本發(fā)明涉及植入式迷走神經(jīng)刺激系統(tǒng),特別的涉及一種迷走神經(jīng)刺激系統(tǒng)電子處方的配置系統(tǒng)。
背景技術(shù):
迷走神經(jīng)刺激器(VNS)是一種用來輔助治療藥物難治性癲癇和抑郁癥的微型可植入式器件,使用迷走神經(jīng)刺激術(shù)可以明顯改善癲癇癥狀,但由于迷走神經(jīng)刺激器是一種植入類器件,對(duì)其進(jìn)行調(diào)整的方式需要簡單化和自動(dòng)化。
美國專利申請(qǐng)US20150119956A1公開了采用可調(diào)節(jié)刺激參數(shù)組合進(jìn)行多模態(tài)刺激治療,但該治療方式需要手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置刺激參數(shù),如睡眠時(shí)可能參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確,無法察覺。。
中國專利申請(qǐng)CN102641554A公開了具有體外睡眠檢測裝置的反饋式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)及方法,該設(shè)置電刺激參數(shù)的裝置和方法為:采用判斷病人是否處于深度睡眠狀態(tài)的體外睡眠檢測裝置判斷病人處于深度睡眠狀態(tài),當(dāng)判斷為是時(shí),發(fā)出控制信號(hào)使脈沖發(fā)生器自動(dòng)減弱或停止輸出脈沖信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)反饋式自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生器的輸出脈沖信號(hào),減少功耗的浪費(fèi),從而延長了神經(jīng)電刺激系統(tǒng)的使用壽命,減輕了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
可見,目前,對(duì)迷走神經(jīng)刺激電子處方的調(diào)節(jié)還都處于開環(huán)方式,不能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的閉環(huán)設(shè)置方式,如何根據(jù)病人狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置迷走神經(jīng)刺激電子處方成為目前的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中的不足,提供一種可以根據(jù)病人狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置迷走神經(jīng)刺激器電子處方的配置系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:迷走神經(jīng)刺激器與參數(shù)采集設(shè)備,所述迷走神經(jīng)刺激器包括存儲(chǔ)器,電極,脈沖發(fā)生器,處理器和通信模塊,存儲(chǔ)器存儲(chǔ)不同患者狀態(tài)對(duì)應(yīng)的脈沖發(fā)生器參數(shù)值,脈沖發(fā)生器參數(shù)包括刺激脈沖的脈沖頻率,脈沖寬度,脈沖幅度和占空比等,通信模塊獲取參數(shù)采集設(shè)備采集的參數(shù),處理器根據(jù)參數(shù)采集設(shè)備采集的參數(shù),根據(jù)第一預(yù)設(shè)算法判斷當(dāng)前患者狀態(tài),從存儲(chǔ)器確定對(duì)應(yīng)的脈沖發(fā)生器參數(shù)值,控制電極進(jìn)行相應(yīng)刺激;所述參數(shù)采集設(shè)備包括加速度傳感器,肌電傳感器,腦電傳感器,心電傳感器,血氧飽和度采集器和眼電位傳感器中的一種或多種組合;初睡眠狀態(tài)可根據(jù)加速度傳感器,肌電傳感器和心電傳感器測量值的組合判定;深睡眠狀態(tài)可根據(jù)加速度傳感器,肌電傳感器,心電傳感器,腦電傳感器和眼電位傳感器測量值的組合判定;運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可根據(jù)加速度傳感器,肌電傳感器和心電傳感器測量值的組合判定。
進(jìn)一步的,通知參數(shù)采集設(shè)備采集心率與血氧飽和度,處理器根據(jù)采集的心率與血氧飽和度以及當(dāng)前患者狀態(tài),根據(jù)第二預(yù)設(shè)算法調(diào)整脈沖發(fā)生器參數(shù)。
再進(jìn)一步的,還包括增加體外控制器,控制器可選擇三種模式,常規(guī)模式,停止模式與特殊模式,常規(guī)模式按照實(shí)施例2自動(dòng)優(yōu)化脈沖發(fā)生器參數(shù),停止模式停止脈沖發(fā)生器刺激,特殊模式為固定脈沖發(fā)生器參數(shù)值進(jìn)行刺激,不進(jìn)行優(yōu)化,防止當(dāng)前環(huán)境下傳感器測量有偏差(如MRI環(huán)境)導(dǎo)致調(diào)整的脈沖發(fā)生器參數(shù)不準(zhǔn)確。
附圖說明
圖1是本實(shí)發(fā)明的迷走神經(jīng)刺激器電子處方的配置系統(tǒng)圖。
附圖標(biāo)記說明:
1.參數(shù)采集器;2.存儲(chǔ)器;3.處理器;4.脈沖發(fā)生器;5.電極;6.體外控制器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
第一實(shí)施例:
如圖1所示,本發(fā)明的一種迷走神經(jīng)刺激參數(shù)電子處方的配置系統(tǒng),包括迷走神經(jīng)刺激器和參數(shù)采集設(shè)備1。
迷走神經(jīng)刺激器用于對(duì)患者P的迷走神經(jīng)進(jìn)行刺激,從而緩解癲癇癥狀,其包括存儲(chǔ)器2、通信模塊3、脈沖發(fā)生器4、處理器和電極5。
存儲(chǔ)器2用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于患者P的不同狀態(tài)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)脈沖發(fā)生器參數(shù),該脈沖發(fā)生器參數(shù)包括但不限于脈沖頻率、脈沖寬度、脈沖幅度和占空比等。
通信模塊3用于與參數(shù)采集設(shè)備1進(jìn)行無線通信從而獲得參數(shù)采集設(shè)備1采集的人體生理參數(shù),通信模塊3還用于與其他設(shè)備進(jìn)行無線通信,其中的無線通信可使用本領(lǐng)域公知的任何技術(shù),例如RF或藍(lán)牙等。
處理器用于通過通信模塊3與參數(shù)采集設(shè)備1進(jìn)行通信,通知參數(shù)采集設(shè)備1啟動(dòng)生理參數(shù)采集并獲得參數(shù)采集設(shè)備1所采集的人體生理參數(shù),基于該人體生理參數(shù),采用狀態(tài)檢測算法對(duì)患者P的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行判斷得出患者狀態(tài)結(jié)果,從存儲(chǔ)器2中調(diào)用相應(yīng)狀態(tài)的預(yù)設(shè)脈沖發(fā)生器參數(shù)。
脈沖發(fā)生器4用于根據(jù)處理器的控制生成相應(yīng)的電刺激脈沖。
電極5為纏繞于患者P迷走神經(jīng)處的迷走神經(jīng)刺激電極,其通過延伸導(dǎo)線與脈沖發(fā)生器4電連接,以將脈沖發(fā)生器4發(fā)出的電刺激脈沖施加至迷走神經(jīng)。
參數(shù)采集設(shè)備1用于采集患者P的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)生理參數(shù),例如患者移動(dòng)或姿態(tài)、肌電、腦電、心電、血氧飽和度、眼電;參數(shù)采集設(shè)備1為用于測量上述生理參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)傳感器,例如加速度傳感器、肌電傳感器、腦電傳感器、心電傳感器、血氧飽和度傳感器、眼電位傳感器,該一個(gè)或多個(gè)傳感器可構(gòu)造于適合人體佩戴的便攜式設(shè)備中。
進(jìn)一步地,處理器所檢測出的患者P的當(dāng)前狀態(tài)包括睡眠狀態(tài)、日常狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
進(jìn)一步地,將參數(shù)采集設(shè)備1中構(gòu)造為加速度傳感器、肌電傳感器、心電傳感器,處理器通過通信模塊3接收利用參數(shù)采集設(shè)備1采集到的患者P的體動(dòng)信號(hào)、肌電信號(hào)和心電信號(hào),處理器利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機(jī)根據(jù)上述體動(dòng)信號(hào)、肌電信號(hào)和心電信號(hào)將患者狀態(tài)劃分為睡眠狀態(tài)MODE1、日常狀態(tài)MODE2以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)MODE3。
進(jìn)一步地,處理器所檢測出的患者P的當(dāng)前狀態(tài)中的睡眠狀態(tài)還包括初睡眠狀態(tài)和深睡眠狀態(tài)。
進(jìn)一步地,參數(shù)采集設(shè)備1還包括腦電傳感器以及眼電位傳感器,當(dāng)處理器將患者狀態(tài)劃分為睡眠狀態(tài)MODE1時(shí),處理器進(jìn)一步通過通信模塊3接收利用參數(shù)采集設(shè)備1采集到的患者P的腦電信號(hào)和眼電信號(hào),結(jié)合該腦電信號(hào)和眼電信號(hào),處理器將患者的睡眠狀態(tài)進(jìn)一步換分為初睡眠狀態(tài)MODE11和深睡眠狀態(tài)MODE12。
該迷走神經(jīng)刺激參數(shù)電子處方的配置系統(tǒng)的工作總流程描述如下:
(1)處理器通知參數(shù)采集設(shè)備1進(jìn)行生理參數(shù)采集;
(2)處理器獲得參數(shù)采集設(shè)備1所采集的生理參數(shù),采用狀態(tài)檢測算法對(duì)患者P的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行判斷;
(3)根據(jù)判斷得出的患者狀態(tài)結(jié)果,處理器從存儲(chǔ)器2中調(diào)用相應(yīng)狀態(tài)的預(yù)設(shè)脈沖發(fā)生器參數(shù)并將其傳送至脈沖發(fā)生器4;
(4)脈沖發(fā)生器4根據(jù)上述脈沖發(fā)生器參數(shù)產(chǎn)生電刺激脈沖并將其發(fā)送至電極5,電極5對(duì)患者的迷走神經(jīng)進(jìn)行電刺激。
第二實(shí)施例:
一種迷走神經(jīng)刺激參數(shù)電子處方的配置系統(tǒng),具有跟上一實(shí)施例相同的迷走神經(jīng)刺激器和參數(shù)采集設(shè)備1。
處理器還用于在判斷得出患者狀態(tài)結(jié)果后,采用參數(shù)修正算法對(duì)從存儲(chǔ)器2中調(diào)用的相應(yīng)狀態(tài)的預(yù)設(shè)脈沖發(fā)生器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
進(jìn)一步地,參數(shù)采集設(shè)備1中包括血氧飽和度傳感器,參數(shù)修正算法為根據(jù)心率和血氧飽和度的測量結(jié)果對(duì)相應(yīng)狀態(tài)下的預(yù)設(shè)脈沖發(fā)生器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
該迷走神經(jīng)刺激參數(shù)電子處方的配置系統(tǒng)的工作流程為將上述步驟(3)替換為以下步驟(3a):
(3a)處理器采用參數(shù)修正算法對(duì)相應(yīng)狀態(tài)下的預(yù)設(shè)脈沖發(fā)生器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)選地,處理器通知參數(shù)采集設(shè)備1采集心率和血氧飽和度,處理器采用參數(shù)修正算法根據(jù)心率和血氧飽和度的測量結(jié)果對(duì)當(dāng)前患者狀態(tài)下的預(yù)設(shè)脈沖發(fā)生器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,并將調(diào)整后的脈沖發(fā)生器參數(shù)傳送至脈沖發(fā)生器4。
第三實(shí)施例:
一種迷走神經(jīng)刺激參數(shù)電子處方的配置系統(tǒng),除了具有跟第一或第二實(shí)施例相同的迷走神經(jīng)刺激器和參數(shù)采集設(shè)備1之外,還進(jìn)一步包括體外控制器6,該體外控制器6用于患者P在體外對(duì)迷走神經(jīng)刺激器進(jìn)行遙控。
該體外控制器6可具有包括常規(guī)模式、停止模式與特殊模式在內(nèi)的三種模式并由患者P進(jìn)行模式選擇控制。
常規(guī)模式為該迷走神經(jīng)刺激參數(shù)電子處方的配置系統(tǒng)運(yùn)行的默認(rèn)模式,當(dāng)患者P未在體外控制器6對(duì)模式進(jìn)行選擇、或者從其他模式切換至常規(guī)模式時(shí),根據(jù)上述步驟(1)(2)(3)(4)或(1)(2)(3a)(4)進(jìn)行脈沖發(fā)生器參數(shù)的自動(dòng)確定及優(yōu)化。
停止模式適用于患者P明顯感受到電刺激不適的情形,當(dāng)患者P在體外控制器6上選擇了停止模式時(shí),處理器控制脈沖發(fā)生器4停止輸出電刺激波形。
特殊模式適用于某些不便于生理參數(shù)采集的特殊環(huán)境,例如MRI環(huán)境,該特殊環(huán)境可能引起生理參數(shù)傳感器的測量偏差從而導(dǎo)致當(dāng)前患者狀態(tài)的判斷結(jié)果錯(cuò)誤,當(dāng)患者P在體外控制器6上選擇了特殊模式時(shí),不再進(jìn)行脈沖發(fā)生器參數(shù)的閉環(huán)調(diào)整,即不再采集患者P的生理參數(shù),處理器生成固定的脈沖發(fā)生器參數(shù)并控制脈沖發(fā)生器4生成固定的電脈沖刺激。