专利名称：在多极电极(尤其是植入体)的阴极间分配电流的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及对包括至少一个阳极和至少两个阴极的多极电极提供电流的领域，该多极电极尤其指构成用于激发或刺激人或动物的大脑区域、平滑肌或横纹肌、传出神经或传入神经、感觉器官、或者更普遍地，神经系统的植入体的部分。
背景技术：
在某些领域，不可避免地用到多极电极，以实现根据预定的方案有效地刺激一个或多个区域。例如在功能性电刺激领域就是这种情况，功能性电刺激当前成为了恢复瘫痪肢体运动的主要方法这种刺激用于通过用电激局部直接刺激和/或间接刺激神经来激活一块或多块肌肉。
当前，这种刺激通过一个置于身体内部的中央植入体来实现。由于运动管理的巨大复杂性，因此需要使用各种不同的刺激电极，以致于需要许多线来将电极与植入体的控制电子设备连接起来。这些线必须频繁穿过关节，因而植入所需要的外科手术就尤其困难。从而限制了刺激区域的数量。此外，线的存在使植入体变得脆弱，也限制线可以控制的电极的数量。另外，对形状和定义电激的参数(尤其是时间的)的控制需要得尤其大。
发明内容
本发明的目的就是改善这种状况。
为此，本发明尤其提出一种专用于在至少一个多极刺激电极的n(n大于或等于2)个阴极之间分配电流的设备(或输出级)，其中该多极刺激电极还包括至少一个阳极。
该设备的特征在于该设备包括一个可重构电流镜，该可重构电流镜包括分别与n个阴极耦接的n个输出，并被制成用于在这n个输出上发出一个控制电流的n个互补分量，这n个互补分量的值分别选定，并且在控制电流强度变化的情况下保持基本恒定，以便容许刺激的基本恒定的空间定位。
在此，“互补分量”指的是其总和等于控制电流值(Idac)的各个分量，例如Idac/3，Idac/6，Idac/6，Idac/3。
根据本发明的设备可以包括其它可以分开或合并的特征，尤其-可重构多输出电流镜可以是模块型的， 于是它可以包括一个电流-电压转换器，该电流-电压转换器与p个可编程跨导电压-电流转换器相耦接，○i)该电流-电压转换器可以包括至少一个用于吸收电流的输入端、一个接地端、一个输出端，可以被制成用于建立在输出端与接地端之间选定的、随吸收电流变化的电位差，○ii)每个可编程跨导电压-电流转换器可以包括至少一个输入端、一个接地端、一个用于吸收电流的输出端、和一个用于接收逻辑信号的控制总线，○iii)该电流-电压转换器的输入端于是连接到所述模块化可重构多输出电流镜的输入端，○iv)该电流-电压转换器的接地端和所述p个可编程跨导电压-电流转换器的接地端连接到所述模块化可重构多输出电流镜的接地端M，○v)所述p个可编程跨导电压-电流转换器的每一个的输入端连接到所述电流-电压转换器的输出端。
○vi)所述p个可编程跨导电压-电流转换器的每一个的输出端连接到所述模块化可重构多输出电流镜的输出之一，○vii)每个可编程跨导电压-电流转换器的控制总线连接到所述模块化可重构多输出电流镜的各控制辅助总线。
所述电流-电压转换器和所述p个可编程跨导电压-电流转换器最好具有匹配结构，-所述可重构多输出电流镜可以是被称作分配器类型的， 于是它可以包括一个电流-电压转换器，该电流-电压转换器与一个电压-电流转换器及一个m输出可控均衡电流分配器相耦接，○i)所述电流-电压转换器于是可以包括至少一个用于吸收电流的输入端、一个接地端、一个输出端，并被制成用于建立在输出端与接地端之间选定的、随所吸收的电流而变的电位差，○ii)所述电压-电流转换器可以包括至少一个输入端、一个接地端、一个专用于吸收电流的输出端，○iii)所述可控均衡电流分配器可以包括至少一个用于发送电流的输入端、一个输出总线(该输出总线的每个输出都吸收电流)、一个接收逻辑信号的控制总线，○iv)所述电流-电压转换器的输入端于是连接到所述分配器型可重构多输出电流镜的一个输入端，○v)所述电流-电压转换器的接地端和所述电压-电流转换器及所述可控均衡电流分配器的各接地端都连接到所述分配器型可重构多输出电流镜的接地端，○vi)所述可控均衡电流分配器的输入端连接到所述电压-电流转换器的输出端，○vii)所述可控均衡电流分配器的控制总线连接到所述分配器型可重构多输出电流镜控制总线，以及○viii)所述可控均衡电流分配器的输出总线连接到所述分配器型可重构多输出电流镜的输出总线， 所述电流-电压转换器和所述电压-电流转换器最好具有成对的结构，-在阳极内流动的电流(等于在电流镜的各输出端上发送的电流的总和)与控制电流之间的比率可以是可设置的或不可设置的，-一个由n个电容构成的电容组每个都可以确保一个输出与一个阴极的耦接，可以往输出上连接一个电压监视设备，用于分别测量电流镜的输出端的电压，以使得各输出容许通过一个高压供电模块来调节所述多极电极的阳极极化， 它可以包括一个模-数转换器网络、或一个由n个电压比较器构成的网(每个电压比较器用于比较所述电流镜的输出端的n个电压和一个公共参考电压)、或由2n个电压比较器成对构成的网(用于比较所述电流镜的输出端的n个电压和两个公共参考电压)，-一个放电控制设备可以与所述电流镜的各输出和所述阳极耦接，并用于在刺激结束时在电流镜的每个输出与阳极之间建立一个导通通路，以便触发各阴极向阳极的n个放电电流的流动， 所述n个放电电流可以来源于电容器组的n个电容分别聚集的n个能量， 它可以用于将每个放电电流限制到在相关输出端上所发送的刺激电流的最大值的一部分。
一种这样的电流分配设备(或输出级)可以有利地成为至少一个多极电极的控制电子设备的一部分，该电极包括至少一个阳极和至少两个阴极。于是该控制电子设备还包括i)一个数-模转换器，该数-模转换器用于将电流幅度的指令转换为模拟控制电流，并与电流分配设备耦接以便为之提供控制电流，ii)一个高压供电模块，该高压供电模块与至少一个阳极耦接，并用于在选定的电压下极化阳极，以便该阳极容许由电流分配设备施加在每个阴极上的电流流动。
所述数-模转换器可以具有称为“单电流源”的结构，该结构容许保证其转换函数的单调性。
所述高压供电模块可以是一个“直流-直流”类型的转换器。在这种情况下，它可以按照感性存储斩波器(例如“boost”(升压)类型的)的形式制作，或包括一个容性存储电荷泵(例如Dickson泵)，该电荷泵有时与一个多路复用器耦接。在后一种情况下，高压供电模块可以在连续工况下，或在不连续工况下工作。
本发明还涉及一个分布式刺激单元(USR)，例如植入体，该分布式刺激单元包括至少一个多极电极，该多极电极包括至少一个阳极和至少两个阴极、至少一个前述类型的控制电子设备。
该分布式刺激单元可以包括一个数字控制器(CN)，该数字控制器负责发送电流幅度指令以及定义在可重构多输出电流镜的各输出端上发送的电流分量值。在这种情况下，所述数字控制器和控制电子设备(EC)可以例如分别构成一个混合型ASIC的数字部分和模拟部分。
此外，所述数字控制器可以负责从所施加的电流值、高压供电模块的输出电压、以及由电压监视设备在可重构多输出电流镜的输出端测得的测量值推算出每个电极的阻抗，以便控制阳极的极化。
本发明还涉及一种刺激设施，该刺激设施包括至少一个前述类型的分布式刺激单元和一个负责与每个分布式刺激单元交换数据的控制器(CR)。
此外，每个分布式刺激单元和所述设施的控制器可以包括通过波(或通过总线线路)的传输装置，以及负责管理根据一个在所述控制器和每个分布式刺激单元之间选定的协议来传输数据的装置。
本发明还涉及一个在前述类型的设施的控制器与至少一个分布式刺激单元之间通过介质通信的协议。该协议的特征在于它在于根据滑动间隔的分布式刺激单元的组发言权原则来管理接入介质，该原则基于一种取决于与组内每个节点分别相关联的优先级以及取决于拓扑特征(例如数据速率和传播时间)的时间间隔的自动定位。
例如，所述接入介质管理用于优化对通带的利用。
前述电流分配设备(或输出级)、控制电子设备、分布式刺激单元(植入体)、刺激设施、以及通信协议尤其适用于刺激动物或人的神经或肌肉。
在阅读下文中的详细描述以及附图之后，本发明的其它特征和优点将显现出来，这些附图包括-图1示意性地说明了根据本发明的刺激设施的一个实例，-图2示意性地说明了根据本发明的控制电子设备的一个实例，该控制电子设备与一个多极电极及一个数字控制器耦接，-图3示意性地说明了用于根据本发明的控制电子设备的“boost(升压)”类型斩波器式的高压供电模块的一个第一实例，-图4示意性地说明了用于根据本发明的控制电子设备的Dickson泵式高压供电模块的一个第二实例，-图5示意性地说明了用于根据本发明的控制电子设备的Dickson泵式高压供电模块和多路复用器的一个第三实例，-图6示意性地说明了用于根据本发明的控制电子设备的输出级的一个实例，-图7示意性地说明了用于根据本发明的控制电子设备的输出级的放电控制模块的一个实例，-图8示意性地说明了时序图实例，该时序图定义了穿过多极电极的电流I的和放电控制模块的控制信号(SA、SB、SC)(来自于数字控制器)的时域演变，-图9示意性地说明了在(1/4，0，0，3/4)类型的电流分配情况下，往神经上缠绕之前的多极电极的实例(左部分)，以及装配了所述多极电极的神经及其神经纤维的实例(右部分)，-图10A和10B示意性地说明了用于根据本发明的一个控制电子设备的输出级的一个可重构多输出电流镜的电流-电压转换器的两个实施例，-图11A至11C示意性地说明了用于根据本发明的一个控制电子设备的输出级的一个可重构多输出电流镜的电压-电流转换器的三个实施例，-图12A至12C示意性地说明了用于根据本发明的一个控制电子设备的输出级的一个可重构多输出电流镜的可控电压-电流转换器的三个实施例，
-图13示意性地说明了用于根据本发明的一个控制电子设备的输出级的一个可重构多输出电流镜的可编程跨导式电压-电流转换器的一个实施例，-图14示意性地说明了用于根据本发明的一个控制电子设备的输出级的一个可重构多输出电流镜的一个均衡电流分配器的一个实施例，-图15A和15B示意性地说明了用于根据本发明的一个控制电子设备的输出级的一个可重构多输出电流镜的一个可控均衡电流分配器的两个实施例，分别为N沟道及P沟道的TECs式的。
-图16示意性地说明了用于根据本发明的控制电子设备的输出级的模块型可重构多输出电流镜的一个实施例，-图17示意性地说明了用于根据本发明的控制电子设备的输出级的分配器型可重构多输出电流镜的一个实施例，-图18更详细地说明了用于根据本发明的控制电子设备的输出级的分配器型可重构多输出电流镜的另一个实施例，-图19示意性地说明了一个根据本发明的刺激设施内的个别发言权及组发言权的概念，-图20示意性地说明了由相对定位引起的位移，-图21示意性地说明了相对定位情况下的重新校准，-图22示意性地说明了与一组USRs相关联的时间窗口及其分解为与所述组的每个USR相关联的时间间隔，-图23示意性地说明了一组USRs内的时间间隔的滑动机制，-图24示意性地说明了接入介质的时序图的一个第一实例，以及-图25示意性地说明了接入介质的时序图的一个第二实例。
各附图将不仅可以用于完善本发明，而且，在必要的情况下，可以有助于其定义。
具体实施例方式
本发明用于容许对至少一个多极电极的各阴极进行分布式供电。
在下文中，作为说明性而非限制性的实例，认为电极属于一个为了刺激一个或多个区域(例如一个或多个神经，和/或一个或多个肌肉)而用于植入人体或动物体内的植入体的一部分。但是，这种电极可以用于其它领域，例如刺激大脑、或者刺激传入神经通路的感觉系统或生物传感器本身。
正如图1中示意性地说明的那样，一个植入体I(或USR，分布式刺激单元)主要由一个与传输装置MT和控制电子设备EC耦接的数字控制器CN构成，该控制电子设备EC本身又与一个多极电极EM耦接，该多极电极EM包括至少一个阳极A和至少两个阴极Ki(i＝1至2)。当多极电极EM专用于刺激神经时，该电极最好制成圆柱形并且包括至少一个阳极A和例如4个阴极K1至K4(I＝1至4)。但是，其它形状的电极也可以考虑。
如图1所示，植入体I可以与一个或多个其它植入体一起构成刺激设施IS的一部分。在这种情况下，每个植入体I构成被称作分布式刺激单元(USR)的部件，所述设施最好包括一个与每个植入体I耦接(最好通过波(例如射频RF类型的)，但通过总线线路的耦接也可考虑)的外部控制器(CR)。这种耦接用于容许在每个植入体I与所述设施的控制器CR之间进行数据交换。因此，控制器CR可以给每个植入体传输数据，例如定义配置或询问消息、有时是能量方面的消息。此外，植入体I可以向控制器CR传输一些例如定义刺激错误或命令不一致或放弃的通知的数据。
这种传输可以例如以异步分组的方式来实现。此外，至少从控制器CR向植入体I的传输可以在涉及设施的一组植入体的情况下以点对多点(或英文的multicast，组播)的方式，或在涉及设施的所有植入体的情况下以广播(英文的broadcast)的方式，或在只涉及设施的单独一个植入体的情况下以点对点(英文的unicast)的方式进行。
所述刺激设施还可以包括一个或多个与控制器CR耦接的传感器，和/或一个也与该控制器CR耦接的、容许患者(刺激对象)例如中断刺激程序的患者界面。
此外，正如在下文中将看到的那样，各植入体I(或USRs)可以被动态地重组为不同组，这些组例如容许同时控制一个为实现给定运动的最小的植入体I(或USR)组，某些植入体(或USRs)可以属于不同的组(就象此处的USR2和USRi的情况)。
例如，抬脚需要同时收缩髋、膝、踝三个屈肌；因此刺激这些肌肉的三个USRs将可以为此运动而重组。
现在参照图2，以便说明根据本发明的一个植入体的控制电子设备EC的主要成分。重要的是要注意到图2中所说明的控制电子设备EC是专用于一个包括四个阴极Ki(i＝1至4)的多极电极EM的。但是，本发明并不局限于这类多极电极。事实上，本发明涉及任何具有至少一个阳极和至少两个阴极的刺激设备。
为了便于理解描述，给出了如下的多个定义-ASIC在此指专用于一个应用的集成电路，-混合型ASIC在此指一个包括数字处理部分和模拟处理部分的ASIC，-Vdd表示植入体I的电源的正接线端，也不加区分地指供电电压值。例如后者等于3伏(V)，但是，也可以采用例如更好地适用于所述ASIC的实施方式的任何其它电压。
-Gnd表示电气接地，也不加区分地表示植入体I的电源的负接线端(因为它们连接在一起)或所述ASIC的基底的电气接地(如果所述ASIC的技术要求将其基底接到最低电位，正如P型基底上的CMOS技术的这种情况)。
此外，在总线内部，所有的信号带有该总线的名称，并用一个置于该总线名称后的方括号内的下标来区分。此外，当需要明确表示总线的大小时，该总线的名称后面跟着一对方括号，该方括号包含构成该总线的线的最低下标和最高下标，这两个下标由字符“”分开。可以将这同一标记法用于标注总线的一部分。最后，对于特别复杂的总线，可以采用多维标记方法。下面给出了几个标记的例子-X既表示一个信号，也表示一条总线，
-X[1:10]表示一条10信号的总线，-X[3]表示名为X的总线的第三信号，-X[3:5]表示通过从总线X抽取三个信号形成的总线，-Y[1:5][1:4]表示一条20(5×4)个信号的总线，该总线分为5个辅助总线，每个辅助总线包括4个信号，-Y[3][2]表示一个信号，以及-Y[3]为一条4个信号的总线，也可以写成Y[3][1:4]。
控制电子设备EC可以例如以一个混合ASIC的模拟部分的形式实现，该混合ASIC的数字部分可以包括一个数字控制器CN，为图2中所描述的类型，在下文中，只通过它能向控制电子设备EC传送的命令来描述该数字数字控制器CN。在这里也不描述图1中所描述的传输装置MT。
控制电子设备EC包括至少三个部分。
第一部分由一个数-模转换器DAC构成，该数-模转换器负责把从数字控制器CN接收到的电流幅度指令(Csgn)转换成输出模拟电流Idac。
第二部分由一个高压供电模块AHT构成，该高压供电模块AHT负责在足以容许由输出级ES(也被称作电流分配设备)施加到每个阴极上的电流进行流动的高电压下极化多极电极EM的阳极A。例如，该高电压可以由低压电源Vdd产生。
第三部分由输出级ES(也被称作电流分配设备)构成，该输出级ES主要用于将模拟输出电流Idac分配成分量，并将这些分量传输到多极电极EM的各个不同阴极Ki。正如在下文中将看到的那样，该输出级ES最好还确保补偿由穿过多极电极EM的电流所聚集的电荷，以便确保穿过每个阴极Ki的刺激电流的平均值为零。
控制电子设备EC的这三个部分接收电源Vdd和电气接地Gnd。
转换器DAC例如是一个以电流方式运行的8位数/模转换器。例如电流可以被程序设定为0至1.25mA，有时以5μA为步长。该转换器DAC最好采用一种被称为“单电流源”式的结构，这种结构保证其转换函数的单调性。
此外，转换器DAC具有输入DacOn，该输入DacOn在被置于逻辑“0”电平时限制发送出的电流为零(Idac＝0)，而在被置于逻辑“1”电平时授权一个等于(2N-1)I_LSB的电流有效。在此，N表示转换器的位数(例如N＝8位)，而I_LSB表示该转换器的量化步长(例如5μA)。
为了使总功耗最小，有时可以使用这样一种转换器DAC这种转换器在其输入DacOn被置于逻辑电平“0”时使其功耗最小，甚至为零。
高压供电模块AHT提供多极电极EM的阳极极化电压。对于大多数刺激而言，该电压高于电源电压Vdd。因此，高压供电模块AHT最好是一个“直流-直流”类型的转换器。为了限制所消耗的功率，可以由数字控制器CN根据要施加的刺激电流的幅度先验地确定阳极极化电压。此外，输出级ES向数字控制器CN返回一个信息RA，该信息RA与控制各个不同阴极Ki的电流发生器的端子上的电压幅度相关。于是可以在刺激阶段使用该信息，以便调整阳极极化。
例如，该高压供电模块AHT可以以感性的存储型斩波器(例如“boost(升压)”型的)的形式实现。正如专业人士所知，这种斩波器由单一一个控制信号控制，对于一个给定的负荷，该控制信号的频率和占空比决定输出电压。在图3中，说明了一个采用四元件的升压型斩波器的一个实例一个电感L、一个电容C、一个二极管(例如低阈电压“schottky”型的)D、一个受控开关IC。在这种实施例中，输入信号Cde独自构成了图2中的标注为HTCtrl的束。
元件L、D、C最好是所述ASIC的外部分离元件。此外，受控开关IC可以是分离元件(有时为专用的)、或集成在所述ASIC中的设备(例如绝缘栅极及N沟道场效应晶体管，如图3所示)。
在一种实施变型中，所述高压供电模块AHT可以包括一个容性存储型电荷泵，例如一个采用CMOS技术的Dickson泵。图4中说明了一个五级Dickson泵的实例。在此，各二极管通常与栅极与漏极相连的(例如N沟道的)MOS晶体管共同实现。也可以采用更复杂的方案，该方案容许摆脱阈电压。在图4中，标注I11、I12、I21、I22表示CMOS反向器，这些CMOS反向器在Vdd和Gnd之间被供电，并被适当加工，以便能在一个与所考虑的运行频率兼容的时间内对电容充电。当信号P1和P2为两个同频率的矩形信号时，所述泵的空输出电压只依赖于级数和Vdd的值。此外，运行频率控制所述转换器的输出电阻，从而提供一种控制充电输出电压的装置。因此，所述级数就由需要提供给A点的最大电压来要求，而图2中的束HTCtrl仅由输入信号Phi1和Phi2构成。
在图5中说明的另一种实施方式下，高压供电模块AHT包括一个与模拟多路复用器MUX相关联的Dickson泵。事实上，在Dickson泵中，每级上存在的电压都与Vdd不同，以致于所述多路复用器MUX能够提供容许调整阳极极化电压的整个电压范围。在这种实施例中，多路复用器MUX授权电流从由数字控制器CN选定的输入端VHTi(此处i＝1至6)之一向输出A流动，而电流从A向所述输入端VHTi之一的流动则被禁止。在这种方式，数字控制器可以以Vdd为步长来调整阳极电压，而不必影响运行频率。束MxCtrl包括的线与多路复用器MUX拥有的输入VHTi的数量相同。当采用这种高压供电模块AHT时，图2中的束HTCtrl由与信号Phi1和Phi2相关联的束MxCtrl组成。
例如，该多路复用器MUX可以构成星形，其中，输出A为中心，输入VHTi为支路的末端。于是，星形的每个支路包括一个受控整流器(例如一个二极管串联一个绝缘栅极场效应晶体管(TEC))。于是所述晶体管的栅极经过逻辑电平适配器(有时由所述电荷泵的辅助级供电，未在此表示出)受到束MxCtrl的逻辑信号的控制。
高压供电模块AHT的这另一个实施方式可以在连续工况下使用，也可以在不连续工况下使用。在连续工况下，所述泵在刺激期间启动(Phi1和Phi2上的相位相对的矩形信号)。在不连续工况下，所述泵于刺激前被预充电、在刺激期间停止。当然，这是假定各电容足够大(几微法)，从而能够提供与刺激相应的电荷。因而，所述电容可以在所述ASIC之外。在不连续工况下，信号Phi1和Phi2所处的状态成为多路复用器MUX的输入端上可得到的电压VHTi的值的条件。下表给出了随信号Phi1和Phi2的各自状态而变化的电压VHTi的值的例子
现在参照图6至18，以便描述输出级ES的一个实现例，该输出级ES也被称作电流分配设备。
如图6所示，例如，输出级ES可以由四个部分组成一个可重构多输出电流镜MC、一个放电控制设备DCD、一个电压监视设备DST、一个电容器网RCAP。
在下文中，除非有相反的指示，术语“电流镜”指的是可重构多输出电流镜MC。此外，如前所示，图6中所说明的阴极Ki的数量(n＝4)只是一个非限制性的实例，本发明适用于任何具有至少一个阳极和至少两个阴极的刺激设备。
电压监视设备DST连接到电流镜MC的输出端K’i，以便测量分别出现在其各端子上的电压。这些测量值通过信号束RA被发送到数字控制器CN。后者可以用该信息来通过前述的高压供电模块AHT调整多极电极的阳极极化，以便通过容许电流镜MC在最优输出极化方式下工作来使电流镜MC中的耗散功率最小。此外，数字控制器CN可以从这些测量值推算出每个电极Ki的阻抗Zi，因为该数字控制器CN知道所施加的刺激电流和高压供电模块AHT的输出电压。
可以以一个模-数转换器网的形式来制成该电压监视设备DST，但与可以更简单得多地以一个包括n个电压比较器(n是所述多极电极EM的阴极的数量)的形式来制成该电压监视设备DST，其中这n个电压比较器比较所述电流镜MC的相对于一个公共参考电压的n个输出电压，该公共参考电压由内部产生或由外部施加。在包括n个比较器的网的情况下，束RA由所述比较器的n个逻辑输出信号简单构成。
数字化控制的阳极供电与检测控制各阴极Ki的电流源的端子上的电压阈值相关联，以便间接测量多极电极EM的端子上的电压，并从中推算出其阻抗，因为知道由电流镜MC施加的电流的值。这样就容许避免阴极使用模/数转换器，以及在阳极A一侧用高压极进行差分测量(这种方法会消耗大量能量，并需要集成电路上的很大空间)。此外，这样还容许衡量从每个阴极Ki看过去的阻抗。例如，只需要计算时间和仅仅三次测量就可以识别一个第一级的一种类型的电极。
刺激设备需要遵守的主要约束就是每个阴极中刺激刺激电流的平均值要为零，否则会在刺激点引起损伤。因此，电容器网RCAP最好由与多极电极EM的每个阴极Ki串联的n个电容器构成(n是所述多极电极EM的阴极的数量)。
在刺激结束时，构成所述电容器网RCAP的各电容聚集了电荷，这个电量代表了在其连接的阴极中流动的刺激电流的积分。因而，放电控制设备DCD(在被提供了的情况下)的任务就是在每个点K’i与多极电极EM的阳极A之间建立一个导电通路。从而，阴极Ki与多极电极EM的阳极A的角色发生颠倒，而在电容器网RCAP的各电容内聚集的能量的作用下，电流从阴极Ki(在此扮演阳极的角色)向阳极A(在此扮演阴极的角色)流动。电容放电时，在放电阶段期间，在每个阴极Ki中流动着在一个刺激-放电循环内，其积分与刺激电流的积分正好相对的电流。因此，刺激电流的平均值为零。
放电电流最好不能被解释为刺激。事实上，神经组织有一个紧随刺激的恢复阶段，在该恢复阶段期间，神经组织对幅度低于起始刺激幅度的刺激没有感觉，因此，放电控制设备DCD最好制成容许将每个放电电流限制到相应(或相关联)K’I输出上提供的刺激电流的最大幅度的一个分数量，例如等于10％。
图7说明了两阴极K1，K2多极电极EM情况下的一个放电控制设备DCD的实施例。
在该实例中，信号SA、SB、SC构成图2和6中的束CD。这些信号由数字控制器CN提供，这些信号有时通过逻辑电平适配器，各电平适配器由阳极A供电，并容许提供能够确保使各晶体管恰当阻塞。
图8中说明了定义穿过多极电极EM(为求简化，假定电极只包括单一一个阴极，由此假定阳极电流等于阴极电流)的电流I以及控制信号SA、SB、SC的时域演变的时序图的非限制性的实例。在各时序图中，Imx和-Idech分别表示电流I的最大值和最小值，Tstim表示刺激期限，Tneutre(T中)表示将刺激阶段与放电阶段分开的时间。Tdech表示放电期限，时刻TA、TB、TC为晶体管MiA、MiB、MiC启动时刻(置于导通)。
在图8中，对于SA、SB、SC，逻辑电平表示成逻辑电平“1”对应于受控晶体管的导通，逻辑电平“0”对应于该晶体管的阻塞。因此不涉及电平的问题。此外，在电流I的时序图上，I＜0时的比例尺被故意放大了，以便更好地考虑放电期间I的演变。
时刻TA与放电阶段的起始(中性阶段的结束)一致。时刻TB和TC，以及电阻RA和RB可以例如象下文所示那样选定，Tstmx表示刺激的最大期限，α表示比率(Idech/Imx)的最大值，C表示电容器网RCAP的一个电容器的值，使得在所述电容器中所聚集的电荷的量达到最大的最大幅度刺激为一个幅度Imx和期限Tstmx的矩形脉冲-Idech＝(I×Tstmx)/(C×RA)。于是对Idech的最大值的约束导出RA＝Tstmx/(α×C)，-TB选定为TB-TA＝Tdech-Tstmx/α，-由TB的选定推导出电阻RB，以便遵守对Idech的最大值的约束RB＝RA/(exp(αTdech/Tstmx-1)-1)，-TC可以选定为TC-TB＝Tstmx(1-exp(1-αTdech/Tstmx-1))/α，-RC＝RA exp(1-αTdech/Tstmx)/(exp(exp(αTdech/Tstmx-1)-1)-1).
如此选定的电阻值对应于具有理想开关性能的晶体管。因此，在实施放电控制设备DCD的时候，从这些电阻中减除晶体管的导通状态下的电阻(Ron)为宜。此外，为了减少所集成的元件的数量，可以取消电阻RC，并将晶体管加工成其导通电阻(Ron)等于RC。
纯粹作为说明性的例子，如果Tstmx＝1ms，Tdech＝20ms，α＝0.1，C＝2μF，可以选定RA≈5kΩ，RB≈3kΩ，RC≈400kΩ，TB-TA≈10ms，TC-TB≈6ms。此外，中性期限很小，通常为大约100微秒。
在刺激的时刻，输出级ES的主要功能为在多极电极EM的n个阴极Ki的每一个上施加一个电流Iki，该电流Iki与数模转换器DAC提供给它的电流Idac成比例。对于每个阴极Ki，数字控制器CN还应该通过图2中的束Cfg的各信号来选定比值Iki/Idac。
图9示意性地说明了在缠绕于一条神经上的一个4阴极多极电极EM的情况下，选定比值Iki/Idac对于在空间上选择需要刺激的神经的益处，以及当Idac变化时比值Iki/Idac保持稳定的重要性(事实上，刺激幅度的变化不应该导致刺激的空间定位的变化)。确保输出级ES的这一主要功能的正是可重构多输出电流镜MC。
可重构多输出电流镜MC可以由一组基本设备组装而成。在此，“基本设备”指的是-一个电压-电流转换器CTC，或-一个电流-电压转换器CCT，或-一个可控电压-电流转换器CTCC，或-一个可编程跨导电压-电流转换器CTCTP，或-一个均衡电流分配器RCE，或-一个可控均衡电流分配器RCEC，或-一个多输出电流镜MCMS。
现在将通过一些主要使用(但不排除其它)N沟道绝缘栅极场效应晶体管(TEC)的非限制性实例来描述这些基本设备中的一些。也可以考虑由P沟道场效应晶体管(TEC)或双极晶体管构成的类似实例。
在此，“电压-电流转换器CTC”指具有至少三个端子的电子设备一个输入端E、一个接地端E、一个吸收电流Is的输出端S。
在下文中，Vsm和Vem表示分别出现在管脚S与管脚M之间、管脚E与管脚M之间的电位差。
所述电压-电流转换器CTC的工作范围由电压Vmax和Vmin定义。在此，如果Vmin＜Vsm＜Vmax，该电压-电流转换器CTC就被认为在其工作范围内。此外，在其工作范围中，该电压-电流转换器CTC需要验证条件Is＝g(Vem)+Go Vsm，其中，g()是一个单调函数，Go是其输出电导。
在g(Vem)面前Go Vsm很小，并且函数g()接近一个线性函数，因此所述电压-电流转换器CTC的性能更加令人满意。此外，希望从端子E和M之间看过去的电阻尽可能的大。
作为一种可选的方案，电压-电流转换器CTC可以在其它端子以外还具有一些辅助端子，这些辅助端子用于接收极化电压或电流。
在图10A和10B上描述了一个包括了N沟道和绝缘栅极场效应(TEC)晶体管的电压-电流转换器CTC的两个非限制性的实施例。在图10B中，端子Vref表示一个用于接收极化电压的输入。
在此，“电流-电压转换器CCT”指的是一个具有至少三个端子的电子设备一个吸收电流Ie的输入端E、一个接地端E、一个输出端S。这种设备的主要功能是在其S端与其M端之间产生一个电位差Vsm，验证条件Vsm＝f(Ie)，其中f()是一个单调函数。
函数f()接近一个线性函数，因此该电流-电压转换器CCT的性能就更加令人满意了。此外，希望从端子E和M之间看过去的电阻尽可能的小。
作为一种可选的方案，电流-电压转换器CCT将可以在其它端子之外还具有一些辅助输入端子(这些辅助输入端子用于接收极化电压或电流)和/或一些辅助输出端子(这些辅助输出端子提供输入电流Ie的其它镜像电压，或更通常地提供输入或极化放大器的镜像(电压或电流)。
在图11A至11C中，描绘了一个包括N沟道和绝缘栅极场效应(TEC)晶体管的电流-电压转换器CCT的三个非限制性实施例。在图11B中，端子Vref表示用于接收极化电压的输入。此外，在图11C中，端子S’是一个提供输入电流Ie的第二镜像电压的辅助输出。
如果比较图10和11，可以注意到可以由一个被施加了电压负反馈的电压-电流转换器得到一个电流-电压转换器CCT。
在此，“可控电压-电流转换器CTCC”指的是一个具有至少四个端子的设备一个输入端E、一个接地端E、一个接收逻辑信号的控制端C、一个吸收电流Is的输出端S。
在下文中，用Vsm和Vem表示分别出现在管脚S与管脚M之间、管脚E与管脚M之间的电位差。
所述可控电压-电流转换器CTCC的工作范围由两个电压Vmax和Vmin定义。在此，当Vmin＜Vsm＜Vmax时，所述可控电压-电流转换器CTCC被认为在其工作范围中。此外，在其工作范围中，所述可控电压-电流转换器CTCC应该验证如下条件-如果控制端C为逻辑电平“0”，无论Vem和Vsm为何值，Is＝0，和-如果控制端C为逻辑电平“1”，所述可控电压-电流转换器CTCC如同电压-电流转换器CTC运行。
作为一种可选的方案，可控电压-电流转换器CTCC可以在其它端子之外还具有一些辅助输入端子(这些辅助输入端子用于接收极化电压或电流)和/或一个辅助(complémentaire)控制端子C*(该辅助控制端子C*用于接收一个与控制端C接收的信号补偿的信号)。
在图12A到12C上描绘了一个可控电压-电流转换器CTCC的三个非限制性实施例。在图12B和1C中，端子Vref是一个用于接收极化电压的输入端。图12C与图12B相同，除了现在晶体管M1是一个P沟道场效应晶体管(TEC)(这样就容许省略控制端子C，但要求电压Vref高于晶体管M1的阈电压)以外。端子Vdd还是用于晶体管M1的基底的极化电压。
从尺寸的角度而言，晶体管M0和M1(它们被交替使用)可以被加工到涉及沟道的宽度和长度的技术所允许的最小值。反之，对于晶体管M2和M3，最好给它们的沟道大大高于该最小值的长度和宽度，以便最大限度地降低其噪声的影响，以及改善多个可控电压-电流转换器CTCC之间的匹配。
在此，“可编程跨导电压-电流转换器CTCTP”指的是具有至少p+3个端子的电子设备一个输入端E、一个接地端M、一个吸收电流It的输出端、一个接收逻辑信号的控制总线C[1:p]。
在下文中，Vsm和Vem表示分别出现在管脚S与管脚M之间、管脚E与管脚M之间的电位差。
所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的工作范围由电压Vmax和Vmin定义。在此，如果Vmin＜Vsm＜Vmax，该可编程跨导电压-电流转换器CTCTP就被认为在其工作范围内。此外，在其工作范围中，该可编程跨导电压-电流转换器CTCTP需要验证条件It＝Ng(Vem)+Go Vsm，其中，N是所述控制总线编码过的数值，g()是一个单调函数，Go是所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的输出电导，该输出电导，有时是n的函数。多种编码都可以考虑，尤其是自然二进制码或一种非最小编码例如被置于逻辑状态“1”的信号的数量。
如图13示意性地说明的那样，可以如下所示，将p个可控电压-电流转换器CTCC关联起来构成可编程跨导电压-电流转换器CTCTP-所述p个可控电压-电流转换器CTCC的每一个的输入端E与所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的输入端E连接，-所述p个可控电压-电流转换器CTCC的每一个的输出端S与所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的输出端S连接(于是电流It等于各可控电压-电流转换器CTCC的每一个所吸收的电流的总和)，-所述每个可控电压-电流转换器CTCC的接地端M与所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的接地端M连接，
-所述每个可控电压-电流转换器CTCC的控制端与所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的控制总线C[1:p]的一个信号准确连接，-如果各可控电压-电流转换器CTCC具有一些辅助输入端子，那么这些辅助输入端子将接上电缆，并使得所有的可控电压-电流转换器CTCC具有相同的性能，-如果各可控电压-电流转换器CTCC具有一个辅助控制端子C*，那么所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP应该具有一条辅助控制总线C*[1:p]，以及-对所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的数字输入值编码所用到的码是控制总线内被置于逻辑状态“1”的信号的数量。
还可以用自然二进制码及(2p-1)个可控电压-电流转换器CTCC来实现一个可编程跨导电压-电流转换器CTCTP。在这种情况下，信号C[1]连接到单一一个可控电压-电流转换器CTCC，信号C[2]精确地连接到两个可控电压-电流转换器CTCC，信号C[3]精确地连接到四个可控电压-电流转换器CTCC，以此类推，直到信号C[p]连接到2p-1个可控电压-电流转换器CTCC。
在此，“均衡电流分配器RCE”指的是一个p+1端子的设备，该设备具有一个提供电流Ie的输入端E、一个每个输出都吸收电流ISi的输出总线S[1:p]。在后文中，可以考虑所述端子以外的其它辅助端子，以便向所述设备提供极化电压或电流以及接地。
在下文中，VSi表示输出端子S[i]与输入端子E之间的电位差。
所述均衡电流分配器RCE的工作电压范围(凸)由Vmin＜VSi＜Vmax(Vmin和Vmax为符号相同、符合Vmin＜Vmax的两个电压)定义，无论i(整数，属于区间[1，p])为何值。此外，所述均衡电流分配器RCE的性能由关系式ISi＝Ie/p定义，无论i(整数，属于区间[1，p])为何值。
为了使所述分配器的运行令人满意，该分配器必须具有尽可能小的输入电阻和尽可能大的输出电阻。
在图14中，作为非限制性地、示意性地描绘了一个均衡电流分配器RCE的实施例，该均衡电流分配器RCE包括N沟道场效应晶体管。
在尺寸方面，所用的晶体管Mi都具有相同的宽度和相同的长度，其宽度和长度最好不是最小，以便改善晶体管的匹配。
在图14中，Vref表示一个参考电压，M表示一个与晶体管基底极化相对应的接地端。
在此，“可控均衡电流分配器RCEC”指的是一个2p+1端子的设备，该设备具有一个提供电流Ie的输入端E、一个输出总线Sr[1:p](每个输出吸收一个电流ISi)、一个接收逻辑信号的控制总线C[1:p]。
在下文中，VSi表示输出端子S[i]与输入端子E之间的电位差，N表示接收逻辑信号“1”的控制输入的数量。
所述可控均衡电流分配器RCEC的运行电压域(凸)由Vmin＜VSi＜Vmax(Vmin和Vmax为符号相同、符合Vmin＜Vmax的两个电压)定义，无论i(整数，属于区间[1，p])为何值。此外，所述可控均衡电流分配器RCEC的特性由如下条件定义-如果C[i]为逻辑电平“0”，则ISi＝0，以及-如果C[i]为逻辑电平“1”，则ISi＝Ie/N。
作为一种可选的方案可控均衡电流分配器RCEC可以除其它端子之外还具有一些辅助输入端子(这些辅助输入端子用于接收极化电压或电流)和/或一个辅助控制总线C*[1:p](该辅助控制总线C*[1:p]用于接收一个与总线C[1:p]接收的信号补偿的逻辑信号)。
在图15A和15B中，非限制性地、示意性地描绘了一个包括场效应晶体管的可控均衡电流分配器RCEC的两个实施例。图15A上所说明的实例只使用了N沟道晶体管。该实例需要2p个控制输入(C[1:p]和C*[1:p])，电压Vref被限制在Vdd减去N沟道晶体管的阈电压(Vdd为与控制输入上的逻辑高电平相对应的电压)。
图15B上说明的实例使用了N沟道晶体管和P沟道晶体管。该实例只再需要p个控制输入。然而必需为p沟道晶体管的基底加入极化电压(Vdd)。此外，只有对于高于P沟道晶体管的阈电压的电压Vref，才能确保所述设备的运行。通过这两个实例，可以通过用CMOS传输门(这些CMOS传输门由一个N沟道晶体管和一个P沟道晶体管构成，在其漏极和源极处并联，由其栅极上的补偿信号控制)代替晶体管Mi1而构成另一个变型，该变型更少受Vref的偏移的限制。
从尺寸的角度而言，晶体管Mi0和Mi1(它们被交替使用)为技术所允许的最小值，而各晶体管Mi2都具有相同的宽度和相同的长度，这些宽度和长度最好不是最小，以便改善各晶体管的匹配。
在图15A和15B中，Vref表示参考电压，M表示与各N沟道晶体管的基底的极化相对应的接地端，Vdd用于极化P沟道晶体管的基底。
在此，“多输出电流镜MCMS”指的是一种p+2端子的电子设备，该设备具有一个接地端M、一个输入端E、一个输出总线S[1:p]。在下文中，可以考虑除所述端子以外的其它辅助端子，尤其是以便给所述设备提供极化电压或电流。
在下文中，用Ie表示输入端子E吸收的电流、ISi表示输出端S[i]吸收的电流、VSi表示S[i]与M之间的电位差。
所述多输出电流镜MCMS的运行电压域(凸)由Vmin＜VSi＜Vmax(Vmin和Vmax为符号相同、符合Vmin＜Vmax的两个电压)定义，无论i(整数，属于区间[1，p])为何值。此外，所述多输出电流镜MCMS的特性由条件ISi＝Ai Ie+Gi VSi+{Gii(VSi-VSj)的总和(其中j＝1至p)}定义，其中Ai表示所述多输出电流镜MCMS的支路i的电流放大倍数，Gi表示所述多输出电流镜MCMS的支路i的输出电导，Gij表示所述多输出电流镜MCMS的支路i和j之间的微分电导。
在此，“可重构多输出电流镜MC”指的是在运行期间，其每个支路的电流放大倍数(Ai)都可以被选定的多输出电流镜MCMS。
这种电流镜是一种(p(q+1)+2)个端子的电子设备，该电子设备具有一个接地端M、一个输入端E、一个输出总线S[1:p]、一个控制总线CA[1:p][1:q]。在下文中，可以考虑除所述端子以外的其它辅助端子，尤其是以便给所述设备提供极化电压或电流。
每个控制次母线CA[i][1:q]管理所述可重构多输出电流镜MC的单独一条支路(输出)的电流放大倍数。该次母线的编码以及其对放大倍数Ai的影响依赖于所述可重构多输出电流镜MC的实施方式。
可以定义两类可重构多输出电流镜MC模块化可重构多输出电流镜类和分配器式可重构多输出电流镜类。
如图16上示意性地说明的那样，一个模块化可重构多输出电流镜由将一个电流-电压转换器CCT(如前文中定义的)与p个可编程跨导电压-电流转换器CTCTP(如前文中定义的)联接起来而构成。
可以按如下方式来实现所述联接-所述电流-电压转换器CCT的输入端E与所述模块化可重构多输出电流镜MC的输入端E连接，-所述电流-电压转换器CCT的接地端M以及所述p个可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的接地端M都与所述模块化可重构多输出电流镜MC的接地端连接，-所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的每一个的输入端E与所述电流-电压转换器CCT的输出端S连接，-所述p个可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的每一个的输出S与所述模块化可重构多输出电流镜MC的一个输出S[i]精确连接，以及-所述模块化可重构多输出电流镜MC的每个控制辅助总线CA[i][1:p]与所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的控制总线C[1:p]连接，而所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的输出S与所述模块化可重构多输出电流镜MC的输出S[i]连接。
于是各控制辅助总线CA[i][1:p]的编码由所述可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的结构选定，如下所示-Iti为输出端S[i]所吸收的电流，-Ie为(所述模块化可重构多输出电流镜MC的)输入端E所吸收的电流，-VSi为端子S[i]与端子M之间的电位差，-Ni为控制辅助总线CA[i][1:p]编码过的数字值(如前文中对可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的定义中所示)，-Vs＝f(Ie)，该关系式表征了所述电流-电压转换器CCT的跨阻，-It＝g(Vem)+Go Vsm，该关系式表征了可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的跨导。
此外，所述模块化可重构多输出电流镜MC的特性由关系式Iti＝Ni g(f(Ie))+GiVSi+{Gij(VSi-VSj)(其中j＝1至p)的总和}描述。
通过比较该表达式与定义多输出电流镜MCMS的特性的表达式，看来函数f和g应该是这样的它们的合成得到一个线性函数，至少对于有用的输入电流来说是这样。因此，所述电流-电压转换器CCT的结构和所述各可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的结构应该是匹配的。为此，例如可以使用一个图11A中所说明的类型的电流-电压转换器CCT与一个通过联接图12A中说明的类型的可控电压-电流转换器CTCC而实现的可编程跨导电压-电流转换器CTCTP。例如图11B中说明的电流-电压转换器CCT可以不加区分地与图12B和12C上说明的可控电压-电流转换器CTCC一起使用。
如图17中示意性地说明的那样，通过将一个由电流-电压转换器CCT和电压-电流转换器CTC构成的电流镜与一个m输出可控均衡电流分配器RCEC联接起来来实现一个分配器式可重构多输出电流镜。
所述联接可以通过如下方式实现-所述电流-电压转换器CCT的输入端E与所述分配器式可重构多输出电流镜MC的输入端连接，Ie是该端子所吸收的电流，-所述电流-电压转换器CCT的接地端M以及所述电压-电流转换器CTC和所述可控均衡电流分配器RCEC的接地端M都与所述分配器式可重构多输出电流镜MC的接地端M连接，-所述可控均衡电流分配器RCEC的输入端E与所述电压-电流转换器CTC的端子S连接，Is是所述电压-电流转换器CTC在其端子S上吸收的电流，-所述分配器式可重构多输出电流镜MC的控制总线CA[1:p][1:q]连接到(以一种以后将详细说明的方式)所述可控均衡电流分配器RCEC的控制总线C[1:m]，以及-所述分配器式可重构多输出电流镜MC的输出总线S[1:p]连接到(以一种以后将详细说明的方式)所述可控均衡电流分配器RCEC的输出总线Sr[1:m]。
关于电压-电流转换器CTC与可控均衡电流分配器RCEC的联接，通过用N表示总线C[1:m]中的被置于逻辑状态“1”的信号的数量，用Isri表示所述可控均衡电流分配器RCEC的输出端Sr[i]所吸收的电流，用Vs＝f(Ie)表示表征所述电流-电压转换器CCT的跨阻的关系式，用Is＝g(Vem)表示表征所述电压-电流转换器CTC的跨导的关系式，以及通过忽略输出电导的影响(必定是有限的)，有如下关系式Is＝g(f(Ie)) (1)Is＝{Isri的总和(其中j＝1至m)} (2)如果Cr[i]＝‘1’，Isri＝Is/N；否则，0 (3)通过比较这些表达式与定义可重构多输出电流镜的特性的表达式，可以注意到函数f和g应该是这样的它们的合成得到一个线性函数，至少对于有用的输入电流范围是这样的。因此，所述电流-电压转换器CCT与所述电压-电流转换器CTC的结构应该匹配。为此，例如可以使用一个图10A中所说明的类型的电压-电流转换器CTC与一个图11A中所说明的类型的电流-电压转换器CCT。例如，图10B中所说明的电压-电流转换器CTC可以不加区分地与图11B和11C中所说明的电流-电压转换器CCT一起使用。
还可以注意到所述分配器式可重构多输出电流镜MC的各输出电流的总和不可设定。该电流总和只依赖于输入电流和依赖于由联接所述电压-电流转换器CTC和所述电流-电压转换器CCT而构成的基本镜的电流放大倍数。
此外，还可以注意到控制总线与输出总线的互连依赖于为了表示控制辅助总线CA[i][1:q]上数字值而采用的编码方式。在下文中给出了分配器式可重构多输出电流镜的两个纯粹说明性的、非限制性的实例，这两个实例是对于“处于‘1’位的信号的数量”类型的编码的和对于自然二进制编码的。
通过用关系式Is＝A Ie代替关系式(1)Is＝g(f(Ie))，以及通过把Ni称作次控制辅助总线CA[i][1:q]，得到定义分配器式可重构多输出电流镜MC的运行的关系式ISi＝Ni A Ie/{Ni的总和(j＝1至p)}。
为了实现一个用于“处于‘1’位的信号的数量”类型的编码的分配器式可重构多输出电流镜MC，使用一个m＝pq输出的可控均衡电流分配器RCEC。所述分配器式可重构多输出电流镜MC的p个输出S[i]的每一个应该与所述可控均衡电流分配器RCEC的q个输出精确连接。此外，所述辅助总线CA[i][1:q]的q个信号应该与所述可控均衡电流分配器RCEC的用于控制与S[i]相连的输出的q个控制信号相连接。例如，可以实施将总线段Sr[(i-1)q+1:iq]的所有信号连接到S[i]的第一组连接和将总线段C[(i-1)q+1:iq]连接到辅助总线CA[i][1:q]的第二组连接。
为了实现一个用于自然二进制编码的分配器式可重构多输出电流镜MC，使用一个m＝p(2q-1)输出的可控均衡电流分配器RCEC。所述分配器式可重构多输出电流镜MC的p个输出S[i]的每一个应该与所述可控均衡电流分配器RCEC的(2q-1)个输出精确连接。此外，所述辅助总线CA[i][1:q]的q个信号应该与所述可控均衡电流分配器RCEC的用于控制与S[i]相连的输出的(2q-1)个控制信号相连接CA[i][1]与1个控制信号连接、CA[i][2]与2个控制信号连接、CA[i][3]与4个控制信号连接，更通用地说，CA[i][j]与2(j-1)个控制信号连接。例如，可以实施将总线段Sr[(i-1)(2q-1)+1:i(2q-1)]的所有信号连接到S[i]的第一组连接和将总线段C[(i-1)(2q-1)+2(j-1)(i-1)(2q-1)+2j-1]的所有信号连接到信号CA[i][j]的第二组连接。在此，CA[i][q]表示二进制表示的高位。
在刺激时刻，输出级ES的主要功能是往电极EM的n个阴极Ki的每一个上施加一个电流Iki，该电流Iki与数模转换器DAC提供给输出级的电流Idac成比例。此外，数字控制器CN应该可以通过在图2上描绘的束Cfg的各信号来为每个阴极Ki选定比值Iki/Idac。在所说明的实例中，n＝4(i＝1至4)，但是，如前所示，n可以取任何一个大于或等于2的值。
通常，本发明的电流镜MC可以与一个n输出的可重构多输出电流镜一起实施。如图6中所说明的那样，电流镜MC通过其控制总线CA(构成束Cfg)与所述输出极ES的其它元件互连，而其输入E则与信号Idac连接，其输出S[1:n]与信号K’i分别连接。
在所述多极电极EM的阳极A中流动的电流Ist代表在各不同阴极Ki中流动的电流Iki的总和。重要的是要注意到该电流Ist并不一定是在所述n个不同阴极Ki中平均分配以使每个阴极具有电流Ist/n的。事实上，应该可以在所述n个阴极Ki之间不平均地分配电流Ist，或者只在某些所述阴极之间分配电流Ist。
例如，在四阴极K1至K4(n＝4)的情况下，可以有如下类型的分配(1/4，1/4，1/4，1/4)、或(1/4，1/4，1/2，0)、或(1/4，0，0，3/4)、或(1/3，1/3，1/3，0)、或(0，1/3，0，2/3)、或(1/5，1/5，2/5，1/5)、或(2/5，0，3/5，0)、或(1/6，1/6，2/6，2/6)，以及所有可能的排列置换。这些不同的分配容许在神经内控制刺激的空间定位。
为了把容许定位刺激的控制与控制刺激幅度的控制分开，可以要求比率Ist/Idac为不可设定，即改变分配并不改变刺激的总体脉冲幅度(该幅度在多极电极EM的阳极A处测量)。正是数字控制器CN通过施加在电流镜MC上的控制信号来施加电流的分配的。这些也用于对它规定刺激开始及结束的时刻。
作为例子，在下文中描述了一个电流镜MC，该电流镜MC用来与一个四阴极K1至K4多极电极一起使用，并用于分配电流，分配电流由{0，1/4，1/3，1/2，2/3，3/4，1}中取4项的组合构成，并且每个组合的各元素之和等于一个单位。此外，要求比率Ist/Idac等于4。
在对比率Iki/Idac的稳定性存在限制的情况下，最好使用分配器式可重构多输出电流镜MC，即图18中所说明的类型的。
在该实例中，通过要求晶体管M00、M01、M02、M03、M04都具有相同的尺寸(并且这些晶体管要按照工艺规范来设计和布置在基底上，以便使其匹配程度最大化)来获得等于4的比率Ist/Idac。
所述可控均衡电流分配器RCEC的输出数量m通过考虑如下条件来确定总是应该有同样数量r个有效输出，以便向电压-电流转换器CTC施加相同的电压，以确保当分配变化时电流Ist有更好的稳定性。4、3、2的最小公倍数为12，因此应该选择一个包括4*12＝48个输出的可控均衡电流分配器RCEC，该电流分配器RCEC受控的方式是始终有12个有效输出。顺便可以注意到该选择容许扩大各分配方式中可用数值的系列范围。事实上，该系列范围为{0，1/6，1/4，1/3，1/2，2/3，3/4，5/6，1}。
因此从数字控制器CN发出的束Cfg由48个逻辑信号构成，这48个逻辑信号由4个辅助总线组成，每组12个信号。一个辅助总线上的被置于逻辑状态“1”(有效)的信号的数量表示施加在相应阴极上的总刺激电流的十二分之一的数量。然而，只有在束Cfg上的有效信号的总数准确地等于12的情况下才是这样的。
数字控制器CN还可以用束Cfg的各信号来在刺激时刻之外阻塞各阴极Ki。
图18中说明的可控均衡电流分配器RCEC与前文中参照图15B描述的基本相同。因此其电压Vref不能低于P沟道晶体管的阈电压。然而，可以用一个前文中参照图15A描述的类型的分配器RCEC来代替，但在这种情况下，总线Cfg应该带96个信号，除非补充电流镜MC处的信号。甚至可以考虑将数字控制器CN的功能的一部分移至电流镜MC处，并考虑只再传输束Cfg上被编码的指令。
为了改善电流-电压转换器CCT和电压-电流转换器CTC的匹配，最好对电流-电压转换器CCT和对可控均衡电流分配器RCEC使用相同参考电压Vref。此外，为了使晶体管M0i处于就其漏-源电位差而言尽可能相似的条件下，就让电流Idac通过晶体管M100，而一个等于4*Idac的电流通过所述可控均衡电流分配器RCEC的12个晶体管。因此，晶体管M100应该具有与晶体管M101至M148的相同的沟道长度及等于所述晶体管M101至M148的三倍的沟道宽度。
这种分配器结构具有较大极间输出电导值(而由于这种设备暗含的共阴共栅放大器结构，共模输出电导非常小)。为了克服此弊病，在一种变型中，可以使用一个包括四个12输入可编程跨导电压-电流转换器CTCTP的模块化可重构多输出电流镜MC。各基本电流镜的分离可以使极间输出电导完全消失，代价是共模电导轻微升高和稍微更高的输出间特性分散的风险。
正如前文所提及的，本发明还提出一种适用于在控制器CR与刺激设施的各前述类型的植入体I(或分布式刺激单元USRs)之间无线传输的通信协议。
当然，本发明并不局限于在控制器CR与各植入体I(或USR)之间通过波进行传输。事实上，可以考虑一种总线线路上的传输方式而所提出的协议仍然有意义。
在无线传输(即通过波路径)的情况下，履行确认(acquittement)是保证良好接收数据包帧的唯一方式。此外，接入介质的方式也重要。接入介质的方法和构成刺激设施的不同实体间的合作模式紧密相连。另一方面，并不一定检测到碰撞。
对相关物理实体之间的逻辑连接的管理最好无连接(请求履行确认而没有流控制)地实现。
由于在所述例子(体内)中考虑的介质的类型，需要在帧交换时的可靠性与传输的复杂性之间寻找一个折衷。
在某些情况下，首先需要确保被发送的帧确实被收到、甚至控制器命令的操作(在被传输的请求中)确实被执行，尤其当被刺激的是人体时要这样。
为此，最好容许控制器CR在某些明确指定的场合下(即非系统方式)要求履行确认。例如，可以规定只要有一个履行确认没有被控制器CR收到，就不能继续任何数据交换。这样可以避免流控制。
通常，建立一个连接容许保证各节点(或相关实体)有效，并保证各节点能够加入通信。所述设施的各节点最好总是处于等待接收帧的状态。
当不检测碰撞时，重要的是要避免碰撞，或使碰撞的风险最小。
可以考虑多种接入方法。
第一种方法(称作静态的)在于给每个发射器分配一个时间区间，在该区间内，该发射器有权发射。这可以通过时间多路复用(时分多址)来实现。因而接入是确定类型的。
这种静态方法不能高效地利用介质，并导致系统考虑所有节点，甚至各无效节点。
第二种方法(称作竞争型的)在于容许每个发射器(或分布式刺激单元USR)在需要的时候发射，与其它发射器无关。如果两个发射器同时发射，就产生了冲突，并且必须实施一个专门的程序来解决冲突。
对于这类方法，必须通过掌握网络节点的发言权(DDP)来限制碰撞风险。对可能的错误的反应很重要，但仍然要尽量降低碰撞的风险，以便避免重要消息无法收到。因此，发言权的管理很重要。
第三种方法(称作选举型的)在于动态地选择发射器。在集中管理的情况下，一个主节点负责作决定，而在分布式管理的情况下，一些令牌在节点间交换。于是接入是概率型的。
集中管理产生了从节点(即各不同分布式刺激单元(或USRs))的自由发言权问题。尽管集中管理足够可靠，但由于该方法导致与无效节点的无用交换并损坏所述设施的反应速度，系统地扫描所有USRs并不十分有效。事实上，并不一定是在运动的所有阶段都涉及所有USRs。因此，在一个给定的配置下，在一个给定的阶段，只有一个子集的USRs应该有效及有权自述(例如为了通知一个问题，比如刺激错误)。
第三种方法更受欢迎，因而将在下文中更详细地描述。
首先，必须区别把发言权交给一个节点(个别DDP)和把发言权交给一个节点组(组DDP)。
要注意的是一个从节点(此处，一个USR)自从被要求履行确认时就自动有了发言权。因此，所述USR于是可以利用这个机会来表明检测到一个错误(先前的或关于执行现行操作的)。于是主节点(控制器CR)就应该容许该USR描述所述错误(即传送一个描述所检测到的错误的向量)。这容许可是通过个别DDP的方式进行的。
组DDP尤其用于容许各有效USRs表明一个没有被观察到的错误。更确切地说，在选定的时间窗口期间，给每组赋一个组DDP，以便每组的各USRs能够在自认为必要时发射。
为了限制时间窗口内的碰撞风险，最好给每个USR分配一个时间区间。一旦控制器CR向USR表明它已经赋了一个DDP给该USR所属的组之后，每个USR自动地进行时间定位。当然，每个USR知道其所属的组及其在所属组内的位置，该位置由一个优先级定义，该优先级可以在各组之间不同，并且定义了它在该组的发言时间窗口内被分配的时间区间的位置。
时间区间的期限依赖于所保留的通信技术(以速率、相关USRs的同步精度(延迟、跳动)等表示的传输特性)。
在图19中，右边说明了一个USR(此处，USR3)赋予并使用一个个别DDP的实例，左边说明了赋予一个组DDP的实例。在该实例中，该组由5个USRs构成，其优先顺序例如为USR5，USR3，USR1，USR2，USR7。
每个USR都根据分配给它的在时间窗口(该时间窗口被分配给它所在的组)内被分配的时间区间定位。该定位由时间区间D的期限和该USR的优先级(因而，也是位置)定义。时间区间的开始日期为D*。黑色的矩形小框表示个别的DDP，点划线矩形框表示组DDP，灰色矩形表示控制器CR接入介质。每个标注USRi(g，k)表示编号i的USR，该USR属于组g并在组g内拥有优先级k。
重要的是要注意到只有在介质空闲的条件下，才可能发射。此外，注意到USR的定位是相对的也很重要。事实上，每个USR计算的其时间区间的开始日期都是相对于接收到由控制器CR传送的赋予组DDP的消息的时刻的。
对于到达每个USR而言，传播时间不一定相同，因此，每个USR被关联了一个恒定的时间延迟(保持拓扑学和距离)，这构成区间重叠风险，该重叠风险导致碰撞的风险(不确定的接入)。这种碰撞风险与多个USRs可以同时拥有DDP的事实相关，图20中说明了这种碰撞风险。
每个USR应该“校准”其时间区间，以便最大限度地降低碰撞的风险。还可以通过时间区间的内部边界标识来限制该风险。
为了校准，每个USR估计来源于控制器CR的消息的传输时间。这种估计例如在初始化阶段并应控制器CR的邀请而进行。这种估计基于测量一个给定长度的消息在所述USR与所述控制器CR之间的往/返时间RTT(英文的“Round Trip Time”)。RRT/2的测量值被假定为对应于该消息的去向传播时间，在刺激引起运动期间，拓扑特性被认为是固定的，距离也被认为保持不变。
相对于测量值RTT/2的校准容许各USRs更好地相互定位，然而该校准却将它们相对于窗口起始日期不正确地定位，如图21所示。例如，通过如此计算时间窗口的起始日期，实施了“后校准”，该“后校准”建立了USR5(此处为其组的第一个)的当前日期之前(即在它接收其分配之前)的区间的起始日期。因此最好进行一个半周期D/2的“前校准”。控制器CR还将该前校准整合到确定时间窗口结束日期之中，该结束日期对应于它自动重新掌握所述组DDP的时刻。
因此，各USRs的定位是分布式的，因为每个USR独立地定位。
前述的接入介质可以更加优化。更确切地说，凭借一种预期机制，可以优化(或最小化)一个个别DDP在一个组内“转动”的时间。为此，如果在一段选定的时间末，拥有在前面的更高优先级的USR不发射(或者至少在所述时间期间没有检测到任何帧)，那么一个拥有给定优先级的USR可以使用其个别DDP。于是定义了一种滑动区间的发言权(DDPIG)。
正如图22中作为非限制性实例说明的那样，一个时间区间可以被细分为两部分第一部分Di1(在此，i＝1至4)(称作发言部分)，在该部分期间，USR可以发射一个通知错误的信号；保留给所述控制器CR的可能反应的第二部分Di2。这样，通过在每个时间区间内给控制器CR保证一个接入介质的时间(在此时间期间，各USR无权发射)，所述控制器CR的反应(紧接在一个USR表明错误之后)的可能性被给以特权。然而，如果拥有当前DDP的USR通知了一个错误，所述第二部分Di2被唯一保留。
正如图23所说明的那样，滑动管理最好基于对前时间区间的第一部分D(i-1)1的监听。如果介质被占用，即如果有一个消息在流通，这是因为前USR使用了其DDP。因此，前时间区间的第二部分D(i-1)2能够被控制器CR用作反应。在相反的情况下，即当前时间区间的第一部分D(i-1)1未被使用，那么每个USR就使其时间区间在前第二部分D(i-1)2上滑动，这样就使用了保留给控制器CR的反应的时间空档。如果在分配给一个组的时间窗口的整个期间，没有任何USR通知错误，那么该时间窗口就可以按比率(N-1)/(2N)减小，其中N是属于相关组的USRs的数量。
在存在USR通知错误的情况下，可以考虑管理个别DDP的多种变型。
图24中说明的第一变型可以基于容许每个USR在其一个时间区间内自由地发射，因为已知错误消息为非常短的消息(英文的“VeryShort Message”)。事实上，错误向量有2个八位字节，对应于一个5个八位字节的帧。
该第一变型提供了固定的、不可扩展的DDP分配期限。
如果假定消息不短，那么第二变型可以基于容许主节点通过一个个别DDP(然后有时恢复一个组DDP)给相关节点赋一个更长的时间区间。在这种情况下，一方面，相关USR被授予一个更长的时间区间，而其它USRs的时间区间被取消(但以后可能根据组DDP的新分配而重新建立)。
该第二变型提供了主节点对每个个别DDP的期限的完全控制。
图25中说明的第三变型可以基于容许每个USR在其时间区间宣告(或传播)它对组DDP的自由保留，即该USR禁止其它USRs使用组DDP。然而，如果这种对组DDP的保留在理论上是没有时间限制的(因此就没有大小限制)，这种保留仍然处于主节点的控制之下，以便该主节点能干预，以拒绝这种保留。所述USR在对组的DDP进行自由保留之后，还负责释放所述组DDP，从而引起其它各USRs的时间区间的重新定位(英文的“reset”(复位))。
因此该第三变型提供了一种中间解决方案，根据这种解决方案，每个USR可以在主节点的控制下自由地扩展其DDP的期限。
前述的介质分享提供了决定论与反应性之间的一个折衷。它容许支持来自于USRs的叙述类型的错误通知。然而，也可以采取不同的方式，例如容许USRs通过周期性地交换一类证明或不证明正确运行的描述符来进行周期性的通知。事实上，所给出的发言权的赋予是唯一的，因为各节点只拥有一次发言的机会。但是，重复性的赋予也是可能的。在这种情况下，各节点拥有一个周期性的发言机会，而控制器CR不必重复其赋予。只需要明确组的大小就足够了，USR可以从中推算出其时间区间的周期。
控制器CR和各分布式刺激单元(或USRs)内的传输管理可以通过电子电路、软件(或信息)模块、或软件模块与电子电路的组合形式的管理模块来实现。
本发明不局限于前文中仅仅作为例子描述的电流分配设备(或输出级)、可重构多输出电流镜、控制电子设备、分布式刺激单元、刺激设施的各实施方式，而是包括了在下文的权利要求书范围内专业人士将可以考虑到的各种变型。
权利要求
1.一种在至少一个多极刺激电极(EM)的n个阴极(Ki)之间分配电流的设备(ES)，其中所述多极刺激电极还包括至少一个阳极(A)，n大于或等于2，其特征在于所述设备包括一个可重新配置的电流镜(MC)，所述可重新配置的电流镜(MC)包括适于分别与所述n个阴极(Ki)耦接的n个输出(K′i)，并被配置成向所述n个输出(K’i)发出控制电流(Idac)的n个互补分量(Iki)，该n个互补分量的值分别被选定，并且在所述控制电流(Idac)的幅值有变化的情况下保持基本恒定，以容许刺激的基本恒定的空间定位。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于所述可重新配置的多输出电流镜(MC)是“分配器式”类型的。
3.根据权利要求2的设备，其特征在于所述分配器式可重新配置的多输出电流镜(MC)包括电流-电压转换器(CCT)，该电流-电压转换器(CCT)与电压-电流转换器(CTC)和m输出可控均衡电流分配器(RCEC)耦接。
4.根据权利要求3的设备，其特征在于所述电流-电压转换器(CCT)包括至少一个用于吸收电流(Ie)的输入端(E)、接地端(M)和输出端(S)，并被配置成在所述输出端(S)与所述接地端(M)之间建立选定的电位差(Vsm)，所述电位差(Vsm)是所述电流(Ie)的函数；所述电压-电流转换器(CTC)包括至少一个输入端(E)、接地端(M)和用于吸收电流(Is)的输出端(S)；所述可控均衡电流分配器(RCEC)包括至少一个用于提供电流(Ie)的输入端(E)、每个输出吸收电流(ISi)的输出总线(Sr[1:m])和用于接收逻辑信号的控制总线(C[1:m])；所述电流-电压转换器(CCT)的所述输入端(E)与所述分配器式可重新配置的多输出电流镜(MC)的输入端(E)连接，所述电流-电压转换器(CCT)的所述接地端(M)和所述电压-电流转换器(CTC)和可控均衡电流分配器(RCEC)的所述各接地端(M)都与所述分配器式可重新配置的多输出电流镜(MC)的接地端(M)连接，所述可控均衡电流分配器(RCEC)的所述输入端(E)与所述电压-电流转换器(CTC)的所述输出端(S)连接，所述可控均衡电流分配器(RCEC)的所述控制总线(C[1:m])与所述分配器式可重新配置的多输出电流镜(MC)的控制总线(CA[1:p][1:q])连接，所述可控均衡电流分配器(RCEC)的所述输出总线Sr[1:m]与所述分配器式可重新配置的多输出电流镜(MC)的输出总线(S[1:p])连接。
5.根据权利要求3或4的设备，其特征在于所述电流-电压转换器(CCT)和所述电压-电流转换器(CTC)具有相互匹配的结构。
6.根据权利要求1的设备，其特征在于所述可重新配置的多输出电流镜(MC)是模块化类型的。
7.根据权利要求6的设备，其特征在于所述模块化的可重新配置的多输出电流镜(MC)包括至少两个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)。
8.根据权利要求6的设备，其特征在于所述模块化的可重新配置的多输出电流镜(MC)包括与p个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)耦接的电流-电压转换器(CCT)。
9.根据权利要求8的设备，其特征在于所述电流-电压转换器(CCT)包括至少一个用于吸收电流(Ie)的输入端(E)、接地端(M)和输出端(S)，并被配置成在所述输出端(S)与所述接地端(M)之间建立选定的电位差(Vsm)，所述电位差(Vsm)是所述电流(Ie)的函数；每个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)包括至少一个输入端(E)、接地端(M)、用于吸收电流(It)的输出端(S)和用于接收逻辑信号的控制总线(C[1:p])；i)所述电流-电压转换器(CCT)的所述输入端(E)与所述模块化的可重新配置的多输出电流镜(MC)的输入端(E)连接，ii)所述电流-电压转换器(CCT)的所述接地端(M)和所述p个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)的各所述接地端(M)都与所述模块化的可重新配置的多输出电流镜(MC)的所述接地端M连接，iii)所述p个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)中的每一个的所述输入端(E)与所述电流-电压转换器(CCT)的所述输出端连接，iv)所述p个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)中的每一个的所述输出端(S)与所述模块化的可重新配置的多输出电流镜(MC)的所述多个输出(Ki)中的一个连接，v)每个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)的所述控制总线C[1:p]与所述模块化可重新配置的多输出电流镜(MC)的控制辅助总线(CA[i][1:p])连接。
10.根据权利要求8或9的设备，其特征在于所述电流-电压转换器(CCT)和所述p个可编程跨导电压-电流转换器(CTCTP)具有相互匹配的结构。
11.根据权利要求1至10中任一项的设备，其特征在于在所述阳极(A)中流动的电流(Ist)与所述控制电流(Idac)之间的比率(Ist/Idac)是可设定的，其中电流(Ist)等于所述各输出(K’i)上提供的各电流(Iki)的总和。
12.根据权利要求1至10中任一项的设备，其特征在于在所述阳极(A)内流动的电流(Ist)与所述控制电流(Idac)之间的比率(Ist/Idac)不是可设定的，电流Ist等于所述各输出(K’i)上提供的各电流(Iki)的总和。
13.根据权利要求1至12中任一项的设备，其特征在于所述设备包括由n个电容器组成的电容器组(RCAP)，其中每个电容器确保所述输出(K’i)之一与所述阴极(Ki)之一耦接。
14.根据权利要求1至13中任一项的设备，其特征在于所述设备包括电压监视设备(DST)，所述电压监视设备与各所述输出(K’i)连接，并被配置成用于测量分别出现在所述各输出(K’i)上的电压，以便各所述输出(K’i)容许通过高压供电模块(AHT)来调节所述多极电极(EM)的所述阳极(A)的极化。
15.根据权利要求14的设备，其特征在于所述电压监视设备(DST)包括模-数转换器的网络。
16.根据权利要求14的设备，其特征在于所述电压监视设备(DST)包括包含n个电压比较器的网络，其中每个电压比较器被配置成比较各所述输出(K’i)处的所述n个电压与公共参考电压。
17.根据权利要求14的设备，其特征在于所述电压监视设备(DST)包括包含2n个电压比较器的网络，其中每对电压比较器被配置成比较所述各输出(K’i)处的所述n个电压与两个公共参考电压。
18.根据权利要求1至17中任一项的设备，其特征在于所述设备包括放电控制设备(DCD)，所述放电控制设备(DCD)与所述各输出(K’i)及所述阳极(A)耦接，并被配置成用于在刺激结束时在所述输出(K’i)中的每一个与所述阳极(A)之间建立导通通路，以便引起从各所述阴极(Ki)向所述阳极(A)的n个放电电流的流动。
19.根据权利要求13与18的组合的设备，其特征在于所述n个放电电流来源于所述电容器组(RCAP)的所述n个电容器分别聚集的n个能量。
20.根据权利要求18和19中任一项的设备，其特征在于所述放电控制设备(DCD)被配置用于将每个放电电流限制为在相关输出(K’i)上提供的刺激电流的最大值的分数倍。
21.一种控制电子设备(EC)，其特征在于所述控制电子设备(EC)包括i)至少一个根据前述任一权利要求所述的设备(ES)，ii)用于将电流幅度指令(Csgn)转换为模拟控制电流(Idac)的数-模转换器(DAC)，所述数-模转换器(DAC)与所述设备(ES)耦接，以便向它提供所述控制电流(Idac)，iii)高压供电模块(AHT)，所述高压供电模块(AHT)至少与所述阳极(A)耦接，并被配置成用于在选定的电压下极化所述阳极(A)，以便所述阳极(A)容许由所述设备(ES)施加到每个阴极(Ki)的电流流动。
22.根据权利要求21的控制电子设备，其特征在于所述数-模转换器(DAC)具有用于保证其转换函数的单调性的被称作“单电流源”式的结构。
23.根据权利要求21或22的控制电子设备，其特征在于所述高压供电模块(AHT)是“直流-直流”类型的转换器。
24.根据权利要求23的控制电子设备，其特征在于所述高压供电模块(AHT)是感性存储斩波器。
25.根据权利要求23的控制电子设备，其特征在于所述高压供电模块(AHT)包括容性存储电荷泵。
26.根据权利要求25的控制电子设备，其特征在于所述高压供电模块(AHT)还包括与所述电荷泵耦接的电压多路复用器(MUX)。
27.根据权利要求26的控制电子设备，其特征在于所述高压供电模块(AHT)被配置为在连续工况或不连续工况下运行。
28.一种包括至少一个包括至少一个阳极(A)和至少两个阴极(Ki)的多极电极(EM)的分布式刺激单元(I，USR)，其特征在于所述分布式刺激单元(I，USR)还包括至少一个根据权利要求21至27中任一项所述的控制电子设备(EC)。
29.根据权利要求28的分布式刺激单元，其特征在于包括数字控制器(CN)，所述数字控制器(CN)用于提供所述电流幅度指令(Csgn)，并确定所述可重新配置的多输出电流镜(MC)的各所述输出(K’i)上输送的各所述电流分量(Iki)的值。
30.根据权利要求29的分布式刺激单元，其特征在于所述数字控制器(CN)与所述控制电子设备(EC)分别构成了混合型ASIC的数字部分和模拟部分。
31.根据权利要求28至30中任一项的分布式刺激单元，其特征在于包括通过波进行传输的传输装置(MT)和被配置为用于根据所述分布式刺激单元与刺激设施(IS)的控制器(CR)之间的选定协议来管理所述数据传输的管理装置。
32.根据权利要求28至30中任一项的分布式刺激单元，其特征在于包括通过总线线路的传输装置(MT)和被配置为用于根据所述分布式刺激单元与刺激设施(IS)的控制器(CR)之间的选定协议来管理所述数据传输的管理装置。
33.根据权利要求28至32中任一项的分布式刺激单元，其特征在于所述数字控制器(CN)被配置成用来从被施加的刺激电流的值、所述高压供电模块(AHT)的输出电压、所述电压监视设备(DST)在所述可重新配置的多输出电流镜(MC)的各输出端(K’i)上测量得的电压值得到每个电极(Ki)的阻抗(Zi)，以控制阳极(A)的所述极化。
34.根据权利要求28至33中任一项的分布式刺激单元，其特征在于它构成植入体(I)。
35.一种刺激设施(IS)，其特征在于包括至少一个根据权利要求28至34中任一项的分布式刺激单元(I，USR)，和被配置用来与每个分布式刺激单元(I，USR)交换数据的控制器(CR)。
36.一种在根据权利要求35的设施(IS)的控制器(CR)与至少一个根据权利要求28至34中任一项的分布式刺激单元(I，USR)之间的、通过介质的通信协议，其特征在于所述通信协议在于根据滑动区间式分布式刺激单元(I，USR)的组发言权原则来管理对所述介质的访问，所述原则基于时间区间的自动定位，所述自动定位取决于与每个节点分别关联的在其组内的优先级，以及拓扑特征。
37.根据权利要求36的通信协议，其特征在于所述拓扑特征至少包括数据速率和传播时间。
38.根据权利要求36或37的通信协议，其特征在于所述对介质的访问的管理被配置为用来优化对通带的利用。
全文摘要
一种设备(ES)专用于在至少一个多极刺激电极(EM)的n(n大于或等于2)个阴极(Ki)之间分配电流，所述多极刺激电极(EM)还包括至少一个阳极(A)。所述设备(ES)包括一个可重构电流镜(MC)，所述可重构电流镜(MC)包括n个能与所述n个阴极(Ki)分别耦接的输出(K’i)，并负责往所述n个输出(K’i)发送一个控制电流的n个互补分量(分别具有选定的、并且在所述控制电流变化的情况下基本恒定的值)，以便容许所述刺激的基本恒定的空间定位。
文档编号A61N1/36GK101039716SQ200580034922
公开日2007年9月19日 申请日期2005年8月29日 优先权日2004年9月3日
发明者大卫·安德鲁, 瑟奇·伯恩纳德, 伊弗斯·伯特兰德, 盖伊·卡瑟拉斯, 杰罗姆·佳丽, 大卫·圭劳德, 简-丹尼斯·特切尔 申请人:国家信息及自动化研究院, 国家科研中心, 蒙彼利埃第二大学