在多极电极（尤其是植入体）的阴极间分配电流的设备制造技术

一种设备（ＥＳ）专用于在至少一个多极刺激电极（ＥＭ）的ｎ（ｎ大于或等于２）个阴极（Ｋｉ）之间分配电流，所述多极刺激电极（ＥＭ）还包括至少一个阳极（Ａ）。所述设备（ＥＳ）包括一个可重构电流镜（ＭＣ），所述可重构电流镜（ＭＣ）包括ｎ个能与所述ｎ个阴极（Ｋｉ）分别耦接的输出（Ｋ’ｉ），并负责往所述ｎ个输出（Ｋ’ｉ）发送一个控制电流的ｎ个互补分量（分别具有选定的、并且在所述控制电流变化的情况下基本恒定的值），以便容许所述刺激的基本恒定的空间定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对包括至少一个阳极和至少两个阴极的多极电极提供电流的领域，该多极电极尤其指构成用于激发或刺激人或动物的大脑区域、平滑肌或横纹肌、传出神经或传入神经、感觉器官、或者更普遍地，神经系统的植入体的部分。
技术介绍
在某些领域，不可避免地用到多极电极，以实现根据预定的方案有效地刺激一个或多个区域。例如在功能性电刺激领域就是这种情况，功能性电刺激当前成为了恢复瘫痪肢体运动的主要方法这种刺激用于通过用电激局部直接刺激和/或间接刺激神经来激活一块或多块肌肉。当前，这种刺激通过一个置于身体内部的中央植入体来实现。由于运动管理的巨大复杂性，因此需要使用各种不同的刺激电极，以致于需要许多线来将电极与植入体的控制电子设备连接起来。这些线必须频繁穿过关节，因而植入所需要的外科手术就尤其困难。从而限制了刺激区域的数量。此外，线的存在使植入体变得脆弱，也限制线可以控制的电极的数量。另外，对形状和定义电激的参数(尤其是时间的)的控制需要得尤其大。
技术实现思路
本专利技术的目的就是改善这种状况。为此，本专利技术尤其提出一种专用于在至少一个多极刺激电极的n(n大于或等于2)个阴极之间分配电流的设备(或输出级)，其中该多极刺激电极还包括至少一个阳极。该设备的特征在于该设备包括一个可重构电流镜，该可重构电流镜包括分别与n个阴极耦接的n个输出，并被制成用于在这n个输出上发出一个控制电流的n个互补分量，这n个互补分量的值分别选定，并且在控制电流强度变化的情况下保持基本恒定，以便容许刺激的基本恒定的空间定位。在此，“互补分量”指的是其总和等于控制电流值(Idac)的各个分量，例如Idac/3，Idac/6，Idac/6，Idac/3。根据本专利技术的设备可以包括其它可以分开或合并的特征，尤其-可重构多输出电流镜可以是模块型的， 于是它可以包括一个电流-电压转换器，该电流-电压转换器与p个可编程跨导电压-电流转换器相耦接，○i)该电流-电压转换器可以包括至少一个用于吸收电流的输入端、一个接地端、一个输出端，可以被制成用于建立在输出端与接地端之间选定的、随吸收电流变化的电位差，○ii)每个可编程跨导电压-电流转换器可以包括至少一个输入端、一个接地端、一个用于吸收电流的输出端、和一个用于接收逻辑信号的控制总线，○iii)该电流-电压转换器的输入端于是连接到所述模块化可重构多输出电流镜的输入端，○iv)该电流-电压转换器的接地端和所述p个可编程跨导电压-电流转换器的接地端连接到所述模块化可重构多输出电流镜的接地端M，○v)所述p个可编程跨导电压-电流转换器的每一个的输入端连接到所述电流-电压转换器的输出端。○vi)所述p个可编程跨导电压-电流转换器的每一个的输出端连接到所述模块化可重构多输出电流镜的输出之一，○vii)每个可编程跨导电压-电流转换器的控制总线连接到所述模块化可重构多输出电流镜的各控制辅助总线。 所述电流-电压转换器和所述p个可编程跨导电压-电流转换器最好具有匹配结构，-所述可重构多输出电流镜可以是被称作分配器类型的， 于是它可以包括一个电流-电压转换器，该电流-电压转换器与一个电压-电流转换器及一个m输出可控均衡电流分配器相耦接，○i)所述电流-电压转换器于是可以包括至少一个用于吸收电流的输入端、一个接地端、一个输出端，并被制成用于建立在输出端与接地端之间选定的、随所吸收的电流而变的电位差，○ii)所述电压-电流转换器可以包括至少一个输入端、一个接地端、一个专用于吸收电流的输出端，○iii)所述可控均衡电流分配器可以包括至少一个用于发送电流的输入端、一个输出总线(该输出总线的每个输出都吸收电流)、一个接收逻辑信号的控制总线，○iv)所述电流-电压转换器的输入端于是连接到所述分配器型可重构多输出电流镜的一个输入端，○v)所述电流-电压转换器的接地端和所述电压-电流转换器及所述可控均衡电流分配器的各接地端都连接到所述分配器型可重构多输出电流镜的接地端，○vi)所述可控均衡电流分配器的输入端连接到所述电压-电流转换器的输出端，○vii)所述可控均衡电流分配器的控制总线连接到所述分配器型可重构多输出电流镜控制总线，以及○viii)所述可控均衡电流分配器的输出总线连接到所述分配器型可重构多输出电流镜的输出总线， 所述电流-电压转换器和所述电压-电流转换器最好具有成对的结构，-在阳极内流动的电流(等于在电流镜的各输出端上发送的电流的总和)与控制电流之间的比率可以是可设置的或不可设置的，-一个由n个电容构成的电容组每个都可以确保一个输出与一个阴极的耦接，可以往输出上连接一个电压监视设备，用于分别测量电流镜的输出端的电压，以使得各输出容许通过一个高压供电模块来调节所述多极电极的阳极极化， 它可以包括一个模-数转换器网络、或一个由n个电压比较器构成的网(每个电压比较器用于比较所述电流镜的输出端的n个电压和一个公共参考电压)、或由2n个电压比较器成对构成的网(用于比较所述电流镜的输出端的n个电压和两个公共参考电压)，-一个放电控制设备可以与所述电流镜的各输出和所述阳极耦接，并用于在刺激结束时在电流镜的每个输出与阳极之间建立一个导通通路，以便触发各阴极向阳极的n个放电电流的流动， 所述n个放电电流可以来源于电容器组的n个电容分别聚集的n个能量， 它可以用于将每个放电电流限制到在相关输出端上所发送的刺激电流的最大值的一部分。一种这样的电流分配设备(或输出级)可以有利地成为至少一个多极电极的控制电子设备的一部分，该电极包括至少一个阳极和至少两个阴极。于是该控制电子设备还包括i)一个数-模转换器，该数-模转换器用于将电流幅度的指令转换为模拟控制电流，并与电流分配设备耦接以便为之提供控制电流，ii)一个高压供电模块，该高压供电模块与至少一个阳极耦接，并用于在选定的电压下极化阳极，以便该阳极容许由电流分配设备施加在每个阴极上的电流流动。所述数-模转换器可以具有称为“单电流源”的结构，该结构容许保证其转换函数的单调性。所述高压供电模块可以是一个“直流-直流”类型的转换器。在这种情况下，它可以按照感性存储斩波器(例如“boost”(升压)类型的)的形式制作，或包括一个容性存储电荷泵(例如Dickson泵)，该电荷泵有时与一个多路复用器耦接。在后一种情况下，高压供电模块可以在连续工况下，或在不连续工况下工作。本专利技术还涉及一个分布式刺激单元(USR)，例如植入体，该分布式刺激单元包括至少一个多极电极，该多极电极包括至少一个阳极和至少两个阴极、至少一个前述类型的控制电子设备。该分布式刺激单元可以包括一个数字控制器(CN)，该数字控制器负责发送电流幅度指令以及定义在可重构多输出电流镜的各输出端上发送的电流分量值。在这种情况下，所述数字控制器和控制电子设备(EC)可以例如分别构成一个混合型ASIC的数字部分和模拟部分。此外，所述数字控制器可以负责从所施加的电流值、高压供电模块的输出电压、以及由电压监视设备在可重构多输出电流镜的输出端测得的测量值推算出每个电极的阻抗，以便控制阳极的极化。本专利技术还涉及一种刺激设施，该刺激设施包括至少一个前述类型的分布式刺激单元和一个负责与每个分布式刺激单元交换数据的控制器(CR)。此外，每个分布式刺激单元和所述设施的控制器可以包括通过波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在至少一个多极刺激电极（ＥＭ）的ｎ个阴极（Ｋｉ）之间分配电流的设备（ＥＳ），其中所述多极刺激电极还包括至少一个阳极（Ａ），ｎ大于或等于２，其特征在于：所述设备包括一个可重新配置的电流镜（ＭＣ），所述可重新配置的电流镜（ＭＣ）包括适于分别与所述ｎ个阴极（Ｋｉ）耦接的ｎ个输出（Ｋ′ｉ），并被配置成向所述ｎ个输出（Ｋ′ｉ）发出控制电流（Ｉｄａｃ）的ｎ个互补分量（Ｉｋｉ），该ｎ个互补分量的值分别被选定，并且在所述控制电流（Ｉｄａｃ）的幅值有变化的情况下保持基本恒定，以容许刺激的基本恒定的空间定位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫安德鲁，瑟奇伯恩纳德，伊弗斯伯特兰德，盖伊卡瑟拉斯，杰罗姆佳丽，大卫圭劳德，简丹尼斯特切尔，
申请(专利权)人：国家信息及自动化研究院，国家科研中心，蒙彼利埃第二大学，
类型：发明
国别省市：FR[法国]