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第1章 绪论 1

1.1神经刺激 1

1.2案例研究：SCS装置 3

1.3本书目标 5

1.3.1神经募集策略 5

1.3.2安全方面 6

1.4本书概要 6

1.5符号 8

参考文献 9

第一部分 走向安全高效的神经刺激 13

第2章 神经细胞激活的建模 13

2.1神经细胞的生理学原理 13

2.1.1神经元 13

2.1.2细胞膜的模型 15

2.1.3离子通道门控 16

2.2神经组织的刺激 19

2.2.1电极水平：电极-组织模型 19

2.2.2组织水平：电场分布 23

2.2.3神经元水平：轴突激活 26

2.3结论 28

参考文献 29

第3章 刺激周期中的电极-组织界面 30

3.1损伤机制 30

3.1.1机械损伤 30

3.1.2电损伤 31

3.2使用耦合电容器的后果 32

3.2.1方法 33

3.2.2测量结果 40

3.2.3讨论 43

3.2.4结论 45

3.3刺激中电荷转移过程的可逆性 46

3.3.1理论 46

3.3.2方法 48

3.3.3测量结果 51

3.3.4讨论 53

3.4结论 55

参考文献 56

第4章 高频开关模式神经刺激的效率 58

4.1概述 58

4.2理论 60

4.2.1组织材料特性 60

4.2.2组织膜特性 62

4.3方法 70

4.3.1记录协议 70

4.3.2刺激器设计 72

4.4结果 73

4.5讨论 74

4.6结论 76

参考文献 77

第二部分 神经刺激器的电气设计 81

第5章 神经刺激器系统设计 81

5.1神经刺激器的系统属性 81

5.1.1系统的位置 81

5.1.2电极配置 82

5.1.3刺激波形 83

5.1.4电荷消除方案 86

5.2系统实现方面 89

5.2.1神经刺激器的功率效率 89

5.2.2双向刺激 91

5.3总结 92

参考文献 93

第6章 任意波形电荷平衡刺激器的设计 95

6.1系统设计 95

6.2 IC电路设计 98

6.2.1驱动器 99

6.2.2积分器设计 101

6.2.3放大器 104

6.2.4全系统仿真 105

6.3分立元件实现 107

6.3.1电路设计 108

6.3.2测量结果 110

6.4应用：多模式刺激减少耳鸣 111

6.4.1材料 112

参考文献 114

第7章 开关模式的高频刺激器设计 116

7.1高频动态刺激 118

7.1.1基于电流源刺激器的功率效率 118

7.1.2高频动态刺激 121

7.2系统设计 123

7.2.1高频动态刺激器的要求 123

7.2.2通用系统架构 123

7.2.3数字控制设计 125

7.3电路设计 128

7.3.1动态刺激器 128

7.3.2时钟和占空比发生器 133

7.4实验结果 135

7.4.1电源效率 136

7.4.2双相刺激脉冲 138

7.4.3多通道运行 138

7.4.4 PBS溶液测量 140

7.4.5讨论 140

7.5结论 142

参考文献 143

第8章 结论 145

索引 148