1.2神经刺激器的国内外研究现状

1.3植入式神经刺激器的现状分析

1.4论文的主要研究内容

本论文研究的是双极性神经刺激脉冲发生器系统的设计，主要从神经刺激模块和无线通信模块这两个部分来介绍整体系统。

论文总共分七个部分。首先是绪论，绪论主要介绍了双极性神经刺激脉冲发生器的背景，研究目的及意义，简要分析现阶段神经刺激器所存在的问题，然后由此引出了双极性神经刺激脉冲发生器的设计。

第二部分分析了双极性神经刺激脉冲发生器系统整体设计方案。通过对比分析选取了刺激脉冲波形，然后介绍了低功耗的微处理器MSP430FR5969功能以及其一部分外设，并针对所需达到的要求给出对应的软件和硬件设计，然后对双极性脉冲发生电路模型进行了具体分析并给出设计方案，对数据采集模块进行了具体分析并给出了相应的软硬件设计方案。此外还对系统电源模块做了具体设计与分析。通过对双极性神经刺激脉冲发生器的体内模块和体外模块这两部分并结合无线数据传输进行分析。

第三部分分析了无线通信模块的方案设计。首先分析了各种通信技术并通过对比最终选择了蓝牙技术作为我们数据传输的解决方案，然后通过分析选择了LM07蓝牙模块作为本设计的蓝牙模块并对该模块做了简单介绍，然后介绍了在异步串行通信协议下体内与体外的无线通信方案。

第四部分是双极性神经刺激脉冲发生器的软件部分。介绍了系统工作的时间分配和各个模块的程序分析。

第五部分系统进行实物验证。双极性神经刺激脉冲发生器进行了系统测试。第六部分是动物实验。我们使用将双极性神经刺激脉冲发生器应用于动物实验并取得了预期的效果第七部分分析总结本次设计。介绍了本设计的优点和创新点，并根据在设计过程中所遇到的不足之处为下一步的研究工作指出方向。

第二章双极性神经刺激脉冲发生器的设计方案

2.1双极性神经刺激脉冲发生器

当人体内有疾病发作时，其疾病发作部位的神经或肌电信号是不正常的。这时候本设计的双极性神经刺激脉冲发生器通过对发病部位的信号采集并检测，当检测到疾病发作时就会触发刺激脉冲的产生，促使发病部位恢复到正常状态。并且我们可以通过对脉冲刺激效果进行实时检测，通过对反馈效果进行分析预判断，可以对刺激脉冲的幅度、频率和占空比进行实时修改。

双极性神经刺激脉冲发生器系统由两部分组成：体外部分和体内部分。系统框图如图2-1所示。体外部分在人体的外部，体外部分分为上位机软件和体外信号发射与接收装置。上位机软件的功能是可以在手机或者电脑端，通过一个APP来接受体内神经刺激器的数据用以来了解神经刺激器的工作状态并且可以调控体内神经刺激器的工作状态。体外信号发射与接收装置的功能是把接收到的数据传送到上位机，并且把上位机发送的数据通过无线通信发送给体内接收机。体内部分在人体的内部，体内部份则分为体内体内信号发射与接收装置、体内刺激脉冲发生器、刺激电极和温度传感器。体内信号发射与接收装置的功能是把体内模块的数据发送到体外信号发射与接收装置例如体内模块的温度、刺激脉冲的频率、幅度、占空比等。并且体内信号发射与接收装置将体外发射与接收装置发送的指令接收到并传送给脉冲发生器上的超低功耗微处理器，来调控制体内模块的工作状态。体内脉冲发生器的主体是超低功耗的微处理器、升压电路和H-桥。用超低功耗微处理器产生2路PWM波，经过电压提升、电流源和H-桥电路输出所需的双极性刺激脉冲。刺激电极的功能是将刺激脉冲作用于病灶，这样我们可以将刺激器模块植入到人体内适合放置刺激器模块的地方而不必要直接植入到发病部位。温度传感器的功能是采集体内模块的温度，并将数据传送到超低功耗微处理器中。因为当模块工作时，有可能会产生过高的温度，这时候会让患者不舒服或者有可能造成体内局部位置温度过高从而对患者造成伤害。