一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法和装置

摘要

本说明书实施例公开了一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法和装置，包括：采集目标靶点位置处的生物电信号；基于第一类检测算法识别采集到的生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；如果满足，则对目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；如果不满足，则基于第二类检测算法判断生物电信号是否异常；如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。这样，在发作期间进行提前刺激干预，抑制病情发作；在病情发作间期进行记录，作为预后参考，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

说明书

技术领域

本文件涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法和装置。

背景技术

目前，植入式医疗器械已经广泛应用于医学临床上，以为患者的病情诊疗带来帮助。其中，植入式电刺激器械主要包括植入生物体内的植入式电脉冲发生器、刺激电极以及体外的控制器。植入式电脉冲发生器所产生的电刺激脉冲传输到刺激电极，由刺激电极对至特定神经靶点进行电刺激，从而可以对帕金森、癫痫等病症进行诊疗。

然而，在诊疗过程中，对于不足以引起病情发作的异常生物电信号，往往不做处理。而针对触发干预刺激的异常生物电信号，往往会由于患者不耐受等原因造成过度刺激。

发明内容

本说明书一个或多个实施例的目的是提供一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法和装置，以降低闭环系统中实施刺激次数，延长植入式设备使用寿命，优化提升诊疗效果。

为解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例是这样实现的：

第一方面，提出了一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法，应用于植入式闭环系统中，所述方法包括：

采集目标靶点位置处的生物电信号；

基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；

如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；

如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；

如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

第二方面，提出了一种植入式闭环系统中电信号识别处理装置，应用于植入式闭环系统中，所述装置包括：

采集模块，用于采集目标靶点位置处的生物电信号；

识别模块，用于基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；

刺激模块，用于如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；

判断模块，用于如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；

记录模块，用于如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

第三方面，提出了一种植入式闭环系统，包括所述的植入式闭环系统中电信号识别处理装置。

由以上本说明书一个或多个实施例提供的技术方案可见，采集目标靶点位置处的生物电信号；基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。本说明书实施例不仅对发作期间的异常生物电信号进行记录，还对发作间期不足以引起刺激的异常生物电信号进行分类记录。这样，在发作期间进行提前刺激干预，抑制病情发作；在病情发作间期进行记录，作为特定疗法的预后参考，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情发作进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长植入式设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对一个或多个实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法的步骤示意图之一。

图2是本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法的步骤示意图之二。

图3是本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法的步骤示意图之三。

图4是本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理装置的结构示意图之一。

图5是本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理装置的结构示意图之二。

图6是本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理装置的结构示意图之三。

图7是本说明书的一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的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一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的一个或多个实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

实施例一

参照图1所示，为本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理方法的步骤示意图，所述电信号具体可以是生物电信号，所述生物电信号处理方案应用于植入式闭环系统中，所述方法可以包括以下步骤：

步骤102：采集目标靶点位置处的生物电信号。

具体地，利用植入目标靶点位置处的电极采集生物电信号，缓存至MCU。

步骤104：基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；如果满足，则执行步骤106，否则，执行步骤108。

所述第一类检测算法可以包括：线长算法、面积算法、半波算法等检测算法；如果检测到病情发作，例如，癫痫发作，那么，就确定满足触发刺激的约束条件。由此可知，触发刺激的约束条件，即为第一类检测算法检测出病情发作的情况。具体可以是，频率异常，或幅值突然攀升超过阈值等。具体可以根据检测需求进行灵活设置参数基准。

步骤106：对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息。

当使用第一类检测算法识别出当前生物电信号满足触发刺激的条件时，对目标靶点位置释放刺激信号，即进行刺激治疗，终止病情发作。并记录与本次刺激相关的第一类信息，具体记录过程可以是将MCU缓存的生物电信号发送至FRAM。其中，所述第一类信息，至少包括：本次刺激所使用的触点、幅值、频率、脉宽、持续时间等；以及，本次刺激所干预的异常生物电信号的波形、频率、持续时间等。

步骤108：基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；如果异常，则执行步骤110，否则，不做处理。

所述第二类检测算法针对发作间期的异常生物电信号，检测区别于背景区间的低频(1～10Hz)棘慢复合波、尖慢复合波等，实现方式包括半波算法等。应理解，步骤108中的检测判断，是针对不足以触发刺激的异常生物电信号所作的检测处理，即需要检出这类异常信号。其中，发作间期是指病情未发作期间。

步骤110：记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

所述第二类信息包括：异常但未触发干预的生物电信号的波形、频率、持续时间以及用于分析节律性的时间信息等。记录的过程同第一类信息类似。

由此可知，本说明书实施例不仅对发作期间的异常生物电信号进行记录，还对发作间期不足以引起刺激的异常生物电信号进行分类记录。这样，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情发作进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长植入式设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

进一步，参照图2所示，所述方法还包括：

步骤112：基于记录的与异常的生物电信号相关的第二类信息，对所述第一类检测算法中设置的检测参数和/或生成的刺激方式进行调整。

从而，可以在第二类信息无明显降低时，指示第一类检测算法预后不佳，提示医生调整第一类检测算法的检测参数或刺激方案。

一种可实现的方案，参照图3所示，所述方法还包括：

步骤114：基于记录的第一类信息和第二类信息，确定干预预测策略。

具体地，可以根据病情发作期间或发作间期的生物电信号，总结病情发作规律，例如，是否会在睡眠时发作，是否会在睡眠时产生异常脑电信号但不足以发作病情。这些都可以作为预测病情的策略使用，在后续决定是否进行提前干预或仅记录不干预。

步骤116：基于所述干预预测策略，对新采集的目标靶点位置处的生物电信号进行检测分析；

步骤118：如果确定检测到的生物电信号满足干预预测策略，则提前进行干预刺激，并记录与本次刺激相关的第一类信息；

步骤120：如果确定检测到的生物电信号不满足干预预测策略，则仅记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

应理解，本说明书实施例所涉及的生物电信号至少可以包括：脑电信号，或脑深部电生理信号，或脑皮层生物电信号，或中枢神经信号等。

本说明书实施例通过采集目标靶点位置处的生物电信号；基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。本说明书实施例不仅对发作期间的异常生物电信号进行记录，还对发作间期不足以引起刺激的异常生物电信号进行分类记录。这样，在发作期间进行提前刺激干预，抑制病情发作；在病情发作间期进行记录，作为特定疗法的预后参考，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情发作进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长植入式设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

实施例二

参照图4所示，为本说明书实施例提供的一种植入式闭环系统中电信号识别处理装置，应用于植入式闭环系统中，所述装置包括：

采集模块402，用于采集目标靶点位置处的生物电信号；

识别模块404，用于基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；

刺激模块406，用于如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；

判断模块408，用于如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；

记录模块410，用于如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

可选地，作为一个实施例，参照图5所示，所述装置还包括：

调整模块412，用于基于记录的与异常的生物电信号相关的第二类信息，对所述第一类检测算法中设置的检测参数和/或生成的刺激方式进行调整。

在本说明书实施例的一种具体实现方式中，参照图6所示，所述装置还包括：

确定模块414，用于基于记录的第一类信息和第二类信息，确定干预预测策略；

检测模块416，用于基于所述干预预测策略，对新采集的目标靶点位置处的生物电信号进行检测分析；

所述刺激模块406，还用于如果确定检测模块检测到的生物电信号满足干预预测策略，则提前进行干预刺激，并记录与本次刺激相关的第一类信息；

所述记录模块410，还用于如果确定检测到的生物电信号不满足干预预测策略，则仅记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

在本说明书实施例的一种具体实现方式中，所述第一类信息，至少包括：

本次刺激所使用的触点、幅值、频率、脉宽、持续时间等；以及，本次刺激所干预的异常生物电信号的波形、频率、持续时间等；

所述第二类信息，包括：异常但未触发干预的生物电信号的波形、频率、持续时间，以及用于分析节律性的时间信息。

本说明书实施例通过采集目标靶点位置处的生物电信号；基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。本说明书实施例不仅对发作期间的异常生物电信号进行记录，还对发作间期不足以引起刺激的异常生物电信号进行分类记录。这样，在发作期间进行提前刺激干预，抑制病情发作；在病情发作间期进行记录，作为特定疗法的预后参考，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情发作进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长植入式设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

实施例三

本说明书实施例还提供了一种植入式闭环系统，包括所述的植入式闭环系统中电信号识别处理装置。此外，还包括体外设备以及其它现有的功能模块。

所述植入式系统的功能及效果均可以参考实施例一实现，在此不做赘述。

由此可知，本说明书实施例不仅对发作期间的异常生物电信号进行记录，还对发作间期不足以引起刺激的异常生物电信号进行分类记录。这样，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情发作进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长植入式设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

实施例四

图7是本说明书的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图7，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。

处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。

处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成生物电信号处理装置。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：

采集目标靶点位置处的生物电信号；

基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；

如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；

如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；

如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

上述如本说明书图1-3所示实施例揭示的装置执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本说明书一个或多个实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本说明书一个或多个实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

该电子设备还可执行图1-3的方法，并实现相应装置在图1-3所示实施例的功能，本说明书实施例在此不再赘述。

当然，除了软件实现方式之外，本说明书实施例的电子设备并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

本说明书实施例通过采集目标靶点位置处的生物电信号；基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。本说明书实施例不仅对发作期间的异常生物电信号进行记录，还对发作间期不足以引起刺激的异常生物电信号进行分类记录。这样，在发作期间进行提前刺激干预，抑制病情发作；在病情发作间期进行记录，作为特定疗法的预后参考，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情发作进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长植入式设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

实施例四

本说明书实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图1-3所示实施例的方法，并具体用于执行以下方法：

采集目标靶点位置处的生物电信号；

基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；

如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；

如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；

如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。

本说明书实施例通过采集目标靶点位置处的生物电信号；基于第一类检测算法识别采集到的所述生物电信号是否满足触发刺激的约束条件；如果满足，则对所述目标靶点位置释放刺激信号，并记录与本次刺激相关的第一类信息；如果不满足，则基于第二类检测算法判断所述生物电信号是否异常；如果异常，则记录与异常的生物电信号相关的第二类信息。本说明书实施例不仅对发作期间的异常生物电信号进行记录，还对发作间期不足以引起刺激的异常生物电信号进行分类记录。这样，在发作期间进行提前刺激干预，抑制病情发作；在病情发作间期进行记录，作为特定疗法的预后参考，可以有效利用发作间期的异常生物电信号的记录信息，对病情发作进行预测或对刺激诊疗方案进行调整，有效降低闭环系统的刺激次数，延长植入式设备使用寿命，提升优化诊疗效果。

总之，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的保护范围之内。

上述一个或多个实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。