[发明专利]用于痉挛型脑瘫治疗的智能自演进式神经调控装置及方法

权利要求书

1.用于痉挛型脑瘫治疗的智能自演进式神经调控装置，其特征在于：包括服务管理系统（1）、电源管理模块（2）、中央处理器（3）、信息处理模块（4）、闭环输出驱动器（5）、电极管理系统（6）、调控电极阵列（7）、记录电极阵列（8）、神经效应及行为监测传感器（9）和信息采集系统（10），所述服务管理系统（1）的一端与互联网系统相连，所述服务管理系统（1）的另一端与电源管理模块（2）相交互，与互联网相连目的在于实时检索关于痉挛性脑瘫治疗最新高质量文献及先验知识以构建更新知识图谱，与所述电源管理模块（2）相交互目的一方面是用于程序演进升级，将更新的知识图谱输入至装置内并加载于信息处理模块（4）上，进行参数修改，另一方面用于装置内信息数据提取分析，所述电源管理模块（2）为所有元器件提供能量，主要完成电池管理、无线充电、以及程序升级或修改参数的无线数据接口，所述中央处理器（3）为信息处理核心，用于数据计算、各硬件系统管理和工作协调，所述信息处理模块（4）在中央处理器（3）支持下，根据运动输入数据进行实时数据处理、目标神经编码信息解调计算、存储，完成信息调制解调，并完成闭环输出驱动器（5）需发放神经调控信息计算，实现闭环调控处理算法，所述闭环输出驱动器（5）在接受调控指令后，通过所述电极管理系统（6），向所述调控电极阵列（7）的相关通道发放电流刺激并感知实施效果，所述电极管理系统（6）在正常工作时提供信息通道，参与部分编码类型的调控，在空闲时或定期进行电极维护和“标定”工作，确定通道的可靠性和使用效果，为检测提供硬件的“标准值”，同时与人互动，完成定期标定或检查工作，所述调控电极阵列（7）的近端与闭环输出驱动器（5）相连，所述调控电极阵列（7）的远端与调控目标神经网络相连，引导所述闭环输出驱动器（5）发放刺激电流至需调控的目标神经处，驱使目标神经元编码预期神经信息，所述记录电极阵列（8）的一端与目标神经网络神经相连，所述记录电极阵列（8）的另一端与信息采集系统（10）及电极管理系统（6）相连，实时动态记录目标神经网络内神经的电活动及信息编码状况，所述神经效应及行为监测传感器（9）涉及多种类型传感器，用以实时动态监测及采集目标神经系统的生理和病理效应、行为信息数据，并输入信息采集系统（10），所述信息采集系统（10）涉及多数据信息采集功能，既可动态获取记录电极采集信息，又可通过神经效应及行为监测传感器（9）获取目标神经支配区域效应信息和/或整体行为信息，在完成数据转换后输入信息处理模块（4）。

2.根据权利要求1所述的用于痉挛型脑瘫治疗的智能自演进式神经调控装置及方法，其特征在于：将生物电极阵列植入调控部位，通过模拟输入缺失的生理性神经电活动，或减弱和阻断失衡的病理性神经电活动，以缓解痉挛状态；还通过生物电极阵列和各类传感器监测目标神经在调控状态下的神经电活动及行为效应，实时反馈，实现闭环的调控电流动态校准与痉挛状态动态调控。

3.根据权利要求1所述的用于痉挛型脑瘫治疗的智能自演进式神经调控装置及方法，其特征在于：所述闭环输出驱动器（5）可输出不同类型的调控电流以达成不同的调控目的，调控电流的类型包括，低频脉冲电流、安全直流电和高频脉冲电流。

4.根据权利要求1所述的用于痉挛型脑瘫治疗的智能自演进式神经调控装置及方法，其特征在于：所述调控电极阵列（7）和记录电极阵列（8）可使用不同类型，如单通道和多通道电极，还可根据具体调控部位设计不同形状和构造的电极阵列，如圆形薄膜电极、爪状电极、弹簧状可伸缩电极和毛刷状电极。

5.根据权利要求1所述的用于痉挛型脑瘫治疗的智能自演进式神经调控装置及方法，其特征在于：所述神经效应及行为监测传感器（9）可使用各类传感器，如压力传感器、温度传感器、湿度传感器、位置传感器、液位传感器、速度传感器、加速度传感器和射线辐射传感器，还可使用图像、视频数据采集设备；所述的神经效应及行为监测传感器（9）还可以实时动态地记录目标神经支配区的行为效应，既用于神经行为信息反馈以调整调控电流，又用于神经行为效应信息存储构建并扩充行为效应数据库。