CN112236191B - 体内植入型医疗设备控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，本发明可包括：体内植入型医疗设备，向体内植入，用于刺激体内的特定部位；管理终端，通过无线通信方式与上述体内植入型医疗设备执行通信来控制上述体内植入型医疗设备的驱动；以及管理服务器，以能够通信的方式与上述管理终端相连接，向患者的状态信息中所包含的各个参数赋予优先顺序来存储及管理，提供所存储的信息，向患者的状态信息中所包含的各个参数赋予优先顺序，根据所赋予的优先顺序来调节向体内的特定部位施加的刺激，由此，以使整个参数满足预设基准值的方式维持患者的稳定化状态。

Description

体内植入型医疗设备控制系统

技术领域

本发明涉及体内植入型医疗设备，更详细地，涉及向体内植入来刺激体内的特定部位的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法。

背景技术

最近，为了缓和或治疗多种疾病的症状而开发了起搏器等的人工脏器或人工耳蜗、胃刺激器、脊髓刺激器、除颤器、心脏起搏器、胰岛素泵、脚下植入物(foot dropimplants)、脑深部刺激装置(Deep Brain Stimulation，DBS)等多种体内植入型医疗设备。

其中，脑深部刺激装置为通过向大脑的特定部位或神经施加电刺激来缓和脑疾病的症状的体内植入型医疗设备。

现有技术的脑深部刺激装置由向大脑植入的电极、向心脏部位植入并发生电刺激信号的控制装置以及连接电极与控制装置的连接线形成。

上述控制装置由基于微处理器的复杂电路、用于5年左右驱动的电池、用于与外部进行通信的RF收发装置等构成，直接使用收容于为了在活体内的长时间的稳定工作而特别制造的钛(Titanium)外壳，通过激光焊接(Laser welding)方式缝合的人工心脏起搏器(Cardiac Pacemaker)的基本结构。

因此，在现有技术的脑深部刺激装置中，控制装置的制造成本昂贵，大小庞大，植入部位只能下降到胸部，尤其，若在5年内用完电池，则需要通过手术来更换成新的控制装置。

为了解决这种问题，在以下的专利文献1及专利文献2中揭示了适用无线电力传送技术的脑深部刺激装置技术。

在专利文献1中揭示了如下的脑深部刺激装置结构，即，可通过设置于患者所佩戴的帽子内部旋转磁场圆板形成旋转磁场，通过以与所形成的旋转磁场相结合的方式固定于患者的头皮下部的感应线圈板生成感应电力来驱动向患者的大脑植入的电极，从而，利用从人体的外部无线供给的电力来校正非正常运动及感官功能。

在专利文献2中揭示了如下的半永久超小型脑深部刺激系统结构，即，包括向头皮植入的体内装置和通过无线电力传送方式向上述体内装置供电的体外装置，体外装置的无线电力发送部包括通过在电池中供给的电力感应磁场的外部线圈和卷绕外部线圈的外部磁铁，体内装置的无线电力接收部包括以通过被外部线圈感应的磁场形成交流电力的方式在上述外部线圈整列的内部线圈、卷绕内部线圈的内部磁铁，随着外部磁铁附着在内部磁铁，外部线圈和内部线圈以整列的状态在体内装置结合体外装置，由此，结合无线电力传送功能，从而无需基于电池消耗的再次手术。

[现有技术文献]

韩国专利授权号第10-0877228号(2008年12月26日公告)

韩国专利授权号第10-1662594号(2016年10月6日公告)

发明内容

要解决的技术问题

在适用包括上述专利文献1及专利文献2的现有技术的无线电力传送技术的脑深部刺激装置中，在体外装置和体内装置的旋转磁场圆板和感应线圈板之间，通过磁感应方式生成感应电力来向体内装置传送电力。

至今，向人体内部无线传送电力的技术存在多种方式，大体包括利用电磁波的电磁(Electromagnetic)感应方式、电磁共鸣方式和电磁波方式、利用无线频率(RadioFrequency)的RF方式以及利用超声波的超声波方式。

利用上述电磁感应的电力传送装置包括利用外部电源来发生充电电力的充电母体和从充电母体，通过电磁感应现象接收充电电力的电力接收模块，在有效性方面的优点显著，从而是最接近商业化的技术。

但是，在空气中，根据距离，电磁波传递能量随着以与距离平方成反比的程度急剧减少，在利用电磁感应的电力传送装置中，充电母体及电力接收模块只能在相互接近数十cm以内的距离中使用。

由此，适用现有技术的利用电磁感应方式的无线电力传送技术的脑深部刺激装置与体内装置中的负荷变动无关，随着在体外装置持续传送电力，将消耗设置于体外装置的电池的电力，因此，电力效率降低。

并且，在适用体内内置的电磁波方式的电力接收器的情况下，随着起到对于特定频带的天线的作用，在存在利用对应频带的频率的外部电磁波杂音的情况下，发生基于电磁接口(EMI，Electromagnetic Interface)干扰的错误工作。

并且，在电磁波方式中，若在发送部发生电磁波，则接收部随着利用天线和整流器组合的多个整流天线来接收电磁波来将其变换成电力，可以实现远距离电力传送，但是，收益率低，电磁波自身对人体有害。

但是，利用上述无线频率的电力传送装置通过聚集电波距离非常长的RF的能量来向电子装置或传感器等供电。RF在空气中大量存在，其电波距离极短。但是，RF的能量密度低，在转换能量之后，能量量少。

上述超声波无线电力传送方式利用铁电体的压电效果。

即，若向压电梯的两端施加作为机械外力的压缩力或拉伸力，则生成电，相反，若施加电厂，则发生收缩或松弛的位移，若利用后者，则可以发生超声波，若使用前者，则可通过所发生的超声波压力发生电。

因此，超声波无线电力传送方式为如下的方式，即，利用这种压电现象来在外部生成超声波来向人体内部传送之后，由内部的压电体构成的超声波接收器将音响能量(超声波)转换成电能来传送电力。

超声波为声波(sound wave)，因此，为了与光不同地传播而需要介质，根据介质层的特性，传递速度存在差异。

在人体组织当中，70％为水分，因此，在身体内，超声波的传递速度与水中的传递速度类似。

基于上述理由，超声波在医疗领域中得到了安全性的认证，从而适用于患者诊疗及医疗设备。

在这种超声波中，从超声波装置发生的音响振动使与介质的发送匹配层发生振动，若通过接收振动的匹配层向接收装置传递压电机械能，则可以使用无线电力。

利用具有上述特征的超声波的电力传送装置由发生超声波的发送装置和接收所发生的超声波的接收装置。

利用上述超声波的电力传送装置可以在水中或人体皮肤等多种介质中使用，通过如水中或人体皮肤的介质，在发送装置及接收装置相互隔开的情况下，超声波发送及接收装置之间的电力传送效率将降低。

因此，需要开发利用超声波向提捏装置无线供电，可防止电力传送效率的降低的技术。

另一方面，现有技术的脑深部刺激装置根据医生或制造公司预先设定的程序刺激大脑和神经。

因此，随着现有技术的脑深部刺激装置依赖医生或制造公司的经验，各个患者很难根据多种症状及严重程度进行适当治疗。

由此，需要开发根据患有疾病的患者的实际症状或严重程度，适当调节药物和刺激强度来缓和因疾病而起的症状并将治疗效果极大化的技术。

本发明的目的用于解决上述问题，本发明的目的在于，提供如下的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，即，可在体外利用超声波来向体内植入的体内装置无线传送电力。

本发明的再一目的在于，提供如下的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，即，可向用于判断患有疾病的患者的症状及严重程度等的多种参数赋予优先顺序，可根据所赋予的有优先顺序调节药物的服用量、服用周期及向体内的特定部位施加的刺激。

本发明的另一目的在于，提供如下的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，即，能够以药物的服用信息为基础，调节刺激体内的特定部位的强度及周期来缓和疾病的症状，并将治疗效果极大优先化。

本发明的还有一目的在于，提供如下的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，即，可分析用于判断患有疾病的患者的症状及严重程度等的多种参数，实时反映分析结果来调节向体内的特定部位施加的刺激。

本发明的又一目的在于，提供如下的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，即，可通过联动患有与患者相同疾病的其他患者的信息来调节向体内的特定部位施加的刺激，从而可提高治疗效果。

本发明的又一目的在于，提供如下的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，即，可使用利用向体内植入的医疗设备来收集的体内信息和在体外收集的外部信息来控制医疗设备的驱动。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的体内植入型医疗设备控制系统的特征在于，包括：体内植入型医疗设备，向体内植入，用于刺激体内的特定部位；管理终端，通过无线通信方式与上述体内植入型医疗设备执行通信来控制上述体内植入型医疗设备的驱动；以及管理服务器，以能够通信的方式与上述管理终端相连接，向患者的状态信息中所包含的各个参数赋予优先顺序来存储及管理，提供所存储的信息，以所赋予的优先顺序为基础，上述管理终端以使整个参数满足预设基准值的方式调节上述体内植入型医疗设备向体内的特定部位施加的刺激。

而且，本发明的体内植入型医疗设备控制系统的控制方法的特征在于，包括：步骤(a)，在体内植入型医疗设备中，利用通过无线电力传送方式从体外的电力传送器传送的电力来刺激体内的特定部位；步骤(b)，在管理服务器中，向患者的状态信息中所包含的各个参数赋予优先顺序，并存储及管理；以及步骤(c)，在管理终端中，以在上述管理服务器中赋予的优先顺序为基础，以使整个参数满足预设基准值的方式调节从上述体内植入型医疗设备向体内的特定部位施加的刺激。

并且，本发明的体内植入型医疗设备控制系统的特征在于，包括：体内植入型医疗设备，向体内植入，用于刺激体内的特定部位；管理终端，通过无线通信方式与上述体内植入型医疗设备执行通信来控制上述体内植入型医疗设备的驱动；以及管理服务器，以能够通信的方式与上述管理终端相连接，分析与用于治疗患者的疾病的各个参数对应的患者的状态信息，向上述管理终端所分析的信息，上述管理服务器分析上述患者的状态信息中所包含的整个参数，以分析结果为基础来改变用于调节向体内的特定部位施加的刺激的方法。

并且，本发明的体内植入型医疗设备控制系统的控制方法的特征在于，包括：步骤(a)，在体内植入型医疗设备中，利用通过无线电力传送方式从体外的电力传送器传送的电力来刺激体内的特定部位；步骤(b)，在管理服务器中，分析与用于治疗患者的疾病的各个参数对应的患者的状态信息；以及步骤(c)，以在上述管理服务器中分析的分析结果为基础，管理终端以使整个参数满足预设基准值的方式调节上述体内植入型医疗设备向体内的特定部位施加的刺激，上述管理服务器分析上述患者的状态信息中所包含的整个参数，以分析结果为基础来改变用于调节向体内的特定部位施加的刺激的方法。

并且，本发明的体内植入型医疗设备控制系统的特征在于，包括：体内植入型医疗设备，向体内植入，用于刺激体内的特定部位；管理终端，通过无线通信方式与上述体内植入型医疗设备执行通信来控制上述体内植入型医疗设备的驱动；以及管理服务器，以能够通信的方式与上述管理终端相连接，分析与用于治疗患者的疾病的各个参数对应的患者的状态信息，向上述管理终端提供所分析的信息，上述管理服务器与其他患者的信息联动来进行分析，上述其他患者患有与上述患者的状态信息中所包含的整个参数相同的疾病，以分析结果为基础来改变用于调节向体内的特定部位施加的刺激的方法。

并且，本发明的体内植入型医疗设备控制系统的控制方法的特征在于，包括：步骤(a)，在体内植入型医疗设备中，利用通过无线电力传送方式从体外的电力传送器传送的电力来刺激体内的特定部位；步骤(b)，在管理服务器中，与其他患者的信息联动来进行分析，上述其他患者患有与用于治疗患者的疾病的各个参数对应的患者的状态信息相同的疾病；以及步骤(c)，以在上述管理服务器中分析的结果为基础，管理终断以使整个参数满足预设基准值的方式调节上述体内植入型医疗设备向体内的特定部位施加的刺激，上述管理服务器分析上述患者的状态信息中所包含的整个参数与其他患者的信息，以分析结果为基础来改变用于调节向体内的特定部位施加的刺激的方法。

发明的有益效果

如上所述，根据本发明的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法，本发明具有如下的效果，即，向患者的状态信息中所包含的各个参数赋予优先顺序，根据所赋予的优先顺序来调节向体内的特定部位施加的刺激，由此，使整体参数满足预先设定的基准值来将患者的状态维持成稳定化状态。

由此，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可缓和因疾病而起的疼痛或症状，并将治疗效果极大化。

而且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可根据患者的状态信息实时调节刺激，由此，可通过增加维持患者的稳定化状态的时间来提高患者的满足程度。

并且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可根据疾病的严重程度、症状的变化、患者的请求等来改变各个参数的优先顺序，由此患者因疾病而起的症状，并提高治疗效果，患者可以维持稳定化状态。

并且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，在患者的状态信息中，可利用包含血压、体温、心律的生命体征信息来执行对于患者的状态的基本检查，根据检查结果调节刺激。

并且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可通过分析患者的状态信息和疾病信息及治疗信息来选择最优的刺激调节方法，从而可以调节实时向体内的特定部位施加的刺激。

如上所述，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，以患者的状态信息为基础，可以实时调节刺激，由此，患者因疾病而起的症状，并提高治疗效果，患者可以维持稳定化妆台。

而且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可根据患者的状态信息实时调节刺激，由此，增加维持脑波的稳定化状态的时间来提高患者的满足程度。

并且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可通过与药物的服用信息连接来调节向体内的特定部位施加的刺激，由此，减少药物的服用量来防止因过多服用药物而导致的过冲。

并且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可通过与药物的服用信息连接来调节刺激，由此，即使减少药物的服用量，也可通过增加维持患者的稳定化状态来提高患者的满足程度。

附图说明

图1为本发明第一实施例的脑深部刺激装置控制系统的结构图。

图2为图1所示的脑深部刺激装置的分解图。

图3为按步骤说明本发明第一实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法的流程图。

图4为按步骤说明本发明第二实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法的流程图。

图5为按步骤说明本发明第三实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明优选实施例的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法。

[实施例1]

在本实施例中，在体内植入型医疗设备中，利用脑深部刺激装置进行说明，但本发明并不局限于此。

即，本发明可适用于植入体内装置来刺激体内的特定部位来患者多种疾病的症状，为了治疗而使用的起搏器等的人工脏器或人工耳蜗、胃刺激器、脊髓刺激器、除颤器、心脏起搏器、胰岛素泵、脚下植入物等多种体内植入型医疗设备控制系统。

并且，在实施例中，可利用超声波无线充电方式来无线传送电力来向脑深部刺激装置供电，但是，本发明可利用超声波无线充电方式和电磁波方式或无线频率方式来供电。

图1为本发明第一实施例的脑深部刺激装置控制系统的结构图。

如图1所示，本发明优选实施例的脑深部刺激装置控制系统包括：脑深部刺激装置10，向头皮内部植入，用于刺激大脑和神经；电力传送器20，在体外，通过利用超声波的无线电力传送方式向脑深部刺激装置10传送电力；管理终端30，用于控制脑深部刺激装置10的驱动；管理服务器40，以可通信的方式与管理终端30相连接，存储及管理患者的状态信息，提供所存储的信息；以及患者终端50，通过与管理终端30的通信接收给患者处方的药物信息，向脑深部刺激装置10及管理服务器40传送药物的服用信息和检测患者的状态的检测信息。

电力传送器20可以为接收工业电源来将电能转换成预设频率的超声波信号，向脑深部刺激装置10传送所转换的超声波信号的超声传感器(ultrasonic transducer)。

为此，电力传送器20可包括将电能转换成超声波信号来发生超声波信号，以传送所发生的超声波信号的方式进行控制的驱动控制部。

这种电力传送器20可包括用于匹配以下说明的脑深部刺激装置10的电力接收部11与音响阻抗的匹配层。

管理终端30可通过与脑深部刺激装置10的通信接收脑深部刺激装置10的工作状态信息及在脑深部刺激装置10中检测的信息，传送用于使脑深部刺激装置10进行工作的控制指令，可以改变或更新脑深部刺激装置10的程序。

为此，管理终端30以可以与管理服务器40进行通信及烤鱼脑深部刺激装置10进行无线通信的方式包括通信单元(未图示)。

这种管理终端30可以为确认与在医院中，医生处方的药物或患者的状态有关的各种信息，处方对于患者的药物，以调节利用脑深部刺激装置10的刺激的方式进行控制的医生终端。

与此同时，管理终端30及管理服务器40以可通信的方式与用于检测患者的血压、体温、肌电图、心电图、脑电图等患者的状态的各种检查装置31相连接，可以实时接收各个检查装置31的检查结果。

由此，管理终端30可接收在管理服务器40中分析的分析信息，根据所接收的分析信息改变、修改及更新驱动脑深部刺激装置10的驱动程序。

而且，管理终端30在通过无线电力传送方式传送电力的过程中，可以控制电力传送器20的驱动。

管理服务器40可通过近距离通信网或移动通信网，以可通信的方式与管理终端30、各个检查装置31及患者终端50相连接。

因此，管理服务器40可将从管理终端30、各个检查装置31及患者终端50接收的患者的状态信息中所包含的各个参数分成多个组，对所分类的各个组或参数赋予优先顺序，根据所赋予的优先顺序，使整个参数满足预设基准值，从而能够以稳定化状态维持患者的状态。

例如，表1为与帕金森患者有关的参数表。

表1

患者的状态信息可包含与帕金森病有关的参数，患者摄取的食物等的信息、患者的运动或睡眠信息、与周边环境变化有关的运动等多种参数。

例如，如表1所示，管理服务器40可将患者的状态信息中所包含的多种参数分成包含给患者处方的药物信息及药物的服用信息、患者摄取的食物或健康食品摄取信息的药物信息组、检测血压、体温、心律等患者的活体信号的活体信息组、检测患者的疼痛或颤抖或症状的症状信息组、包含测定患者的脑波的脑电图、心电图、肌电图等的脑波信息组、包含患者的步行、转弯、步行自由信息来检测步行状态的步行信息组、检测基于周边环境变化的运动状态的环境信息组；检测睡眠时间或时间状态等自律神经系统的信息的自律神经信息组、包含日常生活中，因运动时间和疾病所引起的非运动时间信息的运动组、包含具有血压、糖尿等患者的原发疾病及感冒或头痛等非日常发生的疾病的其他疾病信息的疾病信息组等。

作为一例，上述步行信息组可包括患者在日常生活中，检测包括步行周期及步幅的步行状态步行(gait)信息、当步行时，检测旋转状态的旋转信息、当步行时，在包括道路或胡同的宽度变化等的特定情况发生的情况下，检测步行自由状态的步行自由(gaitfreeae)信息。

而且，管理服务器40可向区分的各个组赋予优先顺序，分析对于各个参数的检查或检测信息来实现数值化，可以向管理终端30及患者终端50提供分析根据以维持患者的稳定化状态的方式赋予的优先顺序数值化的各个信息的分析信息。

例如，管理服务器40可以存储并管理向患者给药的药物的信息及服用信息和与各个药物有关的相对滴度信息、包含给患者处方的药物的服用时期、周期及服用量的处方信息、与给患者处方的药物及对应药物之外的其他药物的相互作用(interaction)信息以及与处方的药物和食物或健康功能食品的相互作用信息，可向管理终端30及患者终端50提供所存储的信息。

上述药物信息可包含给患者处方的各个药物的名称、各个药物的服用时期和服用周期、每日服用量及每次服用量信息。

上述药物的服用信息作为实际患者服用药物的信息，用户可针对上述药物信息中所包含的各个信息，通过触摸患者终端50的画面来检查是否服用对应药物。

而且，管理服务器40可通过与在食品药品安全管理局等的政府机关中管理的医药品信息管理服务器(未图示)的通信实时更新各个药品及相关信息。

因此，管理服务器40为了治疗帕金森病而可以管理给患者处方的药物，即，多巴胺用量，例如，左旋多巴用量(levodopa dose)。

并且，管理服务器40为了治疗患者的其他疾病，例如，如糖尿病、高血压的原发疾病、人员感冒或腹痛的非日常疾病而根据处方的药物的相互作用信息引导各个药物的服用方法或者以防止处方的方式进行引导。

并且，管理服务器40可根据与处方的药物和食物或健康功能食品的相互作用信息区分引导摄取推荐食物或健康功能性食品及摄取仅是食物或健康功能食品。

由此，医生可确认患者的状态信息中所包含的各个参数的变化，例如，疾病的程度变化或其他疾病的发生与否等，管理终端30可根据医生的操作改变通过与管理服务器40的通信复原的优先顺序。

并且，管理终端30可根据疼痛或症状的缓和等患者请求的优先顺序改变各个参数的优先顺序。

另一方面，在本实施例中，在管理服务器40中赋予基本的优先顺序，根据在管理终端30中赋予的优先顺序调节向大脑和神经施加的刺激，并改变优先顺序，但本发明并不局限于此。

即，本发明可在便携式终端50中改变对各个参数赋予的优先顺序，根据所赋予的优先顺序调节大脑和神经刺激。

并且，本发明在脑深部刺激装置50中，可根据管理终端30赋予的优先顺序调节大脑和神经刺激。

只是，优选地，为了防止在患者利用患者终端50直接控制脑深部刺激装置10的驱动的情况下可发生的事故的危险，在本发明中，若患者利用患者终端50请求改变优先顺序，则仅在通过管理服务器40及管理终端30，经过检讨过程进行批准的情况下，改变优先顺序来向脑深部刺激装置10传递。

患者终端50在患者的状态信息中所包含的参数中，向管理服务器40传送与一部分参数有关的检测信息，根据在管理服务器40中接收的分析信息控制脑深部刺激装置10的驱动。

即，患者终端50从管理服务器40接收给患者处方的药物信息，从包括患者或保护人员的用户(以下，称之为“患者”)接收对应药物的服用信息来向脑深部刺激装置10传送。

而且，患者终端50可接收患者为了治疗除帕金森病之外的其他疾病而服用的药物信息和食物或健康功能视频信息，可向管理服务器40及脑深部刺激装置10传送所接收的信息。

为此，患者终端50可设置接收上述患者的状态信息，用于控制脑深部刺激装置10的驱动的专用应用，可以为以连接移动通信网或近距离通信网的方式具有无线通信功能的智能手机、平板电脑、台式计算机等多种终端设备。

而且，在患者终端50可设置有能够利用如蓝牙的近距离无线通信技术来与脑深部刺激装置10通信的通信模块(未图示)。

并且，患者终端50可直接检测患者的血压、体温、心律，或者以可通信的方式与具有检测各个信息的功能的智能手表(smart watch)、检测患者的脑波的智能带(smartband)等具有检测功能的智能设备(未图示)相连接。

并且，在患者终端50可设置用于生成患者的运动的如GPS模块或三维陀螺仪传感器的检测传感器51。

接着，参照图1及图2，详细说明脑深部刺激装置的结构。

图2为图1所示的脑深部刺激装置的分解图。

如图1及图2所示，脑深部刺激装置10包括：电力接收部11，用于接收从电力传送器20传送的电力；电池12，对通过电力接收部11接收的电力进行充电；以及刺激部13，利用从电池12供给的电力来刺激大脑和神经。

而且，脑深部刺激装置10还可包括：控制部14，用于控制设置于脑深部刺激装置10的各个装置的驱动；以及通信部15，通过无线通信方式与管理终端30及患者终端50通信。

电力接收部11可以为将从电力传送器20菜加盟商平面个的超声波信号转换成电能来接收电力的超声波换能器。

为此，电力接收部11可包括将基于超声波信号的压力转换成电能的压电的多个压电器件。

上述压电器件可以使用锆酸钛酸铅(PZT，lead zirconate titanate)制备，上述锆酸钛酸铅是锆酸盐(PbZrO₃)和钛酸盐(PbTiO3)的固溶体，上述陶瓷材料具有压电性和热电性。

如图2所示，电力接收部11、控制部14及通信部15、电池12可以在外壳80的内部，沿着上下方向依次层叠，在电力接收部11的上部封装外壳17的上部面，可形成用于匹配电力传送器20和音响阻抗的匹配层16。

即，从电力传送器20传送的超声波信号可通过人体的皮肤或血液等的介质层向电力接收部11传送。

在电力传送器20与电力接收部11之间，无线传送的电力的传送效率可根据介质层的特性，即，介质层的材料(material)、集合结构(geometry)、变换介质(transmissionmedium)、衰减(attenuation)及电力传送器20与电力接收部11之间的距离改变。

因此，在本发明中，将利用分别设置于电力传送器20和电力接收部11的匹配层16的材料机械结构来向电力接收部11传送的电力的反射损失最小化，由此可以提高无线电力传送效率。

电池12可以为能够进行充电的二次电池。

刺激部13可包括：内部微控制器(未图示)，利用从电池12供给的直流电力来生成用于刺激大脑和神经的刺激波形；刺激电路(未图示)；以及多个电极，根据在上述刺激电路中生成的刺激波形来刺激大脑和神经。

其中，各个电极可包括用于向大脑和神经传递刺激信号的多个通道。

上述内部微控制器可根据控制部10的控制信号改变刺激大脑和神经的刺激信号的电流值、电压值及周期，可改变在多个电极中刺激大脑和神经的电极的位置及组合。

上述电极的一部分或整体可执行检测通过患者服用的药物及大脑神经刺激改变的患者的脑波的功能。

如上所述，在电极中检测脑波的检测信号向控制部14传递。

控制部14可以为控制设置于脑深部刺激装置10的各个装置的驱动的中央处理单元。

这种控制部14可执行存储于存储器(未图示)的驱动程序来以调节向大脑和神经施加的刺激的方式控制刺激部13的驱动。

而且，控制部14在刺激大脑和神经的过程中，可以通过通信部15向管理终端30传送检测基于皮肤的厚度、头发的生长程度、血流的变化等多种因素的电力负荷的变动的负荷信息。

尤其，控制部14以可根据从管理终端30或患者终端50接收的控制信号及在各个电极中检测的脑波检测信号来调节向大脑和神经施加的刺激的方式发生控制信号。

另一方面，脑深部刺激装置10还可包括能够检测上述负荷信息的检测部18，在检测部18中输出的检测信号可以向控制部14传递。

检测部18还可包括除上述负荷信息之外，检测人体的温度、血压、心率、呼吸量等的生命特征(vital sign)和电池12的温度、脑电图(electroencephalogram)等多种信息的多个检测传感器。

因此，控制部14可通过连接药物的服用信息及脑波检测信号和在检测部18中检测的检测信息来调节刺激大脑和神经的刺激信号。

而且，控制部14可根据通过通信部15从管理终端30接收的控制信号，改变或更新驱动刺激部13的程序。

接着，参照图3，详细说明本发明第一实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法。

图3为按步骤说明本发明第一实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法的流程图。

在图3的步骤S10中，脑深部刺激装置10的控制部14可执行预先存储的驱动程序来以通过多个电极刺激大脑和神经的方式控制刺激部13的驱动。

在步骤S12中，若通过脑深部刺激装置10的通信部15与管理终端30或患者终端50进行通信，则管理终端30利用从管理服务器40的信息来对整个参数赋予优先顺序。

在步骤S14中，检查装置31向管理终端30传送检查患者的血压、心律、肌电图、心电图、脑电图等患者的状态的信息。

在此情况下，以可通信的方式与患者终端50的检测传感器51及患者终端50相连接的智能设备也可以在患者的状态信息中检测生命特征信息来向患者终端50传送，患者终端50可以向管理服务器40、管理终端30及脑深部刺激装置10传送所接收的检测信息和从患者输入的药物的服用信息等。

因此，管理终端30在所接收的患者的状态信息中利用包含血压、体温、心律的生命特征(vital sign)信息来执行对于患者的状态的基本检查(步骤S16)。

检查上述生命特征信息的结果，若患者为正常状态，则管理终端30通过与管理服务器40的通信来对整个参数赋予优先顺序(步骤S18)，根据所赋予的优先顺序来分析各个参数的检测信息及输入信息来实现数值化，向脑深部刺激装置10传送以维持患者的稳定化状态的方式数值化的各个信息(步骤S20)。

因此，脑深部刺激装置10的控制部14从管理终端30接收分析的结果，以根据所接收的分析结果来调节向大脑和神经施加的刺激的强度及周期的方式控制刺激部13的驱动(步骤S22)。

如上所述，在本发明中，向患者的状态信息中所包含的的各个参数赋予优先顺序，根据所赋予的优先顺序调节向大脑和神经施加的刺激，由此，使整个参数满足预设基准值来以稳定化状态维持患者的状态。

另一方面，在根据患者的状态信息调节大脑和神经刺激的过程中，控制部14检查是否利用超声波无线电力传送技术从电力传送器20接收电力(步骤S24)。

若接收在步骤S24的检查结果电力，则脑深部刺激装置10的电力接收部11接收电力来对电池12进行充电(步骤S26)。

接着，控制部14回到步骤S10或步骤S12来向各个装置供给向电池12充电的电力，之后，并反复执行之后步骤。

在反复执行上述步骤的过程中，管理终端30可根据疾病的严重程度、症状的变化、患者的请求等改变优先顺序，根据所改变的优先顺序调节向大脑和神经施加的刺激。

由此，在本发明中，可根据疾病的严重程度、症状的变化、患者的请求等来改变各个参数的优先顺序，由此，缓和因疾病而起的症状，并提高治疗效果，并维持患者的稳定化状态。

[实施例2]

本发明第二实施例的脑深部刺激装置控制系统与上述第二实施例中说明的脑深部刺激装置控制系统的结构相同。

只是，在本发明第二实施例的脑深部刺激装置控制系统中，管理服务器40以可通信的方式与管理终端30相连接，分析与用于治疗患者疾病的多种参数对应的患者的状态信息，向管理终端30提供所分析的信息。

这种管理服务器40能够以患者的状态信息为基础改变优先顺序来模拟治疗过程，根据模拟结果批准是否改变优先顺序。

另一方面，管理服务器40在诊断患者疾病之后，改变整体分析治疗信息和疾病的严重程度，根据分析结果调节来向神经施加的刺激的方法，根据所改变的方法执行模拟来预测治疗效果。

为此，管理服务器40可针对患者的疾病信息及治疗信息，利用机器学习(machinelearning)方式等来提供最优的刺激调节方法。

接着，参照图4，详细说明本发发明实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法。

图4为按步骤说明本发明第二实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法的流程图。

在图4的步骤S30中，脑深部刺激装置10的控制部14执行预先存储的驱动程序来以通过多个电极刺激大脑和神经的方式控制刺激部13的驱动。

在步骤S32中，若通过脑深部刺激装置10的通信部15来与管理终端30或患者终端50进行通信，则管理终端30利用从管理服务器40的信息来对整个参数赋予优先顺序。

在步骤S34中，检查装置31向管理终端30传送检查患者的血压、体温、心律、肌电图、心电图、脑电图等患者的状态的信息。

在此情况下，以可通信的方式与患者终端50的检测传感器51及患者终端50相连接的智能设备也可通过检测患者的生命特征信息来向患者终端50传送，患者终端50可以向管理服务器40和管理终端30及脑深部刺激装置10传送所接收的检测信息和从患者输入的药物的服用信息等。

因此，管理终端30在所接收的患者的状态信息中利用包含血压、体温、心律的生命特征信息来执行对于患者的状态的基本检查(步骤S36)。

检查上述生命特征信息的结果，若患者为正常状态，则管理终端30向管理服务器40传送患者的状态信息，管理服务器40通过联动所接收的患者的状态信息与已存储的患者的疾病信息及治疗信息来进行分析(步骤S38)。

而且，管理服务器40改变根据分析结果调节向神经施加的刺激的方法，根据所改变的方法执行模拟来预测治疗效果，由此选择最优的刺激调节方法(步骤S40)。

通过上述过程选择的刺激调节方法通过管理终端30向脑深部刺激装置10传送(步骤S42)。

因此，脑深部刺激装置10的控制部14根据从管理终端30接收的刺激调节方法来以调节向大脑和神经施加的刺激的强度及周期的方式控制刺激部13的驱动(步骤S44)。

如上所述，在本发明中，可通过分析患者的状态信息和疾病信息及治疗信息来选择最优的刺激调节方法来调节向大脑和神经施加的刺激，由此，使整个参数满足预设基准值，从而能够以稳定化状态维持患者的状态。

另一方面，在根据患者的状态信息调节刺激大脑和神经的过程中，控制部14检查是否利用超声波无线电力传送技术从电力传送器20接收电力(步骤S46)。

若接收步骤S66中的检查结果电力，则脑深部刺激装置10的电力接收部11接收电力来对此电池12进行充电(步骤S48)。

接着，控制部14回到步骤S30或步骤S32来向各个装置供给对电池12进行充电的电力，反复执行之后步骤。

在反复执行上述步骤的过程中，管理终端30向管理服务器40持续传送患者的状态信息，管理服务器40分析所接收的患者的状态信息和疾病信息及治疗信息来选择最优的刺激调节方法，从而可以调节向大脑和神经施加的刺激。

由此，在本发明中，以患者的状态信息为基础来实时调节向大脑和神经施加的刺激，由此，患者因疾病而起的症状，提高治疗效果，可以维持患者的稳定化状态。

[实施例3]

本发明第三实施例的脑深部刺激装置控制系统与上述第二实施例中说明的脑深部刺激装置控制系统的结构相同。

只是，在本发明第三实施例的脑深部刺激装置控制系统中，管理服务器40可以一同联动对应患者的信息和具有与对应患者相同疾病的其他患者的信息来提供最优的自己调节方法。

如上所述，在本发明中，可通过联动患者本人的信息及具有相同疾病的其他患者的信息来调节向大脑和神经施加的刺激，以此进一步提高治疗效果，通过其他患者验证的方法进行治疗，由此可以提高对于治疗的安全性。

接着，参照图5，详细说明本发明第三实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法。

图5为按步骤说明本发明第三实施例的脑深部刺激装置控制系统的控制方法的流程图。

在图5的步骤S60中，脑深部刺激装置10的控制部14执行预先存储的驱动程序来以通过多个电极刺激大脑和神经的方式驱动刺激部13的驱动。

在步骤S62中，若通过脑深部刺激装置10的通信部15与管理终端30或患者终端50进行通信，则管理终端30利用从管理服务器40的信息来对整个参数赋予优先顺序。

在步骤S64中，检查装置31向管理终端30传送检查患者的血液、体温、心律、肌电图、心电图、脑电图等患者的状态的信息。

在此情况下，以可通信的方式与患者终端50的检测传感器51及患者终端50相连接的智能设备也可通过检测患者的生命特征来向患者终端50传送，患者终端50可以向管理服务器40、管理终端30及脑深部刺激装置10传送所接收的检测信息和从患者输入的药物的服用信息等。

因此，管理终端30在所接收的患者的状态信息中利用包含血压、体温、心律的生命特征信息来执行对于患者的状态的基本检查(步骤S66)。

检查上述生命特征信息的结果，若患者为正常状态，则管理终端30向管理服务器40传送患者的状态信息，管理服务器40通过联动所接收的患者的状态信息与具有与已存储的患者的疾病信息及治疗信息相同疾病的其他患者的信息来进行分析(步骤S68)。

而且，管理服务器40改变根据分析结果调节向神经施加的刺激的方法，根据所改变的方法执行模拟来预测治疗效果，由此选择最优的刺激调节方法(步骤S70)。

通过上述过程选择的刺激调节方法通过管理终端30向脑深部刺激装置10传送(步骤S72)。

因此，脑深部刺激装置10的控制部14根据从管理终端30接收的刺激调节方法来以调节向大脑和神经施加的刺激的强度及周期的方式控制刺激部13的驱动(步骤S74)。

如上所述，在本发明中，可通过分析患者的状态信息和疾病信息及治疗信息来选择最优的刺激调节方法来调节向大脑和神经施加的刺激，由此，使整个参数满足预设基准值，从而能够以稳定化状态维持患者的状态。

另一方面，在联动对应患者的状态信息及其他患者的信息来调节刺激大脑和神经的过程中，控制部14检查是否利用超声波无线电力传送技术来从电力传送器20接收电力(步骤S76)。

若接收步骤S26中的检查结果电力，则脑深部刺激装置10的电力接收部11接收电力来对此电池12进行充电(步骤S78)。

接着，控制部14回到步骤S60或步骤S62来向各个装置供给对电池12进行充电的电力，反复执行之后步骤。

在反复执行上述步骤的过程中，管理终端30向管理服务器40持续传送患者的状态信息，管理服务器40分析所接收的患者的状态信息和疾病信息、治疗信息及其他患者的信息来进行分析，并选择最优的刺激调节方法来调节向大脑和神经施加的刺激。

由此，在本发明中，能够以患者的状态信息为基础来实时调节向大脑和神经施加的刺激，由此，缓和因疾病而起的症状，并提高治疗效果，患者可以维持稳定化状态。

并且，在本发明中，可通过联动患者本人的信息及具有相同疾病的其他患者的信息来调节向神经施加的刺激，从而可以进一步提高治疗效果，通过由其他患者验证的方法进行治疗，由此可提高对于治疗的安全性。

以上，根据上述实施例，具体说明了本发明人员创作的发明，本发明并不局限于上述实施例，在不超出其主旨的范围内可以进行多种变更。

在上述实施例中，说明了在体内植入型医疗设备中的脑深部刺激装置的结构，但是，本发明可适用于植入体内装置来刺激体内的特定部位来患者症状或为了治疗而使用的起搏器等的人工脏器或人工耳蜗、胃刺激器、脊髓刺激器、除颤器、心脏起搏器、胰岛素泵、脚下植入物等多种体内植入型医疗设备。

而且，在上述实施例中，同时具有刺激部和检测部，但是，本发明也可适用于仅通过具有刺激部来刺激神经的神经刺激器及如脑机接口(BMI，Brain Machine Interface)的检测部，在没有刺激的情况下，检测负荷信息或活体信息的医疗设备。

并且，在上述实施例中，可利用超声波无线充电方式来无线传送电力，从而向脑深部刺激装置供电，但是，本发明可利用超声波无线充电方式和电磁波方式或无线频率方式供电。

产业上的可利用性

本发明适用于通过利用超声波的无线电力传送方式，向体内植入的医疗设备传送电力的体内植入型医疗设备控制系统及其的控制方法技术。

Claims (8)

1.一种体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，

包括：

体内植入型医疗设备，向体内植入，用于刺激体内的特定部位；

管理终端，通过无线通信方式与上述体内植入型医疗设备执行通信来控制上述体内植入型医疗设备的驱动；以及

管理服务器，与上述管理终端通信，向患者的状态信息中所包含的各个参数赋予优先顺序来存储及管理，提供所存储的信息，

上述管理服务器将患者的状态信息中所包含的多个参数分成多个组，向所区分的各个组赋予优先顺序，通过对于各个参数的检查或对于检测信息的分析来实现数值化，向上述管理终端提供分析根据所赋予的优先顺序数值化的各个信息的分析信息，

上述管理终端以利用从上述管理服务器提供的分析信息来使基于所赋予的优先顺序的整个参数满足预设基准值，以稳定化状态维持患者的状态，

上述管理终端在所接收的患者的状态信息中利用包含血压、体温、心律的生命体征信息来执行对于患者的状态的基本检查，

若检查结果为正常状态，则调节上述体内植入型医疗设备向体内的特定部位施加的刺激，

上述各个参数的优先顺序根据疾病的严重程度、症状的变化、患者的请求改变。

2.根据权利要求1所述的体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，

还包括：

电力传送器，在体外，通过利用超声波的无线电力传送方式向上述体内植入型医疗设备传送电力；以及

患者终端，通过与上述管理终端的通信接收给患者处方的药物信息，检测对应药物的服用信息及患者的状态信息来向上述体内植入型医疗设备及管理服务器传送检测信息，

上述管理终端以在以能够通信的方式相连接的检查装置及上述患者终端接收的检测信息及检查信息为基础来控制上述体内植入型医疗设备的驱动。

3.一种体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，

包括：

体内植入型医疗设备，向体内植入，用于刺激体内的特定部位；

管理终端，通过无线通信方式与上述体内植入型医疗设备执行通信来控制上述体内植入型医疗设备的驱动；以及

管理服务器，以能够通信的方式与上述管理终端相连接，分析与用于治疗患者的疾病的各个参数对应的患者的状态信息，向上述管理终端所分析的信息，

上述管理服务器分析上述患者的状态信息中所包含的整个参数，以分析结果为基础来改变用于调节向体内的特定部位施加的刺激的方法，根据所改变的方法执行模拟来预测治疗效果并选择刺激调节方法，向上述管理终端提供所选择的刺激调节方法，

上述管理终端以根据在上述管理服务器中提供的刺激调节方法来维持患者的稳定化状态的方式调节基于上述体内植入型医疗设备的刺激。

4.根据权利要求3所述的体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，

还包括：

电力传送器，在体外，通过利用超声波的无线电力传送方式向上述体内植入型医疗设备传送电力；以及

患者终端，通过与上述管理终端的通信接收给患者处方的药物信息，检测对应药物的服用信息及患者的状态信息来向上述体内植入型医疗设备及管理服务器传送检测信息，

上述管理终端以在以能够通信的方式连接的检查装置及上述患者终端接收的检测信息及检查信息为基础来控制上述体内植入型医疗设备的驱动。

5.根据权利要求3或4所述的体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，上述管理终端在患者的状态信息中利用包含血压、体温、心律的生命体征信息来执行对于患者的状态的基本检查，若检查结果为正常，则调节向体内的特定部位施加的刺激。

6.一种体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，

包括：

体内植入型医疗设备，向体内植入，用于刺激体内的特定部位；

管理终端，通过无线通信方式与上述体内植入型医疗设备执行通信来控制上述体内植入型医疗设备的驱动；以及

管理服务器，以能够通信的方式与上述管理终端相连接，分析与用于治疗患者的疾病的各个参数对应的患者的状态信息，向上述管理终端提供所分析的信息，

上述管理服务器与其他患者的信息联动来进行分析，上述其他患者患有与上述患者的状态信息中所包含的整个参数相同的疾病，以分析结果为基础来改变用于调节向体内的特定部位施加的刺激的方法，根据所改变的方法执行模拟来预测治疗效果并选择刺激调节方法，向上述管理终端提供所选择的刺激调节方法，

上述管理终端以根据在上述管理服务器中提供的刺激调节方法来维持患者的稳定化状态的方式调节通过上述体内植入型医疗设备向上述体内的特定部位施加的刺激。

7.根据权利要求6所述的体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，

还包括：

电力传送器，在体外，通过利用超声波的无线电力传送方式向上述体内植入型医疗设备传送电力；以及

患者终端，通过与上述管理终端的通信接收给患者处方的药物信息，检测对应药物的服用信息及患者的状态信息来向上述体内植入型医疗设备及管理服务器传送检测信息，

上述管理终端以在以能够通信的方式相连接的检查装置及上述患者终端接收的检测信息及检查信息为基础来控制上述体内植入型医疗设备的驱动。

8.根据权利要求6或7所述的体内植入型医疗设备控制系统，其特征在于，上述管理终端在所接收的患者的状态信息中利用包含血压、体温、心律的生命体征信息来执行对于患者的状态的基本检查，若检查结果为正常，则调节向体内的特定部位施加的刺激。