【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喉返神经模拟提示、标记，更具体地说，本专利技术涉及一种甲状腺喉返神经模拟标记系统。
技术介绍
1、在甲状腺或颈部手术中，保护喉返神经至关重要；然而现有技术主要依赖于术者的经验或简单的刺激与响应检测方法，难以实现对神经的定位和动态保护；同时由于患者个体差异，例如脂肪层厚度和皮下液体分布的不同，往往导致电流刺激不均，缺乏对刺激过程的监测。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，通过多极电极阵列与组织电导率测量单元，结合动态电流分配技术，实现对目标神经区域的刺激，同时反馈控制单元依据神经响应信号的动态变化调整刺激数据，形成闭环优化机制，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，包括数据输入层、数据处理层、数据输出层；
3、数据输入层包括电刺激模块、信号采集模块；数据输入层用于将刺激数据和生物信号传递至数据处理层；
4、数据处理层包括中心控制模块；数据处理层用于输出分析结果至数据输出层；
5、数据输出层包括定位提示模块、显示与交互模块；数据输出层用于接收数据处理层的分析结果并执行反馈；
6、所述电刺激模块包括多极电极阵列、电流分配单元、组织电导率测量单元；多极电极阵列包括至少两组独立的电极对，电极对中的每个独立电极通过连接电流分配单元独立调控电流强度；电流分配单元根据预设的刺激数据，将
7、所述信号采集模块包括电生理传感器阵列、信号融合与增强单元、反馈控制单元；电生理传感器阵列布置于刺激区域周围，用于采集神经活动的生物信号；信号融合与增强单元用于放大神经信号、消除噪声干扰，并将信号转换为数字化输出；反馈控制单元用于接收信号采集模块所提供的目标神经的生物信号与当前电刺激模块的刺激数据，通过时序对齐和特征匹配，计算生物信号强度与期望效果的偏差，反馈控制单元根据偏差调整刺激数据，刺激数据包括电流强度、频率或激活的电极组合，生成动态优化指令并传递至电刺激模块。
8、在一个优选的实施方式中，电流分配单元包括多通道数模转换器和功率放大器；多通道数模转换器用于将预设的刺激数据转化为电流信号输出；
9、信号融合与增强单元包括差分放大器、滤波器、模数转换器；模数转换器用于将生物信号转化为供数据处理的数字信号；差分放大器用于滤波电路剔除噪声；滤波器用于清除环境干扰。
10、在一个优选的实施方式中，所述中心控制模块包括微控制器mcu、数据存储单元、通信接口；通信接口包括i2c总线、uart接口；i2c总线用于连接数据输入层模块，传输控制指令；uart接口用于连接数据输出层传输分析结果。
11、在一个优选的实施方式中，所述定位提示模块包括振动单元、状态指示灯；振动单元包括振动马达，振动单元通过振动频率或者振动强度来提示神经靠近区域的风险；状态指示灯用于显示神经的状态风险信息；
12、显示与交互模块用于将系统运行状态和分析结果通过屏幕或音频方式传递给医生读取。
13、在一个优选的实施方式中，多极电极阵列的输入端通过导线连接至电流分配单元的输出端；电流分配单元的输入端通过i2c总线连接至微控制器mcu的输出端；组织电导率测量单元的输出端通过i2c总线连接至微控制器mcu的输入端；
14、电生理传感器阵列通过导线与信号融合与增强单元的差分放大器输入端连接，用于采集目标区域的神经活动信号；信号融合与增强单元的差分放大器与滤波器相连接；信号融合与增强单元的滤波器与模数转换器相连接；信号融合与增强单元的模数转换器与反馈控制单元连接；反馈控制单元通过i2c总线与微控制器mcu连接；
15、中心控制模块通过uart接口连接定位提示模块；中心控制模块通过uart接口连接显示与交互模块；中心控制模块的数据存储单元与微控制器mcu连接；
16、电源与保护模块通过电源线路为数据输入层、数据处理层和数据输出层供电。
17、在一个优选的实施方式中，基于组织电导率测量单元和电流分配单元构建组织电导率分布模型，其表示为：
18、；
19、其中为目标区域在三维空间中的电导率分布；表示由注入电极对注入的恒定交流电流；表示由测量电极对记录的电压差；为几何校正系数；为测量电极对的电压差变化量；为电极对之间的距离变化量；为电压差随电极间距离变化的梯度；
20、基于反馈控制单元、信号融合与增强单元构建神经响应优化闭环模型，其表示为：
21、；
22、其中为神经响应信号与目标刺激信号的偏差；表示由电刺激模块施加的目标刺激信号；表示由信号融合与增强单元所采集的神经响应信号；为目标神经响应信号随时间的变化率；为静态信号响应的权重参数；为动态信号变化率的权重参数；，为目标刺激信号与神经响应信号的时间区间起点和终点。
23、在一个优选的实施方式中，基于刺激数据所包括的电流强度、频率或激活的电极组合建立神经响应优化闭环模型；
24、；
25、其中表示电流强度，表示刺激信号的频率，表示激活的电极集合，表示时间变量；表示在，，，的作用下生成的目标刺激信号；
26、；
27、其中为电流传播的衰减系数；表示电极与目标神经之间的夹角；为第个电极与目标神经的距离；为第个激活电极的电流强度；为第个电极位置的局部电导率；为第个电极信号的相位偏移量。
28、本专利技术的技术效果和优点：
29、通过多极电极阵列与组织电导率测量单元，结合动态电流分配技术，实现对目标神经区域的刺激；同时反馈控制单元依据神经响应信号的动态变化调整刺激数据，形成闭环优化机制，从而克服因患者个体组织差异导致的刺激不均匀问题；
30、利用四电极法结合阻抗测量芯片，实时构建目标区域的电导率分布模型，计算局部非均匀电导率，动态调整电极组合和电流强度，有效适应患者因脂肪层或液体分布差异而导致的电流扩散问题，提高电刺激的靶向性。
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1.一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，包括数据输入层、数据处理层、数据输出层；
2.根据权利要求1所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：电流分配单元包括多通道数模转换器和功率放大器；多通道数模转换器用于将预设的刺激数据转化为电流信号输出；
3.根据权利要求2所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：还包括电源与保护模块；
6.根据权利要求5所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，包括数据输入层、数据处理层、数据输出层；
2.根据权利要求1所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：电流分配单元包括多通道数模转换器和功率放大器；多通道数模转换器用于将预设的刺激数据转化为电流信号输出；
3.根据权利要求2所述的一种甲状腺喉返神经模拟标记系统，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，姚响芸，宋世兵，
申请(专利权)人：北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：发明
国别省市：
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