植入式神经电刺激控制装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种植入式神经电刺激控制装置、系统及方法，装置包括处理模块及输出模块，处理模块具有第一初始脉冲幅值；输出模块用于接收第一初始脉冲幅值；其中，于一调整周期内，输出模块用于将第一初始脉冲幅值调整为第一实际脉冲幅值并将第一实际脉冲幅值反馈至处理模块，处理模块用于计算目标定值与第一实际脉冲幅值之间的第一差值，当第一差值的绝对值不大于幅值阈值时，输出模块输出第一实际脉冲幅值；当第一差值的绝对值大于幅值阈值时，处理模块及输出模块调整第一实际脉冲幅值。本发明专利技术利用处理模块及输出模块的反馈式配合，实现脉冲幅值的实时调整及精确输出，一方面，提高了脉冲幅值的精度，另一方面，降低了生产难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种植入式医疗系统，尤其是涉及一种植入式神经电刺激控制装置、系统及方法。
技术介绍
植入式医疗系统近年来在医学临床上得到越来越广泛的应用，通常包括植入式神经电刺激系统(包括脑深部电刺激系统DBS，植入式脑皮层刺激系统CNS，植入式脊髓电刺系统激SCS，植入式骶神经电刺激系统SNS，植入式迷走神经电刺激系统VNS等)、植入式心脏电刺激系统(俗称心脏起搏器)、植入式药物输注系统(IDDS)等。以植入式神经电刺激系统为例，主要包括植入体内的植入式神经电脉冲发生器、延伸导线、刺激电极以及体外的控制器。其中，植入式神经电脉冲发生器通过延伸导线与刺激电极相连接，从而将植入式神经电脉冲发生器所产生的电刺激脉冲传输到刺激电极，植入式神经电脉冲发生器产生的脉冲信号由刺激电极传输至特定神经靶点进行电刺激，以治疗诸如帕金森症等病症从而使人体机能恢复到正常运作的状态。植入式脑深部电刺激系统DBS输出电刺激脉冲，电刺激脉冲有三个参数：脉冲频率、脉冲脉宽和脉冲幅值。其中，脉冲频率和脉冲脉宽的基准源为精准的晶体振荡器，其输出精度较高，而脉冲幅值来源于内部的电流基准源，由于工艺和设计的原因，需要对该电流基准源进行调校，才能使输出的脉冲幅值在规格要求的范围内。由于脉冲幅值是非反馈式输出，即使出厂时调校的很准，随着植入式脑深部电刺激系统DBS植入人体后的长期使用，后续也无法确保输出的脉冲幅值始终保持在规格要求的范围内。因此，现有技术存在如下缺陷：(1)电流基准源的调校工作耗时耗力；(2)长期使用后，非反馈式输出模式会导致脉冲幅值存在输出偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种植入式神经电刺激控制装置、系统及方法。为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种植入式神经电刺激控制装置，包括处理模块及输出模块，处理模块具有第一初始脉冲幅值；输出模块用于接收所述第一初始脉冲幅值；其中，于一调整周期内，所述输出模块用于将所述第一初始脉冲幅值调整为第一实际脉冲幅值并将所述第一实际脉冲幅值反馈至所述处理模块，所述处理模块用于计算目标定值与所述第一实际脉冲幅值之间的第一差值，当所述第一差值的绝对值不大于幅值阈值时，所述输出模块输出所述第一实际脉冲幅值；当所述第一差值的绝对值大于幅值阈值时，所述处理模块及所述输出模块调整所述第一实际脉冲幅值。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述处理模块还包括第一目标脉冲幅值，所述第一目标脉冲幅值与所述第一初始脉冲幅值之间具有函数关系，且所述目标定值与所述第一目标脉冲幅值相等。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，当所述第一差值的绝对值大于幅值阈值时，所述处理模块将所述第一目标脉冲幅值更新为第二目标脉冲幅值，所述第二目标脉冲幅值为所述第一目标脉冲幅值与所述第一差值的和值，所述处理模块及所述输出模块根据所述第二目标脉冲幅值及所述函数关系得到第二初始脉冲幅值，并利用所述第二初始脉冲幅值重复上述调整周期。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，当重复调整周期的总次数大于次数阈值或重复调整周期的总时长大于时长阈值时，所述控制装置停止工作。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述函数关系定义为所述第一初始脉冲幅值为所述第一目标脉冲幅值的0.9倍。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述目标定值与所述第一初始脉冲幅值相等。为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种植入式神经电刺激控制系统，所述系统包括刺激电极；以及如上所述的植入式神经电刺激控制装置，所述植入式神经电刺激控制装置与所述刺激电极电性连接。为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种植入式神经电刺激控制方法，包括步骤：于一调整周期内，接收第一初始脉冲幅值；调整第一初始脉冲幅值并得到第一实际脉冲幅值；计算目标定值与第一实际脉冲幅值的第一差值；判断所述第一差值的绝对值与幅值阈值的关系，当所述第一差值的绝对值不大于幅值阈值时，输出所述第一实际脉冲幅值，当所述第一差值的绝对值大于幅值阈值时，调整所述第一实际脉冲幅值。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述方法还包括步骤：提供一第一目标脉冲幅值，所述第一目标脉冲幅值与所述第一初始脉冲幅值之间具有函数关系，且所述目标定值与所述第一目标脉冲幅值相等。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，步骤“调整所述第一实际脉冲幅值”具体包括：将所述第一目标脉冲幅值更新为第二目标脉冲幅值，所述第二目标脉冲幅值为所述第一目标脉冲幅值与所述第一差值的和值；根据所述第二目标脉冲幅值及所述函数关系得到第二初始脉冲幅值；利用所述第二初始脉冲幅值重复执行调整周期内的步骤。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用处理模块及输出模块的反馈式配合，实现脉冲幅值的实时调整及精确输出，一方面，提高了脉冲幅值的精度，另一方面，降低了生产难度。附图说明图1是本专利技术一实施方式的植入式神经电刺激控制系统结构示意图；图2是本专利技术一实施方式的植入式神经电刺激控制装置结构框图；图3是本专利技术一实施方式的植入式神经电刺激控制方法流程图；图4是本专利技术一实施方式的植入式神经电刺激控制方法具体示例的示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。如图1所示，植入式神经电刺激系统包括医生程控仪10，脉冲发生器20，以及置于患者体内的刺激电极(未标示)。所述刺激电极可植入病人脑部靶点组织、骶神经靶点组织、脊髓神经靶点组织等。该脉冲发生器20可置于患者体外，也可置于患者体内。一般地，在置于患者体内前，可先在患者体外进行电刺激测试，待测试完毕并保存刺激参数后，可将该脉冲发生器20置于患者体内。所述医生程控仪10可与所述脉冲发生器20通信连接。所述脉冲发生器20与所述刺激电极电性连接。在本专利技术一实施方式中，所述医生程控仪10可控制并调整电刺激的脉冲幅值，并将该电刺激的脉冲幅值发送至所述脉冲发生器20。所述脉冲发生器20可下载所述电刺激的脉冲幅值，并依据所述电刺激的脉冲幅值改变所述刺激电极的输出脉冲，以观测病人对电刺激的副作用。当然，在本专利技术其他实施方式中，也可直接通过所述脉冲发生器20控制并调整电刺激的脉冲幅值，以改变所述刺激电极的输出脉冲。如图2所示，为本专利技术一实施方式的植入式神经电刺激控制装置30示意框图，所述控制装置30可为医生程控仪10和/或脉冲发生器20。在本实施方式中，所述控制装置30包括处理模块31和输出模块32，所述处理模块31具有第一初始脉冲幅值PA1，所述输出模块32用于接收所述第一初始脉冲幅值PA1，其中，于一调整周期T内，所述输出模块32用于将所述第一初始脉冲幅值PA1调整为第一实际脉冲幅值PA1’并将所述第一实际脉冲幅值PA1’反馈至所述处理模块31，所述处理模块31用于计算目标定值C与所述第一实际脉冲幅值PA1’之间的第一差值△PA1(△PA1＝C-PA1’),当所述第一差值的绝对值|△PA1|不大于幅值阈值H1(|△PA1|≤H1)时，所述输出模块32输出所述第一实际脉冲幅值PA1’；当所述第一差值的绝对值|△PA1|大于幅值阈值H1(|△PA1|>H1)时，所述处理模块31及所述输出模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植入式神经电刺激控制装置，其特征在于包括：处理模块，其具有第一初始脉冲幅值；输出模块，其用于接收所述第一初始脉冲幅值；其中，于一调整周期内，所述输出模块用于将所述第一初始脉冲幅值调整为第一实际脉冲幅值并将所述第一实际脉冲幅值反馈至所述处理模块，所述处理模块用于计算目标定值与所述第一实际脉冲幅值之间的第一差值，当所述第一差值的绝对值不大于幅值阈值时，所述输出模块输出所述第一实际脉冲幅值；当所述第一差值的绝对值大于幅值阈值时，所述处理模块及所述输出模块调整所述第一实际脉冲幅值。

【技术特征摘要】
1.一种植入式神经电刺激控制装置，其特征在于包括：处理模块，其具有第一初始脉冲幅值；输出模块，其用于接收所述第一初始脉冲幅值；其中，于一调整周期内，所述输出模块用于将所述第一初始脉冲幅值调整为第一实际脉冲幅值并将所述第一实际脉冲幅值反馈至所述处理模块，所述处理模块用于计算目标定值与所述第一实际脉冲幅值之间的第一差值，当所述第一差值的绝对值不大于幅值阈值时，所述输出模块输出所述第一实际脉冲幅值；当所述第一差值的绝对值大于幅值阈值时，所述处理模块及所述输出模块调整所述第一实际脉冲幅值。2.根据权利要求1所述的植入式神经电刺激控制装置，其特征在于，所述处理模块还包括第一目标脉冲幅值，所述第一目标脉冲幅值与所述第一初始脉冲幅值之间具有函数关系，且所述目标定值与所述第一目标脉冲幅值相等。3.根据权利要求2所述的植入式神经电刺激控制装置，其特征在于，当所述第一差值的绝对值大于幅值阈值时，所述处理模块将所述第一目标脉冲幅值更新为第二目标脉冲幅值，所述第二目标脉冲幅值为所述第一目标脉冲幅值与所述第一差值的和值，所述处理模块及所述输出模块根据所述第二目标脉冲幅值及所述函数关系得到第二初始脉冲幅值，并利用所述第二初始脉冲幅值重复上述调整周期。4.根据权利要求3所述的植入式神经电刺激控制装置，其特征在于，当重复调整周期的总次数大于次数阈值或重复调整周期的总时长大于时长阈值时，所述控制装置停止工作。5.根据权利要求2所述的植入式神经电刺激控制装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国祥，
申请(专利权)人：苏州景昱医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32