通过创新的混合信号电子接口,提高电刺激有效性和多功能性,用于非侵入性皮肤外监测应用
Alessandro Zompanti1, Davide Ciarrocchi1, Simone Grasso2
1Research Unit of Electronics for Sensor Systems, Department of Engineering, University Campus Bio-Medico di Roma, 00128 Rome, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
这项研究开发了一种多功能电子接口,用于精确的电流刺激. 该设备可为药物输送和生物传感等应用程序提供定制的电流脉冲,确保患者的安全.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗器械 医疗器械
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 电刺激对于各种医疗应用至关重要,包括康复,疼痛管理和生物感知.
- 由于其安全性,稳定性和在组织刺激中可重复性的原因,人们更喜欢恒流刺激器.
- 现有的设备往往缺乏灵活性,无法精确控制刺激参数.
研究的目的:
- 设计,构建和验证混合信号电子接口,用于生成可定制的电流脉冲.
- 创建一个高压电流刺激器,专门用于离子泳和透皮监测.
- 通过实时电流控制和短路预防,确保患者的安全.
主要方法:
- 开发一种由微控制器 (μC) 控制的混合信号电子接口.
- 实施一种高压电流刺激器,能够发送单相和双相脉冲.
- 在模拟环境中测试系统,以评估性能和安全特性.
主要成果:
- 该设备成功地产生了具有可调振幅 (0.1-10 mA),频率 (高达100 kHz) 和功率周期的电流脉冲.
- 在最低的强度设置下,达到大约10%的最大误差.
- 证明了120V的高电压合规性,适合用于电离泳.
结论:
- 开发的电子接口可以精确控制电流刺激参数.
- 该系统是通过皮肤监测和药物输送应用程序的有效和安全.
- 这项技术提升了用于生物医学的电刺激设备的功能.
