Implan Saraf Lihat U
ʻO nā palapala ʻenehana piha e pili ana i ka prosthesis cortical visual, me nā kikoʻī kikoʻī, nā protocol hoʻoulu, ka hoʻolālā ʻōnaehana, a me nā memo hoʻokō.
1. Hoʻolālā ʻōnaehana
1.1 Hōʻikeʻike
Hana ʻia ka ʻōnaehana neural implant See U i ʻekolu mau mea nui e hana pū ana no ka hopu ʻana, kaʻina hana, a hoʻouna pololei i ka ʻike ʻike i ka cortex ʻike mua o ka mea hoʻohana.
ʻĀpana waho
- • pahupaʻikiʻi CMOS (16MP)
- • ʻĀpana hana
- • Pākaukau waho (2500mAh)
- • Mea hoʻolele RF
ʻĀpana subcutaneous
- • Mea hoʻokipa RF
- • Mea hana hōʻailona
- • Pākuʻi hiki ke kanu ʻia
- • Mea hoʻokele uila
ʻāpana Intracortical
- • Rangkaian 1024 elektroda
- • ʻO ka substrate maʻalahi
- • Hoʻopili neural
- • Nā mea ʻike impedance
1.2 Ke kahe ʻikepili
Kiʻi kiʻi
Hopu ka pahupaʻi CMOS i 60 mau kiʻi FPS ma 1920x1080. Kākoʻo kahi mea ʻike kiʻekiʻe (a hiki i ISO 6400) i ka hana māmā haʻahaʻa.
Hana mua
Hoʻohana nā algorithms computer-vision i ka ʻike maka, ka hoʻohālikelike ʻokoʻa, a me ka hoʻohaʻahaʻa leo. Hoʻohaʻahaʻa ʻia ke kiʻi i kahi palapala ʻāina 32x32 ʻoiai e mālama ana i ka ʻike koʻikoʻi.
Palapala ʻāina Retinotopic
Hoʻopili ʻia nā hoʻonohonoho kiʻi spatial i nā kūlana kūpono i ka cortex ʻike, ma hope o ka hui kūlohelohe V1 retinotopic.
Hoʻopāpā hoʻoikaika
Hoʻokumu ʻia nā hiʻohiʻona pulse uila me nā ʻāpana i hoʻopaʻa ʻia (amplitude, frequency, lōʻihi) no kēlā me kēia electrode e pili ana i ka ikaika pixel kūpono.
Hoʻouna RF
Hoʻouna ʻia ka ʻikepili i hoʻopaʻa ʻia ma luna o 13.56 MHz RF ma o ka ʻili i ka mea hoʻokipa subcutaneous, me ka latency hope-to-end ma lalo o 50 ms.
Hoʻoulu neural
Hoʻopili ka mea hoʻokele electrode i nā pulse biphasic i nā microelectrodes, ka hoʻokele ʻana i nā neurons kikoʻī a me ka eliciting phosphenes i ʻike ʻia e ka mea hoʻohana.
2. Nā kikoʻī paʻa
2.1 Huina waho
Kāmeʻa
Mea hana
Ka mana
2.2 Mea hoʻokomo ʻia
Mea hoʻokipa RF
Mea hana hōʻailona
Pākuʻi hiki ke kanu ʻia
Ana kino
3. Pūnaehana Microelectrode
3.1 Electrode kiko'ī
Nā ʻāpana geometric
Nā mea a me nā uhi
3.2 Nā hiʻohiʻona uila
Hoʻoulu ʻana
Palekana
Nānā
3.3 Biokompatibilitas
Pane ʻaʻahu
PEDOT: Hoʻemi ka uhi ʻana o PSS i ka ʻāʻī a me ka ʻili glial. Hōʻike nā haʻawina i ka impedance paʻa no nā makahiki 2 i vivo.
Hiki ke hoʻololi i ka mīkini
ʻO ka polyimide maʻalahi (Young's modulus ~ 2.5 GPa) e hoʻohaʻahaʻa i ke koʻikoʻi ma ka ʻiʻo cortical (~ 1 kPa), e hōʻemi ana i ka micro-trauma mai ka neʻe ʻana o ka lolo.
Ka hoʻopaʻa ʻana
Mālama ʻo Ethylene oxide (EtO) i nā mea waiwai a me nā waiwai uila, i hōʻoia ʻia i ka ISO 11135.
4. Ka hana hōʻailona
4.1 Hoʻoponopono pipeline
KaʻAnuʻu Hana 1: hopu a preprocessing
- • Hopu: Nā kiʻi RGB 1920x1080 @ 60 FPS
- • Ka hoohuli ana: RGB → ʻāhinahina (kaumaha o ka luminance)
- • Hoʻolikelike: Histogram hoʻololi (CLAHE) no ka ʻokoʻa
- • Ka hoʻolele ʻana: Nā ʻaoʻao hoʻomalu kānana lua
- • Latensi: <5 md
KaʻAnuʻu Hana 2: ʻOhi hiʻona
- • ʻIke ʻaoʻao: kānana Sobel nui
- • Arti-penting: palapala hoʻonaʻauao kiʻi ʻokoʻa
- • Māhele ʻāpana: Kiʻi-ʻāina me ka paepae kūpono
- • Ka mea nui: ʻOi aku ke kaumaha o nā mea neʻe
- • Latensi: <8 md
KaʻAnuʻu Hana 3: Smart downsampling
- • Hoʻoholo pahuhopu: 32x32 piksel (1024 poin)
- • Kaʻina hana: Adaptive pooling e mālama ana i nā ʻike koʻikoʻi
- • Ke kaupaona ana: Loaʻa i nā ʻāpana waena ka hoʻonā ʻoi aku ka maikaʻi
- • Ka helu helu: 8 pae ikaika no ka pika
- • Latensi: <3 md
KaʻAnuʻu Hana 4: Retinotopic palapala palapala
- • Hoʻololi: Cartesian → hoʻonohonoho log-polar
- • Ka hoonui kino: ʻOi aku ka nui waena (fovea)
- • Kalibi: Hoʻopono i kēlā me kēia mea hoʻohana
- • Uku uku: ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana o ka cortical curvature
- • Latensi: <2 md
KaʻAnuʻu Hana 5: Hoʻopili i ka hoʻopili ʻana
- • Palapala palapala: ʻO ka ikaika pixel → nā ʻāpana pulse
- • Hoʻololi: Ka nui o ka puʻupuʻu a/a i ʻole ka alapine
- • Ka manawa: ʻO ka hoʻonohonoho ʻana o nā kaha 1024 āpau
- • Hoʻonui: Hoʻoponopono aʻo algorithm
- • Latensi: <2 md
⚡ Ka lōʻihi o ka paipu a i ka hopena: <20ms (mai ka hopu ʻana a hiki i ka hoʻoulu ʻana)
4.2 Hoʻoponopono algorithms
Aʻo hoʻololi
Hoʻohana ka ʻōnaehana i ke aʻo ʻana i ka mīkini e hoʻolohe i ka hoʻoulu ʻana mai ka manaʻo o ka mea hoʻohana a me nā ana hana.
- • 'Amplitude 'akomi per-electrode
- • ʻO ke kani ʻokoʻa o ka manaʻo
- • ʻO ka uku hoʻoheheʻe impedance
- • Palapala ʻāina retinotopic pilikino
wānana neʻe
ʻOki ʻia ka lag a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ʻike o nā mea hoʻoneʻe.
- • Kuhikuhi ka māmā holo a me ke kuhikuhi
- • Extrapolation kūlana e hiki mai ana
- • ʻO ka hoʻomaʻamaʻa alahele
- • Ka mea nui no ka neʻe ʻana o nā mea
5. Nā Kūkākūkā
5.1 Telemetry ʻikepili
Nā kikoʻī RF
Kūkākūkā kamaʻilio
5.2 Hoʻopili palekana
Hoʻopili
AES-128 no ka ʻikepili manawa maoli. Hana ʻia nā kī pākahi pākahi ma ka hui mua ʻana. ʻO ka hoʻololi kī ʻana i kēlā me kēia 24 hola.
Hōʻoiaʻiʻo
Paʻa like ʻole - pane ma waena o ka ʻāpana o waho a me ka implant, ke kāohi ʻana i ka hana hou a me ka hijacking. Hoʻopau ka manawa ma hope o 5 mau minuke kaʻawale.
Pale hoʻopilikia
ʻO FHSS ma nā kahawai 50, ka lawelawe ʻana i ka hui ʻana, a me ke ʻano hāʻule hope no nā kaiapuni leo kiʻekiʻe-RF.
6. Mana mana
6.1 Ka hoʻouka ʻana
Manaʻo hana
ʻO ka hoʻohui ʻana i ka resonant inductive ma 13.56 MHz e hoʻoili i ka mana ma o ka ʻili me ka ʻole o nā mea hoʻohui percutaneous.
- • Hoʻouna i ka wili: 50 mm anawaena, 10 huli
- • Loaʻa i ka wili: 35 mm anawaena, 15 huli
- • Ka pono: 60-70% ma 5 mm āpau
- • Hāʻawi ʻia ka mana: 500 mW maʻamau, 1 W ka nui
- • Hoʻopololei: ± 10 mm ka hoʻomanawanui ʻaoʻao
Kaapuni hooponopono
Ke alakaʻi nei kahi PMIC i hoʻolaʻa ʻia i ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokele mana i nā subsystem implant āpau.
- • Hoʻoponopono: alahaka Schottky
- • Hooponopono: Buck 3.6V → 1.8V/3.3V
- • Hoʻopiʻi: CC/CV me ka ho'opau 'akomi
- • Palekana: Overcurrent, overvoltage, wela
- • Nānā: Coulomb counter no ka moku'āina o ka uku
6.2 Hoʻonui mana
Māhele pūlāwai mana
(60mW)
(45mW)
(30mW)
(15mW)
Nā ʻano hana
Hoʻoulu mau ʻia ʻo 60 FPS, ʻo nā subsystem a pau.
30 FPS, ʻoi aku ka māmā o ka hana, ʻoi aku ka lōʻihi o ke ola pākaukau.
Hoʻopau ʻia ka hoʻoulu ʻana; RF a me ka nānā ʻana ma; ala wikiwiki.
ʻO ka liʻiliʻi: ʻike wale ka uaki a me ka uku; mahina o ke ola.
7. Ka palekana a me ka biocompatibility
7.1 Nā kūlana a me nā palapala hōʻoia
Biokompatibilitas
- ISO 10993: Ka loiloi olaola o nā mea lapaʻau
- USP Papa VI: ʻO ka hoʻāʻo ʻana i ka cytotoxicity
- ASTM F756: Nā mea hiki ke kanu ʻia
Palekana uila
- IEC 60601-1: Palekana lāʻau lapaʻau
- IEC 60601-2-40: Nā mea hoʻoikaika kino
- IEEE C95.1: Nā palena hoʻolaha RF
7.2 Nā mīkini palekana
Nā pale paʻahana
- • palena o kēia manawa: ʻO ka hoʻokō ʻana i nā pōʻai pāʻoihana ma 200μA
- • ʻIke pōkole: ʻoki ʻakomi ma <1ms
- • Mahana: Paʻa wela ma 41°C
- • ʻīlio kiaʻi: Hoʻihoʻi hou i ka firmware hang
- • Puke ikehu: Capacitor no ka pani ʻana
Nā pale polokalamu
- • Pono pono: CRC ma ka firmware a me nā ʻāpana
- • Nā palena Stim: Ka hōʻoia i kēlā me kēia hoʻololi
- • Mooolelo hanana: Moʻolelo hewa a anomaly
- • ʻano palekana: Conservative paʻamau
- • Nā mea hou o OTA: Paʻa me ka rollback
Nānā mau
- • Elektroda Z: Hoʻohālike ʻia i kēlā me kēia 100ms
- • Hoʻokomo i ka mahana: ʻEhā mau mea ʻike i hāʻawi ʻia
- • Batri: Ola SOC a me SOH
- • loulou RF: RSSI a me ka helu kuhi
- • Uku hoʻopio: Mea hoʻohui pākahi-electrode
7.3 Hoʻokolo palekana
Sa vitro
- • Moʻomeheu neural cell
- • Sitotoksisitas
- • ʻAiʻino
- • Ka luhi mīkini
- • Hōʻike uila
I loko o vivo
- • Nā hoʻohālike holoholona
- • Pane ʻaʻahu
- • Nā hoʻokolohua hana
- • Ka hahai lōʻihi
- • Moʻolelo mōʻaukala
Kauka
- • Hiki
- • Nā hoʻokolohua palekana
- • Ka pono
- • Ka hahai lōʻihi
- • Nā hanana pōʻino
8. Nā protocols hoʻoulu
8.1 Nā palena hoʻoulu
Ka nalu
Nā pulupili biphasic symmetric: ka māhele cathodic mua, a laila anodic. 50 μs inter-pulse āpau no ka hoʻokuʻu capacitive. <1% ke kaulike ʻole o ka uku no ka pale ʻana i ka hana electrochemical.
Māhele Cathodic (hoʻoulu).
- • Amplitude: 10–200 μA (hoʻokani)
- • Ka lōʻihi: 100–500 μs
- • Polarity: ʻino
- • ʻAno: ʻAhaʻahā
Anodic (hoʻihoʻi) pae
- • Amplitude: Pili i ka cathodic
- • Ka lōʻihi: Pili i ka cathodic
- • Polarity: Pono
- • ʻAno: ʻAhaʻahā
ʻIke ʻia ka mana ikaika
Hoʻololi ʻia ka ikaika Phosphene i ʻekolu mau ala hoʻohui:
ʻO ka laulā o kēia manawa 10-200 μA; e pili ana i ka logarithmic me ka ʻālohilohi i ʻike ʻia. ʻEwalu pae ʻokoʻa no ka pono.
50–300 Hz; ʻoi aku ka maikaʻi o nā helu kiʻekiʻe, pono no ka hoʻokele maikaʻi ʻole me ka hoʻihoʻi ʻole ʻana i ke au.
100–500 μs; ʻO nā pulupulu lōʻihi e hoʻokomo i ka hoʻopiʻi hou aʻe a nānā i ka mālamalama, i hoʻopaʻa ʻia e ka palekana electrochemistry.
8.2 Nā hoʻolālā hoʻopili
Hoʻolāʻau spatial
E kuhikuhi i ka palapala ʻāina mai kēlā me kēia kiʻi pika a i kāna electrode array, i hoʻohālikelike ʻia me ka retinotopic cortical layout.
- • Olelo Hooholo: 32x32 → 1024 na mga electrodes
- • Ka hoonui kino: kikowaena paʻa
- • Hoʻololi: Hoʻohālike log-polar fovea
- • Kalibi: Hoʻopono i kēlā me kēia mea hoʻohana
Hoʻokaʻawale manawa
Hoʻopili ka manawa hoʻoulu ʻana ma mua o ka ikaika - ka neʻe, ka hohonu, a me ka salience.
- • Poha: Nā kaʻaahi no ka hoʻoneʻe ʻana i nā mea
- • Hoʻopili: Māhele pili ma nā pūnaewele
- • Nā kiʻina manawa: Nā code kikokiko
- • Hoʻololi hoʻololi: Hoʻokaʻawale nā mele helu
8.3 Hoʻonui a pilikino
Kalibration mua
ʻElua a ʻehā pule e hoʻonohonoho i nā paepae a me nā wahi hana palekana no kēlā me kēia pūnaewele:
- Nā paepae ʻike (10-50 μA maʻamau)
- Laulā ʻoluʻolu (100–150 μA maʻamau)
- Palapala ʻāina retinotopic maʻamau
- ʻO ka hoʻopaʻa ʻana i ka manawa-domain (ka helu, ka laula)
- Nā hoʻokolohua maʻalahi
Hoʻololi mau
Aʻo ka ʻōnaehana i ka manawa mai:
- • Hoʻokomo mea hoʻohana: ʻO ka ʻōlinolino lima/ka ʻokoʻa
- • Holomua hana: Nā helu hoʻokele a me ka ʻike
- • Z kaʻa: Hoʻoponopono kaʻa
- • E hoʻohana i nā mamana: Hoʻokani pinepine ʻia
- • Plastisitas saraf: Hoʻoponopono hou i ka wā lōʻihi
Nā ʻano hana kūikawā
Nā ʻaoʻao i kūkulu mua ʻia no ka hoʻohana maʻamau:
ʻokoʻa lihi kiʻekiʻe, ʻoni haʻahaʻa
ʻO ka neʻe, ka hohonu, a me nā pilikia
Nā helehelena, nā mea, a me nā hōʻailona kino
Loaʻa a hoʻohālikelike hoʻohālikelike