跟踪使用超声波供电的可植入设备制造技术

描述了用于使用超声波来发现或跟踪可植入受试者中的设备的方法和系统实施例。用于跟踪可植入设备的方法可以包括：建立与可植入设备的同步状态；估计可植入设备的位置；以及基于超声信号强度来确定是维持还是调节将超声波束聚焦在何处。用于发现使用超声波供电的可植入设备的方法可以包括：发射超声波束以相继地聚焦在多个焦点上，接收与聚焦在焦点上的超声波束对应的超声反向散射，并且将所接收的超声反向散射与和待发现的可植入设备相关联的预定图案进行比较，以生成指示超声反向散射包括预定图案的可能性的分数；以及基于分数确定可植入设备的位置。可植入设备的位置。可植入设备的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】跟踪使用超声波供电的可植入设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年8月24日提交的美国临时申请第63/069,522号的优先权权益，该美国临时申请以引用的方式并入本文，以用于一些目的。


[0003]本专利技术总体上涉及使用超声波为可植入设备供电，更具体地，涉及使用超声波跟踪可植入设备以有效地向可植入设备递送功率。

技术介绍

[0004]已经开发了用于治疗患者的各种身体状况的方法。这些方法可涉及将诸如心脏或神经生物植入物的可植入医疗设备插入患者体内。以无线方式操作这种可植入设备对于许多生物医学应用仍然是技术挑战。这部分地是因为使用射频(radio frequency，RF)来控制无线设备的传统方法在生物医学背景下具有许多限制并且可能对患者造成健康危害。例如，处理RF所需的RF天线可能具有大的形状因数，并且将使得使用RF天线的可植入设备太大而不能安全且舒适地放置在体内的许多位置处。生物组织还易于从RF载波频率吸收能量，这将限制可植入设备的可植入深度。另外，由于RF能量的高吸收率，生物组织更可能过热并对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于跟踪使用超声波供电的可植入设备以维持向所述可植入设备供应的功率的方法，包括：建立与所述可植入设备的同步状态，包括：向第一焦点发射超声波束并接收与所发射的超声波束对应的第一超声反向散射；基于所述第一超声反向散射确定第一信号强度；以及响应于确定所述第一信号强度处于或高于预定阈值来建立与所述可植入设备的所述同步状态；估计所述可植入设备的位置；向比所述第一焦点更靠近所估计位置的第二焦点发射超声波束，并且接收与所发射的超声波束相对应的第二超声反向散射；基于所述第二超声反向散射确定第二信号强度；以及基于将所确定的第二信号强度与所述第一信号强度进行比较来确定是维持还是调节将所述所发射的超声波束聚焦在何处。2.根据权利要求1所述的方法，其中，建立所述同步状态包括：控制所述超声波束以相继地聚焦在搜索区域中的多个焦点上，以确定所述第一信号强度满足所述预定阈值的所述第一焦点。3.根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述超声波束包括：在第一方向上引导所述超声波束以相继地聚焦在所述多个焦点上，直到确定根据所述第一超声反向散射确定的所述第一信号强度高于所述预定阈值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括：响应于确定将所述超声波束的所确定焦点维持在所述第二焦点处：将所述超声波束维持为聚焦在所确定的第二焦点上，以及监测根据在所述超声波束聚焦在所述所确定的第二焦点上时接收的超声反向散射确定的信号强度。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所监测的信号强度对应于由所述可植入设备生成的调制信号，以将信息编码到询问器处接收的超声反向散射中。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所编码信息唯一地标识所述可植入设备。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括：响应于确定调节所述超声波束的所述第二焦点，基于所接收的超声反向散射迭代地估计所述可植入设备的所述位置并且在所述所估计位置的方向上更新所述超声波束的焦点，直到根据针对所更新的焦点接收的超声反向散射确定的信号强度不再增加。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，基于所述第一超声反向散射确定所述第一信号强度包括：从所述第一超声反向散射提取与所述可植入设备相关联的植入物信号；以及基于所提取的植入物信号确定所述第一信号强度。9.根据权利要求8所述的方法，其中，提取所述植入物信号包括：消除来自反向散射超声波的信号干扰以提取所述植入物信号。10.根据权利要求9所述的方法，包括：基于所述所提取的植入物信号来标识被跟踪的所述可植入设备。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述第一超声反向散射包括第一部分和第二部分；所述第一部分包括由所述可植入设备编码到所述第一超声反向散射的植入物信号，所述第二部分不包括所述植入物信号。12.根据权利要求11所述的方法，包括：基于比较所述第一超声反向散射的所述第一部分和所述第二部分确定所述植入物信号的所述第一信号强度。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，在建立所述同步状态之后估计所述可植入设备的所述位置。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，基于接收波束成形来估计所述可植入设备的所述位置。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，包括：确定与局部最大信号强度相关联的焦点，迭代地包括：估计所述可植入设备的所述位置；基于所述可植入设备的所估计位置相对于当前焦点的方向，将所述超声波束从所述当前焦点引导到测试焦点，其中，所述当前焦点变为先前焦点；当向所述测试焦点发射所述超声波束时，基于超声反向散射确定信号强度；以及将向所述测试焦点发射超声波束时的信号强度与向所述先前焦点发射超声波束时的信号强度进行比较。16.根据权利要求15所述的方法，包括：响应于确定与局部最大值相关联的所述焦点，建立与所述可植入设备的稳态，其中，如果所述信号强度降低到第二预定阈值以下，则重新确定与所述局部最大信号相关联的所述焦点。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，确定是否维持将所述所发射的超声波束聚焦在何处包括：监测询问器的移动；以及基于所监测的移动来确定对所述超声波束的焦点的调节。18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中，用于跟踪所述可植入设备的所述方法是在询问器设备处执行的。19.一种用于跟踪使用超声波供电的可植入设备的系统，包括：换能器阵列，其包括多个换能器；和控制器，其被配置为：建立与所述可植入设备的同步状态，包括：控制所述换能器阵列向第一焦点发射超声波束并接收与所发射的超声波束对应的第一超声反向散射；基于所述第一超声反向散射确定第一信号强度；以及响应于确定所述第一信号强度处于或高于预定阈值来建立与所述可植入设备的所述同步状态；估计所述可植入设备的位置；控制所述换能器阵列向比所述第一焦点更靠近所估计位置的第二焦点发射超声波束，并且接收与所发射的超声波束...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：艾奧塔生物科技公司，
类型：发明
国别省市：