System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种神经电刺激器制造技术_技高网
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一种神经电刺激器制造技术

技术编号:40611507 阅读:13 留言:0更新日期:2024-03-12 22:19
本申请公开了一种神经电刺激器,涉及神经电刺激技术领域。方案通过上位机生成至少包含刺激频率、刺激阴阳极脉宽、电流大小、刺激脉冲数量和阴阳极间的脉冲延迟信息的刺激参数信息的刺激参数命令,进一步将刺激参数命令通过可编程逻辑门阵列传输至神经电刺激芯片,最终由神经电刺激芯片输出对应的电刺激。由于上位机中生成的刺激参数命令能够根据刺激作用个体的差异进行调节,因此神经电刺激芯片能够输出与刺激作用个体对应的可调节的电刺激,大大提高了电刺激器的刺激灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及神经电刺激,特别是涉及一种神经电刺激器


技术介绍

1、近年来,随着科学技术的不断发展,神经电刺激器在康复医学、神经系统疾病诊断和治疗方面得到了广泛的关注和应用,具体能够向特定的神经纤维发送电信号,有效地调节神经元的活动,从而治疗疾病。其中,电刺激器的刺激参数一般包含刺激频率、电流大小以及刺激脉冲数量等。

2、然而,目前电刺激器的刺激参数往往不可调,或者是刺激参数单一,无法满足临床和研究需要。从生物和临床应用的角度出发,电刺激器多样化的刺激参数是被需要的。因此,当前电刺激器的刺激灵活性有待提升。

3、鉴于上述问题,如何解决当前电刺激器的刺激参数单一不可调,是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种神经电刺激器,以解决当前电刺激器的刺激参数单一不可调的问题。

2、为解决上述技术问题,本申请提供一种神经电刺激器,包括:上位机、可编程逻辑门阵列和神经电刺激芯片;其中,所述神经电刺激芯片包括中央控制器和刺激通道;

3、所述上位机与所述可编程逻辑门阵列通信连接,用于生成刺激参数命令,并传输所述刺激参数命令至所述可编程逻辑门阵列;其中,所述刺激参数命令中至少包含刺激频率、刺激阴阳极脉宽、电流大小、刺激脉冲数量和阴阳极间的脉冲延迟信息的刺激参数信息;

4、所述可编程逻辑门阵列通过所述神经电刺激芯片的通信协议接口与所述神经电刺激芯片通信连接,用于将所述刺激参数命令传输至所述神经电刺激芯片的所述中央控制器;

5、所述神经电刺激芯片用于通过所述中央控制器解析所述刺激参数命令,以得到所述刺激参数信息,并基于所述刺激参数信息通过所述刺激通道的输出端输出对应的电刺激。

6、一方面,所述刺激通道包括:离散分布式控制器、阳极输出级电路和阴极输出级电路;

7、所述离散分布式控制器与所述中央控制器、所述阳极输出级电路的输入端和所述阴极输出级电路的输入端均连接,用于接收所述刺激参数信息,将所述刺激参数信息转换为逻辑控制信号,并分别发送对应的所述逻辑控制信号至所述阳极输出级电路和所述阴极输出级电路;

8、所述阳极输出级电路的输出端和所述阴极输出级电路的输出端连接,用于分别根据对应的所述逻辑控制信号输出刺激电流;

9、其中,所述阳极输出级电路的输出端和所述阴极输出级电路的输出端构成的公共端作为所述刺激通道的输出端。

10、另一方面,所述阳极输出级电路包括:第一电源基准电路、第一线性加权电流发生器和第一自偏置宽摆级联电流镜;

11、所述第一电源基准电路的输入端与所述离散分布式控制器连接,用于接收所述离散分布式控制器传输的第一高压信号和第一低压信号,并根据所述第一高压信号和所述第一低压信号生成第一偏置电压;

12、所述第一线性加权电流发生器的输入端与所述第一电源基准电路的输出端连接,用于接收所述第一偏置电压,并根据所述第一偏置电压生成第一刺激电流;

13、所述第一自偏置宽摆级联电流镜的输入端与所述第一线性加权电流发生器的输出端连接,用于对所述第一刺激电流进行放大并通过所述第一自偏置宽摆级联电流镜的输出端输出;

14、其中,所述第一电源基准电路的输入端作为所述阳极输出级电路的输入端,所述第一自偏置宽摆级联电流镜的输出端作为所述阳极输出级电路的输出端。

15、另一方面,所述阴极输出级电路包括:第二电源基准电路、第二线性加权电流发生器和第二自偏置宽摆级联电流镜;

16、所述第二电源基准电路的输入端与所述离散分布式控制器连接,用于接收所述离散分布式控制器传输的第二高压信号和第二低压信号,并根据所述第二高压信号和所述第二低压信号生成第二偏置电压;

17、所述第二线性加权电流发生器的输入端与所述第二电源基准电路的输出端连接,用于接收所述第二偏置电压,并根据所述第二偏置电压生成第二刺激电流;

18、所述第二自偏置宽摆级联电流镜的输入端与所述第二线性加权电流发生器的输出端连接,用于对所述第二刺激电流进行放大并通过所述第二自偏置宽摆级联电流镜的输出端输出;

19、其中,所述第二电源基准电路的输入端作为所述阴极输出级电路的输入端,所述第二自偏置宽摆级联电流镜的输出端作为所述阴极输出级电路的输出端。

20、另一方面,所述神经电刺激芯片还包括:带隙基准;

21、所述阳极输出级电路还包括:阳极驱动电压跟随电路;

22、所述带隙基准连接所述阳极驱动电压跟随电路的第一输入端,用于传输第三偏置电压至所述阳极驱动电压跟随电路;

23、所述阳极驱动电压跟随电路的第二输入端连接所述第一线性加权电流发生器的输出端,所述阳极驱动电压跟随电路的输出端连接所述第一自偏置宽摆级联电流镜的输入端,用于接收并闭环调节所述第一刺激电流,将调节后的所述第一刺激电流传输至所述第一自偏置宽摆级联电流镜。

24、另一方面,所述阴极输出级电路还包括:阴极驱动电压跟随电路;

25、所述带隙基准连接所述阴极驱动电压跟随电路的第一输入端,用于传输第四偏置电压至所述阴极驱动电压跟随电路;

26、所述阴极驱动电压跟随电路的第二输入端连接所述第二线性加权电流发生器的输出端,所述阴极驱动电压跟随电路的输出端连接所述第二自偏置宽摆级联电流镜的输入端,用于接收并闭环调节所述第二刺激电流,将调节后的所述第二刺激电流传输至所述第二自偏置宽摆级联电流镜。

27、另一方面,所述阳极驱动电压跟随电路包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第一放大器;

28、所述第一晶体管的源极连接所述第一放大器的同相输入端和所述第二晶体管的漏极,所述第一晶体管的漏极连接所述第二晶体管的栅极,所述第二晶体管的源极接地;

29、所述第一放大器的输出端连接所述第三晶体管的栅极,所述第三晶体管的源极连接所述第四晶体管的漏极和所述第一放大器的反相输入端;所述第四晶体管的栅极连接所述第二晶体管的栅极,所述第四晶体管的源极接地;

30、其中,所述第一晶体管的栅极作为所述阳极驱动电压跟随电路的第一输入端,所述第一晶体管的漏极作为所述阳极驱动电压跟随电路的第二输入端,所述第三晶体管的漏极作为所述阳极驱动电压跟随电路的输出端。

31、另一方面,所述阴极驱动电压跟随电路包括:第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管和第二放大器;

32、所述第六晶体管的源极连接所述第二放大器的同相输入端和所述第五晶体管的漏极,所述第六晶体管的漏极连接所述第五晶体管的栅极,所述第五晶体管的源极接地;

33、所述第二放大器的输出端连接所述第八晶体管的栅极,所述第八晶体管的源极连接所述第七晶体管的漏极和所述第二放大器的反相输入端;所述第七晶体管的栅极连接所述第五晶体管的栅极,所述第七晶体管的源极接地;

34、其中,所述第六晶体管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种神经电刺激器,其特征在于,包括:上位机(10)、可编程逻辑门阵列(11)和神经电刺激芯片(12);其中,所述神经电刺激芯片(12)包括中央控制器(13)和刺激通道(14);

2.根据权利要求1所述的神经电刺激器,其特征在于,所述刺激通道(14)包括:离散分布式控制器(140)、阳极输出级电路(150)和阴极输出级电路(160);

3.根据权利要求2所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阳极输出级电路(150)包括:第一电源基准电路(151)、第一线性加权电流发生器(152)和第一自偏置宽摆级联电流镜(153);

4.根据权利要求3所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阴极输出级电路(160)包括:第二电源基准电路(161)、第二线性加权电流发生器(162)和第二自偏置宽摆级联电流镜(163);

5.根据权利要求4所述的神经电刺激器,其特征在于,所述神经电刺激芯片(12)还包括:带隙基准(15);

6.根据权利要求5所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阴极输出级电路(160)还包括:阴极驱动电压跟随电路(164);p>

7.根据权利要求6所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阳极驱动电压跟随电路(154)包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第一放大器;

8.根据权利要求7所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阴极驱动电压跟随电路(164)包括:第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管和第二放大器;

9.根据权利要求6所述的神经电刺激器,其特征在于,所述第一自偏置宽摆级联电流镜(153)包括:第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管和第一电阻;

10.根据权利要求6所述的神经电刺激器,其特征在于,所述第二自偏置宽摆级联电流镜(163)包括:第十三晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管和第二电阻;

11.根据权利要求5所述的神经电刺激器,其特征在于,所述第一线性加权电流发生器(152)包括:8个阳极输出晶体管组合(171);

12.根据权利要求6所述的神经电刺激器,其特征在于,所述第二线性加权电流发生器(162)包括:8个阴极输出晶体管组合(181);

13.根据权利要求8所述的神经电刺激器,其特征在于,所述离散分布式控制器(140)还连接所述第一放大器的控制端和所述第二放大器的控制端,用于分别控制所述阳极驱动电压跟随电路(154)的运行状态和所述阴极驱动电压跟随电路(164)的运行状态。

14.根据权利要求1所述的神经电刺激器,其特征在于,所述刺激通道(14)还包括:泄放电阻;

15.根据权利要求1至14任意一项所述的神经电刺激器,其特征在于,所述刺激通道(14)的数量为多个,所述刺激参数命令中包含各所述刺激通道(14)对应的所述刺激参数信息。

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【技术特征摘要】

1.一种神经电刺激器,其特征在于,包括:上位机(10)、可编程逻辑门阵列(11)和神经电刺激芯片(12);其中,所述神经电刺激芯片(12)包括中央控制器(13)和刺激通道(14);

2.根据权利要求1所述的神经电刺激器,其特征在于,所述刺激通道(14)包括:离散分布式控制器(140)、阳极输出级电路(150)和阴极输出级电路(160);

3.根据权利要求2所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阳极输出级电路(150)包括:第一电源基准电路(151)、第一线性加权电流发生器(152)和第一自偏置宽摆级联电流镜(153);

4.根据权利要求3所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阴极输出级电路(160)包括:第二电源基准电路(161)、第二线性加权电流发生器(162)和第二自偏置宽摆级联电流镜(163);

5.根据权利要求4所述的神经电刺激器,其特征在于,所述神经电刺激芯片(12)还包括:带隙基准(15);

6.根据权利要求5所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阴极输出级电路(160)还包括:阴极驱动电压跟随电路(164);

7.根据权利要求6所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阳极驱动电压跟随电路(154)包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第一放大器;

8.根据权利要求7所述的神经电刺激器,其特征在于,所述阴极驱动电压跟随电路(...

【专利技术属性】
技术研发人员:殷明尹猛
申请(专利权)人:海南大学
类型:发明
国别省市:

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