植入式神经刺激装置的电量检测系统及方法_3

文档序号:9395822阅读:来源:国知局
有MCU控制器,所述MCU控制器包括一MCU Flash,每次更新后的电量参数,均可存储于所述MCU Flash中,以便后续调用。
[0045]进一步的,由于植入式神经刺激装置的固有特性,其总电压、刺激电流在较短时间段的变化并不是十分明显,特别是在所述植入式神经刺激装置处于刚刚使用的状态时,故,在本发明的优选实施方式中,数据获取模块100定时获取所述电池的总电压以及刺激电流;例如:每隔几小时对所述电池的总电压、刺激电流监测一次、每隔I天监测一次、或每隔几天监测一次;本发明优选实施方式中,结合植入式神经装置植入式神经刺激装置的使用频率,对所述电池的总电压、刺激电流的监测间隔时间优选为24小时。当然,在本发明的其他实施方式中,所述电池的总电压、刺激电流的监测间隔时间可以设置为不同的间隔时间,在此不做详细赘述,同时,该示例中,当所述植入式神经刺激装置发生通讯变化时,触发更新所述电池的总电压,以及获取所述通讯电流和通讯保持时间,以最终得到电池的总电压,电池的总电流,在此不做详细赘述。
[0046]在本发明的其他实施方式中,数据获取模块100还可以根据植入式神经刺激装置的状态变化获取所述电池的总电压以及刺激电流。
[0047]例如:当植入式神经刺激装置从启动状态调整到关闭状态时,或在启动状态下进行刺激参数调整、或从关闭状态调整到启动状态时,监测、记录及更新监测到的电池的总电压、刺激电流的数值。进一步的,该状态变化的确定,还可以依据植入式神经刺激装置中的通讯设备的开闭进行设定,例如:其通讯设备与外界连通时,或其通讯设备与外界切断连通时,监测、记录及更新监测到的电池的总电压、以及刺激电流的数值,同时,该示例中,当所述植入式神经刺激装置发生通讯变化时,更新所述电池的总电压以及获取所述通讯电流,以最终得到电池的总电压,电池的总电流,在此不做详细赘述。
[0048]本发明一实施方式中,可以设置一个定时触发器,或一个随植入式神经刺激装置的状态变化设置的触发器,当满足时间条件,或植入式神经刺激装置的状态变化条件时,触发所述触发器,并进一步的监测、记录及更新监测到的电池的总电压、总电流的数值。
[0049]需要说明的是,上述数据获取模块100定时、或根据植入式神经刺激装置的状态变化获取所述电池的总电压以及刺激电流;以及当所述植入式神经刺激装置发生通讯变化时,更新所述电池的总电压以及获取所述通讯电流的各种实施例是可以随意组合叠加的,即在一种实施方式中,上述电池的总电压以及刺激电流均采用定时获取的方式,通讯电流采用在所述植入式神经刺激装置发生通讯变化时获取的方式;在另一种方式中,上述电池的总电压以及刺激电流根据植入式神经刺激装置的状态变化获取的方式,而通讯电流采用在所述植入式神经刺激装置发生通讯变化时获取的方式;其他组合方式不再一一列举。
[0050]本发明一实施方式中,数据处理模块200用于根据所述电量参数以及与其对应的时间变化增量获取电池的消耗电量。
[0051]本发明一具体示例中,数据处理模块200用于根据所述电量参数获取电池的瞬态功率,以及与其对应的时间变化增量,根据时间积分算法获取电池的消耗电量。
[0052]本示例中,所述时间变化增量为当前时间与植入式神经刺激装置初次启动时刻的差值,MCU控制器中还包括一 MCU时钟,该时间变化增量由所述MCU时钟给出。
[0053]进一步的,随着时间变化增量的变化,电池的总电量为U(t),电池的总电流为:Kt);相应的,刺激电流为=I1⑴,通讯电流为:i2(t)0
[0054]本示例中,以通讯电流为例,每次记录从通讯开始到通讯结束的时间,并根据获取的通讯电流和当前电压得出本次通讯消耗的电量。
[0055]数据处理模块200采用下述公式获取所述电量参数根据时间变化增量的变化所产生的瞬态功率。
[0056]所述瞬态功率P= U(t)*I(t) = U(t)*(I1(t)+I2(t) )= U (t) =I=I1 (t) + U(t)*I2(t),如此,数据处理模块200将各个电量参数代入上述公式计算得出电池的瞬态功率。
[0057]进一步的,数据处理模块200对所述电池的瞬态功率按时间变化增量的变化进行积分运算,得到当前时间电池的消耗电量。
[0058]所述电池消耗的电量W = / tO υ(?)*?!(?)(1? + / tQ U(t)*I2(t)dt,
其中,t为时间变化增量。如此,数据处理模块200根据瞬态功率得出当前时间电池的消耗电量。
[0059]本实施方式中,数据输出模块300用于输出所述消耗电量。
[0060]本发明一优选实施方式中,数据处理模块200在得到所述电池的消耗电量后,还可以将获得的电池的消耗电量进行保存,判断所述植入式神经刺激装置是否与外界进行通讯传递;
若是,通过数据输出模块300输出所述消耗电量;
若否,等待所述植入式神经刺激装置与外界进行通讯传递时,再通过数据输出模块300对所述消耗电量进行输出。
[0061]进一步的,数据处理模块200获取原有的电池的总电量,根据所述原有的电池的总电量和所述消耗电量,获取当前剩余电量;所述当前剩余电量=原有的电池的总电量-当前消耗电量。
[0062]进一步的,数据处理模块200还用于通过所述当前剩余电量、消耗电量以及消耗电量的持续使用时间计算植入式神经刺激装置的近似剩余使用时间。数据输出模块300还可以对使用时间进行输出,以便操作者观察,并通过数据处理模块200的比较,在剩余电量小于系统预设的电量剩余值时,提前更换电池。
[0063]进一步的,本发明一实施方式中,所述植入式神经刺激装置的电量检测系统还可以通过有线或无线的方式与外部的显示模块400进行连接,显示模块400用于将数据输出模块300输出所述消耗电量、植入式神经刺激装置的电量检测系统的继续使用时间等参数,以可视的模式显示给操作者观察,在此不做详细赘述。
[0064]结合图3所示,本发明采用上述方法或系统实现的一具体示例,该示例中,所述植入式神经刺激装置为植入式脑深部电刺激装置(DBS)。
[0065]该具体示例中,电量检测E实现数据获取模块100的功能,MCU控制芯片B实现数据处理模块200、数据输出模块300的功能。
[0066]MCU控制芯片B用于控制整个电路的运行,RF芯片A用于与外部进行通讯连接,刺激芯片C用于对操作者执行刺激动作。整个数据的处理过程全部通过MCU控制芯片B进行控制,电量检测E中还设置电压监测E1、通讯电流监测E2,以及刺激电流监测E3,电压监测El用于监测电池F的电压变化情况,通讯电流监测E2用于监测RF芯片的通讯电流变化情况,刺激电流监测E3用于监测刺激芯片C的刺激电流变化情况,MCU中还设置有MCU Flash、MCU时钟,MCU Flash用于存储通过电量检测E获取的各个参数,MCU时钟,用于实时给出所述时间变化增量。
[0067]与现有技术相比,本发明的一种植入式神经刺激装置的电量检测系统及方法,考虑到植入式神经刺
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