刺激芯片、叠装芯片、脉冲发生器及刺激器制造技术

本申请提供了刺激芯片、叠装芯片、脉冲发生器及刺激器，所述刺激芯片包括：电接口模块，用于接收所述单片机发送的刺激控制信号并输出；脉冲控制模块，用于接收所述刺激控制信号并输出脉冲控制信号；多个脉冲发生模块；多个开关模块，至少一个所述开关模块用于接收所述刺激脉冲信号并输出至被选择的两个所述刺激传递导线，以使被选择的两个所述刺激传递导线将所述刺激脉冲信号分别传输至对应的电极触点并释放电刺激能量；电压测量模块，用于测量被选择的两个所述刺激传递导线对应的电极触点之间的电压值并输出至所述单片机。能够同时产生刺激参数不同的多种刺激脉冲信号并选择性传输至其中两个刺激传递导线；集成度高；抗干扰性强。干扰性强。干扰性强。

【技术实现步骤摘要】
刺激芯片、叠装芯片、脉冲发生器及刺激器


[0001]本申请涉及植入式医疗设备的
，尤其涉及刺激芯片、叠装芯片、脉冲发生器及刺激器。

技术介绍

[0002]脑深部刺激器是植入式医疗设备的一种，通常包括脉冲发生器、刺激传递导线和电极导线，电极导线上设置有多个电极触点，脉冲发生器产生的刺激脉冲信号通过刺激传递导线传输至电极触点，电极触点向周围的脑组织释放电刺激能量。一般而言，脉冲发生器植入于胸前，刺激传递导线植入于皮层，电极导线植入于颅内。脑电刺激又称脑起搏器治疗，是在脑内特定的神经核团(如丘脑底核)植入电极，释放高频电刺激，抑制这些因多巴胺能神经元减少而过度兴奋的神经元的电冲动，减低了其过度兴奋的状态，从而减轻帕金森病症状。脑深部电刺激术是采用立体定向手术，将刺激电极植入帕金森病患者脑内病变的部位，将脉冲发生器植入患者前胸的皮下，通过电脉冲刺激作用在脑内特定的部位，从而改善帕金森病、原发性震颤等疾病的症状。该手术能有效减轻震颤、强直、运动迟缓等帕金森病的主要症状。
[0003]专利CN102580243B公开了植入式双模刺激芯片、系统及模式转换方法，其中双模电刺激芯片包括：数字控制模块，所述数字控制模块用于输出数字控制信号控制刺激脉冲的输出；模拟脉冲发生模块，所述模拟脉冲发生模块与所述数字控制模块相连接，所述模拟脉冲发生模块包括恒压刺激发生电路和恒流刺激发生电路，用于产生恒压刺激脉冲或恒流刺激脉冲；输出控制模块，所述输出控制模块与所述数字控制模块、模拟脉冲发生模块均相连接，用于将恒压刺激脉冲或恒流刺激脉冲通过电极输出体外；刺激输出测量模块，所述刺激输出测量模块与所述数字控制模块、输出控制模块均相连接，所述刺激输出测量模块由数字控制模块控制，用于测量所述输出控制模块输出的刺激电压或刺激电流并反馈给所述数字控制模块；所述双模电刺激芯片具有恒压刺激模式和恒流刺激模式两种刺激模式，当处于恒压刺激模式时，所述模拟脉冲发生模块的恒压刺激发生电路产生恒压刺激脉冲输出；当处于恒流刺激模式时，所述模拟脉冲发生模块的恒流刺激发生电路产生恒流刺激脉冲输出，所述恒压刺激发生电路包括基准电流发生模块、对所述基准电流发生模块进行运算得到的基准电压发生模块、用于所述基准电压发生模块的输出电压进行反馈放大的电压反馈放大模块、恒压刺激运算放大输出模块，所述基准电流发生模块包括可编程电流数模转换电路(Current DAC)，用于产生基准电流(Idac)；所述基准电压发生模块包括第一电阻(Rdac)，所述第一电阻(Rdac)的输入端与所述可编程电流数模转换电路(Current DAC)的输出端相连接，其两端用于产生基准电压(Vdac)；所述电压反馈放大模块包括串联连接在刺激脉冲输出端和刺激地输出端之间的第一反馈分压电阻(Rfb)和第二反馈分压电阻(Rfn)，所述第二反馈分压电阻(Rfn)两端产生的反馈电压(Vs_fb)用于调节刺激电压脉冲输出为设定值；所述恒压刺激运算放大输出模块包括运算放大器(A1)，所述运算放大器(A1)的同相输入端与所述第一电阻(Rdac)的输入端相连接用于将基准电压(Vdac)输入运
算放大器，所述运算放大器的反相输入端与所述第一反馈分压电阻(Rfb)和第二反馈分压电阻(Rfn)之间的连接端相连接用于将反馈电压(Vs_fb)输入运算放大器(A1)，所述运算放大器(A1)用于对所述基准电压(Vdac)进行放大运算产生恒压刺激电压输出，所述恒流刺激发生电路包括所述基准电流发生模块及对所述基准电流发生模块的输出电流进行反馈放大的电流反馈放大模块。可支持恒压刺激和恒流刺激两种工作模式，使医生或病人能够使用体外控制装置根据需要选择恒压刺激模式或恒流刺激模式。但该双模电刺激芯片仅有一个刺激源，只能选择性输出恒压刺激脉冲或恒流刺激脉冲。
[0004]基于此，需要提供一种具备多个刺激源的刺激芯片，具备输出一种或多种刺激脉冲的能力。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供刺激芯片、叠装芯片、脉冲发生器及刺激器，具备多个刺激源，能够输出一种或多种刺激脉冲。
[0006]本申请的目的采用以下技术方案实现：
[0007]第一方面，本申请提供了一种刺激芯片，所述刺激芯片包括：
[0008]电接口模块，所述电接口模块和单片机电连接，所述电接口模块用于接收所述单片机发送的刺激控制信号并输出；
[0009]脉冲控制模块，所述脉冲控制模块和所述电接口模块电连接，所述脉冲控制模块用于接收所述刺激控制信号并输出脉冲控制信号；
[0010]多个脉冲发生模块，每个所述脉冲发生模块分别和所述脉冲控制模块电连接，每个所述脉冲发生模块用于接收所述脉冲控制信号并输出刺激脉冲信号；
[0011]多个开关模块，多个所述开关模块和多个所述脉冲发生模块一一对应地电连接，每个所述开关模块连接至多个刺激传递导线以使每个所述刺激传递导线连接至其中一个所述开关模块，至少一个所述开关模块用于接收所述刺激脉冲信号并输出至被选择的两个所述刺激传递导线，以使被选择的两个所述刺激传递导线将所述刺激脉冲信号分别传输至对应的电极触点并释放电刺激能量；
[0012]电压测量模块，所述电压测量模块分别和被选择的两个所述刺激传递导线以及所述单片机电连接，所述电压测量模块用于测量被选择的两个所述刺激传递导线对应的电极触点之间的电压值并输出至所述单片机。
[0013]该技术方案的有益效果在于：利用电接口模块与单片机进行数据交互，接收刺激控制信号并传输至脉冲控制模块，利用脉冲控制模块输出脉冲控制信号，利用(一个或多个)脉冲发生模块(即刺激源)产生(一路或多路)刺激脉冲信号，这些刺激脉冲信号通过开关模块传输至被选择的两个刺激传递导线(两个刺激传递导线接收到的刺激脉冲信号可以是同一刺激源的，或者是不同刺激源的)，通过这两个刺激传递导线传输至对应的电极触点，电极触点向周围的体内组织释放电刺激能量，对患者进行电刺激治疗。一方面，设置多个脉冲发生模块，能够同时产生刺激参数不同的多种刺激脉冲信号；另一方面，设置开关模块，选择性将所产生的刺激脉冲信号传输至其中两个刺激传递导线，方便医护人员针对特定组合的电极触点之间的电压信号(电压值)进行观察；又一方面，这种刺激芯片将多个脉冲发生模块和多个开关模块结合为一体，集成度高，占用空间小，对于植入式医疗设备这样
对产品体积、占用空间敏感的医疗产品来说，能够助力于缩小产品整体体积，拓宽产品的应用前景；另外，刺激芯片与单片机单独设置，其中，单片机负责与外部设备进行数据交互，例如单片机通过蓝牙芯片等无线通信芯片获取体外程控设备提供的程控信号，解析得到其中的刺激参数信息并输出刺激控制信号，这样，刺激芯片与外部设备没有直接的数据交互，避免外部电磁波干扰刺激芯片的输出，抗干扰性强。
[0014]在一些可选的实施方式中，至少一个所述开关模块用于接收所述刺激脉冲信号，输出正向的所述刺激脉冲信号至被选择的两个所述刺激传递导线的其中一个，以及输出负向的所述刺激脉冲信号至被选择的两个所述刺激传递导线的另一个。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刺激芯片，其特征在于，所述刺激芯片包括：电接口模块，所述电接口模块和单片机电连接，所述电接口模块用于接收所述单片机发送的刺激控制信号并输出；脉冲控制模块，所述脉冲控制模块和所述电接口模块电连接，所述脉冲控制模块用于接收所述刺激控制信号并输出脉冲控制信号；多个脉冲发生模块，每个所述脉冲发生模块分别和所述脉冲控制模块电连接，每个所述脉冲发生模块用于接收所述脉冲控制信号并输出刺激脉冲信号；多个开关模块，多个所述开关模块和多个所述脉冲发生模块一一对应地电连接，每个所述开关模块连接至多个刺激传递导线以使每个所述刺激传递导线连接至其中一个所述开关模块，至少一个所述开关模块用于接收所述刺激脉冲信号并输出至被选择的两个所述刺激传递导线，以使被选择的两个所述刺激传递导线将所述刺激脉冲信号分别传输至对应的电极触点并释放电刺激能量；电压测量模块，所述电压测量模块分别和被选择的两个所述刺激传递导线以及所述单片机电连接，所述电压测量模块用于测量被选择的两个所述刺激传递导线对应的电极触点之间的电压值并输出至所述单片机。2.根据权利要求1所述的刺激芯片，其特征在于，至少一个所述开关模块用于接收所述刺激脉冲信号，输出正向的所述刺激脉冲信号至被选择的两个所述刺激传递导线的其中一个，以及输出负向的所述刺激脉冲信号至被选择的两个所述刺激传递导线的另一个。3.根据权利要求1所述的刺激芯片，其特征在于，所述电接口模块是SPI接口模块。4.根据权利要求1所述的刺激芯片，其特征在于，所述脉冲发生模块和所述开关模块的数量都是2个。5.根据权利要求1所述的刺激芯片，其特征在于，所述刺激芯片采用0.35um CMOS制程制备得到。6.一种叠装芯片，其特征在于，所述叠装芯片包括：至少一个权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱为然，颜雨，刘彬，
申请(专利权)人：苏州景昱医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：