基于多平衡刺激策略的刺激器控制方法及系统与流程

文档序号:35006535发布日期:2023-08-04 03:29阅读:24来源:国知局
本技术涉及医疗设备,具体涉及一种基于多平衡刺激策略的刺激器控制方法及系统。
背景技术
::1、植入式神经刺激(implantable neuro-stimulation)是以一定程度的电流脉冲刺激靶点神经,以调整或恢复脑部、神经或肌肉的功能,使症状得以缓解的一种方法。在临床上,多种神经疾病或精神疾病仍然缺乏有效的根治方法,患者需要多年甚至终生服药,且有一定比例的患者长期服药后会产生严重的副反应,此时植入式刺激器则成为可能的代替疗法。2、目前,植入式刺激系统主要包括置于体内的刺激器和置于体外的能控器,刺激器与能控器可进行射频通讯以及能量传输,其中,由能控器向刺激器提供射频电能,在此基础上,由能控器实时提供组合刺激脉冲指令来驱动刺激器产生组合刺激波形,从而刺激电极向患者的治疗部位施加刺激电流,从而维持刺激器的稳定运行。3、然而,现有技术通常只采用一种平衡刺激策略生成频率、波形不同的单脉冲刺激指令,从而将频率、波形不同的单脉冲刺激指令组合成为组合脉冲指令,由于不同的患者存在个体的差异性以及刺激器输出刺激电流时可能存在干扰,只采用单一的平衡刺激策略可能存在较多的不确定性,导致根据该组合脉冲刺激指令产生的组合刺激波形在治疗过程中的稳定性较差。技术实现思路1、本技术提供了基于多平衡刺激策略的刺激器控制方法及系统,可以提高组合刺激波形在治疗过程中的稳定性。2、第一方面,本技术提供了一种基于多平衡刺激策略的刺激器控制方法,其特征在于,应用于置于体内的刺激器,所述刺激器包括主处理器、协处理器以及刺激电极,所述协处理器与所述刺激电极耦接,所述刺激器与置于体外的能控器通信连接,所述能控器向所述刺激器提供射频电能,所述方法包括:3、所述主处理器响应于所述能控器发送的组合脉冲刺激指令,读取所述组合脉冲刺激指令中各单脉冲刺激指令携带的平衡刺激策略、波形参数以及各单脉冲的组合顺序,所述组合脉冲刺激指令为由至少两个平衡刺激策略不同的单脉冲组成的刺激指令;4、所述主处理器基于各所述单脉冲刺激指令携带的平衡刺激策略和波形参数,生成各所述单脉冲对应的刺激波形;5、所述主处理器根据所述组合顺序,组合各所述刺激波形,得到组合刺激波形,并将所述组合刺激波形发送至所述协处理器;6、所述协处理器根据所述组合刺激波形控制所述刺激电极向体内的治疗部位输出刺激电流。7、通过采用上述技术方案,主处理器可基于至少两个以上平衡刺激策略生成对应的组合刺激波形,;主处理器可以基于不同的平衡刺激策略,根据波形参数生成至少两个波形不同组合而成的刺激波形,不同类型的刺激波形可以激活不同的神经通路和神经反应,平衡刺激策略生成的刺激电流,可以促进神经系统的整体平衡和稳定,从而可以更好地刺激和调节神经系统的功能。此外,相比于现有技术中基于一种平衡刺激策略生成的组合刺激波形,基于多种平衡刺激策略生成组合刺激波形在治疗过程中的稳定性更强。8、可选的,所述主处理器基于各所述单脉冲刺激指令携带的平衡刺激策略和波形参数,生成各所述单脉冲对应的刺激波形,包括:9、若所述平衡刺激策略为主动平衡刺激策略,则所述主处理器根据所述波形参数中的前向波形脉宽和前向波形幅度,生成第一前向波形;10、所述主处理器基于所述主动平衡刺激策略,生成所述第一前向波形对应的第一后向波形,所述第一后向波形的后向波形脉宽小于所述前向波形脉宽,且所述第一后向波形的后向波形幅度大于所述前向波形幅度,组合所述第一前向波形与所述第一后向波形,得到所述单脉冲对应的刺激波形;11、若所述平衡刺激策略为被动平衡刺激策略,则所述主处理器根据所述波形参数中的前向波形脉宽和前向波形幅度,生成第二前向波形;12、所述主处理器基于所述被动平衡刺激策略,并根据所述第二前向波形,生成短接电极波形,组合所述第二前向波形与所述短接电极波形,得到所述单脉冲对应的刺激波形;13、若所述平衡刺激策略为对称平衡刺激策略,则所述主处理器根据所述波形参数中的前向波形脉宽和前向波形幅度,生成第三前向波形;14、所述主处理器基于所述对称平衡刺激策略,生成所述第三前向波形对应的第二后向波形,所述第二后向波形的波形脉宽等于所述第三前向波形的波形脉宽,且所述第二后向波形的波形幅度等于所述第三前向波形的波形幅度,根据所述第三前向波形脉宽和所述第二后向波形脉宽,生成静态电极波形,组合所述第三前向波形、所述第二后向波形以及所述静态电极波形,得到所述单脉冲对应的刺激波形。15、通过采用上述技术方案,主处理器可基于不同的平衡刺激策略,根据波形参数生成刺激波形,从而可适应不同治疗情况而生成符合要求的刺激波形;通过平衡刺激策略生成的刺激电流,可以促进神经系统的整体平衡和稳定,从而达到更好的治疗效果。16、可选的,所述刺激器还包括电极控制电路,所述电极控制电路分别与所述协处理器和所述刺激电极耦接,所述协处理器根据所述组合刺激波形控制所述刺激电极向体内的治疗部位输出刺激电流,包括:17、所述协处理器基于各所述刺激波形的平衡刺激策略,生成所述刺激波形对应的多个控制指令;18、所述协处理器根据所述组合顺序,分别将所述组合刺激波形中所述刺激波形对应的多个控制指令输入至所述电极控制电路;19、所述电极控制电路根据刺激波形对应的多个控制指令,控制所述刺激电极向体内的治疗部位输出所述刺激电流;20、所述协处理器重复执行所述根据所述组合顺序,分别将所述组合刺激波形中所述刺激波形对应的多个控制指令输入至所述电极控制电路的步骤,直至所用时长达到所述组合脉冲刺激指令中的治疗时长。21、通过采用上述技术方案,协处理器根据主处理器输入的组合刺激波形,生成多个控制指令,从而控制刺激电极向体内的治疗部位持续输出刺激电流,相比于现有技术中,刺激器需要根据能控器实时提供刺激脉冲指令来驱动刺激器的刺激电极输出刺激电流,其输出的刺激电流不受外部环境的信号干扰,稳定性更强。22、可选的,所述刺激波形的平衡刺激策略为主动平衡刺激策略,多个所述控制指令包括电极组方向指令、前向波形幅度指令、前向波形脉宽指令、电极方向切换指令、后向波形幅度指令以及后向波形脉宽指令;所述电极控制电路根据刺激波形对应的多个控制指令,控制所述刺激电极向体内的治疗部位输出所述刺激电流,包括:23、所述电极控制电路根据所述电极组方向指令,设置所述治疗部位对应的电极组输出第一刺激电流的电极方向;根据所述前向波形脉宽指令,设置所述电极组输出所述第一刺激电流的时长;根据所述前向波形幅度指令,控制所述电极组输出所述第一刺激电流;24、所述电极控制电路根据所述电极方向切换指令,控制所述电极组的电极方向反向;根据所述后向波形脉宽指令,设置所述电极组输出第二刺激电流的时长,所述输出第二刺激电流的时长小于所述输出所述第一刺激电流的时长;根据所述后向波形幅度指令,控制所述电极组输出第二刺激电流。25、通过采用上述技术方案,协处理器根据主动平衡刺激策略下生成的刺激波形,生成多个控制指令,从而将多个控制指令输出至电极控制电路,以使电极控制电路输出第一刺激电流和第二刺激电流,其中,第一刺激电流主要起到治疗作用,第二刺激电流用于中和第一刺激电流产生的电荷。基于主动平衡策略输出的第二刺激电流的时长小于输出第一刺激电流的时长,从而可以输出较高频率的刺激电流。26、可选的,所述刺激波形的平衡刺激策略为被动平衡刺激策略,多个所述控制指令包括电极组方向指令、前向波形幅度指令、前向波形脉宽指令、电极短接指令以及电极静态等待指令,所述电极控制电路根据第一刺激波形对应的多个控制指令,控制所述刺激电极向体内的治疗部位输出所述刺激电流,包括:27、所述电极控制电路根据所述电极组方向指令,设置所述治疗部位对应对应的电极组输出第一刺激电流的电极方向;根据所述前向波形脉宽指令,设置所述电极组输出所述第一刺激电流的时长;根据所述前向波形幅度指令,控制所述电极组输出所述第一刺激电流;28、所述电极控制电路根据所述电极静态等待指令,设置所述电极组的电极短接的时长;根据所述电极短接指令,控制所述电极组的电极短接。29、通过采用上述技术方案,协处理器根据被动平衡刺激策略下生成的刺激波形,生成多个控制指令,从而将多个控制指令输出至电极控制电路,以使电极控制电路输出起到治疗作用第一刺激电流,而通过控制电极短接中和第一刺激电流产生的电荷,从而更节省刺激器的能耗。30、可选的,所述刺激波形的平衡刺激策略为对称平衡刺激策略,多个所述控制指令包括电极组方向指令、前向波形幅度指令、前向波形脉宽指令、电极方向切换指令、后向波形幅度指令、后向波形脉宽指令,和\或电极静态等待指令,31、所述电极控制电路根据所述电极组方向指令,设置所述治疗部位对应对应的电极组输出第一刺激电流的电极方向;根据所述前向波形脉宽指令,设置所述电极组输出所述第一刺激电流的时长;根据所述前向波形幅度指令,控制所述电极组输出所述第一刺激电流;32、所述电极控制电路根据所述电极方向切换指令,控制所述电极组的电极方向反向;根据所述后向波形脉宽指令,设置所述电极组输出第二刺激电流的时长,所述输出第二刺激电流的时长等于所述第一刺激电流的时长;根据所述后向波形幅度指令,控制所述电极组输出第二刺激电流;33、和\或,34、所述电极控制电路根据所述电极静态等待指令,控制所述电极组的电极断开。35、通过采用上述技术方案,协处理器根据对称平衡刺激策略下生成的刺激波形,生成多个控制指令,从而将多个控制指令输出至电极控制电路,以使电极控制电路输出第一刺激电流和第二刺激电流,以及可通过电极静态等待指令,控制电极组的电极断开的时长,从而可灵活调节输出刺激电流的频率。36、可选的,所述刺激电极包括多个电极组,各所述电极组通过导线与对应的治疗部位连接,所述电极控制电路根据多个所述控制指令,控制所述刺激电极向体内的治疗部位输出所述刺激电流,包括:37、若所述治疗部位包括一个第一治疗部位,则所述电极控制电路根据多个所述控制指令,控制所述第一治疗部位对应的电极组向所述第一治疗部位输出所述刺激电流;38、若所述治疗部位包括多个所述第一治疗部位,则所述电极控制电路根据多个所述控制指令,控制各所述电极组按照所述组合顺序分别向对应的第一治疗部位输出所述刺激电流。39、通过采用上述技术方案,当治疗部位只包括一个第一治疗部位时,可控制所述第一治疗部位对应的电极组向所述第一治疗部位输出所述刺激电流,从而产生爆发式刺激模式,爆发式刺激的刺激强度更高,可以提高刺激神经元的兴奋性,从而产生更强的刺激效果和更好的治疗效果。40、在本技术的第二方面提供了一种刺激器控制系统,应用于置于体内的刺激器,所述刺激器包括主处理器、协处理器以及刺激电极,所述协处理器与所述刺激电极耦接,所述刺激器与置于体外的能控器通信连接,所述能控器向所述刺激器提供射频电能,其中:41、所述主处理器,用于响应于所述能控器发送的组合脉冲刺激指令,读取所述组合脉冲刺激指令中各单脉冲刺激指令携带的平衡刺激策略、波形参数以及各单脉冲的组合顺序,所述组合脉冲刺激指令为由至少两个平衡刺激策略不同的单脉冲组成的刺激指令;42、所述主处理器,还用于基于各所述单脉冲刺激指令携带的平衡刺激策略和波形参数,生成各所述单脉冲对应的刺激波形;43、所述主处理器,还用于根据所述组合顺序,组合各所述刺激波形,得到组合刺激波形,并将所述组合刺激波形发送至所述协处理器;44、所述协处理器,用于根据所述组合刺激波形控制所述刺激电极向体内的治疗部位输出刺激电流。45、在本技术的第三方面提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器、用户接口及网络接口,所述存储器用于存储指令,所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使所述电子设备执行上述的方法步骤。46、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。47、综上所述,本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:48、1、主处理器可基于至少两个以上平衡刺激策略生成对应的组合刺激波形,主处理器可以基于不同的平衡刺激策略,根据波形参数生成至少两个波形不同组合而成的刺激波形,不同类型的刺激波形可以激活不同的神经通路和神经反应,平衡刺激策略生成的刺激电流,可以促进神经系统的整体平衡和稳定,从而可以更好地刺激和调节神经系统的功能。此外,相比于现有技术中基于一种平衡刺激策略生成的组合刺激波形,基于多种平衡刺激策略生成组合刺激波形在治疗过程中的稳定性更强;49、2、主处理器与协处理器协同工作,当一方处于工作状态时,另一方可处于休息状态,相比于现有技术采用一个主处理器同时处理上述工作过程,两个处理器协同工作产生的负载量更低,可有效降低刺激器的功耗;50、3、主处理器与协处理器协同工作,可有效降低刺激器的工作功耗,还可以减少处理器的等待时间,使得整个处理过程更加高效,从而提高刺激器的处理效率;51、4、能控器通过射频天线为刺激器供能,刺激器不需要携带额外的电池,可以减小刺激器的体积;52、5、主处理器根据能控器发送的波形参数生成刺激波形,相比于现有技术中刺激器需要根据能控器实时提供刺激脉冲指令来驱动刺激器产生组合刺激波形,其产生的刺激波形过程不会因为信号干扰而中断,从而提高刺激电流输出的稳定性。当前第1页12当前第1页12
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