[发明专利]具有用于管理数据存储的方案的可植入医疗设备

说明书

本公开描述了一种用于管理闪存的操作的方案。所述方案使得能够在一次写入模式下使用所述闪存以允许对必须重复写入的少量数据进行非易失性存储。此外，所述方案消除了对擦除所述闪存的扇区的需要，从而消除了与擦除相关联的高电流消耗，同时使能保留这些扇区中的相关数据。在可植入医疗设备的背景下，本方案用于存储在所述设备复位之后所需的数据，诸如由固件动态调整的MRI相关数据、或者程序代码更新。

技术领域

本发明涉及可植入医疗设备，并且更具体地涉及一种用于管理所述可植入医疗设备中的数据存储的方案。

背景技术

存在对身体组织进行监测和/或电刺激以治疗或缓解各种生理或心理疾病的症状的可植入医疗设备。这种可植入设备通常是完全可植入患者体内或者部分可植入且部分在患者体外的系统的一部分。

这种可植入设备通常由内部电源(诸如电池)来供电，所述内部电源在较长时间段内连续地为设备功能供电。通常，对于可植入医疗设备，用于为设备的电路系统供电的电源是非可再充电的。如此，所述设备的寿命是电池耗尽速率的函数，基于对所储存电荷的使用，所述寿命可以在约三年至约十年的范围内。

所述可植入设备通常还将包括电子电路系统，所述电子电路系统包括一个或多个存储器组件。这种存储器组件的一个示例是闪存。近年来，闪存作为一种重要的非易失性存储器已经出现在了本领域中，所述非易失性存储器组合了EPROM密度的优势与EEPROM电擦除性的优势。闪存之所以这样命名是因为块或扇区中的多个存储器单元同时被擦除。此后，所选择的位、字节或字被编程到所述存储器中。闪存已经被用于存储可执行代码和/或其他类型的信息。闪存可以被重写并且可在无电力的情况下保存其内容，并且因此是非易失性的。闪存通常由闪存单元构成，其中，通常单个数据位存储在对应的存储器单元中并且从所述对应存储器单元中读取。所述单元通常通过热电子注入被编程并且通过福勒-诺得海姆隧道效应(Fowler-Nordheim tunneling)或其他机制被擦除。

擦除操作、程序操作和读取操作通常通过将适当的电压施加到存储器单元的某些端子来执行。在擦除或写入操作中，施加所述电压以便使得能够移除电荷或者将所述电荷存储在存储器单元中。在读取操作中，施加适当的电压以使得电流在所述单元中流动，其中，这种电流的量指示存储在所述单元中的数据的值。所述存储器设备包括适当的电路系统以感测所产生的单元电流，从而确定存储在其中的数据，然后将所述数据提供至所述设备的数据总线端子以供由采用存储器设备的系统中的其他设备进行访问。

编程电路系统通过以下方式来控制单元的位：向充当控制门的字线施加信号，并且改变位线连接，以使得所述位通过源极连接和漏极连接而被存储。使用合适的机制(诸如热电子注入)来编程单元通常增大了单元的阈值电压。擦除作为全面操作被执行，其中，单元的阵列或扇区可同时被擦除并且通常在所述单元中产生更低的阈值电压。

在全面擦除闪存时，阵列或扇区内的单元通常被同时擦除。在每个擦除脉冲之后，可以执行擦除验证或读取以判定所述阵列中的每个单元现在“已被擦除”(空白)还是仍然为“未被擦除”或“待擦除”(例如，所述单元是否具有高于预定限值的阈值电压)。如果检测到待擦除单元，可将附加擦除脉冲施加到整个阵列，直到所有单元被充分擦除。美国专利号7,130,240公开了一种用于顺序地擦除闪存的扇区的方法。然而，擦除存储器的内容是一个耗时且泄流的过程。

在可植入医疗设备的背景下，擦除操作可能消耗在所述设备的工作寿命上可用的电池电力的一大部分。而且，由于擦除要求擦除整个扇区，因此如果所述给定扇区还包含期望数据，则现有的擦除方法不适用于选择性地擦除存储在所述给定扇区中的不期望数据。因此，仍然需要存储器管理技术来优化由电源存储的电荷的消耗以便延长设备寿命。

发明内容

本公开描述了一种用于管理闪存的操作的方案。所述方案使得能够在一次写入模式下使用所述闪存以允许对必须重复写入的少量数据进行非易失性存储。