Neurostimulation


Microdul AG hat im Laufe der Jahre Erfahrungen im Bereich der medizinischen Anwendungen, insbesondere der neuromuskulären Stimulation, gesammelt. Nachfolgend sind zwei Konzepte für Neurostimulations-ASICs vorgestellt, die in verschiedenen IC-Technologien umgesetzt werden können.

Das Einsatzgebiet des MS1031 sind Anwendungen, bei denen tiefe Stimulationsspannungen ausreichen. Der MS1031 ist auf dem Semicustom-Array MD500 realisiert und bietet die Möglichkeit von monophasischen und biphasischen Stimulationsimpulsen im bipolaren Modus für Spannungen bis zu 8V. Die Strompulse können in Schritten von 10µA bis zu einer maximalen Amplitude von 2.55mA programmiert werden. Die programmierbaren zeitlichen Abläufe werden mit einem internen oder externen Oszillator von 100kHz realisiert.  

Der MS1032 ist für Anwendungen gedacht, bei denen höhere Stimulationsspannungen benötigt werden. Er bietet die Möglichkeit von monophasischen und biphasischen Stimulationspulsen im monopolaren Modus für Spannungen bis zu 18V. Ladungsausgleich kann mit oder ohne langsame Umkehrung (4:1) erfolgen. Die Strompulse können in Schritten von 10µA bis zu einer maximalen Amplitude von 2.55mA programmiert werden. Die programmierbaren zeitlichen Abläufe werden mit einem internen oder externen Oszillator von 100kHz realisiert. Ein Über- und Unterstromschutz ist Teil des Sicherheitskonzepts. Der Chip bietet eine Schaltmatrix, bei der die Stromkanäle und zusätzliche analoge Peripherieeingänge flexibel den Ausgängen der Schaltmatrix zugeordnet werden können.

Die nachfolgende Tabelle soll der Webseite hinzugefügt werden (gleiches Layout wie bei den Temperaursensoren MS1088 und MS1089).

Übersicht (Englisch)

Type MS1031 MS1032
Main feature 8-channel programmable current pulse generator 8-channel current sink/source for neuromuscular stimulation
Channel outputs 8 16
Pulse modes Monophasic
Biphasic
Monophasic
Biphasic
Biphasic with slow reversal (4:1)
Programable pulse parameters Timing Sequence Timing Sequence
Pulse polarity Anodic + Cathodic Anodic + Cathodic
Stimulation types Bipolar off / low / high
Max. stimulation current per channel
(* more channels can be connected in parallel for higher current output)
2.55mA 2.55mA
Programming resolution of the current 10uA 10uA
Current sink to source amplitude ratio 1:1 1:1
4:1
Output switch matrix no yes
Overcurrent and undercurrent protection no yes
Internal oscillator yes yes
External clock input yes yes
Voltage reference 1.25V 1.25V
Shutdown input (safety feature) yes yes
Cascading yes no
10 MHz SPI interface x yes
Operating voltage range 2.2V to 3.3V 1.8V to 4.5V
Operating temperature range +10°C to +50°C +10°C to +50°C
Packaging Various packaging options (die, flip-chip, packaged) Various packaging options (die, flip-chip, packaged)
Concept datasheet Link Link