-
Diese
Erfindung bezieht sich auf implantierbare Stimulatorvorrichtungen
mit steuerbaren Endstufen zur Abgabe von Stimulationspulsen und
insbesondere auf eine Vorrichtung mit Endstufen zur Ermöglichung
der Stimulation an zwei oder mehr unterschiedlichen Orten bzw. Stellen
innerhalb des Körpers
eines Patienten zur selben Zeit. Eine solche Vorrichtung ist aus
der EP-A-0 229 449 bekannt.
-
Im
Gebiet der implantierbaren Stimulatorvorrichtungen existieren häufige Einsatzmöglichkeiten, wo
zwei oder mehrere Stimulationspulse im wesentlichen simultan oder
gleichzeitig an verschiedene Stellen innerhalb des Körpers eines
Patienten abgegeben werden. Deshalb kann in den Gebieten der Neurostimulation
und des Herzschrittmachens z.B. das implantierte System notwendig
sein, um solche gleichzeitigen Pulse an zwei oder mehr Positionen
zu erzeugen und abzugeben. Wie hierin verwendet, werden die Ausdrücke "gleichzeitig" und "simultan" in der Bedeutung
entweder exakt zur gleichen Zeit oder im wesentlichen zur gleichen
Zeit, z.B. mit einer gewissen Überlappung,
verwendet.
-
Ein
Problem, das bei solchen Vorrichtungen auftritt, ist das der Querströme von einem
Stimulationskanal zum anderen. Wenn beispielsweise zwei Generatoren
simultan Pulse abgeben und beide Generatoren die Batterie der implantierbaren
Vorrichtung als Referenz haben, kann es ein Neben- bzw. Übersprechen
in der Form von Stromfluss zwischen den getrennten Stellen geben,
genauso wie einen Stromfluss durch die vorgesehenen Körperlasten. Ein
solches Übersprechen
kann einen sehr nachteiligen Effekt auf den Stimulationspuls haben,
wodurch die Möglichkeit
zur richtigen Stimulation beeinträchtigt wird. Ein anderer nachteiliger
Effekt ist der des erhöhten
Stromflusses und der resultierenden Batterieentladung, was ein ernstes
Problem für
implantierte Systeme darstellt.
-
Eine
erste einfache Lösung
für dieses
Problem ist, zwei oder mehr vollständig getrennte Generatoren
zu haben, die von getrennten Batterien gespeist werden. Dies ist
natürlich
sehr unpraktikabel und aus diesem Grund als Lösung nicht möglich. Eine
andere Langzeitlösung
ist gewesen, eine Transformatorisolation zu verwenden, aber das
ist ebenfalls aufgrund der Größe und der
Kosten eines oder mehrerer Transformatoren unakzeptabel. Die vorgeschlagene
Lösung,
einfach jeden Generator in Referenz auf die Batterie zu der Zeit
der Abgabe der Spannungspulse erdfrei zu lassen, ist wegen der Beschaffenheit
der Festkörperschaltungen,
die in den Endstufen verwendet werden, ebenfalls keine brauchbare
Lösung.
Die Generatoren und Regler eines Chips, wie er in einer modernen
implantierbaren Vorrichtung verwendet würde, weisen FETs oder andere äquivalente
Halbleiterschaltelemente auf, die, wie bekannt, mit der geeigneten
anliegenden Vorspannung aufrecht erhalten bzw. in Betrieb gehalten werden
müssen.
Jeder FET in einer integrierten Schaltung (IC) wird bezüglich der
Systemerde vorgespannt, welche in der gezeigten Ausführungsform dieser
Erfindung mit dem negativen Anschluss der Batterie verbunden ist.
Jede FET-Komponente
weist eine inhärente
Diode auf, welche normalerweise in Sperrichtung vorgespannt ist,
wenn der FET passend in Durchlassrichtung vorgespannt ist, so dass
die Diode keinen Faktor darstellt. Wenn jedoch die benötigte Vorspannung,
beispielsweise eine positive Vorspannung, nicht über dem FET aufrechterhalten
wird, wird die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt und macht
den FET effektiv zu einer leitfähigen
Diode. Wenn diese Situation auftritt, sind die FETs parasitäre Transistoren,
was in parasitären
Querströmen
resultiert. In der Folge muss jede Erdungsanordnung der Endstufen
die Notwendigkeit der Steuerung des Zustands al-ler Spannungen, die während der
Stimulation abgegeben werden, beachten, um eine solche unvorteilhafte
Leitfähigkeit
in Durchlassrichtung der Diodensperrschicht zu verhindern. Deshalb
besteht im Gebiet der implantierbaren Vorrichtungen, die mit einer
Batterie gespeist sind, eine wichtige Notwendigkeit zur Ermöglichung
einer kontrollierbaren Erzeugung und Abgabe von zwei oder mehr gleichzeitigen
Stimulationspulsen an unterschiedliche Stellen im Körper des
Patienten, während
ein Übersprechen des
Stromflusses vermieden wird und eine geeignete Vorspannung des FET
oder anderer IC-Elemente aufrechterhalten wird.
-
In
Anbetracht des oben genannten Ziels ist ein implantierbares Stimulationssystem
vorgesehen, wobei das System eine Vorrichtung zur Erzeugung von
Stimulationspulsen und Leitungen bzw. Zuleitungen zur Abgabe der
Stimulationspulse an mindestens zwei Orte bzw. Stellen im Patienten
aufweist, wobei die Vorrichtung mindestens zwei Generatorschaltkreise
bzw. -Schaltungen zum Erzeugen gleichzeitiger Stimulationspulse
und eine Batterie zur Versorgung der Schaltungen aufweist, wobei
jede der Schaltungen IC-Komponenten aufweist, wobei die Batterie
positive und negative Ausgangsklemmen bzw. -anschlüsse aufweist;
und das gekennzeichnet ist durch Umschaltmittel, die während der
gleichzeitigen Abgabe von Pulsen durch die Generatorschaltungen
in Betrieb sind, um einen vorbestimmten Batterieanschluss mit einer
ausgewählten
Generatorschaltung zu verbinden und die andere Generatorschaltung
von dem vorbestimmten Batterieanschluss zu trennen, so dass die
andere Generatorschaltung erdfrei ist in bezug auf die Batterie,
wodurch alle IC-Komponenten auf einer bestimmten Vorspannung während der
gleichzeitigen Abgabe der Pulse gehalten werden und keine direkte
Schaltungsverbindung zwischen den Generatorschaltungen besteht.
-
Die
Stimulatorendstufen verwenden Energiespeichervorrichtungen wie z.B.
Kondensatoren als temporäre
erdfreie Energiequellen während
der Stimulation. Zwei oder mehr solcher Quellen mit der geeigneten
gespeicherten Schrittmacherenergie werden mit entsprechenden Lasten
für die
gleichzeitige Stimulation verbunden. Zur Zeit der Abgabe der Pulse
werden die Lastspannungen überwacht
und für den
IC-Typ, der als bevorzugte Ausführungsform
dieser Erfindung beschrieben ist, wird die Lastausgabe, die am negativsten
ist, mit dem positiven Anschluss der Batterie verbunden, während die
andere Ausgabeschaltung von der Batterie getrennt wird, so dass sie
erdfrei ist. Abhängig
vom IC-Typ oder vom Verfahren, das verwendet wird, d.h. N oder P
dotierte Kanäle,
kann es notwendig sein, die Last unterschiedlich in Referenz zu
den Batterieanschlüssen
zu setzen. Diese Verbindung zur Zeit der Stimulation erreicht die beiden
Ziele der Eliminierung eines geschlossenen Pfades durch eine gemeinsame
Batteriereferenz, wodurch das Übersprechen
von Strömen
minimiert wird; und sie hält
nur positive Spannungen an den Schaltelementen der Schaltung in
bezug auf die Systemerde aufrecht, so dass solche Elemente (FETs) nicht
in einen Zustand der parasitären
Leitfähigkeit versetzt
werden.
-
Vorzugsweise
weist die Vorrichtung Vergleichsmittel auf, die während der
Abgabe der gleichzeitigen Pulse in Betrieb sind, um die Spannung
an einem vorbestimmten Anschluss einer ersten Generatorschaltung
mit der Spannung an einem vorbestimmten Anschluss der zweiten Generatorschaltung zu
vergleichen, und Umschaltmittel, die als eine Funktion des Vergleichsvorgangs
und während
der gleichzeitigen Pulsabga be in Betrieb sind, um einen vorbestimmten
Anschluss der Ausgabeschaltung mit einem vorbestimmten Batterieanschluss
zu verbinden und um den anderen vorbestimmten Anschluss der Ausgabeschaltung
vom vorbestimmten Batterieanschluss zu trennen.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
werden nun, nur beispielsweise, mit Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
-
1A ist
eine schematische Systemzeichnung, die eine implantierte Stimulationsvorrichtung und
zwei Leitungen zeigt, die zur gleichzeitigen Stimulation an zwei
unterschiedlichen Orten im Körper des
Patienten angeordnet sind; 1B ist
ein Blockdiagramm, das die Hauptsystemkomponenten einer implantierbaren
Vorrichtung zeigt, welche zwei Stimulationskanäle und die Abgabe von Stimulationspulsen
an zwei unterschiedliche Stellen vorsieht.
-
2 ist
ein Systemblockdiagramm, das zwei Endstufen, oder Generatorschaltungen,
mit Verbindungen zu den Lasten des Patienten und zur Vorrichtungsbatterie
zeigt, und ebenfalls eine Schaltung zeigt, die während der Abgabe der gleichzeitigen
Stimulationspulse aktiv ist, um eine ausgewählte Endstufe mit dem positiven
Batterieanschluss zu verbinden und um die andere Endstufe zu trennen,
so dass sie erdfrei ist.
-
3A ist
ein Schaltungsdiagramm, das die Anordnung einer Generatorschaltung
in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung während
des Ladezustands zeigt; 3B ist
ein Schaltungsdiagramm, das die Anordnung einer Generatorschaltung
in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung während
des Pulsabgabezustands zeigt.
-
4A ist
ein Schaltungsdiagramm, das zwei Generatorschaltungen zeigt, die
mit einzelnen Lasten verbunden sind, und das auch die Potentialübersprechstrompfade
während
der gleichzeitigen Stimulation zeigt; 4B ist
dasselbe Schaltungsdiagramm wie 4A, aber
verändert,
so dass beide Generatoren erdfrei sind, und es zeigt den Effekt
dieser Situation; und 4C ist das gleiche Schaltungsdiagramm
wie 4A, verändert,
so dass der negative Ausgabeanschluss des Generators mit der größten Spannung über seiner
Last mit dem Pluspol bzw. -anschluss der Batterie verbunden ist,
während
der andere Generator in bezug auf die Batterie erdfrei ist.
-
5 ist
ein Diagramm, das die programmierbaren Parameter der Stimulation
zeigt, welche mit einer Endstufe in Übereinstimmung mit dieser Erfindung
abgegeben werden kann.
-
Jetzt
bezugnehmend auf 1A, wird dort ein Diagramm einer
implantierbaren Vorrichtung 30 mit Leitungen bzw. Zuleitungen 32 und 34 zur Übermittlung
der Stimulationspulse an zwei unterschiedliche Stellen oder Orte
im Körper
des Patienten, die hier innerhalb des Herzens des Patienten liegend
gezeigt sind, gezeigt. Jede Leitung weist zwei Leiter bzw. Adern
auf, welche die Stimulationspulse an ein Paar von Elektroden tragen,
die als e1, e2 und e3, e4 gezeigt sind. Wie angegeben, könnten Übersprechströme zur simultanen
Abgabe der Stimulationspulse an die zwei Orte und ohne eine präventive
Anordnung, entlang der Pfade fließen, die durch die gestrichelten
Linien gezeigt sind. Dies ist ferner in Verbindung mit den 4A – 4C,
wie unten erörtert, gezeigt.
-
Bezugnehmend
auf 1B, ist dort ein Blockdiagramm eines Systems zur
Erzeugung der Stimulationspulse gezeigt, welches die Vorrichtung 30 aufweist.
Ein Telemetrieempfänger, der
bei 35 gezeigt ist, empfängt Daten, z.B. Parameterdaten
für die
Steuerung der Stimulationspulse. Diese Daten werden an einen Mikroprozessor 36 oder
an eine ausgewählte
Logik, welche wiederum mit einem oder mehreren Chips, die bei 37 gezeigt
sind, über
einen Bus 38 verbunden ist, übertragen und darin gespeichert.
Die Chips enthalten die Generatorschaltung zur Erzeugung der Ausgabepulse,
wie es detaillierter in Verbindung mit 2 festgestellt
ist. Ein 32 kHz Taktgeber (clk), der bei 39 gezeigt
ist, betreibt die Register, welche den Betrieb der Schalter steuern,
die im Chipblock 37 enthalten sind. Es versteht sich, dass
ein Neurostimulator oder Schrittmacher andere Schaltungsbereiche
zum Ausführen
anderer Steuerungs- und Diagnosefunktionen aufweist, welche hier nicht
gezeigt sind, wie es im Stand der Technik wohlbekannt ist.
-
Bezugnehmend
auf 2, ist dort ein Schaltungsdiagramm gezeigt, das
zwei Endstufen, oder Generatorschaltungen, zeigt, die als auf zwei
unterschiedlichen Chips bei 40 bzw. 50 konstruiert
gezeigt werden. Es ist zu beachten, dass zwei oder mehr Endstufen
auf einem Chip vorgesehen werden könnten; das Verhältnis von
Endstufen pro Chip ist eine Funktion der Fläche, die benötigt wird,
um den Stimulationsenergiespeicher pro erwünschte Endstufe vorzusehen.
Die Erfindung ist nicht bezüglich
der Anzahl der Endstufen, die in der Vorrichtung verwendet werden,
oder bezüglich
der Anzahl der Endstufen pro Chip beschränkt.
-
Generatorblöcke 41 und 51 weisen
Energiespeichervorrichtungen, wie z.B. Kondensatoren, auf, welche
als Energiequellen während
der Abgabe eines Stimulationspulses verwendet werden. Der Generator 41 weist
eine Anzahl von Kondensatoren zur Energiespeicherung und ein Schaltnetzwerk
auf, um abwechselnd die Kondensatoren zu schalten, um Energie von
der Batterie aufzunehmen, und um dann diese in eine erwünschte Konfiguration
zur Übertragung
der Energie an die Last zur Zeit der Pulsabgabe zu schalten. Die
Konfigurationen zur Speicherung und Abgabe werden durch ein Register 42 gesteuert, welches
wiederum mit dem Mikroprozessor 36 verbunden ist. Deshalb
stellt der Mikroprozessor Taktgebersignale zur Taktung der gleichzeitigen
Pulse bereit, genauso wie Daten zur Steuerung der Pulsparameter,
wie z.B. Pulsbreite, Spannung usw. Der Generator 41 ist
in Reihe mit einem Regler 43, der durch ein Register 44 gesteuert
wird, um die Spannungsausgabe einzustellen oder fein einzustellen.
Die Spannungsausgabe vom Generator 41 und Regler 43 wird
an eine Körperstelle,
die als Teil einer Doppelstellenlast 61 gezeigt ist, durch
einen Multiplexer 45 übertragen,
der wiederum durch ein Register 46 gesteuert wird. Der
Multiplexer 45 stellt die erwünschte Verbindung zwischen
der Endstufe und der Last bereit, z.B. verbindet er zu einer vorgegebenen Leitung
und schaltet die Ausgabeanschlüsse
um, um die Polarität
zu verändern.
Ein Chip 2 ist vorzugsweise eine identisch strukturierte
Stufe, die einen Generator 51 aufweist, der durch ein Register 52 gesteuert wird;
einen Regler 53, der durch ein Register 54 gesteuert
wird und einen Multiplexer 55, der durch ein Register 56 gesteuert
wird.
-
Es
versteht sich, dass die Chipschaltungskomponenten, d.h. die Komponenten
der Generatoren, Regler und Multiplexer, alle von der Vorrichtungsbatterie über Vorspannungsverbindungen,
die nicht gezeigt sind, vorgespannt sind. Jeder Generator, Regler
und Multiplexer weist eine Anzahl von Schaltvorrichtungen auf, geeigneterweise
FETs, welche mit einer passenden positiven Vorspannung aufrechterhalten
werden müssen,
wie weiter oben erörtert.
-
Weiter
bezugnehmend auf 2, ist eine Batterie 62 in
einer Schaltungsverbindung mit jeder der Endstufen gezeigt. Ein
aktiver Gleichrichter 47 und ein differentieller Ver stärker 48 sind
zwischen dem positiven Batterieanschluss und dem gemeinsamen negativen
Anschluss eines Generators 41 und der Last, die durch den
Multiplexer 45 führt
bzw. antreibt, verbunden. Ebenso ist der positive Anschluss der
Batterie 62 durch einen aktiven Gleichrichter 57 und
einen differentiellen Verstärker 58 mit
dem negativen Anschluss eines Generators 51 und der Last, mit
der er durch den Multiplexer 55 verbunden ist, verbunden.
Zu der Zeit, zu der die Generatoren 41, 51 in
einen Generatormodus umgeschaltet werden, wird eine oder die andere
der Gleichrichtervorrichtungen 47, 57 in Durchlassrichtung
vorgespannt und die andere wird in Sperrichtung vorgespannt. Die
differentiellen Verstärker 48, 58 stellen
eine Rückkopplungsschleife
bereit, um die Schaltelemente zu steuern bzw. zu regeln, wodurch
ein sofortiges Schalten der Zustände
bereitgestellt wird. Wegen der Schaltungsverbindungen durch den
Körper
des Patienten wird im allgemeinen eine der Lasten eine größere angelegte
negative Spannung als die andere aufweisen, so dass einer der Gleichrichter 47, 57 angeschaltet
werden wird und der andere ausgeschaltet werden wird. In 2,
wenn die Last, die durch den Generator 41 durch den Multiplexer 45 getrieben wird,
eine größere angelegte
negative Spannung aufweist, wird der Gleichrichter 47 angetrieben,
um zu leiten, und der Gleichrichter 57 wird ausgeschaltet sein.
Unter diesen Umständen
wird der negative Anschluss des Generators 41 durch den
Wert +VB erhöht,
so dass alle FETs auf einem Chip 1 positiv vorgespannt
gehalten werden. Ein Chip 2 wird von einer Batterie 62 getrennt
und deshalb erdfrei sein; die Spannungen auf Chip 1, oder
der ersten Endstufe 40, werden alle Vorspannungen auf der
Endstufe 50 in einem positiven Zustand halten.
-
Jetzt
bezugnehmend auf die 3A und 3B, werden
dort zwei Schaltungsdiagramme gezeigt, welche die Grundprinzipien
der Endstufe zeigen. Jede Generatorschaltung weist ein Netzwerk von
Kondensatoren und Schaltelementen in einer bekannten Art auf. Die
Schaltelemente können
gesteuert werden, um die Kondensatoren in eine Aufladekonfiguration
oder in eine Entlade-Pulsabgabekonfiguration zu bringen. In 3A werden
die Schalter des Generators 41 z.B. durch die Schaltmatrix 41S gesetzt,
um eine Anzahl von Speicherkondensatoren direkt über die Batterie 62 zu
verbinden. Wie gezeigt, sind die Kondensatoren Cl, C2 und C3 direkt über die Batterie
verbunden, so dass jeder von ihnen voll auf die Batteriespannung
geladen wird; die Kondensatoren C4 und C5 sind in Reihe über die
Batteriespannung verbunden, so dass jeder von ihnen auf die Hälfte der
Batteriespannung geladen wird. In dieser Konfiguration können die
Kondensatoren einen Ausgabestimulationspuls mit (n + 0,5) VB bereitstellen, wobei
n die Anzahl der Kondensatoren ist, die auf die volle Batteriespannung
geladen werden. Einer oder mehrere zusätzliche Kondensatoren können verwendet
werden, um z.B. bis zu fünfmal
die Batteriespannung bereitzustellen. Unabhängig von der Ausgabe ist es
erwünscht,
so viele Kondensatoren wie möglich auf
die volle Batteriespannung zu laden und die höchste Kondensatorkombination
zu verwenden, um die maximale Effizienz der Aufladung und Entladung der
Kondensatoren zu erhalten.
-
Bezugnehmend
auf 3B, ist dort ein Schaltungsdiagramm gezeigt, das
den Generator 41 mit einer vorbestimmten Anzahl von Kondensatoren zeigt,
die in Reihe durch eine Schaltmatrix 41S geschaltet sind,
um eine erwünschte
Ausgabespannung in Schritten von fünf Zehntel der Batteriespannung
bereitzustellen. Ein Regler 43 stellt ein weiteres Unterteilen
der Spannung in einer bekannten Weise bereit, d.h. die Einstellung
auf schrittweise Werte kleiner als 0,5 VB. Wenn eine erdfreie Stimulation
nicht benötigt
wird, kann die Batterie 62 in Reihe durch einen Schalter 64 hinzugefügt werden,
um eine noch höhere
Ausgabespannung be reitzustellen. Die Ausgabespannung ist durch die
Umschaltmatrix 46 und die Kopplungskondensatoren 65, 66 mit
einer Last verbunden, die als L1 gezeigt ist. Ein Generator 51 kann
in derselben Weise geschaltet werden, um ein erwünschtes Vielfaches der Batteriespannung
bereitzustellen. Zur selben Zeit, zu der der Generator 41 in eine
solche Endstufe geschalten wird, wird der Generator 51 (2)
ebenso geschalten, wobei er die zweite gleichzeitige Ausgabespannung
bereitstellt, welche über
eine zweite Last abgegeben wird. Die Pulsparameter werden durch
die Parameterwerte bestimmt, die durch die jeweiligen Register eingegeben werden,
die die Generatoren und Regler steuern. Die Regler sind geeigneterweise
nur während
der Abgabe eines Pulses aktiv; die Ausgabeschaltmatrix ist während der
Abgabe eines Pulses und danach aktiv.
-
Jetzt
bezugnehmend auf 4A, ist dort ein vereinfachtes
Schaltungsdiagramm gezeigt, das die Verbindung von zwei Endstufen
mit zwei jeweiligen Lasten zeigt, die als L1 und L2 bezeichnet sind.
Die Schaltelemente, oder Gleichrichter 47 und 57,
sind in Verbindung zwischen dem positiven Batterieanschluss und
dem negativen Anschluss einer jeden Last gezeigt. Ein Widerstand,
der als CTR-1 bezeichnet ist, ist mit gestrichelten Linien in Verbindung
zwischen der positiven Seite einer jeden Last gezeigt, während ein
Widerstand, der als CTR-2 bezeichnet ist, mit gestrichelten Linien
in Verbindung zwischen den negativen Seiten einer jeden Last gezeigt
ist. Diese Widerstände
stellen die Übersprechwiderstände durch
den Körper
des Patienten dar, welche durch die Pfade gezeigt sind, die in 1 gezeigt sind. Abhängig davon, welche Stellen
für die
Abgabe der jeweiligen Stimulationspulse ausgewählt sind, wird gewöhnlicherweise
einer dieser Widerstände
relativ groß sein
und der andere wird relativ klein sein. Um Übersprechen zu vermeiden, ist
es wichtig, dass die Lasten nicht direkt zu einem gemeinsamen Batterieanschluss
verbunden sind, in welchem Fall eine Schleife mit kleinem Widerstand
durch nur einen der Übersprechpfade
bestehen könnte.
Wenn beispielsweise jede Last negativ mit der Batterieerde verbunden
wurde, könnte
eine Schleife bestehen, die nur L1, L2 und CTR-1 aufweist. Wenn
CTR-1 ein relativ kleiner Wert ist, dann würde signifikanter Übersprechstrom
resultieren. Wenn jedoch die zwei Lasten nicht mit einem gemeinsamen
Batterieanschluss verbunden sind, dann sind sowohl CTR-1 als auch CTR-2
in der Übersprechschleife,
wobei einer von diesen der relativ größere Widerstand ist, so dass
der Übersprechstrom
auf einen minimalen Wert beschränkt
ist.
-
Bezugnehmend
auf 4B, ist dieselbe Schaltung wie in 4A gezeigt,
dadurch verändert, dass
jede Endstufe erdfrei gehalten wird. In diesem Fall, und eine Spannung
von 7V über
L1 und eine Spannung von 5V über
L2 annehmend, können
der Generator 41 und/oder die Regler 43 und die
Schaltmatrix 45 FET-Elemente mit negativer Vorspannung zur
Zeit der Pulsabgabe aufweisen, was in unerwünschten parasitären Strömen resultiert.
Bezugnehmend auf 4C, ist dieselbe Schaltung verändert bzw.
in modifizierter Form gezeigt, so dass während der Pulsabgabe der negative
Anschluss L1 mit dem positiven Anschluss der Batterie verbunden
ist und die zweite Endstufe aufgrund der Vorspannung in Sperrichtung
des Schaltelements 57 erdfrei ist. In diesem Fall wird
die Spannung am negativen Anschluss der Last 1 mit +VB
verbunden und alle Spannungen an den Schaltern (FETs) der ersten
Endstufe sind bei VB oder höher
als VB. Die Spannungen der zweiten Endstufe, welche mit der ersten
Generatorschaltung durch die Körperübersprechwiderstände verbunden
ist, regeln ein, so dass alle FET-Vorspannungen in der zweiten Endstufe
auch positiv sind.
-
Die
Endstufen, die in dem System dieser Erfindung verwendet werden,
können
gesteuert werden, um unterschiedliche Arten von zusammengesetzten
Pulsen bereitzustellen und um bipolare oder tripolare Stimulation
bereitzustellen. Tripolare Stimulation weist die Abgabe von Pulsen
zwischen zwei jeweiligen Anoden und einer gemeinsamen Kathode auf,
zum "Steuern", wie es z.B. bei
Neurostimulationsanwendungen verwendet wird. Als ein Beispiel der
Programmierbarkeit eines Pulses wird auf 5 Bezug
genommen, die einen zweiphasischen Puls mit einem ins Positive gehenden
Stimulationspulsbereich, dem von einem schnellen Wiederaufladepulsbereich
gefolgt wird, und einer späteren
langsamen Wiederaufladezeit, zeigt. Solche Parameter können durch
den Mikroprozessor und die Register, die den Generator und den Multiplexer
steuern, programmiert werden. Auch können die Endstufen durch geeignetes
Umschalten der Verbindungen dazwischen gestapelt werden, um zwei
oder mehrere Ausgaben in Folge zu planieren. Deshalb ist die Erfindung
nicht bezüglich
der Anzahl der Endstufen oder der Art, in welcher diese in die Stapelbeziehung
geschaltet werden, begrenzt, um zusätzliche Flexibilität bei der
Bestimmung der Parameter des Ausgabepulses bereitzustellen.