一種病人控制器、植入式神經刺激系統及反饋調節方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶有加速度傳感器的病人控制器，包括電源、微處理器模塊、用于與植入式神經刺激器進行無線通信的無線通信模塊，還包括用于測量病人肢體顫動值的加速度傳感器。本發明還公開了一種帶有加速度傳感器的病人控制器的植入式神經刺激系統及自動反饋調節刺激輸出方法。由加速度傳感器實時測量病人肢體顫動值，當判斷病人肢體顫動值為最小值時，植入式神經刺激器則保持當前刺激方案，當判斷病人肢體顫動值并非最小值時，植入式神經刺激器則改變刺激方案，直到病人肢體顫動值達到最小值。與現有技術相比，患者由于各種原因需要微調刺激輸出參數時，無需經常去醫院就診，方便病人使用并減輕了經濟負擔。
【專利說明】一種病人控制器、植入式神經刺激系統及反饋調節方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種植入式醫療系統，尤其涉及一種帶有加速度傳感器的病人控制器、植入式神經刺激系統及其自動反饋調節刺激輸出方法。
【背景技術】
[0002]植入式醫療系統通常包括植入式神經電刺激系統(包括腦深部電刺激DBS，植入式腦皮層刺激CNS，植入式脊髓電刺激SCS，植入式骶神經電刺激SNS，植入式迷走神經電刺激VNS等)、植入式心臟電刺激系統(俗稱心臟起搏器)、植入式藥物輸注系統(IDDS)等。
[0003]以植入式神經電刺激系統為例，主要包括植入體內的神經刺激器、電極以及體外控制器。其中，神經刺激器通過延伸導線與電極相連接，從而將神經刺激器所產生的脈沖傳輸到電極，神經刺激器產生的脈沖信號由電極傳輸至特定神經靶點進行電刺激，從而使人體機能恢復到正常運作的狀態。體外控制器包括醫生程控儀、病人控制器。
[0004]其中，醫生程控儀是醫生用來根據病人情況監控調節體內神經刺激器的輸出參數的裝置，通常一個醫生程控儀可用來控制多個神經刺激器。病人控制器和醫生程控儀可通過無線通信模式、磁性線圈或其他通信方式與神經刺激器進行通信。病人控制器是為病人配備的用來根據自己的情況控制開關或者調節體內神經刺激器的輸出參數的裝置，病人通常僅能夠在醫生設置的調節范圍內自行調節。目前無線通信模式是植入式醫療系統發展的趨勢，醫生可以使用體外控制器通過無線通信控制或查詢植入式神經刺激器的輸出參數。
[0005]現有的植入式神經刺激系統的輸出均為開環控制，即只能由患者到醫院就診時，醫生通過觀察患者的癥狀來單方面地調整治療的電刺激方案。但是，一個刺激治療方案無法覆蓋患者的平時全部生活場景。如果患者的生活作息習慣發生變化，通常都需要再次就診，由醫生再次調整電刺激方案，因此無法做到閉環控制，即植入式神經刺激器不能根據患者的病情發展變化而實時自動調節刺激輸出。

【發明內容】

[0006]針對現有技術中存在的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種帶有加速度傳感器的病人控制器、系統及自動反饋調節刺激輸出方法，能夠根據病人的需要實現自動實時調節刺激輸出。
[0007]根據本發明所提供的技術方案，一種帶有加速度傳感器的病人控制器，包括電源、微處理器模塊、用于與植入式神經刺激器進行無線通信的無線通信模塊，還包括用于測量病人肢體顫動值的加速度傳感器，所述加速度傳感器與微處理器模塊相連接。
[0008]優選地，所述加速度傳感器為3軸加速傳感器。
[0009]優選地，所述加速度傳感器用于測量病人肢體顫動值，所述微處理器模塊對所述加速度傳感器輸入的信息進行處理并控制輸出，當所述加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值并非最小值時，所述病人控制器與植入式神經刺激器無線通信發出改變當前刺激方案的命令；當所述加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值為最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出保持當前刺激方案的命令。
[0010]本發明還提供了一種植入式神經刺激系統，包括植入式神經刺激器、醫生程控儀，包括如上所述的帶有加速度傳感器的病人控制器。
[0011]本發明還提供了一種植入式神經刺激系統自動反饋調節刺激輸出方法，該植入式神經刺激系統包括植入式神經刺激器、與所述植入式神經刺激器相連接的電極、醫生程控儀、病人控制器，在所速病人控制器上設置有用于測量病人肢體顫動值的加速度傳感器，所述加速度傳感器與病人控制器的微處理器模塊相連接，所述當前加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值并非最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出改變當前刺激方案的命令；當所速加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值為最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出保持當前刺激方案的命令。
[0012]優選地，所述病人肢體顫動值的最小值的獲得包括以下步驟:
[0013]A:讀取當前加速度傳感器數據，由微處理器判斷病人是否有顫動，如無顫動則繼續讀取加速度傳感器數據；
[0014]B:如有顫動，則記錄此時顫動值并減小刺激參數；
[0015]C:由微處理器模塊判斷減小刺激參數后的顫動值是否減小，如減小則執行步驟B中的記錄此時顫動值并繼續減小刺激參數；
[0016]D:如顫動值沒有減小，則記錄下此時的顫動值并增大刺激參數；
[0017]E:由微處理模 塊判斷增大刺激參數后的顫動值是否減小，如減小則執行步驟D中的記錄此時顫動值并繼續增大刺激參數；
[0018]F:如顫動值沒有減小，則記錄此時顫動值為病人肢體最小顫動值保存當前刺激參數。
[0019]優選地，所速加速度傳感器為3軸加速傳感器。
[0020]與現有技術相比本發明的優點是:本發明的植入式神經刺激系統的輸出為閉環控制，由加速度傳感器實時測量病人肢體顫動值，當判斷病人肢體顫動值為最小值時，植入式神經刺激器則保持當前刺激方案，當判斷病人肢體顫動值并非最小值時，植入式神經刺激器則改變刺激方案，直到病人肢體顫動值達到最小值。因此與現有技術相比，患者由于各種原因需要微調刺激輸出參數時，無需經常去醫院就診，植入式神經刺激器能夠根據患者的病情發展變化及需求而實時自動調節刺激輸出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]附圖1為病人控制器與植入式神經刺激器的使用示意圖；
[0022]附圖2為本發明植入式神經刺激系統的結構示意圖；
[0023]附圖3為本發明的閉環反饋控制方法流程示意圖；
[0024]附圖4為獲取病人肢體顫動值的最小值的方法流程示意圖。
[0025]其中:
[0026]10、植入式神經刺激器；20、病人控制器；21、微處理器模塊；22、無線通信模塊；23、加速度傳感器。
【具體實施方式】[0027]下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明:
[0028]如附圖1所示，一種帶有加速度傳感器的病人控制器20，包括電源、微處理器模塊21、用于與植入式神經刺激器進行無線通信的無線通信模塊22，還包括用于測量病人肢體顫動值的加速度傳感器23，所述加速度傳感器23與微處理器模塊21相連接。
[0029]加速度傳感器用于測量病人肢體顫動值，微處理器模塊對加速度傳感器輸入的信息進行處理并控制輸出，當加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值并非最小值時，病人控制器與植入式神經刺激器無線通信發出改變當前刺激方案的命令；當加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值為最小值時，病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出保持當前刺激方案的命令。
[0030]本實施方式中的加速度傳感器為3軸加速傳感器，由于病人控制器由病人隨身攜帶，3軸加速傳感器能夠靈敏的測量到病人肢體顫動值，并將電信號傳送至病人控制器的微處理器模塊。
[0031]本發明還提供了一種植入式神經刺激系統，包括植入式神經刺激器、醫生程控儀，包括如上所述的帶有加速度傳感器的病人控制器。
[0032]以下將具體介紹本發明的帶有加速度傳感器的病人控制器及植入式神經刺激系統的自動反饋調節刺激輸出的工作原理和方法。
[0033]該植入式神經刺激系統包括植入式神經刺激器、與所述植入式神經刺激器相連接的電極、醫生程控儀、病人控制器20，在所述病人控制器上設置有用于測量病人肢體顫動值的加速度傳感器23，所述加速度傳感器23與病人控制器的微處理器模塊21相連接，所述當前加速度傳感器23測量到的病人肢體顫動值并非最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出改變當前刺激方案的命令；當所述加速度傳感器23測量到的病人肢體顫動值為最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出保持當前刺激方案的命令。·
[0034]具體地說，病人肢體顫動值的最小值的獲得包括以下步驟:
[0035]A:讀取當前加速度傳感器數據，由微處理器判斷病人是否有顫動，如無顫動則繼續讀取加速度傳感器數據，保持刺激參數不變；
[0036]B:如有顫動，則記錄此時顫動值并在醫生程控儀預設的范圍內減小刺激參數；因為對于病人來說，先往下降低刺激參數是相對安全的；
[0037]C:微處理器模塊通過與上一時刻的顫動值相比較，判斷減小刺激參數后的顫動值是否減小，如減小則執行步驟B中的記錄此時顫動值并繼續減小刺激參數；如果減小刺激參數仍能達到顫動值減小則說明病人此時并不需要較大刺激輸出，減小刺激參數有助于節約電能；
[0038]D:如顫動值沒有減小，則記錄下此時的顫動值并在醫生程控儀預設的范圍內增大刺激參數；
[0039]E:由微處理器模塊判斷增大刺激參數后的顫動值是否減小，如減小則執行步驟D中的記錄此時顫動值并繼續增大刺激參數；
[0040]F:如顫動值沒有減小，則記錄此時顫動值為病人肢體最小顫動值保存當前刺激參數。
[0041]與現有技術相比，本發明的加速度傳感器作為顫動信號輸入病人控制器實現閉環自動控制，自動調節病人體內的植入式神經刺激器的輸出參數，使得患者由于各種原因需要微調刺激輸出參數時，無需經常去醫院就診，植入式神經刺激器能夠根據患者的病情發展變化及需求而實時自動調節刺激輸出，方便病人日常使用，減輕了病人的經濟負擔。
[0042]以上對本發明的【具體實施方式】進行了描述。本文中對于本發明的描述是說明性的，因而本發明的范圍不應限制于上 述【具體實施方式】。本領域技術人員應清楚，在不脫離本發明的主旨或本質特征的情況下，對上述【具體實施方式】進行其他變形或改變，也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種帶有加速度傳感器的病人控制器，包括電源、微處理器模塊、用于與植入式神經刺激器進行無線通信的無線通信模塊，其特征在于:還包括用于測量病人肢體顫動值的加速度傳感器，所速加速度傳感器與微處理器模塊相連接。
2.根據權利要求1所述的一種帶有加速度傳感器的病人控制器，其特征在于:所述加速度傳感器為3軸加速傳感器。
3.根據權利要求1所述的一種帶有加速度傳感器的病人控制器，其特征在于:所述加速度傳感器用于測量病人肢體顫動值，所述微處理器模塊對所述加速度傳感器輸入的信息進行處理并控制輸出，當所述加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值并非最小值時，所述病人控制器與植入式神經刺激器無線通信發出改變當前刺激方案的命令；當所述加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值為最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出保持當前刺激方案的命令。
4.一種植入式神經刺激系統，包括植入式神經刺激器、醫生程控儀，其特征在于:包括如權利要求1或2或3所述的帶有加速度傳感器的病人控制器。
5.一種植入式神經刺激系統自動反饋調節刺激輸出方法，該植入式神經刺激系統包括植入式神經刺激器、與所述植入式神經刺激器相連接的電極、醫生程控儀、病人控制器，其特征在于:在所述病人控制器上設置有用于測量病人肢體顫動值的加速度傳感器，所述加速度傳感器與病人控制器的微處理器模塊相連接，所述當前加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值并非最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出改變當前刺激方案的命令；當所述加速度傳感器測量到的病人肢體顫動值為最小值時，所述病人控制器則與植入式神經刺激器無線通信發出保持當前刺激方案的命令。
6.根據權利要求5所述的一種植入式神經刺激系統自動反饋調節刺激輸出方法，其特征在于:所述病人肢體顫動值的最小值的獲得包括以下步驟: A:讀取當前加速度傳感器`數據，由微處理器判斷病人是否有顫動，如無顫動則繼續讀取加速度傳感器數據； B:如有顫動，則記錄此時顫動值并減小刺激參數； C:由微處理器模塊判斷減小刺激參數后的顫動值是否減小，如減小則執行步驟B中的記錄此時顫動值并繼續減小刺激參數； D:如顫動值沒有減小，則記錄下此時的顫動值并增大刺激參數； E:由微處理模塊判斷增大刺激參數后的顫動值是否減小，如減小則執行步驟D中的記錄此時顫動值并繼續增大刺激參數； F:如顫動值沒有減小，則記錄此時顫動值為病人肢體最小顫動值保存當前刺激參數。
7.根據權利要求5所述的一種植入式神經刺激系統自動反饋調節刺激輸出方法，其特征在于:所述加速度傳感器為3軸加速傳感器。
【文檔編號】A61N1/08GK103785105SQ201210424285
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月30日 優先權日:2012年10月30日
【發明者】朱為然 申請人:蘇州景昱醫療器械有限公司