功能性电刺激在神经功能失调治疗和神经损伤功能重建中具有重要的作用,植入式神经肌肉电刺激疗法已被证实对20余种神经功能失调疾病具有确切的疗效;基于这种疗法,介绍一种基于ZigBee协议的无线可植入微刺激器的电路设计,其刺激效果与微刺激器所释放电流的参数有密切关系;为了能够在生物实验中寻找到刺激效果最佳的电流参数,设计论述了一种以低功耗CC2430微控制器为核心的微刺激器方案;低功耗CC2430的ZigBee无线通信协议是无线微刺激器电路系统的关键技术,结合双相恒流源能够对特定肌肉释放不同的刺激波形、幅度与频率的刺激电流;通过调节各种关键参数,应用这种微刺激器能够生成生物实验中所需要的双相脉冲波形。

目的研究可用于中长期失重环境下肌肉萎缩对抗的可编程式经皮神经肌肉电刺激系统的设计及其应用。方法由可控恒流脉冲发生器、导线、皮肤电极组成系统，针对刺激处方筛选的要求，刺激脉冲参数独立可调且能实现不同刺激阶段的组合输出。结果系统样机工作正常，输出信号精确；不同波形的脉冲电流都能引起股四头肌的感觉、收缩、强直及疼痛，但所需幅度阈值不同，相同幅度刺激引起的主观感受也存在差异。结论研制的系统输出信号准确、可编程功能强大，便于进行刺激处方的筛选和验证，可作为失重环境下肌肉萎缩的电刺激对抗研究的仪器平台；人体试用实验验证了刺激系统的功能性，为刺激参数的优化提供了初步依据。