本發(fā)明涉及骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器領(lǐng)域，特別是涉及防失效的骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器及其系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

神經(jīng)電刺激和電調(diào)節(jié)技術(shù)已經(jīng)廣泛和成功地應(yīng)用于下尿路功能障礙患者，其中，對骶神經(jīng)根進行電刺激是應(yīng)用最廣泛的一種電刺激方式。骶神經(jīng)前根電刺激(SARS)配合完全性骶神經(jīng)后根切除術(shù)，經(jīng)臨床驗證可有效地提高脊髓損傷(SCI)患者的生活質(zhì)量。骶神經(jīng)電調(diào)節(jié)(SNM)無需切除神經(jīng)即可調(diào)節(jié)難治性膀胱功能障礙，其具體機制尚未完全闡明，可能是多種機制共同作用的結(jié)果，其中包括刺激骶神經(jīng)時通過傳入和/或傳出神經(jīng)抑制了逼尿肌過度活動。

恢復與重建患者的膀胱功能，對于提高生活質(zhì)量、降低死亡率具有重要意義。傳統(tǒng)處理方式(留置導尿管、間隙性清潔導尿、外接尿袋等)以及保守治療(行為治療、物理治療、藥物治療等)，并不能完全治愈大部分神經(jīng)源性下尿路功能障礙患者。對于經(jīng)保守治療失敗(無效或不能耐受)的膀胱功能障礙患者，可以使用植入式刺激器對骶神經(jīng)根進行電刺激，以達到改善膀胱功能的目的，此方法一般在改變下尿路解剖結(jié)構(gòu)的不可逆手術(shù)治療之前考慮采用。

植入式刺激器，由于植入體部分是通過手術(shù)植入到人體內(nèi)部，需要保證長時間無故障運行，一般要確保10年甚至更長時間的連續(xù)運行。骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器是一種有源電子醫(yī)療設(shè)備，其電路部分有單片機加外圍電路組成。既然是單片機，就有可能會發(fā)生單片機死機故障問題，其表現(xiàn)形式有干擾引起的振蕩器停止和程序跑飛等。為此，如何改善和保證植入式刺激器的長時間無故障運行是非常有必要研究的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供防失效的骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器及其系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器由于單片機故障而導致無法長時間運行的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)，所述骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器包括植入體內(nèi)的單片機單元，所述系統(tǒng)包括：復位單元，連接所述單片機單元，用于根據(jù)復位信號對所述單片機單元進行復位；復位信號生成單元，連接所述復位單元，用于生成所述復位信號并發(fā)送至所述復位單元。

于本發(fā)明一實施例中，所述復位信號生成單元包括：看門狗單元、和/或干簧管單元，其中，所述看門狗單元，連接所述復位單元，用于在所述單片機單元的程序運行出現(xiàn)錯誤時，生成復位信號；所述干簧管單元，連接所述復位單元，用于在受到體外的磁力作用時導通，從而產(chǎn)生復位信號。

于本發(fā)明一實施例中，所述干簧管單元包括：第一電阻、第二電阻、電容、第一二極管、和干簧管，其中，第一電阻的一端連接正極，另一端分別連接干簧管、電容、及所述復位單元；干簧管的另一端連接第二電阻，電容的另一端連接第一二極管的陰極；第二電阻的另一端接地，第一二極管的陽極接地。

于本發(fā)明一實施例中，所述干簧管單元還包括：第二二極管、第三電阻，其中，第二二極管的陽極連接第一二極管的陰極；第三電阻的一端連接第二二極管的陰極，另一端接地。

于本發(fā)明一實施例中，當所述系統(tǒng)包括所述干簧管單元時，所述系統(tǒng)還包括：磁化單元，用于在體外對所述干簧管單元產(chǎn)生磁力作用。

于本發(fā)明一實施例中，所述磁化單元包括：磁鐵。

于本發(fā)明一實施例中，所述單片機單元運行出錯包括以下情況中的一種或多種組合：情況1)振蕩器停止振蕩，包括：電源電壓不穩(wěn)或由干擾引起的振蕩器停振；情況2)由電源電壓不穩(wěn)或干擾引起的程序跑飛。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器，包括：單片機單元，設(shè)置于體內(nèi)；如上所述的防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的方法，應(yīng)用于如上所述的防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)，其中，當所述系統(tǒng)包括所述看門狗單元時，所述方法包括：方式1)和/或方式2)，所述方式1)：所述單片機單元通過正常運行的循環(huán)體程序?qū)λ隹撮T狗單元進行喂狗，從而防止所述看門狗單元產(chǎn)生第一復位信號；所述方式2)：當循環(huán)體程序連續(xù)運行的時間達到預(yù)設(shè)閾值時，所述單片機單元向所述復位單元發(fā)送第一復位信號，以令所述復位單元對所述單片機單元進行復位；當所述系統(tǒng)包括所述干簧管單元時，所述方法包括：方式3)，所述方式3)：所述干簧管單元受到體外的磁力作用導通，從而產(chǎn)生第二復位信號。

于本發(fā)明一實施例中，當所述系統(tǒng)包括所述看門狗單元和所述干簧管單元時，所述方法包括方式4)或方式5)：所述方式4)：所述復位單元收到所述第一復位信號和所述第二復位信號中的任一種時，對所述單片機單元進行復位；所述方式5)：所述復位單元收到所述第一復位信號和所述第二復位信號時對所述單片機單元進行復位。

如上所述，本發(fā)明的防失效的骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器及其系統(tǒng)及方法，通過復位信號生成單元的復位信號，令復位單元對骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器進行復位，從而保證骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器的長時間無故障運行。除此之外，本發(fā)明的復位機制在對骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器進行保護的過程中，并不會對其原本的功能產(chǎn)生影響或干擾，也就是說，即便復位機制損壞了骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器也能夠正常運行。

附圖說明

圖1A顯示為本發(fā)明一實施例的防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1B顯示為本發(fā)明一實施例的復位信號生成單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明一實施例的干簧管單元結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標號說明

100 防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)

101 復位單元

102 復位信號生成單元

1021 看門狗單元

1022 干簧管單元

+E 電源正極

R1～R3 電阻

D1～D2 二極管

C 電容

S 干簧管

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。

本發(fā)明提出多種骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器的防死機、失效的冗余設(shè)計控制方法，此處冗余的含義是指新增加的保護設(shè)計即便損壞也不會影響骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器原來功能的執(zhí)行，并且，通過新增加的保護設(shè)計可以保證原來的功能無故障執(zhí)行。本申請的保護設(shè)計涉及基于軟件強行復位和磁性開關(guān)強行復位等多種技術(shù)方案，至少具有以下特點：

1、骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器通過定時器超長定時進行強行軟件復位；

2、骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器程序通過循環(huán)體中喂狗而非通過定時器喂狗；

3、通過體外磁鐵靠近人體植入體部分所在位置，控制磁簧開關(guān)強行復位脈沖發(fā)生器的硬件電路，即冷啟動方式。

請參閱圖1A，本實施例提供一種防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)100，應(yīng)用于包含單片機單元的骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器。眾所周知，骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器是植入體內(nèi)作用的，因而單片機單元以及本發(fā)明的保護設(shè)計也都是植入體內(nèi)的。

所述系統(tǒng)100包括：連接所述單片機單元的復位單元101，以及連接所述復位單元101的復位信號生成單元102。復位信號生成單元102用于生成復位信號并發(fā)送至所述復位單元101，所述復位單元101用于根據(jù)所述復位信號對所述單片機單元進行復位。

請參閱圖1B，所述復位信號生成單元102包括看門狗單元1021，或者干簧管單元1022，或者看門狗單元1021和干簧管單元1022的組合。其中：

所述看門狗單元1021連接所述復位單元101，用于在所述單片機單元的程序運行出現(xiàn)錯誤時，生成復位信號。所述程序運行出現(xiàn)錯誤例如：振蕩器由于電源電壓不穩(wěn)或由干擾停止振蕩、由于電源電壓不穩(wěn)或干擾引起的程序跑飛等。需要說明的是，“跑飛”是因為程序隱患或外部干擾引起的誤動作，致使PC被寫入“出界”數(shù)據(jù)，跑到了RAM區(qū)，或者跑到了FLASH的空白區(qū)，此時，看門狗會引起復位，保證單片機可以重新正常工作；

所述干簧管單元1022連接所述復位單元101，用于在受到體外的磁力作用時導通，從而產(chǎn)生復位信號。例如，在體外，通過將磁鐵等具有磁化功能的單元靠近植入體內(nèi)的骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器，干簧管單元1022被磁化而導通，從而生成復位信號，發(fā)送至復位單元101，也即實現(xiàn)“冷啟動”方式。需要說明的是，平時干簧管處于常開狀態(tài)不會影響電路中的復位電路，當振蕩器受到干擾停止振蕩時，單片機及內(nèi)部看門狗電路就會失效。通過對干簧管的閉合強行引起復位電路復位，就可以恢復單片機的正常工作。

請參閱圖2，所述干簧管單元1022包括：第一電阻R1、第二電阻R2、電容C、第一二極管D1、干簧管S，其中，第一電阻R1的一端連接正極+E，另一端分別連接干簧管S、電容C、所述復位單元101(未圖示)，干簧管S的另一端連接第二電阻R2，電容C的另一端連接第一二極管D1的陰極，第二電阻R2的另一端接地，第一二極管D1的陽極接地。

為進一步保護所述單簧管單元1022，所述干簧管單元1022還包括：第二二極管D2、第三電阻R3，其中，第二二極管D2的陽極連接第一二極管D1的陰極，第三電阻R3的一端連接第二二極管D2的陰極，另一端接地。

可參閱圖1A，與上述實施例原理相似的是，本發(fā)明提供一種骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器，其應(yīng)用環(huán)境為體內(nèi)，包括：單片機單元，以及如上任一所述的防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)。由于前述實施例中的技術(shù)特征可以應(yīng)用于本實施例，因而不再重復贅述。

除此之外，本發(fā)明還提供防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的方法，應(yīng)用于如上所述的防止骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器失效的系統(tǒng)100，具體的：

當所述系統(tǒng)100僅包括所述看門狗單元1021時，所述單片機單元通過正常運行的循環(huán)體程序?qū)λ隹撮T狗單元進行喂狗，從而防止所述看門狗單元產(chǎn)生第一復位信號觸發(fā)復位單元101。當然，還可以設(shè)置喂狗的時間周期，以免循環(huán)體程序由于某些原因無法終止導致看門狗單元1021一直處于被喂的狀態(tài)，耽誤復位的執(zhí)行。當設(shè)置了時間閾值后，如果循環(huán)體程序連續(xù)運行的時間達到該預(yù)設(shè)閾值，所述單片機單元便向所述復位單元101發(fā)送第一復位信號，通知所述復位單元101對所述單片機單元進行復位；

當所述系統(tǒng)100僅包括所述干簧管單元1022時，所述干簧管單元1022受到體外的磁力作用導通，從而產(chǎn)生第二復位信號觸發(fā)復位單元101；

當所述系統(tǒng)100既包括所述看門狗單元1021又包括所述干簧管單元1022時，所述復位單元101收到所述第一復位信號和所述第二復位信號中的任一種時，便對所述單片機單元進行復位。可選的，所述復位電路101同時收到所述第一復位信號和所述第二復位信號時再對所述單片機單元進行復位，從而確?？撮T狗單元1021或干簧管單元1022一方出現(xiàn)故障。

綜上所述，本發(fā)明針對骶神經(jīng)脈沖發(fā)生器增加了軟件強行復位冗余設(shè)計及硬件強行復位冗余設(shè)計，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。