本發(fā)明涉及神經(jīng)刺激領(lǐng)域，具體涉及電荷補償電路、電荷補償方法及人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：在神經(jīng)刺激領(lǐng)域中，通過刺激電極提供電刺激能夠使神經(jīng)組織產(chǎn)生反應(yīng)，從而獲得期望的功能。例如在現(xiàn)有的人工視網(wǎng)膜的視力修復(fù)系統(tǒng)中，為了給盲人恢復(fù)視覺感受，一般需要在盲人的眼球內(nèi)放入植入體，這樣的植入體替代了例如因視網(wǎng)膜色素變性(RP)或老年黃斑變性(AMD)等而受損的感光細胞的功能，在視覺通路的其他功能得到保留的情況下，可以通過植入體中的刺激電極來對視網(wǎng)膜保留完好的其他神經(jīng)通路產(chǎn)生刺激從而讓盲人恢復(fù)部分視力。在人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)中，體外的攝像頭捕捉視頻圖像，接著圖像處理裝置將視頻圖像轉(zhuǎn)化為電信號并發(fā)送給植入體，然后，位于眼內(nèi)的植入體將電信號轉(zhuǎn)換為刺激信號，并通過植入體的刺激電極對視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞進行刺激，由此使盲人能夠在大腦皮層上感受到光感，恢復(fù)部分視力。技術(shù)實現(xiàn)要素：然而，在現(xiàn)有的神經(jīng)刺激裝置例如人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)中，所產(chǎn)生的用于神經(jīng)刺激的刺激電流很可能不能保證在一個刺激周期內(nèi)電荷量在安全電荷量以內(nèi)，被刺激的神經(jīng)組織(例如視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)因此有可能存在正電荷或負電荷等凈電荷，導(dǎo)致神經(jīng)組織例如視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞受到損傷。為了保證神經(jīng)組織例如視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞所接收的刺激電荷的平衡性，也有考慮在脈沖電流產(chǎn)生電路與被刺激部位之間設(shè)置RC電路，以平衡神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞上多余的電荷。然而，RC電路的電荷平衡性能與RC電路中的電容的容量正相關(guān)，為了平衡較多的正電荷或負電荷，需要將RC電路中的電容的容量提升，由此需要更大面積的電容。然而，在神經(jīng)刺激領(lǐng)域中，電路設(shè)計空間往往容易受限，無法集成面積占據(jù)較大的大電容，因此，利用RC電路來平衡電荷能力并不能充分得到發(fā)揮。本發(fā)明是有鑒于上述的狀況而作出的，其目的在于提供一種能夠在有限的空間內(nèi)能提高電荷平衡能力的電荷補償電路、電荷補償方法及人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)。為此，本發(fā)明的第一方面提供了一種電荷補償電路，其是用于對脈沖電流產(chǎn)生電路進行電荷補償?shù)碾姾裳a償電路，所述脈沖電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生用于神經(jīng)刺激的雙向脈沖電流，所述電荷補償電路包括：檢測電路，其用于檢測由所述脈沖電流產(chǎn)生電路生成的所述雙向脈沖電流信號的一個刺激周期內(nèi)的電荷總量；判斷電路，其用于判斷由所述檢測電路檢測的所述電荷總量是否超過安全電荷量；以及補償電路，其用于當(dāng)所述判斷電路判斷所述電荷總量超過安全電荷量時，產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。在本發(fā)明中，通過檢測電路來檢測由脈沖電流產(chǎn)生電路所生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期內(nèi)的電荷總量，利用判斷電路來判斷由檢測電路檢測的電荷總量是否超過安全電荷量，并且當(dāng)判斷電路判斷電荷總量超過安全電荷量時，補償電路產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。如此，在不使用占據(jù)面積較大的大電容(RC電路)的情況下，通過發(fā)送具有凈電荷量的補償脈沖電流信號對雙向脈沖電流進行電荷平衡，由此，能夠在有限的空間內(nèi)充分地提高電荷平衡能力。另外，在本發(fā)明所涉及的電荷補償電路中，在所述補償電路中，當(dāng)所述判斷電路判斷所述電荷總量為正值時，產(chǎn)生具有負值的補償電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)，并且當(dāng)所述判斷電路判斷所述電荷總量為負值時，產(chǎn)生具有正值的補償電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。由此，能夠更加有效地確保用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。另外，在本發(fā)明所涉及的電荷補償電路中，可選地，所述補償脈沖電流信號的幅值低于預(yù)設(shè)幅值，并且所述補償脈沖電流信號的周期小于所述雙向脈沖電流信號的周期。在這種情況下，可以用多次補償?shù)姆绞娇焖偻瓿呻姾裳a償。另外，在本發(fā)明所涉及的電荷補償電路中，可選地，在所述雙向脈沖電流信號中，正向脈沖電流信號的波形與負向脈沖電流信號的波形相反，所述檢測電路檢測所述正向脈沖電流信號的電荷量與所述負向脈沖電流信號的電荷量的絕對值，所述判斷電路通過比較所述正向脈沖電流信號的電荷量與所述負向脈沖電流信號的電荷量的絕對值來判斷所述電荷總量是否超過安全電荷量。另外，在本發(fā)明所涉及的電荷補償電路中，可選地，所述檢測電路檢測由脈沖電流產(chǎn)生電路生成的所述雙向脈沖電流信號的平均值，所述判斷電路判斷所述平均值的絕對值是否大于預(yù)設(shè)值，并且當(dāng)所述平均值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)值時，補償電路產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。在這種情況下，通過檢測平均值是否大于預(yù)設(shè)值，能夠方便地確定是否需要提供電荷補償。另外，在本發(fā)明所涉及的電荷補償電路中，可選地，所述檢測電路檢測由所述脈沖電流產(chǎn)生電路生成的雙向脈沖電流信號的電流平均值，并將所述電流平均值轉(zhuǎn)換為電壓平均值，并且所述判斷電路判斷所述電壓平均值的絕對值是否大于預(yù)設(shè)電壓值，當(dāng)所述電壓平均值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)電壓值時，所述補償電路產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。在這種情況下，可以將電流平均值轉(zhuǎn)換成電壓平均值來檢測，并且通過將電壓平均值的絕對值與預(yù)設(shè)電壓值相比，當(dāng)所述電壓平均值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)電壓值時，通過補償電路的補償能夠使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。另外，在本發(fā)明所涉及的電荷補償電路中，可選地，當(dāng)所述電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值，且所述電壓平均值為正值時，所述補償電路產(chǎn)生具有負值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)，并且當(dāng)所述電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值，且所述電壓平均值為負值時，所述補償電路產(chǎn)生具有正值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。另外，本發(fā)明的第二方面提供一種電荷補償方法，其是用于對脈沖電流產(chǎn)生電路進行電荷補償?shù)碾姾裳a償方法，所述脈沖電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生用于神經(jīng)刺激的雙向脈沖電流，所述電荷補償方法包括：檢測由所述脈沖電流產(chǎn)生電路生成的所述雙向脈沖電流信號的一個刺激周期內(nèi)的電荷總量；判斷由所述檢測電路檢測的所述電荷總量小于或等于安全電荷量；并且當(dāng)所述判斷電路判斷所述電荷總量超過安全電荷量時，產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。另外，在本發(fā)明所涉及的電荷補償方法中，可選地，當(dāng)判斷所述電荷總量為正值時，產(chǎn)生具有負值的補償電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)，并且當(dāng)判斷所述電荷總量為負值時，產(chǎn)生具有正值的補償電荷量的補償脈沖電流信號以使所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。由此，能夠更加有效地確保用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。此外，本發(fā)明的第三方面還提供一種人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)，包括：植入裝置，其至少具有上述的任一項所述的電荷補償電路；攝像裝置，其用于捕獲視頻圖像，并且將所述視頻圖像轉(zhuǎn)換成視覺信號；以及視頻處理裝置，其與所述攝像裝置連接，并且將所述視覺信號進行處理并生成調(diào)制信號，所述調(diào)制信號被傳送給所述植入裝置，所述植入裝置將所接收的所述調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成作為電刺激信號的所述雙向脈沖電流信號，從而對視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞發(fā)放所述雙向脈沖電流信號來產(chǎn)生光感。根據(jù)本發(fā)明，通過電荷補償電路主動補償神經(jīng)組織(例如神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)上有可能存在的多余的凈電荷，能夠提高對刺激電荷的電荷平衡的效率，確保神經(jīng)刺激的安全性和可靠性。另外，能夠在不利用占據(jù)面積較大的大電容的情況下，在有限的空間內(nèi)充分地提高電荷平衡能力。附圖說明圖1是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)的刺激電極結(jié)構(gòu)植入到眼球內(nèi)的示意圖；圖3是示出了圖2所示的刺激電極結(jié)構(gòu)(刺激端)貼附在眼球內(nèi)的視網(wǎng)膜上的局部示意圖；圖4是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的用于神經(jīng)刺激的脈沖電流產(chǎn)生電路的電路模塊的示意圖；圖5是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的雙向脈沖電流信號的示意圖。圖6是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的不同脈沖電流幅度的精度的示意圖圖7是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的電荷補償電路的電路模塊的示意圖；圖8是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的補償脈沖電流的示意圖；以及圖9是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的電荷補償電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下，參考附圖，詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在下面的說明中，對于相同的部件賦予相同的符號，省略重復(fù)的說明。另外，附圖只是示意性的圖，部件相互之間的尺寸的比例或者部件的形狀等可以與實際的不同。(人工視網(wǎng)膜系統(tǒng))圖1是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)的刺激電極結(jié)構(gòu)植入到眼球內(nèi)的示意圖。圖3是示出了圖2所示的刺激電極結(jié)構(gòu)(刺激端)貼附在眼球內(nèi)的視網(wǎng)膜上的局部示意圖。在本實施方式中，如圖1所示，人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)(有時也稱“人工視網(wǎng)膜”)包括體內(nèi)植入部分即植入裝置1、以及體外部分即體外設(shè)備3。在本實施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)中，植入裝置1與體外設(shè)備3可以經(jīng)由無線方式耦合。在一些示例中，植入裝置1與體外設(shè)備3可以經(jīng)由圖1所示的接收天線11與發(fā)射天線33進行耦合。另外，在本實施方式中，植入裝置1與體外設(shè)備3的耦合方式不限于此，例如植入裝置1與體外設(shè)備3也可以經(jīng)由紅外接收的方式來實現(xiàn)。在一些示例中，植入裝置1主要包括基體(未圖示)以及設(shè)置在基體上的電子封裝體11、刺激電極結(jié)構(gòu)12和接收天線13。另外，植入裝置1中的基體可以經(jīng)過例如縫合方式固定在眼球2上。此外，如圖2所示，植入裝置1中的刺激電極結(jié)構(gòu)12的刺激端12a(刺激電極陣列)可以經(jīng)由眼球2的切口進入眼球2的玻璃體腔內(nèi)，并且貼近于視網(wǎng)膜，以便能夠?qū)σ暰W(wǎng)膜(特別是視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)進行電刺激(例如發(fā)放雙向脈沖電流)(參見圖3)。在一般情況下，例如對于視網(wǎng)膜色素變性(RP)或老年黃斑變性(AMD)等病患者而言，因視網(wǎng)膜色素變性(RP)或老年黃斑變性(AMD)而造成感光細胞的衰退或死亡，也即正常的視覺通路因感光細胞病的病變而受到阻礙，正常進入眼內(nèi)的光無法被轉(zhuǎn)變成視覺電信號，導(dǎo)致患者喪失視覺。在本實施方式中，刺激電極結(jié)構(gòu)12的刺激端12a相當(dāng)于替代了感光細胞的作用，刺激端12a通過產(chǎn)生電刺激信號例如發(fā)放雙向脈沖電流信號，從而對視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞進行刺激(參見圖3)。由于大部分視網(wǎng)膜色素變性(RP)或老年黃斑變性(AMD)患者除了感光細胞外的其他視覺通路大多得到完好保留，因此，神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞受到由刺激電極結(jié)構(gòu)12產(chǎn)生電刺激信號刺激后，該電刺激信號經(jīng)由保留完好的下游視覺通路(視神經(jīng))傳遞至大腦皮層并產(chǎn)生光感，從而能夠部分恢復(fù)病人的視覺。此外，需要說明的是，盡管本實施方式著眼于人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)的視神經(jīng)刺激進行描述，然而，本實施方式并不限于人工視網(wǎng)膜領(lǐng)域，相反，本實施方式所涉及的電荷補償電路101也可以適用于其他神經(jīng)刺激領(lǐng)域例如人工耳蝸、深腦部刺激、心臟起搏器、脊髓刺激器、等。在本實施方式中，如圖1所示，體外設(shè)備3可以包括攝像裝置31、視頻處理裝置32和發(fā)射天線33。在體外設(shè)備3中，攝像裝置31可以用于捕獲視頻圖像，并且將所捕獲的視頻圖像轉(zhuǎn)換成視覺信號。在一些示例中，攝像裝置31可以為具有攝像功能的設(shè)備例如攝像機、數(shù)字照相機、CCD相機等。通過該攝像裝置31，從而能夠捕獲例如外界的影像。另外，為了方便使用，可以將體積較小的攝像機嵌在眼鏡上。另外，也可以通過佩戴輕便的具有攝像功能的眼鏡作為攝像裝置31來捕獲視頻圖像。再者，攝像裝置31也可以用等來實現(xiàn)。另外，在本實施方式中也可以通過使用超聲波成像(例如聲吶)或電磁波成像(例如雷達)來獲取圖像，或者也可以使用其他能夠生成范圍和角度信息的設(shè)備。如圖1所示，視頻處理裝置32與攝像裝置31連接，并且接收由攝像裝置31提供的視覺信號。在由攝像裝置31捕獲的視覺信號傳給視頻處理裝置32之后，視頻處理裝置32可以對該視覺信號進行處理。在一些示例中，視頻處理裝置32可以包括微處理器、專用集成電路(ASIC)、DSP等，以便對該視覺信號進行圖像處理(例如采樣、編碼、調(diào)制、濾波等)。另外，視頻處理裝置32還具有供電電源，該供電電源可以例如經(jīng)由無線傳輸?shù)姆绞教峁┠芰啃盘柦o的植入裝置1，從而使植入在眼球2內(nèi)的植入裝置1得到供電。模擬信號發(fā)射裝置(即發(fā)射天線33)可以將包含由視頻處理裝置32提供的能量信號和處理后的視覺信號作為調(diào)制信號(例如RF調(diào)制信號)發(fā)送給人工視網(wǎng)膜的植入裝置1。另一方面，植入裝置10用于接收由視頻處理裝置30經(jīng)由例如發(fā)射天線33發(fā)射的調(diào)制信號，并且將該調(diào)制信號進行進一步處理，生成雙向脈沖電流作為用于神經(jīng)刺激的刺激電流(刺激信號)。具體而言，圖1所示的接收天線11接收該調(diào)制信號，并將其傳輸給后續(xù)的電子封裝體12進行處理。最后，將由電子封裝體12(具體是電子封裝體12內(nèi)的處理電路)根據(jù)該調(diào)制信號產(chǎn)生電刺激信號并且傳送到刺激電極結(jié)構(gòu)12的刺激端12a(例如刺激電極陣列)，從而能夠?qū)缫暰W(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞進行刺激(參見圖3)，神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞接收脈沖電流后產(chǎn)生興奮響應(yīng)從而產(chǎn)生光感。在上述情況下，刺激電流有可能刺激到視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或視網(wǎng)膜的雙極細胞，也有可能同時刺激到視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞。(脈沖電流產(chǎn)生電路)圖4是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的包括電荷補償電路和脈沖電流產(chǎn)生電路的電路模塊的示意圖。如圖4所示，本實施方式所涉及的用于神經(jīng)刺激的電荷補償電路101和脈沖電流產(chǎn)生電路102。在本實施方式中，電荷補償電路101和脈沖電流產(chǎn)生電路102可以應(yīng)用于圖1所示的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)。在這種情況下，電荷補償電路101和脈沖電流產(chǎn)生電路102可以位于圖1所示的植入裝置10內(nèi)(例如電子封裝體12內(nèi))。在一些示例中，例如在上述的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)的植入裝置10中，脈沖電流產(chǎn)生電路102可以產(chǎn)生用于刺激視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞的雙向脈沖電流信號(參見圖5)。此外，在一些示例中，通過設(shè)置在植入裝置10中的刺激電極結(jié)構(gòu)12的刺激端12a(參考圖2)，能夠?qū)⒂擅}沖電流產(chǎn)生電路102產(chǎn)生的雙向脈沖電流信號發(fā)放到例如視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞。如上所述，脈沖電流產(chǎn)生電路102可以產(chǎn)生用于神經(jīng)刺激的雙向脈沖電流信號。在本實施方式中，由于用于神經(jīng)刺激的脈沖電流產(chǎn)生電路102能夠在增加刺激脈沖電流的寬度的情況下保持脈沖電流的高精度，因此能夠提供更有效的電流刺激效果，例如能夠有效地刺激到視網(wǎng)膜的雙極細胞。另一方面，由于能夠?qū)崿F(xiàn)更寬的脈沖調(diào)制范圍，因此，能夠在硬件層面適應(yīng)更高的處理要求例如刺激算法優(yōu)化等。具體而言，脈沖電流產(chǎn)生電路102能夠生成兩種不同精度的脈沖電流。在另一些示例中，脈沖電流產(chǎn)生電路102能夠生成3種、4種、5種或5種以上的不同精度的脈沖電流。另外，相鄰不同脈沖電流之間的不同精度倍數(shù)可以為2倍，例如，在電流發(fā)生器生成第1脈沖電流、第2脈沖電流、第3脈沖電流、第4脈沖電流和第5脈沖電流5種不同精度的脈沖電流的情況下，第5脈沖電流的精度是第4脈沖電流精度的2倍，第4脈沖電流的精度是第3脈沖電流的精度的2倍，第3脈沖電流的精度是第2脈沖電流的精度的2倍，第2脈沖電流的精度是第1脈沖電流的精度的2倍。另外，本實施方式并不限于此，也可以采用其他不同精度的脈沖電流。如圖4所示，脈沖電流產(chǎn)生電路102對神經(jīng)組織等進行神經(jīng)刺激時相當(dāng)于連接了阻抗負載103。例如，在本實施方式所涉及的電流產(chǎn)生電路100用于人工視網(wǎng)膜的神經(jīng)刺激時，人體組織液內(nèi)的視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞可以簡化地等效為阻抗負載103。在一些示例中，脈沖電流產(chǎn)生電路102可以生成第1脈沖幅度精度(高精度)和第2脈沖幅度精度(低精度)兩種不同精度的雙向脈沖電流。例如可以令第1脈沖幅度精度為1μA/步(step)，電流幅度的范圍為0～8μA；令第2脈沖幅度精度為8μA/步，電流幅度的范圍為8～512μA(參見圖7)。這里，這里，高精度脈沖電流的脈沖幅度的精度(第1脈沖幅度精度1μA/步)大于低精度脈沖電流的脈沖幅度的精度(第2脈沖幅度精度為8μA/步)。另外，在其他一些示例中，脈沖電流產(chǎn)生電路102能夠提供更多不同精度的脈沖電流。(雙向脈沖電流信號)圖5示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的雙向脈沖電流信號的示意圖。圖6是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的不同脈沖電流幅度的精度的示意圖在一些示例中，由脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。具體而言，在神經(jīng)刺激領(lǐng)域中，為了防止脈沖電流信號對人體神經(jīng)組織例如視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞產(chǎn)生凈電荷而對人體神經(jīng)組織造成傷害，需要保證雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。這里，“安全電荷量”是神經(jīng)組織(例如視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)在安全范圍內(nèi)所能承受凈電荷的最大值。超過該安全電荷量的凈電荷有可能會對神經(jīng)組織造成損傷。因此，在實際的神經(jīng)刺激過程中，需要保證將一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量控制在所述安全電荷量以內(nèi)。這里，一個刺激周期T為產(chǎn)生一次刺激信號的周期時間。電荷總量是指雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的凈電荷的電荷總量。在一些示例中，為了方便起見，也可以令安全電荷量為零。如上所述，脈沖電流產(chǎn)生電路102可以生成雙向脈沖電流信號。該雙向脈沖電流信號可以包括有效刺激電流信號和平衡電流信號。其中，有效刺激電流信號可以是對神經(jīng)刺激對象例如神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞有刺激作用的電流信號，平衡電流信號可以是用于平衡有效刺激電流信號所產(chǎn)生的電荷的電流信號。一般而言，如果有效刺激信號為正向脈沖，則平衡電流信號為負向脈沖；如果有效刺激信號為負向脈沖，則平衡電流信號為正向脈沖。由此，能夠確保在一個刺激周期T內(nèi)雙向脈沖電流信號的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)(例如該電荷總量為零)。作為具體例子，在一個刺激周期T內(nèi)，雙向脈沖電流信號的負向脈沖信號在時間上的積分可以與雙向脈沖電流信號的正向脈沖信號在時間上的積分的絕對值相等或接近，由此，在一個刺激周期T內(nèi)的雙向脈沖電流信號的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)(例如該電荷總量為零)。另外，再參考圖5，如圖5所示，在一個刺激周期T內(nèi)，負向脈沖信號的持續(xù)時長(負向脈沖寬度)為t1，正向脈沖信號的持續(xù)時長(正向脈沖寬度)為t2，則負向脈沖在t1時長內(nèi)的積分的絕對值與正向脈沖在t2時長內(nèi)的積分的絕對值相等或接近，即雙向脈沖電流信號的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)(例如該電荷總量為零)。如上所述，脈沖電流產(chǎn)生電路102提供了兩種不同的脈沖幅度精度，第1脈沖幅度精度和第2脈沖幅度精度，其中，第1脈沖幅度精度為1μA/步，幅度范圍為0～8μA(例如1μA、2μA、3μA、……、8μA)；第2脈沖幅度精度為8μA/步，幅度范圍為8～512μA(例如8μA、16μA、24μA、……、512μA)(參見圖6)。在一些示例中，如圖7所示，當(dāng)神經(jīng)刺激對象例如視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞需要較低的脈沖電流刺激時，脈沖電流產(chǎn)生電路102可以提供精度較高的脈沖幅度精度(例如1μA/步)，例如當(dāng)神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞需要的電流幅度小于或等于8μA時，生成脈沖幅度精度為1μA/步的電流，可以提供1μA、2μA、3μA、4μA、5μA、6μA、7μA、8μA共8種脈沖幅度的電流；當(dāng)神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞需要的電流大于8μA時，生成脈沖幅度精度為8μA/步的電流，可以提供16μA、24μA、32μA、40μA、...512μA共64種脈沖幅度的電流。如此，脈沖電流產(chǎn)生電路102能夠提供至少兩種不同的精度的脈沖幅度，生成至少兩種不同精度的脈沖電流，由此能夠提供更高效的電流刺激方式。在一些示例中，脈沖電流產(chǎn)生電路102可以根據(jù)脈沖電流參數(shù)生成低精度脈沖電流或高精度脈沖電流。具體而言，脈沖電流產(chǎn)生電路102在接收脈沖電流參數(shù)之后，判斷所要生成的雙向脈沖電流信號的脈沖幅度是否小于臨界值。當(dāng)所要生成的雙向脈沖電流信號的脈沖幅度小于或等于臨界值時，脈沖電流產(chǎn)生電路102生成高精度脈沖電流；當(dāng)所要生成的雙向脈沖電流信號的脈沖幅度大于臨界值時，脈沖電流產(chǎn)生電路102生成低精度脈沖電流。在本實施方式中，臨界值可以預(yù)先進行設(shè)定。另外，高精度脈沖電流的幅度精度和低精度脈沖電流的幅度精度也可以預(yù)先進行設(shè)定。例如，如圖6所示，臨界值可以設(shè)置為8μA，高精度脈沖電流的幅度精度為1μA/步，低精度脈沖電流的幅度精度為8μA/步。在這種情況下，當(dāng)脈沖電流產(chǎn)生電路102判斷所要生成的雙向脈沖電流信號的幅度小于或等于8μA時，脈沖電流產(chǎn)生電路102生成高精度(1μA/步)脈沖電流；當(dāng)脈沖電流產(chǎn)生電路102判斷所要生成的雙向脈沖電流信號的幅度大于8μA時，脈沖電流產(chǎn)生電路102生成低精度(8μA/步)脈沖電流。如此，脈沖電流產(chǎn)生電路102能夠提供兩種不同精度的脈沖電流，當(dāng)神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞需要的脈沖電流較小時，提供高精度的脈沖電流，可以更加準(zhǔn)確的刺激到視網(wǎng)膜的雙極細胞，能夠提供更加高效的刺激方式。在一些示例中，當(dāng)雙向脈沖電流信號的正向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且正向脈沖幅度小于臨界值時，或者當(dāng)雙向脈沖電流信號的負向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且負向脈沖幅度小于臨界值時，脈沖電流產(chǎn)生電路102產(chǎn)生高精度脈沖電流。對于刺激脈沖電流的寬度(刺激時間)，盡管作用機理目前仍未完全明確，但是通過延長刺激脈沖寬度(例如負向脈沖寬度)，更有可能刺激到更深入的神經(jīng)細胞，由此能夠獲得更加有效的神經(jīng)刺激。例如對于人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)而言，寬的刺激脈沖能夠更有效地刺激到視網(wǎng)膜的雙極細胞，由此能夠提供更有效和更精準(zhǔn)的神經(jīng)刺激。具體而言，當(dāng)雙向脈沖電流信號的負向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且負向脈沖幅度小于臨界值時，該雙向脈沖電流信號能夠更加精準(zhǔn)的刺激到視網(wǎng)膜的雙極細胞，由于雙極細胞在視覺通路上的一一對應(yīng)性比神經(jīng)節(jié)細胞優(yōu)越，因此更加精準(zhǔn)地刺激視網(wǎng)膜的雙極細胞可以形成更加準(zhǔn)確的光感，提高刺激效率。另外，也能夠在硬件層面適應(yīng)更高的處理要求例如刺激算法優(yōu)化等。在本實施方式中，當(dāng)雙向脈沖電流信號的正向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且正向脈沖幅度小于臨界值時，或者當(dāng)雙向脈沖電流信號的負向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且負向脈沖幅度小于臨界值時，脈沖電流產(chǎn)生電路102產(chǎn)生高精度脈沖電流，精準(zhǔn)的刺激雙極細胞，形成更加準(zhǔn)確的光感，可以給盲人提供更加高效的刺激方式。(電荷補償電路)圖7是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的電荷補償電路的電路模塊的示意圖。圖8是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的電荷補償電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的補償脈沖電流的示意圖。在本實施方式中，如圖7所示，電荷補償電路(也可以稱“主動電荷補償電路”)101包括檢測電路1011、判斷電路1012和補償電路1013。檢測電路1011可以用于檢測由脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量。另外，判斷電路1012可以用于判斷由檢測電路1011檢測的電荷總量是否超過安全電荷量。此外，補償電路1013可以用于當(dāng)判斷電路1012判斷電荷總量超過安全電荷量時，產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。這里，凈電荷量根據(jù)需要補償?shù)那闆r，可以為負電荷的電荷量，也可以為正電荷的電荷量。在本實施方式中，電荷補償電路101可以應(yīng)用于圖1所示的人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)。在這種情況下，電荷補償電路101可以位于圖1所示的植入裝置10中。具體而言，脈沖電流產(chǎn)生電路102可以位于圖1所示的電子封裝體12。在本實施方式中，電荷補償電路101可以用于對脈沖電流產(chǎn)生電路102進行電荷補償。理論上，可以通過設(shè)置雙向脈沖電流信號的脈沖電流參數(shù)(例如，脈沖電流參數(shù)可以包括正向脈沖寬度、正向脈沖幅度、負向脈沖寬度、負向脈沖幅度、脈沖間隔等)而使得雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。然而，在實際應(yīng)用電路中，脈沖電流產(chǎn)生電路102所生成的雙向脈沖電流信號因為各種因素在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量很可能會超出安全電荷量。在這種情況下，雙向脈沖電流信號所積累的凈電荷有可能對人體眼部神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞會造成損害。在本實施方式中，通過電荷補償電路101來主動補償神經(jīng)組織(例如神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)上積累的多余的凈電荷，能夠提高對刺激電荷的電荷平衡能力，確保神經(jīng)刺激的安全性和可靠性。在本實施方式中，檢測電路1011可以用于檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量。接著，判斷電路1012判斷由檢測電路1011檢測的雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量是否超過安全電荷量。如果雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)，則補償電路1013不工作；如果雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量超過安全電荷量，則補償電路1013產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號，使得用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。具體而言，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為正電荷時，補償電路1013產(chǎn)生負向電流脈沖，以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)；當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為負電荷時，補償電路1013產(chǎn)生正向電流脈沖，以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。在本實施方式中，補償電路1013可以主動進行電荷補償。一旦判斷電路1012判斷由檢測電路1011檢測的脈沖電流產(chǎn)生電路102所產(chǎn)生的一個刺激周期內(nèi)的電荷總量超過安全電荷量，因此補償電路1013可以及時進行電荷補償，提高電荷平衡效率或能力，確保被刺激的神經(jīng)組織的安全性。在一些示例中，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量超過安全電荷量時，補償電路1013可以產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號，使得用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。另外，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量小于零時，補償電路1013可以產(chǎn)生具有正值的凈電荷量的補償脈沖電流信號使得用于神經(jīng)刺激的電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。例如，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為-1×10-7庫倫的負電荷時，補償電路1013產(chǎn)生電荷總量為1×10-7庫倫的正電荷(例如，補償電路1013可以產(chǎn)生一個脈沖寬度為1毫秒、脈沖幅值為100微安的正向脈沖，或者補償電路1013可以產(chǎn)生一個脈沖寬度為10毫秒，脈沖幅值為10微安的正向脈沖)，使得用于神經(jīng)刺激的所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。又例如，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為1×10-7庫倫的正電荷時，補償電路1013產(chǎn)生電荷總量為-1×10-7庫倫的負電荷(例如，補償電路1013可以產(chǎn)生一個脈沖寬度為1毫秒，脈沖幅值為100微安的負向脈沖，或者補償電路1013可以產(chǎn)生一個脈沖寬度為10毫秒，脈沖幅值為10微安的負向脈沖)，使得用于神經(jīng)刺激的所述電荷總量在所述安全電荷量以內(nèi)。在本實施方式中，補償脈沖電流信號的幅值可以低于預(yù)設(shè)幅值，并且補償脈沖電流信號的周期可以小于雙向脈沖電流信號的周期。這里，預(yù)設(shè)幅值是能夠?qū)ι窠?jīng)組織(例如神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)起到刺激作用的最小電流幅值，通過將補償脈沖電流信號的幅值設(shè)置為低于預(yù)設(shè)幅值，由此可以防止補償脈沖電流信號可能對神經(jīng)組織(例如神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)產(chǎn)生的誤刺激，抑制神經(jīng)組織(例如神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞)可能接收到補償脈沖電流信號而產(chǎn)生不必要的興奮。另外，也可以設(shè)置補償脈沖電流信號的周期小于雙向脈沖電流信號的周期，由此，可以在較短的時間內(nèi)進行電荷補償，可以快速進行電荷補償。在一些示例中，雙向脈沖電流信號中的正向脈沖電流信號的波形可以與負向脈沖電流信號的波形相反。也即，在雙向脈沖電流信號中，正向脈沖電流信號的波形除了與負向脈沖電流信號反相外，脈沖電流的波形形狀相同。如此，檢測電路1011可以檢測正向脈沖電流信號的電荷量與負向脈沖電流信號的電荷量的絕對值。然后，判斷電路1012通過比較正向脈沖電流信號的電荷量與負向脈沖電流信號的電荷量的絕對值來判斷電荷總量是否超過安全電荷量。再參考圖5，圖5示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的雙向脈沖電流信號的示意圖。如圖5所示，雙向脈沖電流信號可以包括正向脈沖信號和負向脈沖信號，并且正向脈沖電流信號的波形與負向脈沖電流信號的波形相反。此時，檢測電路1011可以檢測正向脈沖電流信號的電荷量與負向脈沖電流信號的電荷量的絕對值。例如，正向脈沖電流信號的電荷量為Q1＝I1×t1，負向脈沖電流信號的電荷量的絕對值為Q2＝|I2×t2|，|I2×t2|即I2×t2的絕對值。接著，判斷電路1012判斷電荷量Q1與電荷量Q2之間的差值即凈電荷總量＝Q1-Q2。當(dāng)電荷量Q1與電荷量Q2相等時，則確定電荷總量為零。當(dāng)電荷量Q1與電荷量Q2不相等時，則確定電荷總量不為零，其中，當(dāng)電荷量Q1大于電荷量Q2時，確定電荷總量為正值(存在凈正電荷)，當(dāng)電荷量Q1小于電荷量Q2時，確定電荷總量為負值(存在凈負電荷)。另外，只要確保上述電荷總量不論是凈正電荷或凈負電荷在安全電荷量以內(nèi)即可。在一些示例中，檢測電路1011可以檢測由脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號的平均值。具體而言，通過直接計算雙向脈沖電流信號的負電荷量與正電荷量之間的凈電荷量，并且對該凈電荷量取平均值，由此可以獲得由脈沖電流產(chǎn)生電路102所生成的雙向脈沖電流信號的電荷總量是否存在凈電荷。然后，判斷電路1012可以判斷平均值的絕對值是否大于預(yù)設(shè)值，并且當(dāng)平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)值時，補償電路1013可以產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。在本實施方式中，雙向脈沖電流信號的平均值可以是雙向脈沖電流信號的平均電流值、平均電荷值等。另外，預(yù)設(shè)值可以是預(yù)設(shè)電流值、預(yù)設(shè)電荷值等。在一些示例中，雙向脈沖電流信號的平均值可以是雙向脈沖電流信號的平均電流值。在這種情況下，檢測電路1011可以檢測雙向脈沖電流信號的平均電流值為Ia＝|(I1×t1+I2×t2)/(t1+t2)|，其中I2為負值。令預(yù)設(shè)電流值為I’(I’>0)，判斷電路1012可以判斷Ia是否大于I’。如果Ia大于I’，則補償電路1013產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號使得用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)；如果Ia小于或等于I’，則補償電路1013不工作。在一些示例中，雙向脈沖電流信號的平均值可以是雙向脈沖電流信號的平均電荷值。在這種情況下，檢測電路1011可以檢測雙向脈沖電流信號的平均電荷值為Qa＝|(I1×t1+I2×t2)/2|，其中I2為負值。令預(yù)設(shè)電荷值為Q’(Q’>0)，判斷電路1012可以判斷Qa是否大于Q’。如果Qa大于Q’，則補償電路1013產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)；如果Qa小于或等于Q’，則補償電路1013不工作。在一些示例中，檢測電路1011可以檢測由脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號的電流平均值，并將電流平均值轉(zhuǎn)換為電壓平均值。在這種情況下，判斷電路1012可以判斷該電壓平均值的絕對值是否大于預(yù)設(shè)電壓值。在這種情況下，當(dāng)電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值時，補償電路1013可以產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。例如，可以通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路將電流平均值轉(zhuǎn)換為電壓平均值，并且令預(yù)設(shè)電壓值為安全的電壓值，當(dāng)電壓平均值低于預(yù)設(shè)電壓值時，表明脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號對人體的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞沒有傷害(沒有超出安全電荷量)，補償電路1013可以不需要進行電荷補償；當(dāng)電壓平均值高于預(yù)設(shè)電壓值時，表明脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號對人體的神經(jīng)節(jié)細胞或雙極細胞可能會產(chǎn)生傷害，則補償電路1013產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。在本實施方式中，可以通過檢測電路1011將檢測的電流平均值轉(zhuǎn)換為判斷電路1012容易進行判斷(例如，判斷電路1012可以使用電壓比較器即可以進行判斷)的電壓平均值，可以方便判斷電路1012判斷是否需要補償電路1013進行電荷補償，并且可以提高判斷電路1012的判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，在一些示例中，當(dāng)電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值，且電壓平均值為正值時，補償電路1013可以產(chǎn)生具有負值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)；當(dāng)電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值，且電壓平均值為負值時，補償電路1013產(chǎn)生具有正值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。在本實施方式中，檢測電路1011可以檢測由脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號的電流平均值，并將電流平均值轉(zhuǎn)換為電壓平均值。判斷電路1012可以判斷電壓平均值的絕對值是否大于預(yù)設(shè)電壓值，當(dāng)電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值時，且電壓平均值為正值時，補償電路1013產(chǎn)生具有負值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)；當(dāng)電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值時，且電壓平均值為負值時，補償電路1013產(chǎn)生具有正值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。舉例來說，若預(yù)設(shè)電壓值為5毫伏(mv)，當(dāng)電壓平均值為大于5毫伏時(即電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值時，且電壓平均值為正值時)，補償電路1013產(chǎn)生具有負值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)，例如，補償電路1013產(chǎn)生的補償脈沖電流信號為負向脈沖。另外，當(dāng)電壓平均值為小于-5毫伏時(即電壓平均值的絕對值大于預(yù)設(shè)電壓值時，且電壓平均值為負值時)，補償電路1013產(chǎn)生具有正值的凈電荷量的補償脈沖電流信號以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)，例如，補償電路1013產(chǎn)生的補償脈沖電流信號為正向脈沖。圖8是示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的電荷補償電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，電荷補償電路101可以包括檢測電路1011、判斷電路1012和補償電路1013。在本實施方式中，檢測電路1011可以具體包括第1電阻R1、第2電阻R2和電容C1。其中，第1電容的負極與第1電阻R1的第1端接入公共電壓VSS，第1電容的正極與第1電阻R1的第2端電連接第2電阻R2的第2端，第2電阻R2的第1端電連接脈沖電流產(chǎn)生電路102和補償電路1013。另外，判斷電路1012可以具體包括第1電壓比較器U1和第2電壓比較器U2。其中，第1電壓比較器U1的同相輸入端和第2電壓比較器U2的同相輸入端電連接第2電阻R2的第1端，第1電壓比較器U1的反相輸入端接入預(yù)設(shè)正電壓VTH+，第2電壓比較器U2的反相輸入端接入預(yù)設(shè)負電壓VTH-，第1電壓比較器U1的供電端與第2比較器U2的供電端均接入電源電壓VDD，第1電壓比較器U1的接地端與第2比較器U2的接地端均接入公共電壓VSS，第1電壓比較器U1的輸出端Out1電連接補償電路1013的第1控制端C+，第2電壓比較器U2的輸出端Out2電連接補償電路1013的第2控制端C-，補償電路1013的供電端接入電源電壓VDD，補償電路1013的接地端接入公共電壓VSS，補償電路1013的輸出端連接脈沖電流產(chǎn)生電路102的輸入端，脈沖電流產(chǎn)生電路102的供電端接入電源電壓VDD，脈沖電流產(chǎn)生電路102的接地端接入公共電壓VSS，脈沖電流產(chǎn)生電路102的輸出端連接阻抗負載103。另外，檢測電路1011可以檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量與一個刺激周期T內(nèi)的電流平均值，并將一個刺激周期T內(nèi)的電流平均值轉(zhuǎn)換為電壓平均值。判斷電路1012可以判斷上述電壓平均值是否位于預(yù)設(shè)正電壓VTH+與預(yù)設(shè)負電壓VTH-之間，如果上述電壓平均值位于預(yù)設(shè)正電壓VTH+與預(yù)設(shè)負電壓VTH-之間，則補償電路1013不需要進行電荷補償；如果上述電壓平均值不位于預(yù)設(shè)正電壓VTH+與預(yù)設(shè)負電壓VTH-之間，則補償電路1013進行電荷補償，產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號，以使用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。作為具體例子，假設(shè)脈沖電流產(chǎn)生電路102所生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)(例如，周期為1秒)的電荷總量的絕對值超過5×10-7庫倫時，則補償電路1013進行電荷補償。也即，當(dāng)雙向脈沖電流信號的電流平均值大于5×10-7毫安或者小于-5×10-7毫安時，補償電路1013進行電荷補償。如果第2電阻R2的阻值為10千歐，則可以令預(yù)設(shè)正電壓VTH+為5毫伏，預(yù)設(shè)負電壓VTH-為-5毫伏。當(dāng)判斷電路1012判斷上述電壓平均值超過5毫伏時，第1電壓比較器U1的輸出端Out1輸出高電平，第2電壓比較器U2的輸出端Out2輸出高電平；當(dāng)判斷電路1012判斷上述電壓平均值低于-5毫伏時，第1電壓比較器U1的輸出端Out1輸出低電平，第2電壓比較器U2的輸出端Out2輸出低電平；當(dāng)判斷電路1012判斷上述電壓平均值位于-5毫伏～5毫伏之間時，第1電壓比較器U1的輸出端Out1輸出低電平，第2電壓比較器U2的輸出端Out2輸出高電平。在本實施方式中，補償電路1013的輸出端輸出的補償脈沖電流信號與補償電路1013的第1控制端C+和補償電路1013的第2控制端C-相關(guān)，請參閱下表1。表1第1控制端C+第2控制端C-補償脈沖電流信號高電平高電平負向脈沖低電平低電平正向脈沖低電平高電平無當(dāng)判斷電路1012判斷上述電壓平均值超過5毫伏時，補償電路1013需要補償負向脈沖，此時，第1電壓比較器U1的輸出端Out1輸出高電平，第2電壓比較器U2的輸出端Out2輸出高電平，即第1控制端C+為高電平，第2控制端C-為高電平，如表1所示，補償電路1013生成的補償脈沖電流信號為負向脈沖。另外，當(dāng)判斷電路1012判斷上述電壓平均值低于-5毫伏時，補償電路1013需要補償正向脈沖，此時，第1電壓比較器U1的輸出端Out1輸出低電平，第2電壓比較器U2的輸出端Out2輸出低電平，即第1控制端C+為低電平，第2控制端C-為低電平，如表1所示，補償電路1013生成的補償脈沖電流信號為正向脈沖。此外，當(dāng)判斷電路1012判斷上述電壓平均值位于-5毫伏～5毫伏之間時，補償電路1013無需進行電荷補償，第1電壓比較器U1的輸出端Out1輸出低電平，第2電壓比較器U2的輸出端Out2輸出高電平，即第1控制端C+為低電平，第2控制端C-為高電平，如表1所示，補償電路1013不進行電荷補償。在本實施方式中，圖8僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式所涉及的一種具體的電荷補償電路，本實施方式并不限于此。在電荷補償電路101中，檢測電路1011、判斷電路1012和補償電路1013的具體實現(xiàn)方式可以有多種變形。另外，本實施方式所涉及的電荷補償方法是用于對脈沖電流產(chǎn)生電路進行電荷補償?shù)碾姾裳a償方法，脈沖電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生用于神經(jīng)刺激的雙向脈沖電流，電荷補償方法包括：檢測由脈沖電流產(chǎn)生電路生成的雙向脈沖電流信號的一個刺激周期內(nèi)的電荷總量；判斷由檢測電路檢測的電荷總量小于或等于安全電荷量；并且當(dāng)判斷電路判斷電荷總量超過安全電荷量時，產(chǎn)生具有凈電荷量的補償脈沖電流信號以使電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。另外，在電荷補償方法中，當(dāng)判斷電荷總量為正值時，產(chǎn)生具有負值的補償電荷量的補償脈沖電流信號以使電荷總量在安全電荷量以內(nèi)，并且當(dāng)判斷電荷總量為負值時，產(chǎn)生具有正值的補償電荷量的補償脈沖電流信號以使電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。由此，能夠更加有效地確保用于神經(jīng)刺激的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。另外，在一個優(yōu)選的實施方式中，可以用電荷收斂補償方法逐步進行電荷補償，提高電荷補償?shù)木_性。在一些示例中，檢測電路1011可以檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量。判斷電路1012可以判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量的絕對值是否大于安全電荷量，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量的絕對值超過安全電荷量時，補償電路1013進行部分電荷補償。例如，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為Q1，且Q1的絕對值>Qs(Qs為安全電荷量)時，補償電路1013進行部分電荷補償。這里的部分電荷補償可以為比例電荷補償，例如按照30％、40％、50％、60％、70％、80％等比例值進行電荷補償。例如，假設(shè)安全電荷量為5×10-8庫倫，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為1×10-7庫倫的負電荷時，補償電路1013可以按照50％的比例進行正電荷補償，即補償電路1013可以進行5×10-8庫倫的正電荷補償。然后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量，若判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量為6×10-8庫倫的負電荷，補償電路1013進行3×10-8庫倫的正電荷補償。之后，檢測電路1011繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量，當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量超過安全電荷量(5×10-8)時，補償電路1013繼續(xù)按照50％的比例進行電荷補償，直至當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量的絕對值在安全電荷量以內(nèi)時，補償電路1013停止進行電荷補償。當(dāng)然，在補償電路1013停止進行電荷補償之后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量，也即是說，檢測電路1011可以是一直處于工作狀態(tài)，實時地進行檢測，一旦檢測出電荷量超標(biāo)(脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量的絕對值大于安全電荷量)，補償電路1013即可進行電荷補償。又例如，假設(shè)安全電荷量為5×10-8庫倫，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為1×10-7庫倫的負電荷時，可以按照60％的比例進行正電荷補充，即補償電路1013進行6×10-8庫倫的正電荷補償(需要注意的是，實際過程中，補償電路1013補償?shù)碾姾刹⒉灰欢ǖ扔?×10-8庫倫的正電荷)，如圖5所示，然后檢測電路1011繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量，若判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量為6×10-8庫倫的負電荷，補償電路1013進行3.6×10-8庫倫的正電荷補償。之后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量。當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量大于安全電荷量(5×10-8)時，補償電路1013繼續(xù)按照60％的比例進行電荷補償，直至當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量的絕對值小于安全電荷量時，補償電路1013停止進行電荷補償。當(dāng)然，在補償電路1013停止進行電荷補償之后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量，也即是說，檢測電路1011可以是一直處于工作狀態(tài)，實時的進行檢測，一旦檢測出電荷量超標(biāo)(脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量的絕對值大于安全電荷量)，補償電路1013即可進行電荷補償。在一些示例中，檢測電路1011可以檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量。判斷電路1012可以判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量是否超過安全電荷量。當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量超過安全電荷量時，補償電路1013可以進行部分電荷補償。例如，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為Q1，且Q1超過安全電荷量時，補償電路1013可以進行部分電荷補償，這里的部分電荷補償可以為比例電荷補償，例如按照30％、40％、50％、60％、70％、80％等比例值進行電荷補償。例如，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為1×10-7庫倫的負電荷時，可以按照50％的比例進行正電荷補充，即補償電路1013進行5×10-8庫倫的正電荷補償。然后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量。如果判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量為6×10-8庫倫的負電荷，則補償電路1013可以繼續(xù)進行3×10-8庫倫的正電荷補償。之后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量。當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量超過安全電荷量時，補償電路1013可以繼續(xù)按照50％的比例進行電荷補償，直至當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)時，補償電路1013可以停止對脈沖電流產(chǎn)生電路102進行電荷補償。當(dāng)然，在補償電路1013停止進行電荷補償之后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量。也即是說，檢測電路1011可以是一直處于工作狀態(tài)，實時地進行檢測，一旦檢測出電荷量超過安全電荷量，補償電路1013即可進行電荷補償。又例如，當(dāng)判斷電路1012判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為1×10-7庫倫的負電荷時，可以按照60％的比例進行正電荷補充，即補償電路1013進行6×10-8庫倫的正電荷補償。然后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量。如果判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量為6×10-8庫倫的負電荷，則補償電路1013繼續(xù)進行3.6×10-8庫倫的正電荷補償。之后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量，當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量超過安全電荷量時，補償電路1013可以繼續(xù)按照60％的比例進行電荷補償，直至當(dāng)判斷電路1012判斷脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量等于零時，補償電路1013可以停止進行電荷補償。當(dāng)然，在補償電路1013停止進行電荷補償之后，檢測電路1011可以繼續(xù)檢測脈沖電流產(chǎn)生電路102累計產(chǎn)生的電荷總量。也即是說，檢測電路1011可以是一直處于工作狀態(tài)，實時地進行檢測，一旦檢測出電荷量超過安全電荷量，補償電路1013即可進行電荷補償。雖然以上結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行了具體說明，但是可以理解，上述說明不以任何形式限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)精神和范圍的情況下可以根據(jù)需要對本發(fā)明進行變形和變化，這些變形和變化均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3