辅助设备、柔性电极植入系统、植入时机确定方法及装置与流程

本发明涉及脑机接口，尤其涉及一种辅助设备、柔性电极植入系统、植入时机确定方法及装置。

背景技术：

1、柔性神经电极(也可以称为柔性电极)作为脑机接口领域的重要工具，目前正在被国内外科研及商业机构开发并逐渐完善。柔性电极相比于传统硬质神经电极最大的优势在于其优良的机械相容性，不易在脑组织中形成瘢痕。但由于柔性电极本身机械强度低、易变形，不容易穿过脑膜进入到组织中。因此，通常采用植入针辅助柔性电极的植入。

2、传统手动植入是以纯人工操作手段进行柔性电极丝的植入，通常要提前准备好所有要植入的电极丝以及对应每根电极丝的植入针(也可称为引导针)，植入针粘连固定在电极板上，将电极丝提前以粘连或者套环的方式固定在每根植入针上，然后找到要植入的脑组织区域，植入针带电极丝植入到目标组织区域。

3、然而，现有的电极植入方式，容易扎破血管，导致出血而引起植入失败。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是现有的电极植入方式容易扎破血管，导致出血而引起植入失败。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于柔性电极植入的辅助设备，包括：生理指标参数读取端口，用于获取植入对象的生理指标参数；控制部件，用于根据所述生理指标参数确定可植入组织区域的表层搏动信息，并根据所述表层搏动信息生成植入指令，所述植入指令包括植入启动时刻，所述植入启动时刻至少根据所述表层搏动信息来确定。

3、可选的，所述控制部件用于根据所述表层搏动信息确定候选可植入时间段，并根据植入操作的预估时长以及所述候选可植入时间段确定所述植入启动时刻。

4、可选的，所述控制部件用于根据所述生理指标参数绘制所述可植入组织区域的表层搏动曲线图，根据所述表层搏动曲线图确定表层搏动周期，根据所述表层搏动周期确定所述候选可植入时间段，其中，所述表层搏动周期指所述表层搏动曲线的相邻波峰之间的时长或者相邻波谷之间的时长。

5、可选的，所述候选可植入时间段基于所述波峰或者所述波谷来确定。

6、可选的，所述辅助设备还包括图像读取端口，用于获取所述可植入组织区域的多张图像；所述控制部件还用于对多张图像进行图像识别，根据对所述多张图像的图像识别结果确定所述可植入组织区域附近的血管位置，若所述可植入组织区域与所述血管位置的最小距离小于设定阈值，则缩小所述可植入组织区域的边界范围，直至所述可植入组织区域与所述血管位置的最小距离大于等于所述设定阈值，若所述可植入组织区域与所述血管位置的最小距离大于等于设定阈值，则基于所述波峰或所述波谷确定所述候选可植入时间段。

7、可选的，所述控制部件还用于根据柔性电极植入装置中的植入针的初始位置、植入深度以及植入速度预估得到所述植入操作的预估时长。

8、可选的，所述控制部件用于对所述生理指标参数进行滤波。

9、可选的，所述生理指标参数包括以下至少一种：心电图参数、脉率参数、呼吸频率参数。

10、本发明实施例还提供一种柔性电极植入系统，包括上述任一种辅助设备。

11、可选的，所述柔性电极植入系统还包括柔性电极植入装置，所述柔性电极植入装置响应于所述植入指令，在所述植入启动时刻执行植入操作。

12、可选的，所述柔性电极植入装置包括：控制装置、驱动机构以及植入机构，其中，所述控制装置响应于所述植入指令，控制所述驱动机构驱动所述植入机构。

13、可选的，所述植入机构包括：植入针，用于植入柔性电极；连接件，与所述驱动机构以及所述植入针连接。

14、可选的，所述柔性电极植入系统还包括：生理指标参数采集装置，用于采集所述生理指标参数。

15、本发明实施例还提供一种柔性电极植入时机确定方法，包括：获取植入对象的生理指标参数；根据所述生理指标参数确定可植入组织区域的表层搏动信息，并根据所述表层搏动信息生成植入指令，所述植入指令包括植入启动时刻，所述植入启动时刻至少根据所述表层搏动信息来确定。

16、可选的，采用如下方式确定所述植入启动时刻：根据所述表层搏动信息确定候选可植入时间段；根据植入操作的预估时长以及所述候选可植入时间段确定所述植入启动时刻。

17、可选的，所述根据所述表层搏动信息确定候选可植入时间段，包括：根据所述生理指标参数绘制所述可植入组织区域的表层搏动曲线图；根据所述表层搏动曲线图确定表层搏动周期；根据所述表层搏动周期确定所述候选可植入时间段，其中，所述表层搏动周期指所述表层搏动曲线的相邻波峰之间的时长或者相邻波谷之间的时长。

18、可选的，所述候选可植入时间段基于所述波峰或者所述波谷来确定。

19、可选的，所述根据所述表层搏动周期确定所述候选可植入时间段，包括：获取所述可植入组织区域的多张图像；对多张图像进行图像识别，根据对所述多张图像的图像识别结果确定所述可植入组织区域附近的血管位置；若所述可植入组织区域与所述血管位置的最小距离小于设定阈值，则缩小所述可植入组织区域的边界范围，直至所述可植入组织区域与所述血管位置的最小距离大于等于所述设定阈值，若所述可植入组织区域与所述血管位置的最小距离大于等于设定阈值，则基于所述波峰或所述波谷确定所述候选可植入时间段。

20、可选的，所述植入操作的预估时长采用如下方式来确定：根据用于植入柔性电极的植入针的初始位置、植入深度以及植入速度预估得到所述植入操作的预估时长。

21、可选的，所述柔性电极植入时机确定方法还包括：获取植入对象的生理指标参数后，对所述生理指标参数进行滤波。

22、本发明实施例还提供一种柔性电极植入时机确定装置，包括：获取单元，用于获取植入对象的生理指标参数；确定单元，用于根据所述生理指标参数确定可植入组织区域的表层搏动信息，并根据所述表层搏动信息生成植入指令，所述植入指令包括植入启动时刻，所述植入启动时刻至少根据所述表层搏动信息来确定。

23、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一所述的柔性电极植入时机确定方法的步骤。

24、本发明实施例还提供一种辅助设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述任一所述的柔性电极植入时机确定方法的步骤。

25、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

26、本发明实施例提供的柔性电极植入的辅助设备，通过生理指标参数读取端口获取植入对象的生理指标参数，根据所述生理指标参数确定可植入组织区域的表层搏动信息，并根据所述表层搏动信息生成植入指令，植入指令包括植入启动时刻。由于所述植入启动时刻至少根据所述表层搏动信息来确定，从而基于所述植入指令进行柔性电极植入时有助于避开血管，能够有效降低因扎破血管而导致植入失败的发生概率，提高植入成功率。

技术特征：

1.一种用于柔性电极植入的辅助设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的辅助设备，其特征在于，所述控制部件用于根据所述表层搏动信息确定候选可植入时间段，并根据植入操作的预估时长以及所述候选可植入时间段确定所述植入启动时刻。

3.如权利要求2所述的辅助设备，其特征在于，所述控制部件用于根据所述生理指标参数绘制所述可植入组织区域的表层搏动曲线图，根据所述表层搏动曲线图确定表层搏动周期，根据所述表层搏动周期确定所述候选可植入时间段，其中，所述表层搏动周期指所述表层搏动曲线的相邻波峰之间的时长或者相邻波谷之间的时长。

4.如权利要求3所述的辅助设备，其特征在于，所述候选可植入时间段基于所述波峰或者所述波谷来确定。

5.如权利要求4所述的辅助设备，其特征在于，还包括图像读取端口，用于获取所述可植入组织区域的多张图像；

6.如权利要求2所述的辅助设备，其特征在于，所述控制部件还用于根据柔性电极植入装置中的植入针的初始位置、植入深度以及植入速度预估得到所述植入操作的预估时长。

7.如权利要求1所述的辅助设备，其特征在于，所述控制部件用于对所述生理指标参数进行滤波。

8.如权利要求1所述的辅助设备，其特征在于，所述生理指标参数包括以下至少一种：

9.一种柔性电极植入系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的辅助设备。

10.如权利要求9所述的柔性电极植入系统，其特征在于，还包括柔性电极植入装置，所述柔性电极植入装置响应于所述植入指令，在所述植入启动时刻执行植入操作。

11.如权利要求10所述的柔性电极植入系统，其特征在于，所述柔性电极植入装置包括：控制装置、驱动机构以及植入机构，其中，所述控制装置响应于所述植入指令，控制所述驱动机构驱动所述植入机构。

12.如权利要求11所述的柔性电极植入系统，其特征在于，所述植入机构包括：植入针，用于植入柔性电极；

13.如权利要求9所述的柔性电极植入系统，其特征在于，还包括：生理指标参数采集装置，用于采集所述生理指标参数。

14.一种柔性电极植入时机确定方法，其特征在于，包括：

15.如权利要求14所述的柔性电极植入时机确定方法，其特征在于，采用如下方式确定所述植入启动时刻：

16.如权利要求15所述的柔性电极植入时机确定方法，其特征在于，所述根据所述表层搏动信息确定候选可植入时间段，包括：

17.如权利要求16所述的柔性电极植入时机确定方法，其特征在于，所述候选可植入时间段基于所述波峰或者所述波谷来确定。

18.如权利要求17所述的柔性电极植入时机确定方法，其特征在于，所述根据所述表层搏动周期确定所述候选可植入时间段，包括：

19.如权利要求15所述的柔性电极植入时机确定方法，其特征在于，所述植入操作的预估时长采用如下方式来确定：

20.如权利要求14所述的柔性电极植入时机确定方法，其特征在于，还包括：

21.一种柔性电极植入时机确定装置，其特征在于，包括：

22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求14至20任一项所述的柔性电极植入时机确定方法的步骤。

23.一种辅助设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求14至20任一项所述的柔性电极植入时机确定方法的步骤。

技术总结
一种辅助设备、柔性电极植入系统、植入时机确定方法及装置，所述辅助设备，包括：生理指标参数读取端口，用于获取植入对象的生理指标参数；控制部件，用于根据所述生理指标参数确定可植入组织区域的表层搏动信息，并根据所述表层搏动信息生成植入指令，所述植入指令包括植入启动时刻，所述植入启动时刻至少根据所述表层搏动信息来确定。上述方案，有助于避开血管，以有效降低因扎破血管所导致植入失败的发生概率，提高植入成功率。

技术研发人员：王进
受保护的技术使用者：上海阶梯医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/27