Research on electrical stimulation devices is a topic that has been more actively studied due to the recent emergence of the electroceutical. The closed-circuit method, which regulates the stimulation method according to the patient's current condition, is getting attention as an electrical stimulation method. However, stimulation artifact caused by stimulation pollutes the record and interferes with the analysis, hindering the implementation of the closed-circuit method. Therefore, it is important to remove the stimulation artifact in real-time to realize the closed-circuit method. In this thesis, we compare the existing stimulation artifact removal methods and discuss the conditions to be achieved for the closed-circuit method. It presents problems and solutions that appear when implementing a stimulation artifact template based removal method among stimulation artifact removal methods and verifies algorithms at the hardware level using a field programmable gate array. Finally, we share designed circuits for silicon-level integration.
전기 자극 장치에 관한 연구는 최근 전자약의 대두로 더욱 활발하게 연구되고 있는 주제이다. 환자의 상태에 따라 자극방식을 조절하는 폐회로방식이 전기자극 방식으로 주목받고 있지만 자극으로 인한 자극 잡음이 기록을 오염시키고 분석을 방해하여 폐회로 방식의 구현을 방해한다. 따라서 폐회로 자극을 실현시키기 위해서는 자극 잡음을 실시간으로 제거하는 것이 중요하다. 본 학위논문에서는 기존 자극 잡음 제거 방식을 비교하고 폐회로 자극을 위해 달성해야 할 조건을 논의한다. 자극 잡음 모형 기반 제거 방식을 구현할 때 나타나는 문제점과 극복 방법을 제시하며 필드 프로그래머블 게이트 어레이를 이용해 하드웨어 수준에서 알고리즘을 검증한다. 마지막으로 실리콘 수준 집적화를 위한 회로를 설계 결과를 공유한다.
