視網(wǎng)膜上假體中電刺激產(chǎn)生虛擬通道的仿真模型研究.pdf

1、通過人工視覺假體幫助盲人修復(fù)視覺功能是目前國際上的研究熱點(diǎn)，其中對于視網(wǎng)膜上假體的研究最為廣泛和成功。視網(wǎng)膜變性是引起不可治愈性失明的重要原因，視覺假體將外部的圖像信息經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換和編碼，用電信號的形式通過微電極陣列對變性的視網(wǎng)膜中保存完好的神經(jīng)元進(jìn)行刺激，使神經(jīng)節(jié)產(chǎn)生動作電位并經(jīng)過視神經(jīng)傳導(dǎo)至大腦視覺皮層產(chǎn)生視覺感知。
　　視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)復(fù)雜，神經(jīng)元數(shù)量龐大，然而目前視覺假體電極數(shù)量非常有限，如何突破輸入信息需求大而電極數(shù)量有限的瓶

2、頸問題是視覺假體亟待解決的重要問題。同樣受限于有限的植入電極數(shù)量，在人工電子耳蝸的研究中發(fā)現(xiàn)了兩電極因電刺激效果疊加而產(chǎn)生的“虛擬通道”。這種電極間的相互作用在視覺假體電極陣列中加以應(yīng)用，將有效提高刺激通道數(shù)量。目前雖然已有初步的研究說明虛擬通道在視網(wǎng)膜假體上的可能性，但關(guān)于虛擬通道的產(chǎn)生條件、調(diào)控方式以及電極尺寸、間距、在視網(wǎng)膜中的位置等影響因素沒有深入的研究。本文通過計算仿真建模的方法，根據(jù)對人眼視網(wǎng)膜的形態(tài)學(xué)研究，建立了不同厚度的

3、視網(wǎng)膜分層模型和不同密度分布的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RetinalGanglion Cell，RGC）群體模型，系統(tǒng)地研究了單電極不同電極直徑、電極-視網(wǎng)膜間距對單個RGC及RGC群體響應(yīng)的影響，探索了雙電極同時刺激下，改變電流配比、電極間距和電極-視網(wǎng)膜間距等對RGC群體響應(yīng)特性的影響。
　　本論文的創(chuàng)新之處主要在于根據(jù)人眼視網(wǎng)膜的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和電生理特性建立了不同參數(shù)的視網(wǎng)膜三維有限元模型，依據(jù)RGC的結(jié)構(gòu)形態(tài)建立了不同的RGC模型和依據(jù)