一种应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于植入式心脏起搏器的体内专用无线通信电路结构及方法，该电路结构能满足以下功能：体外程控仪能够通过通信电路将预设参数传输到植入体内的功能装置内；植入体内的功能装置能够通过无线通信电路将存储在MCU内的硬件信息、各种参数、电池状态、存储资料以及心脏起搏器专用电路检测的心电数据传输到体外程控仪。该电路结构能够满足以下特征：在穿越人体和钛壳的情况下和体外程控仪的通信距离大于10cm；体内向体外发送数据速率较高；通信电路的误码率小于十万分之一；通信电路的待机功耗极低；通信电路的工作功耗能够满足起搏器的正常寿命需求；在37℃的体液环境温度下，连续通信0.5小时，钛壳表面温度上升小于2℃。

Wireless communication circuit structure and method for implantable cardiac pacemaker

The invention discloses a method used in implantable cardiac pacemaker in special wireless communication circuit and method, the circuit structure can meet the following functions: external programmer can through the communication circuit preset function parameters are transmitted to the implanted device; the function of implanted devices can store the hardware information, various parameters of battery, ECG data transmission, data storage and status of pacemaker circuit in MCU to external programmer through wireless communication circuit. The circuit structure can meet the following characteristics: in the communication distance through the human body and the titanium shell case and external programmer is greater than 10cm; in vivo in vitro to transmit data rate is higher; the error rate is less than 1/100000 of the communication circuit communication circuit; the standby power consumption is very low; the communication circuit of the power consumption to meet the normal life demand pacemaker; in body fluid temperature of 37 DEG C, 0.5 hours of continuous communication, temperature rise of less than 2 DEG C titanium shell surface.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构及方法
本专利技术属于生物医疗专用集成电路领域，具体涉及一种应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构。
技术介绍
植入式心脏起搏器是一种植入式医疗设备，工作环境在人体内部，通常要求这些设备具有足够强的信息处理能力，能够提供数据遥测功能。现在，随着工程技术的发展，全世界范围内大部分的植入式设备都可以在体内被外部程控仪进行程控，来获得更好的工作效能。植入式的心脏起搏器由单一不可更换的电池供电，一般要求能够在人体内持续工作10年甚至更久，必须具有极低的功耗，以延长使用寿命并减小热扩散。另外，为了减小患者的不适感，植入式心脏起搏器中的芯片面积应尽可能小。因此，这种电路系统需要使用大规模集成电路技术、先进的无线技术和电源管理技术。现在使用的植入式心脏起搏器的遥测功能和数据传输功能一般由起搏器和体外的程控仪的双向通信完成。现在的植入式心脏起搏器无线通信电路一般是使用FPGA以及分立元件构建的，相比于使用全定制专用集成电路，缺点在于集成度低、面积更大、功耗更高、性能没有优势，优点在于开发时间更短、成本更低。现有的植入式设备的通信方式均将信息调制后加载到线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，包括无线通信电路(01)，所述无线通信电路(01)包括滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)、同步模块(014)、译码模块(015)、唤醒电路模块(016)、发射管模块(017)、通信编码模块(018)、混合编码模块(019)以及体内线圈L1；体外程控仪(2)通过体外线圈L2和体内线圈L1耦合连接，体内线圈L1依次连接滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)，波形整形模块(013)分别通过同步模块(014)、译码模块(015)和唤醒电路...

【技术特征摘要】
1.一种应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，包括无线通信电路(01)，所述无线通信电路(01)包括滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)、同步模块(014)、译码模块(015)、唤醒电路模块(016)、发射管模块(017)、通信编码模块(018)、混合编码模块(019)以及体内线圈L1；体外程控仪(2)通过体外线圈L2和体内线圈L1耦合连接，体内线圈L1依次连接滤波模块(010)、放大器模块(011)、迟滞比较器模块(012)、波形整形模块(013)，波形整形模块(013)分别通过同步模块(014)、译码模块(015)和唤醒电路模块(016)与MCU模块(03)连接；MCU模块(03)依次通过通信编码模块(018)、发射管模块(017)、体内线圈L1，将MCU讯息发射出无线通信电路模块(01)，经体外线圈L2传输至体外程控仪(2)；ASIC模块(02)与自心脏(1)连接采集心电数据，并传输至MCU模块(03)；无线通信模块(01)采集ASIC模块(02)和MCU模块(03)的心电数据依次通过混合编码模块(019)与通信编码模块(018)连接。2.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的发射管模块(017)为双极型晶体管或MOSFET。3.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的滤波模块(010)为无源滤波结构或有源滤波结构。4.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的体内线圈L1是沿着植入式心脏起搏器钛壳内侧所绕制的异形空心线圈。5.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的无线通信模块(01)除了体内线圈L1以外，均采用集成电路的形式。6.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的无线通信电路(01)在采用0.35μm工艺时，工作时的最大电流小于50μA。7.根据权利要求1所述的应用于植入式心脏起搏器的无线通信电路结构，其特征在于，所述的无线通信电路(01)采用32K晶振时钟信号，无线通信电路向程控仪的最高传输速率为8.192kbps。8.一种如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞智，杨洋，许江涛，张鸿，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61