用于医疗植入的系统架构技术方案

本公开内容所描述的主题的方面可以在植入设备中实现，该植入设备能够在对外部医院询问器设备进行认证时，由外部医院询问器设备进行配置，并且能够在与外部家庭询问器进行了配对时传输关于患者的数据。植入设备包括RF通信电路、被配置为测量和/或收集关于患者的数据的一个或多个传感器、以及控制系统。控制系统被配置为：在对外部医院询问器设备进行认证时，从外部医院询问器设备接收用于配置植入设备的指令，并且从外部医院询问器设备接收用于将植入设备与外部家庭询问器设备进行配对的识别数据。

System architecture for medical implant

Aspects of the subject matter described in the present disclosure can be implemented in an implantable device that can be configured by an external hospital interrogator device when authenticating an external hospital interrogator device and can transmit data about a patient when paired with an external family interrogator. The implantation device includes an RF communication circuit, one or more sensors configured to measure and/or collect data about a patient, and a control system. The control system is configured to receive instructions for configuring implanted devices from external hospital interrogator devices when authenticating external hospital interrogator devices, and to receive identification data for matching implanted devices with external family interrogator devices from external hospital interrogator devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于医疗植入的系统架构优先权要求本申请要求享受2017年3月9日提交的、标题为“SYSTEMARCHITECTUREFORMEDICALIMPLANT”的美国专利申请No.15/454,863(代理人案卷号No.QUALP409/162113)的优先权，后一申请要求享受2016年3月14日提交的、标题为“SYSTEMARCHITECTUREFORMEDICALIMPLANT”的美国临时专利申请No.62/308,121(代理人案卷号No.QUALP409P/162113P1)的优先权，故以引用方式将这些申请中的每一份申请的全部内容都并入本文。
概括地说，本公开内容涉及植入式医疗设备，具体地说，本公开内容涉及用于安全地配对和配置植入式医疗设备的系统架构。
技术介绍
传感器、电子设备和电源小型化的发展使医疗植入技术取得了进步。现在可以将许多植入设备引入患者体内以收集患者的医疗数据，监测患者的状况，并且向患者提供治疗。目前，将植入设备用于身体的许多不同部分以用于各种应用，例如，整形外科、起搏器、心血管支架、除颤器、神经修复术、神经刺激、或者药物递送。这些植入设备的性能、安全性和安全对于改善数百万患者的生活质量来说至关重要。一些挑战可能限制植入设备的性能和有效性，这些挑战包括与植入设备的功耗相关的挑战。其它挑战可能限制植入设备的安全和保障，其包括与植入设备和外部设备之间的安全通信相关的挑战。在许多植入式医疗设备(特别是电池供电的植入式医疗设备)中，功耗是一个大问题。一些植入式医疗设备被配置为与患者身体外部的设备无线地传输数据。各种植入式医疗设备(例如，神经刺激器、除颤器、和起搏器等等)需要有效地管理功耗，同时还要可靠地无线传输数据。在植入设备和外部设备之间提供安全通信也可能带来挑战。代替使无线发射器和接收器位于患者身体外部，植入设备可以被配备为与身体外部的设备进行无线地通信。不仅难以在皮下与植入设备进行无线地通信，而且这种通信可能容易受到不同的安全威胁。可以进行更多工作来开发一种系统架构，该系统架构提供功率传送和节能以及植入设备和外部设备之间的安全通信。
技术实现思路
本公开内容的系统、方法和设备均具有一些方面，但这些方面中没有单一的一个可以单独地对本文所公开的期望属性负责。本公开内容所描述的主题的一个方面可以在植入式医疗设备中实现。该植入式医疗设备包括射频(RF)通信电路、配置为测量和/或收集生理数据的一个或多个传感器、以及耦合到RF通信电路和所述一个或多个传感器的控制系统。该控制系统被配置为：当对第一外部询问器设备进行认证时，从第一外部询问器设备接收用于配置所述植入式医疗设备的指令；以及从第一外部询问器设备接收用于将所述植入式医疗设备与第二外部询问器设备进行配对的识别数据。在一些实现中，所述识别数据包括由第一外部询问器设备提供的密钥(secretkey)或者公钥/私钥对。在一些实现中，向第一外部询问器设备提供用户证书，以认证一个或多个用户访问第一外部询问器设备。在一些实现中，所述控制系统被配置为：当第二外部询问器设备与所述植入式医疗设备进行了配对时，使所述RF通信电路向第二外部询问器设备发送所述生理数据。在一些实现中，第二外部询问器设备包括载板和计算设备，其中该载板包括用于与所述植入式医疗设备进行无线通信的RF单元，并且所述计算设备包括用于与无线通信集线器或蜂窝设备进行无线通信的无线通信组件。在一些实现中，所述植入式医疗设备还包括无线充电器和耦合到所述无线充电器的可充电电池，其中该无线充电器被配置为：接收信号以在大约100MHz和大约5GHz之间的中场频率范围内或者在近场频率范围内无线地对所述可充电电池进行充电。此外，所述控制系统还被配置为从所述无线充电器接收触发信号，以及在接收到所述触发信号时，将所述植入式医疗设备与第二外部询问器设备进行配对。在一些实现中，所述控制系统还被配置为：经由局域网或直接物理连接，从第一外部询问器设备接收指令。本公开内容所描述的主题的另一个方面可以在询问器设备中实现。该询问器设备包括：配置为与植入设备进行皮下通信的第一无线通信组件、配置为与所述植入设备外部的电子设备进行通信的第二无线通信组件、以及控制系统。所述控制系统被配置为：接收用于与所述植入设备进行配对的识别数据；使用所述识别数据来识别所述植入设备，以将所述询问器设备与所述植入设备进行配对；以及使用经认证的密钥协商协议建立的会话密钥，从所述植入设备接收生理数据。在一些实现中，所述识别数据包括由远程设备提供给所述植入设备的密钥或者公钥/私钥对。向所述远程设备提供用户证书，以认证一个或多个用户访问所述远程设备。在一些实现中，所述询问器设备还包括载板和计算设备，其中该载板包括第一无线通信组件，所述计算设备包括第二无线通信组件，其中所述载板和所述计算设备经由双向通信接口彼此之间进行通信。在一些实现中，第一无线通信组件被配置为在医疗植入通信服务(MICS)频带或蓝牙频带中与所述植入设备进行皮下通信，并且其中，第二无线通信组件被配置为通过广域网、个域网、局域网、近场通信(NFC)或者其任意组合中的一个或多个与所述电子设备进行通信。在一些实现中，所述电子设备是蜂窝设备或者无线通信集线器设备，并且所述电子设备被配置为向基于云的数据库系统发送所述生理数据。在一些实现中，所述询问器设备还包括耦合到第一无线通信组件的无线充电器，其中所述无线充电器被配置为无线地对所述植入设备进行充电。本公开内容所描述的主题的另一个方面可以在询问器设备中实现。该询问器设备包括：无线通信组件，其配置为与植入设备进行皮下通信；存储器，其配置为存储用户证书以认证一个或多个用户访问所述询问器设备；以及控制系统。所述控制系统被配置为：使用所述用户证书，对用户进行认证以访问所述询问器设备；在所述询问器设备和所述植入设备之间建立安全通信；以及经由所述无线通信组件，向所述植入设备发送指令以配置所述植入设备的一个或多个操作。在一些实现中，所述控制系统还被配置为：向远程设备和所述植入设备提供识别数据以使所述远程设备和所述植入设备进行配对，其中，所述识别数据包括密钥或者公钥/私钥对。在一些实现中，所述控制系统被配置为：经由局域网或直接物理连接，向所述植入设备发送指令。在一些实现中，所述控制系统还被配置为：在对所述用户进行认证以访问所述询问器设备之后，确定所述用户具有能够访问用于将指令发送到所述植入设备的特征的权限。在一些实现中，所述无线通信组件还被配置为无线地对所述植入设备中的电池进行充电。本公开内容所描述的主题的另一个方面可以在操作植入设备的方法中实现。该方法包括：经由植入设备的一个或多个传感器，接收与患者的治疗概况相关联的生理数据；从所述植入设备或者从所述植入设备外部的设备接收非生理数据；确定所述非生理数据单独地或者与所述生理数据组合地满足条件；响应于确定已经满足所述条件，经由所述植入设备的一个或多个处理器来调节所述植入设备的操作。在一些实现中，所述非生理数据包括环境数据、活动数据、用户数据、系统状况数据、和上下文数据中的一个或多个。所述非生理数据包括从所述植入设备外部的所述设备接收的环境数据，所述环境数据包括环境压力、温度、声音、光、湿度、位置、空气质量、花粉计数、二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植入式医疗设备，包括：射频(RF)通信电路；被配置为测量和/或收集生理数据的一个或多个传感器；以及耦合到所述RF通信电路并且耦合到所述一个或多个传感器的控制系统，其中，所述控制系统被配置为：当对第一外部询问器设备进行认证时，从所述第一外部询问器设备接收用于配置所述植入式医疗设备的指令；以及从所述第一外部询问器设备接收用于将所述植入式医疗设备与第二外部询问器设备进行配对的识别数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 US 62/308,121;2017.03.09 US 15/454,8631.一种植入式医疗设备，包括：射频(RF)通信电路；被配置为测量和/或收集生理数据的一个或多个传感器；以及耦合到所述RF通信电路并且耦合到所述一个或多个传感器的控制系统，其中，所述控制系统被配置为：当对第一外部询问器设备进行认证时，从所述第一外部询问器设备接收用于配置所述植入式医疗设备的指令；以及从所述第一外部询问器设备接收用于将所述植入式医疗设备与第二外部询问器设备进行配对的识别数据。2.根据权利要求1所述的植入式医疗设备，其中，所述识别数据包括由所述第一外部询问器设备提供的密钥或者公钥/私钥对。3.根据权利要求1所述的植入式医疗设备，其中，向所述第一外部询问器设备提供用户证书，以认证一个或多个用户访问所述第一外部询问器设备。4.根据权利要求1所述的植入式医疗设备，其中，所述控制系统被配置为：当所述第二外部询问器设备与所述植入式医疗设备进行了配对时，使所述RF通信电路向所述第二外部询问器设备发送所述生理数据。5.根据权利要求3所述的植入式医疗设备，其中，所述RF通信电路被配置为使所述RF通信电路在医疗植入通信服务(MICS)频带或蓝牙频带中，向所述第二外部询问器设备发送所述生理数据。6.根据权利要求1所述的植入式医疗设备，其中，所述第二外部询问器设备包括载板和计算设备，其中，所述载板包括用于与所述植入式医疗设备进行无线通信的RF单元，并且所述计算设备包括用于与无线通信集线器或蜂窝设备进行无线通信的无线通信组件。7.根据权利要求1-6中的任何一项所述的植入式医疗设备，还包括：无线充电器；以及耦合到所述无线充电器的可充电电池，其中，所述无线充电器被配置为：接收信号以在大约100MHz和大约5GHz之间的中场频率范围内或者在近场频率范围内对所述可充电电池进行无线充电。8.根据权利要求7所述的植入式医疗设备，还包括：时钟管芯；以及功率管理集成电路(PMIC)管芯，其中，所述时钟管芯和所述PMIC管芯在制造节点处构造，所述制造节点被配置为在没有保护电路的情况下直接连接到所述可充电电池。9.根据权利要求7所述的植入式医疗设备，其中，所述无线充电器和所述RF通信电路共享天线，所述天线被配置为在所述近场频率范围内接收和/或发送信号。10.根据权利要求7所述的植入式医疗设备，其中，所述控制系统还被配置为：从所述无线充电器接收触发信号；以及在接收到所述触发信号时，将所述植入式医疗设备与所述第二外部询问器设备进行配对。11.根据权利要求1-6中的任何一项所述的植入式医疗设备，其中，所述控制系统还被配置为：在对所述第二外部询问器设备进行认证后，将所述植入式医疗设备与所述第二外部询问器设备进行配对；以及使用经认证的密钥协商协议建立会话密钥，以用于向所述第二外部询问器设备发送所述生理数据。12.根据权利要求1-6中的任何一项所述的植入式医疗设备，其中，所述控制系统被配置为：经由局域网或直接物理连接，从所述第一外部询问器设备接收指令。13.根据权利要求1-6中的任何一项所述的植入式医疗设备，其中，所述一个或多个传感器被配置为测量神经的电刺激活动。14.一种询问器设备，包括：第一无线通信组件，其配置为与植入设备进行皮下通信；第二无线通信组件，其配置为与所述植入设备外部的电子设备进行通信；以及控制系统，其配置为：接收用于将所述询问器设备与所述植入设备进行配对的识别数据；使用所述识别数据来识别所述植入设备，以将所述询问器设备与所述植入设备进行配对；以及使用经认证的密钥协商协议建立的会话密钥，从所述植入设备接收生理数据。15.根据权利要求14所述的询问器设备，其中，所述识别数据包括由远程设备提供给所述植入设备的密钥...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·E·纽汉，R·A·A·阿塔尔，A·帕拉尼恭德尔，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US