BR112021011338A2 - Dispositivos e sistemas de estimulação elétrica para seguramente operar tais dispositivos - Google Patents

Abstract

dispositivos e sistemas de estimulação elétrica para seguramente operar tais dispositivos. dispositivos e sistemas de estimulação elétrica de alta tensão portáteis são divulgados, os quais são escaláveis para utilizar um número mínimo de canais de saída para um grande número de canais de saída. os dispositivos e sistemas incluem uma fonte de potência de alta tensão e conjunto de circuitos de pulso de saída compreendendo uma pluralidade de circuitos de canal de saída. os dispositivos e sistemas de estimulação elétrica divulgados aqui também fornecem recursos de segurança aprimorados, incluindo um monitor de segurança opcional.

Description

DISPOSITIVOS E SISTEMAS DE ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA PARA SEGURAMENTE OPERAR TAIS DISPOSITIVOS REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADAS

[001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente Provisório dos EUA No. de série 62 / 778.660, depositado em 12 de dezembro de 2018, intitulado DISPOSITIVOS

E SISTEMAS DE ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA PARA SEGURAMENTE OPERAR TAIS DISPOSITIVOS, cuja divulgação é aqui incorporada por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[002] O seguinte refere-se geralmente às artes de neuroestimulação, as artes de estimulação elétrica neuromuscular, as artes de estimulação muscular elétrica, as artes de estimulação neuromuscular elétrica transcutânea, as artes de estimulação elétrica funcional (FES) e as artes de topologia de circuito eletrônico relacionadas com as mesmas. Encontra aplicação particular em associação com artes de estimulação elétrica de alta tensão, portátil e escalável.

[003] O uso de estimulação elétrica para o tratamento de condições médicas é bem conhecido, e a entrega de corrente elétrica aos músculos e / ou nervos de um paciente tem uma ampla variedade de aplicações terapêuticas. Várias técnicas invasivas e não invasivas e dispositivos médicos estão atualmente disponíveis. No entanto, cada indicação (ou seja, condição médica ou sintoma a ser tratado) requer estimulação elétrica especificamente calibrada (por exemplo, frequência de pulso, tensão, amplitude de corrente, largura de pulso, polaridade, forma de onda, etc.) para obter resultados terapêuticos benéficos. Muitas dessas técnicas e dispositivos apresentam o risco de resultados benéficos limitados e, se não forem projetados e implementados adequadamente, acarretam o risco de danificar significativamente os tecidos dos pacientes e / ou piorar sua condição. Além disso, algumas aplicações de estimulação elétrica envolvem a implantação cirúrgica de eletrodos dentro de um paciente, o que aumenta ainda mais o risco para a saúde geral do paciente.

[004] Em contraste, outras aplicações de estimulação elétrica, como aquelas discutidas aqui, são não invasivas e não requerem uma ruptura na pele (ou outra superfície do corpo) ou contato com uma cavidade corporal interna além de um orifício corporal. Essas aplicações têm o potencial de reduzir os danos aos tecidos biológicos de um paciente e são adequadas para uso pelo paciente ou por membros da família em ambientes ambulatoriais (por exemplo, em casa, no trabalho, etc.). Em tais aplicações, os eletrodos são aplicados de forma não invasiva à superfície do corpo de um paciente, e uma corrente elétrica é aplicada em padrões específicos aos músculos e / ou nervos do paciente através da pele do paciente.

[005] No entanto, tais aplicações também têm várias desvantagens. Abordagens anteriores típicas requerem muitos componentes e, portanto, são limitadas em tamanho ou aplicação. Em outras palavras, um dispositivo com muitos canais de estimulação elétrica pode exigir muitos componentes elétricos e, portanto, tornar-se volumoso e não amigável. Alternativamente, dispositivos menos complexos com menos canais são mais portáteis, mas são mais limitados no alcance e na natureza da estimulação que podem fornecer, limitando assim sua eficácia terapêutica geral. Além disso,

embora tais técnicas e dispositivos sejam não invasivos, eles ainda apresentam o risco de danificar os tecidos do paciente (por exemplo, por meio de superestimulação) e / ou não fornecer um efeito terapêutico benéfico. As tentativas anteriores de abordar esses riscos inerentes incluíram, por exemplo, o uso de uma fonte de potência de baixa tensão, usando múltiplas fontes de temporização, e incluindo mudança de nível adicional e / ou conjunto de circuitos lógicos em um domínio de alta tensão. Assim, essas abordagens também resultam em uma compensação semelhante entre tamanho e complexidade, portabilidade e funcionalidade.

[006] Assim, seria desejável fornecer novos sistemas, dispositivos e métodos para estimulação elétrica que sejam altamente portáteis, escaláveis (ou seja, incorporando uma ampla gama de canais e / ou eletrodos) e fáceis de usar. Além disso, seria desejável fornecer tais sistemas, dispositivos e métodos que possam operar com segurança em altas tensões, sem aumentar a complexidade do sistema, enquanto ainda entregam estimulação elétrica terapêutica ao paciente.

BREVE DESCRIÇÃO

[007] De acordo com uma modalidade da presente divulgação, é fornecido um sistema de neuroestimulação multicanal compreendendo uma fonte de potência de alta tensão, um conjunto de circuitos de pulso de saída operativamente conectado à fonte de potência de alta tensão, uma pluralidade de eletrodos operativamente conectados ao conjunto de circuitos de pulso de saída, e um controlador operativamente conectado ao conjunto de circuitos de pulso de saída. O controlador é configurado para instruir o conjunto de circuitos de pulso de saída a entregar um pulso de saída elétrico por meio de um ou mais da pluralidade de eletrodos. O conjunto de circuitos de pulso de saída compreende uma pluralidade de circuitos de canal de saída, e cada circuito de canal de saída pode incluir um domínio de alta tensão e um domínio de baixa tensão. Em particular, o domínio de alta tensão compreende uma fonte de corrente, um espelho de corrente e uma saída de canal. Além disso, o domínio de baixa tensão compreende um gerador de corrente de referência, um controle de amplitude de lado de fonte, um dissipador de corrente e um controle de amplitude de lado de dissipador. Em modalidades exemplares, a corrente de saída (isto é, corrente de estimulação) pode ser limitada pela corrente mínima definida entre pares de canais.

[008] Em modalidades particulares, um ou mais dos componentes no domínio de alta tensão de cada circuito de canal de saída tem uma classificação de tensão de pelo menos cerca de 20 V, ou de cerca de 20 V a cerca de 1000 V, e os um ou mais dos componentes no domínio de baixa tensão de cada circuito de canal de saída têm uma classificação de tensão de no máximo 50 V, ou de cerca de 1,8 V a cerca de 50 V. Em outras modalidades, a fonte de potência de alta tensão fornece uma tensão de cerca de 20 V a cerca de 1000 V.

[009] Em algumas modalidades, o sistema de neuroestimulação multicanal pode incluir um monitor de segurança operativamente conectado ao controlador e o conjunto de circuitos de pulso de saída. O monitor de segurança pode ser configurado para receber um ou mais sinais de entrada a partir do controlador (por exemplo, sinais associados a um pulso de saída que deve ser gerado e entregue pelo conjunto de circuitos de pulso de saída), e para emitir um sinal de desabilitação de estimulação para o conjunto de circuitos de pulso de saída. O sinal de desabilitação de estimulação pode, por exemplo, evitar que o conjunto de circuitos de pulso de saída gere e / ou entregue um pulso de saída planejado se uma condição de falha tiver sido detectada.

[0010] De acordo com outra modalidade da presente divulgação, é fornecido um dispositivo de neuroestimulação multicanal portátil compreendendo uma fonte de potência de alta tensão, uma pluralidade de eletrodos, um conjunto de circuitos de pulso de saída operativamente conectado à fonte de potência de alta tensão e à pluralidade de eletrodos, e um controlador operativamente conectado ao conjunto de circuitos de pulso de saída. O controlador pode ser configurado para instruir o conjunto de circuitos de pulso de saída a entregar um pulso de saída elétrico por meio de um ou mais da pluralidade de eletrodos. Em particular, o conjunto de circuitos de pulso de saída compreende uma pluralidade de circuitos de canal de saída, e cada circuito de canal de saída pode incluir pelo menos: uma fonte de corrente; um espelho de corrente; um primeiro resistor; um segundo resistor; um gerador de corrente de referência; um controle de amplitude de lado de fonte; um dissipador de corrente; um controle de amplitude de lado de dissipador; um elemento cascode de lado de fonte; um elemento cascode de lado de dissipador; um capacitor de bloqueio CC; um comutador de descarga; e uma saída de canal.

[0011] Em modalidades particulares, para cada circuito de canal de saída, a fonte de corrente é operativamente conectada à fonte de potência de alta tensão, o espelho de corrente é operativamente conectado à fonte de potência de alta tensão e à fonte de corrente, o primeiro resistor é operativamente disposto entre a fonte de potência de alta tensão e a fonte de corrente, o segundo resistor é operativamente disposto entre a fonte de potência de alta tensão e o espelho de corrente, o gerador de corrente de referência é operativamente conectado ao espelho de corrente, o controle de amplitude de lado de fonte é operativamente conectado ao gerador de corrente de referência, o dissipador de corrente é operativamente conectado à fonte de corrente, o elemento cascode de lado de fonte é operativamente disposto entre o espelho de corrente e o gerador de corrente de referência, a habilitação de lado de fonte é operativamente conectada ao elemento cascode de lado de fonte, o elemento cascode de lado de dissipador é operativamente disposto entre a fonte de corrente e o dissipador de corrente, a habilitação de lado de dissipador é operativamente conectada ao elemento cascode de lado de dissipador, a saída de canal é operativamente conectada entre a fonte de corrente e o dissipador de corrente, o capacitor de bloqueio CC é operativamente conectado à saída de canal, o comutador de descarga é operativamente disposto entre o capacitor de bloqueio CC, a fonte de corrente e o elemento cascode de lado de dissipador, a habilitação de descarga é operativamente conectada ao comutador de descarga, e a saída de canal é operativamente conectada entre a fonte de corrente e o dissipador de corrente.

[0012] De acordo com outro aspecto da presente divulgação, um sistema de estimulação elétrica é fornecido compreendendo um conjunto de circuitos de pulso de saída, um controlador operativamente conectado ao conjunto de circuitos de pulso de saída e um monitor de segurança operativamente conectado ao controlador e ao conjunto de circuitos de pulso de saída. O conjunto de circuitos de pulso de saída pode compreender uma pluralidade de circuitos de canal de saída operativamente conectados a uma pluralidade de eletrodos, em que cada circuito de canal de saída é configurado para entregar um pulso de estimulação através de um eletrodo da pluralidade de eletrodos. O controlador pode ser configurado para gerar e entregar um sinal de pulso de estimulação que será usado pelo conjunto de circuitos de pulso de saída para gerar o pulso de estimulação, e instruir pelo menos um da pluralidade de circuitos de canal de saída para entregar um pulso de estimulação com base no sinal de pulso de estimulação. Além disso, o monitor de segurança pode incluir uma pluralidade de circuitos de detecção de erro e um circuito lógico de desabilitação de estimulação operativamente conectado à pluralidade de circuitos de detecção de erro, em que a pluralidade de circuitos de detecção de erro inclui um ou mais de um primeiro circuito de detecção de erro de fase; um segundo circuito de detecção de erro de fase; um terceiro circuito de detecção de erro de fase; um circuito de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação; um primeiro circuito de detecção de erro de sobreposição; um segundo circuito de detecção de erro de sobreposição; e um terceiro circuito de detecção de erro de sobreposição.

[0013] De acordo com um aspecto adicional da presente divulgação, é fornecido um circuito de canal de saída para uso em um dispositivo de estimulação elétrica que inclui: um domínio de alta tensão compreendendo uma saída de canal, uma fonte de corrente, um espelho de corrente, um primeiro resistor e um segundo resistor; e um domínio de baixa tensão compreendendo um gerador de corrente de referência, um controle de amplitude de lado de fonte, um elemento cascode de lado de fonte, um dissipador de corrente, um controle de amplitude de lado de dissipador e um elemento cascode de lado de dissipador.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] A divulgação em questão pode assumir a forma em vários componentes e arranjos de componentes, e em várias etapas e arranjos de etapas. Os desenhos são apenas para fins de ilustração das modalidades preferidas e não devem ser interpretados como limitando a divulgação da divulgação em questão.

[0015] A Figura 1 é diagrama de blocos de um sistema de estimulação elétrica de acordo com uma modalidade do pedido em questão.

[0016] A Figura 2 é um diagrama de blocos de um circuito de estimulação elétrica de acordo com uma modalidade do pedido em questão.

[0017] A Figura 3 é um diagrama de circuito de um circuito de estimulação elétrica de acordo com uma modalidade do pedido em questão.

[0018] A Figura 4 é um diagrama de circuito de um circuito de estimulação elétrica de acordo com uma segunda modalidade do pedido em questão.

[0019] A Figura 5 é um diagrama de circuito de um circuito de estimulação elétrica de acordo com uma terceira modalidade do pedido em questão.

[0020] A Figura 6 é um diagrama de circuito de um circuito de estimulação elétrica de acordo com outra modalidade do pedido em questão.

[0021] A Figura 7 é um diagrama de circuito de um circuito de estimulação elétrica de acordo com ainda outra modalidade do pedido em questão.

[0022] A Figura 8 é um exemplo de uma saída de pulso de estimulação elétrica e os sinais subjacentes usados para formar a saída de pulso de acordo com uma modalidade do pedido em questão.

[0023] A Figura 9 é um exemplo de uma saída de pulso de estimulação elétrica e os sinais subjacentes usados para formar a saída de pulso de acordo com outra modalidade do pedido em questão.

[0024] A Figura 10 é uma amostra de um pulso de estimulação elétrica de acordo com uma modalidade do pedido em questão.

[0025] A Figura 11 é uma amostra de um pulso de estimulação elétrica de acordo com outra modalidade do pedido em questão.

[0026] A Figura 12 é um segundo diagrama de blocos de um sistema de estimulação elétrica que incorpora um monitor de segurança de acordo com uma modalidade do pedido em questão.

[0027] As Figuras 13A-13H são diagramas de blocos de um monitor de segurança de acordo com uma modalidade do pedido em questão.

[0028] A Figura 14 é uma captura de tela de uma leitura de osciloscópio de um sistema de estimulação elétrica de acordo com um aspecto do pedido em questão.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0029] A presente divulgação pode ser entendida mais prontamente por referência à seguinte descrição detalhada e aos vários desenhos nela discutidos. De acordo com um aspecto, o projeto de estimulação de alta tensão do pedido em questão fornece um estimulador de alta tensão que é extremamente portátil, é prontamente escalável para incluir dezenas ou centenas de canais de estimulação, pode ser escalado e facilmente ajustado para voltagens e correntes específicas para uma variedade de aplicações, e permite que qualquer combinação de canais forneça corrente simultaneamente, assim permitindo o direcionamento de corrente total. Além disso, os estimuladores de alta tensão que incorporam o conjunto de circuitos de pulso de saída do pedido em questão permitem o controle independente da amplitude e polaridade de cada canal, e permitem que todos os canais sejam acionados por uma única fonte de forma de onda, que não é limitada a perfis retangulares ou trapezoidais. Ou seja, a arquitetura aqui descrita permite a estimulação de canais individuais, incluindo entre qualquer par de canais, o que fornece funcionalidades de estimulação e segurança adicionais (ou seja, padrões de estimulação personalizáveis, verificações de diodo ESD, verificações de impedância, etc.).

[0030] De acordo com outro aspecto, um circuito de monitoramento de segurança de estimulação do pedido em questão fornece uma arquitetura capaz de detectar falhas de temporização prejudiciais que podem ocorrer devido a um erro de hardware ou software relacionado à fonte de relógio usada para gerar temporização de estimulação, detectar quando fases de pulso de estimulação são ignoradas ou realizadas fora de ordem devido a uma falha de hardware ou software, e detectar quando fases de pulso estão se sobrepondo devido a uma falha de hardware ou software. Além disso, os monitores de segurança do pedido em questão permitem a detecção de erros cumulativos que não podem ser detectados por outras arquiteturas, e não requerem hardware adicional conforme a contagem do canal de saída aumenta.

[0031] De acordo com um aspecto, são fornecidos dispositivos e sistemas de estimulação elétrica que incluem o conjunto de circuitos de pulso de saída de alta tensão divulgados aqui, a arquitetura de monitoramento de estimulação divulgada aqui, ou ambos.

[0032] No seguinte relatório descritivo e nas reivindicações que seguem, será feita referência a uma série de termos que devem ser definidos para terem os seguintes significados.

DEFINIÇÕES

[0033] No seguinte relatório descritivo e nas reivindicações que seguem, será feita referência a uma série de termos que devem ser definidos para ter os seguintes significados. Embora termos específicos sejam usados na descrição seguinte por uma questão de clareza, esses termos se destinam a se referir apenas à estrutura particular das modalidades selecionadas para ilustração nos desenhos, e não se destinam a definir ou limitar o escopo da divulgação. Nos desenhos e na descrição seguinte abaixo, deve ser entendido que designações numéricas semelhantes se referem a componentes de função semelhantes. Além disso, deve ser entendido que os desenhos não estão em escala.

[0034] As formas singulares "um", "uma" e "o / a" incluem referentes plurais, a menos que o contexto dite claramente o contrário.

[0035] O termo "compreendendo" é usado aqui como requerendo a presença dos componentes / etapas nomeados (as) e permitindo a presença de outros componentes / etapas. O termo "compreendendo" deve ser interpretado como incluindo o termo "consistindo de", que permite a presença apenas dos componentes / etapas nomeados (as).

[0036] Os valores numéricos devem ser entendidos como incluindo valores numéricos que são os mesmos quando reduzidos ao mesmo número de algarismos significativos e valores numéricos que diferem do valor declarado por menos do que o erro experimental da técnica de medição convencional do tipo descrito no presente pedido para determinar o valor.

[0037] Todas as faixas divulgadas aqui incluem o ponto final recitado e combináveis independentemente (por exemplo, a faixa de "de 2 gramas a 10 gramas" inclui os pontos finais, 2 gramas e 10 gramas e todos os valores intermediários).

[0038] O termo "cerca de" pode ser usado para incluir qualquer valor numérico que pode variar sem alterar a função básica desse valor. Quando usado com uma faixa, "cerca de" também divulga a faixa definida pelos valores absolutos dos dois pontos finais, por exemplo, "cerca de 2 a cerca de 4" também divulga a faixa "de 2 a 4". Mais especificamente, o termo "cerca de" pode se referir a mais ou menos 10% do número indicado.

DISPOSITIVOS DE ESTIMULAÇÃO DE ALTA TENSÃO

[0039] Voltando agora para a Figura 1, é mostrado um diagrama de blocos de um sistema de estimulação elétrica 100 de acordo com uma modalidade exemplar do pedido em questão.

O sistema 100 inclui um controlador 102, uma fonte de potência 104, um conjunto de circuitos de pulso de saída 106 operativamente conectado à fonte de potência 104 e uma pluralidade de eletrodos 108A, 108B, 108C, 108D operativamente conectados ao conjunto de circuitos de pulso de saída 106. O controlador 102 é operativamente conectado ao conjunto de circuitos de pulso de saída 106 e pode ser configurado para instruir o conjunto de circuitos de pulso de saída a entregar um pulso de saída elétrico por meio de um ou mais da pluralidade de eletrodos 108A, 108B, 108C, 108D.

Ou seja, o controlador 102 pode ser configurado para gerar e enviar um sinal de pulso de estimulação para o conjunto de circuitos de pulso de saída 106, e o conjunto de circuitos de pulso de saída 106 pode ser configurado para gerar um pulso de saída com base no sinal de pulso de estimulação.

Conforme discutido abaixo, o sinal de pulso de estimulação pode incluir várias fases, incluindo uma primeira fase (ou seja, fase de estimulação), uma segunda fase (ou seja, uma fase de equilíbrio de carga) e uma terceira fase (ou seja, uma fase de correção de equilíbrio de carga). Além disso, os eletrodos 108A, 108B, 108C, 108D podem ser posicionados adjacentes e em contato com uma superfície externa do corpo de um paciente, e o sistema 100 entrega estimulação elétrica com base no sinal de pulso de estimulação através dos eletrodos 108A, 108B, 108C, 108D aos tecidos do paciente (por exemplo, músculos ou nervos) na região dessa superfície externa.

[0040] Em modalidades particulares, a fonte de potência 104 conectada ao conjunto de circuitos de pulso de saída 106 é uma fonte de potência de alta tensão 104. Em algumas modalidades, a tensão máxima fornecida pela fonte de potência 104 ao conjunto de circuitos de pulso de saída 106 é de pelo menos 20 volts, ou pelo menos 50 volts, ou pelo menos 100 volts, ou pelo menos 150 volts, ou pelo menos 200 volts, ou pelo menos 250 volts, ou pelo menos 300 volts, ou pelo menos 350 volts, ou pelo menos 400 volts, ou pelo menos 500 volts, ou pelo menos 1000 volts, ou outras tensões adequadas entre os mesmos. Em outras modalidades, a tensão máxima fornecida pela fonte de potência 104 ao conjunto de circuitos de pulso de saída 106 é de cerca de 20 a cerca de 1000 volts, de cerca de 100 a cerca de 1000 volts, de cerca de 150 a cerca de 500 volts, de cerca de 200 a cerca de 500 volts, de cerca de 250 a cerca de 500 volts, de cerca de 300 a cerca de 500 volts, ou de cerca de 350 a cerca de 500 volts, ou de cerca de 400 a cerca de 500 volts, ou de cerca de 450 a cerca de 500 volts, ou outras tensões adequadas entre os mesmos.

[0041] O controlador 102 pode ser conectado à fonte de potência 104 ou pode ser conectado a uma segunda fonte de potência (não mostrada). Em modalidades particulares, o controlador 102 compreende um processador 110 operativamente conectado a uma memória 112 contendo instruções de programação que são configuradas para gerar um padrão ou sequência de estimulação elétrica desejada e para instruir o conjunto de circuitos de pulso de saída para entregar tal (is) pulso (s) elétrico (s) de saída. Em particular, o controlador 102 pode conter um gerador de forma de onda digital 114, que instrui o conjunto de circuitos de pulso de saída 106 para entregar um pulso de saída desejado com base em uma variedade de parâmetros 115 (discutidos abaixo) por meio dos eletrodos 108A, 108B, 108C, 108D. O controlador 102 pode ser realizado de várias maneiras, como por um ou mais microcontroladores.

[0042] O sistema 100 inclui ainda um circuito de monitoramento de segurança de estimulação (isto é, monitor de segurança) 117 operativamente conectado ao controlador e ao conjunto de circuitos de pulso de saída. O monitor de segurança 117 pode receber como entradas um ou mais de uma pluralidade de parâmetros 115, a partir do controlador 102, que determina os pulsos de estimulação de saída gerados pelo conjunto de circuitos de pulso de saída 106 e entregues pelos eletrodos 108A, 108B, 108C, 108D. Em modalidades particulares, o monitor de segurança 117 pode emitir um sinal de desabilitação de estimulação 119 para o conjunto de circuitos de pulso de saída 106, o que evita que o sistema 100 entregue pulsos de estimulação potencialmente prejudiciais. O monitor de segurança 117 também pode emitir um ou mais sinais de detecção de erro 123, que podem ser recebidos e usados pelo controlador 102 para ajustar ou atualizar o programa de estimulação elétrica.

[0043] O sistema 100 também pode incluir uma pluralidade de condutores 122A, 122B, 122C, 122D que conectam os canais de saída do conjunto de circuitos de pulso de saída 106 (ver Figura 2) a um eletrodo correspondente 108A, 108B, 108C, 108D.

[0044] Em várias modalidades, o sistema 100 também pode incluir outros componentes, como, por exemplo, uma fonte de temporização para controlar a largura de pulso de estimulação e a taxa de pulso, registradores de parâmetro de pulso que contêm informações de parâmetro de pulso ou uma máquina de estado de estimulação para acionar a lógica de controle de pulso (ver Figura 12).

[0045] Voltando agora para a Figura 2, é mostrado um diagrama de blocos de um circuito de canal de saída único 200 contido dentro do conjunto de circuitos de pulso de saída 106 de acordo com um aspecto desta divulgação. O circuito de canal de saída 200 inclui um domínio de alta tensão 201 e um domínio de baixa tensão 205. O domínio de alta tensão 201 pode compreender uma fonte de corrente 204 operativamente conectada à fonte de potência de alta tensão 210, um espelho de corrente 202 operativamente conectado à fonte de corrente 204 e a fonte de potência de alta tensão 210. A fonte de corrente 204 limita a corrente que pode fluir a partir da fonte de potência de alta tensão 210 e o espelho de corrente 202 é conectado à fonte de corrente 204 a fim de controlar a amplitude da corrente de saída (isto é, a corrente entregue através da saída de canal 226).

[0046] O domínio de baixa tensão 205 pode compreender um gerador de corrente de referência 206 operativamente conectado ao espelho de corrente 202, um controle de amplitude de lado de fonte 222 operativamente conectado ao gerador de corrente de referência 206, um dissipador de corrente 208 operativamente conectado à fonte de corrente 204, e um controle de amplitude de lado de dissipador 224 operativamente conectado ao dissipador de corrente 208. O gerador de corrente de referência 206 determina quanta corrente é puxada através do espelho de corrente 202, que por sua vez determina a corrente de saída fornecida pela fonte de corrente 204. Em modalidades particulares, uma primeira tensão de referência é fornecida pelo controle de amplitude de lado de fonte 222 para o gerador de corrente de referência 206, puxando assim uma corrente correspondente através do espelho de corrente 202. Como resultado, a fonte de corrente 204 fornece uma corrente para o canal de saída 226 que corresponde à corrente puxada através do espelho de corrente 202.

[0047] Embora o circuito de canal de saída 200 mostrado na Figura 2 inclua uma fonte de corrente 204 e um dissipador de corrente 208, é contemplado que cada circuito de canal 200 pode compreender apenas um de uma fonte de corrente 204 e um dissipador de corrente 208. Em outras palavras, o circuito de canal 200 pode não incluir a fonte de corrente 204 ou dissipador de corrente 208. Em tais modalidades, cada circuito de canal 200 pode, em vez disso, ser conectado a um circuito de correção passiva.

[0048] Em algumas modalidades, a corrente de saída máxima na saída de canal 226 é de cerca de 3 mA a 100 mA. Em modalidades particulares, a corrente de saída máxima na saída de canal 226 é de cerca de 3 mA, ou cerca de 5 mA, ou cerca de 10 mA, ou cerca de 12 mA, ou cerca de 15 mA, ou cerca de 20 mA, ou outras amperagens adequadas entre os mesmos.

[0049] Em modalidades particulares, uma segunda tensão de referência é fornecida pelo controle de amplitude de lado de dissipador 224 para o dissipador de corrente 208. A segunda tensão de referência produz uma corrente através do dissipador de corrente 208, que por sua vez dissipa a corrente da saída de canal 226.

[0050] Em modalidades particulares, o controle de amplitude de lado de fonte 222 e o controle de amplitude de lado de dissipador 224 podem operar em tensões baixas e muito baixas. Por exemplo, o controle de amplitude de lado de fonte 222 e o controle de amplitude de lado de dissipador 224 podem operar a uma tensão digital inferior a cerca de 5 volts, ou inferior a cerca de 3,3 volts, ou inferior a cerca de 2,5 volts, ou inferior a cerca de 1,8 volts. Em algumas modalidades, o controle de amplitude de lado de fonte 222 e o controle de amplitude de lado de dissipador 224 podem operar a uma tensão digital de cerca de 1,8 volts a cerca de 5 volts, ou de cerca de 2,5 volts a cerca de 3,3 volts. Em modalidades específicas, o controle de amplitude de lado de fonte 222 e o controle de amplitude de lado de dissipador 224 podem operar a uma tensão digital de cerca de 2,5 volts ou cerca de 3,3 volts.

[0051] O circuito de canal de saída 200 também inclui uma saída de canal 226, operativamente conectada a um terminal 228 entre a fonte de corrente 204 e o dissipador de corrente 208. O canal de saída 226 emite uma corrente de saída a partir do estágio de saída de geração de pulso (isto é, circuito de canal de saída) 200. Em modalidades particulares, a saída de canal 226 pode incluir um diodo de descarga eletrostática (ESD) (não mostrado) para proteção adicional contra condições de sobretensão.

[0052] Além de ser capaz de fornecer corrente constantemente controlada para o canal de saída, os circuitos de canal de saída 200 divulgados aqui reduzem a pegada geral do conjunto de circuitos de pulso de saída 106, minimizando o número de componentes do circuito no domínio de alta tensão

201. Mais especificamente, apenas os componentes no domínio de alta tensão 201 devem ter uma classificação de alta tensão, enquanto os componentes no domínio de baixa tensão 205 não requerem classificações de alta tensão. Por exemplo, cada um dos componentes no domínio de alta tensão 201 pode ter uma classificação de tensão de cerca de 20 V a cerca de 1000 V, incluindo de cerca de 100 V a 1000 V e de cerca de 150 V a cerca de 500 V. Em contraste, cada dos componentes no domínio de baixa tensão 205 pode ter uma classificação de tensão de cerca de 1,8 V a cerca de 50 V, incluindo de cerca de 5,5 V a cerca de 10 V.

[0053] Com referência a ambas as Figura 1 e Figura 2, os circuitos de canal de saída 200 que compreendem conjunto de circuitos de pulso de saída 106 podem operar em uma ampla faixa de tensões e podem ser escalados para um grande número de canais de estimulação 200. Por exemplo, em algumas modalidades, a fonte de potência de alta tensão 104 pode ser dimensionada para operar em tensões de cerca de 20 volts a cerca de 1000 volts, ou de cerca de 50 volts a cerca de 200 volts. Em outras modalidades, o sistema 100 pode incluir de cerca de 10 a cerca de 1000 circuitos de canal de saída 200 (isto é, de cerca de 10 a cerca de 1000 canais de saída 226). Em modalidades específicas, o sistema 100 pode incluir pelo menos 50 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 60 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 70 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 80 circuitos de canal de saída 200 ou pelo menos 90 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 100 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 110 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 120 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 130 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 140 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 150 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 160 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 170 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 180 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 190 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 200 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 250 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 300 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 350 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 400 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 450 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 500 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 600 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 700 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 800 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 900 circuitos de canal de saída 200, ou pelo menos 1000 circuitos de canal de saída 200. Em algumas modalidades, a fonte de potência 210 pode ser um único circuito que é compartilhado por todos os circuitos de canal de saída 200, enquanto em outras modalidades, uma fonte de potência independente 210 pode ser incluída com cada circuito de canal de saída 200.

[0054] Voltando agora às Figuras 3-7, várias modalidades do circuito de canal de saída 200 são ilustradas.

[0055] Com referência à Figura 3, uma primeira modalidade do circuito de canal de saída 300 é mostrada. Como mostrado, o espelho de corrente 302, a fonte de corrente 304, o gerador de corrente de referência 306 e o dissipador de corrente 308 podem ser transistores. Em modalidades particulares, o circuito de canal de saída 300 pode compreender uma combinação de transistores NPN e PNP. Por exemplo, em algumas modalidades, o espelho de corrente 302 e a fonte de corrente 304 podem ser transistores PNP. Em outras modalidades, o gerador de corrente de referência 306 e o dissipador de corrente 308 podem ser transistores NPN. O terminal emissor do espelho de corrente 302 e o terminal emissor da fonte de corrente 304 podem ser conectados a uma fonte de tensão 310, tal como uma fonte de potência de alta tensão 310. Além disso, os terminais coletores do espelho de corrente 302 e fonte de corrente 304 podem ser conectados a um terminal do gerador de corrente de referência 306 e dissipador de corrente 308, respectivamente. Os terminais emissores do gerador de corrente de referência 306 e o dissipador de corrente 308 podem ser conectados ao aterramento por meio de resistores limitadores de corrente 312, 314.

[0056] Em modalidades particulares, o terminal de base do espelho de corrente 302 é conectado ao terminal de base da fonte de corrente 304 e aos terminais de coletor do espelho de corrente 302 e gerador de corrente de referência 306 em um terminal 320.

[0057] O controle de amplitude de lado de fonte 322 e o controle de amplitude de lado de dissipador 324 podem ser conectados aos terminais de base do gerador de corrente de referência 306 e do dissipador de corrente 308, respectivamente. Em modalidades particulares, o controle de amplitude de lado de fonte 322 e o controle de amplitude de lado de dissipador 324 fornecem sinais para o gerador de corrente de referência 306 e o dissipador de corrente 308, respectivamente, que controlam o pulso de saída elétrico a ser entregue através do canal de saída 326. Em modalidades particulares, o canal de saída 326 pode ser conectado à fonte de corrente 304 e ao dissipador de corrente 308. Por exemplo, o canal de saída 326 pode ser conectado a um terminal 328.

[0058] Em modalidades particulares, os transistores 302, 304, 306, 308 podem ter uma classificação de tensão de cerca de 20 V a cerca de 1000 V, incluindo de cerca de 150 V a cerca de 500 V. Em algumas modalidades, o controle de amplitude de lado de fonte 322 e o controle de amplitude de lado de dissipador 324 podem ter uma classificação de tensão de cerca de 1,8 V a cerca de 50 V, incluindo de cerca de 1,8 V a cerca de 20 V e de cerca de 1,8 V a cerca de 5,0 V. Em outras modalidades, um domínio de baixa tensão do circuito 300 inclui um ou mais dentre: o gerador de corrente de referência 306; dissipador de corrente 308; o controle de amplitude de lado de fonte 322; e o controle de amplitude de lado de dissipador 324. Em ainda outras modalidades, um domínio de alta tensão do circuito 300 pode incluir pelo menos o espelho de corrente 302 e a fonte de corrente 304.

[0059] Com referência à Figura 4, uma segunda modalidade do circuito de canal de saída 400 é mostrada. Conforme ilustrado, um circuito de canal de saída 400 pode compreender um espelho de corrente 402, uma fonte de corrente 404, um gerador de corrente de referência 406, um dissipador de corrente 408, um controle de amplitude de lado de fonte 422, um controle de amplitude de lado de dissipador 424 e uma saída de canal 426. O gerador de corrente de referência 406 e o dissipador de corrente 408 podem ser conectados a resistores limitadores de corrente 412, 414, respectivamente, que estão conectados ao aterramento.

[0060] Além disso, em modalidades particulares, o circuito 400 pode incluir um primeiro resistor 430 operativamente conectado entre a fonte de potência de alta tensão 410 e a fonte de corrente 404, e um segundo resistor 432 operativamente conectado entre a fonte de potência de alta tensão 410 e o espelho de corrente 402. O primeiro resistor 432 pode ter uma primeira resistência (R1) e o segundo resistor 430 pode ter uma segunda resistência (R2). Em algumas modalidades, o primeiro e o segundo resistores 430, 432 podem compreender um ou mais resistores, em que a primeira resistência R1 é a soma dos resistores que compreendem o primeiro resistor 430 e a segunda resistência R2 é a soma dos resistores que compreendem o segundo resistor

432.

[0061] A segunda resistência R2 pode ser maior do que a primeira resistência R1. Por exemplo, a segunda resistência pode ser pelo menos 2 a 5 vezes maior que a primeira resistência, ou pelo menos 5 a 10 vezes maior que a primeira resistência, ou pelo menos 10 a 20 vezes maior que a primeira resistência, ou pelo menos 20 a 50 vezes maior que a primeira resistência, ou pelo menos 50 a 100 vezes maior que a primeira resistência.

[0062] Além disso, o primeiro e o segundo resistores 430, 432 podem ter uma classificação de tensão de 150 V a 500 V. Em modalidades particulares, o domínio de alta tensão pode incluir o primeiro e o segundo resistores 430, 432.

[0063] Voltando agora para a Figura 5, outra modalidade do circuito de canal de saída 500 é mostrada. Como o circuito 400 mostrado na Figura 4, o canal de saída 500 inclui uma fonte de potência de alta tensão 510, um espelho de corrente 502, uma fonte de corrente 504, um primeiro resistor 530, um segundo resistor 532, um gerador de corrente de referência 506, um dissipador de corrente 508, um controle de amplitude de lado de fonte 522, um controle de amplitude de lado de dissipador 524 e uma saída de canal 526. Além disso, o circuito de canal de saída 500 pode compreender ainda uma habilitação de lado de fonte 534 operativamente conectada a um elemento cascode 536 de lado de fonte e uma habilitação de lado de dissipador 538 operativamente conectada a um elemento cascode de lado de dissipador 540. Em tais modalidades, o elemento cascode de lado de fonte 536 pode ser operativamente conectado ao espelho de corrente 502 e ao gerador de corrente de referência 506, enquanto o elemento cascode de lado de dissipador 540 pode ser operativamente conectado à fonte de corrente 504 e ao dissipador de corrente 508. Em modalidades particulares, o elemento cascode de lado de fonte 536 e o elemento cascode de lado de dissipador 540 podem ser transistores, tais como, por exemplo, transistores tipo NPN. O terminal emissor e o terminal coletor do elemento cascode de lado de fonte 536 podem ser conectados ao terminal coletor do gerador de corrente de referência 506 e ao terminal coletor do espelho de corrente 502, respectivamente. Da mesma forma, o terminal emissor e o terminal coletor do elemento cascode de lado de dissipador 540 podem ser conectados ao terminal coletor do dissipador de corrente 508 e ao terminal coletor da fonte de corrente 504, respectivamente.

[0064] O circuito 500 também inclui um conector 516 conectando os terminais de base do espelho de corrente 502 e a fonte de corrente 504 em um terminal 518 aos terminais coletores do espelho de corrente 502 e o elemento cascode de lado de fonte 536 em um terminal 520. Além disso, a saída de canal 526 pode ser operativamente conectada à fonte de corrente 504 e ao elemento cascode de lado de dissipador 540, por exemplo, em um terminal 528.

[0065] Voltando à Figura 6, outra modalidade do circuito de canal de saída 600 é fornecida, que inclui: uma fonte de potência de alta tensão 610 operativamente conectada a um primeiro resistor 630 e um segundo resistor 632, um espelho de corrente 602 operativamente conectado ao segundo resistor 632 e um elemento cascode de lado de fonte 636, uma fonte de corrente 604 operativamente conectada ao primeiro resistor 630 e um elemento cascode de lado de dissipador 640, um gerador de corrente de referência 606 operativamente conectado ao elemento cascode de lado de fonte 636 e um resistor limitador de corrente 612 conectado ao aterramento, um dissipador de corrente 608 operativamente conectado ao elemento cascode de lado de dissipador 640 e um resistor limitador de corrente 614 conectado ao aterramento, uma habilitação de lado de fonte 634 operativamente conectada ao elemento cascode de lado de fonte 636, um controle de amplitude de lado de fonte 622 operativamente conectado ao gerador de corrente de referência 606, uma habilitação de lado de dissipador 638 operativamente conectada ao elemento cascode de lado de dissipador 640, um controle de amplitude de lado de dissipador 624 operativamente conectado ao dissipador de corrente 608 e uma saída de canal 626.

[0066] O circuito 600 pode ainda incluir um capacitor de bloqueio CC 642, um comutador de descarga 644 e uma habilitação de descarga 646. O capacitor de bloqueio CC 642 pode ser operativamente conectado à saída de canal 626, e o comutador de descarga 644 pode ser operativamente conectado ao capacitor de bloqueio CC 642, a fonte de corrente 604, e o elemento cascode de lado de dissipador 640 nos terminais 648, 628. O comutador de descarga 644 pode ainda ser conectado à habilitação de descarga 646. Em modalidades particulares, o comutador de descarga 644 é um transistor tipo NPN, em que a habilitação de descarga 646 é conectada ao terminal de base do comutador 644, o terminal emissor é conectado a um aterramento 650, e o terminal coletor é conectado ao terminal 648. Em modalidades específicas, o comutador de descarga 644 pode ser um transistor de junção bipolar (BJT) ou um transistor de efeito de campo (FET), como um BJT de canal N ou um FET de canal N.

[0067] Em algumas modalidades, o capacitor de bloqueio CC 642 pode ter uma capacitância de cerca de 0,1 µF a cerca de 100 µF. Em certas modalidades, o capacitor de bloqueio CC 642 pode incluir um ou mais capacitores individuais operativamente conectados em série ou em paralelo para fornecer a capacitância desejada. Por exemplo, em uma modalidade específica, o capacitor de bloqueio CC 642 pode ser dois capacitores conectados em série, cada um com uma capacitância de 4,7 μF e uma classificação de tensão de 100 V. Além disso, o capacitor de bloqueio CC 642 e o comutador de descarga 644 podem ter uma classificação de tensão de cerca de 20 V a cerca de 1000 V, incluindo de cerca de 100 V a cerca de 500 V. Em modalidades particulares, o domínio de alta tensão pode incluir um ou ambos o capacitor de bloqueio CC 642 e o comutador de descarga 644.

[0068] Voltando à Figura 7, outra modalidade do circuito de canal de saída 700 é fornecida, que inclui: uma fonte de potência de alta tensão 710 operativamente conectada a um primeiro resistor 730 e um segundo resistor 732, um espelho de corrente 702 operativamente conectado ao segundo resistor 732 e um elemento cascode de lado de fonte 736, uma fonte de corrente 704 operativamente conectada ao primeiro resistor 730 e um elemento cascode de lado de dissipador 740, um dissipador de corrente 708 operativamente conectado ao elemento cascode de lado de dissipador 740, e um resistor limitador de corrente 714 conectado ao aterramento, uma habilitação de lado de fonte 734 operativamente conectada ao elemento cascode de lado de fonte 736, uma habilitação de lado de fonte 738 operativamente conectada ao elemento cascode de lado de fonte 740, um gerador de corrente de referência 706 operativamente conectado ao elemento cascode de lado de fonte 736 e um resistor limitador de corrente 712 conectado ao aterramento, uma saída de canal 726, um capacitor de bloqueio CC 742 operativamente conectado à saída de canal 726, um comutador de descarga 744 operativamente conectado ao capacitor de bloqueio CC 742, a fonte de corrente 704 e o elemento cascode de lado de dissipador 740 nos terminais 748, 728, e uma habilitação de descarga 746 operativamente conectada ao comutador de descarga 744.

[0069] O circuito de canal de saída 700 também inclui um controle de amplitude de lado de fonte 722 operativamente conectado ao gerador de corrente de referência 706 e um controle de amplitude de lado de dissipador 724 operativamente conectado ao dissipador de corrente 708. Em modalidades particulares, o controle de amplitude de lado de fonte 722 compreende um amplificador operacional de lado de fonte 752 operativamente conectado ao gerador de corrente de referência 706, e um potenciômetro digital de fonte 754 operativamente conectado ao amplificador operacional de lado de fonte 752. Da mesma forma, o controle de amplitude de lado de dissipador 724 pode compreender um amplificador operacional de lado de dissipador 756 conectado operativamente ao dissipador de corrente 708, e um potenciômetro digital de lado de dissipador 758 conectado operativamente ao amplificador operacional de lado de dissipador 756. Em modalidades particulares, a saída de limpador dos potenciômetros 754, 758 é conectada à entrada não inversora dos amplificadores operacionais 752, 756, respectivamente. Em outras modalidades, a saída de terminal emissor do gerador de corrente de referência 706 é conectada à entrada inversora do amplificador operacional 752 e a saída de terminal emissor do dissipador de corrente 708 é conectada à entrada inversora do amplificador operacional 756.

[0070] Em modalidades preferidas, o controle de amplitude de lado de fonte 722 e o controle de amplitude de lado de dissipador 724 estão operativamente conectados a um gerador de forma de onda de referência 760. Por exemplo, como ilustrado na Figura 7, um gerador de forma de onda de referência 760 é operativamente conectado ao potenciômetro de lado de fonte 754 e ao potenciômetro de lado de dissipador

758. O gerador de forma de onda de referência 760 pode ser configurado para gerar um sinal de forma de onda de referência, que pode ser fornecido tanto para o gerador de corrente de referência 706 e o dissipador de corrente 708 do circuito 700 através do controle de amplitude de lado de fonte 722 e do controle de amplitude de lado de dissipador 724, respectivamente. Em outras palavras, o sinal de forma de onda de referência pode ser fornecido tanto para o potenciômetro de lado de fonte 754 quanto para o potenciômetro de lado de dissipador 758, que por sua vez controla a fonte e o dissipador do circuito de canal de saída

700.

[0071] Os potenciômetros digitais 754, 758 controlam as amplitudes da fonte e dissipador (discutido mais abaixo) e podem ser programáveis independentemente para permitir que as amplitudes da fonte e do dissipador sejam definidas para valores diferentes. Os potenciômetros digitais 754, 758 podem ser programados antes do início de um pulso de saída, enquanto o gerador de forma de onda de referência 760, habilitação de lado de fonte 734, habilitação de lado de fonte 738 e habilitação da descarga 746 podem ser acionados durante fornecimento e dissipação de um pulso de saída. Em algumas modalidades, o gerador de forma de onda de referência 760 pode ser, por exemplo, um conversor digital-para- analógico, ou pode ser qualquer outro tipo de circuito gerador de forma de onda.

[0072] Com referência às Figuras 1-7, o conjunto de circuitos de pulso de saída 106 pode incluir o gerador de forma de onda de referência 760 e uma pluralidade de circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700. Em modalidades particulares, o controlador 102 é configurado para fornecer sinais digitais para pelo menos um da habilitação de lado de fonte 534, 634, 734, a habilitação de lado de dissipador 538, 638, 738, o controle de amplitude de lado de fonte 222, 322, 422, 522, 622, 722, o controle de amplitude de lado de dissipador 224, 324, 424, 524, 624, 724 e a habilitação de descarga 646, 746. Ou seja, a habilitação de lado de fonte 534, 634, 734, a habilitação de lado de dissipador 538, 638, 738, o controle de amplitude de lado de fonte 222, 322, 422, 522, 622, 722, o controle de amplitude de lado de dissipador 224, 324, 424, 524, 624, 724 e a habilitação de descarga 646, 746 podem ser configurados para receber sinais digitais a partir do controlador 102.

[0073] Em modalidades particulares, os sinais digitais podem incluir um sinal de habilitação de lado de fonte digital, um sinal de habilitação digital de lado de dissipador e um sinal de habilitação de descarga digital. A habilitação de lado de fonte 534, 634, 734 pode ser configurada para receber o sinal de habilitação de lado de fonte digital a partir do controlador 102. A habilitação de lado de fonte 538, 638, 738 pode ser configurada para receber o sinal de habilitação de lado de fonte digital a partir do controlador 102. A habilitação de descarga 646, 746 pode ser configurada para receber o sinal de habilitação de descarga digital a partir do controlador 102.

[0074] Em modalidades adicionais, o gerador de forma de onda de referência 760 pode ser operativamente conectado a um ou mais da pluralidade de circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700. Os sinais digitais fornecidos pelo controlador 102 podem incluir adicionalmente uma forma de onda de referência digital. Ou seja, o gerador de forma de onda de referência 760 pode ser configurado para receber, a partir do controlador 102, uma forma de onda de referência digital.

[0075] Os sinais digitais fornecidos pelo controlador 102 podem ser usados pela pluralidade de circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 para gerar pulsos de saída elétrica. Por exemplo, a habilitação de lado de fonte 534, 634, 734 pode fornecer um sinal de habilitação de lado de fonte para o elemento cascode de lado de fonte 536, 636, 736 com base no sinal de habilitação de lado de fonte digital recebido. Da mesma forma, a habilitação de lado de dissipador 538, 638, 738 pode fornecer um sinal de habilitação de lado de dissipador para o elemento cascode de lado de dissipador 540, 640, 740 com base no sinal de habilitação de lado de dissipador digital recebido. Além disso, a habilitação de descarga 646, 746 pode fornecer um sinal de habilitação de descarga para o comutador de descarga 644, 744 com base no sinal de habilitação de descarga digital recebido. Além disso, o sinal de habilitação de lado de fonte, o sinal de habilitação de lado de dissipador e o sinal de habilitação de descarga podem ser sinais de nível lógico e operar para evitar correntes transientes. Em modalidades particulares, um ou mais do sinal de habilitação de lado de fonte, o sinal de habilitação de lado de dissipador, e o sinal de habilitação de descarga podem ser uma tensão de 1,8 V a 5 V.

[0076] Em outras modalidades, o gerador de forma de onda de referência 760 pode ser conectado ao controle de amplitude de lado de fonte 222, 322, 422, 522, 622, 722 e o controle de amplitude de lado de dissipador 224, 324, 424, 524, 624, 724 de um ou mais circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700, e pode fornecer um sinal de forma de onda de referência para o controle de amplitude de lado de fonte 222, 322, 422, 522, 622, 722 e o controle de amplitude de lado de dissipador 224, 324, 424, 524, 624, 724 com base no sinal de forma de onda de referência digital recebido a partir do controlador 102. Em algumas modalidades, a mesma forma de onda de referência digital é recebida pelo gerador de forma de onda 760, e o gerador de forma de onda de referência 760 fornece um sinal de forma de onda de referência correspondentemente semelhante ou idêntico que aciona o pulso de saída elétrico de um ou mais circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700, incluindo uma pluralidade de circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700. Em particular, a pluralidade de circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 pode incluir de cerca de 2 a cerca de 10 circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700. Em modalidades particulares, o sinal de forma de onda de referência pode ser fornecido a até cerca de 100 % do número total de circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700. Ou seja, o sinal de forma de onda de referência pode ser fornecido a todos os circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700.

[0077] Com referência à Figura 8 e Figura 9, saídas de pulso de exemplo 800, 900 são mostradas com base nos sinais digitais fornecidos pelo controlador 102 e os sinais correspondentes gerados pelo conjunto de circuitos de pulso de saída 106. Em particular, a saída de pulso 800, 900 é formada por uma forma de onda de referência 802, 902, sinal de habilitação de fonte 804, 904, sinal de habilitação de dissipação 806, 906 e um sinal de habilitação de descarga 808, 908 são mostrados. Em algumas modalidades, o sinal de forma de onda de referência 802, 902 pode ser um sinal de forma de onda de referência retangular 802 ou pode ser um sinal de forma de onda de referência não retangular 902.

[0078] Com referência à Figura 8, em um tempo T0,

nenhum dos sinais 802, 804, 806, 808 está ativo. A partir do tempo T1 ao tempo T2, a forma de onda de referência 802 tem uma primeira fase de estimulação 810 e o sinal de habilitação de lado de fonte 804 tem uma fase ativada 812 (isto é, permitindo a corrente para a fonte). Isto corresponde a um pulso de estimulação 814 (isto é, a ser entregue por um ou mais canais do conjunto de circuitos de pulso de saída 106 por meio de um ou mais eletrodos 108 correspondentes). A partir do tempo T2 ao tempo T3, nenhum dos sinais 802, 804, 806, 808 está ativo, o que corresponde a um período de atraso de interfase 816 do pulso de saída 800. A partir do tempo T3 ao tempo T4, a forma de onda de referência 802 tem uma segunda fase de estimulação 818, e o sinal de habilitação de lado de dissipador 806 tem uma fase ativada 820 (ou seja, permitindo que a corrente dissipe). Isto corresponde a uma fase de equilíbrio de carga 822 da saída de pulso 800. A partir do tempo T4 ao tempo T5, nenhum dos sinais 802, 804, 806, 808 está ativo. A partir do tempo T5 a T6, o sinal de habilitação de descarga 808 tem uma fase ativa 824, permitindo assim que qualquer carga acumulada no canal de saída se dissipe. Isso corresponde a uma fase de correção passiva 826 do pulso de saída 800, usada para descarregar qualquer carga acumulada na saída de canal 226, 326, 426, 526, 626, 726.

[0079] Com referência à Figura 9, em um tempo T0, nenhum dos sinais 902, 904, 906, 908 está ativo. A partir do tempo T1 ao tempo T2, a forma de onda de referência 902 tem uma primeira fase de estimulação 910 e o sinal de habilitação de lado de fonte 904 tem uma fase ativa 912. A primeira fase de estimulação 910 pode ser não retangular, como mostrado. Isto corresponde a um pulso de estimulação não retangular

914 (isto é, a ser entregue por um ou mais canais do conjunto de circuitos de saída 106 através de um ou mais eletrodos 108 correspondentes). A partir do tempo T2 ao tempo T3, o sinal de habilitação de lado de fonte 904 não está ativo, no entanto, a forma de onda de referência 902 tem uma segunda fase de estimulação 916 e o sinal de habilitação de lado de dissipador 906 tem uma fase ativa 918. Isso corresponde a uma fase de equilíbrio de carga não retangular 920 da saída de pulso 900. A partir do tempo T3 ao tempo T4, nenhum dos sinais 902, 904, 906, 908 está ativo. Então, a partir do tempo T4 ao tempo T5, o sinal de habilitação de descarga 908 tem uma fase ativa 922, que corresponde a uma fase de correção passiva 924 do pulso de saída 900.

[0080] Com referência à Figura 10, um pulso de saída bifásico de exemplo 1000 é ilustrado em mais detalhes. Em particular, o pulso de saída 1000 tem uma primeira fase de estimulação 1010 tendo uma amplitude 1012 e uma largura de pulso 1014. Como discutido acima, a amplitude da fase de estimulação 1010 pode ser modulada independentemente porque o controle de amplitude de lado de fonte 222, 322, 422, 522, 622, 722 pode ser programado independentemente. Então, o pulso de saída 1000 tem um período de atraso de interfase 1020, seguido por uma fase de equilíbrio de carga 1030. A fase de equilíbrio de carga 1030 pode ter uma amplitude 1032 e uma largura de pulso 1034. A amplitude 1032 da fase de equilíbrio de carga 1030 pode também ser modulada independentemente porque o controle de amplitude de lado de dissipador 224, 324, 424, 524, 624, 724 pode ser programado independentemente. Em modalidades particulares, a amplitude 1032 e a largura de pulso 1034 da fase de equilíbrio de carga

1030 podem estar relacionadas à amplitude 1012 e largura de pulso 1014 da fase de estimulação 1010. Por exemplo, em algumas modalidades, a amplitude 1032 da fase de equilíbrio de carga 1030 pode ser metade da amplitude 1012 da fase de estimulação 1010, enquanto a largura de pulso 1034 da fase de equilíbrio de carga 1030 pode ser o dobro da largura de pulso 1014 da fase de estimulação 1010. No entanto, várias outras combinações de amplitudes 1012, 1032 e as larguras de pulso 1014, 1034 são contempladas.

[0081] Com referência à Figura 11, um pulso de saída trifásico de exemplo 1100 é ilustrado em mais detalhes. Em particular, o pulso de saída 1100 tem uma primeira fase de estimulação 1110 tendo uma amplitude 1112 e largura de pulso

1114. Como discutido acima, a amplitude da fase de estimulação 1110 pode ser modulada independentemente porque o controle de amplitude de lado de fonte 222, 322, 422, 522, 622, 722 pode ser programado independentemente. Então, o pulso de saída 1100 tem um período de atraso de interfase 1120, seguido por uma fase de equilíbrio de carga 1130 e uma fase de correção passiva 1140. A fase de equilíbrio de carga 1130 pode ter uma amplitude 1132 e uma largura de pulso 1134. A amplitude 1132 da fase de equilíbrio de carga 1130 também pode ser modulada independentemente porque o controle de amplitude de lado de dissipador 224, 324, 424, 524, 624, 724 pode ser programado independentemente. Em modalidades particulares, a amplitude 1132 e a largura de pulso 1134 da fase de equilíbrio de carga 1030 podem estar relacionadas à amplitude 1112 e largura de pulso 1114 da fase de estimulação

1110. Por exemplo, em algumas modalidades, a amplitude 1132 da fase de equilíbrio de carga 1130 pode ser metade da amplitude 1112 da fase de estimulação 1110, enquanto a largura de pulso 1134 da fase de equilíbrio de carga 1130 pode ser o dobro da largura de pulso 1114 da fase de estimulação 1110. No entanto, várias outras combinações de amplitudes 1112, 1132 e larguras de pulso 1114, 1134 são contempladas.

[0082] Voltando à Figura 1, o sistema 100 pode entregar um ou mais pulsos de estimulação elétrica a, por exemplo, um paciente usando o sistema 100, por meio de um ou mais eletrodos 108A, 108B, 108C, 108D conectados a um ou mais canais de saída 226, 326, 426, 526, 726 do conjunto de circuitos de saída 106. Em várias modalidades, os pulsos de estimulação elétrica são gerados pelo conjunto de circuitos de saída 106 com base em vários parâmetros (por exemplo, sinal de habilitação de lado de fonte digital, sinal de habilitação de lado de dissipador digital, sinal de habilitação de descarga digital, forma de onda de referência digital, etc.) determinados pelo controlador 102.

[0083] Em modalidades particulares, a mesma forma de onda de referência pode ser fornecida a um ou mais circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 de um conjunto de circuitos de saída 106. No entanto, porque cada circuito de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 pode ser ajustado independentemente, cada um dos circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 pode entregar pulsos de saída exclusivos (por exemplo, pulso de saída 800, 900, 1000, 1100) com base na mesma forma de onda de referência.

[0084] Por exemplo, de acordo com uma modalidade da presente divulgação, em um sistema 100 tendo conjunto de circuitos de pulso de saída 106 compreendendo pelo menos um primeiro circuito de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 e um segundo circuito de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700, o primeiro circuito de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 pode entregar um primeiro pulso de saída (por exemplo, pulso 800, 900, 1000, 1100) com base em uma forma de onda de referência, enquanto o segundo circuito de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 pode entregar um segundo (isto é, diferente) pulso de saída (por exemplo, pulso 800, 900, 1000, 1100) com base na mesma forma de onda de referência. Por exemplo, o primeiro e o segundo pulsos de saída podem ter diferentes fases de estimulação (ou seja, estimulação 1010, 1110) com diferentes amplitudes (ou seja, amplitudes 1012, 1112) ou diferentes larguras de pulso (ou seja, larguras de pulso 1014, 1114). O primeiro e o segundo pulsos de saída podem ter diferentes períodos de atraso de interfase (isto é, períodos de atraso de interfase 1020, 1120), ou diferentes fases de equilíbrio de carga (isto é, fases de equilíbrio de carga 1030) com diferentes amplitudes (isto é, amplitudes 1032, 1132) ou larguras de pulso (ou seja, larguras de pulso 1034, 1134). Além disso, o primeiro e o segundo pulsos de saída podem ter diferentes fases de correção passiva (isto é, fase de correção passiva 1140), ou um (ou mais) dos pulsos de saída podem não ter uma fase de correção passiva (por exemplo, pulso de saída 1000).

MONITOR DE SEGURANÇA DE ESTIMULAÇÃO

[0085] Voltando agora para a Figura 12, o circuito de monitoramento de segurança 117, 1217 é descrito em mais detalhes. Conforme ilustrado, uma segunda modalidade do sistema de neuroestimulação 1200 é fornecida. O sistema 1200 inclui um controlador 1202 operativamente conectado à lógica de controle de estimulação 1206, uma pluralidade de canais de saída 1222A, 1222B, 1222C, 1222D operativamente conectados à lógica de controle de estimulação 1206 e um monitor de segurança 1217 operativamente conectado ao controlador 1202 e à lógica de controle de estimulação 1206.

[0086] Em modalidades particulares, o controlador 100, 1202 inclui uma fonte de temporização 1270 para controlar a largura de pulso de estimulação (por exemplo, larguras de pulso 1014, 1034, 1114, 1134) e taxa de pulso, registradores digitais 1272 (por exemplo, memória 112) que contêm as informações de parâmetro de pulso, instruções de estimulação 1274 que podem ser armazenadas na memória do controlador (por exemplo, memória 112) e uma máquina de estado 1276 para controlar os canais de saída de estimulação 200, 300, 400, 500, 600, 700.

[0087] O monitor de segurança 1217 pode receber como entradas 115, 1225 os sinais de saída a partir do controlador 1202 usados pela lógica de controle de estimulação 1206 para controlar os pulsos de estimulação elétrica entregues pelos canais de saída 1222A, 1222B, 1222C, 1222D. Coletivamente, esses sinais gerados e recebidos a partir do controlador 1202 podem ser um sinal de pulso de estimulação. Mais particularmente, esses sinais incluem um ou mais dentre: uma forma de onda de referência digital; um sinal de habilitação de lado de fonte digital; um sinal de habilitação de lado de coletor digital; e um sinal de habilitação de descarga digital. Como visto na Figura 8 e Figura 9, a combinação desses sinais pode ser usada para criar várias fases de estimulação nos pulsos de estimulação elétrica entregues pelos canais de saída 1222A, 1222B, 1222C, 1222D. Por exemplo, pode haver uma primeira fase 1280, uma segunda fase 1282 e uma terceira fase 1284 opcional. Em modalidades particulares, a primeira fase 1280, a segunda fase 1282 e a terceira fase 1284 são formadas com base em uma combinação de um ou mais dos seguintes sinais: uma forma de onda de referência digital (por exemplo, sinal 802, 902); um sinal de habilitação de fonte digital (por exemplo, sinais 804, 904); um sinal de habilitação de lado de dissipador digital (por exemplo, sinais 806, 906); e um sinal de habilitação de descarga digital (por exemplo, sinais 808, 908).

[0088] Em algumas modalidades, a primeira fase 1280 corresponde a uma fase de estimulação (por exemplo, fases de estimulação 814, 914, 1010, 1110) de um pulso de saída elétrico (por exemplo, pulsos 800, 900, 1000, 1110), a segunda fase 1282 corresponde a uma fase de equilíbrio de carga (por exemplo, fases de equilíbrio de carga 822, 922, 1030, 1130) de um pulso de saída elétrico (por exemplo, pulsos 800, 900, 1000, 1110), e a terceira fase 1284 opcional corresponde a uma fase de correção passiva (por exemplo, 826, 926, 1132) de um pulso de saída elétrico (por exemplo, pulsos 800, 900, 1110).

[0089] Com base nas entradas 1225 recebidas (por exemplo, parâmetros relacionados às fases de formação 1280, 1282, 1284), o monitor de segurança 117, 1217 pode ser configurado para detectar condições de falha prejudiciais e para emitir um sinal de desabilitação de estimulação 1219 para o conjunto de circuitos de pulso de saída 106, 1206 que evita que um ou mais circuitos de canal de saída 200, 300, 400, 500, 600, 700 entreguem um pulso elétrico que seria prejudicial devido à condição de falha. Em particular, o monitor de segurança 117, 1217 é capaz de detectar falhas de temporização prejudiciais que podem ocorrer devido a erros de hardware ou software relacionados à fonte de temporização 1270, ou quando as fases de pulso de estimulação são ignoradas ou executadas fora de ordem devido a uma falha de hardware ou software, ou quando as fases de pulso estão se sobrepondo devido a uma falha de hardware ou software. Além disso, o monitor de segurança 117, 1217 é capaz de detectar erros cumulativos que não podem ser detectados por outras arquiteturas de segurança.

[0090] Com referência à Figura 1, Figura 12 e Figuras 13A-13H, o circuito de monitoramento de segurança 117, 1217 pode incluir uma pluralidade de circuitos de detecção de erro 1302, 1304, 1306, 1308, 1310, 1312, 1314, e um circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 operativamente conectado a um ou mais da pluralidade de circuitos de detecção de erro 1302, 1304, 1306, 1308, 1310, 1312, 1314.

[0091] Com referência à Figura 13A, em modalidades particulares, a pluralidade de circuitos de detecção de erro 1302, 1304, 1306, 1308, 1310, 1312, 1314 inclui um ou mais dos seguintes: um primeiro circuito de detecção de erro de fase 1302; um segundo circuito de detecção de erro de fase 1304; um terceiro circuito de detecção de erro de fase 1306; um circuito de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação 1308; um primeiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1310; um segundo circuito de detecção de erro de sobreposição 1312; e um terceiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1314.

[0092] Com referência à Figura 13A e Figura 13B, o primeiro circuito de detecção de erro de fase 1302 pode ser configurado para detectar se uma largura de pulso da primeira fase 1380 excedeu um primeiro limite máximo. O primeiro circuito de detecção de erro de fase 1302 pode ainda ser configurado para detectar se a segunda fase 1382 falha ao iniciar. O primeiro circuito de detecção de erro de fase 1302 pode receber como entradas a primeira fase 1380, segunda fase 1382 e, se presente, a terceira fase 1384. O primeiro circuito de detecção de erro de fase 1302 pode emitir um primeiro sinal de erro de fase 1318 para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316. Se um erro de fase for detectado, então o primeiro sinal de erro de fase 1318 sinaliza para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[0093] Em modalidades particulares, o primeiro circuito de detecção de erro de fase 1302 pode compreender: um primeiro circuito lógico 1320; um primeiro latch 1322; um monoestável temporizado por RC 1324; um segundo circuito lógico 1326; e um segundo latch 1328. O primeiro circuito lógico 1320 pode ser operativamente conectado ao primeiro latch 1322, e pode receber como entradas a segunda fase 1382 e a terceira fase 1384. O primeiro latch 1322 pode ser operativamente conectado ao monoestável temporizado por RC 1324 e o segundo circuito lógico 1326, e pode receber como entradas a saída a partir do primeiro circuito lógico 1320 e a primeira fase 1380. O monoestável temporizado por RC 1324 pode ser operativamente conectado ao segundo circuito lógico 1326, e pode receber como uma entrada a saída do primeiro latch 1322. O segundo circuito lógico 1326 pode ser operativamente conectado ao segundo latch 1328, e pode receber como entradas a saída a partir do primeiro latch 1322 e a saída a partir do monoestável temporizado por RC

1324. Finalmente, o segundo latch 1328 pode ser operativamente conectado ao circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 do monitor de segurança 1317. O segundo latch 1328 pode receber como uma entrada a saída a partir do segundo circuito lógico 1326 e pode emitir um primeiro sinal de erro de fase 1318.

[0094] Com referência à Figura 13A e Figura 13C, o segundo circuito de detecção de erro de fase 1304 pode ser configurado para detectar se uma largura de pulso da segunda fase 1382 excedeu um segundo limite máximo. O segundo circuito de detecção de erro de fase 1304 pode receber como entrada a segunda fase 1382 e pode emitir um segundo sinal de erro de fase 1330. Se um erro de fase for detectado, então o segundo sinal de erro de fase 1330 sinaliza para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[0095] Em modalidades particulares, o segundo circuito de detecção de erro de fase 1304 pode compreender: um monoestável temporizado por RC 1332; um primeiro circuito lógico 1334; e um primeiro latch 1326. O monoestável temporizado por RC 1332 pode ser operativamente conectado ao primeiro circuito lógico 1334, e pode receber como uma entrada a segunda fase 1382. O primeiro circuito lógico 1334 pode ser operativamente conectado ao primeiro latch 1336, e pode receber como entradas a saída a partir do monoestável temporizado por RC 1332 e a segunda fase 1382. O primeiro latch 1336 pode ser operativamente conectado ao circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 fora do monitor de segurança 1317. O primeiro latch 1336 pode receber como uma entrada a saída do primeiro circuito lógico 1334, e pode emitir o segundo sinal de erro de fase 1330.

[0096] Com referência à Figura 13A e Figura 13D, o terceiro circuito de detecção de erro de fase 1306 pode ser configurado para detectar se uma largura de pulso da terceira fase 1384 excedeu um terceiro limite máximo. O terceiro circuito de detecção de erro de fase 1306 pode receber como uma entrada a terceira fase 1384 e pode emitir um terceiro sinal de erro de fase 1338. Se um erro de fase for detectado, então o primeiro sinal de erro de fase 1338 sinaliza para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[0097] Em modalidades particulares, o terceiro circuito de detecção de erro de fase 1306 pode compreender: um monoestável temporizado por RC 1340; um primeiro circuito lógico 1342; e um primeiro latch 1344. O monoestável temporizado por RC 1340 pode ser operativamente conectado ao primeiro circuito lógico 1342 e pode receber como uma entrada a terceira fase 1384. O primeiro circuito lógico 1342 pode ser operativamente conectado ao primeiro latch 1344, e pode receber como entradas a saída a partir do monoestável temporizado por RC 1340 e a terceira fase 1384. O primeiro latch 1344 pode ser operativamente conectado ao circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 fora do monitor de segurança 1317. O primeiro latch 1344 pode receber como uma entrada a saída do primeiro circuito lógico 1342, e pode emitir o terceiro sinal de erro de fase 1338.

[0098] Com referência à Figura 13A e Figura 13E, o circuito de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação 1308 pode ser configurado para detectar se uma taxa de pulso da primeira fase 1380 excedeu um quarto limite máximo. O circuito de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação 1308 pode receber como uma entrada a primeira fase 1380, e emitir um sinal de erro de taxa de pulso de estimulação 1346. Se um erro de taxa de pulso de estimulação for detectado, então o sinal de erro de taxa de pulso de estimulação 1346 sinaliza para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[0099] Em modalidades particulares, o circuito de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação 1308 pode compreender: um monoestável temporizado por RC 1348; um primeiro circuito lógico 1350; e um primeiro latch 1352. O monoestável temporizado por RC 1348 pode ser operativamente conectado ao primeiro circuito lógico 1350, e pode receber como uma entrada a primeira fase 1380. O primeiro circuito lógico 1350 pode ser operativamente conectado ao primeiro latch 1352, e pode receber como entradas a saída a partir do monoestável temporizado por RC 1348 e a primeira fase 1382. O primeiro latch 1352 pode ser operativamente conectado ao circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 fora do monitor de segurança 1317. O primeiro latch 1352 pode receber como uma entrada a saída do primeiro circuito lógico 1350 e pode emitir o sinal de erro de taxa de pulso de estimulação

1346.

[00100] Com relação ao primeiro, segundo, terceiro e quarto limites máximos, esses valores podem ser definidos e ajustados independentemente, e podem ser dependentes, por exemplo e sem limitação, da amplitude de estimulação máxima (corrente e tensão) atingível pelo sistema e / ou o tamanho dos eletrodos usados para entregar pulsos de saída. Em modalidades particulares, os limites de taxa de pulso máximos podem ser de cerca de 50 a cerca de 150 pulsos por segundo, por exemplo. No entanto, outras faixas e taxas são contempladas. Além disso, a largura de pulso (ou seja, tempo) para cada fase pode ser limitada. Por exemplo, em algumas modalidades, a primeira fase pode ser limitada a cerca de 500 a cerca de 600 μs e a largura de pulso (ou seja, tempo) para a segunda fase pode ser limitada a cerca de 900 μs a cerca de 1100 μs; no entanto, outros intervalos e durações são contemplados.

[00101] Com referência à Figura 13A e Figura 13F, o primeiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1310 pode ser configurado para detectar se a primeira fase 1380 e a segunda fase 1382 foram ativadas incorretamente ao mesmo tempo. O primeiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1310 pode receber como entradas a primeira fase 1380 e a segunda fase 1382 e pode emitir um primeiro sinal de erro de sobreposição 1354. Se for detectado um erro de sobreposição, então o primeiro sinal de erro de sobreposição 1354 sinaliza para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00102] Em modalidades particulares, o primeiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1310 pode compreender um primeiro circuito lógico 1356 operativamente conectado a um primeiro latch 1358. O primeiro circuito lógico 1356 pode receber a primeira fase 1380 e a segunda fase 1382 como entradas. O primeiro latch 1358 pode receber a saída a partir do primeiro circuito lógico 1356 como uma entrada, e emitir o primeiro sinal de erro de sobreposição 1354 para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 do monitor de segurança 1317.

[00103] Com referência à Figura 13A e Figura 13G, o segundo circuito de detecção de erro de sobreposição 1312 pode ser configurado para detectar se a primeira fase 1380 e a terceira fase 1384 foram ativadas incorretamente ao mesmo tempo. O segundo circuito de detecção de erro de sobreposição 1312 pode receber como entradas a primeira fase 1380 e a terceira fase 1384, e pode emitir um segundo sinal de erro de sobreposição 1360. Se um erro de sobreposição for detectado, então o segundo sinal de erro de sobreposição 1360 sinaliza para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00104] Em modalidades particulares, o segundo circuito de detecção de erro de sobreposição 1312 pode compreender um primeiro circuito lógico 1362 operativamente conectado a um primeiro latch 1364. O primeiro circuito lógico 1362 pode receber a primeira fase 1380 e a terceira fase 1384 como entradas. O primeiro latch 1364 pode receber a saída a partir do primeiro circuito lógico 1362 como uma entrada, e emitir o segundo sinal de erro de sobreposição

1360 para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 do monitor de segurança 1317.

[00105] Com referência à Figura 13A e Figura 13H, o terceiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1314 pode ser configurado para detectar se a segunda fase 1382 e a terceira fase 1384 foram ativadas incorretamente ao mesmo tempo. O terceiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1314 pode receber como entradas a segunda fase 1382 e a terceira fase 1384, e pode emitir um terceiro sinal de erro de sobreposição 1366. Se um erro de sobreposição for detectado, então o terceiro sinal de erro de sobreposição 1366 sinaliza para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00106] Em modalidades particulares, o terceiro circuito de detecção de erro de sobreposição 1314 pode compreender um primeiro circuito lógico 1368 operativamente conectado a um primeiro latch 1370. O primeiro circuito lógico 1368 pode receber a segunda fase 1380 e a terceira fase 1384 como entradas. O primeiro latch 1370 pode receber a saída a partir do primeiro circuito lógico 1368 como uma entrada e emitir o terceiro sinal de erro de sobreposição 1366 para o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 do monitor de segurança 1317.

[00107] Com referência às Figuras 13A-13H, os circuitos lógicos 1316, 1320, 1326, 1334, 1342, 1350, 1356, 1362, 1368 podem compreender um ou mais circuitos lógicos. Em modalidades particulares, os circuitos lógicos 1316, 1320, 1326, 1334, 1342, 1350, 1356, 1362, 1368 podem incluir um ou mais dos seguintes: uma porta lógica AND; uma porta lógica OR; uma porta lógica NOT; uma porta lógica NAND; uma porta lógica NOR; uma porta lógica EX-OR; e uma porta lógica EX-NOR. Por exemplo, em modalidades específicas, o circuito lógico 1320 pode ser uma porta lógica OR e os circuitos lógicos 1326, 1334, 1342, 1350, 1356, 1362, 1368 são portas lógicas AND. Em outras modalidades, o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 pode ser uma porta lógica OR. Em modalidades específicas, o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 pode compreender duas portas lógicas OR operativamente conectadas a uma porta lógica OR, ou seu equivalente.

[00108] Em algumas modalidades, os latches 1322, 1328, 1336, 1344, 1352, 1358, 1364, 1370 podem compreender, por exemplo, um latch S-R ou um latch S-R com porta. Por exemplo, em modalidades específicas, os latches 1322, 1336 podem ser latches S-R com portas, e os latches 1328, 1334, 1352, 1358, 1364, 1370 podem ser latches S-R.

[00109] Em ainda outras modalidades, os circuitos de detecção de erro 1302, 1304, 1306, 1308, 1310, 1312, 1314 podem incluir componentes adicionais, conforme necessário. Por exemplo, um ou mais dos circuitos de detecção de erro 1302, 1304, 1306, 1308, 1310, 1312, 1314 podem incluir um circuito de atraso. Um circuito de atraso pode atrasar o sinal de entrada recebido pelo circuito de atraso por um período de tempo predeterminado, tal como de cerca de 50 nanossegundos a cerca de 500 nanossegundos. Em algumas modalidades, o período de atraso do circuito de atraso pode ser de 220 nanossegundos. Em modalidades específicas, os circuitos de detecção de erro 1302, 1304, 1306, 1308 podem incluir um circuito de atraso.

[00110] Em relação ao circuito de atraso do circuito de detecção de erro 1302, o circuito de atraso pode ser operativamente conectado ao latch 1322 e ao circuito lógico

1326. O circuito de atraso pode receber a saída do latch 1322, e o circuito lógico 1326 pode receber a saída do circuito de atraso como uma entrada.

[00111] Em relação ao circuito de atraso do circuito de detecção de erro 1304, o circuito de atraso pode ser operativamente conectado ao circuito lógico 1334. O circuito de atraso pode receber o segundo sinal de fase 1382 como uma entrada, e o circuito lógico 1334 pode receber como uma entrada a saída do circuito de atraso.

[00112] Em relação ao circuito de atraso do circuito de detecção de erro 1306, o circuito de atraso pode ser operativamente conectado ao circuito lógico 1342. O circuito de atraso pode receber o terceiro sinal de fase 1384 como uma entrada, e o circuito lógico 1342 pode receber como uma entrada a saída do circuito de atraso.

[00113] Em relação ao circuito de atraso do circuito de detecção de erro 1308, o circuito de atraso pode ser operativamente conectado ao circuito lógico 1352. O circuito de atraso pode receber o primeiro sinal de fase 1380 como uma entrada, e o circuito lógico 1352 pode receber como uma entrada a saída do circuito de atraso.

[00114] Se um ou mais sinais de detecção de erro 1318, 1330, 1338, 1346, 1354, 1360, 1366 forem recebidos pelo circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316, indicando que um erro prejudicial foi detectado em relação a uma ou mais fases de um pulso de estimulação elétrico,

então o circuito lógico de desabilitação de estimulação 1316 emite um sinal de desabilitação de estimulação 1219, 1319 para a lógica de controle de estimulação 1206. Em outras palavras, pelo menos uma das saídas do circuito de monitoramento de segurança 1217, 1317 é o sinal de desabilitação de estimulação 1219, 1319. Em outras modalidades, o monitor de segurança 1217, 1317 também pode enviar o tipo de erro detectado 123, 1223 de volta ao controlador 102, 1202. Por exemplo, os erros detectados 123, 1223 podem incluir o primeiro sinal de erro de fase 1318, o segundo sinal de erro de fase 1330, o terceiro sinal de erro de fase 1338, o sinal de erro de taxa de pulso 1346, o primeiro sinal de sobreposição 1354, o segundo sinal de sobreposição 1360, a terceira sobreposição 1366, ou qualquer combinação dos mesmos. Em modalidades particulares, as instruções de estimulação 1274 podem modificar o pulso de estimulação elétrica futuro e / ou padrões com base nos erros detectados 123, 1223.

[00115] Em outras modalidades, um ou mais aspectos do monitor de segurança 117, 1217, 1317 podem compreender um microcontrolador configurado para monitorar a lógica de controle de estimulação 1206 usando três entradas (por exemplo, fases 1280/1380, 1282/1382, 1284/1384). O microcontrolador pode compreender um processador e memória armazenando instruções a serem executadas pelo processador. Em particular, as instruções podem incluir um ou mais componentes de detecção de erro, incluindo: um componente de desabilitação de estimulação; um primeiro componente de detecção de erro de fase; um segundo componente de detecção de erro de fase; um terceiro componente de detecção de erro de fase; um componente de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação; um primeiro componente de detecção de erro de sobreposição; um segundo componente de detecção de erro de sobreposição; e um terceiro componente de detecção de erro de sobreposição.

[00116] O primeiro componente de detecção de erro de fase pode ser configurado para detectar se uma largura de pulso da primeira fase 1380 excedeu um primeiro limite máximo. O primeiro componente de detecção de erro de fase pode ainda ser configurado para detectar se a segunda fase 1382 falha ao iniciar. O primeiro componente de detecção de erro de fase pode receber como entradas a primeira fase 1380, a segunda fase 1382 e, se presente, a terceira fase 1384. O primeiro componente de detecção de erro de fase pode emitir um primeiro sinal de erro de fase 1318 para o componente de desabilitação de estimulação. Se um erro de fase for detectado, então o primeiro sinal de erro de fase 1318 sinaliza para o componente de desabilitação de estimulação que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado.

[00117] O segundo componente de detecção de erro de fase pode ser configurado para detectar se uma largura de pulso da segunda fase 1382 excedeu um segundo limite máximo. O segundo componente de detecção de erro de fase pode receber como entrada a segunda fase 1382, e pode emitir um segundo sinal de erro de fase 1330. Se um erro de fase for detectado, então o segundo sinal de erro de fase 1330 sinaliza para o componente de desabilitação de estimulação que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00118] O terceiro componente de detecção de erro de fase pode ser configurado para detectar se uma largura de pulso da terceira fase 1384 excedeu um terceiro limite máximo. O terceiro componente de detecção de erro de fase pode receber como uma entrada a terceira fase 1384, e pode emitir um terceiro sinal de erro de fase 1338. Se um erro de fase for detectado, então o primeiro sinal de erro de fase 1338 sinaliza para o componente de desabilitação de estimulação que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00119] O componente de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação pode ser configurado para detectar se uma taxa de pulso da primeira fase 1380 excedeu um quarto limite máximo. O componente de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação pode receber como entrada a primeira fase 1380 e emitir um sinal de erro de taxa de pulso de estimulação 1346. Se um erro de taxa de pulso de estimulação for detectado, então o sinal de erro de taxa de pulso de estimulação 1346 sinaliza para o componente de desabilitação de estimulação que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00120] O primeiro componente de detecção de erro de sobreposição pode ser configurado para detectar se a primeira fase 1380 e a segunda fase 1382 foram ativadas incorretamente ao mesmo tempo. O primeiro componente de detecção de erro de sobreposição pode receber como entradas a primeira fase 1380 e a segunda fase 1382, e pode emitir um primeiro sinal de erro de sobreposição 1354. Se um erro de sobreposição for detectado, então o primeiro sinal de erro de sobreposição 1354 sinaliza para o componente de desabilitação de estimulação que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00121] O segundo componente de detecção de erro de sobreposição pode ser configurado para detectar se a primeira fase 1380 e a terceira fase 1384 foram ativadas incorretamente ao mesmo tempo. O segundo componente de detecção de erro de sobreposição pode receber como entradas a primeira fase 1380 e a terceira fase 1384, e pode emitir um segundo sinal de erro de sobreposição 1360. Se um erro de sobreposição for detectado, então o segundo sinal de erro de sobreposição 1360 sinaliza para o componente de desabilitação de estimulação que o pulso de saída de estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00122] Finalmente, o terceiro componente de detecção de erro de sobreposição pode ser configurado para detectar se a segunda fase 1382 e a terceira fase 1384 foram ativadas incorretamente ao mesmo tempo. O terceiro componente de detecção de erro de sobreposição pode receber como entradas a segunda fase 1382 e a terceira fase 1384, e pode emitir um terceiro sinal de erro de sobreposição 1366. Se um erro de sobreposição for detectado, então o terceiro sinal de erro de sobreposição 1366 sinaliza para o componente de desabilitação de estimulação que o pulso de saída da estimulação elétrica deve ser evitado, por exemplo, suprimindo a saída de todos os canais.

[00123] Se um ou mais sinais de detecção de erro 1318,

1330, 1338, 1346, 1354, 1360, 1366 forem recebidos pelo componente de desabilitação de estimulação indicando que um erro prejudicial foi detectado em relação a uma ou mais fases de um pulso de estimulação elétrica, então o componente de desabilitação de estimulação emite um sinal de desabilitação de estimulação 1219, 1319 para a lógica de controle de estimulação 1206. Em outras palavras, pelo menos uma das saídas do monitor de segurança 1217, 1317 é o sinal de desabilitação de estimulação 1219, 1319.

[00124] Em outras modalidades, o monitor de segurança 1217, 1317 também pode enviar o tipo de erro detectado 123, 1223 de volta ao controlador 102, 1202. Por exemplo, os erros detectados 123, 1223 podem incluir o primeiro sinal de erro de fase 1318, o segundo sinal de erro de fase 1330, o terceiro sinal de erro de fase 1338, o sinal de erro de taxa de pulso 1346, o primeiro sinal de sobreposição 1354, o segundo sinal de sobreposição 1360, a terceira sobreposição 1366 ou qualquer combinação dos mesmos. Em modalidades particulares, as instruções de estimulação 1274 podem modificar o pulso de estimulação elétrica futuro e / ou padrões com base nos erros detectados 123, 1223.

[00125] Além do monitor de segurança, a própria arquitetura de estimulação fornece certos benefícios de segurança inerentes, por exemplo, limitando a corrente de saída para um ou mais dos canais. Mais especificamente, a lógica de controle de estimulação 1206 requer que as fontes sejam definidas para a corrente igual e oposta como os dissipadores (ou seja, cumulativa). No entanto, se essa condição não for satisfeita (ou seja, sob uma única condição de falha), então a corrente de saída (ou seja, a corrente de estimulação) pode ser limitada pela corrente mínima definida entre os pares de canais. Por exemplo, com referência à Figura 14, uma primeira fase tendo uma forma de onda senoidal e uma largura de 500 μs e uma segunda fase tendo uma forma de onda senoidal e uma largura de 500 μs foram geradas e fornecidas a um canal de fonte e um canal de dissipador através de uma carga de cerca de 9,5 kOhm. O canal de fonte tinha uma corrente com configuração de amplitude de 20 mA, enquanto o canal de dissipador tinha uma corrente com configuração de amplitude de 0,5 mA. Como a corrente para as fontes e dissipadores não são iguais e opostas, isso estimula sob uma única condição de falha. Como mostrado na Figura 14, o primeiro sinal de fase gera um pulso de estimulação elétrica positivo com uma amplitude de 5,375 V, correspondendo a 0,57 mA, enquanto o segundo sinal de fase gera um pulso de estimulação elétrica negativo com uma amplitude de -4,5625 V, correspondendo a 0,48 mA, indicando que sob esta condição de falha única, a corrente de estimulação foi limitada pela corrente mínima definida entre a fonte e o dissipador.

[00126] Em suma, o presente relatório descritivo foi apresentado com referência a modalidades preferidas. Obviamente, modificações e alterações ocorrerão a outros após a leitura e compreensão do presente relatório descritivo. Pretende-se que a invenção seja interpretada como incluindo todas essas modificações e alterações na medida em que caiam no escopo das reivindicações anexas ou seus equivalentes. Ou seja, será apreciado que vários dos recursos e funções acima divulgados e outros, ou alternativas dos mesmos, podem ser desejavelmente combinados em muitos outros sistemas ou aplicações diferentes, e também que várias alternativas, modificações atualmente imprevistas ou não antecipadas, variações ou melhorias podem ser subsequentemente feitas por aqueles versados na técnica que são similarmente abrangidas pelas seguintes reivindicações.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de neuroestimulação multicanal, caracterizado pelo fato de que compreende: uma fonte de potência de alta tensão; um conjunto de circuitos de pulso de saída operativamente conectado à fonte de potência de alta tensão; uma pluralidade de eletrodos operativamente conectados ao conjunto de circuitos de pulso de saída; e um controlador operativamente conectado ao conjunto de circuitos de pulso de saída, em que o controlador é configurado para instruir o conjunto de circuitos de pulso de saída a entregar um pulso de saída elétrico por meio de um ou mais da pluralidade de eletrodos; em que o conjunto de circuitos de pulso de saída compreende uma pluralidade de circuitos de canal de saída, cada circuito de canal de saída incluindo: um domínio de alta tensão tendo: uma fonte de corrente, uma saída de canal, e um espelho de corrente; um domínio de baixa tensão tendo: um gerador de corrente de referência, um controle de amplitude de lado de fonte, uma dissipador de corrente, e um controle de amplitude de lado de dissipador; e em que a saída de canal é operativamente conectada entre a fonte de corrente e o dissipador de corrente.

2. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de corrente é operativamente conectada à fonte de potência de alta tensão, o espelho de corrente é operativamente conectado à fonte de corrente e à fonte de potência de alta tensão, o gerador de corrente de referência é operativamente conectado ao espelho de corrente, o controle de amplitude de lado de fonte é operativamente conectado ao gerador de corrente de referência, o dissipador de corrente é operativamente conectado à fonte de corrente, e o controle de amplitude de lado dissipador operativamente conectado ao dissipador de corrente.

3. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada circuito de canal de saída inclui ainda um primeiro resistor, um segundo resistor, um elemento cascode de lado de fonte, uma habilitação de lado de fonte, um elemento cascode de lado de dissipador, uma habilitação de lado de dissipador, um capacitor de bloqueio CC, um comutador de descarga, e uma habilitação de descarga; em que o domínio de alta tensão compreende ainda: o primeiro resistor operativamente disposto entre a fonte de potência de alta tensão e a fonte de corrente, em que o primeiro resistor tem uma primeira resistência; o segundo resistor operativamente disposto entre a fonte de potência de alta tensão e o espelho de corrente, em que o segundo resistor tem uma segunda resistência; um capacitor de bloqueio CC operativamente conectado à saída de canal; um comutador de descarga operativamente disposto entre o capacitor de bloqueio CC, a fonte de corrente e o elemento cascode de lado de dissipador; e uma habilitação de descarga operativamente conectada ao comutador de descarga; em que a segunda resistência é maior do que a primeira resistência; e em que o domínio de baixa tensão compreende ainda: o elemento cascode de lado de fonte operativamente disposto entre o espelho de corrente e o gerador de corrente de referência; a habilitação de lado de fonte operativamente conectada ao elemento cascode de lado de fonte; o elemento cascode de lado de dissipador operativamente disposto entre a fonte de corrente e o dissipador de corrente; e a habilitação de lado de dissipador operativamente conectada ao elemento cascode de lado de dissipador.

4. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada circuito de canal de saída inclui ainda um amplificador operacional de lado de fonte, um potenciômetro digital de lado de fonte, um amplificador operacional de lado de dissipador, e um potenciômetro digital de lado de dissipador; em que o controle de amplitude de lado de fonte compreende: o amplificador operacional de lado de fonte operativamente conectado ao gerador de corrente de referência; e o potenciômetro digital de lado de fonte operativamente conectado ao amplificador operacional de lado de fonte; e em que o controle de amplitude de lado de dissipador compreende: o amplificador operacional de lado de dissipador operativamente conectado ao dissipador de corrente; e o potenciômetro digital de lado de dissipador operativamente conectado ao amplificador operacional de lado de dissipador.

5. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuitos de pulso de saída compreende ainda um gerador de forma de onda de referência operativamente conectado ao controle de amplitude de lado de fonte e ao controle de amplitude de lado de dissipador de um ou mais da pluralidade de circuitos de canal de saída.

6. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um ou mais dentre o gerador de corrente de referência, o dissipador de corrente, o controle de amplitude de lado de fonte, o dissipador de corrente, o controle de amplitude de lado de dissipador, o elemento cascode de lado de fonte, o elemento cascode de lado de dissipador, o amplificador operacional de lado de fonte, o potenciômetro digital de lado de fonte, o amplificador operacional de lado de dissipador, e o potenciômetro digital de lado de dissipador têm uma classificação de tensão de cerca de 1,8 V a cerca de 50 V.

7. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um ou mais dentre a fonte de corrente, o espelho de corrente, o primeiro resistor, o segundo resistor, o capacitor de bloqueio CC, e o comutador de descarga têm uma classificação de tensão de cerca de 20 V a cerca de 1000 V.

8. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o gerador de forma de onda de referência é operativamente conectado ao controle de amplitude de lado de fonte e ao controle de amplitude de lado de dissipador de cada da pluralidade de circuitos de canal de saída.

9. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o potenciômetro digital de lado de fonte e o potenciômetro digital de lado de dissipador de cada da pluralidade de circuitos de canal de saída são individualmente programáveis.

10. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de potência de alta tensão fornece uma tensão entre cerca de 20 V a cerca de 500 V.

11. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende ainda um monitor de segurança operativamente conectado ao controlador e ao conjunto de circuitos de pulso de saída.

12. Sistema de neuroestimulação multicanal, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o monitor de segurança é configurado para receber um ou mais sinais de entrada a partir do controlador, e para emitir um sinal de desabilitação de estimulação para o conjunto de circuitos de pulso de saída.

13. Sistema de estimulação elétrica, caracterizado pelo fato de que compreende: um conjunto de circuitos de pulso de saída compreendendo uma pluralidade de circuitos de canal de saída, em que cada circuito de canal de saída é configurado para entregar um pulso de estimulação; um controlador operativamente conectado ao conjunto de circuitos de pulso de saída, em que o controlador é configurado para: gerar e entregar um sinal de pulso de estimulação; e instruir pelo menos um da pluralidade de circuitos de canal de saída para entregar o pulso de estimulação com base no sinal de pulso de estimulação; e um monitor de segurança operativamente conectado ao controlador e ao conjunto de circuitos de pulso de saída.

14. Sistema de estimulação elétrica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o monitor de segurança é um microcontrolador compreendendo: um processador; e uma memória armazenando instruções a serem executadas pelo processador; em que as instruções incluem um ou mais dos seguintes: um componente de desabilitação de estimulação; um primeiro componente de detecção de erro de fase; um segundo componente de detecção de erro de fase; um terceiro componente de detecção de erro de fase; um componente de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação; um primeiro componente de detecção de erro de sobreposição; um segundo componente de detecção de erro de sobreposição; e um terceiro componente de detecção de erro de sobreposição.

15. Sistema de estimulação elétrica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuitos de pulso de saída recebe um sinal de desabilitação de estimulação a partir do monitor de segurança e bloqueia a entrega de um pulso de estimulação com base no sinal de desabilitação de estimulação.

16. Sistema de estimulação elétrica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o monitor de segurança compreende ainda: uma pluralidade de circuitos de detecção de erro; e um circuito lógico de desabilitação de estimulação operativamente conectado à pluralidade de circuitos de detecção de erro; em que a pluralidade de circuitos de detecção de erro inclui um ou mais dos seguintes: um primeiro circuito de detecção de erro de fase; um segundo circuito de detecção de erro de fase; um terceiro circuito de detecção de erro de fase; um circuito de detecção de erro de taxa de pulso de estimulação; um primeiro circuito de detecção de erro de sobreposição; um segundo circuito de detecção de erro de sobreposição; e um terceiro circuito de detecção de erro de sobreposição.

17. Sistema de estimulação elétrica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o monitor de segurança recebe o sinal de pulso de estimulação a partir do controlador como uma entrada, e em que o sinal de pulso de estimulação compreende: uma primeira fase correspondente a uma fase de estimulação do pulso de estimulação a ser entregue; e uma segunda fase correspondente a uma fase de equilíbrio de carga do pulso de estimulação a ser entregue.

18. Sistema de estimulação elétrica, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o sinal de pulso de estimulação compreende ainda: uma terceira fase correspondente a uma fase de correção do pulso de estimulação a ser entregue.

19. Circuito de canal de saída para uso em um dispositivo de estimulação elétrica, caracterizado pelo fato de que compreende: um domínio de alta tensão compreendendo: uma saída de canal; uma fonte de corrente; e um espelho de corrente; e um domínio de baixa tensão compreendendo: um gerador de corrente de referência; um controle de amplitude de lado de fonte; um elemento cascode de lado de fonte; um dissipador de corrente; um controle de amplitude de lado de dissipador; e um elemento cascode de lado de dissipador.

20. Circuito de canal de saída, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o domínio de alta tensão compreende ainda: um capacitor de bloqueio CC; e um comutador de descarga.