用于根据使用者发送的命令来控制植入装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在不使用任何外部设备的情况下根据使用者发出的命令对植入在动物或者人体中的装置(3)进行控制的系统。所述使用者通过应用特定的预定代码将自主命令发送到所述植入装置，所述特定的预定代码由至少一个机械动作和至少一条额外信息组成。通过至少一个传感器来测量每个机械动作以及每条额外信息。所述传感器的输出信号被处理并且用于借助于由使用者执行并且结合有至少一条额外信息的至少一个机械动作的识别以及所述输出信号与对应的参考模型之间的比较来验证所述预定代码。本发明专利技术进一步涉及一种用于对可植入装置的驱动控制进行检测的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于根据使用者发送的命令来控制植入装置的系统和方法
本专利技术总体上涉及一种允许没有任何外部装置就能对可植入装置进行外部控制的系统。本专利技术提供了一种由患者和医疗人员控制的符合人体工学并且安全的医疗植入物。
技术介绍
以感应和射频这两种不同方式使用的无线通信是用于对电池供电的医疗可植入装置进行控制和配置的常用方法。装置的配置需要一个连接到集成有使用者接口的控制单元上的外部无线基座(base)。该过程通常由医师来完成以对每个患者施以正确的治疗。对于某些有源的植入装置，患者能够对由医师所限制的特定参数进行控制以部分地更改疗法。例如，，携带有可植入镇痛装置的患者能够通过远程控制装置缓解疼痛。同样地，患者能够通过使用外部装置对用于膀胱刺激的骶神经S3的植入神经调制器进行控制，以激活或去激活该可植入装置或者对骶神经的神经刺激进行更改。远程控制装置还能够被患者用于各种医疗植入性应用，例如，人工括约肌、药物输送系统、神经刺激器或者活动胃环的控制。该方法的一个缺点在于，患者必须一直携带远程控制装置。由于远程控制装置中需要电源，所以自主性应当足够长以避免使用者无法进行无线控制。该方法的另一个缺点在于，在紧急情况下，没有适合的远程装置就无法控制有源植入物。控制磁体是另一种控制可植入装置的方式。通过将磁体放置在可植入装置所处的区域上，就能够对可植入装置或某些功能进行激活或去激活，或者更改装置的某些参数。同样地，如果没有控制磁体(并且没有合适的远程控制)，使用者就无法控制可植入装置。而且，当患者处于电或磁噪声环境中时，可能会发生可植入装置或其某些功能被随机开启或关闭的情况。如果患者在这样的环境中生活或者工作，临床医生必须禁用磁体控制，因此使得患者无法利用该特征。上述方法对于必须长期携带物体以对植入在身体中的装置进行控制的患者而言具有明显的人体工程学问题，而且，在远程控制情况下，患者必须确定远程控制中的电池电平足够高以进行工作。因此，除了人体工程学问题之外，该缺点能够造成患者的额外紧张。这些方法的另一个主要缺点是安全问题。实际上，如果没有合适的装置，可植入装置在紧急情况下无法被控制。本专利技术的目的在于提供一种安全、可靠、简单并且符合人体工程学的解决方案以用于控制可植入装置，从而达到解决上述缺点的目的。
技术实现思路
考虑到以上所述，本专利技术的一个目标是提供一种用于在不需要任何外部物体的情况下通过向预先植入在人体或者动物体内的装置发送指令就对该装置进行控制的方法和系统，并且包括以下步骤：-在包括至少一个前述植入传感器的身体的一部分上施加至少一个与预定代码相符的机械动作的模式，机械动作由至少一个传感器测量并且处理为至少一个信号，其中，预定代码包括至少一个机械动作，该机械动作由对应的至少一个信号特性以及至少一个传感器能够检测到的至少一个补充信息来限定；-对在至少一个测量并处理的信号的一部分中的每个机械动作进行识别；-将至少一个信号的每个部分的特性与信号特性的对应参考模型进行比较；-从每个信号的比较中判断全部的测量的机械动作是否实际上属于预定代码；以及-如果所施加的模式与预定代码相符，则向可植入装置发送对应的预定指令。信号特性的对应参考模型可以由信号幅度、统计数据、波形或形状、频率特性、持续时间、或者任何能够对特定信号进行描述的参数来进行限定。信号特性的对应参考模型可以与能够被用于识别特定信号的一个或者多个特性相符。在一个实施例中，可检测的补充信息包括在预定时段中不存在任何具有超过预定阈值的幅度的机械动作。在另一个实施例中，可检测的补充信息包括在预定时段中的预定姿势。有利地，可检测的补充信息和机械动作中的每一个都具有预定时段，该预定时段具有上下持续时间容差。根据所使用的传感器的不同，补充信息可以限定为至少一个低于预定阈值(在此称作“静默”)的传感器输出信号的输出信号或者输出信号的参数，以及/或者限定为对应于患者的特定姿势，例如，患者为站立或者平躺。当传感器的输出信号超过预定阈值并且当信号与机械动作相符时检测到机械动作，该机械动作具有与存储在存储器中的对应信号特性的记录参考模型相同的特性。将信号特性的比较中的可接受的误差考虑在内。在一个优选实施例中，所述方法进一步包括以下步骤：a)在至少一个信号的具有低于预定阈值的水平的一部分中检测至少一个补充信息；b)在至少一个信号的包括最小和最大时间量的时段期间具有超过预定阈值的水平的一部分中检测至少一个机械动作，该最小和最大时间量分别对应于在预定静默之后的最小和最大的机械动作时段；c)将每个信号存储在存储器中；d)针对每个信号的每个部分重复步骤(a)至(c)直至检测到模式的结束；e)如果所述模式与预定代码并不相符,则在任意时间重新开始步骤(a)直到检测到与预定代码相符的模式。当模式与预定代码相符时，将存储在存储器中的每个信号与信号特性的对应参考模型进行比较。如果全部信号对应于由至少一个传感器测量的预期机械动作，则预定代码得到验证并且向植入装置发送对应的指令。可以周期性地对每个机械动作的信号特性的对应参考模型进行更新。本专利技术的更进一步的目的是对由使用者执行并由可植入控制单元处理的机械动作的特定预定代码进行确定，从而使得可植入装置对于所执行代码对应的特定预定指令进行执行。本专利技术的进一步目的是通过使用至少一个预先植入在患者身体中的传感器来测量机械动作。在一个优选实施例中，从以下各项组成的组群中选择所述预定指令：激活或去激活所述植入装置、激活或去激活所述植入装置的至少一个功能、更改所述植入装置的至少一个参数、更改所述植入装置所提供的疗法、更改所述植入装置的形状、以及所述植入装置安全性的特征的激活或者去激活。当预定指令被发送到植入装置时可以向使用者产生反馈。有利地，从以下各项组成的组群中选择机械动作：在所述传感器的植入位置上从外部手动敲打身体、肌肉收缩、振动、体腔的压力增大以及所述传感器的植入位置处皮肤上的压力增大。植入装置可以是人工括约肌并且预定指令可以包括打开或者闭合所述人工括约肌的闭合元件。在一个优选实施例中，植入装置包括：-至少一个传感器，植入在动物或者人体中并且适于测量机械动作；-控制单元，植入在动物或者人体中并且适于：对来自至少一个传感器的至少一个信号进行处理；检测预定代码；对至少一个检测信号的一部分中的机械动作进行识别；将至少一个信号的每个部分的特性与信号特性的对应参考模型进行比较；根据信号的比较来判断所述测量的机械动作是否确实属于预定代码；以及如果代码得到验证则将预定指令发送到所述可植入装置。在一个优选实施例中，植入在患者身体中的传感器适于测量或者检测压力、震动、加速、振动或肌肉收缩。可以从以下各项组成的组群中选择传感器：单轴、双轴或三轴加速计、陀螺仪、定位系统、压力传感器和电换向器。在一个进一步实施例中，传感器不由电力供应并且当机械动作施加到所述传感器上时产生至少一个电信号。传感器可以是压电传感器或者基于磁的传感器。可植入装置可以配备有在可植入装置与外部无线基座之间的无线通信系统，从而对所述预定代码检测的参数进行配置。应当注意的是，所述方法并不包括将可植入装置植入到患者身体内的步骤。所述方法同样不包括在传感器与可植入装置分开的情况下植入任何传感器或者控制单元的步骤。特定代码由个人执行的结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据使用者发出的命令对植入在动物或者人体中的装置(3)进行控制的系统，包括：至少一个传感器(4)，适于对使用者自主作用于植入有所述装置(3)的身体上或身体中的机械动作进行测量；控制单元(5)，适于：‑对来自所述传感器(4)的至少一个信号进行处理；‑根据所述传感器(4)可检测到的包括至少一个机械动作和至少一个补充信息在内的模式，在所述信号中检测由使用者发出的预定代码；‑对在所述信号的一部分中测量到的每个机械动作和每个补充信息进行识别；‑将所述信号的每个部分的特性与信号特性的对应参考模型进行比较，所述控制单元包括存储有所述信号特性的至少一个参考模型的存储器；‑根据所述信号的比较来判断所述至少一个测量的机械动作和所述至少一个补充信息是否确实属于所述预定代码；以及‑如果施加的模式与所述预定代码相符，则将预定指令发送到所述植入装置(3)，其中，所述传感器(4)和所述控制单元(5)可植入到所述动物或者人体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.06 FR 1253204;2012.02.21 US 61/601,3111.一种用于根据使用者发出的命令对植入在动物或者人体中的装置(3)进行控制的系统，包括：至少一个传感器(4)，适于对使用者自主作用于植入有所述装置(3)的身体上或身体中的机械动作进行测量；控制单元(5)，适于：-对来自所述传感器(4)的至少一个信号进行处理；-根据所述传感器(4)可检测到的包括至少一个机械动作和至少一个补充信息在内的模式，在所述信号中检测由使用者发出的预定代码，该检测步骤包括：在所述信号大于最小持续时间(22、41)或者介于最小持续时间(26、31、36)和最大持续时间(27、32、37)之间的时间段内小于第一预定阈值(20)的部分中检测所述补充信息，在所述信号在补充信息之后的时隙(23、28、35、40)内大于第二预定阈值(21)的部分中检测所述机械动作，所述时隙止于预定时间窗口(25、30、34、39)内；-对在所述信号的一部分中测量到的每个机械动作和每个补充信息进行识别；-将所述信号中对应于机械动作的每个部分的特性与对应的信号特性的参考模型进行比较，所述控制单元包括存储有所述信号特性的至少一个参考模型的存储器；-根据所述信号的比较来判断至少一个测量的所述机械动作和所述至少一个补充信息是否确实属于所述预定代码，其中，所述比较包括对处理信号和所述参考信号之间的相似度指数进行估计；以及-如果施加的模式与所述预定代码相符，则将预定指令发送到所述植入装置(3)，其中，所述传感器(4)和所述控制单元(5)可植入到所述动物或者人体中。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器和所述控制单元适于在对应于所述补充信息的预定持续时间，检测所述动物或人体作出的预定姿势。3.根据权利要求1-2中的一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括用于对每个可检测的补充信息以及每个机械动作的持续时间进行测量和检测的装置。4.根据权利要求1-2中的一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括用于进一步执行以下步骤的装置:a)在具有介于最小和最大值之间的持续时间的时段期间，在所述信号的具有低于预定阈值的电平的部分中，检测出所述补充信息；b)在补充信息之后，具有介于最小和最大机械动作之间的持续时间的时段期间，在所述信号的具有高于预定阈值的电平的部分中，检测出所述机械动作；c)将所述信号的特性存储在存储器中；d)针对所述信号的每个部分重复步骤(a)至(c)直到模式的结束；e)如果所述模式与所述预定代码并不相符,则在任何时间重新开始步骤(a)直到检测到与所述预定代码相符的模式为止。5.根据权利要求1-2中的一项所述的系统，其特征在于，发送到所述植入装置的所述预定指令选自由以下各项组成的组：激活或去激活所述植入装置、激活或去激活所述植入装...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈米德·蓝若一，
申请(专利权)人：优罗曼姆斯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR