脊髓损伤是引起神经源性膀胱最常见的原因,尤其在骶髓上脊髓损伤患者中,有相当高的比例会出现膀胱贮尿和排尿双重功能障碍。伴随着各种植入式医疗电子器件在诊断和治疗领域的不断涌现,基于功能电刺激的膀胱功能重建技术发挥着越来越重要的作用。针对国产膀胱功能重建系统在国内市场的空缺,本课题组提出自主研发一种用于膀胱功能重建系统的骶神经刺激系统。本论文研究内容属于该系统的子系统,目标是采用一种基于微线圈阵列的多通道信号跨皮无线传输方法将信号从体外传输到体内,通过实验验证系统功能的可靠性与稳定性,为将来的临床植入式应用提供可能。本论文首先根据骶神经刺激系统的整体功能需求,确定了多通道功能电刺激信号跨皮无线传输系统的系统结构、工作原理以及电路结构,并对系统的工作频率、集成及封装方案进行了探讨设计。本论文接着从电磁耦合模型出发,以电磁理论为基础,对线圈射频网络进行了电磁分析。在理论分析的基础上,完成系统的发射和接收线圈的设计与制作,并基于二端口网络模型,应用网络分析仪对线圈的电学参数进行了测试。同时为提高系统的传输效率,选择并联谐振补偿结构对耦合结构进行了优化。本论文进一步对多通道信号跨皮无线传输系统的发射和接收模块的电路进行了设计与仿真测试。对于体外发射电路,分别对基于模拟乘法器的电路结构、晶体振荡器与二通道与门相结合的电路结构以及基于LC电容三点式振荡器电路结构的三种设计方案进行了仿真分析,经对比后选择第三种方法作为体外模块的设计方案,用于实现低频信号的调制与功率放大。而对于接收模块选择二极管峰值包络检波电路实现体内无源设计。最后将两部分电路的工作性能进行了联合仿真以及硬件电路制作后的联合测试,验证出各部分电路均可以正常工作。本论文在完成各模块的设计后,进行了骶神经刺激系统的联合测试。在对多通道功能电刺激信号跨皮无线传输系统的发射、接收模块进行了封装测试的基础上,联合控制盒模块对骶神经刺激系统不仅在体外进行了相关的模拟实验,包括信号特性实验和不同介质(空气、盐水和猪皮介质)中的不同位置(轴向、径向和角度)失配实验。接着进行了6次活体动物实验,验证了多通道信号跨皮无线传输系统各通道均能够跨过猪皮介质传输单向刺激脉冲信号,并使蟾蜍左、右腿分别产生伸腿动作,而且实现了通道间基本不产生影响,本论文最后讨论了系统能够工作的位置容限和信号特性指标,以此验证了骶神经刺激系统的稳定性和选择性,为将来的实际临床应用打下了基础。