ES2345293T3 - Arquitectura de generacion de corriente para un dispositivo estimulador implantable que tiene control de corriente gruesa y fina. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de estimulador implantable (100), que comprende: una pluralidad de electrodos (E1, EN) implantables adyacentes al tejido a estimular, una primera circuitería de generación de corriente que comprende una pluralidad de primeras etapas (403, 410) en la que las primeras etapas se distribuyen entre los electrodos de tal manera que cualquier primera etapa puede generar una corriente en cualquier electrodo concreto; y caracterizado por una segunda circuitería (403) de corriente que comprende una pluralidad de segundas etapas (409), donde cada una de las segundas etapas se acopla directamente a uno concreto de los electrodos para generar una corriente en cada electrodo.
Description
Arquitectura de generación de corriente para un
dispositivo estimulador implantable que tiene control de corriente
gruesa y fina.
La presente invención se refiere generalmente a
los dispositivos de estimulador implantables, por ejemplo, un
generador de impulsos utilizado, por ejemplo, en un sistema de
Estimulación de la Médula Espinal (SCS). Más particularmente, la
presente invención se refiere a la arquitectura de fuente/sumidero
de corriente usada para proporcionar corrientes a los electrodos
del dispositivo o desde los mismos.
Los dispositivos de estimulación implantables
son dispositivos que generan y proporcionan estimulaciones
eléctricas a los nervios y a los tejidos del cuerpo para la terapia
de diversos desordenes biológicos, tales como marcapasos para
tratar arritmia cardiaca, desfibriladores para tratar la fibrilación
cardiaca, estimuladores cocleares para tratar la sordera,
estimuladores retinianos para tratar la ceguera, estimuladores
musculares para producir movimiento coordinado de un miembro,
estimuladores de la médula espinal para tratar un dolor crónico,
estimuladores corticales y profundos del cerebro para tratar
desordenes motores y psicológicos, y otros estimuladores de los
nervios para tratar la incontinencia urinaria, la apnea del sueño,
la subluxación del hombro, etc. La presente invención puede
encontrar aplicabilidad en todas aquellas aplicaciones de este tipo,
aunque la descripción que sigue generalmente se centra en la
aplicación de la invención dentro de un sistema de Estimulación de
la Médula Espinal (SCS), tal como se describe en la patente U.S.
6.516.227 ("la patente '227"), publicada el 4 de febrero de
2003 a nombre de Paul Meadows y otros.
La estimulación de la médula espinal es un
método clínico bien aceptado para reducir el dolor en ciertas
poblaciones de pacientes. Como se muestra en la Figura 1, un
sistema de SCS incluye típicamente un Generador de Impulsos
Implantable (IPG) 100, el cual incluye una caja biocompatible 116
formada de titanio por ejemplo. La caja 116 contiene la circuitería
y la fuente de energía o la batería necesarias para que funcione el
IPG. El IPG 100 se acopla a los electrodos 106 por medio de uno o
más conductores de electrodos (se muestran dos de estos conductores
102 y 104), de tal manera que los electrodos 106 forman un conjunto
de electrodos 110. Los electrodos 106 son portados en un cuerpo
flexible 108, que también contiene cables de señal individuales 112,
114, acoplados a cada electrodo. Los cables de señal 112, 114 están
conectados a su vez con el IPG 100 por un interfaz 115, que permite
que los conductores 102 y 104 se conecten con el IPG 110 de forma
que se puedan desprender. En las patentes US Nos. 6.609.029 y
6.741.892, se describen disposiciones del conectador a título de
ejemplo. En la realización ilustrada, hay ocho electrodos en el
conductor 102, etiquetados E_{1}-E_{8}, y ocho
electrodos en el conductor 104, etiquetados
E_{9}-E_{16}, aunque el número de conductores y
los electrodos son específicos de la aplicación y por tanto pueden
variar.
El conjunto de electrodos 110 se implanta
típicamente a lo largo de la duramadre de la médula espinal, y el
IPG 100 genera impulsos eléctricos que se proporcionan a través de
los electrodos 106 a las fibras de nervio situadas dentro de la
columna espinal.
Detalles adicionales referentes a la estructura
y a la función de los IPG típicos, así como de los sistemas de IPG
incluyendo la telemetría y los detalles de alimentación/recarga, se
describen en muchos de los documentos citados en esta descripción,
con los cuales se supone que el lector está familiarizado.
Un IPG 100 puede incluir la circuitería de
fuente/sumidero de corriente que se configura para
suministrar/recibir la corriente estimulante a los electrodos 106
del IPG o de los mismos, y en última instancia al tejido o del
mismo. Por ejemplo, la Figura 2 muestra una fuente de corriente 500
a título de ejemplo y un sumidero 501 de corriente correspondiente
usado para estimular el tejido, presentado como ejemplo
genéricamente en forma de carga 505 (R). Como entenderá una persona
experta en la técnica, los transistores M1 y M3 de la fuente de
corriente 500, y los transistores M2 y M4 del sumidero de corriente
501, comprenden un espejo de corriente. Sin embargo, se puede
utilizar otra circuitería de fuente o sumidero de corriente, por
ejemplo la descrita en la Solicitud de Patente US No. de serie
11/138.632 ("la solicitud '632"), archivada el 26 de mayo de
2005.
Tanto la fuente 500 como el sumidero 501 se
acoplan a un generador de corriente 506 configurado para generar
una corriente de referencia, I_{ref}. Un generador de corriente de
referencia adecuado se describe en la Patente US 6.181.969 ("la
Patente '969"), publicada el 30 de enero de 2001 a nombre del
inventor Juan C. Gord. La corriente de referencia tanto en la
fuente como en el sumidero de corriente 500/501 se introduce en un
convertidor de digital a analógico (DAC) configurado para regular la
corriente que es tomada de la fuente o llevada al sumidero desde la
carga 505 o a la misma. Así pues, la circuitería de la fuente 500
emplea una circuitería de DAC 502, mientras que la circuitería 501
del sumidero emplea una circuitería de DAC 503.
La circuitería de DAC 502, 503 está configurada
para regular y/o para amplificar una corriente de salida I_{ref}
se determina para hacer salir corriente una corriente de salida
I_{out}. Específicamente, la relación entre I_{ref} e I_{out}
se determina de acuerdo con los bits de control de entrada que
llegan en los conductores principales 513, 513', lo cual da a la
circuitería de DAC 502, 503 su funcionalidad de digital a analógico.
Esencialmente, de acuerdo con los valores de los diversos bits de
control M del conductor principal 513, cualquier número de etapas
de salida (es decir, transistores M1, M2) se conectan entre sí en
paralelo de tal manera que I_{out} puede extenderse desde
I_{ref} a 2^{M}^{\text{*}}I_{ref} en incrementos de
I_{ref}, \textdollar como se explicará con más detalle más
adelante haciendo referencia a la Figura 4.
Como se muestra en la Figura 2, en aras de la
simplicidad, la circuitería 500 de fuente de corriente se acopla a
un electrodo diferente E_{x} en el dispositivo 100 de IPG,
mientras que la circuitería de corriente 501 de sumidero se acopla
a un electrodo E_{Y} diferente en el dispositivo de IPG. Sin
embargo, de acuerdo con el enfoque descrito en la patente '969,
cada electrodo del dispositivo está realmente cableado a una fuente
de corriente 500 y a un sumidero de corriente 501, de los cuales
solamente uno (o ninguno) es activado en un momento concreto para
permitir que el electrodo sea utilizado selectivamente como una
fuente o sumidero (o como ni uno ni otro). Esto se muestra en la
Figura 3, que muestra cuatro electrodos a título de ejemplo,
E_{1}, E_{2}, E_{3}, y E_{4}, cada uno de los cuales tiene
asignadas y cableadas su propia circuitería de fuente de corriente
500 y de sumidero 501. Una ventaja clínica primaria de tener la
capacidad de corriente de control en cada electrodo es que permite
una conformación precisa del campo eléctrico usado para la
estimulación del conjunto de electrodos. Los sistemas sin esta
capacidad tienen menos control del campo y están sometidos a
variaciones y a cambios de impedancia entre los electrodos.
La circuitería de la fuente de corriente 500 y
del sumidero 501 cableada en cada electrodo se designan a veces
respectivamente por PDAC y NDAC, reflejando el hecho de que las
fuentes 500 estén formadas típicamente por transistores de tipo P
mientras que los sumideros 501 están formados típicamente por
transistores de tipo N. El uso de los transistores de estas
polaridades es sensible dado que la fuente está desviada a una alta
tensión (V+), para la cual los transistores de tipo P resultan más
lógicos, mientras que el sumidero es desviado a una baja tensión
(V-), para la cual los transistores de tipo N resultan más lógicos,
como se muestra en la Figura 2. La conexión del substrato (no
mostrada) para los transistores estaría conectada típicamente a la
fuente de alimentación apropiada, sea ésta V+ o V-, pero se podría
también conectar a las fuentes de los transistores.
Como se muestra en la Figura 3, las fuentes
(PDAC) y los sumideros (NDAC) de corriente activos en cualquier
momento dado pueden ser programados. De este modo, como se muestra,
la circuitería de la fuente en el electrodo E_{2} en el IPG está
actualmente activa, mientras que la circuitería del sumidero en el
electrodo E3 está también actualmente activa. En un momento
posterior, los electrodos E_{2} y E_{3} podrían ser conmutados
de tal manera que E_{2} funcione ahora como el sumidero, mientras
que E_{3} funcione como la fuente, o se podrían elegir nuevas
fuentes o sumideros, etc., dependiendo de cómo se programe la lógica
en el IPG de acuerdo con la terapia óptima para el paciente en el
cual se implanta el IPG.
Una consecuencia de esta arquitectura es que,
según lo mencionado, cada electrodo tiene su propia circuitería
asignada de fuente (es decir, PDAC) y de sumidero (es decir, NDAC).
En la Figura 4 se muestran otros detalles de tales circuiterías
asignadas 500 de fuente de corriente para un electrodo concreto (por
ejemplo, E_{x}) según lo descrito en la patente '969.
Análogamente, la circuitería asignada 501 de sumidero de corriente
para cada electrodo, similar a la circuitería de corriente 500 pero
con diferenciación de la de fuente en cuanto a polaridad (véase por
ejemplo, la Fig. 2), se cablearía asimismo al electrodo E_{x},
pero no se muestra por conveniencia en la Figura 4. (Sin embargo,
la circuitería de fuente y la de sumidero se muestran en una manera
simplificada en la Figura 7). Tampoco se muestra por conveniencia la
presencia de un condensador de acoplamiento cableado típicamente en
cada electrodo E_{x} (véase la patente '969, Fig. 3, elemento
203).
La circuitería de fuente de la Figura 4 se puede
programar para hacer salir una corriente de fuente de una magnitud
concreta. Específicamente, la circuitería como se muestra es capaz
de hacer salir al electrodo E_{x} una corriente I_{out} que
vaya de I_{ref} a 127I_{ref} en incrementos de I_{ref},
dependiendo del estado de los bits de control (Bit<1:M>).
Esto ocurre de la manera siguiente: cada bit de control, cuando
está seleccionado, contribuye con 2^{(M-1)} veces
el valor de la corriente a la corriente de salida, I_{out}, con
la activación de los transistores de paso 530 en cada una de las M
etapas que comprenden la fuente de corriente. Por ejemplo, si se
desea una corriente de 53 I_{ref} en I_{out}, se debería
capacitar (activar bajo) los bits de control Bit<1, 3, 5, 6>
para conectar los transistores 530_{1}, 530_{3}, 530_{5}, y
530_{6}, que contribuyen respectivamente con I_{ref},
4I_{ref}, 16I_{ref}, y 32I_{ref}, en suma, 53I_{ref}.
Aunque cada etapa se muestre teniendo su propia fuente de corriente
I_{ref}, sería generalmente el caso que cada etapa dé lugar a una
única corriente de referencia (no mostrada por conveniencia), lo
cual es preferible para asegurar la uniformidad de la corriente a
través de las etapas.
Sin embargo, esta arquitectura de
fuente/sumidero de corriente de la Figura 3 y 4 no comprende un uso
eficiente del espacio en el circuito integrado del IPG en el cual
se fabrica la circuitería de fuente/sumidero de corriente. En una
puesta en práctica típica de un sistema de SCS, el IPG podría
contener 16 electrodos, de E_{1} a E_{l6}. Sin embargo, es
general el caso de que solamente un PDAC (fuente) y un NDAC
(sumidero) estén activos a la vez. O, más raramente, cuatro o más
PDAC (fuentes) o NDAC (sumideros) podrían estar activos a la vez.
Incluso en un caso extremo de este tipo, se observará que la mayoría
de los PDAC (fuentes) y NDAC (sumideros) están inactivos. Además,
incluso para aquellos electrodos que están activos en un momento
concreto, solamente una circuitería de fuente 500 o de sumidero 501
puede estar activa para ese electrodo. El resultado es que, la
mayor parte del tiempo, la mayoría de los PDAC o NDAC del IPG 100 no
se están utilizando. Cuando se considera que los PDAC o NDAC ocupan
un espacio significativo en el circuito integrado (véase Fig. 4), el
establecimiento de una redundancia de este tipo para cada electrodo
parece ineficaz.
Otra arquitectura de fuente/sumidero de
corriente se describe en la patente '227 anteriormente mencionada y
particularmente en la Figura 4A de la patente '227, aspectos
destacados de la cual se resumen en la presente aplicación en las
Figuras 5 y 6. Como se muestra en la Figura 5, la arquitectura de la
patente '227 utiliza también una pluralidad de fuentes y de
sumideros de corriente, y utiliza adicionalmente una matriz de
conmutación de baja impedancia que interviene entre las
fuentes/sumideros y los electrodos E_{x}. debe observarse que
cada par de fuente/sumidero está cableado entre sí en los nodos 333,
de tal manera que la matriz de conmutación interviene entre los
nodos comunes 333 y los electrodos. Por supuesto, sólo uno fuente o
sumidero en cada par se activa cada vez, y así el punto 333 de
cualquier par actuará como fuente o sumidero de corriente en
cualquier momento concreto. Con un apropiado control de la matriz de
conmutación, cualquiera de los nodos 333 (y por tanto cualquiera de
los pares PDAC/NDAC) se puede conectar con los electrodos E_{x} en
cualquier momento.
Aunque se trata generalmente de una arquitectura
adecuada, la arquitectura de las Figuras 5 y 6 adolece de
desventajas. En primer lugar, esta arquitectura pone una resistencia
adicional -es decir, la resistencia de los interruptores de la
matriz de conmutación- en la trayectoria de salida entre la fuente
de energía en la circuitería DAC y el electrodo. Según lo explicado
en la solicitud '632 anteriormente mencionada, generalmente se
desea reducir al mínimo resistencia entre la fuente de alimentación
y el electrodo. Así pues, y haciendo referencia a la Figura 6, que
muestra la arquitectura de la Figura 5 con un detalle adicional, se
desea que la resistencia se reduzca al mínimo en la trayectoria de
salida entre la fuente de alimentación V+ o V- y un electrodo dado
E_{x}. Esto se debe a que cualquier resistencia en la trayectoria
de salida dará lugar a una caída de tensión en la trayectoria de
salida (la resistencia de la trayectoria de salida multiplicada por
I_{out}) que por lo demás no es útil en el contexto de la
circuitería. Pero en la arquitectura de las Figuras 5 y 6, se puede
ver que tres elementos están conectados en serie entre las fuentes
de alimentación de potencia y el electrodo: el espejo de corriente,
el transistor de selección de bits, y el transistor (interruptor)
de la matriz de conmutación de baja impedancia. Debido a las
resistencias adicionales de estos componentes, y específicamente a
la resistencia adicional de los interruptores de la matriz de
conmutación, la potencia (es decir, el producto de la resistencia
de la trayectoria de la salida por I_{out}^{2}) se desperdicia.
En un dispositivo implantable de estimulador, esa pérdida
innecesaria de potencia es deplorable, porque la vida de la batería
en tales dispositivos es crítica y se procura hacer beneficiosamente
tan larga como sea posible.
Por otra parte, la arquitectura de las Figuras 5
y 6 es adicionalmente ineficiente desde la perspectiva de la
disposición. Debido al nodo 333 común entre un par dado de fuente
PDAC y sumidero de NDAC, sólo un DAC en cada par puede estar activo
en cualquier momento. Así pues, y como la arquitectura de las
Figuras 3 y 4, la circuitería de DAC está garantizada para que no
sea usada en cualquier momento concreto. Más específicamente, al
menos el 50% de la circuitería de DAC (el DAC no seleccionado de un
par), y probablemente más, estará sin ser utilizada en un momento
dado, lo cual a su vez es un uso con desperdicio de la disposición
en el circuito integrado.
En resumen, la técnica del estimulador
implantable, o más específicamente la técnica del sistema IPG o SCS,
sería beneficiada por una arquitectura que permitiera que las
corrientes variables se proporcionaran en cierto número de
electrodos, pero de una manera más eficiente en cuanto al
espacio.
Adicionalmente, una arquitectura mejorada de
este tipo permitiría también preferiblemente ajustes finos de la
corriente a ser proporcionada por la fuente o enviada al sumidero. A
este respecto, se ha reconocido en la técnica que puede ser
beneficioso ajustar finamente el valor de la corriente a ser
proporcionada por la fuente o enviada al sumidero en un electrodo
concreto en incrementos inferiores a I_{ref}. Por ejemplo, en la
patente '969 anteriormente mencionada, y como se muestra aquí en la
Figura 7, se describe que la circuitería de fuente/sumidero 500/501
puede incluir una etapa o etapas 550 que proporcionan una fracción
de la corriente de referencia, I_{ref}. Estas etapas 550, son
controladas por otro bit de control, Bit<0> (designado como
"0+" para la fuente y "0-" para el sumidero).
Específicamente, como se observa en la patente '969 se pueden
proporcionar valores fraccionarios de (1/2)'' (es decir,
1/2^{\text{*}}I_{ref}, 1/4^{\text{*}}I_{ref},
1/8^{\text{*}}I_{ref}, etc.) o 1/m (por ejemplo,
1/2^{\text{*}} I_{ref}, 1/3^{\text{*}}I_{ref}, etc.), o
valores múltiplos de la misma, por la etapa o las etapas 550. Véase
la patente '969, columna. 6, l. 43 a columna. 7, l. 6.
Proporcionando la capacidad de incluir las
fracciones de corriente de referencia, I_{ref}, en la corriente
general, se pueden hacer ajustes finos de corriente (por medio de
las etapas 550) a los ajustes de corriente por otra parte gruesos
proporcionados por el resto de la circuitería. Sin embargo, el
resultado total sigue siendo uno que no es terriblemente eficiente
en cuanto a espacio, porque, según se observó anteriormente, se
garantiza que gran parte de la circuitería de la fuente y del
sumidero de corriente estarán sin usar en cualquier momento
dado.
Aquí se describe una arquitectura de generación
de corriente para un dispositivo estimulador implantable tal como
un Generador de Impulsos Implantable (IPG) o más específicamente
para un sistema de Estimulación de Médula Espinal (SCS). En la
arquitectura, la circuitería de la fuente y del sumidero de
corriente se dividen en ambos casos en unas porciones gruesa y
fina, que tienen respectivamente la capacidad de proporcionar una
cantidad grueso y fina de corriente a un electrodo especificado del
IPG.
La porción gruesa de la circuitería de corriente
se distribuye a través de todos los electrodos y puede por tanto
proporcionar como fuente o retirar como sumidero la corriente a/de
cualquiera de los electrodos. Específicamente, la porción gruesa se
divide en una pluralidad de etapas, cada una de las cuales es capaz,
vía un banco asociado de interruptor de proporcionar de la fuente o
de retirar al sumidero una cantidad de corriente a cualquiera de
los electrodos del dispositivo o desde el mismo. Cada etapa está
formada preferiblemente de un espejo de corriente para recibir una
corriente de referencia y hacer salir una corriente al banco de
interruptores de esa etapa. La corriente de salida en la etapa
representa preferiblemente una versión a escala de la corriente de
la referencia, es decir, la corriente de salida comprende la
corriente de referencia multiplicada por un escalar en la etapa,
que puede ser establecido cableando un número deseado de
transistores de salida en el espejo de corriente en paralelo. En
una realización preferida, los escalares de las diversas etapas se
establecen uniformemente para proporcionar un incremento grueso de
la corriente de referencia a los bancos de interruptores, y por
tanto a cualquiera de los electrodos.
La porción fina de la circuitería de generación
de corriente, en la realización preferida, incluye una circuitería
de fuente y de sumidero asignada a cada uno de los electrodos del
dispositivo. La circuitería asignada comprende preferiblemente
convertidores de corriente de digital a analógico (DAC). Los DAC
incluyen un espejo de corriente y también reciben la corriente de
la referencia anteriormente mencionada. La corriente de la
referencia es amplificada en los DAC en incrementos finos por
selección apropiada de las señales de control fino de corriente.
Cuando la circuitería de control grueso y fino de corriente se
utiliza en tándem, se puede lograr un control de corriente fino
suficiente en cualquier electrodo y de una manera eficiente en
espacio y en potencia.
Los aspectos anteriormente mencionados y otros
de la presente invención serán más evidentes a partir de la
descripción más concreta de la misma que se da a continuación,
presentada conjuntamente con los dibujos siguientes, en los
cuales:
La Figura 1 muestra un generador de impulsos
implantable a título de ejemplo (IPG) y su conjunto de electrodos
asociado de acuerdo con la técnica anterior.
La Figura 2 muestra una fuente de corriente y un
sumidero de corriente de la técnica anterior a título de ejemplo
que corresponden a un IPG, teniendo cada uno una circuitería de
corriente de convertidor de digital a analógico (DAC) en serie con
una carga.
La Figura 3 muestra una arquitectura de la
técnica anterior para el acoplamiento de las fuentes y sumideros de
corriente a una pluralidad de electrodos que usan la circuitería
asignada cableada en cada electrodo.
La Figura 4 muestra la complejidad de la
disposición de una de las fuentes de corriente de la Figura 3.
La Figura 5 muestra una arquitectura de la
técnica anterior para acoplar fuentes y sumideros de corriente a
una pluralidad de electrodos usando una matriz de conmutación.
La Figura 6 muestra las desventajas referentes a
la arquitectura de la Figura 5 en cuanto al consumo de energía
innecesario dentro del IPG.
La Figura 7 muestra una modificación de la
técnica anterior a la arquitectura de los Figuras 3 y 4 en la cual
se pueda proporcionar a un electrodo una cantidad fraccionaria de la
corriente de la referencia.
Las Figuras 8A y 8B ilustran una arquitectura
mejorada de fuente/sumidero de corriente que tiene un control de
corriente grueso y fino de acuerdo con una realización de la
invención.
La Figura 9 muestra la circuitería de espejo de
corriente que se puede usar en la porción gruesa de la circuitería
de la arquitectura de las Figuras 8A y 8B.
La Figura 10 muestra los bancos de interruptores
usados en la porción gruesa de la circuitería para distribuir una
cantidad gruesa de corriente desde cualquiera de los espejos de
corriente a cualquiera de los electrodos.
La Figura 11 muestra el PDAC usado en la porción
fina de circuitería de la arquitectura de las Figuras 8A y 8B que
se asigna a cada electrodo.
Las Figuras 12A y 12B ilustran una realización
alternativa a la mostrada en la Figura 8A y 8B en la cual se
utilizan dos corrientes de referencia diferentes para las porciones
gruesa y fina.
La Figura 13 ilustra las señales de control
necesarias para hacer funcionar la realización descrita de la
circuitería de corriente mostrada en las Figuras 8A y 8B.
Los caracteres de referencia correspondientes
indican componentes correspondientes a través de las diversas
vistas de los dibujos.
La descripción siguiente se contempla
actualmente como el mejor modo de realizar la invención. Esta
descripción no debe ser tomada en un sentido limitativo, sino que
se hace simplemente con el propósito de describir los principios
generales de la invención. El alcance de la invención debería
determinarse haciendo referencia a las reivindicaciones y a sus
equivalentes.
En principio, se observa que la presente
invención se puede utilizar con un generador de impulsos implantable
(IPG), o un estimulador eléctrico y/o sensor eléctrico similar, que
pueden ser utilizados como un componente de diversos tipos de
numerosos sistemas de estimulación. La descripción que sigue se
refiere al uso de la invención dentro de un sistema de estimulación
de la médula espinal (SCS). Sin embargo, debe entenderse que la
invención no se limita a ello. Antes bien, se puede utilizar la
invención con cualquier tipo de circuitería eléctrica implantable
que podría beneficiarse de una eficiente circuitería de
fuente/sumidero de corriente. Por ejemplo, se puede utilizar la
presente invención como parte de un marcapasos, un desfibrilador, un
estimulador coclear, un estimulador retiniano, un estimulador
configurado para producir el movimiento coordinado de un miembro,
un estimulador cortical y profundo del cerebro, o en cualquier otro
estimulador de los nervios configurado para tratar la incontinencia
urinaria, la apnea de sueño, la subluxación del hombro, etc.
Como se hizo notar anteriormente, realizaciones
de la presente invención a título de ejemplo implican la
arquitectura usada en la circuitería de fuente y sumidero de
corriente, a la que a veces se designa respectivamente como la
circuitería de PDAC y de NDAC. En la sección de antecedentes de esta
descripción se resumieron los enfoques anteriores. Pero según lo
observado, estas arquitecturas adolecían de diversas
desventajas.
En las Figuras 8-13 se ilustra
una arquitectura de generación de corriente nueva y mejorada. La
nueva arquitectura, como las arquitecturas anteriores, emplea una
circuitería de fuente de corriente y de sumidero de corriente, que
recibe en las Figuras 8A y 8B respectivamente las designaciones de
circuitería 400 y 401, la cual se realizaría lógicamente, por
ejemplo, en JC analógico. Como se muestra, la circuitería 400 de
fuente está en líneas llenas mientras que la circuitería 401 de
sumidero se ilustra en líneas de trazos discontinuos. Sin embargo,
la circuitería 401 de sumidero, aunque no se trata específicamente,
es similar en diseño y funcionamiento a la circuitería 400 de
fuente, aunque diferente en la polaridad (por ejemplo, la conexión a
la fuente de alimentación negativa V-, el uso de los transistores
de canal-N, etc.). En otras palabras y en aras de la
simplicidad, y de evitar la redundancia, la circuitería 400 de
fuente se trata específicamente en esta descripción, aunque se debe
entender que la circuitería 401 de sumidero es similar en todos los
aspectos materiales y de igual importancia.
Como único de la nueva arquitectura, cada uno
circuitería 400/401 de fuente/sumidero se divide en dos porciones:
una porción gruesa 402 (Fig. 8A) y una porción fina 403 (Fig. 8B).
Como sugiere su nombre, la porción gruesa 402 permite proporcionar
una cantidad gruesa de corriente a un electrodo concreto. En otras
palabras, la cantidad de corriente que se puede programar para ser
proporcionada como fuente o retirada como sumidero en un electrodo
concreto por la porción gruesa 402 puede sufrir incrementos de un
tipo de incrementos relativamente grandes. Por el contrario, la
cantidad de corriente que se puede programar para que sea
proporcionada como fuente o retirada como sumidero en un electrodo
concreto por la porción fina 403 puede sufrir incrementos de un
tipo de incrementos relativamente pequeños. Tener porciones tanto
gruesas como finas 402 y 403 permite un control eficiente y
dinámico de la corriente en un electrodo concreto, como se explicará
más adelante.
Debido a que son diferentes en su arquitectura y
operación, las porciones gruesa y fina 402/403 de la circuitería de
corriente se tratan por separado, discutiéndose en primer lugar la
porción gruesa 402.
A diferencia de la arquitectura de la técnica
anterior de las Figuras 3 y 4, la circuitería de corriente gruesa
402 no implica preferiblemente dedicar o cablear la circuitería de
fuente y de sumidero a cada E_{1} a E_{N} en el IPG 100. En
lugar de esto, la porción gruesa 402 de la circuitería de fuente 400
y de sumidero 401 se comparte o se distribuye entre los diversos
electrodos por medio de una red de bancos 405 de interruptores,
como se explicará más
adelante.
adelante.
Como se muestra, la circuitería 400 de fuente
comprende diversos espejos de corriente 410 y diversos bancos de
interruptores 405. Específicamente, hay un número L de espejos de
corriente 410 y bancos de interruptores 405. Cada banco de
interruptores comprende N interruptores, que corresponde al número
de electrodos en el IPG 100. Así pues, hay un total de N*L
interruptores 417 en los bancos 405 de interruptores, controlados
por N*L señales de control (C_{N,L}). Como se muestra en la
Figura 10, las señales de control a los interruptores 417 pueden
necesitar ser conmutadas en su nivel a los valores de DC apropiados
para los interruptores 417, lo cual puede producirse fácilmente por
medio de los conmutadores de nivel 415, como comprenderá el experto
en la técnica. Los interruptores 417 son preferiblemente
transistores únicos de una polaridad lógica que depende de que
estén presentes en la circuitería de fuente 400
(canales-P) o en la circuitería de sumidero 401
(canales-N). Sin embargo, se podrían utilizar
también otras estructuras para los interruptores 417, tales como
pórticos de paso o pórticos de transmisión,
etc.
etc.
Los espejos de corriente 410 de la porción
gruesa 402 reciben una corriente de referencia, I_{ref}. Debido a
que puede ser útil fijar esta corriente de referencia en un valor
particular, se puede utilizar un PDAC 407 para convertir una
corriente inicial de la referencia en la corriente de referencia
verdadera I_{ref} enviada a cada uno de los espejos 410 de
corriente. El PDAC 407 puede comprender cualquier estructura
conocida en la técnica para la programación de la amplificación de
una corriente en base a entradas digitales. Por ejemplo, el PDAC se
puede construir como en la Figura 4. Como se muestra, el PDAC 407
escala la corriente de referencia inicial I_{1} por un factor Z
para producir la corriente de referencia verdadera I_{ref}. De
esta manera, las corrientes enviadas en última instancia a los
electrodos pueden ser variadas adicionalmente (y globalmente)
ajustando la ganancia del PDAC 407. Si se requieren resoluciones de
corrientes más pequeñas en las porciones gruesa y fina 402 y 403,
se pueden reducir por medio del control digital apropiado del PDAC.
Si se requieren corrientes totales más altas, se puede aumentar Z
análogamente. Además, puesto que el PDAC 407 es digitalmente
controlable, se puede controlar a diversos valores en diversos
instantes. Dicho esto, sin embargo, no se requiere el PDAC 407 en
todas las realizaciones de la invención, y la corriente de
referencia I_{ref} puede ser proporcionada de diferentes
maneras.
Los diversos espejos 410 de corriente toman la
corriente de referencia I_{ref} y escalan esa corriente para
producir las corrientes de magnitudes deseadas en cada una de las L
etapas de la porción gruesa 402. De este modo, la primera etapa
escala I_{ref} por el A_{1}, la segunda por A_{2}, y así
sucesivamente. Los diversos escalares A_{1}, A_{2},... A_{L},
pueden ser diferentes o pueden ser iguales en cada una de las
etapas. Por ejemplo los escalares pueden aumentar exponencialmente
(A_{1}=1, A_{2}=2, A_{3}=4, A_{4}=8, etc.), o aumentar
linealmente (A_{l}=l, A_{2}=2, A_{3}=3, etc.), o pueden
permanecer iguales. (En este sentido, se puede decir que una
corriente es "escalada" incluso si el escalar de la etapa es
igual a uno).
En una realización a título de ejemplo, cada uno
de los escalares A_{1} a A_{L} se fijan en el mismo valor 5 y
de este modo cada una de las L etapas da como salida el mismo valor
de corriente (5I_{ref}) a sus respectivos bancos 405 de
interruptores. Para fijar esta cantidad de ganancia en cada una de
las L etapas, se colocan cinco transistores 413 en paralelo al
transistor de equilibrio 414 en las etapas de salida de los espejos
de corriente 410, como se muestra en la Figura 9. Sin embargo, se
debe observar que los espejos 410 de corriente son simplemente un
ejemplo de un convertidor de corriente, es decir, de un circuito
usado para convertir una corriente (I_{ref}) en otra corriente
(A_{x} I_{ref}). Se conocen en la técnica otros muchos circuitos
capaces de realizar esta función, por lo cual el uso de espejos de
corriente en cada etapa se debería entender como simplemente a
título de ejemplo.
En la distinción adicional a la arquitectura de
las Figuras 3 y 4, se observa que los espejos de corriente 410 en
la circuitería de corriente gruesa 402 no son individualmente
seleccionables en sí mismos y en cuanto a ellos mismos, es decir,
no tienen transistores de selección de bits como en los DAC de las
Figuras 3 y 4. Están siempre encendidos y suministrando corriente a
los bancos 405 de interruptores, produciéndose la selección o no de
la corriente de un espejo de corriente 410 concreto en su banco de
interruptores 405 dado.
Como se muestra en las Figuras 8A y 10, y según
se observó previamente, cada uno de los L bancos de interruptores
405 contiene N interruptores, S_{N}, cada uno de los cuales es
capaz de encaminar la corriente de salida de su espejo de corriente
410_{X} (A_{X} I_{ref}) a cualquiera de los electrodos E_{X}
en el IPG 100, dependiendo del estado de las señales de control
grueso de corriente, C_{N,L}. De este modo, en cada etapa X, la
señal de control C_{Y.X} puede enviar ese corriente de esa etapa a
E_{Y}. En otras palabras, se puede controlar cada etapa para
enviar su corriente de salida a más de uno de los electrodos y de
este modo puede afectar a la corriente en cualquier electrodo dado,
y las múltiples etapas pueden trabajar juntas para producir una
corriente en un electrodo dado.
Por ejemplo, se supone que cada espejo de
corriente 410 tiene un escalar A=5, de tal modo que cada uno envía
5I_{ref} a su banco 405 de interruptores respectivo. Se supone
adicionalmente que hay 19 etapas, tales que todos los espejos de
corriente 410 juntos pueden suministrar una corriente máxima de
95I_{ref}. Si en el electrodo E_{2} se desea una corriente de
50I_{ref}, se podrían cerrar los interruptores 417 en cualquiera
10 de las etapas: las primeras 10 etapas (C_{2,1} a C_{2,10});
las últimas 10 etapas (C_{2,l0} a C_{2,19}); etc. De manera
semejante, los electrodos múltiples se pueden estimular al mismo
tiempo. Por ejemplo, se supone que se desea 50I_{ref} en el
electrodo E_{2}; 10I_{ref} en el electrodo E_{5}, y
15I_{ref} en el electrodo E_{8}. Esto se podría alcanzar
activando simultáneamente las siguientes señales de control gruesas:
(C_{2,1} a C_{2,10}), (C_{5,11} a C_{5,12}), (C_{8,13} a
C_{8,15}). Por supuesto, en algún punto la cantidad total de
corriente que puede ser tomada circuitería de fuente 400 (o de la
circuitería de sumidero 401) en cualquier momento dado estará
dictada por la carga que la tensión V+ de cumplimiento puede
manejar.
No cada etapa L requeriría necesariamente N
interruptores. Por ejemplo, una etapa dada podría comprender menos
de N interruptores, siempre que haya la capacidad de enviar la
corriente de esa etapa a un electrodo concreto E_{x}. Por otra
parte, no es necesario que cada interruptor de X-ésimo de los bancos
405 de interruptores proporcione corriente al electrodo de X-ésimo,
E_{X}. En resumen, mientras que la Figura 8A ilustra una
realización preferida, son posibles otros diseños que logren todavía
las ventajas de la arquitectura aquí descrita.
Debido a que la ganancia en cada uno de los
espejos de corriente 410 en la realización a título de ejemplo es
A=5, la resolución de corriente mínima proporcionada por cualquiera
de los L espejos de corriente 410 es 5I_{ref}, lo cual se puede
considerar como resolución de corriente gruesa de la porción gruesa
402 de la circuitería de corriente 400 de fuente. Por consiguiente,
para proporcionar además la capacidad de hacer ajustes finos en la
corriente proporcionada en los electrodos, se proporciona también la
fuente de corriente fina y la circuitería 403 de sumidero.
Como se muestra en la Figura 8B, y de forma
diferente de la porción gruesa 402, la porción fina 403 está
preferiblemente cableada a cada uno de los N electrodos. A este
respecto, la porción fina 403 es similar a la arquitectura de las
Figuras 3 y 4, que utilizaban además la circuitería asignada de
fuente y de sumidero en cada electrodo. Como se hizo notar al
tratar de la arquitectura de las Figuras 3 y 4, el uso de la
circuitería de fuente y de sumidero asignada en cada electrodo
pueden ser ineficiente (circuitería no utilizada garantizada, etc.).
Sin embargo, cualquier ineficiencia a este respecto es compensada
por el uso concurrente de la circuitería gruesa 402 para fijar la
corriente en cualquier electrodo dado, como se explicará a
continuación.
En una realización preferida, y como se muestra
en la Figura 8B, la porción fina 403 de la circuitería 400 de
fuente comprende un PDAC 409 en cada electrodo. (Además, cada
electrodo tendrá también preferiblemente un NDAC correspondiente
para la corriente de sumidero, como se muestra en líneas de puntos
en la Fig. 8B, pero no se trata en aras de la simplicidad). Tales
PDAC 409 pueden ser similar en diseño y arquitectura al PDAC 407
usado para fijar la corriente de referencia, I_{ref} (véase la
Fig. 8A), pero nuevamente se puede utilizar cualquier circuitería
de corriente.
En la Figura 11 se muestra una realización
preferida para los PDAC 409 usados en la porción fina 403 de la
circuitería 400 de fuente. Como se puede ver en las Figuras 8B y 11,
cada PDAC 409 recibe la corriente de referencia del PDAC 407,
I_{ref} (véase la Fig. 8A), así como señales de control de
corriente finas (F_{J,N}) utilizadas para fijar el valor de
salida de corriente por cada PDAC 409. Como muestra la Figura 11,
cada PDAC 409 constituye preferiblemente un espejo de corriente que
tiene un transistor 424 de equilibrio y una pluralidad (J) de
transistores 422 de salida (etapas), cada uno bloqueado por una de
las J señales de control (F_{1,x} a F_{J,x}). Cada uno de los
transistores 422 de salida está conectado en paralelo, y se les
permite contribuir I_{ref} (es decir, la corriente de entrada) a
la corriente de salida, dependiendo de cuales de los transistores
431 estén seleccionados por las señales de control de corriente
finas F_{J,N}.
Debido a que están cableados en paralelo,
cuantas más señales de control de corriente finas se habiliten para
cualquier etapa dada, más alta será la salida de corriente para esa
etapa, que en efecto fija la ganancia B para esa etapa. Por
ejemplo, si solamente se habilita F_{1,X} para una etapa dada,
entonces la salida de corriente de esa etapa es igual a I_{ref}
(es decir, B=l). Si se habilitan F_{1,X} y F_{2,X}, entonces
la salida de corriente para la etapa (electrodo) X es igual a
2I_{ref} (es decir, B=2), etc. En una realización preferida, J=4,
de tal que hay cuatro transistores de salida 431 en cada etapa, y
por tanto cada etapa (PDAC) 409 puede dar como salida una corriente
4I_{ref}, lo cual requiere, por supuesto que estén activadas todas
las señales de control fino de corriente (es decir, F_{1,X} a
F_{J,X}) para una etapa dada (electrodo). En caso de necesidad,
se pueden utilizar dispositivos de desplazamiento de nivel 430 para
convertir las señales de control finas a los niveles apropiados a
fin de controlar los interruptores 431.
En otras palabras, se puede dar como fuente,
dependiendo del estado de las señales de control F_{J,N} para
cada electrodo, un mínimo de 0I_{ref} y un máximo de 4I_{ref},
en incrementos de I_{ref}, por la porción fina 403 de la
circuitería de corriente 400 de la fuente para cualquier electrodo
dado E_{x}. (Una vez más, la circuitería 401 de sumidero sería
similar). Observe por tanto que la porción fina 403 tiene una
resolución de corriente, I_{ref}, que es menor que la resolución
de corriente de la porción gruesa 402, 5I_{ref}. Debido a esta
diferencia en la resolución, se pueden utilizar simultáneamente
ambas porciones para establecer una corriente particular en un
electrodo dado. Por ejemplo, y volviendo al ejemplo ilustrado en los
antecedentes, se supone que se desea proporcionar como fuente una
corriente de 53I_{ref} en el electrodo E_{2}. En una
realización de este tipo, se puede activar cualquiera de las diez
fuentes de corriente 410 por medio de las señales de control grueso
que corresponden al electrodo E_{2} (C_{X,2}) para proporcionar
50I_{ref} al electrodo E_{2}. Análogamente, se puede activar
cualquiera de las tres señales de control fino que corresponden al
electrodo E_{2} (F_{X,2}) para proporcionar un valor de
corriente adicional 3I_{ref} además del valor 50I_{ref}
proporcionado por la porción gruesa, dando como resultado la
corriente total deseada de 53I_{ref}.
Por supuesto, los PDAC 409 asignados por
electrodo pueden proporcionar una resolución de corriente fina
usando otros diseños, y el diseño particular de los PDAC no es
crítico para las realizaciones de la invención.
Como una persona experta en la técnica
apreciará, es una cuestión de opción de diseño lo referente a
cuantas etapas gruesas L se utilizan y cuantas etapas J finas se
utilizan, y estos valores pueden ser sometidos a optimización. Sin
embargo, si se supone que se utilizan J etapas en la porción fina
403, entonces el número de etapas L usado en la porción gruesa 402
es preferiblemente igual a (100/(J+I))-1. Así pues,
si J es igual a 4, el número de etapas L será igual a 19,
permitiendo de tal modo que la porción gruesa 402 suministre
aproximadamente el 95% del intervalo de corriente a cualesquier
electrodo E_{x} con una resolución de aproximadamente un 5%. En
este caso, la porción fina 403 suministra aproximadamente el 5%
restante de la corriente a cualquier electrodo E_{x} con la
resolución más alta de aproximadamente un 1%. Sin embargo, estos
valores son simplemente a título de ejemplo.
Como se muestra en las Figuras, se prefiere
utilizar la misma corriente de referencia, I_{ref}, como entrada
a los espejos de corriente 410 en la porción gruesa 402 y los PDAC
409 en la porción fina. Sin embargo, esto no es estrictamente
necesario. Por ejemplo, en las Figuras 12A y 128, se utilizan dos
PDAC 407c y 407f para fijar respectivamente diversas corrientes de
referencia, I_{ref1}, e I_{ref2}, en las porciones gruesas y
finas 402 y 403. Programando los PDAC 407c y 407f en consecuencia,
estas dos corrientes de referencia pueden ser la una igual a un
escalar por la otra (es decir, I_{ref1} =
Q^{\text{*}}I_{ref2}). Se supone que I_{ref1} es 5 veces el
valor de I_{ref2} (Q=5). Se supone adicionalmente que solamente se
utiliza un transistor 413 de salida única (Fig. 9) en los espejos
de corriente 410 en la porción gruesa 402. En base a estos
supuestos, la circuitería funcionaría según lo tratado
anteriormente: cada PDAC 409 de la porción fina 403 da como salida
una corriente con una resolución fina, I_{ref2}, mientras que cada
etapa de la porción gruesa 402 da como salida una corriente con una
resolución gruesa, I_{ref1} = 5I_{ref2}. Sin embargo, en una
realización de este tipo, sería necesario aislar las porciones
gruesas y finas 402 y 403 y proporcionar unas tensiones de
cumplimiento aisladas (fuentes de alimentación), V1+ y V2+, a cada
una como se muestra.
Con la nueva arquitectura de fuente/sumidero de
corriente de las Figuras 8-13 se logran varias
ventajas.
En primer lugar, dividiendo circuitería de
fuente 400 y de sumidero 401 en las porciones 402 gruesa y 403
fina, se reduce el número de señales de control frente a los
esquemas que ofrecen solamente una resolución unificada. Las
señales de control necesarias para hacer funcionar y controlar la
circuitería descrita de fuente/sumidero de corriente se muestra en
la Figura 13. Se muestran las señales de control gruesas (C_{N,L})
y finas (F_{J,N}) tanto para la circuitería de fuente (PDAC;
designada con un "+") como para la circuitería de sumidero
(NDAC; designada con un "-"). Estas señales de control se
generan en última instancia por un microcontrolador 570, el cual
puede ser el microcontrolador usado de otra manera para ejecutar las
funciones lógicas en el IPG. Alternativamente, la circuitería de
fuente/sumidero de corriente puede ser ejecutada en un circuito
integrado analógico, que recibe las señales de control de un
circuito digital integrado. Una vez más los detalles específicos
referentes a la integración la circuitería de fuente/sumidero de
corriente con la lógica pueden tener lugar de cualquier número de
maneras, como una persona experta en la técnica reconocerá
fácilmente.
En segundo lugar, y a diferencia de las
arquitecturas de la técnica anterior tratadas anteriormente, la
circuitería se guarda en una ocupación mínima mediante la reducción
del uso de la circuitería asignada que de otra manera podría estar
garantizada para quedar sin utilización en momentos concretos a lo
largo del tiempo. En una gran parte, esta ventaja es el resultado
de la naturaleza distribuida de la porción gruesa 402 de la
circuitería a través de todos los electrodos. Mientras que el
diseño descrito no se poya en el uso de alguna circuitería asignada
-específicamente, la porción fina 403- se mantiene preferiblemente
esa circuitería en un mínimo. En cualquier caso, una circuitería
asignada adicional de este tipo supone una buena compensación cuando
se reconoce que ésta reduce el número de señales de control
necesarias.
En tercer lugar, en comparación con el enfoque
de matriz de conmutación de la técnica anterior de las Figuras 5 y
6, las nuevas arquitecturas de las Figuras 8-12
comprenden un componente menos en la trayectoria de salida, lo cual
reduce las caídas de tensión no deseadas en la trayectoria de salida
y da lugar a ahorros de energía. Como se puede ver haciendo una
breve referencia a las Figuras 9 y 10, que muestran la circuitería
en la porción gruesa 402, sólo intervienen dos componentes entre la
fuente de alimentación V+ y un electrodo dado: el(los)
transistor(es) 413 de salida de espejo de corriente y los
interruptores de selección 417 de los bancos 405 de interruptores.
Por otra parte, por lo que concierne a la porción fina 403, mostrada
en la Figura 11, solamente intervienen dos componentes otra vez
entre la fuente de alimentación V+ y un electrodo dado: los
transistores 422 de salida de espejo de corriente y los
interruptores 431 de selección. Además de reducir la resistencia en
serie del circuito eliminando la matriz de conmutación de serie, los
interruptores 417 de selección hacen lineales las fuentes de
corriente 410 reduciendo la caída de tensión de Vds a través de los
espejos de corriente en los electrodos que requieren menos tensión
de cumplimiento que la diferencia entre V+ y V-. Si no fuera por
los interruptores 417, toda la caída de cumplimiento en exceso
tendría lugar a través del espejo de corriente 410 y la corriente
tendería a ser un poco más alta que la programada en los electrodos
que requieren menos tensión de cumplimiento.
Debería entenderse que la dirección en la cual
los circula la corriente es un concepto relativo, y se pueden
utilizar diversos acuerdos convencionales para definir si las
corrientes fluyen a diversas fuentes o desde las mismas. A este
respecto, las flechas que muestran las direcciones de los flujos de
corriente en las Figuras, se refieren a una corriente que fluye a
diversos nodos del circuito o desde los mismos, por lo que las
referencias a las corrientes que surgen de fuente o son retiradas
en sumideros, etc. se entienden deberían entender todas como
relativas y no en sentido limitativo alguno.
Debería entenderse también que la referencia a
un electrodo implantable adyacente al tejido a ser estimulado
incluye los electrodos del dispositivo estimulador implantable, o
los conductores de electrodos asociados, o cualquier otra
estructura para estimular el tejido.
Por otra parte, se debería entender que un
electrodo implantable adyacente al tejido a estimular sin
consideración alguna respecto a cualquier capacitancia de salida,
tal como las capacitancias de acoplamiento C_{N} incluidas en el
conectador 192 del distribuidor o en cualquier otra parte (véase
Fig. 7). Esto es así porque se debería entender que los nodos a
ambos lados de un condensador de acoplamiento de este tipo o
cualquier otra impedancia de salida no son, en el contexto de esta
invención, materialmente diferentes desde un punto de vista
arquitectónico, de tal modo que cualquier nodo sería considerado
como el nodo del electrodo implantable adyacente al tejido a
estimular. Lo mismo sería cierto para otras impedancias, por
ejemplo, si se utilizara una resistencia de salida además de un
condensador de acoplamiento o en lugar del mismo.
Aunque la invención aquí descrita lo ha sido por
medio de realizaciones específicas y aplicaciones de la misma, se
podrían hacer numerosas modificaciones y variaciones adicionales por
los expertos en la técnica sin salirse del alcance de las
reivindicaciones que definen la invención.
Claims (12)
1. Un dispositivo de estimulador implantable
(100), que comprende:
una pluralidad de electrodos (E_{1}, E_{N})
implantables adyacentes al tejido a estimular,
una primera circuitería de generación de
corriente que comprende una pluralidad de primeras etapas (403, 410)
en la que las primeras etapas se distribuyen entre los electrodos
de tal manera que cualquier primera etapa puede generar una
corriente en cualquier electrodo concreto; y
caracterizado por
una segunda circuitería (403) de corriente que
comprende una pluralidad de segundas etapas (409), donde cada una
de las segundas etapas se acopla directamente a uno concreto de los
electrodos para generar una corriente en cada electrodo.
2. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1: en el que las primeras etapas generan
corriente con una resolución gruesa, y donde las segundas etapas
generan corriente con una resolución fina menor que la resolución
gruesa.
3. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que la primera y la segunda circuitería
de generación de corriente comprende cada una tanto circuitería de
fuente de corriente como circuitería de sumidero de corriente.
4. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que las primeras etapas se distribuyen
entre los electrodos por la circuitería de conmutación.
5. El dispositivo de simulador implantable de la
reivindicación 1, en el que cada una de las primeras etapas es
distribuida entre los electrodos por un banco de interruptores capaz
de acoplar cada primera etapa a cada uno de los electrodos.
6. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que las primeras fases comprenden un
espejo de corriente.
7. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que las primeras etapas no son
seleccionables.
8. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que las primeras etapas comprenden una
pluralidad de transistores de salida no seleccionables cableados en
paralelo.
9. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que la corriente generada por cada
primera etapa es de la misma magnitud.
10. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que las segundas etapas comprenden un
espejo de corriente con una pluralidad de transistores de salida
cableados en paralelo, donde cada transistor de salida es
seleccionable por separado.
11. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que las primeras etapas y las segundas
etapas reciben la misma corriente de referencia.
12. El dispositivo de estimulador implantable de
la reivindicación 1, en el que las primeras etapas y las segundas
etapas reciben corrientes de referencia diferentes.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/550,763 US8620436B2 (en) | 2005-07-08 | 2006-10-18 | Current generation architecture for an implantable stimulator device having coarse and fine current control |
US550763 | 2006-10-18 |
Publications (1)
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