一種迷走神經刺激器電子處方配置系統的製作方法

2023-05-18 02:43:28

本發明涉及植入式迷走神經刺激系統，特別的涉及一種迷走神經刺激系統電子處方的配置系統。

背景技術：

迷走神經刺激器（VNS）是一種用來輔助治療藥物難治性癲癇和抑鬱症的微型可植入式器件，使用迷走神經刺激術可以明顯改善癲癇症狀，但由於迷走神經刺激器是一種植入類器件，對其進行調整的方式需要簡單化和自動化。

美國專利申請US20150119956A1公開了採用可調節刺激參數組合進行多模態刺激治療，但該治療方式需要手動調節設置刺激參數，如睡眠時可能參數設置不準確，無法察覺。。

中國專利申請CN102641554A公開了具有體外睡眠檢測裝置的反饋式神經電刺激系統及方法，該設置電刺激參數的裝置和方法為：採用判斷病人是否處於深度睡眠狀態的體外睡眠檢測裝置判斷病人處於深度睡眠狀態，當判斷為是時，發出控制信號使脈衝發生器自動減弱或停止輸出脈衝信號，從而實現反饋式自動調節脈衝發生器的輸出脈衝信號，減少功耗的浪費，從而延長了神經電刺激系統的使用壽命，減輕了經濟負擔。

可見，目前，對迷走神經刺激電子處方的調節還都處於開環方式，不能實現自適應的閉環設置方式，如何根據病人狀態自動調節設置迷走神經刺激電子處方成為目前的技術難題。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述技術中的不足，提供一種可以根據病人狀態自動調節設置迷走神經刺激器電子處方的配置系統，該系統包括：迷走神經刺激器與參數採集設備，所述迷走神經刺激器包括存儲器，電極，脈衝發生器，處理器和通信模塊，存儲器存儲不同患者狀態對應的脈衝發生器參數值，脈衝發生器參數包括刺激脈衝的脈衝頻率，脈衝寬度，脈衝幅度和佔空比等，通信模塊獲取參數採集設備採集的參數，處理器根據參數採集設備採集的參數，根據第一預設算法判斷當前患者狀態，從存儲器確定對應的脈衝發生器參數值，控制電極進行相應刺激；所述參數採集設備包括加速度傳感器，肌電傳感器，腦電傳感器，心電傳感器，血氧飽和度採集器和眼電位傳感器中的一種或多種組合；初睡眠狀態可根據加速度傳感器，肌電傳感器和心電傳感器測量值的組合判定；深睡眠狀態可根據加速度傳感器，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；運動狀態可根據加速度傳感器，肌電傳感器和心電傳感器測量值的組合判定。

進一步的，通知參數採集設備採集心率與血氧飽和度，處理器根據採集的心率與血氧飽和度以及當前患者狀態，根據第二預設算法調整脈衝發生器參數。

再進一步的，還包括增加體外控制器，控制器可選擇三種模式，常規模式，停止模式與特殊模式，常規模式按照實施例2自動優化脈衝發生器參數，停止模式停止脈衝發生器刺激，特殊模式為固定脈衝發生器參數值進行刺激，不進行優化，防止當前環境下傳感器測量有偏差（如MRI環境）導致調整的脈衝發生器參數不準確。

附圖說明

圖1是本實發明的迷走神經刺激器電子處方的配置系統圖。

附圖標記說明：

1.參數採集器；2.存儲器；3.處理器；4.脈衝發生器；5.電極；6.體外控制器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

第一實施例：

如圖1所示，本發明的一種迷走神經刺激參數電子處方的配置系統，包括迷走神經刺激器和參數採集設備1。

迷走神經刺激器用於對患者P的迷走神經進行刺激，從而緩解癲癇症狀，其包括存儲器2、通信模塊3、脈衝發生器4、處理器和電極5。

存儲器2用於存儲對應於患者P的不同狀態對應的預設脈衝發生器參數，該脈衝發生器參數包括但不限於脈衝頻率、脈衝寬度、脈衝幅度和佔空比等。

通信模塊3用於與參數採集設備1進行無線通信從而獲得參數採集設備1採集的人體生理參數，通信模塊3還用於與其他設備進行無線通信，其中的無線通信可使用本領域公知的任何技術，例如RF或藍牙等。

處理器用於通過通信模塊3與參數採集設備1進行通信，通知參數採集設備1啟動生理參數採集並獲得參數採集設備1所採集的人體生理參數，基於該人體生理參數，採用狀態檢測算法對患者P的當前狀態進行判斷得出患者狀態結果，從存儲器2中調用相應狀態的預設脈衝發生器參數。

脈衝發生器4用於根據處理器的控制生成相應的電刺激脈衝。

電極5為纏繞於患者P迷走神經處的迷走神經刺激電極，其通過延伸導線與脈衝發生器4電連接，以將脈衝發生器4發出的電刺激脈衝施加至迷走神經。

參數採集設備1用於採集患者P的一個或多個相關生理參數，例如患者移動或姿態、肌電、腦電、心電、血氧飽和度、眼電；參數採集設備1為用於測量上述生理參數的一個或多個傳感器，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，該一個或多個傳感器可構造於適合人體佩戴的可攜式設備中。

進一步地，處理器所檢測出的患者P的當前狀態包括睡眠狀態、日常狀態和運動狀態。

進一步地，將參數採集設備1中構造為加速度傳感器、肌電傳感器、心電傳感器，處理器通過通信模塊3接收利用參數採集設備1採集到的患者P的體動信號、肌電信號和心電信號，處理器利用人工神經網絡或支持向量機根據上述體動信號、肌電信號和心電信號將患者狀態劃分為睡眠狀態MODE1、日常狀態MODE2以及運動狀態MODE3。

進一步地，處理器所檢測出的患者P的當前狀態中的睡眠狀態還包括初睡眠狀態和深睡眠狀態。

進一步地，參數採集設備1還包括腦電傳感器以及眼電位傳感器，當處理器將患者狀態劃分為睡眠狀態MODE1時，處理器進一步通過通信模塊3接收利用參數採集設備1採集到的患者P的腦電信號和眼電信號，結合該腦電信號和眼電信號，處理器將患者的睡眠狀態進一步換分為初睡眠狀態MODE11和深睡眠狀態MODE12。

該迷走神經刺激參數電子處方的配置系統的工作總流程描述如下：

（1）處理器通知參數採集設備1進行生理參數採集；

（2）處理器獲得參數採集設備1所採集的生理參數，採用狀態檢測算法對患者P的當前狀態進行判斷；

（3）根據判斷得出的患者狀態結果，處理器從存儲器2中調用相應狀態的預設脈衝發生器參數並將其傳送至脈衝發生器4；

（4）脈衝發生器4根據上述脈衝發生器參數產生電刺激脈衝並將其發送至電極5，電極5對患者的迷走神經進行電刺激。

第二實施例：

一種迷走神經刺激參數電子處方的配置系統，具有跟上一實施例相同的迷走神經刺激器和參數採集設備1。

處理器還用於在判斷得出患者狀態結果後，採用參數修正算法對從存儲器2中調用的相應狀態的預設脈衝發生器參數進行調整。

進一步地，參數採集設備1中包括血氧飽和度傳感器，參數修正算法為根據心率和血氧飽和度的測量結果對相應狀態下的預設脈衝發生器參數進行調整。

該迷走神經刺激參數電子處方的配置系統的工作流程為將上述步驟（3）替換為以下步驟（3a）：

（3a）處理器採用參數修正算法對相應狀態下的預設脈衝發生器參數進行調整，優選地，處理器通知參數採集設備1採集心率和血氧飽和度，處理器採用參數修正算法根據心率和血氧飽和度的測量結果對當前患者狀態下的預設脈衝發生器參數進行調整，並將調整後的脈衝發生器參數傳送至脈衝發生器4。

第三實施例：

一種迷走神經刺激參數電子處方的配置系統，除了具有跟第一或第二實施例相同的迷走神經刺激器和參數採集設備1之外，還進一步包括體外控制器6，該體外控制器6用於患者P在體外對迷走神經刺激器進行遙控。

該體外控制器6可具有包括常規模式、停止模式與特殊模式在內的三種模式並由患者P進行模式選擇控制。

常規模式為該迷走神經刺激參數電子處方的配置系統運行的默認模式，當患者P未在體外控制器6對模式進行選擇、或者從其他模式切換至常規模式時，根據上述步驟（1）（2）（3）（4）或（1）（2）（3a）（4）進行脈衝發生器參數的自動確定及優化。

停止模式適用於患者P明顯感受到電刺激不適的情形，當患者P在體外控制器6上選擇了停止模式時，處理器控制脈衝發生器4停止輸出電刺激波形。

特殊模式適用於某些不便於生理參數採集的特殊環境，例如MRI環境，該特殊環境可能引起生理參數傳感器的測量偏差從而導致當前患者狀態的判斷結果錯誤，當患者P在體外控制器6上選擇了特殊模式時，不再進行脈衝發生器參數的閉環調整，即不再採集患者P的生理參數，處理器生成固定的脈衝發生器參數並控制脈衝發生器4生成固定的電脈衝刺激。