[发明专利]一种无线电荷可控的神经刺激器和装置

摘要

本发明公开了一种无线电荷可控的神经刺激器和装置，其中神经刺激器包括：天线线圈，电路部分，刺激电极阳极和刺激电极阴极，所述电路部分包括：调谐电容，整流器，齐纳二极管，滤波电容，偏置电阻，阻断二极管，充电电阻，输出电容，单结晶体管。本发明用于在保证可植入小尺寸的同时，采用电荷控制输出刺激的强度，电路采用常见分立元件，电路结构较简单、成本低、可靠性高，不需要制作专用集成电路芯片实现方便快捷，可移植性好，通过简单地对分立元件的值进行修改，便可实现神经刺激器不同刺激功能。

主权项

一种无线电荷可控的神经刺激器，其特征在于，包括：天线线圈，电路部分，刺激电极阳极和刺激电极阴极，其中，所述电路部分包括：调谐电容，整流器，齐纳二极管，滤波电容，偏置电阻，阻断二极管，充电电阻，输出电容，单结晶体管；所述电路部分用于产生电刺激脉冲，再通过两个刺激电极阳极和阴极进行直接刺激，所述天线线圈从体外的发射线圈通过射频接收电磁能量，体外磁场具有6.78MHz的载波频率，天线线圈和调谐电容形成的谐振频率与磁场频率相匹配，产生8.8μH的电感，调谐电容为62pF；整流器使交流电压变为直流电压Vs；滤波电容通过整流器与调谐电容并联，使直流电压Vs进一步平滑；齐纳二极管与滤波电容并联，将直流电压钳位于齐纳击穿电压；直流电压Vs通过阻断二极管和充电电阻到输出电容，单结晶体管在输出电容的电压比直流电压Vs低的时候，保持在一个高阻抗或关断的状态；输出电容的充电速率取决于充电电阻和直流电压Vs，当充电电阻为27kΩ，输出电容为0.47μF和齐纳二极管的击穿电压为15V时，输出电容以12.69ms为时间常数最高充电到14V的电压，存储6.58μC的电荷，充电电流通过阳极和阴极和二者之间植入的组织；当体外磁场关闭时，滤波电容通过偏置电阻放电，放电的过程中直流电压Vs迅速降低到0，阻断二极管防止输出电容的电压提供电流，当直流电压Vs下降到低于输出电容的电压时，单结晶体管进入低阻状态，允许所有或大部分储存在输出电容的电荷通过单结晶体管，由阳极和阴极输出刺激到植入的组织，在脉冲的刺激过程中，阴极相对于阳极将具有负电压。