روشی جدید برای طراحی ریزتحریک کننده های عصبی ایمن

توسعه و پیشرفت ادوات قابل کاشت پزشکی در سال های اخیر، نقش بزرگی در درمان بیماری ها و ناتوانی ها داشته است. پروتز شنوایی، ضربان ساز قلب و پروتز چشمی ازجمله ادوات قابل کاشتی هستند که در سال های اخیر پیشرفت فراوانی داشته اند. تحریک الکتریکی عملکردی (FES) یا تحریک عصبی عملکردی (FNS)، هدف مشترک این ادوات برای بازگرداندن قابلیت ازدست رفته ی بافت های آسیب دیده است. تحریک الکتریکی بر پایه تزریق بار به بافت، استخراج پتانسیل های عمل و برانگیختگی پاسخ های عصبی استوار است.یکی از مهم ترین ملزومات یک تحریک ایمن، تحریک بار متعادل است. در این پژوهش، یک تکنیک جدید برای دست یابی به تعادل بار در تحریک الکتریکی عملکردی پیشنهاد شده که بر پایه شکل موج دوفازه نامتعادل است. در این روش مقدار ولتاژ الکترود و خروج یا عدم خروج آن از بازه ی ایمن به عنوان معیاری برای تنظیم مقدار جریان تزریقی فاز بعد استفاده می شود. این روش بر روی یک ریزتحریک کننده ی رایج اعمال شده است. نتایج شبیه سازی ها در تکنولوژی mmCMOS HV 18/0، قابلیت تحقق و کم توان بودن این روش را تایید می کنند. توان مصرفی مدار متعادل سازی بار در حدود μW 517/2 است که حدود 4/3% توان مصرفی کل سیستم تحریک کننده را شامل می شود.