11 knúmero de publicación: kint. Cl. 6 : A61N 1/372

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PATENTES Y MARCAS

ESPA ˜NA

N´umero de publicaci´on:

2 102 229

k

51_{Int. Cl.}6_:

_{A61N 1/372}

k

12

_{TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA}

_T3

k

86 _N´_{umero de solicitud europea:} _94918202.6 k

86 _{Fecha de presentaci´}_{on :} _02.06.94 k

87 _N´_{umero de publicaci´}_{on de la solicitud:} _{0 701 463} k

87 _{Fecha de publicaci´}_{on de la solicitud:} _20.03.96

k

54 _T´ıtulo: _{Procedimiento y aparato para la comunicaci´}_{on de datos entre dispositivos m´}_{edicos para}

mejorar la detectabilidad de errores.

k

30 _Prioridad: _{03.06.93 US 71519} k

73 _Titular/es: _{Intermedics, Inc.}

4000 Technology Drive P.O. Box 4000 Angleton, Texas 77515, US

k

45 _{Fecha de la publicaci´}_{on de la menci´}_{on BOPI:}

16.07.97

k

72 _Inventor/es: _{Armstrong, Randolph K.}

k

45 _{Fecha de la publicaci´}_{on del folleto de patente:}

16.07.97

k

74 _Agente: _{Ungr´ıa L´}_{opez, Javier}

Aviso:

En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Bolet´ın europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).

ES

2

102

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DESCRIPCION Campo t´ecnico

La presente invención se refiere en general a esquemas de codificación de datos redundantes y esquemas de modulación de comunicación de da-tos, y más en particular a un método y aparato para la comunicación de datos entre un disposi-tivo médico implantable y un dispositivo médico externo que mejoran la detectabilidad de los erro-res de comunicación.

Antecedentes de la invenci´on

Hay muchas aplicaciones en las que es impor-tante prever una comunicación de datos sustan-cialmente sin errores. Una aplicación semejante es la programación de un dispositivo médico im-plantable, tal como un estimulador cardiaco, que podr´ıa ser un marcapasos o un desfibrilador, por ejemplo. Tales dispositivos se programan con fre-cuencia mediante un dispositivo médico externo, conocido generalmente como programador, que incluye un lápiz que se puede colocar cerca del estimulador cardiaco para establecer un enlace de comunicación sin contacto con el estimulador car-diaco. El enlace de comunicación puede impli-car una señal electromagnética transmitida que se modula según los datos a comunicar. El enlace de comunicación requiere un grado de fiabilidad sumamente alto porque toda la información que entre en el estimulador cardiaco tiene la capaci-dad de alterar inmediatamente el rendimiento te-rapéutico de dicho dispositivo.

Al comunicar información a o desde un dis-positivo médico implantable, es práctica común codificar la información de modo que se incre-mente la probabilidad de detectar los errores de transmisión. La codificación implica añadir in-formación redundante a la información de men-saje original para crear información codificada. En dispositivos médicos implantables, el tipo más común de codificación es un código de bloque, donde los paquetes discretos de información de mensaje son codificados, y la información codifi-cada es transmitida en bloques discretos.

Al utilizar un código de bloque, el método usual para incrementar la probabilidad de que los errores sean detectados consiste en incrementar la cantidad de información redundante. Los incon-venientes de esto son un aumento proporcional del tiempo de comunicación y una mayor comple-jidad del hardware del codificador/decodificador para dar cabida al mayor tamaño del código de bloque.

Una técnica conocida de modulación de co-municación es la modulación por posición del im-pulso (PPM) véase por ejemplo el documento WO-A-91/10471. En PPM, los impulsos son transmitidos y la información es codificada como el tiempo entre un impulso de sincronización y un impulso de información. Una derivada de la PPM es la modulación por posición relativa del impulso (RPPM). En RPPM, la información es codificada como el intervalo de tiempo entre un impulso de información y el impulso de información inmedia-tamente anterior.

Para transferir informaci´on en RPPM, la po-sici´on de tiempo de cada impulso debe caer dentro de un intervalo de tiempo predefinido con una

du-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

ración T situado con relación al impulso anterior. El intervalo de tiempo de duración T se divide en M segmentos de tiempo, teniendo cada uno una duración T/M. Se considera que un impulso que se produzca en un segmento particular de los seg-mentos de tiempo representa un elemento de in-formación particular correspondiente. En un sis-tema RPPM binario, M = 2, y las dos posiciones de tiempo representan los valores binarios 0 y 1. En un sistema RPPM de cuartetos de 4 bits, M = 16, y las 16 posiciones de tiempo representan los valores binarios de 4 bits 0000 a 1111, lo que también se puede expresar como valores decima-les 0 a 15.

En los sistemas de comunicación RPPM, los errores se manifestarán como (a) impulsos adi-cionales, (b) impulsos ausentes, o (c) impulsos desplazados en el tiempo. Los impulsos que se producen fuera del intervalo de tiempo predefi-nido T serán clasificados como errores de banda y serán detectados por el hardware de recepción antes de la decodificación por detección de erro-res. La responsabilidad de la decodificación por detección de errores se limita entonces a detec-tar los errores, primariamente impulsos que están desplazados en el tiempo dentro de intervalo de tiempo T, que no son detectados por el hardware de recepción.

En los sistemas de comunicación RPPM, los impulsos desplazados en el tiempo producirán errores adyacentes opuestos en los datos. Un error que retarde la posición de tiempo de un impulso un segmento de tiempo T/M, dará lugar a que el intervalo anterior sea decodificado como un valor superior en uno al correcto, y el intervalo siguiente será decodificado como un valor inferior en uno al correcto. Por ejemplo, supóngase que se trans-mite un bloque de cuatro cuartetos secuenciales con valores de 13, 10, 3, y 7. Los dos primeros cuartetos son definidos por tres impulsos secuen-ciales. Si el segundo impulso es desplazado en el tiempo haciendo que el primer cuarteto aparezca como 14, el segundo cuarteto aparecerá como 9. Los cuartetos siguientes no quedarán afectados por el único error de posición de impulso. En este ejemplo, un solo error de posición de impulso da lugar a errores adyacentes opuestos en los datos secuenciales, en los que el primer valor de datos aparece mayor que el valor correcto, y el segundo valor de datos adyacente aparece menor que el valor correcto.

El código de bloque estándar de la técnica an-terior no explota la caracter´ıstica de los errores opuestos adyacentes de RPPM para la detección de errores. Por ejemplo, supóngase un código de bloque estándar donde la información redundante es el complemento de la información de mensaje, según la siguiente tabla.

Datos originales Datos complementarios Binario Decimal Binario Decimal

0000 0 1111 15 0001 1 1110 14 0010 2 1101 13 0011 3 1100 12 0100 4 1011 11

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(Continuaci´on)

Datos originales Datos complementarios Binario Decimal Binario Decimal

0101 5 1010 10 0110 6 1001 9 0111 7 1000 8 1000 8 0111 7 1001 9 0110 6 1010 10 0101 5 1011 11 0100 4 1100 12 0011 3 1101 13 0010 2 1110 14 0001 1 1111 15 0000 0

Un solo error de posición de impulso en los im-pulsos que transfieren los datos de mensaje afec-tará a dos cuartetos de datos de mensaje debido a la caracter´ıstica de los errores opuestos adya-centes de la RPPM. Un solo error de posición de impulso en los impulsos correspondientes que transmiten los datos redundantes puede afectar a dos cuartetos de datos redundantes en una di-rección opuesta a la del primer error, de manera que los errores del bloque sean indetectables. Por ejemplo, un mensaje de 4 cuartetos puede ser

13, 10, 3, 7,

y el c´odigo de bloque resultante (mensaje + com-plemento) ser´ıa

13, 10, 3, 7, 2, 5, 12, 8.

Un solo error de posici´on de impulso en el se-gundo impulso de tal manera que el impulso se de-tecte un intervalo T/M demasiado tarde, crear´ıa el c´odigo

14, 9, 3, 7, 2, 5, 12, 8

que ser´ıa detectable como error, porque los dos primeros elementos de mensaje 14, 9 no supe-rar´ıan una comparaci´on con sus elementos redun-dantes de complemento 2, 5. Sin embargo, un error adicional en el sexto impulso de tal manera que el impulso se detecte un intervalo T/M de-masiado pronto, crear´ıa el c´odigo

14, 9, 3, 7, 1, 6, 12, 8

que ser´ıa un error indetectable. Los dos prime-ros elementos de mensaje 14, 9 pasar´ıan la com-paración con sus elementos redundantes comple-mentarios 1, 6. As´ı, dos errores de posición de im-pulso que se produzcan en un bloque de ocho ele-mentos dar´ıa lugar a errores de datos que son in-detectables. La probabilidad de está combinación de errores es idéntica a la de un sistema similar modulado por posición de impulso que no tiene la caracter´ıstica de los errores opuestos adyacentes.

Descripci´on de la invenci´on

La presente invención implica el tratamiento del código de bloque codificado redundante para aprovechar el fenómeno de los errores adyacentes

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opuestos en sistemas de modulación por posición relativa del impulso para mejorar la detectabili-dad de los errores de comunicación. El resultado es el incremento del rendimiento de la detección de errores sin aumento del tamaño del código de bloque.

Según un aspecto de la presente invención, se presenta un método de tratar datos a comuni-car entre un dispositivo médico implantable y un dispositivo médico externo para mejorar la de-tectabilidad de los errores de comunicación que incluye los pasos siguientes realizados en al me-nos uno de los dispositivos médicos implantable y externo. Se genera un primer bloque de da-tos que incluye una porción de datos de mensaje y una porción de datos redundantes, incluyendo la porción de datos de mensaje una pluralidad de valores de datos de mensaje, e incluyendo la porción de datos redundantes al menos un valor de datos redundantes que tiene una relación re-dundante predefinida con al menos un valor de la pluralidad de valores de datos de mensaje. El primer bloque de datos se altera convirtiendo los valores de datos alternos de al menos una de las porciones de datos del primer bloque de datos en los respectivos valores de datos complementarios. Se genera una señal que incluye una secuencia de impulsos modulados por la posición relativa de los impulsos, donde cada impulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior que es representativo de un valor correspondiente de los valores de datos del bloque alterado de datos.

Según otro aspecto de la presente invención, en un dispositivo médico, se ha previsto un cir-cuito de comunicaciones para tratar datos a co-municar para mayor detectabilidad de los errores de comunicación. El circuito de comunicaciones incluye un codificador de bloque adaptado y con-figurado para recibir datos a tratar y decodificar una porción de los datos recibidos en un primer bloque de datos que incluye una porción de datos de mensaje y una porción de datos redundantes. La porción de datos de mensaje incluye una plura-lidad de valores de datos de mensaje, y la porción de datos redundantes incluye al menos un valor de datos redundantes que tiene una relación re-dundante predefinida con al menos un valor de la pluralidad de valores de datos de mensaje. Se ha previsto un conversor de datos que está adaptado y configurado para recibir el primer bloque de da-tos del codificador de bloque y alterar el primer bloque de datos convirtiendo los valores de datos alternos de al menos una de las porciones de datos del primer bloque de datos en los respectivos va-lores de datos complementarios. Un generador de señal está adaptado y configurado para recibir el bloque alterado de datos y generar una señal que incluye una secuencia de impulsos modulados por la posición relativa de los impulsos, donde cada impulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior que es representativo de un valor correspondiente de los valores de datos del bloque alterado de da-tos.

Según otro aspecto de la presente invención, en un dispositivo médico, se ha previsto un cir-cuito de comunicaciones para tratar datos que

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han sido comunicados para mayor detectabilidad de los errores de comunicación. El circuito de comunicaciones incluye un decodificador de señal adaptado y configurado para recibir una señal que incluye una secuencia de impulsos modulados por la posición relativa del impulso, donde cada im-pulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior, y para decodificar la señal para generar un bloque de datos que incluye una pluralidad de valores de datos donde cada valor de datos es represen-tativo de un valor correspondiente de los inter-valos de tiempo, incluyendo el bloque de datos una porción de datos de mensaje que tiene una pluralidad de valores de datos de mensaje, y una porción de datos redundantes que tiene al menos un valor de datos redundantes, donde los valores de datos alternos de al menos una de las porcio-nes de datos del bloque de datos están codificados como valores de datos complementarios de los va-lores de datos originales. Un conversor de datos está adaptado y configurado para recibir el blo-que de datos del decodificador de señal y alterar el bloque de datos convirtiendo los valores codifica-dos de datos alternos en los respectivos valores de datos complementarios, para restablecer por ello los valores supuestos de los datos originales. Un detector de errores está adaptado y configurado para recibir el bloque alterado de datos del con-versor de datos y comparar los valores de datos de la porción de datos de mensaje con los valores de datos de la porción de datos redundantes para determinar si los valores de mensaje y datos re-dundantes están relacionados según una relación redundante predeterminada, proporcionando por ello la detección del error de comunicación.

Un objeto de la presente invención es propor-cionar un método mejorado de comunicar datos entre dispositivos médicos que prevé la mayor de-tectabilidad de los errores de comunicación.

Otros objetos y ventajas de la presente in-venci´on ser´an evidentes por las descripciones si-guientes y los dibujos a los que se refieren.

Breve descripci´on de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques de un dis-positivo médico externo configurado según la presente invención.

La figura 2 es un diagrama esquemático del con-versor de datos del diagrama de bloques de la figura 1, construido según la presente in-vención.

La figura 3 es un diagrama de bloques de un dispositivo médico implantable configurado según la presente invención.

Mejor modo de llevar a la pr´actica la in-venci´on

Según el método de la presente invención, la invención implica alternar la polaridad (entre nor-mal y complemento) de la información redun-dante en un bloque codificado de datos a comu-nicar por un tren de impulsos modulados por la posición relativa de los impulsos, para explotar la caracter´ıstica de los errores opuestos adyacentes. Alternando la información redundante entre nor-mal y complemento en base de intervalo a

inter-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

valo, un solo error de posición de impulso en la in-formación de mensaje no será indetectable por un solo error correspondiente de posición de impulso en la información redundante. Recuérdese que la caracter´ıstica de los errores opuestos adyacentes hace que los errores únicos afecten a intervalos adyacentes en direcciones contrarias. Si la infor-mación redundante es invertida cada dos inter-valos, un solo error en la información redundante hará que los errores adyacentes estén en la misma dirección, garantizando por ello un error detecta-ble. Por ejemplo, utilizando el mismo mensaje de 4 cuartetos que en el ejemplo anterior, el código resultante (mensaje + normal/complemento al-ternos) ser´ıa:

13, 10, 3, 7, 13, 5, 3, 8.

Un solo error en el segundo impulso de tal manera que el impulso sea detectado un intervalo T/M demasiado tarde dar´ıa lugar al c´odigo:

14, 9, 3, 7, 13, 5, 3, 8

que ser´ıa detectable como error, porque los dos primeros elementos de mensaje 14, 9 no pasar´ıan una comparaci´on con sus elementos redundantes 13, 5. Un error adicional en el sexto impulso de tal manera que el impulso se detecte un intervalo T/M demasiado pronto dar´ıa lugar al c´odigo:

14, 9, 3, 7, 12, 6, 3, 8

que de nuevo ser´ıa detectable como error, por-que el primer elemento de mensaje 14 no supe-rar´ıa una comparaci´on con su elemento redun-dante 12, aunque el segundo mensaje elemento 9 superar´ıa una comparaci´on con su elemento re-dundante complementario 6.

Aunque este m´etodo no elimina completa-mente la posibilidad de errores indetectables, re-duce su probabilidad ampliando los efectos de los errores sobre los elementos de mensaje contiguos. Utilizando el ejemplo anterior, se requerir´ıan dos errores adicionales, para un total de cuatro erro-res en un bloque de ocho elementos, para que los errores sigan siendo indetectables. Un error adi-cional en el quinto impulso de tal manera que el impulso se detecte dos intervalos T/M demasiado pronto, y en el noveno impulso de tal manera que el impulso se detecte dos intervalos T/M dema-siado tarde, dar´ıan lugar al c´odigo:

14, 9, 3, 5, 14, 6, 3, 10.

Esta combinaci´on de errores en un bloque codifi-cado ser´ıa indetectable.

El método de la invención se ha ilustrado an-teriormente en el contexto de un tipo de codifi-cación de bloques redundantes, pero se debe apre-ciar que los principios de la invención se pueden aplicar a otros esquemas de codificación redun-dantes. Un principio importante de la invención es la inversión de valores de datos adyacentes an-tes de la transmisión de los datos en una señal mo-dulada por posición relativa del impulso. Esta in-versión se puede aplicar a cualquier código de blo-que, pero la elección de qué porciones del código

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de bloque invertir dependerá de la naturaleza del esquema de codificación redundante, como se des-cribe más adelante.

En contraposición a los ejemplos dados ante-riormente, hay códigos de bloque que no tienen una correspondencia de uno a uno entre los va-lores de datos de mensaje y los vava-lores de datos de información redundantes. Un ejemplo de tal código de bloque es un código de paridad. En un código de paridad, la información redundante es el modulo suma de los datos de mensaje. Por ejemplo, un código de bloque de paridad a, b, c, d, e puede tener valores de mensaje a, b, c, y d, y un valor de información redundante e, donde

e = a⊕b ⊕c⊕d

y ⊕ representa el operador modulo suma. Un ejemplo de tal c´odigo de bloque de paridad que utiliza valores de datos de cuarteto de 4 bits es:

15, 2, 8, 9, 2.

En una señal RPPM que transmite este código de bloque de paridad, un solo error en el segundo im-pulso de tal manera que el imim-pulso se detecte un intervalo T/M demasiado pronto crear´ıa el código

14, 3, 8, 9, 2.

El error ser´ıa indetectable, porque el modulo suma de los valores de mensaje no se cambia.

Aplicando los principios de la invención al código de bloque de paridad, el único error de posición de impulso del ejemplo anterior no pa-sar´ıa sin ser detectado. Esto se lleva a cabo alternando la polaridad de los valores de datos de mensaje adyacentes. Por ejemplo, utilizando el mismo mensaje de cuatro cuartetos que en el ejemplo anterior, el código resultante (mensaje normal/complementario alterno + redundante) ser´ıa

15, 13, 8, 6, 2.

Un solo error en el segundo impulso de tal ma-nera que el impulso se detecte un intervalo T/M demasiado pronto dar´ıa lugar al c´odigo

14, 14, 8, 6, 2

que dar´ıa lugar a que el error sea detectable donde el receptor invierte los datos recibidos antes de aplicar la prueba de paridad. El receptor inter-pretar´ıa que el c´odigo de bloque es 14, 1, 8, 9, 2. 14⊕1⊕8⊕9 = 0, que no es igual a 2.

La inversión de los valores de datos adyacentes aprovecha la caracter´ıstica de los errores opuestos adyacentes de RPPM para mejorar las capacida-des de detección de errores de cualquier código de bloque. Cuando la inversión se aplica, es depen-diente del código de bloque elegido.

Con referencia a la figura 1, se ilustra un dia-grama de bloques de un dispositivo médico ex-terno 10, tal como un programador, que se puede utilizar para comunicar datos a un dispositivo médico implantable. El dispositivo médico ex-terno 10 incluye una interface de usuario 12 para interacción humana que puede incluir dispositivos

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

de salida, tal como una pantalla de visualización o una impresora, y dispositivos de entrada, tal como un teclado o un lápiz óptico utilizado en unión con una pantalla de visualización. La in-terface de usuario 12 está conectada a circuiter´ıa de tratamiento y control 14 que puede incluir un microprocesador y circuitos asociados para gene-rar datos a comunicar a un dispositivo médico implantable. Los datos generados por la circui-ter´ıa de tratamiento y control 14 en respuesta a la introducción por el usuario mediante la inter-face de usuario 12 son tratados por bloques de circuito siguientes ilustrados como codificador de bloque 16, inversor de datos 18, y generador de señal 20. Este último bloque se ilustra además incluyendo un codificador de modulación de po-sición relativa de impulso 22 y un transmisor 24 conectado a una antena helicoidal 26. Los da-tos procedentes de la circuiter´ıa de tratamiento y control 14 son recibidos por el codificador de blo-que 16 y son codificados de forma conocida como un bloque de datos que incluye una porción de datos de mensaje y una porción de datos redun-dantes. La porción de datos de mensaje incluye una pluralidad de valores de datos de mensaje, y la porción de datos redundantes incluye al menos un valor de datos redundantes que tiene una re-lación redundante predefinida con al menos uno de la pluralidad de valores de datos de mensaje. A modo de ejemplo, la porción de datos de mensaje puede incluir un bloque de cuatro valores de datos de mensaje que representan la información a co-municar, y la porción de datos redundantes puede incluir otro bloque de cuatro valores de datos re-dundantes, donde cada valor de datos redundan-tes corresponde a uno de los valores de datos de mensaje. Cada valor de datos redundantes tiene una relación predefinida con su valor de datos de mensaje correspondiente y puede ser, por ejem-plo, un duplicado del valor de datos de mensaje o, alternativamente, el complemento del valor de datos de mensaje. Se pueden emplear otros es-quemas de codificación de bloque, donde no hay una correlación de uno a uno entre los valores de datos de mensaje y los valores de datos redun-dantes. Por ejemplo, se podr´ıa utilizar un código de bloque de código de paridad en el que un solo valor de datos redundantes podr´ıa representar el modulo suma de una pluralidad de valores de da-tos de mensaje.

Los datos de bloque codificados procedentes del codificador de bloque 16 son recibidos por el conversor de datos 18 que está configurado para alterar cada bloque de datos as´ı recibido convir-tiendo los valores de datos alternos de al menos una de las porciones de mensaje o datos redun-dantes del bloque en respectivos valores de datos complementarios. Donde hay una corresponden-cia de uno a uno entre los valores de datos de mensaje y los valores de datos redundantes en el bloque codificado, las ventajas de la presente in-vención se obtienen cuando los valores de datos alternos de la porción de datos de mensaje o la porción de datos redundantes, pero no ambas, se convierten en respectivos valores de datos com-plementarios. Donde el esquema de codificación de bloques empleado da lugar a que la porción de datos de mensaje o la porción de datos

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re-dundantes del código de bloque tenga un mayor número de valores de datos que la otra porción de datos, las ventajas de la presente invención se obtienen convirtiendo a los respectivos valores de datos complementarios los valores de los datos al-ternos de solamente la porción de datos que tiene el mayor número de valores de datos.

Con referencia en particular a la figura 2, se ilustra un diagrama esquemático de una reali-zación de un conversor de datos 18 según la pre-sente invención. Las entradas del codificador de bloque 16 incluyen una l´ınea de señal de MUES-TREO DE DATOS, una l´ınea de señal de MEN-SAJE/REDUNDANTE, y cuatro l´ıneas de en-trada de datos D0, D1, D2 y D3. Las salidas al codificador RPPM 22 incluyen la l´ınea de señal de MUESTREO DE DATOS y cuatro l´ıneas de salida de datos TD0, TD1, TD2 y TD3. La reali-zación ilustrada se basa en un sistema en el que los valores de datos son transferidos en cuartetos de 4 bits. Esto pretende ilustrar la idea solamente, y se deberá entender que se pueden utilizar es-quemas de datos binarios, de 8 bits u otros, si se desea. Los datos recibidos en las l´ıneas de entrada D0-D3 se pasan sin cambiar a las l´ıneas de salida TD0-TD3, o los cuatro bits de los cuartetos de datos recibidos alternativamente se invierten de manera que pasen a través del complemento del cuarteto de datos recibido, dependiendo del es-tado de la l´ınea de MENSAJE/REDUNDANTE. La l´ınea de MUESTREO DE DATOS está conec-tada a un entrada de la puerta Y 30, y la l´ınea de MENSAJE/REDUNDANTE está conectada a la otra entrada invertida de la puerta Y 30. La l´ınea de MENSAJE/REDUNDANTE también está co-nectada a la entrada de reposición R del flip-flop D 32. La salida de la puerta Y 30 está conectada a la entrada de reloj C del flip-flop D 32. La sa-lida Q del flip-flop D 32 está unida de nuevo a la entrada D del flip flop 32. La salida Q del flip flop 32 está conectada a la l´ınea de INVERSI ÓN que está conectada a una entrada de cada una de las puertas O EXCLUSIVO 34, 36, 38 y 40. Las L´ıneas de datos D0-D3 están conectadas a la otra entrada de cada puerta O EXCLUSIVO 34-40, respectivamente. Las salidas de las puertas O EXCLUSIVO 34-40 están conectadas a las l´ıneas de salida de datos TD0-TD3, respectivamente.

El conversor de datos 18 de la figura 2 opera como sigue. Una serie de impulsos de tempo-rización espaciados regularmente se recibe en la l´ınea de MUESTREO DE DATOS. Cada impulso de temporización se refiere a un nuevo cuarteto de datos en las l´ıneas de entrada de datos D0-D3. La l´ınea de MENSAJE/REDUNDANTE está en estado alto o bajo dependiendo de si el cuarteto de datos corriente es parte de la porción de datos de mensaje o la porción de datos redundantes del código de bloque que se recibe. Suponiendo que estén presentes unos datos de mensaje en D0-D3, la l´ınea de MENSAJE/REDUNDANTE se man-tendrá alta por el codificador de bloque anterior 16. Por tanto, la salida de la puerta Y 30 sigue siendo baja independientemente del estado de la l´ınea de MUESTREO DE DATOS y no se trans-fiere señal de reloj al flip flop 32. La salida Q del flip flop 32 sigue siendo baja, y los datos pasan

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

a través de las puertas O EXCLUSIVO 34-40 sin cambiar. Después del último cuarteto de datos de mensaje y antes del primer cuarteto de da-tos redundantes, el codificador de bloque 16 hace que la l´ınea de MENSAJE/REDUNDANTE sea baja, lo que libera la reposición del flip flop 32. Un impulso siguiente en la l´ınea de MUESTREO DE DATOS dará lugar a una señal de reloj de borde ascendente desde la salida de puerta Y 30 para mantener alta la salida Q del flip flop 32, dando lugar a la presencia de un estado alto en la l´ınea de INVERSI ÓN y en una entrada de cada una de las puertas O EXCLUSIVO 34-40. La sa-lida de cada puerta O EXCLUSIVO es por tanto el estado inverso de la entrada de las l´ıneas res-pectivas de entrada de datos D0-D3. En conse-cuencia, el primer cuarteto de datos en las l´ıneas de salida de datos TD0-TD3 después de que la l´ınea de MENSAJE/REDUNDANTE va baja, es el complemento del cuarteto de datos presente en las l´ıneas de entrada de datos D0-D3. La l´ınea de INVERSI ÓN sigue siendo alta hasta el borde ascendente siguiente de un impulso en la l´ınea de MUESTREO DE DATOS, tiempo en el que la señal de reloj de borde ascendente de la sa-lida de la puerta Y 30 mantiene baja la sasa-lida Q del flip flop 32, según el estado de la salida Q del ciclo anterior, donde la salida Q está unida de nuevo a la entrada D. En consecuencia, la l´ınea de INVERSI ÓN está baja, y las puertas O EXCLUSIVO 34-40 interrumpen su función in-versora para el cuarteto de datos corriente. Se debe apreciar que mientras la l´ınea de MEN-SAJE/REDUNDANTE siga siendo baja, lo que significa que se están tratando datos redundan-tes, el flip flop 32 y las puertas O EXCLUSIVO 34-40 harán que los cuartetos de datos alternos recibidos en las l´ıneas de entrada de datos D0-D3 sean convertidos a sus complementos en las l´ıneas de salida de datos TD0-TD3. Aunque la reali-zación ilustrada en la figura 2 ha sido configurada para invertir cuartetos de datos de número impar de la porción de datos redundantes del código de bloque recibido del codificador de bloque 16, se debe apreciar que, en su lugar, se podr´ıan invertir cuartetos de datos de número par, y, en cambio, se podr´ıan invertir los cuartetos de datos de la porción de datos de mensaje.

El bloque alterado de datos procedente del conversor de datos 18 es recibido por el codifi-cador de modulación por posición relativa de im-pulso (RPPM) 22 y el transmisor 24 de un gene-rador de señal 20 en el que una señal se genera de forma conocida de manera que incluya una se-cuencia de impulsos modulados por la posición relativa de los impulsos, donde cada impulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior que es repre-sentativo de un valor correspondiente de los va-lores de datos del bloque alterado de datos. La señal as´ı generada es transmitida como energ´ıa electromagnética por el transmisor 24 mediante la antena helicoidal 26, para ser recibida por un dispositivo médico implantable.

Con referencia a la figura 3, se ilustra un diagrama de bloques de un dispositivo m´edico implantable 42, tal como un estimulador

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car-diaco, que podr´ıa ser un marcapasos o cardio-versor/desfibrilador, capaz de recibir datos comu-nicados desde un dispositivo médico externo, tal como el programador de la figura 1. El dispositivo médico implantable 42 incluye una antena helicoi-dal 44 y un receptor asociado 46 para recibir datos en forma de una señal electromagnética codificada del dispositivo médico externo. Como el disposi-tivo médico implantable ilustrado en la figura 3 está configurado en particular para aprovechar el esquema de comunicaciones de datos de la pre-sente invención para mejor detección de errores de comunicación, se deberá suponer al objeto de entender el funcionamiento de la realización ilus-trada que la señal a recibirse y tratar ha sido tra-tada previamente antes de la transmisión según los principios de la invención descritos anterior-mente con respecto al dispositivo médico externo de las figuras 1 y 2.

La señal recibida en receptor 46 tiene forma de un código de bloque alterado que tiene una porción de datos de mensaje, que incluye una plu-ralidad de valores de datos de mensaje, y una porción de datos redundantes, que incluye al me-nos un valor de datos redundantes, donde los va-lores de datos alternos de al menos una de las por-ciones de datos se codifican como valores de datos complementarios de los valores de datos origina-les. El código de bloque alterado se recibe y pasa al decodificador de señal de modulación de po-sición relativa del impulso (RPPM) 48 en forma de una secuencia de impulsos RPPM, donde cada impulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior. El decodificador RPPM 48 decodifica la señal de forma conocida para generar un bloque de datos que incluye una pluralidad de valores de datos donde cada valor de datos es representativo de un intervalo correspondiente de los intervalos de tiempo.

El bloque de datos procedente del decodifica-dor de señal RPPM 48 es recibido por el conversor de datos 50 que está configurado de igual forma que el conversor de datos 18 de las figuras 1 y 2 para alterar el bloque decodificado de datos con-virtiendo los valores codificados de datos alternos en los respectivos valores de datos complementa-rios, para restablecer por ello los valores putati-vos de los datos originales del código de bloque original tal como exist´ıan antes del tratamiento para la transmisión. Se deberá entender que el conversor de datos 50 está configurado para aco-modar el código particular de bloque y el esquema de alteración de código que se empleó durante el tratamiento de los datos originales para la trans-misión. Por ejemplo, si los valores de datos de número impar de la porción de datos redundantes del código de bloque se invirtieron a sus

respecti-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

vos valores de datos complementarios en el dispo-sitivo médico externo antes de la transmisión, los valores de datos de número impar de la porción de datos redundantes del código de bloque recibido del decodificador de señal RPPM 48 se invierten igualmente de nuevo. Al excluir los errores de comunicación, el código de bloque del conversor de datos 50 deberá ser idéntico al código de blo-que generado por el codificador de bloblo-que 16 del dispositivo médico externo.

El decodificador de bloque/detector de errores 52 recibe el bloque de datos alterado (supuesta-mente restablecido) del conversor de datos 50 y compara los valores de datos de la porción de da-tos de mensaje del bloque de dada-tos con los valores de datos de la porción de datos redundantes del bloque de datos para determinar si los valores de datos de mensaje y los valores de datos redun-dantes están relacionados según su relación re-dundante predeterminada. Si están relacionados as´ı, los datos redundantes son eliminados y los datos de mensaje se pasa a la circuiter´ıa de trata-miento, control y estimulación 54 para su trata-miento adicional de forma conocida. Si no están relacionados as´ı, se ha producido un error durante la comunicación, y el bloque de datos debe ser re-chazado por no ser fiable. En ese caso, se env´ıa una señal de error a la circuiter´ıa de tratamiento, control y estimulación 54 para su tratamiento adi-cional de forma conocida. La circuiter´ıa de trata-miento, control y estimulación 54 incluye circui-ter´ıa para transmitir una señal estimulante car-diaca mediante uno o varios cables implantables 56 al corazón 58.

Aunque la presente invención se ha ilustrado y descrito con detalle en términos de un método preferido y las realizaciones preferidas, se deberá entender que con ello no se pretende limitar el al-cance de la invención. El alcance de la invención se define solamente por las reivindicaciones ane-xas. También se deberá entender que los exper-tos en la técnica pensarán en variaciones de las realizaciones particulares descritas en la presente memoria que incorpora los principios de la pre-sente invención, que caen, no obstante, dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, el esquema de tratamiento de datos de la presente invención se ha descrito en el contexto de que la inversión de datos alternos se produce antes de la transmisión en un dispositivo médico externo, y la inversión de datos alternos se pro-duce después de la recepción en un dispositivo médico implantable. Será obvio a las personas con conocimientos ordinarios en la materia que la codificación de datos alternos podr´ıa tener lugar en el dispositivo implantable para la transmisión a un dispositivo externo para su decodificación.

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REIVINDICACIONES

1. Un método de tratar datos a comunicar entre un dispositivo médico implantable y un dis-positivo médico externo para mejorar la detecta-bilidad de errores de comunicación, que incluye los pasos de:

en al menos uno de dichos dispositivos m´ edi-cos implantable y externo:

a) generar un primer bloque de datos que in-cluye una porción de datos de mensaje y una porción de datos redundantes, inclu-yendo dicha porción de datos de mensaje una pluralidad de valores de datos de men-saje e incluyendo dicha porción de datos redundantes al menos un valor de datos redundantes que tiene una relación redun-dante predefinida con al menos un valor de dicha pluralidad de valores de datos de men-saje;

b) alterar dicho primer bloque de datos con-virtiendo los valores de datos alternos de al menos una de dichas porciones de datos de dicho primer bloque de datos en los respec-tivos valores de datos complementarios; y c) generar una se˜nal que incluye una secuencia

de impulsos modulados por la posición re-lativa de los impulsos, donde cada impulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior que es representativo de un valor correspon-diente de los valores de datos de dicho blo-que alterado de datos.

2. El método de la reivindicación 1, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos de mensaje de dicho primer bloque de da-tos se convierten en respectivos valores de dada-tos complementarios.

3. El método de la reivindicación 1, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos redundantes de dicho primer bloque de da-tos se convierten en respectivos valores de dada-tos complementarios.

4. El método de la reivindicación 1, donde hay una correlación de uno a uno entre los valores de datos de dicha porción de datos de mensaje y los valores de datos de dicha porción de datos redundantes.

5. El método de la reivindicación 4, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos de mensaje de dicho primer bloque de da-tos se convierten en respectivos valores de dada-tos complementarios.

6. El método de la reivindicación 4, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos redundantes de dicho primer bloque de da-tos se convierten en respectivos valores de dada-tos complementarios.

7. El método de la reivindicación 1, donde di-cha porción de datos de mensaje incluye un mayor número de valores de datos que dicha porción de datos redundantes, y donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos de mensaje de dicho primer bloque de datos se convierten en res-pectivos valores de datos complementarios.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

8. El método de la reivindicación 1, donde di-cha porción de datos redundantes incluye un ma-yor número de valores de datos que dicha porción de datos de mensaje, y donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos redundantes de dicho primer bloque de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

9. El método de la reivindicación 1, e inclu-yendo además el paso de:

transmitir dicha se˜nal generada externamente de dicho dispositivo m´edico.

recibir dicha señal transmitida en otro dispo-sitivo médico separado del dispositivo médico del que se transmitió la señal.

decodificar dicha se˜nal recibida para generar un segundo bloque de datos supuestamente co-rrespondiente a dicho bloque alterado de datos interpretando que cada intervalo de tiempo en-tre impulsos recibidos sucesivamente representa un valor de datos concreto predefinido.

convertir dicho segundo bloque de datos en un tercer bloque de datos supuestamente correspon-diente a dicho primer bloque de datos alterando dicho segundo bloque de datos convirtiendo va-lores análogos de datos alternos de una porción análoga de datos de dicho segundo bloque de da-tos en respectivos valores de dada-tos complementa-rios.

comparar dichos valores de datos de dicha porción de datos redundantes de dicho tercer blo-que de datos con dichos valores de datos de dicha porción de datos de mensaje de dicho tercer blo-que de datos para determinar si dicha relación redundante predeterminada es válida, proporcio-nando por ello detección de error en dicho tercer bloque de datos.

14. Un dispositivo m´edico que incluye un cir-cuito de comunicaciones para tratar datos a co-municar para mayor detectabilidad de los errores de comunicaci´on, incluyendo dicho circuito:

un codificador de bloque (16) adaptado y con-figurado para recibir datos a tratar y para codi-ficar una porción de dichos datos recibidos en un primer bloque de datos que incluye una porción de datos de mensaje y una porción de datos re-dundantes, incluyendo dicha porción de datos de mensaje una pluralidad de valores de datos de mensaje e incluyendo dicha porción de datos re-dundantes al menos un valor de datos redundan-tes que tiene una relación redundante predefinida con al menos un valor de dicha pluralidad de va-lores de datos de mensaje;

un conversor de datos (13) adaptado y confi-gurado para recibir dicho primer bloque de datos de dicho codificador de bloque (16) y alterar dicho primer bloque de datos convirtiendo los valores de datos alternos de al menos una de dichas porcio-nes de datos de dicho primer bloque de datos en respectivos valores de datos complementarios; y

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confi-gurado para recibir dicho bloque alterado de da-tos y generar una señal que incluye una secuencia de impulsos modulados por la posición relativa de los impulsos, donde cada impulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior que es representativo de un valor correspondiente de los valores de datos de dicho bloque alterado de datos.

15. El dispositivo médico de la reivindicación 14, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos de mensaje de dicho primer blo-que de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

16. El dispositivo médico de la reivindicación 14, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos redundantes de dicho primer blo-que de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

17. El dispositivo médico de la reivindicación 14, donde hay una correlación de uno a uno entre los valores de datos de dicha porción de datos de mensaje y los valores de datos de dicha porción de datos redundantes.

18. El dispositivo médico de la reivindicación 17, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos de mensaje de dicho primer blo-que de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

19. El dispositivo médico de la reivindicación 17, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos redundantes de dicho primer blo-que de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

20. El dispositivo médico de la reivindicación 14, donde dicha porción de datos de mensaje in-cluye un mayor número de valores de datos que dicha porción de datos redundantes, y donde los valores de datos alternos de dicha porción de da-tos de mensaje de dicho primer bloque de dada-tos se convierten en respectivos valores de datos com-plementarios.

21. El dispositivo médico de la reivindicación 14, donde dicha porción de datos redundantes in-cluye un mayor número de valores de datos que dicha porción de datos de mensaje, y donde los valores de datos alternos de dicha porción de da-tos redundantes de dicho primer bloque de dada-tos se convierten en respectivos valores de datos com-plementarios.

22. El dispositivo médico de la reivindicación 14, incluyendo dicho generador de señal (20) un transmisor (24) conectado a una antena helicoidal (26) para transmitir dicha señal generada exter-namente de dicho dispositivo médico.

23. El dispositivo médico de la reivindicación 22, e incluyendo además otro dispositivo médico separado para recibir la señal transmitida.

24. El dispositivo médico de la reivindicación 23, incluyendo el otro dispositivo médico un de-codificador de señal (13) adaptado y configurado para decodificar dicha señal recibida para gene-rar un segundo bloque de datos supuestamente correspondiente a dicho bloque alterado de datos interpretando que cada intervalo de tiempo en-tre impulsos recibidos sucesivamente representa un valor de datos predefinido concreto.

25. El dispositivo médico de la reivindicación 24, incluyendo el otro dispositivo médico un

con-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

versor de datos (50) adaptado y configurado para convertir dicho segundo bloque de datos en un tercer bloque de datos supuestamente correspon-diente a dicho primer bloque de datos alterando dicho segundo bloque de datos convirtiendo va-lores análogos de datos alternos de una porción análoga de datos de dicho segundo bloque de da-tos en respectivos valores de dada-tos complementa-rios.

26. El dispositivo médico de la reivindicación 25, incluyendo además el otro dispositivo médico un detector de errores (52) adaptado y configu-rado para comparar dichos valores de datos de dicha porción de datos redundantes de dicho ter-cer bloque de datos en dichos valores de datos de dicha porción de datos de mensaje de dicho ter-cer bloque de datos para determinar si dicha re-lación redundante predeterminada es válida, pro-porcionando por ello detección del error de comu-nicación.

27. Un dispositivo m´edico que incluye un cir-cuito de comunicaciones para tratar datos que han sido comunicados para mejor detectabilidad de los errores de comunicaci´on, incluyendo dicho circuito:

un codificador de señal (48) adaptado y con-figurado para recibir una señal que incluye una secuencia de impulsos modulados por la posición relativa de los impulsos, donde cada impulso está colocado en un intervalo de tiempo con relación al impulso inmediatamente anterior, y para de-codificar dicha señal para generar un bloque de datos que incluye una pluralidad de valores de datos donde cada valor de datos es representativo de un intervalo correspondiente de los intervalos de tiempo, incluyendo dicho bloque de datos una porción de datos de mensaje que tiene una plurali-dad de valores de datos de mensaje, y una porción de datos redundantes que tiene al menos un valor de datos redundantes, donde los valores de datos alternos de al menos una de dichas porciones de datos de dicho bloque de datos son codificados como valores de datos complementarios de los va-lores de datos originales;

un conversor de datos (50) adaptado y confi-gurado para recibir dicho bloque de datos de dicho decodificador de se˜nal (48) y alterar dicho bloque de datos convirtiendo dichos valores de datos co-dificados alternos en respectivos valores de datos complementarios, restableciendo por ello los va-lores supuestos de los datos originales; y

un detector de errores (52) adaptado y confi-gurado para recibir dicho bloque alterado de da-tos de dicho conversor de dada-tos y comparar los va-lores de datos de dicha porción de datos de men-saje con los valores de datos de dicha porción de datos redundantes para determinar si dichos va-lores de datos de mensaje y redundantes están re-lacionados según una relación redundante prede-terminada, proporcionando por ello la detección del error de comunicación.

28. El dispositivo médico de la reivindicación 27, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos de mensaje de dicho bloque de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

29. El dispositivo m´edico de la reivindicaci´on 27, donde los valores de datos alternos de dicha

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porci´on de datos redundantes de dicho bloque de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

30. El dispositivo médico de la reivindicación 27, donde hay una correlación de uno a uno entre los valores de datos de dicha porción de datos de mensaje y los valores de datos de dicha porción de datos redundantes.

31. El dispositivo médico de la reivindicación 30, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos de mensaje de dicho bloque de datos se convierten en respectivos valores de datos complementarios.

32. El dispositivo médico de la reivindicación 30, donde los valores de datos alternos de dicha porción de datos redundantes de dicho bloque de datos se convierten en respectivos valores de datos

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 complementarios.

33. El dispositivo médico de la reivindicación 27, donde dicha porción de datos de mensaje in-cluye un mayor número de valores de datos que dicha porción de datos redundantes, y donde los valores de datos alternos de dicha porción de da-tos de mensaje de dicho bloque de dada-tos se con-vierten en respectivos valores de datos comple-mentarios.

34. El dispositivo médico de la reivindicación 27, donde dicha porción de datos redundantes in-cluye un mayor número de valores de datos que dicha porción de datos de mensaje, y donde los va-lores de datos alternos de dicha porción de datos redundantes de dicho bloque de datos se convier-ten en respectivos valores de datos complementa-rios.

NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Euro-peas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes euro-peas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a produc-tos qu´ımicos y farmacéuticos como tales.

Esta informaci´on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

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