[发明专利]具有传感器功能的有创仪器

说明书

公开了一种有创仪器(1)，包括：仪器尖端，其包括传感器芯片(10)，所述传感器芯片包括传感器(20)和非易失性存储器(30)，所述传感器适于产生具有信号频率的调制的传感器信号，所述非易失性存储器对所述传感器信号做出响应，用于存储与所述传感器有关的数据；第一电源线(11)，其用于将所述传感器芯片连接到地；以及第二电源线(13)，其用于将所述传感器芯片连接到电源(61)以用于向所述传感器芯片提供电源电压。所述设备还包括：电路装置，其被布置为将所述传感器信号与所述存储器输出信号组合成组合信号并且将所述组合信号叠加为所述电源电压上的调制，使得能够仅使用两条接口引线来提供所述传感器和存储器数据的同时的数据通信。还公开了包括这种有创仪器的系统和操作这种系统的方法。

技术领域

本发明涉及有创仪器，该有创仪器包括仪器尖端，该仪器尖端包括传感器芯片，该传感器芯片包括传感器和非易失性存储器，该传感器适于产生具有限定频率的传感器信号，非易失性存储器用于存储与所述传感器有关的数据。

本发明还涉及包括这种有创仪器的系统和操作这种系统的方法。

背景技术

有创仪器通常被部署在医学中以研究和/或处置患者体内的异常。这种设备的示例包括导管和导丝，但不限于此。期望利用一个或多个传感器(例如，压力传感器)来扩展这种有创仪器，这可以有助于将有创仪器正确地应用于患者体内，以例如通过监测传感器数据来避免对异常施加不足或过量的压力和/或增强有创仪器的诊断能力，这是因为传感器数据可以补充中间诊断相关性的主要数据，例如，在有创仪器被适配有一个或多个超声换能器的情况下的超声数据，在有创仪器被适配有一个或多个图像传感器或相机的情况下的光学数据等。

在有创仪器中包括这种传感器的情况下，该设备通常还需要存储器模块来存储传感器校准数据、传感器ID代码和在有创仪器的流程期间收集的数据中的至少一种，该存储器模块通常通过存储器模块与读取器之间的有线连接被读出。出于这个原因，这种存储器模块通常位于用于有创仪器的连接器(例如，插头)中，因为这种连接器不会受到与设备本身相同的尺寸限制的影响，使得连接器中有更多的空间来容纳存储器模块，从而便于使用标准尺寸的工业部件。

在这种装置中使用的常见配置是：控制模块(一方面)与有创仪器的传感器和存储器模块(另一方面)之间的数据通信是使用由达拉斯半导体公司开发的1-Wire总线来执行的，其中，存储器模块与传感器共享电源线。然而，这具有以下缺点：存储器模块和传感器需要在整个组装过程中配对，以便于在存储器模块中存储在该过程期间收集的校准数据。这种配对容易出错，这会降低这种有创仪器的制造产量。鉴于这种设备通常相当昂贵，因此非常不期望这种产量损失。

出于这个原因，常用的替代方法是将存储器模块结合在有创仪器的尖端处的传感器芯片上。如上所述，这具有其自身的挑战，因为这些仪器尖端在其允许的尺寸(外形)方面受到相当大的限制，这是因为仪器尖端必须足够小以插入患者体内并到达患者体内的目标位置。出于这个原因，在仪器尖端与有创仪器的连接器之间的接口引线的数量方面存在明显的设计限制。

US 9050001B2公开了一种监测系统，其包括经由有线接口电连接到探头的读取设备。该探头具有被配置为惠斯通电阻桥平衡电路的生理传感器/换能器。与传感器并联布置的存储器设备被集成在探头的壳体内以防止在由用户使用期间发生分离。读取设备与探头之间的通信经由有线接口来进行，该有线接口在读取设备与惠斯通之间使用相同数量的电线，而不需要存储设备。控制电路在两种模式之间选择一种模式以访问由传感器或存储器设备检测的数据。该系统使用读取设备与探头之间的4线接口。然而，需要进一步减少接口引线的数量，以例如便于得到更紧凑的有创仪器。

发明内容

本发明旨在提供一种有创仪器，其包括仪器尖端，该仪器尖端包括传感器芯片，该传感器芯片包括传感器和非易失性存储器，该传感器适于以特定频率产生传感器信号，该非易失性存储器用于存储与所述传感器有关的数据，所述传感器需要较少的接口引线来从该设备提取传感器和存储器数据。