高分辨率低功耗植入式视觉假体神经刺激器的研究

视觉假体是当今生物医电领域的研究热点，它有望成为替代视网膜功能来修复盲人视觉功能的有效手段。神经刺激器是视觉假体中的核心部件，本项目对高分辨率低功耗植入式视觉假体神经刺激器的关键技术进行研究。为了解决植入式视觉假体无线传输中能量传输效率和数据传输速率之间的矛盾，本项目首次将高阶调制技术引入视觉假体中，研究适合于视觉假体的高阶调制方法和关键技术；提出将神经元MOS应用到神经刺激器中实现数据模数混合解调，降低电路复杂度，减小芯片的功耗；通过理论分析得到不同刺激模式下，电路面积和功耗综合性能指标与刺激参数之间的理论关系式，寻求不同分辨率要求下刺激模式的选择依据。在解决上述关键问题的基础上，采用数模混合集成电路设计方法，完成视觉假体微电流刺激器芯片设计、制作和测试，搭建出视觉假体系统验证电路，为实现高分辨率低功耗视觉假体微电流刺激器奠定理论和实验基础，从而为视觉假体的临床应用提供可行方案。

视觉假体是当今生物医电领域的研究热点，它有望成为替代视网膜功能来修复盲人视觉功能的有效手段。神经刺激器是视觉假体中的核心部件，本项目对高分辨率低功耗植入式视觉假体神经刺激器的关键技术进行研究。为了解决植入式视觉假体无线传输中能量传输效率和数据传输速率之间的矛盾，本项目进行了生物信道的建模，并首次将高阶调制技术引入视觉假体中，研究适合于视觉假体的高阶调制方法和关键技术。并设计了满足视觉假体图像处理系统功能的图像采集预处理IP核、图像编码IP核以及图像数据调制IP核, 设计的相关IP核挂载到基本系统中，形成完整系统。在解决上述关键问题的基础上，采用数模混合集成电路设计方法，完成视觉假体微电流刺激器芯片设计、制作和测试，搭建出视觉假体系统验证电路，为实现高分辨率低功耗视觉假体微电流刺激器奠定理论和实验基础，从而为视觉假体的临床应用提供可行方案。