視覺假體中視神經(jīng)刺激器微電極驅(qū)動系統(tǒng)的研究.pdf

1、據(jù)世界衛(wèi)生組織2002年報告，全球視覺殘疾1.4億，其中4500萬為盲人。我國約有550萬盲人。致盲的原因有多種，在視覺通路上任何一段：視網(wǎng)膜，視神經(jīng)，視皮層等的損傷都會導(dǎo)致失明。通過神經(jīng)電刺激視覺通路中各段可以產(chǎn)生視覺感覺，也被稱為光幻視，它能夠傳遞有限但是十分重要的視覺信息，幫助盲人恢復(fù)基本視覺。 本篇論文提出一種適用于視神經(jīng)刺激視覺假體的植入式多通道可編程神經(jīng)刺激器的系統(tǒng)設(shè)計。 本文的研究內(nèi)容包括：第一，神經(jīng)電刺激

2、理論的研究：對視神經(jīng)刺激參數(shù)進行需求分析與設(shè)計，為視神經(jīng)刺激器中微電極驅(qū)動系統(tǒng)提供設(shè)計依據(jù)與參數(shù)，并建立適用于視神經(jīng)刺激的模型；第二，可編程神經(jīng)刺激器的研究：它是視覺假體的核心裝置，按照其實現(xiàn)方式不同，在兩個層面上提出微電極驅(qū)動電路的設(shè)計方案——(1)采用模擬集成電路，使用CMOS器件構(gòu)造微電極驅(qū)動電路；(2)采用分立元器件：數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換集成電路、壓流轉(zhuǎn)換集成電路和模擬開關(guān)等器件，構(gòu)成微電極驅(qū)動電路。 視神經(jīng)刺激器能夠?qū)崿F(xiàn)將CM

3、OS攝像機拍攝的圖像信息轉(zhuǎn)化為用于有效刺激視神經(jīng)的電刺激信號，即在數(shù)字控制端控制下，微電極驅(qū)動系統(tǒng)可以產(chǎn)生多路電荷平衡的雙相微電流脈沖，脈沖幅值范圍10 Ma至1 Ma，脈沖寬度為20 msec至400 msec，脈沖頻率在350 Hz以內(nèi)。 本研究的創(chuàng)新之處在于采用新的神經(jīng)電刺激方法，即螺旋袖口式穿刺電極陣列植入視神經(jīng)位于顱外眶內(nèi)段的部分。這種刺激方法的主要優(yōu)點是：(1)避免開顱，可降低手術(shù)風險；(2)可以校正視覺通路前端的功