模塊化醫療設備編程器的製作方法

2023-07-22 21:24:41

專利名稱：模塊化醫療設備編程器的製作方法
技術領域：
本發明涉及醫療設備，尤其涉及可可植入醫療設備(IMD)的編程。
背景技術：
一些類型的MD通過具有一條或多條可可植入導線的電極來向患者的組織提供治療性電刺激。這種MD的示例包括用於傳遞神經刺激治療的可植入心臟起搏器、心臟去顫器和可植入脈衝發生器。在一些示例中，MD可經由可植入導線的電極向組織傳遞形式為起博刺激、心臟復律刺激、去顫刺激或心臟再同步刺激的電子刺激。在一些情況下，可植入導線所攜帶的電極可用於感測一個或多個生理信號以基於感測到的信號來監視患者的狀況和/或控制對治療性電刺激的傳遞。一般來說，在MD已被植入患者體內後，醫生使用該編程設備(例如臨床醫生編程 器)來對MD的操作的各方面進行編程。編程設備是能夠經由設備遙測技術穿過患者的身體組織與MD進行通信的計算設備。為了便於與MD的通信，可以將編程設備耦合到遙測頭，該遙測頭被放置在患者體表上鄰近於MD在患者體內的定位的位置處。IMD可以提供各種治療傳遞和/或患者監視模式，這些模式可由醫生在編程會話期間或由患者在治療會話期間(即處於各編程會話之間的時間段)選擇和配置。在編程會話期間，醫生可以選擇控制治療傳遞的各方面的各種可編程參數的值或閾值等。醫生還可以為治療會話指定患者可選的治療和/或感測參數。

發明內容
本發明包括提供包括計算機模塊和配合的醫療設備模塊的編程器的技術。計算機模塊包括具有觸控螢幕的用戶接口，且患者編程模塊包括編程器的遙測和/或心電圖描記術(ECG)功能。計算機模塊可以被配置成存儲治療傳遞和感測參數與歷史、以及其他患者數據。計算機模塊和醫療設備模塊可以配合以形成編程器的疊合外表面。在一個示例中，醫療設備編程器包括醫療設備模塊和計算機模塊。醫療設備模塊包括醫療設備模塊外殼，它包括配合特徵；遙測模塊，它與向患者傳遞治療的可植入醫療設備(MD)進行無線通信；醫療設備模塊接口 ；以及，經由遙測模塊與MD進行通信的醫療設備模塊處理器。計算機模塊包括計算機模塊外殼，該計算機模塊外殼包括與醫療設備模塊外殼的配合特徵互補的互補配合特徵，使得計算機模塊外殼與醫療設備模塊外殼組合以形成編程器的疊合外表面。計算機模塊還包括包括觸控螢幕的用戶接口，該用戶接口顯示從MD接收到的數據並接收來自用戶的輸入；存儲器，它存儲MD的可選患者治療參數；與醫療設備模塊接口電通信的計算機模塊接口；以及，經由計算機模塊接口與醫療設備模塊進行通信的計算機模塊處理器。醫療設備模塊處理器經由醫療設備模塊接口和遙測模塊來轉發計算機模塊處理器與MD間的通信。在其他示例中，編程器被包括在還包括MD的系統中。在另一示例中，醫療設備編程器包括醫療設備模塊和計算機模塊。醫療設備模塊包括醫療設備模塊外殼，它包括配合特徵；遙測模塊，它與向患者傳遞治療的可植入醫療設備(IMD)進行無線通信；在醫療設備模塊外殼中具有遙測頭電纜艙門的遙測頭電纜艙，該遙測頭電纜艙門提供至遙測頭電纜艙的入口 ；適於與遙測頭電纜耦合的遙測頭電纜接口連接器，其中遙測頭電纜接口連接器在遙測頭電纜艙內；心電圖描記(ECG)模塊，它包括適於與ECG電纜耦合的ECG電纜接口連接器，並包括將來自ECG電纜接口連接器的模擬ECG信號轉換成與該模擬ECG信號相對應的數字ECG信號的ECG信號接口電路；在醫療設備模塊外殼中具有ECG電纜艙門的ECG電纜艙，該ECG電纜艙門提供至ECG電纜艙的入口，其中所述ECG電纜接口連接器在ECG電纜艙內；醫療設備模塊接口 ；以及，醫療設備模塊處理器，它經由遙測模塊與MD進行通信。計算機模塊包括計算機模塊外殼，它包括與醫療設備模塊外殼的配合特徵互補的互補配合特徵，使得計算機模塊外殼和醫療設備模塊外殼組合以形成編程器的疊合外表面；包括觸控螢幕的用戶接口，該用戶接口顯示從MD接收到的數據並接收來自用戶的輸入；存儲器，它存儲MD的可選患者治療參數；與醫療設備模塊接口電通信的計算機模塊接口 ；計算機模塊處理器，它經由計算機模塊接口與醫療設備模塊進行通信；以及，可充電電源。通過計算機模塊的可充電電源來向醫療設備模塊供電。醫療設備模塊處理器經由醫療設備模塊接口和遙測模塊來轉發計算機模塊處理器與MD間的通信。在其他不例中，編程器被包括在還包括IMD的系統中。 在附圖和以下的描述中闡述了一個或多個示例的細節。


圖I是示出可用於監視患者的一個或多個生理參數和/或向患者的心臟提供治療的示例治療系統的概念圖，該治療系統包括編程器和耦合到多條導線的MD。圖2示出包括計算機模塊和分開的醫療設備模塊的示例遠程手持式醫療設備編程器，其中計算機模塊外殼和醫療設備模塊外殼組合以形成該編程器的疊合外表面。圖3示出圖2的編程器的分解視圖，其中醫療設備模塊與計算機模塊分開。圖4示出圖2的編程器的計算機模塊。圖5示出圖2的編程器的醫療設備模塊。圖6示出圖2的編程器的後視圖，該後視圖示出的醫療設備模塊的心電圖描記(ECG)電纜艙門打開且遙測頭電纜艙門打開。圖7示出圖2的編程器的側視圖，該側視圖示出了在醫療設備模塊的遙測頭電纜艙內的遙測頭電纜接口連接器。圖8示出圖2的編程器的側視圖，該側視圖示出了在醫療設備模塊的ECG艙內的ECG電纜接口連接器。圖9示出圖2的編程器的側視圖，該側視圖示出編程器受計算機模塊的兩個支腳以及處於全收縮位置的醫療設備模塊的支架支撐處於豎立位置。圖10示出圖2的編程器的側視圖，該側視圖示出編程器受計算機模塊的兩個支腳以及處於展開位置的醫療設備模塊的支架支撐處於後傾位置。圖11通過支架組件的分解視圖示出圖2的編程器。圖12是包括計算機模塊和分開的醫療設備模塊的示例外部編程器的框圖。圖13是示出MD的示例配置的功能框圖。
具體實施例方式圖I是示出示例治療系統10的概念圖，該治療系統10可用於監視患者14的一個或多個生理參數和/或向患者14的心臟12提供治療。治療系統10包括MD 16和編程器24，該MD 16耦合到醫療導線18、20和22，而該編程器24與MD 16進行無線通信。在一個示例中，MD 16可以是可植入心臟刺激器，該刺激器經由耦合到導線18、20和22中的一條或多條導線的電極來向心臟12提供電信號。MD 16是電刺激發生器的一個示例，並且被配置成附連到醫療導線18、20和22的近端。在其他示例中，除了起搏治療之外或者作為其替換，頂D 16還可以傳遞神經刺激信號。在一些示例中，頂D 16還可以包括心臟復律和/或去顫功能。在另一示例中，IMD16可以包括向患者傳遞治療液的輸注設備，諸如可植入藥泵。在其他示例中，IMD16可以不提供任何治療傳遞功能，而可相反是專用監視設備。患者14通常是但並非必須是人類患者。醫療導線18、20、22伸入患者14的心臟12，以感測心臟12的電活動和/或向心臟12傳遞電刺激。在圖I所示的示例中，右心室(RV)導線18延伸穿過一條或多條靜脈(未示 出)、上腔靜脈(未示出)、右心房26並進入右心室28。RV導線18可用於向心臟12傳遞RV起博。左心室(LV)導線20延伸穿過一條或多條靜脈、下腔靜脈、右心房26並進入冠狀靜脈竇30至鄰近心臟12的左心室32的游離壁的區域。LV導線20可用於向心臟12傳遞LV起博。右心房(RA)導線22延伸穿過一條或多條靜脈和下腔靜脈並進入心臟12的右心房26。RA導線22可用於向心臟12傳遞RA起博。在一些示例中，系統10還可另外地或另選地包括一條或多條導線或導線段(圖I中未示出)，其將一個或多個電極部署在下腔靜脈或其他靜脈內，或部署在大動脈內或大動脈旁。此外，在另一示例中，系統10可另外地或另選地包括一條或多條附加的靜脈或血管外導線或導線段，其將一個或多個電極部署在例如心外膜脂墊附近或迷走神經旁邊。在其他示例中，系統10無需包括心室導線18和20之一。IMD 16可以經由耦合到導線18、20、22的至少之一的電極(將參考圖4更詳細地描述)來感測用於心臟12的去極化和再極化的電信號。在一些不例中，I MD 16基於在心臟12內感測到的電信號來向心臟12提供起博脈衝。由IMD 16用於感測和起博的電極的配置可以是單極或雙極的。IMD 16還可經由定位在導線18、20和22的至少之一上的電極來提供神經刺激治療、去顫治療和/或心臟復律治療。例如，MD 16可以在檢測到心室28和32的心室顫動後向心臟12傳遞電脈衝形式的去顫治療。在一些示例中，IMD 16可被編程為傳遞治療的進展，例如具有漸增能量級的脈衝，直到心臟12的顫動停止。作為另一示例，IMD 16可以響應於檢測到心室心動過速(諸如，心室28和32的心動過速)而傳遞心臟復律或抗心動過速起博(ATP)。可經由連接器塊34將導線18、20、22電耦合到MD 16的信號發生器和感測模塊。在一些示例中，導線18、20、22的近端可包括電耦合到MD 16的連接器塊34中的相應電觸頭的電觸頭。在一些示例中，單個連接器(例如，IS-4或DF-4連接器)可以將多個電觸頭連接到連接器塊34。另外，在一些示例中，可以在固定螺釘、連接銷、插塞接頭或其他合適的機械耦合機制的幫助下將導線18、20、22機械耦合到連接器塊34。諸如內科醫生、技術員、外科醫生、電生物學家、其他醫生或患者等用戶與編程器24交互以與MD 16進行通信。例如，用戶可以與編程器24交互以從MD16取回生理或診斷信息。用戶還可以與編程器24交互以對MD 16進行編程，例如選擇MD 16的操作參數的值。例如，用戶可以使用編程器24來從IMD 16取回關於心臟12的節律、其隨時間推移的趨勢或心律失常發作的信息。作為示例，用戶可以使用編程器24來從MD 16取回關於其他感測到的患者14的生理參數的信息,或從感測到的生理參數導出的信息 ,諸如靜脈或血管內壓力、活動、姿態、組織氧水平、血氧水平、呼吸、組織灌注、心音、心電圖(EGM)、腔內阻抗或胸阻抗。在一些示例中，用戶可以使用編程器24來從MD 16取回關於MD 16或系統IOA的其他組件的性能或完整性的信息或者關於MD 16的電源的信息。作為另一示例，用戶可以與編程器24交互以進行編程，例如為由IMD 16提供的治療(諸如，為起博和可選地為神經刺激)選擇參數。IMD 16和編程器24可以經由無線通信使用本領域公知的任何技術進行通信。通信技術的示例可以包括例如低頻或射頻(RF)遙測，但也可以構想其他技術。在一些示例中，編程器24可包括可被放置在鄰近於患者在MD 16植入位置附近的身體部位的遙測頭，以便改進MD 16與編程器24間的通信的質量或安全性。以下參考圖2 - 12更詳細地示出和描述的編程器24包括計算機模塊和配合醫療設備模塊。計算機模塊包括具有觸控螢幕的用戶接口以及患者編程模塊，該患者編程模塊包括編程器的遙測和/或心電圖描記術(ECG)功能。計算機模塊可以被配置成存儲治療傳遞和感測參數與歷史、以及其他患者數據。計算機模塊和醫療設備模塊可以配合以形成編程器的疊合外表面。將編程器的這些功能分配給計算機模塊和醫療設備模塊可以提供一個或多個優點。作為一個示例，編程器的生命周期可比編程器製品中使用的計算機組件的生命周期要大得多。例如，編程器可以包括許多不同的計算機組件，諸如存儲器、硬碟驅動器、處理器、外圍設備接口和其他接口、電池。與編程器為單個集成設備的情況相比，通過將計算機模塊功能從直接與MD交互的醫療設備模塊分離開，可以更容易地改變編程器的設計以包括新的計算機硬體組件。通過利用相同的一般設計但包括新的可用計算機硬體組件，在編程器設計的生命周期方面可以減少編程器的開銷並提供性能提高的編程器。如果在編程器的最初設計中採用的計算機組件變得不可用，則可存在很多開銷來修改這種設計；然而，如果僅修改計算機模塊設計，則這種開銷被減輕。例如，直接與MD通信的醫療設備可經歷長久的監管審批過程。與單一編程器的計算機硬體升級和設計改變相比，在將醫療設備模塊與僅能通過該醫療設備模塊與IMD通信的計算機模塊分離開的編程器中，計算機模塊的計算機硬體升級和設計改變可以經歷更少的監管審查。作為另一個示例，計算機模塊可以與商業上可用的平板計算機具有基本上類似的硬體。在這種示例中，可以採用平板計算機的設計開銷來減少編程器的設計開銷。例如，計算機模塊可以包括與商業上可用的平板計算機具有基本上類似的布局的電路板。在這種示例中，計算機模塊可包括與商業上可用的平板計算機不同的軟體，以限制計算機模塊的功能。例如，計算機模塊可包括BIOS或僅允許特定程序或過程在計算機模塊上運行的其他軟體或者固件。這可防止不需要的程序利用計算機模塊的系統資源，並減少計算機模塊遭受因未經測試的軟體和病毒而引起的系統不穩定性的影響。圖I所示的系統10的配置僅是一個示例。在其他示例中，作為圖I所示的經靜脈導線18、20、22的替代或者附加，系統可包括心外膜電極導線和/或膜片電極。此外，不需要將MD 16植入患者14體內。在MD 16未被植入患者14體內的各示例中，頂D 16可以經由穿過患者14的皮膚延伸到心臟12內外的各個位置的經皮導線來向心臟12傳遞去顫脈衝和其他治療。對於這些示例中的每一個，任何數量的醫療導線都可以根據在此描述的技術在該醫療導線的遠端包括一組有源固定叉齒。另外，在其他示例中，系統可包括耦合到MD 16的任何合適數量的導線，並且這些導線中的每一條都可延伸到心臟12之內或近旁的任何位置。例如，系統的其他示例可包括如圖I所示定位的三根經靜脈導線以及定位在左心房36之內或近旁的附加導線。系統的其他示例可包括從MD 16延伸到右心房26或右心室28中的單根導線，或者分別延伸到右心室28和右心房26中的相應一個中的兩根導線。定位在這些附加導線上的任何電極可用於感測和/或刺激配置。作為另一示例，編程器16可以與其他IMD—起使用。例如，編程器16可以在具有 無導線的傳感器或心臟刺激器的系統中使用，或者在具有輸注設備(諸如將治療液傳遞給患者的可植入藥泵)的系統中使用。圖2-11示出編程器24的各組件。編程器24是包括計算機模塊96和獨立的醫療設備模塊98的手持式醫療設備編程器。圖2示出編程器24的前側100，該前側包括觸控螢幕102。作為一示例,觸控螢幕102可具有約12英寸的可視區域對角線尺寸，但是也可以使用其他大小的觸控螢幕。圖2還示出了底部110、頂部120、左側130和右側140。如此處所提到的，編程器24的兩側是相對於觸控螢幕102來標記的。在圖2中，除了作為醫療設備模塊98的一部分的支架180之外，僅計算機模塊96可見。計算機模塊96包括計算機模塊外殼101，其包住了計算機模塊96的各電子組件。如圖2所示，編程器24的前側100包括具有觸控螢幕102、揚聲器104和按鈕106的用戶接口。作為示例，按鈕106可用於發起一個或多個以下操作開/關、WiFi開/關、激活條形碼讀取器、緊急事件通知和發起在線列印會話。支腳112在底部110上，並為編程器24提供震動保護。圖2還示出了左側連接器蓋132和右側連接器蓋142。這些連接器蓋可裝入計算機模塊96兩側的連接器，並可用於保護連接器例如免受灰塵和碰撞影響。圖3示出其中醫療設備模塊98與計算機模塊96分開的編程器24的分解圖，而圖4示出計算機模塊96，圖5示出醫療設備模塊98。計算機模塊外殼101限定計算機模塊96中的凹部150，該凹部150被配置為容納醫療設備模塊外殼161。編程器24還包括電纜99，該電纜99連接到計算機模塊96上的連接器159 (圖4)以及醫療設備模塊98上的連接器169(圖5)。電纜99處理醫療設備模塊98和計算機模塊96之間的所有通信。在一個示例中，電纜99、連接器159和連接器169可符合專用連接規範。使用專用連接而非標準計算機接口可使醫療設備模塊98與除計算機模塊96 (諸如標準計算機)之外的設備進行交互變得困難，由此增加了醫療設備模塊98的安全性和可靠性。計算機模塊96的頂部120、底部110和凹部150各自在圖4中示出。手柄122被定位在計算機模塊96的頂部120。手柄122允許編程器24便於攜帶。在一個示例中，手柄122可以由模壓橡膠來形成，並可為編程器24提供震動保護。底部110包括擴充底座連接器(114)和支腳112。支腳112提供編程器24的基底，並且還可以由壓膜橡膠來形成以為編程器24提供震動保護。在一個示例中，支腳112可以是空心的，以為編程器24提供震動保護。如參考圖9 一 10更詳細描述的，支腳112形成凸外表面113，其提供大致一致的接觸表面區域，以將編程器24支持在豎立位置(圖9)和後傾位置(圖10)之間的任何角度處。連接器159和冷卻風扇151被定位在凹部150內。冷卻風扇151用於冷卻計算機模塊96的各電子組件。冷卻風扇151包括風扇欄152，其為冷卻風扇151提供氣流出口。如圖4中進一步示出的，計算機模塊96的背側包括在凹部150上方和下方的氣流入口 154，以允許氣體進入計算機模塊96的外殼101。接地板156也定位在凹部150內，並被配置成與醫療設備模塊98的接地線夾配合，以提供醫療設備模塊98的電接地。作為示例，接地線夾166在圖5中示出。凹部150被配置成容納醫療設備模塊外殼161，使得計算機模塊外殼101和醫療設備模塊外殼161組合以形成編程器24的疊合外表面。例如，如圖6所示，編程器24的背側170包括計算機模塊外殼101和醫療設備模塊外殼161兩者。作為另一示例，如圖7所示，編程器24的右側140包括計算機模塊外殼101和醫療設備模塊外殼161兩者，且如圖8所 示，編程器24的左側130包括計算機模塊外殼101和醫療設備模塊外殼161兩者。計算機模塊96的凹部150包括使醫療設備模塊98與計算機模塊96對齊以提供編程器24的疊合外表面的特徵。例如，槽157 (圖3)在凹部150中形成，並被配置成與醫療設備模塊98的凸片167 (圖5)配合。作為另一示例，凹部150的兩側153與醫療設備模塊98的兩側163 (圖5)具有相同的形狀和輪廓。兩側153還包括螺紋孔，這些螺紋孔與醫療設備模塊98中的孔對齊，以便於在凹部150內將醫療設備模塊98附連到計算機模塊96。醫療設備模塊98的內表面在圖5中示出。醫療設備模塊98的內表面由醫療設備模塊外殼161形成，並包括遙測頭電纜艙172的下側和心電圖描技術(ECG)電纜艙176的下側。遙測頭電纜接口連接器175延伸穿過遙測頭電纜艙172的側壁，且ECG電纜接口連接器179延伸穿過ECG電纜艙176的側壁。醫療設備模塊98包括風扇欄162，其允許來自冷卻風扇151 (圖4)的氣流通過醫療設備模塊98。風扇欄162被安置在ECG電纜艙176和遙測頭電纜艙172之間。在圖5中支架180被示為處於全收縮位置。支架180包括孔隙188 (圖6)，孔隙188在支架180處於全收縮位置時鄰近風扇欄162。在支架180處於全收縮位置時孔隙188允許來自冷卻風扇151的氣流通過風扇欄162。圖5還示出連接器169，該連接器169經由電纜99和接地線夾提供從醫療設備模塊98到計算機模塊96的連接，當醫療設備模塊98位於凹部150內時，接地線夾166經由計算機模塊96的接地板156為醫療設備模塊98提供接地。圖6示出編程器24的背側170，其中ECG電纜艙門177和遙測頭電纜艙門173是打開的。ECG電纜艙門177提供至ECG電纜艙176的入口，且遙測頭電纜艙門173提供至遙測頭電纜艙172的入口。遙測頭電纜接口連接器175在遙測頭電纜艙172內，且ECG電纜接口連接器179 (圖7)在ECG電纜艙176內。圖7示出編程器24的右側140，並描繪了遙測頭電纜艙172內的遙測頭電纜接口連接器179。類似地，圖8示出編程器24的左側130，並描繪了 ECG艙172內的遙測頭電纜接口連接器175。遙測頭電纜接口連接器175適於與遙測頭電纜耦合，並且遙測頭電纜艙172的大小被設定為可容納遙測頭電纜(未示出)。例如，遙測頭電纜可包括第一端和第二端，第一端適於與遙測頭電纜接口連接器175耦合，第二端包括具有天線的遙測頭，該天線被配置成發送和接收與MD 16 (圖I)的穿過患者14 (圖I)皮膚的通信。類似地，ECG電纜接口連接器179適於與ECG電纜耦合，並且ECG電纜艙176的大小被設定為可容納ECG電纜(未示出)。ECG電纜可包括第一端和第二端，第一端適於與ECG電纜接口連接器179耦合，第二端包括經皮ECG電極，這些電極被配置成施加於患者14的皮膚，以感測患者14的電信號。如圖9所示，編程器24的左側130包括計算機模塊96中的多個連接器。例如，編程器24的左側130包括外圍設備接口 133，其可以是例如通用串行總線(USB)埠，諸如符合USB I. UUSB 2. 0、USB 3. O、小型USB或微USB規範的埠。編程器24的左側130還包括視頻接口 143，其可以是視頻圖形陣列(VGA)連接器、高清多媒體接口(HDMI)連接器、單獨的視頻(S-視頻)連接器或其他連接器。另外，編程器24的左側130還包括音頻插孔135、計算機聯網埠 136和供電插孔137，音頻插孔135可包括話筒和/或耳機能力，計算機聯網埠 136可以是提供乙太網連接的RJ-45埠，而供電插孔127可被配置成接收給計算機模塊96、醫療設備模塊98和/或充電電池144的交流電或直流電。圖9還示出處於關閉位置的遙測頭電纜艙門173，並示出了電纜孔174，該電纜孔174提供至遙測頭電纜艙 172的入口。如圖10所示，編程器24的右側140包括條形碼讀取器146、計算機擴展卡槽143和接收電池144的槽，計算機擴充卡插槽143可符合外圍部件互連(PCI)、快速PCI、擴展PCI或其他計算機擴充卡規範。圖10還示出處於關閉位置的ECG電纜艙門177並示出了電纜孔178，該電纜孔178提供至ECG電纜艙176的入口。圖9示出編程器24的左側130，其中編程器24受計算機模塊96的支腳112和醫療設備模塊98的支架180支撐在基本平的表面200上處於豎立位置。在圖9中支架180處於全收縮位置。相反，圖10示出編程器24的左側140，其中編程器24受計算機模塊96的支腳112和醫療設備模塊98的支架180支撐在基本平的表面200上處於後傾位置。在圖10中支架180處於展開位置。當支架180處於全收縮位置且編程器24受支撐在基本平的表面200上處於豎立位置時，角202 (圖9)可以在80和90度之間。例如，角204可以為大約87度。支腳112形成凸外表面113，該凸外表面113提供大致一致的接觸面區域以將編程器24支撐在豎立位置和後傾位置之間的任何角度。具體地，支腳112和凸外表面113的配置為處於豎立位置和後傾位置之間的任何角度的編程器24提供足夠的夾持力。圖11通過支架180的組件的分解視圖示出編程器24。如圖11所示，通過摩擦鉸鏈190將支架180連接到醫療設備外殼161。鉸鏈安裝螺釘192將摩擦鉸鏈190緊固於醫療設備模塊外殼161中的金屬安裝板199。蓋198卡扣在醫療模塊外殼161內的適當位置，以覆蓋螺釘192和金屬安裝板199。當通過螺釘192將摩擦鉸鏈190安裝在金屬安裝板199上時，摩擦鉸鏈190與金屬安裝板199直接接觸。與摩擦鉸鏈190安裝到醫療設備模塊外殼161時壓縮該醫療設備模塊外殼161的塑料組件的設計相比，這種配置減輕了當塑料組件隨時間受到張力時可能發生的「蠕變」。支架180由金屬插片182形成，該金屬插片182被上壓模塑料蓋184和下壓模塑料蓋185覆蓋。金屬插片182基本上延伸支架180的整個長度。支架180還包括壓模橡膠支腳186，該壓模橡膠支腳可以具有比上壓模塑料蓋184和下壓模塑料蓋185低的硬度，以增加支架180與支撐表面間的摩擦。可通過螺釘187將金屬插片182、上壓模塑料蓋184、下壓模塑料蓋185和壓模橡膠支腳186保持在一起，並且通過螺釘194將支架附連到摩擦鉸鏈190。金屬插片182、上壓模塑料蓋184和下壓模塑料蓋185組合以形成孔隙188，當支架180處於全收縮位置時，孔隙188允許來自冷卻風扇151 (圖3)的氣流通過風扇欄162(圖6)。金屬插片182和上壓模塑料蓋184還組合以形成肯辛通鎖孔189，肯辛通鎖孔189可用於使用標準的肯辛通鎖來鎖住編程器24。
摩擦鉸鏈190為支架180提供在豎立位置和後傾位置之間的無限調整。此外，摩擦鉸鏈190在豎立位置和後傾位置間的每一位置處都提供充分的打開阻力，以在編程器24被支腳112和支架180支撐在平坦表面上時，允許用戶通過按壓觸控螢幕102來向編程器24提供用戶輸入，而不會致使支架180進一步展開。壓模橡膠支腳186和支腳112可具有大約70紹氏A的硬度，以提供足夠的摩擦來支撐編程器24。在某示例中，摩擦鉸鏈190可提供比關閉阻力大的打開阻力。例如，摩擦鉸鏈190可提供比摩擦鉸鏈190的關閉阻力大至少百分之五十的打開阻力。作為另一個示例，摩擦鉸鏈190可提供約20磅的打開阻力，以及約14磅的關閉阻力。圖12是編程器24的示例配置的框圖。圖12示出計算機模塊96和醫療設備模塊98的功能組件。計算機模塊96包括用戶接口 54，用戶接口 54可包括觸控螢幕，該觸控螢幕顯示從MD 16 (圖I)接收到的數據並可從用戶接收輸入。計算機模塊96還包括存儲器52，該存儲器52可存儲用於IMD 16的可選病人治療和感測參數、以及治療和感測歷史信息、其他患者數據。處理器50從用戶接口 54接收用戶輸入，並經由諸如連接器159 (圖4)的計算機模塊接口和諸如醫療設備模塊98的連接器169的醫療設備模塊接口與醫療設備模塊98通信。如之前所討論的，計算機模塊96的連接器159經由電纜99與醫療設備模塊98的連接器169進行電通信。計算機模塊96還包括電源58，該電源58可以是充電式電源。醫療設備模塊98和計算機模塊96都由電源58來供電。通過這種方式，醫療設備模塊98依賴於連接到計算機模塊96來操作。醫療設備模塊98包括受醫療設備模塊處理器57控制的ECG模塊55和遙測模塊56。ECG模塊55包括適於與ECG電纜耦合的ECG電纜接口連接器(諸如ECG電纜接口連接器179 (圖7))以及ECG信號接口電路，該ECG信號接口電路將來自ECG電纜接口連接器的模擬ECG信號轉換成對應於該模擬ECG信號的數字ECG信號。遙測模塊56與MD 16進行無線通信。醫療設備模塊處理器57用於經由遙測模塊56和連接器169來轉發計算機模塊處理器50和MD 16之間的通信。在遙測上行傳輸28或下行傳輸30期間，在IPG 12內的IPG遙測天線和遙測頭20內的遙測頭遙測天線間傳輸編程命令或數據。在遙測上行傳輸28中，遙測頭遙測天線用作遙測接收器天線，而IPG遙測天線用作遙測發射器天線。相反，在遙測下行傳輸30中，遙測頭遙測天線用作遙測發射器天線，而IPG遙測天線用作遙測接收器天線。編程器24在MD的植入期間一般用於編程初始操作模式和參數值，以及為患者的醫療記錄獲取植入患者數據。在日常門診隨訪期間或者在發生臨床問題導致患者尋求醫療幫助時經常會使用編程器24，以便將遙測患者數據和MD操作存儲數據上行發送至編程器以供分析。使用時，主治醫護人員將ECG皮膚電極施加到患者的身體上，和/或使遙測頭保持為壓靠患者的皮膚並在MD 16之上以使各接收器天線彼此儘可能接近並儘可能靜止地對齊，以確保可靠的遙測傳輸。用戶可使用編程器24來為MD 16選擇治療程序(例如，刺激參數的集合)、生成新的治療計劃或修改治療計劃。醫生可經由用戶接口 54來與編程器24進行交互。處理器50可採用一 個或多個微處理器、DSP、ASIC、FPGA、可編程邏輯電路等形式，並且本發明中歸於處理器50的功能可被實現為硬體、固件、軟體或其組合。存儲器52可存儲致使處理器50提供屬於本發明中的編程器24的功能的指令和信息。存儲器52可包括任何固定的或可移動的磁性介質、光學介質或電學介質，諸如RAM、ROM、CD-ROM、硬碟或軟盤、EEPROM等。存儲器52還可包括可用於向存儲器提供存儲器能力的更新或增加的可移動存儲器部分。可移動存儲器還可允許在使用編程器24來編程另一患者的治療前將患者數據容易地傳送到另一計算設備或將其移除。存儲器52還可存儲由MD 16控制治療傳遞的信息，諸如刺激參數值。編程器24可以諸如使用RF通信或近端感應交互來與MD 16進行無線通信。通過使用遙測模塊56，這種無線通信是可能的，該遙測模塊56可以耦合到內置天線或外置天線。耦合到編程器24的外置天線可以對應於可放置在心臟12之上的遙測頭。遙測模塊56還可被配置成經由無線通信技術與另一計算設備進行通信，或通過有線連接與另一計算設備進行直接通信。可用於便於編程器24和另一計算設備間的通信的本地無線通信技術的示例包括根據802. 11或藍牙⑧規範集的RF通信、例如根據IrDA標準的紅外通信、或其他標準的或專用的遙測協議。通過這種方式，其他外置設備能夠與編程器24進行通信，而無需建立安全的無線連接。與編程器24通信的附加計算設備可以是聯網設備，諸如能夠處理從MD 16取回的信息的伺服器。在一些示例中，編程器24的處理器50被配置成執行以下技術中的任一種分析來自MD 16的數據、校準MD 16的感測和/或治療傳遞功能、經由用戶接口 54來向用戶呈現數據以供審閱或分析、經由用戶接口 54向用戶提供指令、經由用戶接口 54向用戶提供警報、將可選的治療傳遞和/或感測參數存儲在頂D存儲器52中、經由醫療設備模塊98向IMD 16提供用戶所選的治療傳遞參數的指示和/或將IMD 16的治療傳遞和/或感測歷史存儲在存儲器52中。圖13是示出圖I的MD 16的一個示例配置的功能框圖。在圖13所示的示例中，IMD 16包括處理器80、存儲器82、信號發生器84、電感測模塊86、遙測模塊88和電源89。存儲器82可包括計算機可讀指令，這些指令在由處理器80執行時，使MD 16和處理器80執行歸於此處的MD 16和處理器80的各種功能。存儲器82可以是計算機可讀存儲介質，包括任何易失性介質、非易失性介質、磁性介質、光學介質、或電學介質，諸如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、非易失性RAM (NVRAM)、電可擦可編程ROM (EEPR0M)、快閃記憶體或任何其他數字或模擬介質。處理器80可包括微處理器、控制器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或等效的分立或集成邏輯電路中的任何一個或多個。在一些示例中，處理器80可包括多個組件以及其他分立或集成邏輯電路，多個組件為諸如一個或多個微處理器、一個或多個控制器、一個或多個DSP、一個或多個ASIC或者一個或多個FPGA的任何組合。本發明中歸於處理器80的功能可被實現為軟體、固件、硬體或其任何組合。處理器80控制信號發生器84根據可存儲在存儲器82中的操作參數或程序來向心臟12傳遞刺激治療。例如，處理器80可控制信號發生器84來傳遞具有由所選的一個或多個治療計劃所指定的幅度、脈寬、頻率或電極性的電脈衝。信號發生器84以及電感測模塊86與MD 16的電極和/或耦合到MD 16的導線電耦合。在圖13所示的示例中，信號發生器84被配置成生成電刺激治療並向心臟12傳遞該電刺激治療。例如，信號發生器84可經 由可用電極的至少一個子集來傳遞起博、心臟復律、去顫和/或神經刺激治療。在一些示例中，信號發生器84以電脈衝的形式傳遞這些類型的刺激中的一個或多個。在其他示例中，信號發生器84可以以其他信號(諸如正弦波、方波或其他基本連續的時間信號)的形式來傳遞這些類型的刺激中的一個或多個。信號發生器84可包括開關模塊，且處理器80可使用該開關模塊例如經由數據/地址總線來選擇可用電極中的哪些可用於傳遞刺激信號，例如起博、心臟復律、去顫和/或神經刺激信號。開關模塊可包括開關陣列、開關矩陣、多路復用器或適合於可選地將信號耦合到所選電極的任何其他類型的開關設備。電感測模塊86監視來自可用電極的至少一個子集的信號以例如監視心臟12的電活動。電感測模塊86還可包括用於選擇可用電極中的哪些用於感測心臟活動的開關模塊。在一些示例中，處理器80可經由電感測模塊86中的開關模塊例如通過經由數據/地址總線提供信號來選擇用作感測電極的電極，即選擇感測配置。在一些示例中，電感測模塊86包括多個檢測通道，這些通道中的每一個可包括放大器。每一感測通道可檢測心臟12的相應心室內的電活動，並可被配置成檢測R波或P波。在一些示例中，電感測模塊86或處理器80可包括用於將從感測通道接收到的信號進行數位化以供處理器80進行心電圖(EGM)信號處理的模數轉換器。響應於來自處理器80的信號，電感側模塊86內的開關模塊可以將來自所選電極的輸出耦合到檢測通道或模數轉換器中的一個。在起博期間，在用電感測模塊86的相應檢測通道感測R波和P波後，可重置處理器80所維護的逸搏間期計數器。信號發生器84可包括起博輸出電路，該起博輸出電路例如可選地通過開關模塊耦合到適於向心臟12的心室中的一個或多個傳遞雙極或單極起博脈衝的可用電極的任何組合。處理器80可控制信號發生器84在逸博間期到期後向心室傳遞起博脈衝。處理器80可在信號發生器84生成起博脈衝後重置逸博間期計數器，或檢測心室中的內在去極,並由此控制心臟起博功能的基本時序。作為示例,逸博間期計數器可包括P-P、V-V、RV-LV, A-V、A-RV或A-LV間期計數器。在通過感測到的R波和P波來進行重置時在逸博間期計數器中呈現的計數值可被處理器80用來檢測R-R間期、P-P間期、P-R間期和R-P間期的持續時間。處理器80可使用間期計數器中的計數來檢測心率，諸如心房率或心室率。在一些示例中，頂D除電感測模塊86以外可包括一個或多個傳感器。例如，頂D可包括壓力傳感器和/或氧傳感器(用於組織氧或血氧感測)。遙測模塊88包括任何合適的硬體、固件、軟體或其任何組合，以用於與諸如設備24 (圖I和2)的另一設備進行通信。在處理器80的控制下，遙測模塊88可通過天線(其可以是內置和/或外置的)的幫助接收來自編程器24的下行遙測並向編程器24發送上行遙測。處理器80可以經由地址/數據總線向編程器24提供要上行發送的至編程器24的數據並從編程器24接收下行發送的數據。在一些示例中，遙測模塊88可經由多路復用器向處理器80提供所接收的數據。本發明中描述的技術可應用於支持治療的感測和傳遞的IMD。在其他示例中，這些技術可應用於僅提供感測的MD。可以至少部分地用硬體、軟體、固件或其組合來實現本發明中描述的技術(包括歸於MD 16或編程器24的那些技術)或其他元素(諸如這些設備的模塊或組件)。即使在功能部分可由軟體或固件來實現的情況下，仍將用硬體設備來實現這些元素。例如，這些技術的各個方面可在一個或多個處理器內實現，包括一個或多個微處理器、DSP、ASIC、FPGA或任何其他等效的集成或分立邏輯電路，以及這些組件可在編程器中的任何組合(諸如，醫生或患者編程器、刺激器或其他設備)中實現。術語「處理器」或「處理電路」 一般可以指前述電路中的任何一個(單獨的或者與其他電路組合)，或者可以指任何其他等效電路。這種硬體、軟體或固件可被實現在相同的設備中或單獨的設備中，以支持本發明中描述的各個操作和功能。另外，所描述的單元、模塊或組件中的任何一個可以一起或分開 的被實現成分立的但可互操作的邏輯設備。將不同的特徵描述為模塊或單元旨在突出顯示不同的功能方面，但並不必然暗示這些模塊或單元必須由分開的硬體或軟體模塊來實現。相反，與一個或多個模塊或單元相關聯的功能可以由單獨的硬體或軟體組件來執行，或者被集成在共同的或單獨的硬體或軟體組件中。當用軟體來實現時，歸結到本發明中描述的系統、設備和技術的功能可以被實現為非瞬態計算機可讀介質(諸如RAM、ROM、NVRAM、EEPR0M、快閃記憶體、磁數據存儲介質、光數據存儲介質等)上的指令。可以執行指令來支持本發明中所述的功能的一個或多個方面。
已經描述了各種示例。在一個示例中，醫療設備編程器包括醫療設備模塊和計算機模塊。醫療設備模塊包括醫療設備模塊外殼，它包括配合特徵；遙測模塊，它與向患者傳遞治療的可植入醫療設備(IMD)進行無線通信；在醫療設備模塊外殼中具有遙測頭電纜艙門的遙測頭電纜艙，該遙測頭艙門提供至遙測頭電纜艙的入口 ；適於與遙測頭電纜耦合的遙測頭電纜接口連接器，其中遙測頭電纜接口連接器在遙測頭電纜艙內；心電圖描記(ECG)模塊，它包括適於與ECG電纜耦合的ECG電纜接口連接器，並包括將來自ECG電纜接口連接器的模擬ECG信號轉換成與該模擬ECG信號相對應的數字ECG信號的ECG信號接口電路；在醫療設備模塊外殼中具有ECG電纜艙門的ECG電纜艙，該ECG電纜艙門提供至ECG電纜艙的入口，其中所述ECG電纜接口連接器在ECG電纜艙內；醫療設備模塊接口 ；以及，醫療設備模塊處理器，它經由遙測模塊與IMD進行通信。計算機模塊包括計算機模塊外殼，它包括與醫療設備模塊外殼的配合特徵互補的互補配合特徵，使得計算機模塊外殼和醫療設備模塊外殼組合以形成編程器的疊合外表面；包括觸控螢幕的用戶接口，該觸控螢幕顯示從MD接收到的數據並接收來自用戶的輸入；存儲器，它存儲MD的可選患者治療參數；與醫療設備模塊接口進行電通信的計算機模塊接口 ；計算機模塊處理器，它經由計算機模塊接口與醫療設備模塊進行通信；以及可充電電源。通過計算機模塊的可充電電源為醫療設備模塊供電。醫療設備模塊處理器經由醫療設備模塊接口和遙測模塊來轉發計算機模塊處理器與MD間的通信。在其他不例中，編程器被包括在還包括IMD的系統中。
在一些示例中，編程器可包括如下附加特徵其中計算機模塊外殼包括基底，其中醫療設備模塊包括在該醫療設備模塊外殼的與觸控螢幕相反的一側上的可調支架，其中該支架被配置成與基底組合以便在支架完全收縮時將編程器支撐在豎立位置，其中該支架被配置成與基底組合以便在支架完全展開時將編程器支撐在後傾位置，其中當編程器受支架和基底支撐在平坦平面上處於豎立位置且支架為完全收縮時，觸控螢幕在平坦平面成約80度到約90度的角度，其中當編程器受支架和基底支撐在平坦平面上處於後傾位置且支架為完全展開時，觸控螢幕與平坦平面成小於約45度的角度，其中支架提供豎立位置和後傾位置間的無限調整性，並且其中基底包括凸外表面，該凸外表面提供大致一致的接觸表面區域以將編程器支撐在豎立位置和後傾位置間的任何角度。基底可包括由壓模橡膠形成的至少兩個支腳，並且支腳可組合以形成基底的凸外表面。計算機模塊可包括用於冷卻計算機模塊的各組件的冷卻風扇，且醫療設備模塊可包括允許來自冷卻風扇的氣流通過醫療設備模 塊的風扇欄。風扇欄可以被安置在ECG電纜艙和遙測頭電纜艙之間。
權利要求
1.一種醫療設備編程器，包括 醫療設備模塊，包括 包括配合特徵的醫療設備模塊外殼； 遙測模塊，所述遙測模塊與向患者傳遞治療的可植入醫療設備(IMD)進行無線通信； 醫療設備模塊接口 ；以及 醫療設備模塊處理器，所述醫療設備模塊處理器經由所述遙測模塊與所述MD進行通信；以及 計算機模塊，包括 計算機模塊外殼，所述計算機模塊外殼包括與所述醫療設備模塊外殼的所述配合特徵互補的互補配合特徵，使得所述計算機模塊外殼與所述醫療設備模塊外殼組合以形成所述編程器的疊合外表面； 包括觸控螢幕的用戶接口，所述觸控螢幕顯示從所述MD接收到的數據並從用戶接收輸A ； 存儲器，它存儲所述MD的可選患者治療參數； 計算機模塊接口，所述計算機模塊接口與所述醫療設備模塊接口進行電通信；以及計算機模塊處理器，所述計算機模塊處理器經由所述計算機模塊接口與所述醫療設備模塊進行通信； 其中，所述醫療設備模塊處理器經由所述醫療設備模塊接口和所述遙測模塊來轉發所述計算機模塊處理器和所述頂D間的通信。
2.如權利要求I所述的編程器，其特徵在於，所述醫療設備模塊還包括心電圖描記(ECG)模塊，其中所述ECG模塊包括 適於與ECG電纜耦合的ECG電纜接口連接器；以及 ECG信號接口電路，所述ECG信號接口電路將來自所述ECG電纜接口連接器的模擬ECG信號轉換成與所述模擬ECG信號相對應的數字ECG信號。
3.如權利要求2所述的編程器，其特徵在於，所述醫療設備模塊包括艙，且所述醫療設備模塊外殼包括提供至所述艙的入口的艙門，其中所述ECG電纜接口連接器在所述艙內。
4.如權利要求3所述的編程器，其特徵在於，還包括具有第一端和第二端的ECG電纜，所述第一端與所述ECG電纜接口連接器耦合，所述第二端包括被配置成施加到所述患者的皮膚的多個ECG電極， 其中，所述ECG電纜裝入所述艙內。
5.如權利要求3或4中的任一項所述的編程器，其特徵在於 所述艙是ECG電纜艙，且所述艙門是ECG電纜艙門， 所述醫療設備模塊包括遙測頭電纜艙，且所述醫療設備模塊外殼包括提供至所述遙測頭電纜艙的入口的遙測頭電纜艙門，以及 所述醫療設備模塊還包括適於與遙測頭電纜耦合的遙測頭電纜接口連接器，其中所述遙測頭電纜接口連接器在所述遙測頭電纜艙內。
6.如權利要求5所述的編程器，其特徵在於，還包括具有第一端和第二端的遙測頭電纜，所述第一端與所述遙測頭電纜接口連接器耦合，所述第二端包括具有天線的遙測頭，所述天線被配置成發送和接收與所述IMD的穿過所述患者皮膚的通信，其中所述遙測頭電纜裝入所述遙測頭電纜艙內。
7.如權利要求6所述的編程器，其特徵在於 所述計算機模塊包括用於冷卻所述計算機模塊的各電子組件的冷卻風扇， 所述醫療設備模塊包括允許來自所述冷卻風扇的氣流通過所述醫療設備模塊的風扇欄，以及 所述風扇欄被安置在所述ECG電纜艙和所述遙測頭電纜艙之間。
8.如權利要求1-7中的任一項所述的編程器，其特徵在於 所述計算機模塊包括用於冷卻所述計算機模塊的各電子組件的冷卻風扇，以及 所述醫療設備模塊包括允許來自所述冷卻風扇的氣流通過所述醫療設備模塊的風扇欄。
9.如權利要求1-8中的任一項所述的編程器，其特徵在於，所述計算機模塊外殼限定一凹部，所述凹部被配置成接納所述醫療設備模塊外殼以使所述計算機模塊外殼和所述醫療設備模塊外殼組合，從而形成所述編程器的疊合外表面。
10.如權利要求1-9中任一項所述的編程器，其特徵在於，所述計算機模塊包括可充電電源，其中所述醫療設備模塊由所述計算機模塊的所述可充電電源來供電。
11.如權利要求1-10中的任一項所述的編程器，其特徵在於，所述計算機模塊包括從由以下各項組成的組中選擇的一個或多個接口 計算機擴展卡槽； 擴充底座連接器； 條形碼讀取器； 視頻接口 ； 計算機聯網埠； 外圍設備接口； 音頻插孔；以及 供電插孔。
12.如權利要求1-11中的任一項所述的編程器，其特徵在於，所述計算機模塊處理器被配置成執行由以下各項組成的組中的至少一個 分析來自所述頂D的數據； 校準所述頂D ； 經由所述用戶接口向所述用戶呈現數據以供審閱或分析； 經由所述用戶接口向所述用戶提供指令； 經由所述用戶接口向所述用戶提供警報； 將所述IMD的可選治療傳遞和/或感測參數存儲在所述存儲器中； 經由所述醫療設備模塊向所述MD提供對所述用戶所選的治療傳遞參數的指示；以及 將所述IMD的治療傳遞和/或感測歷史存儲在所述存儲器中。
13.如權利要求1-12中的任一項所述的編程器，其特徵在於，所述計算機模塊處理器經由所述用戶接口來從所述用戶處接收對所述MD的治療參數的用戶選擇。
14.一種系統,包括 權利要求1-13中的任一項所述的IMD ;以及權利要求1-13中的任一項所述的醫療設備編程器。
15.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，所述IMD包括輸注設備、心臟刺激器或神經刺激器中的至少一個。
全文摘要
醫療設備編程器包括醫療設備模塊和計算機模塊。醫療設備模塊包括與可植入醫療設備(IMD)進行無線通信的遙測模塊，以及經由該遙測模塊與IMD進行通信的醫療設備模塊處理器。計算機模塊外殼與醫療設備模塊外殼配合以形成編程器的疊合外表面。計算機模塊包括包括觸控螢幕的用戶接口，該觸控螢幕顯示從IMD接收到的數據並從用戶接收輸入；存儲器，它存儲IMD的可選患者治療參數；計算機模塊接口，它與醫療設備模塊接口進行電通信；以及計算機模塊處理器，它與醫療設備模塊進行通信。醫療設備模塊處理器經由醫療設備模塊接口和遙測模塊來轉發計算機模塊處理器和IMD間的通信。
文檔編號A61B5/0428GK102762254SQ201180009988
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年2月18日
發明者D·馬爾切辛, G·M·赫爾曼, L·W·杜裡瓦奇三世, R·O·伯格 申請人:麥德託尼克公司