人工视网膜.pdf

電機三 魏裕明 電機 三 鍾榮哲 電機 四 林偉博 投影片大都是中文，你看到英文的話有下列 可能： 1.找不到中文（用google字典為準） 2.電機系要會的（如 ASK ） 3.MARC = Multiple-Unit Artificial Retina Chip 4.地名、人名 視覺歷程 視覺損害 人工眼的分類 人工視網膜原理 人工視網膜實作 其他人工眼的發展 光途徑： 角膜→水樣液 → 水晶體 →玻璃液 →視網膜 中央窩：最重要 視覺接收點 視神經：盲點處 上面代表眼球外部，下面代表眼球內部，光 由下往上打入。 由外而內分成 4層：色素滋養層、光接收器 （錐/柱狀細胞）、雙極細胞、神經節細胞 電訊號途徑：光 →光接收器→雙極細胞→神 經節細胞→視神經 雙極細胞：柱狀細胞→多對一 錐狀細胞→一對一 光接收器的分布圖，其中0 °是中央窩，錐 狀細胞多；盲點則都沒有光接收器。 視覺通道經過： 視神經→視神經交 叉→視束→外側膝 狀核→視輻射→視 覺皮層 右圖表示視野合成 背側處理運動 腹側處理認知 認知需要比較豐富的資訊才能完成（解析度） 需要解析度排序：光暗→運動 →認知 可以簡單依照症狀來分類 較難以受創部位來分類，因為症狀的異同不 代表受創部位的異同 可以從視覺歷程由前到後分為： 1.視網膜損害 2.視神經損害 3.視覺皮層損害 我們只講視網膜損害 最常見下列2種： 1.色素性視網膜炎 2.視網膜黃斑退化 遺傳性基因疾病 周邊柱狀細胞退化 漸漸延伸向中心處 最後只剩下中央窩附近還有功能 會有類似 隧道” 的效果” 與基因相關 中央黃斑附近的錐狀細胞開始退化 到最後只剩下周圍的感光細胞 中央影像消失 常發生在老人上 人因工程：人工眼技術 1.視網膜外層補償 2.視網膜下層補償 3.視神經補償 4.視覺皮層補償 生物工程： 1.視網膜移植 2.色素滋養細胞移植 3.生長因子 4.基因療法 視網膜外補償常利用電訊 號刺激神經節細胞，使之 產生動作電位。 視網膜下補償常利用電訊 號刺激光接受細胞（錐狀 、柱狀），使之產生動作 電位，並幫助光接受細胞 恢復功能。 可以兩個一起做 傷害的視覺歷程位置： 補償的歷程位置一定要在損壞的歷程位置後 面。 信號的分析難度： 越後面的歷程位置，信號分析難度越大，也 越難準確補償。 其他： 手術難易度：視神經＞視皮層＞視網膜 固定穩定度：視皮層＞視神經 ＞視網膜 電極密度（解析度） ：視皮層較高 要有電池 把要進入眼睛的光用相機收集進來 處理光的資訊，算出相應的電訊號 訊號須包含時鐘、 檔案，可包含能源 利用RF將電訊號發射出來，進入眼睛內部 的接收電路 接收眼睛外部進來的電訊號 若沒接收到能源，需連接電池 解出時鐘、 檔案訊號 將根據解出訊號調整電流控制器 控制電流輸出到電極 電極可影響神經節 細胞，使神經節細 胞產生動作電位。 要考慮膟電效應， 通常以矽橡膞＋鉑 或銥當材料。 電極產生波形最好 類似於神經節產生 波形 你的腦是彈性最強的硬體。 透過反覆練習，腦會學習新的神經節細胞信 號與腦中視覺區的對應，讓你可以用新的信 號型態得到影像。 有盲人在舌頭上裝了差不多的裝置，而此人 從此可以透過攝影機用舌頭的感覺細胞 ”看 ” 到影像，證明了腦的學習性。 只能夠處理光感測器部分損壞（柱狀、 錐 狀細胞）的情況，若是色素滋養細胞或神經 節細胞或後面視覺歷程損壞，則沒有用處。 大概只對上述兩樣疾病有用。 現在還不能產生彩色視覺，因為柱狀細胞和 錐狀細胞的神經節細胞無法分開來刺激，並 且因電極密度關係會一次影響很多神經節細 胞。 MARC是視網膜外補償法 MARC1 ：感光+電極刺激 MARC2 ：增加RF功能 MARC3 ：加強功能多樣性 MARC4 ：將眼內部分處理和電極部分整合 目前還是用在單色，沒有彩色。 