[发明专利]用于可植入装置的电路

说明书

相关申请

本申请要求2014年7月10日提交的美国临时申请No.62/022768的权益，通过引用将该美国临时申请的全部内容并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及可植入刺激器。

背景技术

通过电刺激调节身体内的易兴奋组织已经变成慢性致残性疾病患者的重要治疗方式，慢性致残性疾病包括慢性疼痛、运动发起和控制问题、不自主运动、血管机能不足、心率不齐等。有各种各样的治疗性体内电刺激技术能够治疗这些疾病。例如，可以使用装置向易兴奋组织输送刺激信号，记录生命体征，执行起搏或除颤操作，记录目标组织的动作电势活动，控制长效缓释型胶囊或药泵单元的药物释放，或者与听觉系统对接以进行听力辅助。通常，这样的装置利用皮下电池运行的可植入脉冲发生器(IPG)提供电源或其他电荷存储机制。

发明内容

在一个方面中，一些实施方式提供了一种用于受到无线供电的可植入装置的集成电路，所述装置用于植入患者体内，所述电路包括：耦合至受到无线供电的可植入装置上的一个或多个天线的射频(RF)到直流(DC)整流电路，所述整流电路被配置为：对在一个或多个天线处并通过电辐射耦合从外部控制器接收的输入RF信号进行整流；以及从输入RF信号提取DC电功率和配置数据；耦合至一个或多个电极的驱动电路，其被配置为：根据所提取的配置数据将刺激电流导引至每一个电极，以对患者体内的神经组织进行调节；以及连接至整流电路和驱动电路的逻辑控制电路，所述逻辑控制电路被配置为：单独使用所提取的DC电功率来生成用于驱动电路的电流；根据所提取的配置数据，设置每一个电极的极性状态信息；以及耦合至一个或多个电极的驱动电路，所述驱动电路包括电流镜并且被配置为：经由电流镜将刺激电流单独从所生成的电流导引至每一个电极，以调节患者体内的神经组织。

实施方式可以包括一个或多个下述特征。驱动电路可以包括：电流源数模电路(DAC)和电流吸收器(current sink)数模电路(DAC)，电流源DAC和电流吸收器DAC彼此互补，并且两者均经由电流镜镜像接至每一个电极，其中，刺激电流可以是由电流镜比确定的，并且其中配置数据可以包括电流镜比。电流镜比可以与电极的数量相等匹配。

驱动电路可以包括被配置为控制每一个电极的极性状态的开关组。驱动电路可以包括：可变分流电阻器，其适于在刺激电流刚刚结束时降低与其连接的电极上的纹波。

集成电路还可以包括：用于使与电极中的每者耦合的电容器的开始延迟的放电延迟定时器。

集成电路还可以包括：用于保持每一个电极的默认状态信息以及每一个电极的刺激电流的默认参数的通电复位(PoR)电路，所述PoR电路被配置为通过上升沿来触发并通过下降沿来关断。

集成电路还可以包括：一个或多个地址控制位，其可被配置为通过所提取的电功率进行无线供电的可植入装置的逻辑地址。集成电路还可以包括二极管桥。

整流电路可以耦合至受到无线供电的可植入装置上的差分天线。整流电路可以包括：用于从输入信号提取电功率和配置数据的幅度调制(AM)检测电路。

逻辑控制电路可以包括：用于基于所提取的配置数据来记录每一个电极的状态信息的状态机，所述配置数据包括每一个电极的极性设置。逻辑控制电路还可以被配置为在通信初始化脉冲持续期间设置每一个电极的极性状态。逻辑控制电路可以包括用于控制所生成的用于驱动电路的电流的持续时间的定时器电路。

附图说明

图1描绘了无线刺激系统的示例的高层级图。

图2描绘了无线刺激系统的示例的详图。

图3是示出无线刺激系统的操作的示例的流程图。

图4是示出无线可植入刺激器装置的示例的电路图。

图5是无线可植入刺激器装置的另一示例的电路图。

图6是示出无线可植入刺激器装置的控制和反馈功能的示例的块图。

图7是具有用于实施控制和反馈功能的部件的无线可植入刺激器装置的示例的示意图。

图8是极性路由开关网络的示例的示意图。

图9A是与无线可植入刺激器装置一起工作的示例性微波场刺激器(MFS)的图。

图9B是与无线可植入刺激器装置一起工作的另一示例性MFS的图。

图10是示例性MFS的详图。

图11是示出MFS向无线可植入刺激器装置发射极性设置信息的示例性过程的流程图。