[发明专利]具有脉冲控制的电刺激系统

权利要求书

1.一种电刺激系统，用于经由施加到活体的区域的一根或多根电极引线向该区域提供脉冲刺激，该区域包括关联的电阻元素和关联的电容元素，包括：

脉冲发生电路，具有可控的输出电压，以便向一根或多根电极引线生成恒定电压脉冲，其中每个恒定电压脉冲的对应电流信号包括到稳态电流值的指数衰减；

控制器，被配置成：

估计区域的关联的电阻元素，

确定要施加到区域的指定的目标稳态电流值，以及

控制脉冲发生电路，以便在计算出的电压电平向一根或多根电极引线生成恒定电压脉冲，其中计算出的电压电平对所述区域实现指定的目标稳态电流值。

2.如权利要求1所述的电刺激系统，其中计算出的电压电平是利用欧姆定律基于关联的电阻元素和指定的目标稳态电流值计算的。

3.如权利要求1所述的电刺激系统，其中计算出的电压电平是在不考虑关联的电容元素的值的情况下计算的。

4.如权利要求1所述的电刺激系统，其中控制器还被配置成确定区域的关联的电阻元素。

5.如权利要求1所述的电刺激系统，还包括被配置成检测与活体的区域关联的信号参数的信号检测器，其中关联的电阻元素是从至少检测到的信号参数确定的。

6.如权利要求4所述的电刺激系统，其中控制器还被配置成通过从脉冲发生电路对区域施加一个或多个亚阈值脉冲来最初估计关联的电阻元素。

7.如权利要求1所述的电刺激系统，其中关联的电阻元素的所述估计是通过在至少一个脉冲期间测量稳态电流来执行的。

8.如权利要求1所述的电刺激系统，其中所述确定指定的目标稳态电流值包括从计算机设备接收指定的目标稳态电流值。

9.如权利要求1所述的电刺激系统，其中所述确定指定的目标稳态电流值包括从用户接口设备接收指定的目标稳态电流值。

10.如权利要求1所述的电刺激系统，其中所述确定指定的目标稳态电流值包括从存储器访问指定的目标稳态电流值。

11.如权利要求1所述的电刺激系统，其中脉冲发生电路包括具有可控的输出电压的基本恒定电压供给，以及操作耦合到具有到一根或多根电极引线的输出的电压供给的开关电路。

12.如权利要求1所述的电刺激系统，其中控制器还被配置成：

确定要施加到区域的下一个指定的目标稳态电流值；以及

控制脉冲发生电路，以便在下一个计算出的电压电平向一根或多根电极引线生成下一个恒定电压脉冲，其中下一个计算出的电压电平对区域实现下一个指定的目标稳态电流值。

13.如权利要求12所述的电刺激系统，其中下一个计算出的电压电平是基于对区域的关联电阻元素的任何确定的变化的考虑来计算的。

14.如权利要求1所述的电刺激系统，其中恒定电压脉冲提供包括脉冲序列的顺序的双极脉冲刺激，该脉冲序列包括经由一根或多根电极引线通过区域的正恒定电压脉冲和负恒定电压脉冲。

15.如权利要求14所述的电刺激系统，其中正脉冲和负脉冲的幅度和脉冲宽度被控制为在脉冲序列期间电荷平衡。

16.如权利要求1所述的电刺激系统，其中开关电路包括在H-桥配置中配置的开关，该配置以所述区域作为负载。

17.如权利要求16所述的电刺激系统，其中开关包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)开关。

18.如权利要求16所述的电刺激系统，其中控制器还被配置成激活H-桥的低侧开关，以便在脉冲之间给区域放电。

19.如权利要求1所述的电刺激系统，其中每个恒定电压脉冲的对应电流信号包括电流中的尖峰，之后是指数衰减。

20.如权利要求1所述的电刺激系统，其中电流中尖峰的上升时间主要是由所述开关的开关速度指示的。

21.如权利要求1所述的电刺激系统，还包括从开关电路开始的选择性可激活的信号路径，这是从所述区域开始的备用信号路径，以便在脉冲之间从基本上恒定的电压供给选择性地释放任何电荷。

22.如权利要求1所述的电刺激系统，其中电刺激系统包括功能性电刺激系统。