Un circuito de generación de pulsos para estudiar los efectos de la forma de onda en la neuroestimulación
Autores: Parodi, Aquiles; Choi, Jin-Woo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un circuito de generación de pulsos para estudiar los efectos de la forma de onda en la neuroestimulación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tecnología de estimulación eléctrica
Forma de onda
Amplitud
Frecuencia de estimulación
Circuito generador de pulsos
Propiedades de neuroestimulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de estimulación eléctrica ha avanzado desde marcapasos cardiacos hacia implantes cocleares, rehabilitación física y tratamiento para Parkinson y otras enfermedades. Los parámetros de estimulación eléctrica, como la forma de onda, la amplitud y la frecuencia de estimulación, han demostrado afectar las propiedades de neuroestimulación. Sin embargo, el efecto de la tasa de cambio del tiempo de la señal en las aplicaciones de estimulación eléctrica no ha sido estudiado y no existen estimuladores que permitan específicamente el estudio de estos efectos. Se presenta y caracteriza un nuevo circuito generador de pulsos. Se deriva una expresión analítica del circuito que permite el diseño de parámetros de pulso, como la amplitud máxima de voltaje, el tiempo para la amplitud máxima y la duración de la estimulación. Se verifica que la expresión analítica coincida con los valores de diseño y las mediciones en un modelo eléctrico y en solución salina tamponada con fosfato (PBS). Se muestra que el circuito opera a frecuencias de estimulación de salida variables y se deriva una expresión para determinar el límite de la frecuencia de estimulación de salida. Se cree que el circuito generador de pulsos es el primer generador de pulsos de salida dedicado para la investigación del efecto de la tasa de cambio del tiempo de la señal en aplicaciones de estimulación eléctrica como la neuroestimulación.
Descripción
La tecnología de estimulación eléctrica ha avanzado desde marcapasos cardiacos hacia implantes cocleares, rehabilitación física y tratamiento para Parkinson y otras enfermedades. Los parámetros de estimulación eléctrica, como la forma de onda, la amplitud y la frecuencia de estimulación, han demostrado afectar las propiedades de neuroestimulación. Sin embargo, el efecto de la tasa de cambio del tiempo de la señal en las aplicaciones de estimulación eléctrica no ha sido estudiado y no existen estimuladores que permitan específicamente el estudio de estos efectos. Se presenta y caracteriza un nuevo circuito generador de pulsos. Se deriva una expresión analítica del circuito que permite el diseño de parámetros de pulso, como la amplitud máxima de voltaje, el tiempo para la amplitud máxima y la duración de la estimulación. Se verifica que la expresión analítica coincida con los valores de diseño y las mediciones en un modelo eléctrico y en solución salina tamponada con fosfato (PBS). Se muestra que el circuito opera a frecuencias de estimulación de salida variables y se deriva una expresión para determinar el límite de la frecuencia de estimulación de salida. Se cree que el circuito generador de pulsos es el primer generador de pulsos de salida dedicado para la investigación del efecto de la tasa de cambio del tiempo de la señal en aplicaciones de estimulación eléctrica como la neuroestimulación.