2.1.1体外刺激器设计方案

双极性神经刺激脉冲发生器的体外部分分为两个部分：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。

体外部分的设计应该满足如下几个要求：（1）简洁明了的操作界面。体内部分的许多参数都是可以通过体外部分设置的，所以一个简介明了的操作界面可以有效的减少操作人员的误操作可能，也可以让操作人员快速注意到重要数据防止数据被忽略。（2）方便携带。由于我们设计的数据传输方式是在比较近距离的范围内传输的，并且如果患者外出体外部分都是需要随身携带的。所以体外部分应该具有方便携带的特点。

2.1.2体内刺激器模块设计

体内部份由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四个部分组成。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[6]。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。

由于体内刺激模块需植入到人体内，因此体内刺激模块的设计需满足以下要求：

（1）系统的安全与可靠性。体内刺激模块作为整个植入式刺激器系统的核心，因此体内刺激模块能否安全可靠的工作将对我们的整个植入式刺激器是否能正常工作起到决定性的作用。（2）微型化。由于体内刺激模块需要植入到人体内，为了可以安全的将刺激器植入到人体内和尽量对患者造成小的伤害，我们在设计的时候应尽量缩小模块的尺寸。（3）超低功耗。由于受体积所限制，体内模块所携带的锂电池容量较小，即使可以通过无线充电补充电能，其电能相对整个系统所需要的电能相比任然较少。所以系统的功耗应尽量的减小，这样一方面可以延长电池充电的间隔另一方面低频率的充放电可以有效延长体内部分电池的寿命。（4）人体安全性。由于体内刺激模块是植入人体内部的，所以整个模块应确保不会对人体造成伤害，因此整个体内部份应该通过医学手段进行无害密封包裹之后再植入人体。