CN117045966B - 一种神经刺激器的组合模式调节方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种神经刺激器的组合模式调节方法及装置,其中,方法包括:发送测试指令至所述神经刺激器;获取所述神经刺激器发送的目标阻抗,以及所述疼痛检测设备采集的第一疼痛度,所述目标阻抗值为所述神经刺激器通过根据所述测试指令输出刺激电流时的阻抗,所述第一疼痛度为所述神经刺激器根据测试指令输出刺激电流时对患者产生的疼痛度;基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器,所述第一组合刺激指令包括至少一个用于将神经刺激器设置为恒流模式的恒流刺激指令,和至少一个用于将神经刺激器转换为恒压模式的恒压刺激指令。采用本申请实施例,可以提高患者的治疗效果。
Description
技术领域
本申请涉及医疗设备技术领域,具体涉及一种神经刺激器的组合模式调节方法及装置。
背景技术
目前,植入式神经刺激系统主要包括置于体内的神经刺激器和置于体外的能控器。能控器与神经刺激器之间可以进行射频通讯和能量传输,能控器向神经刺激器提供射频电能。在此基础上,能控器实时提供刺激脉冲指令来驱动神经刺激器的刺激电极,从而神经刺激器向患者的治疗部位施加刺激电流。
在神经刺激器输出刺激电流的过程中,可根据输出方式划分为恒流模式和恒压模式,神经刺激器处于恒流模式时输出的刺激电流不受阻抗的影响,且对患者的刺激感更小,但比恒压模式更耗电。
因此,为了节约能控器的电量,神经刺激器一般默认设置为恒压模式输出刺激电流。而在实际应用中,随着神经刺激器电极的老化,刺激电极的阻抗会发生变化,从而影响患者的治疗效果。
发明内容
本申请提供了一种神经刺激器的组合模式调节方法及装置,可以提高患者的治疗效果。
在本申请的第一方面,本申请提供了一种神经刺激器的组合模式调节方法,应用于置于患者体外的能控器,所述能控器与置于患者体内的神经刺激器以及置于所述患者体外的疼痛检测设备连接,所述能控器向所述神经刺激器提供射频电能,所述疼痛检测设备用于检测所述患者的疼痛度,所述神经刺激器的组合模式调节方法包括:
发送测试指令至所述神经刺激器;
获取所述神经刺激器发送的目标阻抗,以及所述疼痛检测设备采集的第一疼痛度,所述目标阻抗值为所述神经刺激器通过根据所述测试指令输出刺激电流时的阻抗,所述第一疼痛度为所述神经刺激器根据测试指令输出刺激电流时对患者产生的疼痛度;
基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器,所述第一组合刺激指令包括至少一个用于将神经刺激器设置为恒流模式的恒流刺激指令,和至少一个用于将神经刺激器转换为恒压模式的恒压刺激指令。
通过采用上述技术方案,发送测试指令获取神经刺激器的目标阻抗,并使用疼痛检测设备实时监测患者的疼痛反馈,还结合能控器自身的能耗情况,通过恒流刺激指令与恒压刺激指令的组合调节,确保了基本的治疗强度,还可以根据实际情况的动态优化。实现了对神经刺激器模式的主动调节,可以动态平衡治疗效果、患者舒适度与系统效率。
可选的,所述基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,包括:
根据所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值,确定恒流恒压比;
根据所述恒流恒压比,生成所述组合刺激指令。
通过采用上述技术方案,根据目标阻抗、第一疼痛度以及第一能耗值,确定恒流恒压比,并基于关键参数计算比值,从而指导后续的组合刺激指令生成,实现了对刺激模式的精确、动态调控,能够有效提高治疗效果和使用舒适度。
可选的,所述根据所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值,确定恒流恒压比,包括:
将所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值代入预设公式,得到恒流恒压比;
所述预设公式为:
式中,为恒流恒压比,其中,c表示恒流模式,v表示恒压模式;w1表示第一权重,Emax表示能控器的最大能耗值,Emin表示能控器的最小能耗值,E表示第一能耗值;w2表示第二权重;P表示第一疼痛度,Pmax表示疼痛阈值;w3表示第三权重,Z表示目标阻抗,Zrange表示理想阻抗范围宽度,Zrange为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之差,Zmid表示理想阻抗范围的中点,Zmid为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之和的一半。
通过采用上述技术方案,采用预设公式来计算恒流恒压比,该公式充分考虑了各关键参数的影响,并对各关键参数进行了量化映射和权重设定,实现了对多个因素的定量分析和整合优化。
可选的,所述将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器之后,还包括:
获取所述疼痛检测设备采集的第二疼痛度,所述第二疼痛度为所述神经刺激器根据所述第一组合刺激指令向患者输出刺激电流时产生的疼痛度;
当所述第二疼痛度大于所述疼痛阈值时,调整所述第一组合刺激指令,以及调整所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的排序,得到第二组合刺激指令,将所述第二组合刺激指令发送至所述神经刺激器,以使所述疼痛检测设备检测到的第三疼痛度小于疼痛阈值,所述第三疼痛度为所述神经刺激器根据所述第二组合刺激指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛度。
通过采用上述技术方案,发送第一组合刺激指令后,会继续监测第二疼痛反馈。若第二疼痛度高于阈值,说明当前刺激模式需要调整,否则会引起疼痛。此时需要重新评估各恒流和恒压刺激指令的数量比例及排序,生成第二组合刺激指令。可增加恒流指令的比例及排序顺序,以增强刺激强度,提供更好的治疗效果。
可选的,所述当所述第二疼痛度大于所述疼痛阈值时,调整所述第一组合刺激指令,得到第二组合刺激指令,包括:
当所述第二疼痛度大于所述疼痛阈值时,根据所述第二疼痛度调整所述第一组合刺激指令中恒流刺激指令和恒压刺激指令的比例,得到目标刺激组合指令,并将所述目标组合刺激指令发送至所述神经刺激器;
接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令,其中,所述第一反馈疼痛度为所述神经刺激器根据所述目标组合指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛感。
通过采用上述技术方案,根据第二疼痛反馈调整刺激模式比例,进行初步调整。根据多个第一反馈疼痛度,评估初步调整效果。如果反馈疼痛度下降,则初步调整正确;如果无明显改善,则需要继续调整。通过多轮的调整观察,可以更准确可靠地确定最终的第二组合刺激指令。
可选的,所述根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令,包括:
若各所述第一反馈疼痛度中存在小于或等于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,则增大所述目标组合刺激指令中的恒压刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令;
若各所述第一反馈疼痛度中不存在大于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各所述第一反馈疼痛度达到稳定,则确定所述目标组合刺激指令为所述第二组合刺激指令;
若各所述第一反馈疼痛度中不存在小于或等于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各所述第一反馈疼痛度未达到稳定,则增大所述目标组合刺激指令中的恒流刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,将调整后的目标组合刺激指令发送至所述神经刺激器,并重新执行所述接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,直至所述第一反馈疼痛度中不存在大于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,或,各所述第一反馈疼痛度达到稳定,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令。
通过采用上述技术方案,根据反馈疼痛情况,调整目标刺激组合指令的模式比例,实现精细化调节。若存在低于阈值的反馈,增大恒压比例,提供更温和刺激。若反馈稳定,则直接采用当前指令,避免过调。若反馈过高或波动大,增大恒流比例,强化刺激效果。设定明确的调节规则,提高系统智能化水平。实现平稳、渐进的闭环优化过程。
可选的,所述调整所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的排序,得到第二组合刺激指令,包括:
确定所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的第一数量;
根据所述第一数量,交叉排序各所述恒流刺激指令以及各所述恒压刺激指令,得到所述第二组合刺激指令。
通过采用上述技术方案,统计第一刺激指令中两类模式的数量。根据数量,采用交叉插入的方式重新排序。可以平滑神经刺激器的工作模式转换,有助于提升患者的舒适度。同时通过排序调整刺激强度分布,可以优化治疗方案,提高疗效。
在本申请的第二方面提供了一种神经刺激器的组合模式调节装置,其特征在于,所述装置包括:
测试指令发送模块,用于发送测试指令至所述神经刺激器;
测试数据获取模块,用于获取所述神经刺激器发送的目标阻抗,以及所述疼痛检测设备采集的第一疼痛度,所述目标阻抗值为所述神经刺激器通过根据所述测试指令输出刺激电流时的阻抗,所述第一疼痛度为所述神经刺激器根据测试指令输出刺激电流时对患者产生的疼痛度;
组合刺激指令生成模块,用于基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器,所述第一组合刺激指令包括至少一个用于将神经刺激器设置为恒流模式的恒流刺激指令,和至少一个用于将神经刺激器转换为恒压模式的恒压刺激指令。
在本申请的第三方面提供了一种计算机存储介质,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。
在本申请的第四方面提供了一种能控器,包括:处理器、存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。
综上所述,本申请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:
通过采用本申请技术方案,发送测试指令获取神经刺激器的目标阻抗,并使用疼痛检测设备实时监测患者的疼痛反馈,还结合能控器自身的能耗情况,通过恒流刺激指令与恒压刺激指令的组合调节,确保了基本的治疗强度,还可以根据实际情况的动态优化。实现了对神经刺激器模式的主动调节,可以动态平衡治疗效果、患者舒适度与系统效率。
附图说明
图1是本申请实施例提供的神经刺激系统的应用场景示意图;
图2是本申请实施例提供的一种神经刺激系统架构图;
图3是本申请实施例提供的一种神经刺激器的组合模式调节方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种神经刺激器的组合模式调节装置的架构图;
图5是本申请实施例的公开的一种能控器的结构示意图。
附图标记说明:500、能控器;501、处理器;502、存储器;503、用户接口;504、网络接口;505、通信总线。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中,“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个系统是指两个或两个以上的系统,多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
随着人口老龄化和生活方式的改变,神经系统发病率不断增加,如帕金森病、癫痫、抑郁症、焦虑症等,这些疾病对患者的身心健康和生活质量造成极大影响。而传统的治疗方法存在一定的局限性,如药物治疗、手术治疗等,存在副作用大、效果不稳定、难以控制等情况。因此,需要新的治疗方法来改善患者的症状和生活质量。
随着生物医学工程和神经科学等领域的发展,植入式医疗系统不断得到改进和创新,治疗效果和安全性得到了不断提高,成为了治疗神经系统疾病的一种重要手段,植入式电刺激技术作为一种新型的治疗手段,具有广泛的应用前景和重要的临床意义。
植入式医疗系统通常包括:植入式神经电刺激系统(Deep Brain Stimulation,DBS),植入式脑皮层电刺激系统(Cortical Neural Stimulation,CNS),植入式脊髓电刺激系统(Spinal Cord Stimulation,SCS),植入式骶神经电刺激系统(Sacral NerveStimulation,SNS)、植入式迷走神经电刺激系统(Vagus Nerve Stimulation,VNS)以及植入式心脏电刺激系统(Implantable Cardiac Stimulation System,ICSS)等,神经刺激器作为上述电刺激系统的核心成分,起着至关重要的作用。
在此基础上,本申请实施例提供了一种神经刺激器的组合模式调节方法,可用于神经刺激器电极的老化,刺激电极的阻抗变化而影响患者的治疗效果的问题,请参照图1,其示出了本申请一个实施例提供的神经神经刺激系统的应用场景示意图,如该神经神经刺激系统可以包括神经刺激器、能控器、疼痛检测设备、终端以及服务器,神经刺激器通过蓝牙模块与能控器进行无线连接,能控器通过射频天线为神经刺激器输出射频能量,以为其提供工作时的电能,此外能控器还内设有通讯模块,可通过有线或无线网络与终端以及服务器直接或间接地连接。
示例性地,如图1所示,神经刺激器置于患者体内的A部位,神经刺激器内设有刺激电极,刺激电极通过导线输出刺激电流至a治疗部位、b治疗部位以及c治疗部位进行电刺激治疗。
示例性地,终端可以是安装有神经刺激类目标应用程序的能控器,通常为医生和患者所使用。医生和患者可通过终端控制能控器,从而间接控制神经刺激器的工作,也可以获取能控器采集神经刺激器的实时运行数据,并可视化展示于医生或患者。该终端包括但不限于:安卓(Android)系统设备、苹果公司开发的移动操作系统(IOS)设备、个人计算机(PC)、全球局域网(World Wide Web,Web)设备以及智能穿戴设备(Wearable Devices,WD)等。
示例性地,服务器可以是上述神经刺激类目标应用程序的后台服务器,用于为上述能控器和终端提供后台服务。服务器可以接收并存储神经刺激器与能控器在治疗过程中的各方面数据,从而可对患者的病情进行汇总和分析。服务器可以是一台服务器,也可以是由多台服务器组成的服务器集群,或者是一个云计算服务中心,服务器可以通过有线或无线网络与能控器以及终端进行通信。
需要说明的是,图1介绍神经刺激器在人体的植入位置,以及其中各个治疗部位的举例的方式仅是示例性地,在可能的实施方式中,神经刺激器具体植入人体的位置,以及刺激电极输出刺激电流对应的治疗位置,需要根据神经刺激器的具体类型以及患者的病情确定。
进一步地,如图1所示,疼痛检测设备C可以包括红外光谱成像(fNIRS)设备,通常是以帽子或头带的形式佩戴在患者的头部。采用fNIRS技术结合机器学习算法,可以结合患者的主观感受量化估计患者在接受神经刺激器治疗过程中的疼痛度。
示例性地,可以使用fNIRS设备收集患者在处于不同疼痛状态时脑活动的fNIRS数据。同时收集患者的主观疼痛评分。进一步从fNIRS数据中提取脑区的活动强度、活动模式等数据特征,将这些数据特征连同患者的主观疼痛评分输入至疼痛度估计模型,并不断迭代训练该模型,得到训练完成的疼痛度估计模型,并将该疼痛度估计模型集成于疼痛检测设备中。
上述实施例对本申请实施例提供的神经神经刺激系统的应用场景做了相应的介绍,为了使本领域的技术人员更好地理解本申请实施例提供的神经刺激方法的原理,下面对神经刺激器之间的信息传递过程进行说明,请参照图2,图2示出了本申请实施例提供的一种神经神经刺激系统架构图。
如图2所示,能控器中包括第一处理器、加速度计以及陀螺仪。当能控器佩戴在患者身上时,加速度计和陀螺仪用于实时采集用户的活动状态数据,并传输至第一处理器。第一处理器用于根据采集到的活动状态数据,确定患者所处的姿。神经刺激器中的第二处理器,主要用于接收能控器输入的控制指令,并将控制指令转换为对应的参数,并该参数控制刺激电极输出刺激电流。
其中,神经刺激器和能控器两者之间的信息交互主要是通过蓝牙模块实现,神经刺激器中的第二处理器通过第一蓝牙模块接收能控器通过第二蓝牙模块发送的刺激指令,第二处理器可通过自带的模数转换器将刺激指令从模拟量转换为数字量,从而对刺激脉冲指令进行数据处理分析,生成刺激波形,并通过自带的数模转换电路将刺激波形从数字电压信号转换为模拟电压信号。当刺激指令为电压参数时,第二处理器将该模拟电压信号输出至比例放大电路,以对其进行电压参数的调整,得到电压刺激波形,并输出至电极控制电路;当刺激指令为电流参数时,第二处理器将该模拟电压信号转换为模拟电流信号,得到电流刺激波形,并输出至电极控制电路。电极控制电路可根据刺激波形配置刺激电极的开关状态以及电极方向,从而控制刺激电极对治疗部位输出刺激电流。
进一步地,神经刺激器还设置有检测模块,检测模块可获取刺激电极的运行参数,并将运行参数以第二处理器—第一蓝牙模块—第二蓝牙模块—第一处理器之间的传输路径传输至能控器,能控器可通过外部通讯模块将运行参数传输至终端和/或服务器,进而可通过能控器将神经刺激器的运行信息反馈至终端与服务器。
此外,本申请实施例提供的神经刺激系统中的神经刺激器不需要额外安装电池供电,只需要能控器向其输出射频信号,便可满足神经刺激器的工作电能,从而进一步减小神经刺激器的体积。
具体的,能控器通过第二射频天线向神经刺激器中的第一射频天线发送射频信号,第一射频天线将接收到的射频信号输入至阻抗匹配电路。阻抗匹配电路用于调整电路中的阻抗,使得射频信号和电路之间的阻抗相匹配,从而降低信号在传输过程中由于信号反射造成的能量损失,进而提高信号传输的效率和质量。射频信号经过阻抗匹配电路后,输入至整流储能电路。整流储能电路用于将射频信号转换为电能并储存,以持续为第二处理器提供电能。
上述对本申请实施例提供的神经神经刺激系统的架构,以及该架构下各端的运行原理进行了说明,在上述实施例的基础上,进一步地,请参考图3,特提出了一种神经刺激器的组合模式调节方法的流程示意图,该方法可依赖于计算机程序实现,可依赖于单片机实现,也可运行于神经神经刺激系统上,该计算机程序可集成在上述神经刺激器、能控器、终端、疼痛检测设备以及服务器的目标应用程序中,也可作为独立的工具类应用运行,具体的,该方法包括步骤301至步骤303,上述步骤如下:
步骤301:发送测试指令至神经刺激器。
由于植入式神经刺激器在使用一段时间后,其刺激电极可能会发生老化。这种老化可能是由于生物腐蚀、电极材料的退化,或者是患者体内环境的影响,从而可能导致电极的阻抗发生改变。阻抗的改变可能会影响神经刺激器的效用和电流的传输,需要调整神经刺激器输出刺激电流以达到同样的治疗效果。
因此,需要通过测试指令获取神经刺激器中刺激电极的阻抗状态,从而设置调整神经刺激器输出刺激电流的方式,其中,测试指令本申请实施例中可以理解为指挥神经刺激器执行输出刺激电流功能的代码。
示例性地,能控器向神经刺激器发送测试指令。神经刺激器中的第二处理器可读取该测试指令中的刺激参数,从而根据刺激参数生成刺激波形,进而可通过控制刺激电极根据该刺激波形向患者的治疗部位输出刺激电流。
从刺激波形形状的角度考虑,刺激波形主要由前向波形和后向波形组成,其中,前向波形指的是神经电刺激治疗中,用于产生治疗效果的电信号波形,由于在该过程中会释放电荷,因此需要输出与前向波形相反的后向波形进行电荷中和,从而达到患者体内的电荷平衡。
其中,构成刺激波形形状的主要有波形幅度和波形脉宽两个参数,波形幅度指的是刺激电极输出刺激电流的大小,波形脉宽指的是输出刺激电流的时间宽度。在本申请实施例中,将前向波形的参数分别定义为前向波形幅度与前向波形脉宽;对应的,将后向波形的参数分别定义为后向波形幅度与后向波形脉宽。假设一个刺激波形只由一个前向波形和一个后向波形构成,则该刺激波形的刺激周期为前向波形脉宽与后向波形脉宽之和。由于后向波形需要中和前向波形释放的电荷,则可以推断出前向波形脉宽*前向波形幅度=后向波形脉宽*后向波形幅度。
进一步地,通过改变前向波形脉宽和后向波形脉宽,即可改变神经刺激器输出刺激电流的频率,而根据输出刺激电流的频率可以划分为被动平衡模式和主动平衡模式。
在神经刺激器处于主动平衡模式下,其输出刺激电流的频率是可控的,即可通过调整后向波形的后向波形脉宽和后向波形幅度,以中和前向波形产生的电荷。
在神经刺激器处于被动平衡模式下,可控制刺激电极组内的电极以电极短接的方式,使得前向波形产生的电荷自动消除。因此,处于被动平衡模式下的神经刺激器输出刺激电流的频率较低且不可控。
此外,根据输出刺激电流的方式可以划分为恒流模式和恒压模式。
其中,当神经刺激器处于恒流模式下,神经刺激器会维持一个恒定的电流输出,不受阻抗影响。因此,如果刺激电极与治疗部位的阻抗发生变化,刺激电流的强度会保持不变。使得刺激更加稳定,并减少由于阻抗变化导致的疼痛或不适。然而,恒流模式通常需要更高的电压来驱动电流,这可能导致电池耗电量更快。
当神经刺激器处于恒压模式下,神经刺激器会维持一个恒定的电压输出。如果阻抗发生变化,电流也会相应地变化,可能会导致患者感到疼痛或不适的增加。然而,恒压模式通常需要较低的电压来驱动电流,因此相比于恒流模式耗电量更小。
步骤302:获取神经刺激器发送的目标阻抗,以及疼痛检测设备采集的第一疼痛度,目标阻抗值为神经刺激器通过根据测试指令输出刺激电流时的阻抗,第一疼痛度为神经刺激器根据测试指令输出刺激电流时对患者产生的疼痛度。
如图2所示的检测模块中可设置有电压检测器,在刺激电极输出检测电流时,第二处理器可获取电压检测器采集的刺激电极输出检测电流时的多个检测电压。第二处理器可对多个检测电压按照大小的顺序进行排序,然后去除其中偏差较大的检测电压,得到预处理后的检测电压。再分别将多个所述预处理后的检测电压代入所述阻抗计算公式,得到对应的多个阻抗值。
阻抗计算公式为:
式中,RES为阻抗值,V1为正极电压,V2为负极电压,I为检测电流值,A为校正系数。
具体的,每个检测电压可以理解为是电极组的检测电压值,而电极组由至少两个电极构成,将其中正电极的电压定义为正极电压V1,负电极的电压定义为负极电压V2。由于采用不同硬件电路其中芯片的硬件参数不同,为了消除硬件带来的偏差,采用校正系数对结果进行校正。
进一步地,能控器的第一处理器可直接获取神经刺激器第二处理器计算得到的阻,并作为目标阻抗。通过针对目标阻抗,控制神经刺激器向患者的治疗部位输出刺激电流可以提高对于患者的治疗效果。除了考虑治疗效果之外,还应该考虑对神经刺激器输出刺激电流对患者的疼痛度。
具体地,在能控器向神经刺激器发出检测指令后,置于患者头部的疼痛检测设备会继续检测患者的疼痛度。疼痛检测设备检测到的第一疼痛度,即表示神经刺激器根据检测指令输出刺激电流后,对患者产生的疼痛程度。
步骤303:基于目标阻抗、第一疼痛度以及能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,将第一组合刺激指令发送至神经刺激器,第一组合刺激指令包括至少一个用于将神经刺激器设置为恒流模式的恒流刺激指令,和至少一个用于将神经刺激器转换为恒压模式的恒压刺激指令。
由于单一的刺激指令(恒流刺激指令或恒压刺激指令)难以平衡患者的治疗效果和舒适度。恒流模式可保证稳定的刺激强度,但容易产生疼痛;恒压模式可减轻疼痛,但治疗效果可能受阻抗影响。因此,本申请实施例提出了一种组合刺激治疗,可以组合恒流刺激指令和恒压刺激指令,达到既确保治疗效果,又兼顾患者舒适度的效果。
此外,在获取到目标阻抗和第一疼痛度之后,还可以获取能控器向神经刺激器提供射频电能时的第一能耗值,以判断是否需要限制刺激强度来减少能耗。
在一种可行的实施方式中,能控器可设置有能耗检测模块,该模块与第一处理器连接。其中可设置有电流检测电阻,用于检测能控器向神经刺激器供电时的输出电流;还可设置有电压检测电路,用于检测向神经刺激器供电时的输出电压。
第一处理器可按一定时间间隔,例如每10ms,从电流检测电阻及电压检测电路中采集一次电流值和电压值,并将两者相乘即可得到该时间点的瞬时耗能值,再进行时间累积即可获得一定时间段内的总能耗值,例如最近1分钟内的能耗值。该总能耗值即为第一能耗值。
进一步地,能控器可内置有一组合指令生成模块,该模块与能控器的第一处理器连接。第一处理器将获取到的目标阻抗、第一疼痛度以及第一能耗值传输至组合指令生成模块,并根据上述信息生成第一组合刺激指令。
组合指令生成模块可包含有指令生成单元以及指令排序单元。指令生成单元可基于目标阻抗、第一疼痛度以及第一能耗值,确定本次需要输出的恒流刺激指令数量与恒压刺激指令数量。示例性地,若第一疼痛度高于疼痛阈值,则可相应地增加恒压刺激指令的数量,以增加刺激强度,提高治疗效果。
进一步地,指令排序单元可对生成的恒流刺激指令与恒压刺激指令进行交替排序,以平滑转换神经刺激器的工作模式。排序完成后,即可输出排序后的刺激指令,将其发送至神经刺激器,作为第一组合刺激指令使用。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤303:基于目标阻抗、第一疼痛度以及能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令还可以包括以下步骤:
步骤401:根据目标阻抗、第一疼痛度以及第一能耗值,确定恒流恒压比。
其中,恒流恒压比在本申请实施例中可以理解为组合刺激指令中,恒流刺激指令和恒压刺激指令的数量之比。在一种可行的实施方式中,可将目标阻抗、所述第一疼痛度以及第一能耗值代入预设公式,得到恒流恒压比。
其中,预设公式为:
式中,为恒流恒压比,其中,c表示恒流模式,v表示恒压模式;w1表示第一权重,Emax表示能控器的最大能耗值,Emin表示能控器的最小能耗值,E表示第一能耗值;w2表示第二权重;P表示第一疼痛度,Pmax表示疼痛阈值;w3表示第三权重,Z表示目标阻抗,Zrange表示理想阻抗范围宽度,Zrange为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之差,Zmid表示理想阻抗范围的中点,Zmid为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之和的一半。
其中,第一权重、第二权重以及第三权重分别表示对能控器的能耗、患者的疼痛度以及阻抗(治疗效果)的重视程度,其取值范围通常为0-1,可以根据实际需求进行设计。
公式中的第一部分代表能控器输出刺激电流过程中的能耗项,第一能耗值越大,该公式的值较小,反之越大;公式中的第二部分/>代表患者在治疗过程中的疼痛度项,由于该部分前面带负号,因此,第一疼痛度越大,该部分的值越小,反之越大;公式中的第三部分/>代表阻抗对治疗效果的影响项,Z接近Zmid时接近0,而在Z远离Zmid时,该项值会变得很大。因此,这个公式的值会在阻抗处于理想范围时最大,而在阻抗过高或过低时变小,同时将(Z-Zmid)2设置为平方项,使得目标阻抗Z从理想阻抗中心Zmid偏离得越远,其对整个公式的贡献就越大,因此这有助于将目标阻抗Z保持在理想的范围内,同时还可以防止该项为负数。
具体的,该预设公式的设计目的是为了反映各因素对组合模式选择的作用机制并进行数值映射。其中,目标阻抗越偏离理想阻抗范围,则增大组合刺激指令中恒流刺激指令的数量以提供更稳定的刺激强度;第一疼痛度越高,则增大恒流刺激指令的数量以减轻疼痛感;第一能耗越接近能控器的上限,则增打恒压刺激指令的数量以节省能耗。
最终得到的恒流恒压比能够综合三个因素的影响,动态确定出当前需要的恒流模式和恒压模式的比例组合,以实现对患者提供稳定治疗效果的同时兼顾患者舒适度以及能控器的耗电量。
步骤402:根据恒流恒压比,生成组合刺激指令。
具体地,在计算得到恒流恒压比后,先根据组合刺激指令中恒流刺激指令和恒压刺激指令的预设数量,结合恒流恒压比,分别生成对应数量的恒流刺激指令和恒压刺激指令,其中,各个刺激指令中还包含刺激参数等内容。将生成的刺激指令进行交替排序,使神经刺激器模式之间的转换更加平滑。排序完成后的刺激指令集合构成最终的组合刺激指令。
上述实施例对组合刺激指令的生成过程进行说明,在上述实施例的基础上,作为一种可行的实施方式,下面将对组合刺激指令的调整过程进行说明。具体的,该过程还可以包括以下步骤:
步骤501:获取疼痛检测设备采集的第二疼痛度,第二疼痛度为神经刺激器根据第一组合刺激指令向患者输出刺激电流时产生的疼痛度。
步骤502:当第二疼痛度大于疼痛阈值时,调整第一组合刺激指令,以及调整第一组合刺激指令中各恒流刺激指令与各恒压刺激指令的排序,得到第二组合刺激指令,将第二组合刺激指令发送至神经刺激器,以使疼痛检测设备检测到的第三疼痛度小于疼痛阈值,第三疼痛度为神经刺激器根据第二组合刺激指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛度。
具体的,当能控器将第一组合刺激指令发送至神经刺激器后,神经刺激器便会根据组合刺激指令,生成组合刺激波形,从而控制刺激电极根据组合刺激波形向患者的治疗部位输出刺激电流。此时,需要通过疼痛检测设备获取患者产生的疼痛度,并将其定义为第二疼痛度。第二疼痛度反映了根据第一组合刺激指令治疗后,患者实际感受到的疼痛程度。其数值大小的高低可以判断第一组合刺激指令是否合理,如果第二疼痛度大于预设的疼痛阈值,则说明第一组合刺激指令可能需要调整。
具体地,如果第二疼痛度高于疼痛阈值,则表明第一组合刺激指令无法提供足够的刺激疗效而导致患者感到疼痛。此时需要调整第一组合刺激指令中各恒流刺激指令与各恒压刺激指令的数量或排序,生成第二组合刺激指令,以增强刺激强度,提供更好的治疗效果。
例如,可以增加恒流刺激指令的数量,并优先排序恒流刺激指令,使神经刺激器输出更稳定的刺激电流,从而提高治疗效果,减轻疼痛感。将调整后的第二组合刺激指令发送给神经刺激器,然后检测患者的第三疼痛度。如果第三疼痛度低于阈值,则说明调整是有效的。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤502中:当第二疼痛度大于疼痛阈值时,调整第一组合刺激指令,得到第二组合刺激指令这一过程,具体还可以包括以下步骤:
步骤601:当第二疼痛度大于疼痛阈值时,根据第二疼痛度调整第一组合刺激指令中恒流刺激指令和恒压刺激指令的比例,得到目标刺激组合指令,并将目标组合刺激指令发送至神经刺激器。
具体地,如果第二疼痛度高于阈值,说明当前的刺激强度不足以达到满意的治疗效果。此时可以根据第二疼痛度的大小调整第一组合刺激指令中恒流刺激指令和恒压刺激指令的数量比例,生成目标刺激组合指令。例如,可以相应增加恒流刺激指令的比例,以输出更稳定的刺激强度。将调整后的目标组合刺激指令发送给神经刺激器。
通过根据疼痛反馈主动调整刺激模式比例,可以更精确地提升刺激强度,以达到减轻疼痛的目的。这种基于闭环控制的刺激调节方式,可以加速优化刺激参数以适应患者需要。
步骤602:接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各第一反馈疼痛度,调节目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为第二组合刺激指令,其中,第一反馈疼痛度为神经刺激器根据目标组合指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛感。
具体地,在神经刺激器输出目标组合刺激指令后的一段时间内,会持续接收患者的第一反馈疼痛度。根据多个第一反馈疼痛度的变化情况判断目标组合刺激指令的效果。如果反馈疼痛度整体呈下降趋势,则说明当前的目标组合刺激指令调整方向是正确的。如果反馈疼痛度无明显改善或波动过大,则需要继续调整目标组合刺激指令直至疼痛度下降稳定。最终确定出的调整后的目标组合刺激指令即为第二组合刺激指令。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤602中:根据各第一反馈疼痛度,调节目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为第二组合刺激指令这一步骤,具体还可以包括以下步骤:
步骤701:若各第一反馈疼痛度中存在小于或等于疼痛阈值的第一反馈疼痛度,则增大目标组合刺激指令中的恒压刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为第二组合刺激指令。
具体地,如果在第一反馈疼痛度中存在低于阈值的样本,说明当前的刺激强度已经足以达到治疗效果,有减小刺激强度的空间。此时可以相应增大目标组合刺激指令中的恒压刺激指令所占的比例,从而降低刺激强度输出。调整后的目标组合刺激指令即确定为第二组合刺激指令。
从而,可以根据疼痛反馈的情况适当减小刺激强度,在保证治疗效果的前提下增强患者的舒适度,优化刺激模式的设定。
步骤702:若各第一反馈疼痛度中不存在大于疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各第一反馈疼痛度达到稳定,则确定目标组合刺激指令为第二组合刺激指令。
具体地,如果第一反馈疼痛度总体维持在一个稳定水平,说明当前的目标组合刺激指令已达到平衡,没有必要进行调整,可以直接作为第二组合刺激指令输出。
这避免了可能的过调,在保证治疗效果的前提下维持了神经刺激系统的稳定性。
步骤703:若各第一反馈疼痛度中不存在小于或等于疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各第一反馈疼痛度未达到稳定,则增大目标组合刺激指令中的恒流刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,将调整后的目标组合刺激指令发送至神经刺激器,并重新执行接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各第一反馈疼痛度,调节目标组合刺激指令,直至第一反馈疼痛度中不存在大于疼痛阈值的第一反馈疼痛度,或,各第一反馈疼痛度达到稳定,并将调整后的目标组合刺激指令确定为第二组合刺激指令。
具体地,如果反馈的疼痛值没有低于阈值的,并且疼痛反馈也不稳定,则说明需要进一步增加刺激强度。此时可以增大目标组合刺激指令中的恒流刺激指令所占比例,输出更稳定的刺激电流,以提高治疗强度。重复对反馈疼痛度进行调节观察,直到疼痛降低到稳定状态,则最终确定的目标组合刺激指令为第二组合刺激指令。该方式通过持续优化调节,可以快速使刺激模式适应患者的治疗需求,动态维持治疗效果与舒适度之间的平衡。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,步骤502中:调整第一组合刺激指令中各恒流刺激指令与各恒压刺激指令的排序,得到第二组合刺激指令这一过程具体还可以包括以下步骤:
步骤801:确定第一组合刺激指令中各恒流刺激指令与各恒压刺激指令的第一数量。
具体地,统计分析第一组合刺激指令中包含的恒流刺激指令和恒压刺激指令的数量,将统计得到的恒流刺激指令数量记为n1,将统计得到的恒压刺激指令数量记为n2。其中n1和n2为整数。得到各模式刺激指令的数量信息,为后续的指令排序提供依据。
步骤802:根据第一数量,交叉排序各恒流刺激指令以及各恒压刺激指令,得到第二组合刺激指令。
具体地,将n1个恒流刺激指令和n2个恒压刺激指令,根据交叉排序的规则进行重新排序。即将两个序列交替插入生成新的序列,例如原序列为[A1,A2,A3,A4]、[B1,B2,B3,B4],则交叉排序后新的序列为[A1,B1,A2,B2,A3,B3,A4,B4]。
通过交叉排序,可以获得一个平滑过渡的新序列,因此可以有效减少神经刺激器模式频繁切换可能引起的不适感。排序完成后的指令序列即为第二组合刺激指令。这种交叉排序可以平滑神经刺激器的工作模式转换,有助于提升患者的舒适度。同时通过排序调整刺激强度分布,可以优化治疗方案,提高疗效。
本申请实施例还提供了一种神经刺激器的组合模式调节装置,所述装置包括:测试指令发送模块、测试数据获取模块以及组合刺激指令生成模块,其中:
测试指令发送模块,用于发送测试指令至所述神经刺激器;
测试数据获取模块,用于获取所述神经刺激器发送的目标阻抗,以及所述疼痛检测设备采集的第一疼痛度,所述目标阻抗值为所述神经刺激器通过根据所述测试指令输出刺激电流时的阻抗,所述第一疼痛度为所述神经刺激器根据测试指令输出刺激电流时对患者产生的疼痛度;
组合刺激指令生成模块,用于基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器,所述第一组合刺激指令包括至少一个用于将神经刺激器设置为恒流模式的恒流刺激指令,和至少一个用于将神经刺激器转换为恒压模式的恒压刺激指令。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,组合刺激指令生成模块还可以包括:恒流恒压比计算单元以及组合刺激指令生成单元,其中:
恒流恒压比计算单元,用于根据所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值,确定恒流恒压比;
组合刺激指令生成单元,用于根据所述恒流恒压比,生成所述组合刺激指令。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,恒流恒压比计算单元还可以包括:恒流恒压比计算子单元,其中:
恒流恒压比计算子单元,用于将所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值代入预设公式,得到恒流恒压比;
所述预设公式为:
式中,为恒流恒压比,其中,c表示恒流模式,v表示恒压模式;w1表示第一权重,Emax表示能控器的最大能耗值,Emin表示能控器的最小能耗值,E表示第一能耗值;w2表示第二权重;P表示第一疼痛度,Pmax表示疼痛阈值;w3表示第三权重,Z表示目标阻抗,Zrange表示理想阻抗范围宽度,Zrange为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之差,Zmid表示理想阻抗范围的中点,Zmid为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之和的一半。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施方式,神经刺激器的组合模式调节装置,还可以包括:第二疼痛度获取模块以及第二组合刺激指令生成模块,其中:
第二疼痛度获取模块,用于获取所述疼痛检测设备采集的第二疼痛度,所述第二疼痛度为所述神经刺激器根据所述第一组合刺激指令向患者输出刺激电流时产生的疼痛度;
第二组合刺激指令生成模块,用于当所述第二疼痛度大于所述疼痛阈值时,调整所述第一组合刺激指令,以及调整所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的排序,得到第二组合刺激指令,将所述第二组合刺激指令发送至所述神经刺激器,以使所述疼痛检测设备检测到的第三疼痛度小于疼痛阈值,所述第三疼痛度为所述神经刺激器根据所述第二组合刺激指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛度。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施方式,第二组合刺激指令生成模块,还可以包括:目标刺激组合指令生成单元以及第二组合刺激指令生成单元,其中:
目标刺激组合指令生成单元,用于当所述第二疼痛度大于所述疼痛阈值时,根据所述第二疼痛度调整所述第一组合刺激指令中恒流刺激指令和恒压刺激指令的比例,得到目标刺激组合指令,并将所述目标组合刺激指令发送至所述神经刺激器;
第二组合刺激指令生成单元,用于接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令,其中,所述第一反馈疼痛度为所述神经刺激器根据所述目标组合指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛感。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施方式,第二组合刺激指令生成单元,还可以包括:第一子单元、第二子单元以及第三子单元,其中:
第一子单元,用于若各所述第一反馈疼痛度中存在小于或等于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,则增大所述目标组合刺激指令中的恒压刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令;
第二子单元,用于若各所述第一反馈疼痛度中不存在大于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各所述第一反馈疼痛度达到稳定,则确定所述目标组合刺激指令为所述第二组合刺激指令;
第三子单元,用于若各所述第一反馈疼痛度中不存在小于或等于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各所述第一反馈疼痛度未达到稳定,则增大所述目标组合刺激指令中的恒流刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,将调整后的目标组合刺激指令发送至所述神经刺激器,并重新执行所述接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,直至所述第一反馈疼痛度中不存在大于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,或,各所述第一反馈疼痛度达到稳定,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令。
在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施方式,第二组合刺激指令生成模块,还可以包括:第一数量确定单元以及交叉排序单元,其中:
第一数量确定单元,用于确定所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的第一数量;
交叉排序单元,用于根据所述第一数量,交叉排序各所述恒流刺激指令以及各所述恒压刺激指令,得到所述第二组合刺激指令。
需要说明的是:上述实施例提供的装置在实现其功能时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
本申请还公开一种能控器。参照图5,图5是本申请实施例的公开的一种能控器的结构示意图。该能控器500可以包括:至少一个处理器501,至少一个网络接口504,用户接口503,存储器502,至少一个通信总线505。
其中,通信总线505用于实现这些组件之间的连接通信。
其中,用户接口503可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera),可选用户接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中,网络接口504可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中,处理器501可以包括一个或者多个处理核心。处理器501利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器502内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器502内的数据,执行服务器的各种功能和处理数据。可选的,处理器501可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器501可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面图和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器501中,单独通过一块芯片进行实现。
其中,存储器502可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器502包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器502可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器502可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器502可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。参照图5,作为一种计算机存储介质的存储器502中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种基于大数据的科创服务方法的应用程序。
在图5所示的能控器500中,用户接口503主要用于为用户提供输入的接口,获取用户输入的数据;而处理器501可以用于调用存储器502中存储一种基于大数据的科创服务方法的应用程序,当由一个或多个处理器501执行时,使得能控器500执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几种实施方式中,应该理解到,所披露的装置,可通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其他的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后,将容易想到本公开的其他实施方案。
本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种神经刺激器的组合模式调节方法,其特征在于,应用于置于患者体外的能控器,所述能控器与置于患者体内的神经刺激器以及置于所述患者体外的疼痛检测设备连接,所述能控器向所述神经刺激器提供射频电能,所述疼痛检测设备用于检测所述患者的疼痛度,所述神经刺激器的组合模式调节方法包括:
发送测试指令至所述神经刺激器;
获取所述神经刺激器发送的目标阻抗,以及所述疼痛检测设备采集的第一疼痛度,所述目标阻抗值为所述神经刺激器通过根据所述测试指令输出刺激电流时的阻抗,所述第一疼痛度为所述神经刺激器根据测试指令输出刺激电流时对患者产生的疼痛度;
基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器,所述第一组合刺激指令包括至少一个用于将神经刺激器设置为恒流模式的恒流刺激指令,和至少一个用于将神经刺激器转换为恒压模式的恒压刺激指令;
其中,所述基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,包括:
根据所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值,确定恒流恒压比;
根据所述恒流恒压比,生成所述组合刺激指令;
其中,所述根据所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值,确定恒流恒压比,包括:
将所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值代入预设公式,得到恒流恒压比;
所述预设公式为:
式中,为恒流恒压比,其中,c表示恒流模式,v表示恒压模式;w1表示第一权重,Emax表示能控器的最大能耗值,Emin表示能控器的最小能耗值,E表示第一能耗值;w2表示第二权重;P表示第一疼痛度,Pmax表示疼痛阈值;w3表示第三权重,Z表示目标阻抗,Zrange表示理想阻抗范围宽度,Zrange为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之差,Zmid表示理想阻抗范围的中点,Zmid为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之和的一半。
2.根据权利要求1所述的神经刺激器的组合模式调节方法,其特征在于,所述将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器之后,还包括:
获取所述疼痛检测设备采集的第二疼痛度,所述第二疼痛度为所述神经刺激器根据所述第一组合刺激指令向患者输出刺激电流时产生的疼痛度;
当所述第二疼痛度大于疼痛阈值时,调整所述第一组合刺激指令,以及调整所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的排序,得到第二组合刺激指令,将所述第二组合刺激指令发送至所述神经刺激器,以使所述疼痛检测设备检测到的第三疼痛度小于疼痛阈值,所述第三疼痛度为所述神经刺激器根据所述第二组合刺激指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛度。
3.根据权利要求2所述的神经刺激器的组合模式调节方法,其特征在于,所述当所述第二疼痛度大于所述疼痛阈值时,调整所述第一组合刺激指令,得到第二组合刺激指令,包括:当所述第二疼痛度大于所述疼痛阈值时,根据所述第二疼痛度调整所述第一组合刺激指令中恒流刺激指令和恒压刺激指令的比例,得到目标组合刺激指令,并将所述目标组合刺激指令发送至所述神经刺激器;
接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令,其中,所述第一反馈疼痛度为所述神经刺激器根据所述目标组合指令向患者输出刺激电流时对患者产生的疼痛感。
4.根据权利要求3所述的神经刺激器的组合模式调节方法,其特征在于,所述根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令,包括:
若各所述第一反馈疼痛度中存在小于或等于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,则增大所述目标组合刺激指令中的恒压刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令;
若各所述第一反馈疼痛度中不存在大于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各所述第一反馈疼痛度达到稳定,则确定所述目标组合刺激指令为所述第二组合刺激指令;
若各所述第一反馈疼痛度中不存在小于或等于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,且各所述第一反馈疼痛度未达到稳定,则增大所述目标组合刺激指令中的恒流刺激指令的数量所占比例,得到调整后的目标组合刺激指令,将调整后的目标组合刺激指令发送至所述神经刺激器,并重新执行所述接收第一时长内的多个第一反馈疼痛度,根据各所述第一反馈疼痛度,调节所述目标组合刺激指令,直至所述第一反馈疼痛度中不存在大于所述疼痛阈值的第一反馈疼痛度,或,各所述第一反馈疼痛度达到稳定,并将调整后的目标组合刺激指令确定为所述第二组合刺激指令。
5.根据权利要求2所述的神经刺激器的组合模式调节方法,其特征在于,所述调整所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的排序,得到第二组合刺激指令,包括:
确定所述第一组合刺激指令中各所述恒流刺激指令与各所述恒压刺激指令的第一数量;
根据所述第一数量,交叉排序各所述恒流刺激指令以及各所述恒压刺激指令,得到所述第二组合刺激指令。
6.一种神经刺激器的组合模式调节装置,其特征在于,所述装置包括:
测试指令发送模块,用于发送测试指令至神经刺激器;
测试数据获取模块,用于获取所述神经刺激器发送的目标阻抗,以及疼痛检测设备采集的第一疼痛度,所述目标阻抗值为所述神经刺激器通过根据所述测试指令输出刺激电流时的阻抗,所述第一疼痛度为所述神经刺激器根据测试指令输出刺激电流时对患者产生的疼痛度;
组合刺激指令生成模块,用于基于所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及能控器当前的第一能耗值,生成第一组合刺激指令,将所述第一组合刺激指令发送至所述神经刺激器,所述第一组合刺激指令包括至少一个用于将神经刺激器设置为恒流模式的恒流刺激指令,和至少一个用于将神经刺激器转换为恒压模式的恒压刺激指令;
其中,所述组合刺激指令生成模块,还用于根据所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值,确定恒流恒压比;根据所述恒流恒压比,生成所述组合刺激指令;
其中,所述组合刺激指令生成模块,还用于将所述目标阻抗、所述第一疼痛度以及所述第一能耗值代入预设公式,得到恒流恒压比;
所述预设公式为:
式中,为恒流恒压比,其中,c表示恒流模式,v表示恒压模式;w1表示第一权重,Emax表示能控器的最大能耗值,Emin表示能控器的最小能耗值,E表示第一能耗值;w2表示第二权重;P表示第一疼痛度,Pmax表示疼痛阈值;w3表示第三权重,Z表示目标阻抗,Zrange表示理想阻抗范围宽度,Zrange为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之差,Zmid表示理想阻抗范围的中点,Zmid为刺激电极的最大阻抗和最小阻抗之和的一半。
7.一种能控器,其特征在于,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,以使所述能控器执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有指令,当所述指令被执行时,执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。
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