Microdispositivo CMOS para novas terapias de estimulação cerebral profunda

Resumo

Nesta proposta se pretende desenvolver microdispositivos médicos, contendo módulos de aquisição, de processamento de sinal, de controle e de neuroestimulação para novas terapias de estimulação cerebral profunda (DBS-Deep Brain Stimulation), que comporão microsistemas com integração heterogenea. Os módulos serão desenvolvidos em uma tecnologia CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) avançada (CMOS com comprimento de canal até 65 nm da TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Companny)) e de baixa tensão de operação, menor ou igual a 1,2 V, para minimizar a dissipação e facilitar a alimentação, de forma a não comprometer aplicações que futuramente requeiram implantações no cérebro. Para validação do conceito, módulos de aquisição, com mínimo de 8 canais de aquisição, e de neuroestimulação, com 8 canais de estimulacão, serão desenvolvidos. As especificações do módulo de aquisição incluem ruído máximo referido à entrada de 4 uVRMS e conversão analógica-digital de 10 bits, frequência de amostragem de pelo menos 200 kHz (para atender a 25 kHz por canal analógico), consumo e figura de mérito (FOM) máximos de 3 uW e 29 fJ/(conversion step), respetivamente. As especificações do módulo de estimulação incluem a possibilidade de gerar pulsos de corrente com forma arbitrária (com especial interesse para as formas gaussiana, senoidal, triangular e naturalmente, rectângular) na faixa 450 uA a +450 uA, resolução de 200 nA, com frequência variável até pelo menos 130 Hz e duração mínima de pulso de 90 us. (AU)