專利名稱：微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能恢復(fù)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對包括人類在內(nèi)的脊椎動物的感覺、運(yùn)動和內(nèi)臟信號進(jìn)行檢測、激勵和再生的方法和裝置，尤其涉及一種微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能恢復(fù)方法及其裝置。
背景技術(shù)：
神經(jīng)的損傷與再生一直是神經(jīng)科學(xué)研究中的一項(xiàng)重要課題。真正意義上的神經(jīng)再生應(yīng)當(dāng)是中斷的神經(jīng)沿著近端和遠(yuǎn)端原定的通道、通過神經(jīng)細(xì)胞的分裂增殖或自動生長而實(shí)現(xiàn)神經(jīng)的再連通。最近，美國加州大學(xué)Irvine分校Anderson教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在利用人類神經(jīng)干細(xì)胞修復(fù)老鼠脊髓神經(jīng)損傷方面取得了進(jìn)展(《科學(xué)時報》2005年9月23日)。但是，該實(shí)驗(yàn)存在如下問題1)他們是在老鼠脊髓神經(jīng)損傷9天后才注入人類神經(jīng)干細(xì)胞。這里存在的一個問題是，脊髓受傷后多久注入干細(xì)胞進(jìn)行治療才是有效的——沒有人知道老鼠生命中的9天對應(yīng)到人類生命是多長時間。
2)4個月之后接受治療的老鼠才開始用后爪爬行，這段時間是否太長？3)研究者在喂養(yǎng)中控制了老鼠的免疫系統(tǒng)。而當(dāng)該療法用于人體時，也需要抑制一個人的免疫系統(tǒng)，這本身會帶來一些嚴(yán)重的問題。
其他實(shí)驗(yàn)還表明，對于損傷6個月以上的神經(jīng)束，采用干細(xì)胞方法進(jìn)行修復(fù)是無效的。所有這些表明，采用干細(xì)胞方法修復(fù)人類脊椎神經(jīng)損傷還有一個艱難的歷程。
綜上，現(xiàn)有技術(shù)是用生物學(xué)方法使受損神經(jīng)纖維從受損的一端生長到另一端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用微電子學(xué)方法修復(fù)受損脊椎神經(jīng)的方法及其裝置。
本發(fā)明所述方法采用以下技術(shù)方案一種用于對包括人類在內(nèi)的脊椎動物的感覺、運(yùn)動和內(nèi)臟信號進(jìn)行檢測和再生的微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法，包括下行神經(jīng)信道功能重建和上行神經(jīng)信道功能重建兩部分，下行神經(jīng)信道功能重建是在受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端施加下行神經(jīng)信號檢測電極，將檢測到的微弱神經(jīng)信號進(jìn)行放大、識別和提取，然后將提取出來的神經(jīng)信號輸出到下行激勵器，由該下行激勵器形成功能電刺激信號，再將其施加到下行信號刺激電極上，從而在遠(yuǎn)端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上重新產(chǎn)生生物神經(jīng)信號；上行神經(jīng)信道功能重建是在受損神經(jīng)束或神經(jīng)的遠(yuǎn)端施加上行神經(jīng)信號檢測電極，將檢測到的微弱神經(jīng)信號進(jìn)行放大、識別和提取，然后將提取出來的神經(jīng)信號輸出到上行激勵器，由該上行激勵器形成功能電刺激信號，再將其施加到上行刺激電極上，從而在近端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上重新產(chǎn)生生物神經(jīng)信號。
本發(fā)明所述的用于實(shí)施上述微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法的裝置，至少包括一路下行神經(jīng)信道功能重建支路和一路上行神經(jīng)信道功能重建支路；下行神經(jīng)信道功能重建支路包括用于檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端運(yùn)動神經(jīng)信號的下行近端檢測電極、下行神經(jīng)信號處理器、下行激勵器和用于向遠(yuǎn)端神經(jīng)束或神經(jīng)纖維實(shí)施功能電刺激的下行遠(yuǎn)端刺激電極；由下行近端檢測電極檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端運(yùn)動神經(jīng)信號經(jīng)下行處理器處理后，送入下行激勵器放大并形成功能電刺激信號，該功能電刺激信號被施加于下行遠(yuǎn)端刺激電極，從而在遠(yuǎn)端受損的運(yùn)動神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上再生出運(yùn)動神經(jīng)信號；上行神經(jīng)信道功能重建支路包括用于檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維神經(jīng)信號的上行遠(yuǎn)端檢測電極、上行神經(jīng)信號處理器、上行激勵器和用于向近端感覺神經(jīng)束或神經(jīng)纖維實(shí)施功能電刺激的上行近端刺激電極；由上行遠(yuǎn)端檢測電極檢測到受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的感覺神經(jīng)信號經(jīng)上行處理器處理后，送入上行激勵器放大并形成功能電刺激信號，該功能電刺激信號被施加于上行近端刺激電極從而在近端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上再生出感覺神經(jīng)信號。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明用檢測電極檢測出受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端(或遠(yuǎn)端)微弱的神經(jīng)電信號，再對信號進(jìn)行放大、識別和提取，控制產(chǎn)生功能電刺激信號，刺激遠(yuǎn)端(或近端)受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維，再生出相應(yīng)的生物神經(jīng)信號。因此，本發(fā)明是采用微電子方法去恢復(fù)受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的功能。而本發(fā)明所述裝置則是把受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維一端的神經(jīng)信號檢測出來，經(jīng)放大、濾波等信號處理后，再激勵另一端神經(jīng)、再生出同樣的生物神經(jīng)信號，從而，實(shí)現(xiàn)微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道橋接與神經(jīng)功能恢復(fù)，即本發(fā)明實(shí)現(xiàn)外圍和脊髓損傷后神經(jīng)信道橋接，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)功能重建。譬如，①使脊髓損傷導(dǎo)致癱瘓的病人排尿、排便失禁可實(shí)現(xiàn)自主控制。②使下肢癱瘓病人擺脫輪椅，下肢運(yùn)動實(shí)現(xiàn)可自主控制，最終實(shí)現(xiàn)可自主行走。


圖1是本發(fā)明神經(jīng)信號微電子再生系統(tǒng)功能框圖。
圖2是本發(fā)明電極系統(tǒng)圖。
圖3是本發(fā)明放大電路示意圖。
圖4是本發(fā)明濾波器實(shí)施例電路圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1一種用于對包括人類在內(nèi)的脊椎動物的感覺、運(yùn)動和內(nèi)臟信號進(jìn)行檢測和再生的微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法，包括下行神經(jīng)信道功能重建和上行神經(jīng)信道功能重建，下行神經(jīng)信道功能重建是在受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端施加下行神經(jīng)信號檢測電極，將檢測到的微弱神經(jīng)信號進(jìn)行放大、識別和提取，然后將提取出來的神經(jīng)信號輸出到下行激勵器，由該下行激勵器形成功能電刺激信號，再將其施加到下行信號刺激電極上，從而在遠(yuǎn)端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上重新產(chǎn)生生物神經(jīng)信號；上行神經(jīng)信道功能重建是在受損神經(jīng)束或神經(jīng)的遠(yuǎn)端施加上行神經(jīng)信號檢測電極，將檢測到的微弱神經(jīng)信號進(jìn)行放大、識別和提取，然后將提取出來的神經(jīng)信號輸出到上行激勵器，由該上行激勵器形成功能電刺激信號，再將其施加到上行刺激電極上，從而在近端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上重新產(chǎn)生生物神經(jīng)信號。
本實(shí)施例使下行檢測電極檢測到的神經(jīng)信號經(jīng)過下行切換開關(guān)陣列后再進(jìn)行放大和處理，由上述下行激勵器形成的功能電刺激信號經(jīng)過另一下行切換開關(guān)陣列后再施加到信號刺激電極上，該下行切換開關(guān)用于切換因神經(jīng)受損而發(fā)生位錯的神經(jīng)束或神經(jīng)纖維；本實(shí)施例還使施加于受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維遠(yuǎn)端的上行神經(jīng)信號檢測電極檢測到的神經(jīng)信號經(jīng)過上行切換開關(guān)陣列后再進(jìn)行放大和處理，由上述上行激勵器形成的功能電刺激信號經(jīng)過另一上行切換開關(guān)陣列后再施加到上行信號刺激電極上，該切換上行開關(guān)用于對接因神經(jīng)受損而發(fā)生位錯的神經(jīng)束或神經(jīng)纖維。
實(shí)施例2本實(shí)施例是一種用于實(shí)施上述微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法的裝置，至少包括一路下行神經(jīng)信道功能重建支路1和一路上行神經(jīng)信道功能重建支路2，即可以是多路下行神經(jīng)信道功能重建支路1和多路上行神經(jīng)信道功能重建支路2，例如可根據(jù)需要選擇2路、4路或8路等，上述下行神經(jīng)信道功能重建支路包括用于檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端運(yùn)動神經(jīng)信號的下行近端檢測電極11、下行神經(jīng)信號放大器12、下行神經(jīng)信號處理器13、下行激勵器14和用于向遠(yuǎn)端神經(jīng)束或神經(jīng)纖維實(shí)施功能電刺激的下行遠(yuǎn)端刺激電極15，由下行近端檢測電極11檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端運(yùn)動神經(jīng)信號經(jīng)下行放大器12放大和下行處理器13處理后，送入下行激勵器14放大并形成功能電刺激信號，該功能電刺激信號被施加于下行遠(yuǎn)端刺激電極15，從而在遠(yuǎn)端受損的運(yùn)動神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上再生出運(yùn)動神經(jīng)信號；上行神經(jīng)信道功能重建支路2包括用于檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維神經(jīng)信號的上行遠(yuǎn)端檢測電極21、上行神經(jīng)信號放大器22、上行神經(jīng)信號處理器23、上行激勵器24和用于向近端感覺神經(jīng)束或神經(jīng)纖維實(shí)施功能電刺激的上行近端刺激電極25，由上行遠(yuǎn)端檢測電極21檢測到受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的感覺神經(jīng)信號經(jīng)上行放大器22放大和上行處理器23處理后，送入上行激勵器24放大并形成功能電刺激信號，該功能電刺激信號被施加于上行近端刺激電極25從而在近端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上再生出感覺神經(jīng)信號。
上述下行近端檢測電極11及上行近端刺激電極25采用接觸點(diǎn)陣列電極，具體可采用卡膚電極，在下行近端檢測電極11與下行神經(jīng)信號放大器12的輸入端之間以及在上行激勵器24的輸出端與上行近端刺激電極25之間設(shè)有第一切換開關(guān)陣列，在該第一切換開關(guān)陣列上分別有用于連接下行近端檢測電極11與下行神經(jīng)信號放大器12的輸入端的開關(guān)16和用于連接上行激勵器24的輸出端與上行近端刺激電極25的開關(guān)27；上行遠(yuǎn)端檢測電極21及下行遠(yuǎn)端刺激電極15采用接觸點(diǎn)陣列電極，在上行遠(yuǎn)端檢測電極21與上行神經(jīng)信號放大器22的輸入端之間以及在下行激勵器14的輸出端與下行遠(yuǎn)端刺激電極15之間設(shè)有第二切換開關(guān)陣列，在該第二切換開關(guān)陣列上分別有用于連接上行遠(yuǎn)端檢測電極21與上行神經(jīng)信號放大器22的輸入端的開關(guān)26和用于連接下行激勵器14的輸出端與下行遠(yuǎn)端刺激電極15的開關(guān)17，切換開關(guān)陣列的作用是根據(jù)兩個電極接觸點(diǎn)陣列與受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維兩個端頭的接觸情況，改變各電極的作用和連接關(guān)系，達(dá)到中斷了的不同神經(jīng)信道的正確互連；上述神經(jīng)信號處理器3的作用主要是識別和提取神經(jīng)信號，它包括有源低通濾波器，該有源低通濾波器包括一個RC網(wǎng)絡(luò)和一個運(yùn)算放大器電路31，經(jīng)放大器2放大后的神經(jīng)信號經(jīng)過第二、第三電阻R2、R3輸出至運(yùn)算放大器電路31的同相輸入端，在運(yùn)算放大器電路31的同相輸入端上連接有第一電容C1并通過第一電容C1接地，在第二、第三電阻R2、R3的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器電路31輸出端上并聯(lián)連接有電容C2，在運(yùn)算放大器電路31的反相輸入端上連接有第一電阻R1并通過第一電阻R1接地，在運(yùn)算放大器電路31的反相輸入端與輸出端上并聯(lián)連接有電阻Rf。
上述下行神經(jīng)信號放大器12或上行神經(jīng)信號放大器22均包括第一、第二放大器1221、1222或2221、2222和加法器1223或2223，第一、第二放大器1221、1222或2221、2222的輸出端與加法器1223或2223的輸入端連接，加法器1223或2223的輸出端作為下行神經(jīng)信號放大器12或上行神經(jīng)信號放大器22的輸出端；檢測電極11或21采用卡膚式神經(jīng)電極，卡膚式神經(jīng)電極上的位于同一直線上的三個電極觸點(diǎn)中的中間觸點(diǎn)與上述第一、第二放大器1221、1222或2221、2222的反相輸入端連接，其余兩電極觸點(diǎn)分別與第一、第二放大器1221、1222或2221、2222的同相輸入端連接。神經(jīng)信號放大器的作用是將電極檢測到的微弱信號放大到后續(xù)電路可以進(jìn)一步處理的電壓幅度。
在本實(shí)施例中，無論是檢測電極還是刺激電極都由相同的排成一行的三個接觸點(diǎn)組成。當(dāng)用作檢測電極時，三個接觸點(diǎn)可構(gòu)成文獻(xiàn)中給出的三電極系統(tǒng)。當(dāng)用作刺激電極時，可選取三個接觸點(diǎn)中的兩個，例如外邊兩個構(gòu)成差動刺激系統(tǒng)。它們的作用是根據(jù)兩個電極接觸點(diǎn)陣列與受損神電極25的接觸點(diǎn)與更多支路的電極的接觸點(diǎn)構(gòu)成近端神經(jīng)電極接觸點(diǎn)陣列。陣列中三個一組形成的一行接觸點(diǎn)既可以用作神經(jīng)信號檢測，也可以用作神經(jīng)信號刺激。這取決于它們在應(yīng)用中所接觸神經(jīng)束的部分是運(yùn)動還是感覺神經(jīng)纖維。
此外，本發(fā)明還涉及到(1)神經(jīng)信號放大神經(jīng)信號源本身是高內(nèi)阻的微弱信號源。通過檢測電極獲得的電壓幅度在微伏量級。同時，高內(nèi)阻神經(jīng)信號源本身由于生物體內(nèi)的各種生理活動具有相當(dāng)大的噪聲和擾動。這個問題可以通過設(shè)計高靈敏度、低噪聲的放大器得以解決。鑒于神經(jīng)信號的低頻性質(zhì)(400～4000Hz)，所以有希望設(shè)計出高靈敏度的放大器。我們已經(jīng)采用0.6μm CMOS工藝設(shè)計了一種1.8V電源高增益甚低功耗生物醫(yī)學(xué)用CMOS運(yùn)算放大器，開環(huán)增益70.6dB，增益帶寬積3.42MHz，功耗小于20μW。然而，由于神經(jīng)信號的頻譜集中在低頻，這里有源半導(dǎo)體器件特別是CMOS器件的1/f噪聲電平很高，高靈敏度、低噪聲神經(jīng)信號前置放大器的設(shè)計仍是富有挑戰(zhàn)性的課題。(2)生物電信號處理當(dāng)反映生理變化的信號通過電極檢測并以電信號表達(dá)之后，進(jìn)一步的處理問題就屬于電信號的處理問題。這一方面有足夠多的方法、技術(shù)和電路。僅就中樞神經(jīng)信號的有源再生而言，可以通過插入模數(shù)變換、數(shù)字信號處理和數(shù)模變換的處理方法。但為了簡化電路，減小電路功耗，本發(fā)明首推信號放大加濾波的傳統(tǒng)的模擬信號處理方法。(3)產(chǎn)生神經(jīng)大幅度功能電刺激信號的FES信號發(fā)生電路的功能是輸出足夠大的電流和電壓。考慮到刺激電極與神經(jīng)組織組成的二端口網(wǎng)絡(luò)輸入電阻的不確定性，可采用恒流刺激的形式。
權(quán)利要求
1.一種用于對包括人類在內(nèi)的脊椎動物的感覺、運(yùn)動和內(nèi)臟信號進(jìn)行檢測和再生的微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法，其特征在于包括下行神經(jīng)信道功能重建和上行神經(jīng)信道功能重建兩部分；下行神經(jīng)信道功能重建是在受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端施加下行神經(jīng)信號檢測電極，將檢測到的微弱神經(jīng)信號進(jìn)行放大和識別等處理，然后輸出到下行激勵器，由該下行激勵器形成功能電刺激信號，再將其施加到下行信號刺激電極上，從而在遠(yuǎn)端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上重新產(chǎn)生生物神經(jīng)信號；上行神經(jīng)信道功能重建是在受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的遠(yuǎn)端施加上行神經(jīng)信號檢測電極，將檢測到的微弱神經(jīng)信號進(jìn)行放大和識別等處理，然后輸出到上行激勵器，由該上行激勵器形成功能電刺激信號，再將其施加到上行刺激電極上，從而在近端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上重新產(chǎn)生生物神經(jīng)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法，其特征在于使下行檢測電極檢測到的神經(jīng)信號經(jīng)過下行切換開關(guān)陣列后再進(jìn)行放大等處理，由上述下行激勵器形成的功能電刺激信號經(jīng)過另一下行切換開關(guān)陣列后再施加到信號刺激電極上，該下行切換開關(guān)用于切換因神經(jīng)受損而發(fā)生位錯的神經(jīng)束或神經(jīng)纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法，其特征在于使施加于受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維遠(yuǎn)端的上行神經(jīng)信號檢測電極檢測到的神經(jīng)信號經(jīng)過上行切換開關(guān)陣列后再進(jìn)行放大等處理，由上述上行激勵器形成的功能電刺激信號經(jīng)過另一上行切換開關(guān)陣列后再施加到上行信號刺激電極上，該切換上行開關(guān)用于切換因神經(jīng)受損而發(fā)生位錯的神經(jīng)束或神經(jīng)纖維。
4.一種用于實(shí)施權(quán)利要求1所述微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能重建方法的裝置，其特征在于至少包括一路下行神經(jīng)信道功能重建支路(1)和一路上行神經(jīng)信道功能重建支路(2)，下行神經(jīng)信道功能重建支路包括用于檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端運(yùn)動神經(jīng)信號的下行近端檢測電極(11)、下行神經(jīng)信號放大器(12)、下行神經(jīng)信號處理器(13)、下行激勵器(14)和用于向遠(yuǎn)端神經(jīng)束或神經(jīng)纖維實(shí)施功能電刺激的下行遠(yuǎn)端刺激電極(15)，由下行近端檢測電極(11)檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端運(yùn)動神經(jīng)信號經(jīng)下行放大器(12)放大和下行處理器(13)處理后，送入下行激勵器(14)放大并形成功能電刺激信號，該功能電刺激信號被施加于下行遠(yuǎn)端刺激電極(15)，從而在遠(yuǎn)端受損的運(yùn)動神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上再生出運(yùn)動神經(jīng)信號；上行神經(jīng)信道功能重建支路(2)包括用于檢測受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維神經(jīng)信號的上行遠(yuǎn)端檢測電極(21)、上行神經(jīng)信號放大器(22)、上行神經(jīng)信號處理器(23)、上行激勵器(24)和用于向近端感覺神經(jīng)束或神經(jīng)纖維實(shí)施功能電刺激的上行近端刺激電極(25)，由上行遠(yuǎn)端檢測電極(21)檢測到受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的感覺神經(jīng)信號經(jīng)上行放大器(22)放大和上行處理器(23)處理后，送入上行激勵器(24)放大并形成功能電刺激信號，該功能電刺激信號被施加于上行近端刺激電極(25)從而在近端受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維上再生出感覺神經(jīng)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，下行近端檢測電極(11)及上行近端刺激電極(25)采用接觸點(diǎn)陣列電極，在下行近端檢測電極(11)與下行神經(jīng)信號放大器(12)的輸入端之間以及在上行激勵器(24)的輸出端與上行近端刺激電極(25)之間設(shè)有第一切換開關(guān)陣列，在該第一切換開關(guān)陣列上分別有用于連接下行近端檢測電極(11)與下行神經(jīng)信號放大器(12)的輸入端的開關(guān)(16)和用于連接上行激勵器(24)的輸出端與上行近端刺激電極(25)的開關(guān)(27)；上行遠(yuǎn)端檢測電極(21)及下行遠(yuǎn)端刺激電極(15)采用接觸點(diǎn)陣列電極，在上行遠(yuǎn)端檢測電極(21)與上行神經(jīng)信號放大器(22)的輸入端之間以及在下行激勵器(14)的輸出端與下行遠(yuǎn)端刺激電極(15)之間設(shè)有第二切換開關(guān)陣列，在該第二切換開關(guān)陣列上分別有用于連接上行遠(yuǎn)端檢測電極(21)與上行神經(jīng)信號放大器(22)的輸入端的開關(guān)(26)和用于連接下行激勵器(14)的輸出端與下行遠(yuǎn)端刺激電極(15)的開關(guān)(17)
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于神經(jīng)信號處理器(3)包括有源低通濾波器(31)，該有源低通濾波器包括一個RC網(wǎng)絡(luò)和一個運(yùn)算放大器電路(31)，經(jīng)放大器(2)放大后的神經(jīng)信號經(jīng)過第二、第三電阻(R2、R3)輸出至運(yùn)算放大器電路(31)的同相輸入端，在運(yùn)算放大器電路(31)的同相輸入端上連接有第一電容(C1)并通過第一電容(C1)接地，在第二、第三電阻(R2、R3)的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器電路(31)輸出端上并聯(lián)連接有電容(C2)，在運(yùn)算放大器電路(31)的反相輸入端上連接有第一電阻(R1)并通過第一電阻(R1)接地，在運(yùn)算放大器電路(31)的反相輸入端與輸出端上并聯(lián)連接有電阻(Rf)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于下行神經(jīng)信號放大器(12)或上行神經(jīng)信號放大器(22)均包括第一、第二放大器(1221、1222或2221、2222)和加法器(1223或2223)，第一、第二放大器(1221、1222或2221、2222)的輸出端與加法器(1223或2223)的輸入端連接，加法器(1223或2223)的輸出端作為下行神經(jīng)信號放大器(12)或上行神經(jīng)信號放大器(22)的輸出端，檢測電極(11或21)采用卡膚式神經(jīng)電極，卡膚式神經(jīng)電極上的位于同一直線上的三個電極觸點(diǎn)中的中間觸點(diǎn)與上述第一、第二放大器(1221、1222或2221、2222)的反相輸入端連接，其余兩電極觸點(diǎn)分別與第一、第二放大器(1221、1222或2221、2222)的同相輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對包括人類在內(nèi)的脊椎動物的感覺、運(yùn)動和內(nèi)臟信號進(jìn)行檢測、激勵和再生的方法和裝置，尤其涉及一種微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道功能恢復(fù)方法及其裝置。它包括下行神經(jīng)信道功能重建和上行神經(jīng)信道功能重建兩部分，用檢測電極檢測出受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的近端(或遠(yuǎn)端)微弱的神經(jīng)電信號，再對信號進(jìn)行放大、識別和提取，控制產(chǎn)生功能電刺激信號，刺激遠(yuǎn)端(或近端)受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維，再生出相應(yīng)的生物神經(jīng)信號，它實(shí)現(xiàn)采用微電子方法去恢復(fù)受損神經(jīng)束或神經(jīng)纖維的功能。而本發(fā)明所述裝置實(shí)現(xiàn)微電子系統(tǒng)輔助神經(jīng)信道橋接與神經(jīng)功能恢復(fù)，即實(shí)現(xiàn)外圍和脊髓損傷后神經(jīng)信道橋接和功能重建。
文檔編號A61N1/00GK1810203SQ20051013554
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者王志功, 顧曉松, 呂曉迎 申請人:東南大學(xué), 南通大學(xué)