[发明专利]一种电子耳蜗调试平台体内系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息及医疗器械领域，特别是关于一种电子耳蜗调试平台体内系统。

背景技术

电子耳蜗又称人工耳蜗，是目前唯一能够帮助重度聋和全聋患者恢复听力的装置。通过言语处理算法，电子耳蜗将语音信号转换为电刺激并直接作用于听神经纤维，使患者产生与正常人耳相似的神经发放模式，从而形成听觉。目前国内临床上使用的电子耳蜗产品均来自于国外，其言语处理算法不能满足汉语的识别要求，开发适合汉语特点的言语处理算法需要在电子耳蜗调试平台上进行。电子耳蜗调试平台由体外系统和体内系统组成，其中，体外系统接收语音信号，并运行言语处理算法将其编码为电刺激参数，该参数经过调制后传输到发射线圈两端，并通过无线耦合的方式传输到体内系统，体内系统对调制后的电刺激参数进行解调，解调后的结果经过解码处理，控制刺激生成电路在相应电极上输出特定幅度和脉宽的刺激电流。

现有技术公开了一种电子耳蜗的内植装置，该装置包含射频收发器、与该射频收发器连接的解码刺激器以及与该解码刺激器连接的22～24导刺激电极和至少两个回路电极，上述技术能够对耳蜗形成有效的刺激回路，但是由于解码刺激器的解码协议单一，无法与新的言语处理算法相兼容，并不能够对新的言语处理算法进行调试和评估。现有技术还公开了运用多分辨率电流源和灵活数据编码方案的电子耳蜗，提供了一个可编程的电子耳蜗系统，包括一个数据解码器、一个模式检测器、一个数据分配器、一个时间控制器、一个电极选择器以及两个或者多个电流源，还同时提供了支持多电流源的数据编码方案。上述技术能够产生任意的刺激波形，支持灵活的刺激模式。但是该技术仅仅能够根据交替采样策略（CIS）配置编码刺激数据，无法与新的言语处理算法相匹配。而且，该技术所提供的刺激编码方案，需要在命令帧和数据帧的共同作用下实现刺激电流的配置，编程过程较为复杂。另外，该技术需要时间控制器电路，电路结构相对复杂。

综上所述，现有技术中的电子耳蜗调试平台体内系统主要存在以下问题：（1）解码刺激器中的解码协议单一，无法对新的言语处理算法进行评价；（2）刺激编码方案较为复杂，不利于进行刺激电流的调试；（3）需要单独的时钟控制器，电路结构较为复杂。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种电路结构简单、便于刺激电流调试，并且能够与新的言语处理算法相兼容的电子耳蜗调试平台体内系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电子耳蜗调试平台体内系统，其特征在于：它包括一接收线圈、一解调电路、一单片机、一可编程电流源、一开关阵列、一电压管理电路和若干刺激电极；所述接收线圈的输入端通过射频耦合接收体外系统或体外机发射的已调制的电刺激参数信号，所述接收线圈的输出端连接所述解调电路的输入端；所述解调电路的输出端分别连接所述单片机的外部中断引脚和数据写入引脚，所述解调电路用于对接收的已调制的电刺激参数信号进行解调，解调出编码后的电刺激参数，并将其发送到所述单片机；所述单片机的其中一输出端通过SPI接口连接所述可编程电流源的输入端，所述单片机的另一输出端通过I2C接口连接所述开关阵列的输入端；所述单片机包括一解码单元、一可编程电流源控制单元和一开关阵列控制单元；所述解码单元用于从所述数据写入引脚中获取电刺激参数，并将电刺激参数进行处理生成电流幅度参数和刺激电极参数，所述解码单元将电流幅度参数发送至所述可编程电流源控制单元，所述可编程电流源控制单元向所述可编程电流源写入电流控制参数，用于控制所述可编程电流源输出刺激电流，所述开关阵列控制单元向所述开关阵列写入电极选择参数，用于控制开关阵列选择刺激电极，并且所述可编程电流源控制单元和开关阵列控制单元根据外部中断分别对所述可编程电流源和开关阵列的导通和闭合进行控制，实现对电流脉宽的控制；所述开关阵列的输出端并联连接所述若干刺激电极，根据所述单片机输出的电极选择参数打开相应的通道，使所述可编程电流源输出的电流输出到相应的刺激电极；所述电压管理电路的输出端分别连接所述解调电路、单片机、可编程电流源和开关阵列进行供电。

所述解调电路包括包络检波电路和比较器电路，所述包络检波电路用于从所述接收线圈上接收的已调制信号中提取出包络信号，所述比较器电路用于将包络信号整理为数字信号，其中所述包络检波电路的输入端连接所述接收线圈的输出端，所述包络检波电路的输出端连接所述比较器电路的输入端，所述比较器电路的输出端分别连接所述单片机的外部中断引脚和数据写入引脚。