記者25日從西安交通大學獲悉：該校微電子學院張鴻教授團隊研發的芯片組技術應用于癲癇類疾病診療植入式神經調節器，當患者發病時能夠自行進行刺激并在發作結束時及時停止刺激，實現了閉環神經調節，其1.16微瓦的分類機功耗與97.8%的靈敏度均達到了國際領先水平。
資料顯示：癲癇是僅次于頭痛的神經科第二大常見病。截至2019年，中國約有900萬左右的癲癇患者，通常有1/3無法通過藥物根治疾病。植入式神經調節器應用于難治性癲癇的治療是趨勢。但人腦電信號低至微伏級別，且面臨各種干擾，提取十分困難。當前的分類機對癲癇的診斷不夠準確、功耗高、無法在神經刺激的同時進行診斷，以往的方案難以有效實現癲癇的準確識別和精準刺激治療。
西安交大張鴻課題組通過對大量文獻和產業界芯片的調研，針對植入式癲癇治療芯片面臨的設計難題，現有癲癇分類器運算功耗過大的等問題，提出了寬范圍的共模抑制反饋電路、快速刺激干擾抑制電路等新的設計方案，創新性地提出了兩級分類的概念，采用粗分類對腦電信號進行超高靈敏度的預分類，大大降低了細分類的工作時間，在實現精準識別的同時大大降低了芯片的功耗。
在西安航天民芯、杭州諾為醫療兩家公司的合作下，該課題組經過長達兩年的芯片設計、流片、封裝、測試等環節，研發的芯片組最終在植入式深腦刺激癲癇治療器上得到了驗證，當癲癇患者發病時能夠自行進行刺激并在發作結束時及時停止刺激，實現了閉環神經調節，與當前國際先進的研究成果相比，其能夠抑制種類更多、范圍更寬的干擾，實現更優的輸入阻抗、噪聲因子、共模抑制比、諧波失真等性能，其1.16微瓦的分類機功耗與97.8%的靈敏度均達到了國際領先水平。該技術成果已在小鼠、豬上進行了體內測試驗證，其研究成果近日在ISSCC 2020上成功發表。(記者 史俊斌 通訊員 劉昱含)
關鍵詞： 癲癇
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