[发明专利]具有使用自适应逐次逼近寄存器的超低功率接口的装置

说明书

在此公开了一种医疗装置，该医疗装置被配置成使用可适配位数来转换模拟信号。该医疗装置包括用于接收模拟信号的模拟‑数字(A/D)转换器。该A/D转换器具有全刻度范围和跨越该全刻度范围的总位数。该A/D转换器在转换周期内使用可适配位数将该模拟信号转换成数字信号，这样使得在这些转换周期的至少一部分上，该A/D转换器使用跨越该全刻度范围的一部分、小于该总位数的所适配位数来转换该模拟信号。

技术领域

本公开涉及能够使用自适应的位数将模拟信号转换成数字信号的医疗装置。

背景技术

许多可植入式医疗装置(IMD)可用于急性或慢性植入患者体内。一些可植入式医疗装置可用于监测患者的生理信号，诸如心脏起搏器、可植入式血液动力监测器、可植入式心脏监测器(有时称为可植入式循环记录器或ECG监测器)、可植入式血液化学监测器、可植入式压力监测器等。用于监测患者的医疗装置所利用的各种类型的生理传感器包括用于测量电信号和/或阻抗的电极、压电晶体、加速度计、压力传感器、pH值传感器、声学传感器、温度传感器以及氧传感器。

生理信号可以由医疗装置进行存储、处理和分析，以便生成关于患者的对临床医生诊断病症或规划医学治疗方案有用的生理数据。一些可植入式装置可以被配置成递送与监测生理信号相关联的治疗。可以对生理信号进行处理和分析以便确定何时需要治疗或者需要如何调整治疗而对患者有益。由可植入式医疗装置递送的治疗可以包括电刺激治疗(例如心脏起搏、心脏复律/除颤电击脉冲、或神经刺激)以及药理学治疗或生物流体递送治疗。

为了提供用于检测病理条件、控制自动治疗递送或生成可由临床医生用来进行诊断和预测的形式的数据所需的生理数据，通常需要将生理传感器所产生的模拟信号数字化。模拟-数字(A/D)转换器被用来根据期望的采样率和位分辨率将模拟信号转换成数字信号。当连续或频繁地监测生理信号时，包括在IMD中的A/D转换器可显著贡献于总体装置功率消耗。

医疗装置技术中正在进行的设计目标是减小装置尺寸，例如，以便能够实现微创植入过程并且提升患者舒适度。然而，装置尺寸的减小对可用于电源、信号处理电路以及支持主要装置功能的其他装置部件的空间造成限制。降低信号处理电路(诸如A/D转换器)所需的功率消耗的系统和方法能够改善可植入式装置的电池寿命和/或有助于减小总体尺寸。

发明内容

总的来说，本公开涉及用于在医疗装置中将模拟信号转换成数字信号的技术。包括可适配逐次逼近寄存器(ASAR)和转换控制模块的自调节A/D转换器使用可适配位数将模拟输入信号转换成数字信号。在一个实施例中，一种用于将模拟信号转换成数字信号的方法包括由A/D转换器接收模拟信号。该A/D转换器具有全刻度范围和跨越该全刻度范围的总位数。该方法进一步包括在转换周期内使用可适配位数将模拟信号转换成数字信号，这样使得在这些转换周期的至少一部分上，A/D转换器使用小于跨越全刻度范围的总位数的所适配位数来转换模拟信号。所适配位数跨越全刻度范围的一部分，该部分小于全刻度范围。

在另一个实施例中，一种医疗装置包括被配置成接收模拟信号的模拟-数字(A/D)转换器。该A/D转换器具有全刻度范围和跨越该全刻度范围的总位数。该A/D转换器包括被配置成在转换周期内使用可适配位数将模拟信号转换成数字信号的ASAR。在这些转换周期的至少一部分上，使用跨越全刻度范围的一部分、小于总位数的所适配位数来转换模拟信号。

在另一个实例中，一种医疗装置包括：用于接收模拟信号的接收装置；用于在转换周期内将模拟信号转换成数字信号的转换装置；以及用于调节由该用于在转换周期内转换模拟信号的转换装置使用的可适配位数的控制装置。针对这些转换周期中的至少一个，该可适配位数的跨度小于转换装置的全刻度范围。