist. Wie in 8A gezeigt ist, enthält das Kopfpositionierungsverfahren 120 die
Einleitung der Telemetrie (Block 121). Wie oben beschrieben
worden ist, kann eine Telemetriesitzung z. B. durch das Schließen eines
Reed-Schalters einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 eingeleitet
werden, wie es im Stand der Technik bekannt ist, sie kann durch
einen Weckimpuls eingeleitet werden oder sie kann durch irgendeine
andere Technik eingeleitet werden, um eine Telemetriesitzung zu
beginnen. Danach wird die Telemetrie versucht (Block 123),
wie z. B. durch das Beginnen eines Quittierungsprotokolls. Nach
der Einleitung der Telemetriesitzung (Block 121) kann z.
B. eine Quittierungssequenz periodisch ausgeführt werden, um eine gültige Telemetrieverbindung
aufzubauen und/oder kontinuierlich zu bewerten.
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Im
Allgemeinen enthält
das Quittierungsprotokoll das Ausführen einer Quittierungssequenz,
die eine Quittierungsanforderung, ein Zeitfenster für eine Antwort
auf die Anforderung und eine Quittierungsbestätigung enthält. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird
erkennen, dass entweder die implantierbare medizinische Vorrichtung 12 oder
die externe Kommunikationsvorrichtung 50 verwendet werden
kann, um die Quittierungssequenz mit einer Quittierungsanforderung
einzuleiten. Vorzugsweise werden die Quittierungssequenzen durch
eine Quittierungsanforderung von der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung 12 eingeleitet.
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Das
Quittierungsprotokoll kann z. B. in einer Weise ausgeführt werden,
wie der, die im US-Patent Nr. 5.292.343 an Blanchette u. a., mit
dem Titel "Handshake
for Implanted Medical Device Telemetry", beschrieben ist.
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9 zeigt
eine veranschaulichende Ausführungsform
einer Quittierungsprozedur 246, die zusammen mit dem Telemetriesystem 10 verwendet werden
kann. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass verschiedene
Quittierungssequenzen und -techniken verwendet werden können, um
einen gültigen
Kommunikationskanal zwischen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 und
der externen Kommunikationsvorrichtung 15 zu bestimmen.
Als solche ist die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeine spezielle
Quittierungssequenz oder -technik eingeschränkt. Es wird ferner erkannt,
dass die Quittierungssequenzen sowohl während einer eingeleiteten Telemetriesitzung
periodisch ausgeführt
werden, um zu bestimmen, dass eine Verbindung immer noch gültig ist,
als auch am Anfang einer Telemetriesitzung ausgeführt werden,
um den Aufbau eines gültigen
Kommunikationskanals zu bestimmen.
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Wie
in 9 gezeigt ist, wird die veranschaulichende Quittierungsprozedur 246 im
Quittierungsblock 148 eingeleitet. Die implantierbare medizinische
Vorrichtung 12 sendet die Quittierungsanforderung (Block 250).
Wenn die externe Kommunikationsvorrichtung 15, z. B. die
Programmiereinrichtung, die Quittierungsanforderung empfängt, wie
im Block 252 bestimmt wird, dann sendet die externe Kommunikationsvorrichtung 15 (z.
B. die Programmiereinrichtung) eine Quittierungsantwort (Block 253)
während
eines Quittierungsantwortfensters. Falls die Programmiereinrichtung 15 die
Quittierungsanforderung nicht empfängt, wird eine Zeitüberwachungsperiode
ausgegeben, um das Warten auf die Quittierungsanforderung fortzusetzen (Block 255).
Falls während
der Zeitüberwachung
die externe Kommunikationsvorrichtung 15 eine Quittierungsanforderung empfängt, wird
eine Quittierungsantwort ausgegeben (Block 253). Der Block 256 veranschaulicht,
dass durch die implantierte medizinische Vorrichtung 12 beim
Warten auf die Quittierungsantwort manchmal einige Zeit während der
Zeitüberwachung
verbraucht wird. Falls während
der Zeitüberwachung
durch die implantierte medizinische Vorrichtung 12 keine
Quittierungsantwort empfangen wird, was angibt, dass die Quittierungsanforderung
durch die externe Kommunikationsvorrichtung 15 nicht empfangen
worden ist, wird ein Quittierungs-Mißerfolg ausgegeben (Block 258),
wobei die Quittierungssequenz bis zur nächsten periodischen Quittierungssequenz
beendet wird (Block 260). Eine durch die implantierbare
medizinische Vorrichtung 12 während des Antwortfensters von
der externen Kommunikationsvorrichtung 15 empfangene richtig
zeitlich gesteuerte Antwort (Block 254) veranlasst die
Sendung einer Quittierungsbestätigung
(Block 262).
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Wie
in 8A gezeigt ist, wird beim Abschluss einer Quittierungssequenz,
wenn eine Bestätigung
nicht empfangen worden ist, dann eine weitere Kommunikation versucht,
z. B. wird eine weitere Quittierung versucht (Block 123).
Wenn andererseits die Quittierung bestätigt wird (Block 122),
dann wird optional eine sichtbare oder hörbare Angabe bereitgestellt
(Block 126), wobei gemäß der vorliegenden
Erfindung die Tastrückkopplung
außerdem
aktiviert werden kann (Block 124). Die durch den Block 126 in 8A gezeigte
optionale Angabe ist außerdem
in 9 veranschaulicht. Wie in 9 veranschaulicht ist,
kann z. B. beim Empfang der Bestätigung
(Block 264) durch die externe Kommunikationsvorrichtung 15 eine
Angabe, dass eine Verbindung aufgebaut ist, bereitgestellt werden,
z. B. eine LED zum Verlöschen gebracht
werden (Block 266). Ebenso kann in irgendeiner Weise, z.
B. indem eine LED zum Leuchten gebracht wird (Block 268),
eine Angabe, dass die Bestätigung
nicht empfangen worden ist, angegeben werden. Danach wird die Quittierungssequenz
beendet (Block 270).
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Obwohl
die Tastrückkopplung
in Reaktion auf eine bestätigte
Quittierung bereitgestellt werden kann, wie oben beschrieben worden
ist, die dem Anwender einen gültigen
Kommunikationskanal angibt, kann die Tastrückkopplung gesperrt sein, bis
eine Bestimmung ausgeführt
worden ist, dass die Telemetriesignalstärke einem vorgegebenen Referenzpegel entspricht.
Diese Bestimmung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf 8B weiter
beschrieben.
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Ferner
kann, wie in 8A gezeigt ist, außer der
Aktivierung der Tastrückkopplung
bei der Bestätigung
einer gültigen
Quittierung die Tastrückkopplung in
Abhängigkeit
der Telemetriesignalstärke
eingestellt werden (Block 124). Die Signalstärke (Block 128)
ist so vorgesehen, dass die Tastrückkopplung in Abhängigkeit
davon aktiviert werden kann. Die Schwingungsfrequenz kann z. B.
vergrößert werden, wie
die Signalstärke
(Block 128) zunimmt. Ebenso kann die Schwingungsfrequenz
der Tastrückkopplung
bei einer Verringerung der Signalstärke (Block 128) verringert
werden. In einer derartigen Weise wird der Anwender mit einer veränderten
Tastrückkopplung
in Abhängigkeit
der Signalstärke
versehen, sodass die optimale Positionierung des Kopfes 30 durch
den Anwender erreicht werden kann. Der Anwender kann z. B. den mit
der Hand gehaltenen Kommunikationskopf 30 in die Position
bewegen, in der die Tastrückkopplung
mit der hohen Schwingungsfrequenz gespürt wird. Wenn der Kommunikationskopf 30 richtig
positioniert ist, ist die Telemetrie abgeschlossen (Block 129).
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Die
Signalstärke
kann durch eine Anzahl verschiedener Techniken bestimmt werden.
Diese Signalstärke
kann die Aufwärtsstrecken-Signalstärke, die
Abwärtsstrecken-Signalstärke oder
eine Kombination der Aufwärtsstrecken-
und Abwärtsstrecken-Signalstärken repräsentieren.
Wenn z. B. die Aufwärtsstrecken-Telemetriesignale
durch die Antenne 64 und den Aufwärtsstrecken-Empfänger 62 empfangen
werden, kann die Stärke
der empfangenen Signale auf der Grundlage der Verstärkungseinstellung des
Aufwärtsstrecken-Empfängers 62 bewertet
oder überwacht
werden. Eine derartige Überwachung
der Verstärkung
ist z. B. im US-Patent
Nr. 5.107.833 an Barsness und im US-Patent Nr. 5.324.315 an Grevious
beschrieben. Im Allgemeinen ist die Verstärkung des Aufwärtsstrecken-Empfängers 62 umgekehrt
proportional zur Signalstärke.
Eine kleinere Signalstärke
führt z.
B. zu einer höheren
Verstärkung, die
durch den Empfänger 62 bereitgestellt
wird, während
eine höhere
Signalstärke
zu einer kleineren Verstärkung
führt,
die durch den Empfänger 62 bereitgestellt
wird.
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8B veranschaulicht
eine weitere alternative Ausführungsform
eines Kopfpositionierungsverfahrens 130. Das Kopfpositionierungsverfahren 130 enthält das Einleiten
der Telemetrie (Block 131) in einer gleichen Weise, wie
unter Bezugnahme auf 8A beschrieben worden ist. Ebenso
wird, wie im Block 133 gezeigt ist, die Telemetrie versucht,
wobei eine Quittierungssequenz 132 ausgeführt wird.
Bei der Bestätigung
der Quittierung (Block 132) kann eine Telemetriestatusangabe
optional dem Anwender bereitgestellt werden (Block 135),
z. B. eine Telemetriestatusangabe 86 aktiviert werden,
wie in 3 gezeigt ist.
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Danach
wird bei der Bestätigung
der Quittierung (Block 132) die Signalstärke (die
bereitgestellt wird, wie vorausgehend unter Bezugnahme auf 8A beschrieben
worden ist) auf der Grundlage der Verstärkung des Auf wärtsstrecken-Empfängers 62 mit
einem Referenzschwellenwert verglichen. Ein derartiger Vergleich
kann in irgendeiner Anzahl von Arten ausgeführt werden, wobei er nicht
auf irgendeine spezielle Vergleichsschaltung eingeschränkt ist. Wenn
einem derartigen Referenzschwellenwert nicht entsprochen wird, dann
wird der Anwender nicht mit der Tastrückkopplung versehen, wobei
der Anwender die Notwendigkeit erkennt, die Position des Kommunikationskopfes 30 zu ändern. Dann
werden weitere Versuche, die Telemetrie auszuführen, ausgeführt (Block 133).
Wenn jedoch die Telemetriesignalstärke dem Referenzschwellenwert
entspricht, z. B, größer als
Referenzschwellenwert ist, (Block 134), dann wird die Tastrückkopplung
aktiviert (Block 136), die dem Anwender angibt, dass ein
gültiger
Kommunikationskanal aufgebaut ist.
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Danach
kann gemäß dieser
Ausführungsform
die Tastrückkopplung
nach einer vorgegebenen Zeit optional deaktiviert werden (Block 138),
selbst wenn ein gültiger
Kommunikationskanal trotzdem zwischen der implantierbaren medizinischen
Vorrichtung 12 und der externen Kommunikationsvorrichtung 15 vorhanden
ist, d. h., die Telemetriesignalstärke den Anforderungen des Referenzschwellenwertes entspricht.
Wie vorausgehend beschrieben worden ist, werden die Quittierungssequenzen
jedoch trotzdem periodisch ausgeführt, wobei kontinuierlich bewertet
wird, ob die Verbindung während
der Zeit fortdauernd gültig
ist. Falls eine Quittierungssequenz nicht bestätigt wird, nachdem die Tastrückkopplung deaktiviert
worden ist (Block 138), ist die Kommunikationsverbindung
nicht länger
gültig
(Block 140), wobei eine Alarmangabe aktiviert wird (Block 144), um
dem Anwender anzugeben, dass der Anwender den Kommunikationskopf 30 neu
positionieren muss (Block 146), sodass eine gültige Kommunikationsverbindung
neu aufgebaut werden kann. Falls jedoch die kontinuierliche Bestätigung der
Quittierungen abgeschlos sen wird, versteht der Anwender, dass die
Verbindung immer noch gültig
ist und die Kommunikation fortgesetzt wird, bis die Telemetrie abgeschlossen
ist (Block 142).
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In 8C ist
eine weitere veranschaulichende alternative Ausführungsform eines Kopfpositionierungsverfahrens 150 gezeigt.
In dieser Ausführungsform
wird, nachdem eine Telemetriesitzung eingeleitet worden ist (Block 151),
die Telemetrie versucht (Block 153). In dieser speziellen
Ausführungsform wird
jedoch die Signalstärke
auf der Grundlage der Verstärkung
des Aufwärtsstrecken-Empfängers 62 mit
einer vorgegebenen Schwellenwertreferenz verglichen (Block 152).
Wenn die Signalstärke
größer als
die vorgegebene Schwellenwertreferenz ist, dann wird die Tastrückkopplung
aktiviert (Block 154), wobei die gültige Telemetrie ausgeführt werden
kann. Wenn jedoch die Signalstärke
nicht größer als
der vorgegebene Schwellenwert ist, dann muss der Anwender den Kommunikationskopf 30 in
eine andere Position bezüglich
der implantierten medizinischen Vorrichtung 12 bewegen,
sodass die Telemetrie weiter versucht werden kann (Block 153),
wobei weitere Vergleiche der Signalstärke mit einem Schwellenwert ausgeführt werden
können,
bis die Signalstärke
groß genug
ist, um die Tastrückkopplung
zu aktivieren (Block 154), sodass der Anwender weiß, dass
zwischen der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 und
der externen Kommunikationsvorrichtung 15 ein gültiger Kommunikationskanal
aufgebaut ist.
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Ein
Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die Implementierung
des Bereitstellens der Tastrückkopplung
für einen
Anwender unter der Steuerung von Software 84 der Steuerschaltungsanordnung 80 der
externen Kommunikationsvorrichtung 50 ausgeführt werden
kann, wie in 3 gezeigt ist. Als solche können verschiedene
Techniken der Verwendung der Tastrückkopplung implementiert sein, einschließlich des
Steuerns, wenn die Tastrückkopplung
einem Anwender bereitgestellt wird, auf der Grundlage irgendeiner
Anzahl von Faktoren, wie z. B. der Signalstärke, der Fehlererfassung, der
zyklischen Redundanzprüfung,
der Quittierungsbestätigung
usw., aber zweifellos nicht darauf eingeschränkt. Die Bestimmung eines gütigen Kanals
unter Verwendung einer Quittierungssequenz kann z. B. allein oder
in Kombination mit der Verwendung der Signalstärke verwendet werden, um die
Tastrückkopplung
einzuleiten, wobei im Vergleich zur Verwendung einer Quittierungssequenz
die Signalstärke
allein verwendet werden kann, um die Gültigkeit des Kanals zu bestimmen.
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Ferner
wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass diese veranschaulichenden
Ausführungsformen
des Bestimmens der Gültigkeit
des Kommunikationskanals zwischen der implantierten medizinischen
Vorrichtung 12 und der externen Kommunikationsvorrichtung 15 lediglich
für die
Veranschaulichung angegeben sind, und dass es verschiedene andere
Verfahren gibt, die verwendet werden können, um einen gültigen Kommunikationskanal
zu bestimmen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendein
spezielles System zur Bestimmung der Gültigkeit eingeschränkt, sie
ist nur auf die Verwendung der Tastrückkopplung eingeschränkt, um
den Anwender bei der Positionierung des Kommunikationskopfes 30 bezüglich der
implantierten medizinischen Vorrichtung 12 zu unterstützen, sodass,
wenn ein gültiger
Kommunikationskanal bestimmt worden ist, der Anwender effektiv benachrichtigt
wird.
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In 4 ist
eine ausführlichere
graphische Darstellung einer veranschaulichenden Ausführungsform
eines Abschnitts einer externen Kommunikationsvorrichtung 300 zum
Ausführen
der Tastrückkopplung
zum Positionieren eines Kommunikationskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Die externe Kommunikationsvorrichtung 300 ent hält den Kommunikationskopf 330,
der mit einer Steuerschaltungsanordnung 384 elektrisch
verbunden ist. Der Kommunikationskopf 330 enthält eine
Antenne 364, die mit der Sender/Empfänger-Schaltungsanordnung 360 gekoppelt
ist, die den Abwärtsstrecken-Sender 361 und
den Aufwärtsstrecken-Empfänger 362 enthält. Im Allgemeinen
enthält
der Aufwärtsstrecken-Empfänger 362 eine
(nicht gezeigte) Verstärkungsstufe
zur automatischen Verstärkungssteuerung,
die für
eine Einstellung der Verstärkung auf
der Grundlage der Signalstärke,
z. B. der Aufwärtsstrecken- und/oder Abwärtsstrecken-Signalstärke sorgt.
Ein Signal, das die Verstärkung
repräsentiert,
wird einem logarithmischen Verstärker 370 bereitgestellt,
der als eine Ausgabe ein Signal bereitstellt, das den Logarithmus
der Signalstärke
repräsentiert.
Der Logarithmus der Signalstärke
wird mit einer Referenzstärke 373 verglichen,
wie im Allgemeinen durch die Komparator-Schaltungsanordnung 372 veranschaulicht
ist. Die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 374 wird
durch die Komparator-Schaltungsanordnung 372 gesteuert.
An die Komparator-Schaltungsanordnung 372 sind eine Schwellenwertreferenz 373,
die für
den Vergleich mit der Ausgabe des logarithmischen Verstärkers 370 verwendet
wird, die die Verstärkung
des Aufwärtsstrecken-Verstärkers 362 repräsentiert,
und eine optionale Zustandsangabe 378 angelegt.
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Die
optionale Zustandsangabe 378 wird über die Steuereinrichtungs-Schaltungsanordnung 384 gesteuert,
die außerdem
beim Steuern der Quittierung zwischen der externen Kommunikationsvorrichtung 300 und
einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung 12 verwendet
wird. Wenn durch die Quittierung eine gültige Telemetrie erfasst wird,
kann die optionale Zustandsangabe 378, z. B. eine LED,
verwendet werden, um dem Anwender anzugeben, dass ein Telemetriekanal
validiert worden ist. Ferner wird beim Auftreten einer bestätigten Quittierung
der Komparator- Schaltungsanordnung 373 ein
Freigabesignal bereitgestellt, sodass die Tastrückkopplung nur ausgeführt werden
kann, wenn die Quittierung bestätigt
wird. Selbst wenn die Quittierung als solche bestätigt wird,
ist es nicht sicher, dass die Anordnung des Kommunikationskopfes 330 für die Telemetrieverbindung
optimal ist. Deshalb wird der Komparator-Schaltungsanordnung 372 der
vom logarithmischen Verstärker 370 ausgegebene
Logarithmus des Stärkesignals
für den
Vergleich mit einem Schwellenpegel 373 bereitgestellt.
In dieser Ausführungsform wird
die Tastrückkopplungsvorrichtung 374 nur
aktiviert, wenn das Stärkesignal
der Schwellenwertreferenz 373 entspricht.
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Es
wird erkannt, dass verschiedene Schwellenpegel für den Vergleich mit der Ausgabe
des logarithmischen Verstärkers 370 verwendet
werden können,
sodass verschiedene optionale Angabevorrichtungen 376 aktiviert
werden können.
Es kann z. B. eine Matrix aus LEDs verwendet werden, um einem Anwender
die Stärke
des Telemetriesignals visuell anzugeben, wie im Folgenden weiter
unter Bezugnahme auf 5 beschrieben ist. Die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 374 kann
ebenso durch das Stärkesignal
gesteuert werden, die Schwingungsfrequenz der Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 374 kann
z. B. entsprechend der Stärke des
Telemetriesignals verändert
werden.
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5 zeigt
eine veranschaulichende Ausführungsform
eines Abschnitts einer externen Kommunikationsvorrichtung 400,
die zu der nach 4 ähnlich ist, die die Verwendung
einer Matrix aus LEDs 474 in Kombination mit der Tastrückkopplung zeigt.
Wie darin gezeigt ist, empfängt
der logarithmische Verstärker 470 als
seine Eingabe ein Signal, das die Verstärkung des Aufwärtsstrecken-Empfängers repräsentiert,
wobei er der Treiber-Schaltungsanordnung 472 eine Ausgabe
bereitstellt, die den Logarithmus der Signalstärke repräsentiert. Die Treiber-Schaltungsan ordnung 472 ist
konfiguriert, um eine Matrix aus LEDs 474 in Abhängigkeit
von dem vom logarithmischen Verstärker 470 ausgegebenen Signal
anzusteuern, das den Logarithmus der Signalstärke repräsentiert. Bei einem niedrigeren
Stärkesignal
kann z. B. nur eine einzelne LED der Matrix 474 leuchten,
während
mehr LEDs leuchten können, wenn
das Stärkesignal
zunimmt.
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Wie
in 5 weiter gezeigt ist, kann die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 476 mit
irgendeinem Punkt der LED-Matrix gekoppelt sein, sodass die Tastrückkopplung
dem Anwender bei der Aktivierung einer bestimmten Anzahl der LEDs
der Matrix 474 durch die Erzeugungsvorrichtung 476 bereitgestellt
werden kann. Es kann z. B. erwünscht sein,
dass die Tastrückkopplung
dem Anwender beim Leuchten von drei LEDs bereitgestellt wird, die
einer bestimmten Signalstärke
entspricht.
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Die
Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 90,
wie sie in 3 gezeigt ist, und die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtungen,
wie sie unter Bezugnahme auf die anderen Figuren beschrieben worden
sind, können
in irgendeiner Anzahl von Arten bereitgestellt sein. Wie z. B. in 6 gezeigt
ist, ist die Tastrückkopplungserzeugungsvorrichtung 90 durch
die Steuerung eines Schwingungsmotors 91 bereitgestellt,
der mit dem Gehäuse 31 des
Kommunikationskopfes 30 mechanisch gekoppelt ist, um eine
Bewegung oder Schwingung auf den Kommunikationskopf 30 zu übertragen.
In der Funkruf-Industrie sind z. B. verschiedene Schwingungsmotoren
verwendet wurden, wie z. B. im US-Patent Nr. 4.794.392 an Selinko, mit
dem Titel "Vibrator
Alert Device for a Communication Receiver", beschrieben ist. Der Schwingungsmotor 91 wird
durch ein an einen Spannungsregler 93 angelegtes Steuersignal 92 gesteuert,
der den Schwingungsmotor 91 ein- und ausschaltet. Wenn
der Gleichstrom-Schwingungsmotor beginnt, zu schwingen, wird der
Anwender mit den Informationen hinsichtlich der Positionierung des Kommunikationskopfes 30 bezüglich der
implantierten medizinischen Vorrichtung 12 versehen, wie
hierin beschrieben ist.
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Es
wird erkannt, dass außerdem
andere Formen der Erzeugung der Tastrückkopplung verwendet werden
können.
Es können
z. B. piezoelektrische Vorrichtung aktiviert werden, um für die Schwingung zu
sorgen, es kann ein Elektromagnet aktiviert werden, um die Schwingungen
bereitzustellen, oder es kann ein Relaiskontakt betätigt werden,
um außerdem
für die
Schwingungs- oder Tastrückkopplung
zu sorgen. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird als solcher erkennen,
dass irgendeine Anzahl von Schwingungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, sodass die Tastrückkopplung
verwendet werden kann, um die Gültigkeit eines
Kommunikationskanals zwischen der externen Kommunikationsvorrichtung 15 und
der implantierten medizinischen Vorrichtung 12 anzugeben.
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Diese
Erfindung ist unter Bezugnahme auf veranschaulichende Ausführungsformen
beschrieben worden, wobei nicht beabsichtigt ist, dass sie in einem
einschränkenden
Sinn ausgelegt wird. Wie vorausgehend beschrieben worden ist, wird
ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass verschiedene andere veranschaulichende
Techniken zur Verwendung der Tastrückkopplung bei der Positionierung
eines Kommunikationskopfes bezüglich
einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung in einem System gemäß der vorliegenden
Erfindung implementiert sein können.
Für die
Fachleute auf dem Gebiet werden unter Bezugnahme auf diese Beschreibung
sowohl verschiedene Modifikationen der veranschaulichenden Ausführungsformen
als auch zusätzliche Ausführungsformen
der Erfindung offensichtlich sein.