一个活跃的微通道神经接口用于植入式电刺激和记录

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 周围神经接口对于神经修饰和神经调节至关重要.
• 现有的接口往往缺乏选择性,并发控制和小型化,以便长期植入.

研究的目的:

• 为提供一个毫米大小的,可植入的神经接口,用于双向的外围神经控制.
• 通过使用微通道电极和ASIC来证明高度选择性,同时控制神经部分.

主要方法:

• 为神经接口开发了一个0.18微米CMOS特定应用集成电路 (ASIC).
• 集成的高压刺激 (45V) 和低压记录 (1.8V) 使用微通道电极.
• 使用低噪音放大器在10kHz带宽中利用双相刺激脉冲和测量动能潜力.

主要成果:

• 实现了300μm神经部分的选择性并发控制.
• 刺激参数:高达124μA,分辨率2μA,频率7.4 Hz-20 kHz.
• 记录参数:10 kHz的带宽,高达72 dB的增益,2.74 μVrms的输入引用噪声.
• 证明了文物减少和1ms放大器恢复时间.
• 验证了闭环控制的体外可行性和体外并发刺激/记录.

结论:

• 介绍的神经接口允许精确的,双向控制周围神经.
• 该ASIC设计适用于微型,可植入的神经调制和神经假体系统.
• 这项技术显示了先进的闭环神经控制应用的前景.