基于無線能量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊曈X假體刺激器的測試與評估.pdf

1、視覺是人類認識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)盲人視覺研究的重點。
　　視覺假體是一種進行視覺修復(fù)的人工裝置，該人工裝置采集外界圖像信息，并進行編碼處理，通過微電流刺激器將刺激微電流信號加載

2、到微電極陣列，對視覺神經(jīng)系統(tǒng)進行作用，從而在視覺中樞產(chǎn)生光幻視，實現(xiàn)視覺功能修復(fù)。視覺假體的核心是一個微電子集成電路芯片，這個芯片提供給視網(wǎng)膜、視神經(jīng)和視皮層的電刺激信號，通常將該芯片稱為“視覺假體神經(jīng)刺激器”。
　　本文分析了國外視覺假體研究小組的視覺假體刺激器構(gòu)造，論述了視覺假體刺激器所面臨的挑戰(zhàn)及未來的發(fā)展趨勢，并基于我們研究小組所采用的視覺假體刺激器，開發(fā)出了用于神經(jīng)刺激的刺激器系統(tǒng)。
　　在我們設(shè)計的方案中，采用的

3、電流刺激芯片能夠為17個刺激電極提供精確的電流脈沖刺激，同時具有一定的數(shù)據(jù)檢錯能力，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無線的方式進行工作，我們設(shè)計了整流濾波電路、時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。前端發(fā)送電路采用了C8051F410單片機芯片和EM4094芯片搭建編碼調(diào)制電路，通過線圈耦合的無線傳輸方式，利用同一對線圈進行能量和數(shù)據(jù)的傳輸，接收電路對信號進行整流濾波，獲得電路工作所需的電源，并從信號中獲得微電流刺激器芯片產(chǎn)生電脈沖所