本發(fā)明涉及一種用于神經(jīng)刺激的脈沖電流產(chǎn)生電路及人工視網(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(xì)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(xì)胞進(jìn)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)有的人工視網(wǎng)膜或人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)中，刺激電極所產(chǎn)生的刺激信號往往只能對視網(wǎng)膜表面的神經(jīng)細(xì)胞(例如神經(jīng)節(jié)細(xì)胞)進(jìn)行刺激，無法有效地刺激到稍微遠(yuǎn)離視網(wǎng)膜表面的視網(wǎng)膜的雙極細(xì)胞，因此，在刺激效果上往往并不理想，另外，在刺激的分辨率上還有很多方面有待改進(jìn)。

本發(fā)明人等經(jīng)過長期的研究發(fā)現(xiàn)，在視網(wǎng)膜中神經(jīng)節(jié)細(xì)胞與多個雙極細(xì)胞相連接，而在視網(wǎng)膜的黃斑區(qū)(通常是人工視網(wǎng)膜的植入部位)雙極細(xì)胞與單個感光細(xì)胞一一對應(yīng)連接，通過刺激視網(wǎng)膜的雙極細(xì)胞能夠有效地提高刺激的分辨率，產(chǎn)生更加精準(zhǔn)和有效的光感。對于視網(wǎng)膜上的人工視網(wǎng)膜修復(fù)方式而言，植入體內(nèi)的刺激電極常常貼合在視網(wǎng)膜上，刺激電極能夠接觸的部分主要是視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(特別是神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的軸突)。為了讓刺激電極所產(chǎn)生的刺激信號能夠刺激到與刺激電極稍遠(yuǎn)的雙極細(xì)胞，一般要求刺激電極能夠提供例如寬的刺激脈沖的脈沖電流。另外，從刺激電極的安全電荷量的角度看，若脈沖電流的刺激脈沖較寬，則其脈沖電流的幅度要相應(yīng)地縮小，以確保刺激電荷在安全電荷量的范圍內(nèi)。

為了解決上述現(xiàn)有問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種能夠提高有效刺激分辨率的用于神經(jīng)刺激的脈沖電流產(chǎn)生電路、以及人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)。

為此，本發(fā)明的第一方面提供一種用于神經(jīng)刺激的脈沖電流產(chǎn)生電路，包括：模擬信號接收裝置，其用于接收模擬信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字控制信號；電流信號控制器，其根據(jù)所述數(shù)字控制信號產(chǎn)生用于生成雙向脈沖電流信號的脈沖電流參數(shù)；以及電流發(fā)生器，其根據(jù)所述脈沖電流參數(shù)生成用于神經(jīng)刺激的所述雙向脈沖電流信號，所述電流發(fā)生器能夠根據(jù)所述脈沖電流參數(shù)生成不同精度的脈沖電流。

在本發(fā)明中，電流信號控制器根據(jù)數(shù)字控制信號產(chǎn)生用于生成雙向脈沖電流信號的脈沖電流參數(shù)，并且電流發(fā)生器根據(jù)脈沖電流參數(shù)生成不同精度的用于神經(jīng)刺激的雙向脈沖電流信號。通過能夠生成不同精度的脈沖電流的電流發(fā)生器，可以根據(jù)刺激需要生成不同脈沖寬度和不同精度的雙向脈沖電流信號，由此不僅能夠滿足安全電荷的要求，而且還可以有效刺激到所需要刺激的神經(jīng)細(xì)胞(例如雙極細(xì)胞)，從而能夠產(chǎn)生更加有效的刺激效果。另一方面，由于脈沖電流產(chǎn)生電路能夠?qū)崿F(xiàn)更寬的脈沖信號，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。

另外，在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，在一個刺激周期內(nèi)，所述雙向脈沖電流信號的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。由此，能夠避免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(xì)胞或雙極細(xì)胞)造成傷害，確保脈沖電流產(chǎn)生電路的安全性和可靠性。

在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，所述脈沖電流參數(shù)包括負(fù)向脈沖寬度、負(fù)向脈沖幅度、正向脈沖寬度、正向脈沖幅度、以及脈沖間隔。由此，通過控制所述脈沖電流參數(shù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)不同的刺激脈沖電流。

另外，在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，所述電流發(fā)生器根據(jù)所述脈沖電流參數(shù)生成低精度脈沖電流或高精度脈沖電流，所述電流發(fā)生器在接收所述脈沖電流參數(shù)之后，判斷所要生成的雙向脈沖電流信號是否小于臨界值，并且當(dāng)所要生成的雙向脈沖電流信號小于或等于臨界值時，生成所述高精度脈沖電流；當(dāng)所要生成的雙向脈沖電流信號大于臨界值時，生成所述低精度脈沖電流。由此，電流發(fā)生器能夠在不同的情形下產(chǎn)生對應(yīng)的脈沖電流，以滿足刺激信號的要求。

另外，在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，當(dāng)所述雙向脈沖電流信號的所述負(fù)向脈沖寬度大于所述預(yù)設(shè)時長且所述負(fù)向脈沖幅度小于或等于所述臨界值時，所述電流發(fā)生器生成高精度脈沖電流。

另外，在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，所述高精度脈沖電流的脈沖幅度的精度大于所述低精度脈沖電流的脈沖幅度的精度。

另外，在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，所述雙向脈沖電流信號的一個刺激周期內(nèi)的正向脈沖電流或負(fù)向脈沖電流的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。由此，能夠確保刺激電極的長期安全性和可靠性。

另外，在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，還包括電荷補(bǔ)償電路，其根據(jù)所述雙向脈沖電流信號的一個刺激周期內(nèi)的電荷總量決定是否對所述電流發(fā)生器進(jìn)行電荷補(bǔ)償，以確保由所述電流發(fā)生器所產(chǎn)生的所述電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。由此，能夠進(jìn)一步確保脈沖電流產(chǎn)生電路的安全性和可靠性。

另外，在本發(fā)明所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路中，可選地，所述電荷補(bǔ)償電路包括：用于檢測脈沖電流信號的檢測電路、根據(jù)由所述檢測電路所檢測的脈沖電流信號來判斷是否需要補(bǔ)償?shù)呐袛嚯娐?、以及基于所述判斷電路的判斷來產(chǎn)生補(bǔ)償電荷的補(bǔ)償電路。

此外，本發(fā)明的第二方面提供一種人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)，包括：植入裝置，其至少具有上述任一項所述的脈沖電流產(chǎn)生電路；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；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(jìn)行處理而生成調(diào)制信號；以及模擬信號發(fā)射裝置，其將所述調(diào)制信號發(fā)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(xì)胞或雙極細(xì)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，能夠產(chǎn)生更加有效的刺激效果，而且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。

附圖說明

圖1是示出了本發(fā)明的第1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)明的第1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)明的第1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100的電路模塊的示意圖；

圖5是示出了本發(fā)明的第1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)明的第1實施方式所涉及的電流發(fā)生器104的電路模塊的示意圖；

圖7是示出了本發(fā)明的第1實施方式所涉及的不同脈沖電流幅度的精度的示意圖；

圖8a～圖8d是示出了不同的雙向脈沖電流的刺激波形的示意圖；

圖9是示出了發(fā)明的第2實施方式所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是示出了本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電荷補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下，參考附圖，詳細(xì)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。

(第1實施方式)

圖1是示出了本發(fā)明的第1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)明的第1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(jìn)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(jìn)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(xì)胞或雙極細(xì)胞)進(jìn)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(xì)胞的衰退或死亡，也即正常的視覺通路因感光細(xì)胞病的病變而受到阻礙，正常進(jìn)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(xì)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(xì)胞或雙極細(xì)胞進(jìn)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(xì)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(xì)胞或雙極細(xì)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(jìn)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脈沖電流產(chǎn)生電路100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。

(體外設(shè)備)

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(jī)、數(shù)字照相機(jī)、CCD相機(jī)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(jī)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(dá))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(jìn)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(jìn)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(jìn)行進(jìn)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(即稍后描述的模擬信號接收裝置101的具體實施例)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(jìn)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(xì)胞或雙極細(xì)胞進(jìn)行刺激(參見圖3)，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或雙極細(xì)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(xì)胞或視網(wǎng)膜的雙極細(xì)胞，也有可能同時刺激到視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或雙極細(xì)胞。

(脈沖電流產(chǎn)生電路)

圖4是示出了本發(fā)明的第1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100的電路模塊的示意圖。圖5是示出了本發(fā)明的第1實施方式所涉及的雙向脈沖電流信號的示意圖。

如圖4所示，本實施方式所涉及的用于神經(jīng)刺激的脈沖電流產(chǎn)生電路100包括模擬信號接收裝置101、模數(shù)轉(zhuǎn)換器102、電流信號控制器103和電流發(fā)生器104。在本實施方式中，脈沖電流產(chǎn)生電路100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，脈沖電流產(chǎn)生電路100可以位于圖1所示的植入裝置10內(nèi)。在一些示例中，例如在植入裝置10中，脈沖電流產(chǎn)生電路100可以產(chǎn)生用于刺激視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或雙極細(xì)胞的雙向脈沖電流信號。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100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(xì)胞或雙極細(xì)胞。

(模擬信號接收裝置)

在本實施方式中，模擬信號接收裝置101用于接收模擬信號，可以采用天線的形式。模擬信號接收裝置101將所接收的模擬信號傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器102。如上所述，模擬信號接收裝置101可以是由接收線圈組成的接收天線11。這里，接收天線11的線圈可以由金等金屬線繞制而成。另外，接收天線11的線圈的匝數(shù)沒有特別限制，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。

(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)

模數(shù)轉(zhuǎn)換器102可以將由模擬信號接收裝置101所接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字控制信號，并將數(shù)字控制信號傳送給電流信號控制器103。在本實施方式中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器102的電路結(jié)構(gòu)沒有特別限制，可以根據(jù)需要使用4位、6位、8位、10位、14位、16位等不同分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器。另外，模數(shù)轉(zhuǎn)換器102可以采用逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，也可以采用并聯(lián)比較型的A/D轉(zhuǎn)換器，還可以采用積分型的A/D轉(zhuǎn)換器。另外，數(shù)字控制信號可以是一串?dāng)?shù)字信號流，其指示了后續(xù)所要生成的雙向脈沖電流信號的脈沖電流參數(shù)。

(電流信號控制器)

電流信號控制器103可以根據(jù)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器102輸出的數(shù)字控制信號來產(chǎn)生用于生成雙向脈沖電流信號的脈沖電流參數(shù)。這里，雙向脈沖電流作為刺激信號可以包含正向脈沖電流和反向脈沖電流。對于神經(jīng)刺激領(lǐng)域而言，雙向脈沖電流的正向脈沖電流的電荷與反向脈沖電流的電荷一般需要保持相等，以確保對神經(jīng)組織刺激時的安全性。關(guān)于雙向脈沖電流對神經(jīng)刺激的作用稍后更詳細(xì)描述。

在一些示例中，雙向脈沖電流可以采用方波型的雙向脈沖電流。在這種情況下，雙向脈沖電流的脈沖電流參數(shù)可以包括負(fù)向脈沖寬度t1、負(fù)向脈沖幅度I1、正向脈沖寬度t2、正向脈沖幅度I2、以及脈沖間隔t3(參見圖5)。這里，脈沖間隔t3是指負(fù)向脈沖與正向脈沖之間的時間間隔。另外，時間T為稍后描述的刺激周期T。

如上所述，電流信號控制器103根據(jù)數(shù)字控制信號產(chǎn)生用于生成雙向脈沖電流信號的脈沖電流參數(shù)。在一些示例中，數(shù)字控制信號可以指示電流控制器103生成負(fù)向脈沖寬度t1較寬(例如t1＞t2)的雙向脈沖電流。在另一些示例中，數(shù)字控制信號可以指示電流控制器103生成負(fù)向脈沖幅度I1較小(例如I1＜I2)的雙向脈沖電流。

(電流發(fā)生器)

電流發(fā)生器104可以根據(jù)脈沖電流參數(shù)生成用于神經(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100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(xì)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。

在本實施方式中，電流發(fā)生器104可以根據(jù)脈沖電流參數(shù)生成至少兩種不同精度的脈沖電流。在一些示例中，電流發(fā)生器104能夠生成兩種不同精度的脈沖電流。在另一些示例中，電流發(fā)生器104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。

(阻抗負(fù)載)

如圖4所示，電流發(fā)生器104對神經(jīng)組織等進(jìn)行神經(jīng)刺激時相當(dāng)于連接了阻抗負(fù)載110。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(xì)胞或雙極細(xì)胞可以簡化地等效為阻抗負(fù)載110。

以下，參考圖6和圖7對本實施方式所涉及的電流發(fā)生器104更詳細(xì)地說明。圖6是示出了本發(fā)明的第1實施方式所涉及的電流發(fā)生器的電路模塊的示意圖。圖7是示出了本發(fā)明的第1實施方式所涉及的不同脈沖電流幅度的精度的示意圖。圖8a～圖8d是示出了不同的雙向脈沖電流的刺激波形的示意圖

如圖6所示，電流發(fā)生器104可以包括N個電流源。在一些示例中，N個電流源可以由1個基準(zhǔn)電流源1041、以及(N-1)個鏡像電流源(電流源陣列)構(gòu)成，這些電流源例如分別受開關(guān)S1、開關(guān)S2、……、開關(guān)S(N)控制。這里，開關(guān)S1、開關(guān)S2、……、開關(guān)S(N)控制電流發(fā)生器104所產(chǎn)生的總脈沖電流的幅度大小，也即，總的脈沖電流的脈沖幅度(正向或負(fù)向脈沖幅度)與閉合的開關(guān)S(N)數(shù)目成正比。其中，開關(guān)S1控制基準(zhǔn)電流源1041。在這種情況下，電流發(fā)生器104所產(chǎn)生的總的電流幅度I_total＝(閉合開關(guān)的數(shù)目+1)×基準(zhǔn)電流源的電流幅度。

在電流發(fā)生器104由上述N個電流源組成的情況下，脈沖電流的大小可以由(N+1)個電流源的開閉來確定，并且該脈沖電流的精度可以由基準(zhǔn)電流源1041的大小決定。具體而言，基準(zhǔn)電流源1041的大小即為脈沖電流精度的大小。例如，如果基準(zhǔn)電流源1041的大小為1μA(微安)，則脈沖電流精度為1μA，(N-1)個鏡像電流源即電流源1042、電流源1043、……電流源104(N)中各個鏡像電流源的電流值均與基準(zhǔn)電流源1041的電流值相同。當(dāng)基準(zhǔn)電流源1041的大小設(shè)定好之后，電流源1042、電流源1043、……、電流源104(N)中的各個鏡像電流源的電流值與基準(zhǔn)電流源1041相等。

在一些示例中，如果基準(zhǔn)電流源1041和(N-1)個鏡像電流源的個數(shù)總共為N＝512個，并且設(shè)置基準(zhǔn)電流源1041的精度為1μA，則電流發(fā)生器104可以生成精度為1μA的具有512種脈沖幅度的脈沖電流，也即，通過控制開關(guān)S1、開關(guān)S2、……、開關(guān)S(N)，電流發(fā)生器104可以生成1μA、2μA、3μA、……、512μA共512種不同的電流幅度。在另外一些示例中，如果基準(zhǔn)電流源1041和(N-1)個鏡像電流源的個數(shù)總共為N＝512個，并且設(shè)置基準(zhǔn)電流源1041的精度為4μA，則電流發(fā)生器104可以生成精度為4μA的具有128種脈沖幅度的脈沖電流，也即，通過控制開關(guān)S1、開關(guān)S2、……、開關(guān)S(N)，電流發(fā)生器104可以生成4μA、8μA、12μA、...512μA總共128種不同的電流幅度。在其他一些示例中，如果基準(zhǔn)電流源1041和(N-1)個鏡像電流源的個數(shù)總共為N＝512個，并且設(shè)置基準(zhǔn)電流源1041的精度為8μA，則電流發(fā)生器104可以生成精度為8μA的具有64種脈沖幅度的脈沖電流也即，通過控制開關(guān)S1、開關(guān)S2、……、開關(guān)S(N)，電流發(fā)生器104可以生成8μA、16μA、24μA、...512μA共64種不同的電流幅度。盡管在上述的描述中以電流精度為1μA、4μA和8μA作為示例進(jìn)行介紹，但本實施方式并不限于此，本實施方式所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路也可以生成例如2μA、6μA、12μA等其他精度的電流。

如上所述，由于可以通過設(shè)置不同電流大小的基準(zhǔn)電流源1041來實現(xiàn)不同的電流精度，因此，在本實施方式中，能夠通過設(shè)置多種不同的基準(zhǔn)電流源來設(shè)置所生成的脈沖電流的精度，從而能夠生成多種不同精度的脈沖電流。在本實施方式中，可以設(shè)置兩種不同基準(zhǔn)電流源，在這種情況下，可以實現(xiàn)兩種不同精度(高精度和低精度)的脈沖電流。

在一些示例中，電流發(fā)生器104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，電流發(fā)生器104能夠提供更多不同精度的脈沖電流。

(雙向脈沖電流信號)

在一些示例中，由電流產(chǎn)生器104生成的雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)(例如電荷總量為零)。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(xì)胞或雙極細(xì)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。這里，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。

另外，在本實施方式中，只要確保雙向脈沖電流在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)即可，并不限定脈沖電流的波形。圖8a～圖8d示出了不同的雙向脈沖電流的刺激波形的示意圖。由于在神經(jīng)刺激領(lǐng)域中，負(fù)向脈沖電流通常作為有效刺激信號，因此，在圖8a～圖8d中，以負(fù)向脈沖波形為例，列舉了雙向脈沖電流信號的變形例。

如圖8a～圖8d所示，作為刺激波形的雙向脈沖電流信號，盡管其負(fù)向脈沖的波形和正向脈沖的波形并不一定相同，但是只要保證該雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)即可。作為例子，負(fù)向脈沖寬度t11、t12、t13和t14可以均大于正向脈沖寬度t2，由此可以實現(xiàn)寬的刺激脈沖。另外，雙向脈沖電流可以是雙向方波脈沖電流信號，也可以是余弦脈沖電流信號，還可以是方波與余弦脈沖電流信號的組合。

如上所述，電流發(fā)生器104可以根據(jù)脈沖電流參數(shù)生成雙向脈沖電流信號。具體而言，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，有效刺激電流信號是對神經(jīng)刺激對象例如神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或雙極細(xì)胞有刺激作用的電流信號；平衡電流信號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，若有效刺激信號為正向脈沖，則平衡電流信號為負(fù)向脈沖；若有效刺激信號為負(fù)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安全電荷量以內(nèi)。

在本實施方式中，如上所述，電流信號控制器103產(chǎn)生用于生成雙向脈沖電流信號的脈沖電流參數(shù)。由此，可以通過設(shè)置脈沖電流參數(shù)來使電流發(fā)生器104理論上產(chǎn)生的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。另外，為了抑制刺激電流信號可能積累的凈電荷對人體造成的影響，雙向脈沖電流信號通常被設(shè)置成正向脈沖和負(fù)向脈沖中只有一個是刺激信號，另外一個是平衡電流信號，由此，確保在一個刺激周期T內(nèi)的雙向脈沖電流信號的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。

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(fù)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，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安全電荷量以內(nèi)。另外，再參考圖5，如圖5所示，在一個刺激周期T內(nèi)，負(fù)向脈沖信號的持續(xù)時長(負(fù)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(fù)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，即雙向脈沖電流信號的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。

如上所述，電流發(fā)生器104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7)。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(xì)胞或雙極細(xì)胞需要較低的脈沖電流刺激時，電流發(fā)生器104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(xì)胞或雙極細(xì)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(xì)胞或雙極細(xì)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。在本實施方式中，電流發(fā)生器104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，電流發(fā)生器104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，電流發(fā)生器104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，電流發(fā)生器104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，電流發(fā)生器104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(jìn)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(jìn)行設(shè)定。例如，如圖7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)電流發(fā)生器104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，電流發(fā)生器104生成高精度(1μA/步)脈沖電流；當(dāng)電流發(fā)生器104判斷所要生成的雙向脈沖電流信號的幅度大于8μA時，電流發(fā)生器104生成低精度(8μA/步)脈沖電流。如此，電流發(fā)生器104可以提供兩種不同精度的脈沖電流，當(dāng)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或雙極細(xì)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(xì)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(fù)向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且負(fù)向脈沖幅度小于臨界值時，電流發(fā)生器104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(jī)理目前仍未完全明確，但是通過延長刺激脈沖寬度(例如負(fù)向脈沖寬度)，更有可能刺激到更深入的神經(jīng)細(xì)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(xì)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(fù)向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且負(fù)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(xì)胞，由于雙極細(xì)胞在視覺通路上的一一對應(yīng)性比神經(jīng)節(jié)細(xì)胞優(yōu)越，因此精準(zhǔn)的刺激雙極細(xì)胞可以形成更加準(zhǔn)確的光感。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。

如此，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(fù)向脈沖寬度大于預(yù)設(shè)時長且負(fù)向脈沖幅度小于臨界值時，電流發(fā)生器104產(chǎn)生高精度脈沖電流，精準(zhǔn)的刺激雙極細(xì)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。

(第2實施方式)

圖9是示出了本發(fā)明的第2實施方式所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是示出了本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電荷補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。第2實施方式所涉及脈沖電流產(chǎn)生電路200與第1實施方式所涉及的脈沖電流產(chǎn)生電流100的不同點在于，除了包括第1實施方式的模擬信號接收裝置101、模數(shù)轉(zhuǎn)換器102、電流信號控制器103和電流發(fā)生器104之外，還包括電荷補(bǔ)償電路106。

在本實施方式中，電荷補(bǔ)償電路106根據(jù)雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量決定是否對電流發(fā)生器104進(jìn)行電荷補(bǔ)償，以確保由電流發(fā)生器104所產(chǎn)生的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。

一般而言，雙向脈沖電流信號的一個刺激周期T內(nèi)的正向脈沖和負(fù)向脈沖的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)，而且由電流發(fā)生器104產(chǎn)生的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。另一方面，刺激電流積累的凈電荷有可能會對人體造成影響，為了減少雙向脈沖電流信號積累的凈電荷對人體造成的影響，可以設(shè)置脈沖電流參數(shù)，以保證電流發(fā)生器104產(chǎn)生的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。然而，在實際工作中，電流發(fā)生器104產(chǎn)生雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量由于各種因素有可能會超出安全電荷量的情形，也即有可能在一個刺激周期T結(jié)束后在神經(jīng)組織累積有凈電荷。

因此，在本實施方式中，針對上述有可能存在的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的情形，通過設(shè)置電荷補(bǔ)償電路106，能夠可靠地使雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)，由此起到保護(hù)人體神經(jīng)組織例如視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或雙極細(xì)胞的作用。

在一些示例中，當(dāng)電荷補(bǔ)償電路106檢測到電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期內(nèi)的電荷總量為1×10^-7庫倫(C)的負(fù)電荷時，電荷補(bǔ)償電路106可以對電流發(fā)生器104進(jìn)行正電荷補(bǔ)償，以使電流發(fā)生器104再產(chǎn)生電荷總量為1×10^-7庫倫的正電荷(例如，電流發(fā)生器104可以產(chǎn)生脈沖寬度為1ms(毫秒)、脈沖幅度為100μA的正向脈沖，或者電流發(fā)生器104可以產(chǎn)生脈沖寬度為10ms、脈沖幅度為10μA的正向脈沖)以抵消該負(fù)電荷的存在。在另一些示例中，當(dāng)電荷補(bǔ)償電路106檢測到電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期內(nèi)的電荷總量為1×10^-7庫倫的正電荷時，電荷補(bǔ)償電路106對電流發(fā)生器104進(jìn)行負(fù)電荷補(bǔ)償，以使電流發(fā)生器104再產(chǎn)生電荷總量為1×10^-7庫倫的負(fù)電荷(例如，電流發(fā)生器104可以產(chǎn)生一個脈沖寬度為1毫秒，脈沖幅度為100μA的負(fù)向脈沖，或者電流發(fā)生器104可以產(chǎn)生一個脈沖寬度為10毫秒，脈沖幅度為10μA的負(fù)向脈沖)以抵消該正電荷的存在。

如圖9所示，電荷補(bǔ)償電路106可以包括：用于檢測脈沖電流信號的檢測電路1061、根據(jù)由檢測電路1061所檢測的脈沖電流信號來判斷是否需要補(bǔ)償?shù)呐袛嚯娐?062、以及基于判斷電路1062的判斷來產(chǎn)生補(bǔ)償電荷的補(bǔ)償電路1063。

在本實施方式中，檢測電路1061可以用于檢測由電流發(fā)生器104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。在一些示例中，檢測電路1061可以由積分電路構(gòu)成。該積分電路可以對由電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷進(jìn)行積分，由此獲得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1062可以判斷由檢測電路1061檢測的雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量的是否超過安全電荷量。具體而言，如果由判斷電路1062判斷的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)，則補(bǔ)償電路1063不工作；如果該電荷總量超過安全電荷量，則補(bǔ)償電路1063對電流發(fā)生器104進(jìn)行電荷補(bǔ)償，以確保雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。

在一些示例中，當(dāng)判斷電路1062判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量為正時，補(bǔ)償電路1063對由電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號進(jìn)行負(fù)電荷補(bǔ)償；當(dāng)判斷電路1062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(fù)電荷時，補(bǔ)償電路1063可以產(chǎn)生正向電流脈沖對由電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號進(jìn)行正電荷補(bǔ)償。在上述電荷補(bǔ)償過程中，補(bǔ)償電路1063優(yōu)選可以采用逐次逼近電荷補(bǔ)償方法，由此可以逐步進(jìn)行電荷補(bǔ)償，提高電荷補(bǔ)償?shù)木_性。例如，補(bǔ)償電路1063可以生成小電流脈沖，對由電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號進(jìn)行多次電荷補(bǔ)償。這里，由補(bǔ)償電路1063生成的小電流脈沖的凈電荷量可以為正或者為負(fù)。另外，部分電荷補(bǔ)償可以為按比例電荷補(bǔ)償，例如按照30％、40％、50％、60％、70％、80％等比例值進(jìn)行電荷補(bǔ)償。

另外，在一些示例中，當(dāng)判斷電路1062判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量例如為1×10^-7庫倫的負(fù)電荷時，可以按照50％的比例進(jìn)行正電荷補(bǔ)充，即補(bǔ)償電路1063對由電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號進(jìn)行5×10^-8庫倫的正電荷補(bǔ)償。接著，檢測電路1061繼續(xù)檢測由電流發(fā)生器104生成且補(bǔ)償后的電荷總量。如果判斷電路1062判斷電流發(fā)生器104累計產(chǎn)生的電荷總量為6×10^-9庫倫的負(fù)電荷，則補(bǔ)償電路1063由電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號進(jìn)行3.6×10^-9庫倫的正電荷補(bǔ)償。接著，檢測電路1061繼續(xù)檢測由電流發(fā)生器104生成且補(bǔ)償后的電荷總量，并且重復(fù)上述步驟，直至雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。另外，在上述電荷補(bǔ)償過程中，也可以按照30％、40％、60％、70％、80％等比例值進(jìn)行電荷補(bǔ)償。

另外，在另一些示例中，當(dāng)判斷電路1062判斷雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量例如為1×10^-7庫倫的正電荷時，可以按照50％的比例進(jìn)行負(fù)電荷補(bǔ)充，即補(bǔ)償電路1063對由電流發(fā)生器104生成的雙向脈沖電流信號進(jìn)行5×10^-8庫倫的負(fù)電荷補(bǔ)償。接著，檢測電路1061繼續(xù)檢測由電流發(fā)生器104生成且補(bǔ)償后的電荷總量。如果判斷電路1062判斷電流發(fā)生器104累計產(chǎn)生的電荷總量為6×10^-9庫倫的負(fù)電荷，則補(bǔ)償電路1063繼續(xù)對電流發(fā)生器104進(jìn)行3.6×10^-8庫倫的正電荷補(bǔ)償。接著，檢測電路1061繼續(xù)檢測由電流發(fā)生器104生成且補(bǔ)償后的電荷總量，并且重復(fù)上述步驟，直至雙向脈沖電流信號在一個刺激周期T內(nèi)的電荷總量在安全電荷量以內(nèi)。另外，在上述電荷補(bǔ)償過程中，也可以按照30％、40％、60％、70％、80％等比例值進(jìn)行電荷補(bǔ)償。

雖然以上結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)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(jìn)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)。