控制方法及相关装置与流程

本技术涉及植入式医疗设备，尤其涉及控制方法及相关装置。

背景技术：

1、脑深部电刺激疗法通过对大脑深部不同功能核团进行电脉冲刺激，是一种可逆性的神经调节治疗方法。其中，用于进行脑深部电刺激疗法的脑深部电刺激装置通常包括刺激器(ipg)以及植入人体内部的刺激电极。一般而言，刺激器植入人体的表层组织中，并通过导线连接植入人体内部的刺激电极，刺激器中具有内置电池，对内置电池充电时采用无线充电的方式。

2、在进行无线充电时，体外充电器与刺激器之间总会存在错位现象，导致体外充电器和刺激器之间的距离无法达到理想距离，进而限制了外充电器和刺激器之间的充电能量场，降低了无线充电的效率。

3、专利cn109328088a公开了一种用于向可植入医疗设备(imd)无线提供能量的外部充电器，包括：充电线圈，其被配置为产生磁场以向imd无线地提供能量；与所述充电线圈同心的至少一个感测线圈，其中至少一个感测线圈中的每个被配置为由所述磁场感应出感应信号，该感应信号受到所述充电线圈相对于im d的位置的影响；以及控制电路，其被配置为根据至少一个感应信号的幅度而确定所述充电线圈相对于imd的位置。该技术将感测线圈设置在外部充电器上，并且感测线圈与充电线圈同心设置，可见，对外部充电器的配置要求较高，并且需要外部充电器容纳与充电线圈同心的多个感测线圈，也就是说，外部充电器的体积会比较大，不利于朝小型化发展。

4、专利cn102157990a公开了一种用于植入式医疗装置的无线充电方法，所述植入式医疗装置包括无线充电接收模块，所述无线充电接收模块包括接收线圈，所述方法包括步骤：依次驱动线圈阵列中的多个发射线圈；检测每一发射线圈的平均电流值；依据检测结果计算所述接收线圈的相对位置并输出调整信息，以便用户依据所述调整信息调整所述线圈阵列的位置，使所述多个发射线圈中的一个发射线圈与所述接收线圈匹配。由于需要充电器配置多个发射线圈，对这多个发射线圈逐个进行检测，选择最合适的发射线圈，以此进行充电，可见，对外部充电器的配置要求较高，充电器需要有较大的空间容纳多个发射线圈，不利于朝小型化发展。

5、因此，亟需提供一种体外充电器的充电控制方法及相关装置，以解决现有技术中体外充电器的配置要求高、体积较大的问题。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供体外充电器的充电控制方法及相关装置，解决现有技术中体外充电器的配置要求高、体积较大的问题。

2、本技术的目的采用以下技术方案实现：

3、第一方面，本技术提供了一种体外充电器，所述体外充电器用于为植入患者体内的刺激器充电，所述体外充电器包括第一控制器、用于发射电磁脉冲的发射线圈和用于显示的显示组件；

4、所述第一控制器被配置成：

5、当检测到所述体外充电器与所述刺激器的距离小于预设距离时，获取所述刺激器的磁场强度信息，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的至少一个定位线圈的磁场强度，其中，所述刺激器的定位线圈的数量是n个且每个所述定位线圈的中心与所述刺激器的充电线圈的中心的距离相等，n是大于1的整数；

6、基于所述磁场强度信息，检测所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈是否满足对准条件；

7、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，控制所述显示组件在预设区域内具有多种显示状态，用于提示用户所述体外充电器未对准。

8、该技术方案的有益效果在于：通过在刺激器设置n个定位线圈，每个定位线圈的中心与刺激器的充电线圈的中心的距离相等，随着体外充电器靠近刺激器，每个定位线圈的磁场强度会发生变化，一般而言，当处于充电线圈的中心的一侧(例如是左侧)的定位线圈的磁场强度较大，而另一侧(例如是右侧)较低时，表明体外充电器的发射线圈相对于充电线圈的中心偏向一侧(左侧)，由磁场强度信息可以反映出体外充电器的发射线圈和刺激器的充电线圈之间的相对位置关系，从而判断是否满足对准条件，当不满足对准条件时，可以控制显示组件在预设区域内具有多种显示状态，从而提示用户体外充电器没有对准。

9、相比于现有技术，一方面，定位线圈设置于刺激器内而非体外充电器内，对体外充电器的配置要求较低，使得体外充电器的结构较为紧凑，有利于朝小型化发展。

10、另一方面，每个定位线圈的中心与刺激器的充电线圈的中心的距离相等，当磁场强度信息指示一个定位线圈的磁场强度时(该定位线圈可以设置在充电线圈的中心的任意一侧)，通过该定位线圈的磁场强度反映出发射线圈和充电线圈的某一侧的相对位置关系，从而判断体外充电器是否对准；当磁场强度信息指示多个定位线圈的磁场强度时，只需比较每个定位线圈的磁场强度，即可反映发射线圈和充电线圈之间的相对位置关系，从而判断体外充电器是否对准，这种方式计算量较小，响应速度较快，可以大大提升对准过程的效率。

11、在一些可选的实施例中，所述第一控制器还被配置成：

12、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈满足所述对准条件时，控制所述显示组件在预设区域内具有预设显示状态，用于提示用户所述体外充电器已对准。

13、该技术方案的有益效果在于：当发射线圈和充电线圈满足对准条件时，可以控制显示组件在预设区域内具有预设显示状态(例如当显示组件包括显示灯时，控制所有显示灯的亮度相同，或者，当显示组件包括显示屏时，控制显示屏的显示内容为“体外充电器已对准”的文字信息)，从而提示用户体外充电器已对准。

14、在一些可选的实施例中，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的n个定位线圈的磁场强度，所述对准条件包括以下一个或多个：n个所述定位线圈的最小磁场强度不小于第一预设强度；n个所述定位线圈的最大磁场强度与最小磁场强度的差值不大于预设差值。

15、该技术方案的有益效果在于：一方面，当n个定位线圈的最小磁场强度不小于第一预设强度时，n个定位线圈的磁场强度均较大，表明体外充电器的发射线圈较为接近刺激器的充电线圈，以此作为对准条件，满足对准条件时，充电效率较高；另一方面，当n个定位线圈的最大磁场强度与最小磁场强度的差值不大于预设差值时，每个定位线圈的磁场强度都比较平均，不会过大或者过小，表明发射线圈相对于充电线圈的中心的偏移较小，以此作为对准条件，满足对准条件时，对准效果较好。

16、在一些可选的实施例中，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的n个定位线圈的磁场强度，所述显示组件包括与n个所述定位线圈一一对应的n个显示灯；

17、所述第一控制器被进一步配置成采用如下方式控制所述显示组件的显示状态：

18、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，获取每个所述显示灯的显示参数；

19、基于每个所述显示灯的显示参数，生成控制指令并分别发送至对应的显示灯，以使n个所述显示灯在所述预设区域内具有多种显示状态。

20、该技术方案的有益效果在于：显示组件可以是与定位线圈一一对应的显示灯，当体发射线圈与充电线圈不满足对准条件时，可以基于磁场强度信息，获取每个显示灯的显示参数，具体而言，定位线圈的磁场强度不同，对应的显示灯的显示参数也不同，使得n个显示灯在预设区域内具有多种显示状态，用户可以通过n个显示灯的不同显示状态较为直观地了解到体外充电器没有对准的情况。

21、在一些可选的实施例中，每个所述显示灯的显示参数包括以下一个或多个：开关状态；亮度；颜色；闪烁频率。

22、该技术方案的有益效果在于：当显示参数包括开关状态时，可以通过控制每个显示灯的点亮与熄灭，使n个显示灯在预设区域内具有多种显示状态(部分显示灯点亮，部分显示灯熄灭)；当显示参数包括亮度时，可以通过控制每个显示灯的电流，使n个显示灯在预设区域内具有多种显示状态(部分显示灯亮度较高，部分显示灯亮度较低)；当显示参数包括颜色时，可以通过控制每个显示灯的颜色，使n个显示灯在预设区域内具有多种显示状态(例如部分显示灯颜色为红色，部分显示灯颜色为白色)；当显示参数包括闪烁频率时，可以通过控制每个显示灯的闪烁频率，使n个显示灯在预设区域内具有多种显示状态(例如部分显示灯闪烁，部分显示灯不闪烁)。

23、在一些可选的实施例中，每个所述显示灯的显示参数包括开关状态；

24、所述第一控制器被进一步配置成采用如下方式获取每个所述显示灯的显示参数：

25、基于所述磁场强度信息，计算得到磁场强度参考值，所述磁场强度参考值是n个所述定位线圈的磁场强度的平均数；

26、当所述定位线圈的磁场强度不小于所述磁场强度参考值时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为开启；

27、当所述定位线圈的磁场强度小于所述磁场强度参考值时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为关闭。

28、该技术方案的有益效果在于：显示参数包括开关状态时，可以根据磁场强度信息，计算得到磁场强度参考值，通过比较每个定位线圈的磁场强度和磁场强度参考值，判断定位线圈的磁场强度相比于平均数是偏大还是偏小，以此来控制对应的显示灯的开关状态。

29、当定位线圈的磁场强度不小于磁场强度参考值时，控制对应的显示灯点亮，当定位线圈的磁场强度小于磁场强度参考值时，控制对应的显示灯熄灭，用户可以通过每个显示灯的开关状态直观了解到对应的每个定位线圈的磁场强度大小，以此为参考对体外充电器进行移动，从而实现体外充电器与刺激器的快速对准。

30、在一些可选的实施例中，每个所述显示灯的显示参数包括亮度；

31、所述第一控制器被进一步配置成采用如下方式获取每个所述显示灯的显示参数：

32、基于所述磁场强度信息，检测每个所述定位线圈的磁场强度是否大于第二预设强度；

33、当所述定位线圈的磁场强度不小于第二预设强度时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为第一亮度；

34、当所述定位线圈的磁场强度小于第二预设强度时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为第二亮度。

35、该技术方案的有益效果在于：显示参数包括亮度时，可以通过比较每个定位线圈的磁场强度和第二预设强度，判断定位线圈的磁场强度相比于第二预设强度是偏大还是偏小，以此来控制对应的显示灯的亮度。

36、当定位线圈的磁场强度不小于第二预设强度时，控制对应的显示灯的亮度为第一亮度，当定位线圈的磁场强度小于第二预设强度时，控制对应的显示灯的亮度为第二亮度，用户可以通过每个显示灯的亮度直观了解到对应的每个定位线圈的磁场强度大小，以此为参考对体外充电器进行移动，从而实现体外充电器与刺激器的快速对准。

37、在一些可选的实施例中，所述显示组件包括光源、透光环、遮罩以及用于驱动所述遮罩的驱动组件；

38、所述第一控制器被进一步配置成采用如下方式控制所述显示组件的显示状态：

39、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，获取所述透光环的遮挡位置信息；

40、基于所述透光环的遮挡位置信息，控制所述驱动组件驱动所述遮罩，以使所述透光环被所述遮罩部分遮挡，从而在所述预设区域内部分透光、部分不透光。

41、该技术方案的有益效果在于：显示组件可以包括光源、透光环、遮罩以及驱动组件，透光环可以使光源发生透射，遮罩可以在驱动组件的驱动下对透光环进行遮挡。

42、当体外充电器不满足对准条件时，可以基于磁场强度信息，获取透光环的遮挡位置信息，具体而言，定位线圈的磁场强度不同，透光环对应的遮挡位置信息不同，使得透光环被遮罩部分遮挡，从而在预设区域内部分透光、部分不透光，用户可以通过透光环被遮罩部分遮挡的情况较为直观地了解到体外充电器没有对准的情况。

43、在一些可选的实施例中，所述显示组件包括显示屏；

44、所述第一控制器被进一步配置成采用如下方式控制所述显示组件的显示状态：

45、基于所述磁场强度信息，获取所述显示屏对应的显示内容，所述显示内容用于指示以下一个或多个：每个所述定位线圈的磁场强度信息；所述体外充电器的参考移动方向；

46、利用所述显示屏在所述预设区域内显示所述显示内容；

47、其中，所述显示内容的形式包括以下一个或多个：文本；图像；视频。

48、该技术方案的有益效果在于：显示组件可以包括显示屏，当发射线圈和充电线圈不满足对准条件时，可以基于磁场强度信息，获取显示屏对应的显示内容，具体而言，定位线圈的磁场强度不同，显示屏对应的显示内容不同，用户可以通过显示屏的显示内容较为直观地了解到体外充电器没有对准的情况。

49、在一些可选的实施例中，所述第一控制器还被配置成：

50、向用户设备发送所述显示内容。

51、该技术方案的有益效果在于：在体外充电器的对准过程中，用户可能不方便长时间低头查看体外充电器的显示屏，通过将显示内容发送至用户设备(例如是手机、计算机、平板电脑、智能穿戴设备等)，使得用户可以利用用户设备查看显示内容，从而了解到体外充电器没有对准的情况。

52、在一些可选的实施例中，所述第一控制器还被配置成：

53、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，控制音频播放装置播放音频提示信息；

54、其中，所述音频提示信息用于指示以下一个或多个：每个所述定位线圈的磁场强度信息；所述体外充电器的参考移动方向。

55、该技术方案的有益效果在于：在体外充电器的对准过程中，用户可能不方便长时间低头查看体外充电器的显示组件的显示状态，可以通过音频播放装置(例如扬声器)播放音频提示信息，具体而言，定位线圈的磁场强度不同，音频播放装置对应的音频提示信息不同，用户可以通过音频播放装置对应的音频提示信息较为直观地了解到体外充电器没有对准的情况。

56、在一些可选的实施例中，所述第一控制器还被配置成：

57、当检测到所述体外充电器与所述刺激器的距离小于所述预设距离时，断开所述刺激器与程控设备的通信连接。

58、该技术方案的有益效果在于：当利用体外充电器为刺激器充电时，体外充电器与刺激器处于通信连接的状态，此时断开刺激器与程控设备的通信连接，可以避免信号干扰，实现充电不程控的效果，避免充电影响远程程控。

59、第二方面，本技术提供了一种刺激器，所述刺激器用于植入于患者体内，所述刺激器包括第二控制器、用于与体外充电器的发射线圈耦合以实现能量传递的充电线圈以及用于辅助定位的n个定位线圈，每个所述定位线圈的中心与所述刺激器的充电线圈的中心的距离相等，n是大于1的整数；

60、所述第二控制器被配置成：

61、当检测到所述体外充电器与所述刺激器的距离小于预设距离时，获取所述刺激器的磁场强度信息，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的至少一个定位线圈的磁场强度；

62、基于所述磁场强度信息，检测所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈是否满足对准条件；

63、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，控制所述体外充电器的显示组件在预设区域内具有多种显示状态，用于提示用户所述体外充电器未对准。

64、在一些可选的实施例中，所述第二控制器还被配置成：

65、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈满足所述对准条件时，控制所述显示组件在预设区域内具有预设显示状态，用于提示用户所述体外充电器已对准。

66、在一些可选的实施例中，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的n个定位线圈的磁场强度，所述对准条件包括以下一个或多个：n个所述定位线圈的最小磁场强度不小于第一预设强度；n个所述定位线圈的最大磁场强度与最小磁场强度的差值不大于预设差值。

67、在一些可选的实施例中，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的n个定位线圈的磁场强度，所述显示组件包括与n个所述定位线圈一一对应的n个显示灯；

68、所述第二控制器被进一步配置成采用如下方式控制所述显示组件的显示状态：

69、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，获取每个所述显示灯的显示参数；

70、基于每个所述显示灯的显示参数，生成控制指令并分别发送至对应的显示灯，以使n个所述显示灯在所述预设区域内具有多种显示状态。

71、在一些可选的实施例中，每个所述显示灯的显示参数包括以下一个或多个：开关状态；亮度；颜色；闪烁频率。

72、在一些可选的实施例中，每个所述显示灯的显示参数包括开关状态；

73、所述第二控制器被进一步配置成采用如下方式获取每个所述显示灯的显示参数：

74、基于所述磁场强度信息，计算得到磁场强度参考值，所述磁场强度参考值是n个所述定位线圈的磁场强度的平均数；

75、当所述定位线圈的磁场强度不小于所述磁场强度参考值时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为开启；

76、当所述定位线圈的磁场强度小于所述磁场强度参考值时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为关闭。

77、在一些可选的实施例中，每个所述显示灯的显示参数包括亮度；

78、所述第二控制器被进一步配置成采用如下方式获取每个所述显示灯的显示参数：

79、基于所述磁场强度信息，检测每个所述定位线圈的磁场强度是否大于第二预设强度；

80、当所述定位线圈的磁场强度不小于第二预设强度时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为第一亮度；

81、当所述定位线圈的磁场强度小于第二预设强度时，确定所述定位线圈对应的显示灯的显示参数为第二亮度。

82、在一些可选的实施例中，所述显示组件包括光源、透光环、遮罩以及用于驱动所述遮罩的驱动组件；

83、所述第二控制器被进一步配置成采用如下方式控制所述显示组件的显示状态：

84、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，获取所述透光环的遮挡位置信息；

85、基于所述透光环的遮挡位置信息，控制所述驱动组件驱动所述遮罩，以使所述透光环被所述遮罩部分遮挡，从而在所述预设区域内部分透光、部分不透光。

86、在一些可选的实施例中，所述显示组件包括显示屏；

87、所述第二控制器被进一步配置成采用如下方式控制所述显示组件的显示状态：

88、基于所述磁场强度信息，获取所述显示屏对应的显示内容，所述显示内容用于指示以下一个或多个：每个所述定位线圈的磁场强度信息；所述体外充电器的参考移动方向；

89、利用所述显示屏在所述预设区域内显示所述显示内容；

90、其中，所述显示内容的形式包括以下一个或多个：文本；图像；视频。

91、在一些可选的实施例中，所述第二控制器还被配置成：

92、向用户设备发送所述显示内容。

93、在一些可选的实施例中，所述第二控制器还被配置成：

94、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，控制音频播放装置播放音频提示信息；

95、其中，所述音频提示信息用于指示以下一个或多个：每个所述定位线圈的磁场强度信息；所述体外充电器的参考移动方向。

96、在一些可选的实施例中，所述第二控制器还被配置成：

97、当检测到所述体外充电器与所述刺激器的距离小于所述预设距离时，断开所述刺激器与程控设备的通信连接。

98、第三方面，本技术提供了一种控制设备，用于控制体外充电器和植入患者体内的刺激器，所述体外充电器用于为所述刺激器充电，所述体外充电器包括用于发射电磁脉冲的发射线圈和用于显示的显示组件，所述刺激器包括用于与所述体外充电器的发射线圈耦合以实现能量传递的充电线圈以及用于辅助定位的n个定位线圈，每个所述定位线圈的中心与所述刺激器的充电线圈的中心的距离相等，n是大于1的整数，所述控制设备被配置成：

99、当检测到所述体外充电器与所述刺激器的距离小于预设距离时，获取所述刺激器的磁场强度信息，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的至少一个定位线圈的磁场强度；

100、基于所述磁场强度信息，检测所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈是否满足对准条件；

101、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，控制所述显示组件在预设区域内具有多种显示状态，用于提示用户所述体外充电器未对准。

102、第四方面，本技术提供了一种控制方法，用于控制体外充电器和植入患者体内的刺激器，所述体外充电器用于为所述刺激器充电，所述体外充电器包括用于发射电磁脉冲的发射线圈和用于显示的显示组件，所述刺激器包括用于与所述体外充电器的发射线圈耦合以实现能量传递的充电线圈以及用于辅助定位的n个定位线圈，每个所述定位线圈的中心与所述刺激器的充电线圈的中心的距离相等，n是大于1的整数，所述方法包括：

103、当检测到所述体外充电器与所述刺激器的距离小于预设距离时，获取所述刺激器的磁场强度信息，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的至少一个定位线圈的磁场强度；

104、基于所述磁场强度信息，检测所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈是否满足对准条件；

105、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，控制所述显示组件在预设区域内具有多种显示状态，用于提示用户所述体外充电器未对准。

106、第五方面，本技术提供了一种植入式神经刺激系统，所述植入式神经刺激系统包括植入患者体内的刺激器、体外充电器以及控制设备；

107、所述体外充电器用于为所述刺激器充电，所述体外充电器包括用于发射电磁脉冲的发射线圈和用于显示的显示组件，所述刺激器包括用于与所述体外充电器的发射线圈耦合以实现能量传递的充电线圈以及用于辅助定位的n个定位线圈，每个所述定位线圈的中心与所述刺激器的充电线圈的中心的距离相等，n是大于1的整数；

108、所述控制设备被配置成：

109、当检测到所述体外充电器与所述刺激器的距离小于预设距离时，获取所述刺激器的磁场强度信息，所述磁场强度信息用于指示所述刺激器的至少一个定位线圈的磁场强度；

110、基于所述磁场强度信息，检测所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈是否满足对准条件；

111、当检测到所述体外充电器的发射线圈与所述刺激器的充电线圈不满足所述对准条件时，基于所述磁场强度信息，控制所述显示组件在预设区域内具有多种显示状态，用于提示用户所述体外充电器未对准。

112、第六方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。