Progettazione di un circuito integrato CMOS per neurostimolatori impiantabili
In: http://etd.adm.unipi.it/theses/available/etd-07042023-102153/, 2023
academicJournal
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I sistemi di neurostimolazione negli anni si sono sviluppati enormemente, sia in termini architetturali che di funzionalità implementate. I neurostimolatori trovano applicazioni volte a contrastare patologie come il morbo di Parkinson e l’epilessia. Vengono inoltre impiegati nel trattamento del dolore, come il caso della cura dell’emicrania cronica attraverso la stimolazione del nervo occipitale, obiettivo di questo progetto, o la stimolazione del midollo spinale come terapia per il dolore neuropatico cronico. La neurostimolazione prevede l’invio di segnali di corrente al tessuto neurale attraverso elettrodi posizionati in prossimità dello stesso. I segnali inviati hanno lo scopo di portare carica al tessuto neurale o prelevarla da esso, provocando la sua eccitazione o inibizione. Generalmente si tratta di segnali a onde rettangolari in corrente, di frequenza che può variare da qualche Hz alle decine di kHz e ampiezza fino a qualche mA a seconda delle applicazioni. La carica residua accumulata all’interfaccia tra elettrodi e tessuto neurale al termine della stimolazione deve essere nulla per evitare di favorire reazioni che danneggerebbero il tessuto e deteriorerebbero gli elettrodi. Per questo motivo spesso si utilizzano segnali a impulsi bipolari o, in seguito ad una stimolazione unipolare, si invia una corrente di segno opposto per eliminare la carica accumulata sugli elettrodi. Per una maggiore sicurezza si prevede di chiudere gli elettrodi su un circuito di scarica per rimuovere la carica residua tra un ciclo di stimolazione e il successivo. Si inserisce inoltre un condensatore in serie al carico, di capacità molto più grande di quella equivalente degli elettrodi, per bloccare la componente continua del segnale qualora fosse mantenuta per lungo tempo, ad esempio a causa di un guasto del sistema. Il mio lavoro di tesi è stato svolto nell'ambito di un progetto europeo denominato TARA, di cui il gruppo di ricerca in cui ho svolto la tesi ne è coordinatore, con l'obiettivo di progettare il circuito elettronico ...
Titel: |
Progettazione di un circuito integrato CMOS per neurostimolatori impiantabili
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Autor/in / Beteiligte Person: | CONTARDI, SIMONE ; Piotto, Massimo ; Bruschi, Paolo ; Ria, Andrea |
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Zeitschrift: | http://etd.adm.unipi.it/theses/available/etd-07042023-102153/, 2023 |
Veröffentlichung: | Pisa University, 2023 |
Medientyp: | academicJournal |
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