本發(fā)明涉及醫(yī)療裝置,更具體地,涉及體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù):
1、在醫(yī)療電刺激應(yīng)用場景下,體外控制裝置承擔(dān)著持續(xù)調(diào)整體內(nèi)刺激裝置的刺激參數(shù)的重要任務(wù)。然而,若在刺激過程中通過體外控制裝置直接修改體內(nèi)刺激裝置的刺激參數(shù),極有可能引發(fā)電荷失衡現(xiàn)象,進(jìn)而對患者的神經(jīng)造成損傷?;诖耍话闱闆r下需要先暫停刺激,再實(shí)施參數(shù)調(diào)整。但需要注意的是,如果暫停時間過長,不僅會降低患者的體驗(yàn)感,還會對參數(shù)調(diào)整效果的評估產(chǎn)生不利影響。
2、目前,用戶主要借助特定接口方式對體內(nèi)刺激裝置內(nèi)部的寄存器執(zhí)行讀寫操作,以此讓體內(nèi)刺激裝置按照特定參數(shù)運(yùn)行。圖1為示出通常的體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示,無線通信模塊負(fù)責(zé)對通用寄存器進(jìn)行訪問操作,同時,該模塊還能與體外控制裝置進(jìn)行無線通信,以便體外控制裝置便捷地對寄存器進(jìn)行讀寫。不過,在對患者施加刺激信號期間,當(dāng)用戶需要修改參數(shù)時,通常需要暫停當(dāng)前工作,重新配置寄存器,之后再憑借新參數(shù)繼續(xù)運(yùn)行。
3、在現(xiàn)有方法中,還有一種利用影子寄存器(shadow?register)的方法,該方法能夠在不中斷當(dāng)前工作的情況下,將用戶設(shè)置的參數(shù)先配置到預(yù)裝載寄存器(preloadregister),隨后在合適的時機(jī)再加載到影子寄存器,從而保障刺激信號的持續(xù)運(yùn)行。圖2為示出增加了預(yù)裝載寄存器(preload?register)模塊和影子寄存器(shadow?register)模塊的體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)的示意圖。在對患者施加刺激信號的過程中,體外控制裝置通過無線通信訪問體內(nèi)刺激裝置的預(yù)裝載寄存器,待刺激信號生成模塊完成一個完整的刺激周期且達(dá)到電荷平衡時,才將預(yù)裝載寄存器模塊中存儲的內(nèi)容加載至影子寄存器模塊,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)刺激過程中刺激參數(shù)的更新。然而,在采用影子寄存器的方案時,由于刺激參數(shù)繁雜眾多,常常致使體內(nèi)刺激裝置資源消耗過大,功耗顯著增加,最終對電刺激效果產(chǎn)生負(fù)面影響。
4、因此,亟需對體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)及其控制方法進(jìn)行改進(jìn)。
5、上述對背景技術(shù)的陳述僅是為了方便對本發(fā)明技術(shù)方案(使用的技術(shù)手段、解決的技術(shù)問題以及產(chǎn)生的技術(shù)效果等方面)的深入理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該消息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)及其控制方法,其利用影子寄存器(shadow?register),使得用戶在配置體內(nèi)刺激裝置的寄存器時不暫停當(dāng)前工作,又利用了預(yù)裝載寄存器(preload?register)到影子寄存器的重映射,減少了體內(nèi)刺激裝置內(nèi)部總的寄存器的數(shù)量,減少了資源的使用,降低了體內(nèi)刺激裝置的功耗。
2、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,提供了一種體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng),其包括無線通信模塊、預(yù)裝載寄存器模塊、影子寄存器模塊以及刺激信號生成模塊,所述無線通信模塊與體外控制裝置以無線方式通信連接并且與預(yù)裝載寄存器模塊電連接,所述無線通信模塊配置為接收來自體外控制裝置的參數(shù)信息,并將接收到的參數(shù)信息傳輸?shù)筋A(yù)裝載寄存器模塊;所述預(yù)裝載寄存器模塊與影子寄存器模塊電連接,所述預(yù)裝載寄存器模塊配置為根據(jù)預(yù)設(shè)的重映射模式向影子寄存器模塊傳輸參數(shù)信息;所述刺激信號生成模塊與影子寄存器模塊電連接,所述刺激信號生成模塊配置為獲取影子寄存器中的參數(shù)信息,并根據(jù)獲取的參數(shù)信息來生成刺激信號。
3、優(yōu)選地,所述刺激信號生成模塊與預(yù)裝載寄存器模塊電連接,所述刺激信號生成模塊配置為根據(jù)預(yù)設(shè)的刺激模式來設(shè)置預(yù)設(shè)的重映射模式,并且向預(yù)裝載寄存器模塊寫入預(yù)設(shè)的重映射模式。
4、優(yōu)選地,所述預(yù)裝載寄存器模塊和所述影子寄存器模塊分別包括多個寄存器,所述預(yù)裝載寄存器模塊的存儲容量小于影子寄存器模塊的存儲容量;所述預(yù)裝載寄存器模塊配置為根據(jù)預(yù)設(shè)的重映射模式將預(yù)裝載寄存器模塊的相應(yīng)寄存器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接白蛹拇嫫髂K的相應(yīng)寄存器。
5、優(yōu)選地,所述無線通信模塊與刺激信號生成模塊電連接,所述無線通信模塊進(jìn)一步配置為在刺激信號生成模塊工作的過程中,當(dāng)接收到體外控制裝置的修改的參數(shù)信息時,將接收到的修改的參數(shù)信息傳輸?shù)筋A(yù)裝載寄存器模塊,并將參數(shù)信息修改指令發(fā)送至刺激信號生成模塊;所述刺激信號生成模塊配置為當(dāng)接收到參數(shù)信息修改指令時,生成更新的重映射模式,并將更新的重映射模式發(fā)送至預(yù)裝載寄存器模塊;所述預(yù)裝載寄存器模塊配置為根據(jù)更新的重映射模式將修改的參數(shù)信息映射到影子寄存器模塊的相應(yīng)寄存器;所述刺激信號生成模塊配置為在當(dāng)前刺激周期結(jié)束后、進(jìn)入下一刺激周期之前,根據(jù)影子寄存器模塊的相應(yīng)寄存器中修改后的參數(shù)信息來生成具有新的刺激信號。
6、優(yōu)選地,所述無線通信模塊為射頻識別通信模塊。
7、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,提供了一種體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)的控制方法,其包括:由無線通信模塊接收來自體外控制裝置的參數(shù)信息,并將接收到的參數(shù)信息傳輸?shù)筋A(yù)裝載寄存器模塊;由預(yù)裝載寄存器模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的重映射模式向影子寄存器模塊傳輸參數(shù)信息;由刺激信號生成模塊獲取影子寄存器中的參數(shù)信息,并根據(jù)獲取的參數(shù)信息來生成刺激信號。
8、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)的控制方法進(jìn)一步包括:由刺激信號生成模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的刺激模式來設(shè)置預(yù)設(shè)的重映射模式,并且向預(yù)裝載寄存器模塊寫入預(yù)設(shè)的重映射模式。
9、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)的控制方法進(jìn)一步包括:由預(yù)裝載寄存器模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的重映射模式將預(yù)裝載寄存器模塊的相應(yīng)寄存器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接白蛹拇嫫髂K的相應(yīng)寄存器;其中,所述預(yù)裝載寄存器模塊和所述影子寄存器模塊分別包括多個寄存器,所述預(yù)裝載寄存器模塊的存儲容量小于影子寄存器模塊的存儲容量。
10、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)的控制方法進(jìn)一步包括:在刺激信號生成模塊工作的過程中,當(dāng)無線通信模塊接收到體外控制裝置的修改的參數(shù)信息時,將接收到的修改的參數(shù)信息傳輸?shù)筋A(yù)裝載寄存器模塊,并將參數(shù)信息修改指令發(fā)送至刺激信號生成模塊;當(dāng)刺激信號生成模塊接收到參數(shù)信息修改指令時,生成更新的重映射模式,并將更新的重映射模式發(fā)送至預(yù)裝載寄存器模塊;由預(yù)裝載寄存器模塊根據(jù)更新的重映射模式將修改的參數(shù)信息映射到影子寄存器模塊的相應(yīng)寄存器;由刺激信號生成模塊在當(dāng)前刺激周期結(jié)束后、進(jìn)入下一刺激周期之前,根據(jù)影子寄存器模塊的相應(yīng)寄存器中修改后的參數(shù)信息來生成具有新的刺激信號。
11、優(yōu)選地,所述無線通信模塊為射頻識別通信模塊。
12、本發(fā)明采取以上技術(shù)方案,其具有以下有益效果:
13、1.實(shí)現(xiàn)無暫停配置運(yùn)行:
14、本發(fā)明借助影子寄存器(shadow?register)機(jī)制,使得用戶在配置體內(nèi)刺激裝置的寄存器時不暫停當(dāng)前工作。這保證了體內(nèi)刺激裝置在整個運(yùn)行過程中能夠持續(xù)、穩(wěn)定地輸出刺激,有效避免了因寄存器配置變更而導(dǎo)致的刺激中斷。對于那些對刺激連續(xù)性要求極高的醫(yī)療應(yīng)用場景而言,這種不間斷的刺激輸出至關(guān)重要,可顯著降低因刺激中斷而引發(fā)的不良臨床反應(yīng)。同時,該功能賦予醫(yī)生和用戶根據(jù)實(shí)際治療需求實(shí)時調(diào)整刺激參數(shù)的能力,極大地增強(qiáng)了體內(nèi)刺激裝置對不同治療場景以及個體差異的適應(yīng)性,顯著提升了治療效果和裝置的實(shí)用性。
15、2.精簡硬件架構(gòu)與資源優(yōu)化:
16、通過利用預(yù)裝載寄存器到影子寄存器的重映射技術(shù),減少了體內(nèi)刺激裝置內(nèi)部總的寄存器的數(shù)量。這一優(yōu)化不僅簡化了硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜度,有效縮小了芯片面積,降低了制造成本,還顯著減少了系統(tǒng)資源的占用,使得裝置整體結(jié)構(gòu)更為緊湊,運(yùn)行效率更高。這種硬件資源的優(yōu)化配置,為體內(nèi)刺激裝置的小型化、集成化發(fā)展提供了有力支持。
17、3.降低系統(tǒng)功耗:
18、寄存器數(shù)量的減少直接帶來了系統(tǒng)功耗的降低,有效提升了能源利用效率,延長了電池續(xù)航時間或降低了整體能耗。此外,由于減少了寄存器切換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮l繁操作,進(jìn)一步降低了體內(nèi)刺激裝置的功耗。這對于植入式或便攜式的體內(nèi)刺激裝置具有重要意義,既能減小電池體積和重量,提升裝置的便攜性與佩戴舒適性,又能降低因過熱等功耗相關(guān)問題引發(fā)的潛在風(fēng)險(xiǎn),從而顯著提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
19、4.增強(qiáng)系統(tǒng)性能:
20、通過對影子寄存器和預(yù)裝載寄存器的合理運(yùn)用,加快了寄存器的訪問速度,提高了數(shù)據(jù)的處理效率。對于需要快速響應(yīng)和精準(zhǔn)控制的體內(nèi)刺激裝置而言,這一優(yōu)勢確保了刺激信號能夠及時、準(zhǔn)確地輸出,為實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的治療效果提供了堅(jiān)實(shí)保障,有力推動了體內(nèi)刺激裝置在臨床應(yīng)用中的技術(shù)進(jìn)步。
21、綜上所述,本發(fā)明提供的體內(nèi)刺激裝置的寄存器訪問系統(tǒng)及其控制方法,通過影子寄存器和預(yù)裝載寄存器的重映射技術(shù),實(shí)現(xiàn)了無暫停配置、寄存器數(shù)量精簡、系統(tǒng)功耗降低、配置靈活性增強(qiáng)以及系統(tǒng)性能提升等多重有益效果。這些顯著優(yōu)勢為體內(nèi)刺激裝置的進(jìn)一步發(fā)展和廣泛應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,具有極高的臨床應(yīng)用價(jià)值和市場前景。