TW201442759A - 多通道之脊髓電刺激產生器 - Google Patents

多通道之脊髓電刺激產生器 Download PDF

Info

Publication number
TW201442759A
TW201442759A TW102116125A TW102116125A TW201442759A TW 201442759 A TW201442759 A TW 201442759A TW 102116125 A TW102116125 A TW 102116125A TW 102116125 A TW102116125 A TW 102116125A TW 201442759 A TW201442759 A TW 201442759A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
switch
signal
switches
electrically connected
voltage
Prior art date
Application number
TW102116125A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI513484B (zh
Inventor
Chua-Chin Wang
Yi-Hong Wu
Original Assignee
Univ Nat Sun Yat Sen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Nat Sun Yat Sen filed Critical Univ Nat Sun Yat Sen
Priority to TW102116125A priority Critical patent/TWI513484B/zh
Publication of TW201442759A publication Critical patent/TW201442759A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI513484B publication Critical patent/TWI513484B/zh

Links

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

一種多通道之脊髓電刺激產生器包含控制電路、數位類比轉換電路、取樣電路及刺激波形產生器,控制電路分別提供振幅控制訊號、通道選擇訊號及刺激類型訊號至數位類比轉換電路、取樣電路及刺激波形產生器,數位類比轉換電路輸出振幅訊號至取樣電路,取樣電路輸出穩定之電壓訊號至刺激波形產生器,刺激波形產生器輸出刺激波形以進行電刺激之治療,刺激波形產生器藉由電壓訊號調整刺激波形之振幅,並藉由刺激類型訊號調整刺激波形之頻率、極性及脈衝波寬,使多通道之脊髓電刺激產生器之應用更加廣泛。

Description

多通道之脊髓電刺激產生器
本發明是關於一種脊髓電刺激產生器,特別是關於一種可調整刺激電波之振幅及頻率的多通道之脊髓電刺激產生器。
一般可植入式的微刺激器廣泛地應用於治療各種生理疼痛和神經疼痛,利用電刺激的方式阻斷身體疼痛訊號通過脊髓向大腦傳遞,以大幅度減緩疼痛。
請參閱第8圖,一種習知電刺激產生器200具有一電源供應單元210、一電壓轉換單元220、一控制單元230、一保護元件240、一儲能元件250、一電流方向控制開關260及一輸出線圈270,該電源供應單元210用以提供一電流,該電壓轉換元件220電性連接該電源供應單元210以將該電流轉換為該電刺激產生器200的一額定電壓,該控制單元230及該保護元件240電性連接該電壓轉換單元220,該儲能單元250電性連接該保護元件240,該電流方向控制開關260電性連接該控制單元230並受該控制單元230所控制,且該電流方向控制開關260接收該額定電壓,以輸出一刺激電流至該輸出線圈270,由於習知電刺激產生器200中僅藉由控制單元230控制該電流方向控制開關260以調整該刺激電流的極性方向,但無法調整該刺激電流的振幅、頻率及脈衝波寬,且由於該電刺激產生器200是由離散元件所組成,使得該電刺激產生器200的體積較大,因此,若將該電刺激產生器200使用於植入式的治療,則易造成使用者的不適。
本發明的主要目的在於藉由控制電路分別提供振幅控制訊號、通道選擇訊號及刺激類型訊號至數位類比轉換電路、取樣電路及刺激波形產生器,使數位類比轉換電路根據振幅控制訊號輸出振幅訊號至取樣電路,取樣電路接收通道選擇訊號及振幅訊號後可輸出穩定之電壓訊號至刺激波形產生器,並藉由通道選擇訊號的控制,可決定欲輸出電壓訊號之通道,刺激波形產生器接收刺激類型訊號及電壓訊號後輸出刺激波形以進行電刺激之治療,其中刺激波形產生器可藉由電壓訊號調整刺激波形之振幅,並藉由刺激類型訊號調整刺激波形之頻率、極性及脈衝波寬,使多通道之脊髓電刺激產生器之應用更加廣泛,且由於本發明之各個電子元件整合於一積體電路,因此大幅降低多通道之脊髓電刺激產生器之體積,以避免使用者於使用時產生不適。
一種多通道之脊髓電刺激產生器包含一控制電路、一數位類比轉換電路、一取樣電路及複數個刺激波形產生器,該控制電路輸出一振幅控制訊號、一通道選擇訊號及複數個刺激類型訊號,該數位類比轉換電路電性連接該控制電路以接收該振幅控制訊號,且該數位類比轉換電路輸出一振幅訊號,其中該振幅控制訊號用以決定該振幅訊號的大小,該取樣電路具有一多工器及複數個取樣元件,該多工器電性連接該控制電路以接收該通道選擇訊號,且該多工器輸出複數個選擇訊號,各該取樣元件電性連接該數位類比轉換電路及該多工器,以接收該振幅訊號及各該選擇訊號,且各該取樣元件輸出一電壓訊號,其中各該選擇訊號用以決定各該取樣元件為導通或截止,該振幅訊號用以決定該些電壓訊號之大小,各該刺激波形產生器具有一運算放大器及一類比開關,各該運算放大器電性連接各該取樣元件以接收各該電壓訊號,且各該運算放大器輸出一放大電壓訊號,各該類比開關電性連接各該運算放大器及該控制電路,以接收各該放大電壓訊號及該刺激類型訊號,且各該類比開關輸出一刺激電波,其中各該放大電壓訊號用以決定各該刺激電波的大小,各該刺激類型訊號用以決定各該刺激電波的頻率。
本發明藉由該多通道之脊髓電刺激產生器輸出複數個可調整振幅、頻率、極性及脈衝波寬之該刺激電波以進行不同類型之電刺激治療,且由於本發明之各個元件整合於一積體電路中,以縮小該多通道之脊髓電刺激產生器之體積,並可降低該多通道之脊髓電刺激產生器之功耗,以減低使用者對於植入式之裝置的不適。
請參閱第1圖,為本發明之一實施例,一種多通道之脊髓電刺激產生器100包含一控制電路110、一數位類比轉換電路120、一取樣電路130、複數個刺激波形產生器140、一升壓電路150及複數個電極160。
請參閱第1及2圖,該數位類比轉換電路120電性連接該控制電路110,且該數位類比轉換電路120接收該控制電路110輸出的一振幅控制訊號ACS,該數位類比轉換電路120根據該振幅控制訊號ACS輸出一振幅訊號DAC_out,該振幅控制訊號ACS用以決定該振幅訊號DAC_out的大小,請參閱第2圖,在本實施例中,該數位類比轉換電路120為一8位元電流導向數位類比轉換器(8-bit current-steering DAC),該數位類比轉換電路120具有8組電流開關組121、一緩衝器122及一接地電阻123,各該電流開關組121具有一電流源121a及一電流開關121b,各該電流開關121b電性連接於各該電流源121a及該緩衝器122之間,以使各該電流源121a及該緩衝器122之間為導通或截止,各該電流源121a及各該電流開關121b為P型電晶體,各該電流源121a之閘極端接收一1.8 V之直流偏壓dac_vbias,各該電流源121a之源極端接收一2.5 V之電壓源VDD,各該電流源121a之汲極端電性連接各該電流開關121b之源極端,各該電流開關121b之閘極端接收該反相之該振幅控制訊號ACS,各該電流開關121b之汲極端電性連接該緩衝器122,較佳的,該8組電流源121a之尺寸依照二進位權重設計,由右至左之電流源121a的尺寸分別設計為1、2、4、8、16、32、64及128個單位,該振幅控制訊號ACS為8位元之訊號(ACS0至ACS7),各該電流開關121b電性連接該控制電路100並接收該振幅控制訊號(ACS0至ACS7),該振幅控制訊號之各訊號位元分別控制各該電流開關121b以決定各該電流開關121b為導通或截止,若該振幅控制訊號ACS僅導通最右側之該電流開關121b,最右側之該電流源121a則輸出1單位之電流至該緩衝器122,另外,若該振幅控制訊號ACS同時導通右側3個電流開關121b,則右側之3個電流源121a則分別輸出1單位、2單位及4單位之電流至該緩衝器122,而該緩衝器122則接收7單位之電流,以此類推,該些電流源121a藉此提供一線性變化且受該振幅控制訊號ACS控制之電流至該緩衝器122,此外,該接地電阻123電性連接該些電流開關121b及該緩衝器122,且該緩衝器122之反相輸入端連接該緩衝器122之輸出端形成負回授以增強電流,該緩衝器122藉由該線性變化之電流輸出線性變化之該振幅訊號DAC_out。
請參閱第1及3圖,該取樣電路130具有一多工器131及複數個取樣元件132,該多工器131電性連接該控制電路110以接收該通道選擇訊號CSS,且該多工器131輸出複數個選擇訊號SS,請參閱第3圖,在本實施例中,該多工器131為一4對16解碼器(4-to-16 decoder),該多工器131接收4位元之該通道選擇訊號(CSS[0]至CSS[3])並輸出16位元之該選擇訊號(SS0至SS15)至16組之該取樣元件132,分別以各位元之該選擇訊號(SS0至SS15)控制各該取樣元件132,各該取樣元件132電性連接該數位類比轉換電路120及該多工器131,以接收該振幅訊號DAC_out及各該選擇訊號(SS0至SS15),且各該取樣元件132分別輸出一電壓訊號(SH_out_0至SH_out_15),其中各該選擇訊號(SS0至SS15)用以決定各該取樣元件132為導通或截止,該振幅訊號DAC_out用以決定該些電壓訊號SH_out之大小,請參閱第3圖,在本實施例中,該取樣電路130之各該取樣元件132具有一電壓開關132a、一電容132b及一增益緩衝器132c,各該電壓開關132a電性連接於該數位類比轉換電路120及各該增益緩衝器132c之間以使該數位類比轉換電路120及各該增益緩衝器132c之間為導通或截止,各該電容132b耦接於該數位類比轉換電路120,當各該選擇訊號(SS0至SS15)為高電位使各該電壓開關132a導通時,各該增益緩衝器132c及該數位類比轉換電路120為導通,且各該電容132b接收該振幅訊號DAC_out以儲存該振幅訊號DAC_out之大小,因此,當各該電壓開關132a截止時,則由各該電容提供與該振幅訊號DAC_out大小相同之電壓於各該增益緩衝器132c。
請參閱第3圖,較佳的,各該取樣電路另具有一反相器132d、一冗餘開關132e及一重置開關132f,各該反相器132d電性連接於該多工器131及各該冗餘開關132e之間,該反相器132d接收該多工器131之各該選擇訊號(SS0至SS15)並提供一反相之該選擇訊號至該冗餘開關132e,該冗餘開關132e電性連接各該電壓開關132a,由於各該冗餘開關132e是接收反相之該選擇訊號,因此,當各該電壓開關132a截止時,各該冗餘開關132e為導通,以避免電荷注入效應(charge injection)影響後端之各該增益放大器132c之輸出,各該重置開關132f之閘極端接收一重置訊號rst,各該重置開關132f之汲極端電性連接各該電容132b,各該重置開關132f之源極端為接地,當各該重置開關132f接收之該重置訊號rst為高電位時,則各該重置開關132f為導通,以使各該電容132b放電至低電位,避免各該重置開關132f再次導通時,各該電容132b無法儲存振幅訊號DAC_out之大小。
請參閱第1及4圖,由於該多通道之脊髓電刺激產生器100所接收之電壓來源通常為低壓之電壓(2.5 V),但低壓之電壓(2.5 V)並無法供後端之該些刺激波形產生器140使用,在本實施例中,藉由該升壓電路150進行升壓,該升壓電路150接收一直流電壓Vcp_in,且該升壓電路150電性連接各該刺激波形產生器140,藉由該升壓電路150將低壓之該直流電壓(2.5 V)升壓至高壓(大於14.7 V)並提供一升壓電壓Vcp_out(大於14.7 V)至各該刺激波形產生器140,或在其他實施例中,可直接提供該多通道之脊髓電刺激產生器100兩組不同振幅電壓之電壓源,請參閱第4圖,在本實施例中,藉由一5級之電荷泵電路(charge pump circuit)進行升壓,該升壓電路150具有5個升壓元件151及一反相器152,各該升壓元件151具有一第一電容151a、一第二電容151b、一第一電晶體151c、一第二電晶體151d、一第三電晶體151e、一第四電晶體151f、一第一節點n1、一第二節點n2、一第三節點n3及一第四節點n4,該第一電容151a電性連接該第三節點n3,且該第一電容151a接收一時脈訊號clk,該第二電容151b電性連接於該反相器152及該第二節點n2之間,且該第二電容151b接收反相之該時脈訊號,該第一電晶體151c之汲極端電性連接該第一節點n1,該第一電晶體151c之閘極端電性連接該第二節點n2,該第一電晶體151c之源極端電性連接該第三節點n3,該第二電晶體151d之源極端電性連接該第三節點n3,該第二電晶體151d之閘極端電性連接該第二節點n2,該第二電晶體151d之汲極端電性連接該第四節點n4,該第三電晶體151e之汲極端電性連接第一節點n1,該第三電晶體151e之閘極端電性連接第三節點n3,該第三電晶體151e之源極端電性連接第二節點n2,該第四電晶體151f之源極端電性連接該第二節點n2,該第四電晶體151f之閘極端電性連接該第三節點n3,該第四電晶體151f之汲極端電性連接該第四節點n4,藉由各該升壓元件151,該直流電壓Vcp_in在通過各該升壓元件150後,該直流電壓Vcp_in皆會疊加一個時脈訊號clk之電壓大小,較佳的,將該時脈訊號clk之電壓大小設定與該直流電壓Vcp_in大小(2.5 V)相同,因此,該直流電壓Vcp_in通過5個升壓元件151後電壓會升壓至15V(2.5 V+2.5 V*5),藉此提供電壓大於14.7 V之該升壓電壓Vcp_out供各該刺激波形產生器140使用。
請參閱第1及5圖,各該刺激波形產生器140具有一運算放大器141及一類比開關142,各該運算放大器141電性連接各該取樣元件132以接收各該電壓訊號SH_out,且各該運算放大器141輸出一放大電壓訊號HV_out,在本實施例中,各該運算放大器141電性連接該升壓電路150,並以該升壓電路150之該升壓電壓Vcp_out作為各該運算放大器141之電源以放大各該電壓訊號SH_out,各該類比開關142電性連接各該運算放大器141及該控制電路110,以接收各該放大電壓訊號HV_out及該刺激類型訊號STS,且各該類比開關142輸出一刺激電波o_sti,其中各該放大電壓訊號HV_out用以決定該刺激電波o_sti的振幅,而該刺激類型訊號STS用以決定該刺激電波o_sti的頻率、極性及脈衝波寬。
請參閱第6圖,該運算放大器141具有一低壓端LV及一高壓端HV,該低壓端LV具有一偏壓電路141a及一輸入級電路141b,該輸入級電路141b電性連接該偏壓電路141a,且該偏壓電路141a及該輸入級電路141b皆接收2.5 V之該電壓源VDD,該高壓端HV具有一輸出級電路141c,該輸出級電路141c電性連接該輸入級電路141b,且該輸出級電路141c以該升壓電壓Vcp_out(電壓大於14.7 V)為電壓源,並輸出各該放大電壓訊號HV_out。
請參閱第7圖,各該類比開關142以各該運算放大器141之該放大電壓訊號HV_out做為電壓源,且各該類比開關142具有一第一端143、一第二端144,各該電極160電性連接於該第一端143及該第二端144之間,該第一端143具有一第一低壓開關143a、一第一分壓電阻組143b、一第一高壓開關143c及一第一接地開關143d,各該第一低壓開關143a電性連接該控制電路110,該第一分壓電阻組143b電性連接於該第一低壓開關143a及各該運算放大器141之間,該第一高壓開關143c電性連接該第一分壓電阻組143b、各該運算放大器141及各該第一接地開關143d,各該第一接地開關143d電性連接該控制電路110,該第二端144具有一第二低壓開關144a、一第二分壓電阻組144b、一第二高壓開關144c及一第二接地開關144d,各該第二低壓開關144a電性連接該控制電路110,該第二分壓電阻組144b電性連接於該第二低壓開關144a及各該運算放大器141之間,該第二高壓開關144c電性連接該第二分壓電阻組144b、各該運算放大器141及各該第二接地開關144d,各該第二接地開關144d電性連接該控制電路110。
請參閱第1及7圖,在本實施例中,該控制電路110傳送16組之該刺激類型訊號STS至各該類比電路142,且各該刺激類型訊號STS具有一第一類型訊號STS1及一第二類型訊號STS2,各該第一端143之該第一低壓開關143a及各該第二端144之該第二接地開關144d接收各該第一類型訊號STS1,各該第一類型訊號STS用以決定各該第一低壓開關143a及各該第二接地開關144d導通或截止,因此各該第一低壓開關143a及各該第二接地開關144d同時導通或截止,當各該第一低壓開關143a導通時,該第一分壓電阻組143b接收各該放大電壓訊號HV_out,且各該第一分壓電阻組143b具有一第一電阻143e及一第二電阻143f,各該第一電阻143e及各該第二電阻143f將各該放大電壓訊號HV_out進行分壓以導通各該第一高壓開關143c,因此,當該第一低壓開關143a導通時,該第一高壓開關143c及該第二接地開關144d亦導通而與各該電極160形成一第一迴路L1而產生各該刺激電波o_sti,並藉由各該第一類型訊號STS1的控制,可調整各該刺激電波o_sti的頻率及脈衝波寬。
請參閱第7圖,各該第二端144之該第二低壓開關144a及各該第一端143之該第一接地開關143d接收各該第二類型訊號STS2,各該第二類型訊號STS2用以決定各該第二低壓開關144a及各該第一接地開關143d導通或截止,因此各該第二低壓開關144a及各該第一接地開關143d同時導通或截止,當各該第二低壓開關144a導通時,各該第二分壓電阻組144b接收各該放大電壓訊號HV_out,且各該第二分壓電阻組144b具有一第三電阻144e及一第四電阻144f,各該第三電阻144e及各該第四電阻144f將各該放大電壓訊號HV_out進行分壓以導通各該第二高壓開關144c,因此,當各該第二低壓開關144a導通時,該第二高壓開關144c及該第一接地開關143d亦導通而與各該電極160形成一第二迴路L2而產生各該刺激電波o_sti,並藉由各該第二類型訊號STS2的控制,可調整各該刺激電波o_sti的頻率及脈衝波寬。藉由各該刺激類型訊號STS之該第一類型訊號STS1及該第二類型訊號STS2,可使該第一迴路L1或該第二迴路L2導通或截止,藉此輸出各該刺激電波o_sti於各該電極160上以進行電刺激治療,且由於該第一迴路及該第二迴路之電流方向不同,可藉此改變各該刺激電波o_sti的極性,且各該刺激電波o_sti之振幅與各該放大電壓訊號HV_out相同,因此可藉由各該放大電壓訊號HV_out調整各該刺激電波o_sti的振幅,而各該刺激電波o_sti之頻率、及脈衝波寬則可藉由各該刺激類型訊號STS進行調整,以使該多通道之脊髓電刺激產生器100的應用範圍更加廣泛,可適用於不同類型之電刺激治療。
本發明藉由該多通道之脊髓電刺激產生器100輸出複數個可調整振幅、頻率、極性及脈衝波寬之該刺激電波o_sti以進行不同類型之電刺激治療,且由於本發明之各個元件整合於一積體電路中,以縮小該多通道之脊髓電刺激產生器100之體積,並可降低該多通道之脊髓電刺激產生器100之功耗,以減低使用者對於植入式之裝置的不適。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準,任何熟知此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改,均屬於本發明之保護範圍。
100...多通道之脊髓電刺激產生器
110...控制電路
120...數位類比轉換電路
121...電流開關組
121a...電流源
121b...電流開關
122...緩衝器
123...接地電阻
130...取樣電路
131...多工器
132...取樣元件
132a...電壓開關
132b...電容
132c...增益緩衝器
132d...反相器
132e...冗餘開關
132f...重置開關
140...刺激波形產生器
141...運算放大器
141a...偏壓電路
141b...輸入級電路
141c...輸出級電路
142...類比開關
143...第一端
143a...第一低壓開關
143b...第一分壓電阻組
143c...第一高壓開關
143d...第一接地開關
143e...第一電阻
143f...第二電阻
144...第二端
144a...第二低壓開關
144b...第二分壓電阻組
144c...第二高壓開關
144d...第二接地開關
144e...第三電阻
144f...第四電阻
150...升壓電路
151...升壓元件
151a...第一電容
151b...第二電容
151c...第一電晶體
151d...第二電晶體
151e...第三電晶體
151f...第四電晶體
152...反相器
160...電極
200...電刺激產生器
210...電源供應單元
220...電壓轉換單元
230...控制單元
240...保護元件
250...儲能元件
260...電流方向控制開關
270...輸出線圈
ACS...振幅控制訊號
CSS...通道選擇訊號
STS...刺激類型訊號
STS1...第一類型訊號
STS2...第二類型訊號
DAC_out...振幅訊號
SS...選擇訊號
SH_out...電壓訊號
HV_out...放大電壓訊號
o_sti...剌激電波
Vcp_in...直流電壓
clk...時脈訊號
Vcp_out...升壓電壓
L1...第一迴路
L2...第二迴路
dac_vbias...直流偏壓
VDD...電壓源
n1...第一節點
n2...第二節點
n3...第三節點
n4...第四節點
rst...重置訊號
LV...低壓端
HV...高壓端
第1圖:依據本發明之一實施例,一種多通道之脊髓電刺激產生器的方塊圖。第2圖:依據本發明之一實施例,一數位類比轉換電路的電路圖。第3圖:依據本發明之一實施例,一取樣電路的電路圖。第4圖:依據本發明之一實施例,一升壓電路的電路圖。第5圖:依據本發明之一實施例,一刺激波形產生器的電路示意圖。第6圖:依據本發明之一實施例,該刺激波形產生器之一運算放大器的電路圖。第7圖:依據本發明之一實施例,該刺激波形產生器之一類比開關的電路圖。第8圖:一種習知電刺激產生器的方塊圖。
100...多通道之脊髓電刺激產生器
110...控制電路
120...數位類比轉換電路
130...取樣電路
140...刺激波形產生器
150...升壓電路
160...電極
ACS...振幅控制訊號
CSS...通道選擇訊號
STS...刺激類型訊號
DAC_out...振幅訊號
SH_out...電壓訊號
Vcp_in...直流電壓
clk...時脈訊號
Vcp_out...升壓電壓
dac_vbias...直流偏壓
rst...重置訊號

Claims (11)

  1. 一種多通道之脊髓電刺激產生器,其包含:  一控制電路,其輸出一振幅控制訊號、一通道選擇訊號及複數個刺激類型訊號;  一數位類比轉換電路,其電性連接該控制電路以接收該振幅控制訊號,且該數位類比轉換電路輸出一振幅訊號,其中該振幅控制訊號用以決定該振幅訊號的大小;  一取樣電路,其具有一多工器及複數個取樣元件,該多工器電性連接該控制電路以接收該通道選擇訊號,且該多工器輸出複數個選擇訊號,各該取樣元件電性連接該數位類比轉換電路及該多工器,以接收該振幅訊號及各該選擇訊號,且各該取樣元件輸出一電壓訊號,其中各該選擇訊號用以決定各該取樣元件為導通或截止,該振幅訊號用以決定該些電壓訊號之大小;以及  複數個刺激波形產生器,各該刺激波形產生器具有一運算放大器及一類比開關,各該運算放大器電性連接各該取樣元件以接收各該電壓訊號,且各該運算放大器輸出一放大電壓訊號,各該類比開關電性連接各該運算放大器及該控制電路,以接收各該放大電壓訊號及該刺激類型訊號,且各該類比開關輸出一刺激電波,其中各該放大電壓訊號用以決定各該刺激電波的大小,各該刺激類型訊號用以決定各該刺激電波的頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其另具有一升壓電路,該升壓電路電性連接各該刺激波形產生器,該升壓電路接收一直流電壓,且該升壓電路提供一升壓電壓至各該刺激波形產生器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中該數位類比轉換電路為一8位元電流導向數位類比轉換器(8-bit current-steering DAC)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中該數位類比轉換電路具有複數個電流開關組、一緩衝器及一接地電阻,各該電流開關組具有一電流源及一電流開關,各該電流開關電性連接於各該電流源及該緩衝器之間,以使各該電流源及該緩衝器之間為導通或截止,該接地電阻電性連接該些電流開關及該緩衝器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中該數位類比轉換電路之各該電流開關為P型電晶體,且各該電流開關電性連接該控制電路並接收該振幅控制訊號,該振幅控制訊號用以決定各該電流開關為導通或截止。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中該取樣電路之各該取樣元件具有一電壓開關、一電容及一增益緩衝器,各該電壓開關電性連接於該數位類比轉換電路及各該增益緩衝器之間以使該數位類比轉換電路及各該增益緩衝器之間為導通或截止,各該電容耦接於該數位類比轉換電路以儲存該振幅訊號之大小。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中該多工器為一4對16解碼器(4-to-16decoder)。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中各該取樣元件另具有一反相器及一冗餘開關,各該反相器電性連接於該多工器及各該冗餘開關之間,該反相器接收該多工器之各該選擇訊號並提供一反相選擇訊號至該冗餘開關,該冗餘開關電性連接各該電壓開關。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,中各該取樣元件另具有一重置開關,各該重置開關之閘極端接收一重置訊號,各該重置開關之汲極端電性連接各該電容,各該重置開關之源極端為接地,當各該重置開關接收之該重置訊號為高電位時,則各該重置開關為導通,以使各該電容放電至低電位。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中各該類比開關具有一第一端及一第二端,該第一端具有一第一低壓開關、一第一分壓電阻組、一第一高壓開關及一第一接地開關,各該第一低壓開關電性連接該控制電路,該第一分壓電阻組電性連接於該第一低壓開關及該運算放大器之間,該第一高壓開關電性連接該第一分壓電阻組、各該運算放大器及各該第一接地開關,各該第一接地開關電性連接該控制電路,該第二端具有一第二低壓開關、一第二分壓電阻組、一第二高壓開關及一第二接地開關,各該第二低壓開關電性連接該控制電路,該第二分壓電阻組電性連接於該第二低壓開關及該運算放大器之間,該第二高壓開關電性連接該第二分壓電阻組、各該運算放大器及各該第二接地開關,各該第二接地開關電性連接該控制電路。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之多通道之脊髓電刺激產生器,其中該控制電路之各該刺激類型訊號具有一第一類型訊號及一第二類型訊號,各該第一端之該第一低壓開關及各該第二端之該第二接地開關接收該第一類型訊號,各該第一類型訊號用以決定各該第一低壓開關及各該第二接地開關導通或截止,當各該第一低壓開關導通時,各該第一高壓開關及各該第二接地開關亦導通而形成一第一迴路,各該第二端之該第二低壓開關及各該第一端之該第一接地開關接收該第二類型訊號,各該第二類型訊號用以決定各該第二低壓開關及各該第一接地開關導通或截止,當各該第二低壓開關導通時,各該第二高壓開關及各該第一接地開關亦導通而形成一第二迴路。
TW102116125A 2013-05-06 2013-05-06 多通道之脊髓電刺激產生器 TWI513484B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102116125A TWI513484B (zh) 2013-05-06 2013-05-06 多通道之脊髓電刺激產生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102116125A TWI513484B (zh) 2013-05-06 2013-05-06 多通道之脊髓電刺激產生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201442759A true TW201442759A (zh) 2014-11-16
TWI513484B TWI513484B (zh) 2015-12-21

Family

ID=52423150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102116125A TWI513484B (zh) 2013-05-06 2013-05-06 多通道之脊髓電刺激產生器

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI513484B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627359C2 (ru) * 2015-12-29 2017-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "Косима" (ООО "Косима") Устройство для неинвазивной электрической стимуляции спинного мозга
CN114167932A (zh) * 2021-11-29 2022-03-11 上海矩智科技有限公司 一种神经肌肉电刺激电路
TWI777339B (zh) * 2020-12-28 2022-09-11 財團法人工業技術研究院 電刺激裝置和方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6516227B1 (en) * 1999-07-27 2003-02-04 Advanced Bionics Corporation Rechargeable spinal cord stimulator system
CN102512757B (zh) * 2011-12-12 2014-07-23 中国科学院电工研究所 一种用于脊髓损伤后损伤电位补偿方法及装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627359C2 (ru) * 2015-12-29 2017-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "Косима" (ООО "Косима") Устройство для неинвазивной электрической стимуляции спинного мозга
TWI777339B (zh) * 2020-12-28 2022-09-11 財團法人工業技術研究院 電刺激裝置和方法
CN114167932A (zh) * 2021-11-29 2022-03-11 上海矩智科技有限公司 一种神经肌肉电刺激电路

Also Published As

Publication number Publication date
TWI513484B (zh) 2015-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7180760B2 (en) Method of efficiently performing fractional voltage conversion and system comprising efficient fractional voltage converter circuitry
US7191014B2 (en) Living body stimulating apparatus
US8219203B2 (en) Cochlear implant utilizing multiple-resolution current sources and flexible data encoding
US9248292B2 (en) Arbitrary waveform generator and neural stimulation application with scalable waveform feature
US9656076B2 (en) Arbitrary waveform generator and neural stimulation application with scalable waveform feature and charge balancing
US8996115B2 (en) Charge balancing for arbitrary waveform generator and neural stimulation application
US20070156203A1 (en) Fractional voltage converter
US20050245978A1 (en) Systems and methods for precharging circuitry for pulse generation
US20050245994A1 (en) Active discharge systems and methods
TWI513484B (zh) 多通道之脊髓電刺激產生器
Lee et al. A matching technique for biphasic stimulation pulse
US10525253B2 (en) Current generation architecture for an implantable medical device including controllable slew rate
US11083893B2 (en) Electrical stimulation device, method for generating electrical signals, and computer-readable medium
Nadeau et al. A flexible high voltage biphasic current-controlled stimulator
CN114185385B (zh) 一种用于神经刺激器的改进型指数波形电流产生电路
Ngamkham et al. A 0.042 mm^ 2 programmable biphasic stimulator for cochlear implants suitable for a large number of channels
Liu et al. A 16-channel 24-V 1.8-mA power efficiency enhanced neural/muscular stimulator with exponentially decaying stimulation current
CN110785206B (zh) 生物体刺激装置
CN107773842B (zh) 一种浮地电流刺激电路
CN219090853U (zh) 医疗设备控制装置及电刺激仪
Do et al. A current-mode stimulator circuit with two-step charge balancing background calibration
Ahn et al. An energy-efficient, scalable neural stimulation ic with adaptive dynamic voltage switching for cochlear implant system
CN116943022B (zh) 电荷平衡电路和充电、放电方法
Lehmann et al. Power saving design techniques for implantable neuro-stimulators
Cao et al. A Digitally-Controlled Integrated Circuit Solution for Tinnitus Treatment with Charge Balancing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees