視覺(jué)假體中基于圖像信息的能量可調(diào)節(jié)無(wú)線傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、視覺(jué)假體是一種幫助視覺(jué)損傷人士修復(fù)視覺(jué)功能的植入式醫(yī)療裝置。該類裝置采集視覺(jué)圖像,提取關(guān)鍵視覺(jué)信息并進(jìn)行神經(jīng)編碼,通過(guò)植入體內(nèi)的微刺激器對(duì)視皮層、視神經(jīng)或者視網(wǎng)膜進(jìn)行電刺激,誘發(fā)光幻視,實(shí)現(xiàn)被植入者的視覺(jué)感知。視覺(jué)假體的設(shè)計(jì)中必須考慮到視覺(jué)假體長(zhǎng)期植入、隨時(shí)攜帶的要求。相關(guān)裝置對(duì)于視覺(jué)信息的處理、編碼、傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性也具有較高的要求。此外,植入裝置的體積還受到嚴(yán)格限制。以上要求決定了視覺(jué)假體須采用無(wú)線傳輸?shù)捏w內(nèi)外供能和通信方案。
　

2、　為了提高視覺(jué)感知效果,視覺(jué)假體設(shè)計(jì)中傾向增加電刺激電極數(shù)量,目前已知相關(guān)研究中最大電極數(shù)超過(guò)1000個(gè)。隨著視覺(jué)假體電極數(shù)量的不斷增多,體內(nèi)裝置的功耗也將大大增加,體內(nèi)外無(wú)線傳輸方案也面臨許多新的問(wèn)題。一是視覺(jué)假體便攜式電源容量有限,內(nèi)部功耗增加將大大減少裝置續(xù)航時(shí)間。因此需要高效率利用電源能量的無(wú)線傳輸方案。二是視覺(jué)假體工作中持續(xù)傳輸較大功率會(huì)增加使用局部生物組織的電磁輻射,對(duì)長(zhǎng)期使用時(shí)的生物安全性構(gòu)成潛在的威脅。
　　針對(duì)以

3、上問(wèn)題,本文提出了一種基于圖像信息的能量可調(diào)節(jié)無(wú)線傳輸方案,能夠根據(jù)視覺(jué)圖像信息預(yù)測(cè)體內(nèi)裝置需要的功率,并及時(shí)調(diào)節(jié)無(wú)線傳輸?shù)墓β?實(shí)現(xiàn)體外發(fā)射功率和體內(nèi)需要功率的動(dòng)態(tài)匹配。
　　本文首先介紹了能量可調(diào)節(jié)無(wú)線傳輸系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案,分析了功率放大器、數(shù)據(jù)調(diào)制和解調(diào)、能量可調(diào)節(jié)發(fā)射電路、接收電路等關(guān)鍵模塊和功能的設(shè)計(jì)思路,比較了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究,力求實(shí)現(xiàn)適合視覺(jué)假體特定應(yīng)用背景的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其后,本文闡述了基于圖像信息的能量可調(diào)節(jié)無(wú)線傳輸