[实用新型]脑深部信号放大电路、脑深部信号放大器和神经刺激系统

说明书

本申请提供了一种脑深部信号放大电路、脑深部信号放大器和神经刺激系统，所述脑深部信号放大电路包括低噪声放大器、带隙基准电路、带通滤波电路、第二运算放大器、第三电阻和第四电阻以及第一电容和第二电容；所述低噪声放大器的第一输入端通过所述第一电容接入第一脑深部信号，所述低噪声放大器的第二输入端通过所述第二电容接入第二脑深部信号；所述带隙基准电路用于提供预设电压，所述带通滤波电路用于对所述第一脑深部信号和所述第二脑深部信号进行滤波；所述第二运算放大器的输出端通过所述第四电阻连接至所述第二运算放大器的反相输入端。该脑深部信号放大电路功耗较低，适用于小型化的植入式医疗设备。

技术领域

本申请涉及植入式神经刺激系统的技术领域，尤其涉及脑深部信号放大电路、脑深部信号放大器和植入式神经刺激系统。

背景技术

神经调控的控制方式分为开环控制和闭环控制。现有的神经调控主要是开环控制，即专家凭经验预先设定刺激参数。开环控制的神经调控的调控参数不考虑调控部位的反馈，无论脑疾病有无发病或者状态如何改变，刺激参数都保持不变，这就可能会由于过度刺激而给患者带来不良影响。

基于闭环控制的神经调控的调控参数考虑调控部位的反馈信号，包括神经调控时间的长短和调控电流的强弱。基于闭环控制的神经调控其首要问题在于脑电信号的采集，而深部脑电信号幅度一般只有几十微伏，必须经过低噪声放大后才能采集到准确信号。而现有低噪声放大器电流大、体积大，不利于植入式医疗设备的小型化。因此亟需设计一种低功耗、适合与神经刺激芯片集成的包含低噪声放大器的脑深部信号放大电路。

发明内容

本申请的目的在于提供脑深部信号放大电路、脑深部信号放大器和植入式神经刺激系统，利用脑深部信号放大电路可以放大脑深部信号，整个脑深部信号放大电路功耗较低，可以将其应用于小型化的植入式医疗设备。

本申请的目的采用以下技术方案实现：

第一方面，本申请提供了一种脑深部信号放大电路，所述脑深部信号放大电路包括低噪声放大器、带隙基准电路、带通滤波电路、第二运算放大器、第三电阻和第四电阻以及第一电容和第二电容；所述低噪声放大器的第一输入端通过所述第一电容接入第一脑深部信号，所述低噪声放大器的第二输入端通过所述第二电容接入第二脑深部信号，所述第一脑深部信号和所述第二脑深部信号是差分信号，所述低噪声放大器的第一输出端和第二输出端分别连接至所述带通滤波电路的第一输入端和第二输入端；所述带隙基准电路用于提供预设电压，所述带隙基准电路的输出端分别连接至所述带通滤波电路的第三输入端和所述第二运算放大器的同相输入端；所述带通滤波电路用于对所述第一脑深部信号和所述第二脑深部信号进行滤波，所述带通滤波电路的输出端通过所述第三电阻连接至所述第二运算放大器的反相输入端；所述第二运算放大器的输出端通过所述第四电阻连接至所述第二运算放大器的反相输入端。该技术方案的有益效果在于，一方面，第一电容和第二电容可以隔离直流电压，使得第一脑深部信号和第二脑深部信号不受极化电压的影响，且第一脑深部信号和第二脑深部信号可以作为差分信号输入至低噪声放大器，在放大脑深部信号的同时减少信号干扰；一方面，通过设置带通滤波电路，可以对放大后的脑深部信号进行滤波，截取实际应用中所需的特定频率范围的脑深部信号，一般而言，实际应用中较为关注频率范围为1Hz至100Hz的脑深部信号；一方面，可以利用带隙基准电路提供预设电压，使得预设电压几乎不受电源电压、温度的影响；另一方面，可以利用第三电阻、第四电阻以及第二运算放大器设置一定的放大倍数，进一步放大脑深部信号。

综上所述，可以利用脑深部信号放大电路放大脑深部信号，整个脑深部信号放大电路功耗较低，可以将其应用于小型化的植入式医疗设备。