20、植入式刺激器架构与前端电路解析

植入式刺激器架构与前端电路解析

1. 刺激发生器架构概述

尽管植入式刺激器的应用差异较大，但这些差异主要体现在电极尺寸、配置、位置以及刺激模式、频率和波形上。而刺激发生器的架构及其背后的电路却颇为相似，这些电路的主要职责是以安全、高效、可编程且精确控制的方式，将来自植入式或外部电池形式的能量存储装置的电能输送到可兴奋组织。

1.1 通用刺激生成系统框图

通用刺激生成系统包含外部和植入式单元，部分模块可集成在一个或多个专用集成电路（ASIC）上。能量源可以是植入式的高能量密度一次电池或可充电电池，在感应供电设备中，能量源也可置于体外。这通常取决于刺激器的总功耗以及植入设备在人体中的指定解剖位置。

设备类型	能量源	原因
起搏器和植入式心脏复律除颤器（ICD）	植入式一次电池	通道数量和刺激率相对较低，胸部有足够空间植入火柴盒大小的设备
人工耳蜗	外部可充电电池，通过感应供电	需驱动多达30个刺激电极，每秒产生数千个脉冲，功耗高且尺寸受限

1.2 各模块功能

• 电源管理模块 ：包括整流器、DC - DC转换器、电压调节器和上电复位（POR）电