植入式视觉假体神经刺激器

摘要

植入式视觉假体神经刺激器，包括将外部图像信息采集、处理、调制、发射和存储的体外模块，接收体外模块发送的能量和数据信息且通过微电流刺激器芯片驱动电极刺激视神经的体内植入模块及由所述体外模块向所述体内植入模块传输能量和信号的无线射频经皮信道；所述体外模块包括高阶调制电路，所述微电流刺激器芯片包含模数混合高阶解调电路。本发明利用高阶体制电路解决了现有技术存在的数据的高传输速率、能量的高效传输和线圈体积三者之间的矛盾，在减小无线传输线圈体积的前提下，实现了数据的高传输速率和能量的高效传输两方面性能的同时优化。

主权项

植入式视觉假体神经刺激器，其特征在于：包括将外部图像信息采集、处理、调制、发射和存储的体外模块(1)，接收体外模块(1)发送的能量和数据信息且通过微电流刺激器芯片(13)驱动电极刺激视神经的体内植入模块(2),及由体外模块(1)向体内植入模块(2)传输能量和信号的射频通信经皮通道(3)；所述体外模块(1)包括高阶调制电路(7)，所述微电流刺激器芯片(13)包含模数混合高阶解调电路(16)；所述体外模块(1)由依次连接的CMOS摄像头(4)、视频解码电路(5)、DSP处理器(6)、高阶调制电路(7)、射频发送电路(8)以及与DSP处理器(6)连接的存储单元(9)组成；所述CMOS摄像头(4)采集外部原始图像，经所述视频解码电路(5)处理后将转换的图像数据传送给所述DSP处理器(6)，所述DSP处理器(6)再将采集的图像数据缓存在所述存储单元(9)中，经所述高阶调制电路(7)对DSP处理器已处理数据信息进行调制，最后由所述射频发送电路(8)通过射频通信经皮通道(3)向所述体内植入模块(2)同时传输能量和图像数据；所述体内植入模块(2)包含能量接收电路(10)、数据接收电路(12)、整流滤波稳压电路(11)、所述微电流刺激芯片(13)和电极(14)；所述能量接收电路(10)经整流滤波稳压电路(11)向所述微电流刺激器芯片(13)提供工作所需电压,所述数据接收电路(12)接收图像数据信号并生成信号传输给所述微电流刺激器芯片(13)，所述微电流刺激器芯片(13)将接收到的信号转换成相应的脉冲信号驱动电极(14)刺激视神经使盲人患者产生光幻视；所述模数混合高阶解调电路(16)包括采样保持电路(21)、载波Cosω_ct产生电路(22)，载波Sinω_ct产生电路(23)，神经元MOS器件构成的混频电路(24)，神经元MOS器件构成的匹配滤波电路(25)，神经元MOS器件构成的差分译码器(26)，神经元MOS器件构成的幅度和相位判决器(27)；输入数据经所述采样保持电路(21)后无需量化，直接与载波Cosω_ct产生电路(22)、载波Sinω_ct产生电路(23)产生的载波经由神经元MOS器件构成的混频电路(24)模拟混频，经神经元MOS器件构成的匹配滤波电路(25)滤除高频信号之后由神经元MOS器件构成的差分译码器(26)完成差分译码，最后采用神经元MOS器件构成的幅度和相位判决器(27)进行幅度和相位判决，输出对应的数字解调信号(D_n…D₀)。