基于無(wú)線能量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊曈X(jué)假體刺激器的測(cè)試與評(píng)估.pdf

1、視覺(jué)是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑。由于各種原因在視通路上任何一段出現(xiàn)病變或損傷都會(huì)導(dǎo)致失明，約25％的盲人因視網(wǎng)膜疾患而致盲。老年黃斑變性和視網(wǎng)膜色素變性是不可治愈性視網(wǎng)膜疾病致盲的主要原因。隨著生物醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、微電子等學(xué)科的發(fā)展，用來(lái)代替、控制功能已喪失的器官組織的神經(jīng)假體逐漸成為恢復(fù)盲人視覺(jué)研究的重點(diǎn)。
　　視覺(jué)假體是一種進(jìn)行視覺(jué)修復(fù)的人工裝置，該人工裝置采集外界圖像信息，并進(jìn)行編碼處理，通過(guò)微電流刺激器將刺激微電流信號(hào)加載

2、到微電極陣列，對(duì)視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行作用，從而在視覺(jué)中樞產(chǎn)生光幻視，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)功能修復(fù)。視覺(jué)假體的核心是一個(gè)微電子集成電路芯片，這個(gè)芯片提供給視網(wǎng)膜、視神經(jīng)和視皮層的電刺激信號(hào)，通常將該芯片稱為“視覺(jué)假體神經(jīng)刺激器”。
　　本文分析了國(guó)外視覺(jué)假體研究小組的視覺(jué)假體刺激器構(gòu)造，論述了視覺(jué)假體刺激器所面臨的挑戰(zhàn)及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，并基于我們研究小組所采用的視覺(jué)假體刺激器，開(kāi)發(fā)出了用于神經(jīng)刺激的刺激器系統(tǒng)。
　　在我們?cè)O(shè)計(jì)的方案中，采用的

3、電流刺激芯片能夠?yàn)?7個(gè)刺激電極提供精確的電流脈沖刺激，同時(shí)具有一定的數(shù)據(jù)檢錯(cuò)能力，可以滿足一定的數(shù)據(jù)編碼算法的需求。為了使芯片能夠通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行工作，我們?cè)O(shè)計(jì)了整流濾波電路、時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。前端發(fā)送電路采用了C8051F410單片機(jī)芯片和EM4094芯片搭建編碼調(diào)制電路，通過(guò)線圈耦合的無(wú)線傳輸方式，利用同一對(duì)線圈進(jìn)行能量和數(shù)據(jù)的傳輸，接收電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行整流濾波，獲得電路工作所需的電源，并從信號(hào)中獲得微電流刺激器芯片產(chǎn)生電脈沖所