一种多电流源刺激输出的协调控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及电刺激设备控制，尤其涉及一种多电流源刺激输出的协调控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着功能性电刺激、神经刺激、肌肉刺激及康复治疗技术的发展，电刺激设备逐渐由单通道输出向多通道、多电流源协同输出方向发展。多电流源刺激输出能够面向不同刺激部位、不同治疗阶段和不同刺激目标提供组合式刺激波形，对提高刺激精度、治疗适配性和输出连续性具有重要意义。

2、现有多电流源刺激设备通常由控制器分别配置各路电流源的刺激参数，并通过波形发生中断、定时控制或寄存器写入方式维持刺激波形输出。所述刺激参数通常包括程序号、电流幅值、频率、脉宽等波形参数。在多电流源错位输出场景中，现有技术一般通过预设启动延时、固定相位偏移或定时触发方式，使不同电流源的刺激波形尽量错开输出；在参数更新过程中，则通常依赖电流源的输出态和静默态，在静默区间内进行波形参数更新。

3、然而，现有控制方式仍存在不足。其一，在某一路电流源参数更新时，现有技术缺乏根据各路程序号变更状态确定稳定时序基准的机制，容易影响其他通道的输出连续性。其二，多源错位输出长期运行后可能因时钟误差或中断调度误差产生相位漂移，导致输出再次重叠。其三，现有安全更新窗口多采用固定时间设置，难以适应刺激负载因电极接触状态、人体组织状态或电极老化引起的变化。其四，现有技术通常未充分考虑电流源与刺激电极之间的映射关系，当存在共用电极或电极空间邻近关系时，可能造成刺激叠加或电流分布不可控。其五，在单源模式与多源模式切换时，原有主从关系和输出时序关系难以直接适配新增或剩余电流源。

4、现有多电流源刺激输出控制技术在程序参数更新、时序基准确定、安全更新窗口设置、相位稳定维持、电极拓扑约束及单双源模式切换等方面仍有改进需求。因此，有必要提供一种多电流源刺激输出的协调控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种多电流源刺激输出的协调控制方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有多电流源刺激输出控制过程中参数更新易干扰稳定输出通道、错位输出相位关系易发生漂移、安全更新窗口难以适应刺激负载变化、电极拓扑约束考虑不足以及单双源模式切换时主从关系适配性差的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本技术的第一方面提供一种多电流源刺激输出的协调控制方法，包括：

3、获取本次待更新的刺激参数；所述刺激参数包括各路电流源所对应的本次程序号与本次波形参数；以及，获取各路电流源的前次程序号；

4、将各路电流源对应的本次程序号与对应的前次程序号进行比对，根据比对结果确定各路电流源对应的程序号变更状态；

5、根据各路电流源对应的程序号变更状态确定主从角色，所述主从角色包括主源和从源；

6、根据所述主源和从源对应的当前输出状态判断是否满足波形参数安全更新条件；

7、当所述主源和从源对应的当前输出状态满足所述波形参数安全更新条件时，对所述主源执行部分波形参数更新，并对所述从源执行完整波形参数更新；

8、在完成所述主源和从源对应波形参数更新后，触发所述主源输出刺激波形，并基于所述主源输出的刺激波形触发所述从源联动输出，使所述主源与从源按照预设时序关系形成错位输出刺激波形。

9、于本技术的第一方面的一些实施例中，所述根据各路电流源对应的程序号变更状态确定主从角色，包括：在更新轮次迭代过程中，若存在程序号未发生变化的电流源，则将该电流源确定为主源，并将程序号发生变化的电流源确定为从源；若各路电流源的程序号均未发生变化，则保持上一轮确定的主源和从源；若各路电流源的程序号均发生变化，则根据预设规则重新确定主源和从源。

10、于本技术的第一方面的一些实施例中，所述根据所述主源和从源对应的当前输出状态判断是否满足波形参数安全更新条件，包括：根据所述主源和从源对应的当前输出状态确定波形参数安全更新窗口，所述当前输出状态包括输出态和静默态，所述波形参数安全更新窗口为允许执行波形参数更新的时间窗口；通过与各路电流源对应的计时触发单元，根据计时结果控制所述波形参数安全更新窗口的有效状态；其中，所述波形参数安全更新条件为：所述主源和从源均处于静默态，且对应的波形参数安全更新窗口均处于有效状态；所述刺激波形的输出由波形发生中断维持，在执行波形参数更新的过程中不屏蔽所述波形发生中断。

11、于本技术的第一方面的一些实施例中，在执行完根据所述主源和从源对应的当前输出状态确定波形参数安全更新窗口的步骤后，所述方法还执行如下步骤：获取各路电流源对应的刺激负载在刺激输出过程中的负载状态信息；根据所述负载状态信息确定刺激电流建立时间；根据所述刺激电流建立时间调整所述计时触发单元对应的计时控制参数；基于调整后的计时控制参数调整所述波形参数安全更新窗口的有效期限，以使所述有效期限与当前负载状态对应的刺激电流建立时间相匹配。

12、于本技术的第一方面的一些实施例中，在所述主源和从源按照预设时序关系形成错位输出刺激波形的过程中，执行如下步骤：对所述主源和从源之间的相位关系进行周期性重同步；根据所述主源和从源的输出频率关系确定重同步周期；基于所述重同步周期对所述从源执行重同步控制，以维持所述主源和从源之间的错位输出关系；其中，当达到所述重同步周期对应的重同步时刻时，暂停所述从源的刺激波形输出，经过预设错位延时时间后，重新触发所述从源输出刺激波形，以重新建立所述从源相对于所述主源的错位时序关系。

13、于本技术的第一方面的一些实施例中，在执行完根据各路电流源对应的程序号变更状态确定主从角色的步骤后，所述方法执行如下步骤：获取各路电流源与刺激电极之间的映射关系；根据所述映射关系确定各路电流源之间的电极拓扑关系；当至少两个电流源对应的刺激电极存在共用电极关系，或者所述至少两个电流源对应的刺激电极满足预设空间邻近关系时，确定所述至少两个电流源存在同时输出限制条件；根据所述同时输出限制条件，控制所述至少两个电流源按照所述主源和从源之间的预设时序关系形成错位输出，以限制所述至少两个电流源同时输出刺激波形。

14、于本技术的第一方面的一些实施例中，在执行完获取本次待更新的刺激参数的步骤后，所述方法执行如下步骤：检测多电流源刺激输出的当前刺激输出模式；当所述当前刺激输出模式由单源模式切换至多源模式且存在新增电流源时，根据所述新增电流源的加入状态以及已有电流源的输出状态重新确定主源和从源，并控制所述主源和从源按照预设时序关系形成错位输出刺激波形；当所述当前刺激输出模式由多源模式切换至单源模式时，取消主从角色设置，并控制剩余电流源独立输出刺激波形。

15、为实现上述目的及其他相关目的，本技术的第二方面提供一种多电流源刺激输出的协调控制装置，包括：参数获取模块，用于获取本次待更新的刺激参数；所述刺激参数包括各路电流源所对应的本次程序号与本次波形参数；以及，获取各路电流源对应的前次程序号；变更状态确定模块，用于将各路电流源对应的本次程序号与对应的前次程序号进行比对，根据比对结果确定各路电流源对应的程序号变更状态；主从角色确定模块，用于根据各路电流源对应的程序号变更状态确定主从角色，所述主从角色包括主源和从源；安全更新控制模块，用于根据所述主源和从源对应的当前输出状态判断是否满足波形参数安全更新条件，并在所述主源和从源对应的当前输出状态满足所述波形参数安全更新条件时，对所述主源执行部分波形参数更新，并对所述从源执行完整波形参数更新；输出控制模块，用于在完成所述主源和从源对应波形参数更新后，触发所述主源输出刺激波形，并基于所述主源输出的刺激波形触发所述从源联动输出，使所述主源和从源按照预设时序关系形成错位输出刺激波形。

16、为实现上述目的及其他相关目的，本技术的第三方面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执行时实现如本技术第一方面任一实施例所述的多电流源刺激输出的协调控制方法。

17、为实现上述目的及其他相关目的，本技术的第四方面提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算设备上运行时，使得所述计算设备实现如本技术第一方面任一实施例所述的多电流源刺激输出的协调控制方法。

18、为实现上述目的及其他相关目的，本技术的第五方面提供一种多电流源刺激输出的控制设备，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以实现如本技术第一方面任一实施例所述的多电流源刺激输出的协调控制方法。

19、如上所述，本技术的多电流源刺激输出的协调控制方法、装置、设备及存储介质，具有以下有益效果：

20、（1）本技术根据各路电流源对应的本次程序号与前次程序号的比对结果确定程序号变更状态，并据此确定主源和从源，使程序号未发生变化的电流源能够作为稳定时序基准，降低参数更新对稳定输出通道的影响，提高多电流源刺激输出的连续性。

21、（2）本技术在主源和从源满足波形参数安全更新条件时，分别对主源执行部分波形参数更新、对从源执行完整波形参数更新，并通过波形参数安全更新窗口和计时触发单元控制更新时机，能够降低参数写入与刺激波形输出冲突的风险。

22、（3）本技术在波形参数更新过程中不屏蔽波形发生中断，能够在维持刺激波形实时输出的同时完成参数更新，减少波形节拍失控或异常波形产生的可能性。

23、（4）本技术在主源和从源形成错位输出刺激波形的过程中进行周期性重同步，能够降低长期运行中因时钟误差或中断调度误差导致的相位漂移风险，维持多电流源之间的错位输出关系。

24、（5）本技术能够根据刺激负载状态调整波形参数安全更新窗口的有效期限，并结合电极拓扑关系限制存在共用电极关系或空间邻近关系的电流源同时输出，从而提高不同负载状态及不同电极连接场景下的刺激安全性和适应性。

25、（6）本技术能够在单源模式与多源模式切换时重新确定主源和从源，或者取消主从角色设置并控制剩余电流源独立输出，从而提高不同刺激输出模式切换过程中的稳定性。