视觉假体中电刺激器及电刺激条件下视觉响应机制的研究

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1、内容摘要据世界卫生组织2002年报告，全球视觉残疾1．4亿，其中4500万为盲人。我国约有550万盲人。在所有致盲因素中，眼底病因其不可逆性，已经成为眼科致盲疾病中治疗效果欠佳的主要疾病，例如：黄斑变性(Agerelatedmaculardegeneration，AMD)和视网膜色素膜炎(Retinitispigmentosa，RP)。为了帮助盲人修复视觉功能，各个研究小组正在研究多种视觉假体方案，其中中国C．Sight研究团队提出了基于插入式视神经假体的视觉功能修复方案(973项目)。本人在此期间重点参与了该项目的研究工作，通过硬件设计和测试，拟建立从视觉图像采集、神经电刺激器

2、神经信息编码到多通道微电极阵列刺激的完整视觉修复系统。主要工作内容如下：1)为了验证该视觉修复方案的可行性，基于动物模型及其视觉电生理学、视觉行为学研究和理论预测，确定视神经不同部位电诱发阈值、动态范围。为视觉假体最终得以临床应用，深入探索动物试验手术与人体I临床视觉假体植入的手术方案。2)以视觉电生理实验为基础，参与神经医学工程研究平台的构建，包括便携式神经电刺激器、多通道神经电信号高精度快速记录仪器、神经电信号的分析与处理。探索抗干扰、无线控制、专用集成芯片、模块化等新型技术的研发。3)根据视神经的特殊形态结构，设计合理的视神经假体微电极阵列。根据人工电子植入体的要求，研究神

3、经刺激器的封装工艺和测试手段。4)借鉴人工耳蜗、心脏起搏器等假体反馈系统的成功案例，提出电极刺激式视觉假体的反馈评估系统构建方案，利用在线电极阻抗测量获取电极状态和设置电刺激最佳阈值。关键词：人工视觉，光幻视，视觉假体，视神经，神经刺激器，微电极阵列AbstractAccordingtothe2002annualreportof、阴Ho．140millionpeoplesuffersfromvisualdisabilitiesand45millionoutofthemareblind．InChina,thepopulationofblindiSabout5．5million．Am

4、ongallofthefactorscausingblindness，retinaldiseases，suchaSretinitispigmentosa(RP)orage．relatedmaculardegeneration(AMD)areleadingC811SeSofuntreatableblindness．Torestorefunctionalvisioninblindindividualsbyelectricallystimulatingthevisualpathway,lotsofresearchgroupshavebeeninvestigatingvariousasp

5、ectsofvisualprosthesis．TheC-SightgroupinChinahasproposedanapproachofvisualprosthesisbasedonintraocularopticnerveprosthesiswithpenetratingelectrodes洲ationalBasicResearchProgramofChina,973Program)．Ihavebeenparticipatingintheresearchprogramasamainfaculty,andmyresearchtopicsincludehardwaredesigna

6、ndtest,imageacquisitionandprocessing,aimingtoestablishaprosthesissystemthatincorporatesvisualimageacquisition,signalcodingforneuralstimulationandgenerationofmicrocurrenttostimulatingneuraltissues．Mymainworkisasbelow：1．InvestigatethethresholdforevokingcorticalpotentialsandresponsepropertiesofE

7、EP(electricallyevokedpotentials)byelectricalstimulationofdifferentpartsoftheopticnervebasedonthedifferentanimalmodelsandtheoriesofvisualelectrophysiologyandvisualbehavior,toassessthefeasibilityoftheopticnervevisualprosthesis．Inordertodevelopt