Neural Implant Tirohia U
Ko nga tuhinga hangarau katoa mo te porowhita uho kanohi, tae atu ki nga whakaritenga taputapu, nga tikanga whakaongaonga, te hoahoanga o te punaha, me nga tuhipoka whakatinanatanga.
1. Hangahanga pūnaha
1.1 Tirohanga
Ko te punaha whakauru neural See U e toru nga waahanga matua e mahi tahi ana ki te hopu, ki te tukatuka, ki te tuku tika i nga korero ataata ki te uho ataata tuatahi o te kaiwhakamahi.
Waehanga o waho
- • Kāmera CMOS (16MP)
- • Waeine tukatuka
- • Pūhiko o waho (2500mAh)
- • Kaituku RF
Wāhanga subcutaneous
- • Kaiwhiwhi RF
- • Tukatuka tohu
- • Pūhiko whakatō
- • Pūmana hiko
Waahanga Intracortical
- • 1024-hiko hiko
- • Tïpako hangore
- • Atanga neural
- • Pūoko impedance
1.2 Te rere Raraunga
Te hopu whakaahua
Ka hopuhia e te kamera CMOS nga papa 60 FPS i te 1920x1080. Ka tautokohia e te pukoro tairongo teitei (tae atu ki te ISO 6400) te mahi marama iti.
Tukatuka-mua
Ka whakamahia e te rorohiko-kitenga algorithm te rapunga mata, te rereke urutau, me te whakaheke haruru. Ka whakahekehia te ahua ki te mapi 32x32 me te pupuri i nga korero whakahirahira.
Mahere Retinotopic
Ko nga taunga atahanga mokowhiti ka mapi ki nga tuunga e rite ana i roto i te uho ataata, e whai ana i te whakahaere retinotopic V1 taiao.
Whakawaehere whakaohooho
Ka hangaia nga tauira hiko hiko me nga tawhā papaitia (te kaha kaha, te auau, te roa) mo ia hiko i runga i te kaha pika.
tuku RF
Ka tukuna nga raraunga kua whakawaeheretia i runga i te 13.56 MHz RF i roto i te kiri ki te kaiwhiwhi i raro i te kiri, me te roanga mutunga-ki-mutunga i raro i te 50 ms.
Te whakaongaonga neural
Ka whakamahia e te kaiwhakahaere hiko nga pupuhi biphasic ki nga microelectrodes, te taraiwa i nga neuron motuhake me te whakaputa i nga phosphenes ka kitea e te kaiwhakamahi.
2. Nga whakaritenga taputapu
2.1 Waehe o waho
Kāmera
Tukatuka
Mana
2.2 Waeine ka taea te whakato
Kaiwhiwhi RF
Tukatuka tohu
Pūhiko whakatō
Te taha tinana
3. Te raupapa Microelectrode
3.1 Nga whakaritenga hiko
Tawhā āhuahanga
Nga papanga me nga paninga
3.2 Nga ahuatanga hiko
Whakatairanga
Haumaru
Te aroturuki
3.3 Hototahi koiora
Te urupare a te kopa
PEDOT: Ko te paninga PSS ka whakaiti i te mumura me te nawe glial. Ko nga rangahau e whakaatu ana i te impedance pumau mo te neke atu i te 2 tau i roto i te vivo.
Te ngawari o te miihini
Ko te polyimide ngawari (Young's modulus ~2.5 GPa) ka whakaheke i te ahotea ki runga i te kiko cortical (~1 kPa), ka whakaheke i te micro-trauma mai i te nekehanga roro.
Whakawera
Ko te Ethylene oxide (EtO) e pupuri ana i nga rawa me nga taonga hiko, kua whakamanahia ki te ISO 11135.
4. Tukatuka tohu
4.1 Tukatuka paipa
Hipanga 1: Hopu me te tukatuka i mua
- • Hopu: Nga papa RGB 1920x1080 @ 60 FPS
- • Tahuri: RGB → tauine hina (te taumahatanga rama)
- • Whakaōrite: Ko te histogram urutau (CLAHE) mo te rereke
- • Whakakore: Ko nga tapa whakamarumaru taarua taha
- • Roopuu: <5 md
Hipanga 2: Tangohanga āhuatanga
- • Te kitenga taha: tātari Sobel maha-tauine
- • Maamaa: Mapi aro-a-kitenga rereke
- • Te wehewehenga: Whakaahua-papa me te paepae urutau
- • Ko te kaupapa matua: Ka piki ake te taumaha o nga mea neke
- • Roopuu: <8 md
Hipanga 3: Whakahekea atamai
- • Taumira whainga: 32x32 pika (1024 tohu)
- • Tikanga: Ko te whakakotahitanga urutau ki te pupuri i nga korero whakahirahira
- • Taumaha: Ko nga rohe o te pokapū ka pai ake te whakatau
- • Te inenga: 8 taumata kaha mo ia pika
- • Roopuu: <3 md
Hipanga 4: Mahere Retinotopic
- • Hurihuri: Cartesian → taunga rangitaki-polar
- • Te whakanui i te korokoro: Kiato pokapū teitei ake (fovea)
- • Te whakatikatika: Whakaritea mo ia-kaiwhakamahi
- • Kapeneheihana: Te korikori pikopiko
- • Roopuu: <2 md
Hipanga 5: Whakawaehere whakaoho
- • Maherehere: Te kaha o te pika → tawhā pupuhi
- • Whakawaenga: Te kaha tiwerawera me te auau
- • Wā: Tukutahitanga o nga hongere 1024 katoa
- • Arotautanga: Hatepe akoranga urutau
- • Roopuu: <2 md
⚡ Te mutunga-ki-te-mutunga pipeline torohūtanga: <20ms (mai i te hopu ki te whakaongaonga)
4.2 Arotautanga algorithms
Te ako urutau
Ka whakamahia e te punaha te ako miihini ki te whakarite i te whakaongaonga mai i nga urupare a nga kaiwhakamahi me nga ine mahi.
- • Amplitude ia hikohiko aunoa
- • Whakaritenga rereke o te tirohanga
- • Kapeneheihana paheke impedance
- • Mahere retinotopic whaiaro
Matapae motini
Ko te rere whatu me te matapae-a-te-manawa ka tapahia he takamuri me te whakapai ake i te tirohanga kaupapa-nekehanga.
- • Te whakatau tata tere me te ahunga
- • Te taapiri o te tuunga a meake nei
- • Te whakaene huarahi
- • Ko te kaupapa matua mo nga mea neke
5. Whakawhitiwhiti
5.1 Raraunga waea waea
Nga whakaritenga RF
Kawa korero
5.2 Haumarutanga hono
Whakamunatanga
AES-128 mo nga raraunga tuuturu. Kī ia-pūrere i hangaia i te takirua tuatahi. Te hurihanga matua o te wahanga ia 24 haora.
Motuhēhēnga
Te wero tahi—te whakautu i waenga i te waahanga o waho me te whakato, te aukati i te tukurua me te kaaina. Wātū wātū i muri i te 5 meneti ka noho mangere.
Parenga pokanoa
FHSS puta noa i nga hongere 50, te whakahaere tukinga aunoa, me te aratau takahuri mo nga taiao haruru-RF teitei.
6. Whakahaere mana
6.1 Te utu arataki
Te tikanga whakahaere
Ko te hono whakaahuru i te 13.56 MHz ka whakawhiti i te hiko i roto i te kiri kaore he hononga percutaneous.
- • Tukua te porowhita: 50 mm te diameter, 10 hurihanga
- • Whiwhi coil: 35 mm te diameter, 15 hurihanga
- • Te kaha: 60–70% ki te 5 mm te aputa
- • Kua tukuna te mana: 500 mW angamaheni, 1 W te teitei
- • Tirohanga: ± 10 mm te kātakí taha
Arahiko whakahaere
Ko te PMIC i whakatapua te whakahaere i te utu me te ararere hiko ki nga punaha whakaurunga katoa.
- • Whakatikatika: piriti Schottky
- • Ture: Buck 3.6V → 1.8V/3.3V
- • Te utu: CC/CV me te whakamutu aunoa
- • Parenga: Te tere, te ngaohiko, te pāmahana
- • Te aroturuki: Kaute Coulomb mo te utu
6.2 Te arotautanga mana
Wehenga tahua mana
(60mW)
(45mW)
(30mW)
(15mW)
Aratau mahi
Whakatairanga 60 FPS tonu, ka mau nga punaha iti katoa.
30 FPS, te tukatuka mama, te roa o te ora o te pākahiko.
Whakatairanga atu; RF me te aroturuki i runga; oho tere.
Iti: karaka me te utu ka kitea anake; marama o te ora.
7. Haumarutanga me te biocompatibility
7.1 Paerewa me nga tiwhikete
Te paioraora
- ISO 10993: Aromatawai koiora o nga taputapu rongoa
- USP Vasega VI: Te whakamatautau cytotoxicity
- ASTM F756: Nga rauemi whakato
Te haumaru hiko
- IEC 60601-1: Te haumaru taputapu hauora
- IEC 60601-2-40: Mga neurostimulator
- IEEE C95.1: Nga rohe whakakitenga RF
7.2 Nga tikanga haumaru
Parenga taputapu
- • Te rohe o naianei: Whakatupato whatunga potae putanga i 200μA
- • Ka kitea te ara-poto: Tapa-aunoa i roto i te <1ms
- • Te pāmahana: Ka mutu te wera i te 41°C
- • Kuri Kaitiaki: Tautuhi ano i runga i te firmware iri
- • Pūngao pūngao: Pūnga pūnga mō te whakaweto whakahaere
Parenga rorohiko
- • Te tapatahi: CRC i runga i te firmware me nga tawhā
- • Nga rohe whakaihiihi: Te whakamana mo ia huringa
- • Rangitaki takahanga: Te he me te hitori anomaly
- • Aratau haumaru: Nga taunoa kore
- • OTA whakahou: Haumaru me te whakamuri
Te aroturuki tonu
- • Hiko Z: Ka whakatauira ia 100ms
- • Te pāmahana whakato: E wha nga pukoro kua tohatohahia
- • Pūhiko: Ora SOC me SOH
- • hononga RF: RSSI me te reeti hapa
- • Utu werohia: Kai-whakauru hiko-hiko
7.3 Te whakamatautau haumaru
Sa vitro
- • Te ahurea pūtau neural
- • Cytototoxicity
- • Te waikura
- • Te ngoikore o te miihini
- • Te tohu hiko
I roto i te vivo
- • Nga tauira kararehe
- • Te urupare a te kopa
- • Nga whakamatautau mahi
- • Te whai i te wa roa
- • Te hitori
Haumanu
- • Ka taea
- • Nga whakamatautau haumaru
- • Te kaha
- • Te whai i te wa roa
- • Nga mahi kino
8. Nga tikanga whakaihiihi
8.1 Tawhā whakaihiihi
Hangangaru
Nga patere ruahanga hangarite: te wahanga cathodic i te tuatahi, katahi anodic. 50 μs āputa inter-pulse mo te tukunga capacitive. <1% te tauritenga utu ki te karo i te hanga hiko.
Wāhanga Cathodic (whakaongaonga).
- • Amplitude: 10–200 μA (whakatangihia)
- • Roa: 100–500 μs
- • Polarity: Le lelei
- • Hanga: Tapawhā
Wāhanga Anodic (whakaora).
- • Amplitude: Ka rite ki te cathodic
- • Roa: Ka rite ki te cathodic
- • Polarity: Pai
- • Hanga: Tapawhā
Te mana whakahaere kaha
Ko te kaha o te Phosphene ka whakarereke i nga huarahi e toru:
Awhe o nāianei 10–200 μA; āhua arorau me te wherikotanga kua kitea. E waru nga taumata motuhake mo te pai.
50–300 Hz; Ko nga reiti teitei ake ka marama ake, he pai mo te whakahaere pai me te kore e whakahoki i te waa.
100–500 μs; Ko nga pupuhi roa ka werohia he utu ka nui ake te ahua, ka herea e te haumaru hiko.
8.2 Rautaki whakawaehere
Waehere mokowā
Mapi tika mai i ia pika pikitia ki tana hiko hiko, e hono ana ki te tahora cortical retinotopic.
- • Whakatau: 32x32 → 1024 hiko
- • Te whakanui i te korokoro: Pokapū mātotoru
- • Hurihuri: Te tauira pororakau-polar fovea
- • Te whakatikatika: Whakaritea mo ia-kaiwhakamahi
Waehere rangitahi
Ko te wa whakaihiihi he nui ake i te kaha—te neke, te hohonu, me te hiranga.
- • Pahū: Nga tereina mo te neke i nga taonga
- • Tukutahi: Wāhanga pātahi puta noa i ngā pae
- • Ngā tauira wā: Waehere kakano
- • Te urutau reiti: He rereke te reiti
8.3 Te arotautanga me te whakawhaiaro
Te whakatikatika tuatahi
E rua ki te wha wiki hei whakarite i nga paepae me nga waahi whakahaere haumaru mo ia waahi:
- Paepae tirohanga (10–50 μA angamaheni)
- Awhe whakamarie (100–150 μA angamaheni)
- Mahere retinotopic ritenga
- Whakaritenga rohe-wa (reiti, whanui)
- Nga whakamatautau tauira ngawari
Te urutau tonu
Ka ako te punaha i roto i te waa mai i:
- • Whakauru kaiwhakamahi: Tirohanga ā-ringa/rerekē
- • Angitu mahi: Whakatere me nga tohu tohu
- • Z tere: Whakatika aunoa
- • Whakamahia nga tauira: Whakataki i nga wa-waahi
- • Te kirihou neural: Te whakatikatika mo te wa roa
Aratau motuhake
Ko nga korero kua oti te hanga mo te whakamahi noa:
He rereke te taha teitei, he iti te nekehanga
Te nekehanga, te hohonu, me nga arai
Nga kanohi, nga taonga, me nga tohu ahua
Te whiwhi me te rereke rereke