Translingual Neurostimulator: 10 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул долбоор Жаңы Шотиядан келген Марк тарабынан тапшырылган. Бул $ 471.88 доллар бөлүккө бааланган жана долбоорлоо жана куруу үчүн 66.5 саат талап кылынган. Пластикалык кутуча менен жогорудагы эки сүрөт Германиядагы бир ишенимдешибиздин буйругу менен түзмөктүн экинчи (тиркелген) кайталанышынан алынган.

Эгерде сиз мага окшош болсоңуз, анда бул түзмөккө биринчи жолу көзү азиздердин сүрөттөрү бар болчу, алар анын тилинде электрод торчосунда көрсөтүү менен төмөн чечилиштүү сүрөттү "көрүү" үчүн колдонулган. Түзмөктө реабилитациянын ар кандай түрлөрү бар - "BrainPort" варианты вестибулярдык сенсордук алмаштыруу аркылуу баланстын жетишсиздигин дарылоо үчүн колдонулушу мүмкүн жана импульстарды жөн эле электротактилдүү тил стимуляциялоочу түзүлүштүн ар бир электроду аркылуу жөнөтөт (тиешелүү көнүгүүлөр менен бирге, мис. баланстык окутуу) мени таң калтырган кээ бир неврологиялык шарттарды жакшырта алат. Мен ошондой эле PoNS түзмөгү (тилди стимулдайт, бирок ал аркылуу эч кандай маалымат жөнөтпөйт) псевдобекилдик жана адамдардын медициналык шарттарын жакшыртуу жагынан эч нерсе кылбайт деген кабарларды уктум. Учурда PoNS түзмөгү эч нерсеге жарабайт деп ишенимдүү түрдө айтуу үчүн жетишерлик изилдөөлөр жок, жана PoNS түзмөгүнүн эффективдүүлүгүн ырастаган документтер жана башка ушул сыяктуу жабдууларды өндүрүүчүлөр тарабынан каржыланган. кызыкчылыктардын мүнөздүү кагылышуусу. Мен, quicksilv3rflash, бул аппараттын медициналык эффективдүүлүгү жөнүндө эч кандай доомат койбойм, эгер кааласаңыз, аны кантип куруу керек.

Эмнеси болсо да, менин медициналык аппараттык клон долбоорлорумда болгондой эле, мен тапкан коммерциялык версиянын колдонмосунда абсурддуу түрдө жогорку баа көрсөтүлгөн-5000 доллардан ашык, тетиктердин чыныгы наркын эске алганда өтө жогору ($ 471.88 АКШ доллары 2018-09 -14). Бул технологиянын ар кандай коммерциялык долбоорлору бар, алар ар кандай сетевой чечимдери жана максималдуу чыгаруу мүнөздөмөлөрү менен (мен 19vден 50v чейин чыккан чыңалуу максимумдарын көрдүм, андан кийин чыгым болжол менен 1kOhm резистор жана 0.1uF DC тосмолоочу конденсатор аркылуу багытталган). Бул кандайдыр бир коммерциялык версиянын так көчүрмөсү эмес; ал бир нече ар кандай коммерциялык үлгүлөрдү тууроо үчүн иштелип чыккан жана комиссардын талабы боюнча таптакыр жаңы режимге (Dexterity тренинги) ээ.

1 -кадам: Чыгуу режимдери

Бул жерде сүрөттөлгөн түзмөктүн үч чыгаруу режими бар:

1. BrainPort балансынын эмулятору

BrainPort мурунку Тил Көрсөтүү Бирдигинин (TDU) негизинде иштелип чыккан. Окутуу балансы үчүн, BrainPort 10x10 тилдүү электрод торунда 2x2 үлгүсүн көрсөтүү үчүн колдонулат. Тил электрод торундагы үлгү тартылуу күчү менен кыймылга келген физикалык объект сыяктуу бир аз иштейт; колдонуучунун башы түз кармалса, ал тордун борборунда калат. Колдонуучу алдыга эңкейсе, үлгү колдонуучунун тилинин алдыңкы жагына, ал эми колдонуучу оңго таянса, үлгү колдонуучунун тилинин оң жагына карай жылат. Солго же артка таянуу үчүн да ушундай болот (үлгү тордун борборунан колдонуучунун тилинин сол жагына же артына карай жылат).

2. PoNS эмулятору

BrainPort же Tongue Display Unitтен айырмаланып, PoNS чыгаруу эч кандай маалыматты алып жүрбөйт жана тышкы сигнал менен модуляцияланбайт. Кагазды мурунку шилтемеде кайталап айтуу үчүн, изилдөөчүлөр BrainPort менен тең салмактуулук тренинги түзмөктүн оозунан чыгарылгандан кийин да бир нече ай бою жакшыртылганын аныкташкандан кийин, алар электротактилдик стимуляциянын өзү кандайдыр бир жол менен нейрохабилитациялоону жеңилдетет деп шектенишкен. тил дисплейи. PoNS түзмөгүнүн биринчи версиясы бул жерде сүрөттөлгөн түзмөк сыяктуу төрт бурчтуу электроддук торго ээ болгон, бирок белгилей кетүү керек, PoNS түзмөгүнүн кийинки версиялары (2011 -жылдын 2 -версиясынан баштап) төрт бурчтуу электроддук торго ээ эмес. -ай формасында, тилдин маңдайына туура келет жана 144 электродго ээ. Сураныч, бул Нускаманын автору PoNS түзмөгү чынында пайдалуу нерсени жасаарын ишенимдүү түрдө айта албайт.

3. Ыкчамдык режими

Атайын комиссар тарабынан суралган, эпчилдик режими ар бир манжанын оң колундагы биринчи жана экинчи муундарынын бүгүлүшүн көзөмөлдөйт. Кол активсиз болсо, он активдүү электрод тилдин маңдайында көрсөтүлөт, ар бир активдүү электрод муунга туура келет. Муундар ийилген сайын, тийиштүү активдүү электроддор тилдин маңдайынан артына карай жылып, колдонуучунун колунун абалын сүрөттөгөн электртактилдүү кайтарым байланышты камсыз кылат.

2 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

[Жалпы наркы: $ 471.88 USD 2018-09-14]

10x 47K Ом 0603

10x MUX506IDWR

15x UMK107ABJ105KAHT

110x VJ0603Y104KXAAC

120x RT0603FRE0710KL

110x MCT06030C1004FP500

5x TNPW060340K0BEEA

5x HRG3216P-1001-B-T1

5x DAC7311IDCKR

5x LM324D

10x SN7400D

10x M20-999404

3x лента кабели аялдан аялга, 40 зым/кабель

5x Tungue электроддук тор платалары

5x Чыгаруу драйверинин схемалары

2x Arduino uno

2x XL6009 Boost модулдары

1х 6АА кармагыч

1x 9v батарея клип

1x Power которгуч

1x VMA203 баскычтобу/экран

1x акселерометр, ADXL335 модулу

10x Flex сенсорлору, спектрдин символу flex 2.2"

50ft. 24 AWG зымы

2x Мээлейлер (экиден гана сатылат)

3 -кадам: Райондук такталар

Мен схемаларды Seeed Studio FusionPCB аркылуу заказ кылдым. Бул кадамга киргизилген.zip файлдары керектүү gerber файлдары. Айдоочу такталары Seeedдин демейки жөндөөлөрү менен жасалышы мүмкүн, бирок тилдин электроддук тору жогорку тактыкты талап кылат (5/5 миль тазалануу) жана алтын жалатуу (ENIG - эгер сиз анын ордуна узак алтынды алсаңыз болот, эгер Сизде кошумча $ 200 бар). Мен ошондой эле тилкенин электроддук торун эң жука схема опциясы 0.6 мм менен даярдап алдым, бул аны бир аз ийкемдүү кылат.

Икемдүү полиимиддик схемалардын баасы кымбат болгондуктан, биз бул прототип үчүн катуу тактайды колдонууну чечтик. Бул көрсөтмөлөрдү окуган башкалар, бул түзмөктү полиимидде чыгарууну каалашса, Seedstudio ийкемдүү ПХБда камсыз кылбай турган 5 миль из / 5 миль тазалануу экенин эске алышы керек. Кыязы, 6mil / 6mil процессинде Seeed полиимидди колдонуп, бирок кээ бир тактайлардын кемчиликтүү болушун күтүп, ар бирин текшерип / сынап көрүңүз. Ошондой эле, ийкемдүү полиимиддик тактайлардын баасы болжол менен $ 320 турат, акыркы жолу мен текшердим.

Тил электрод такталарын алгандан кийин, ашыкча материалды кесип салышыңыз керек. Мен абразивдүү кесүүчү диск менен dremel клонун колдондум.

4 -кадам: Output Driver Arduino

Чыгуучу драйвер Arduino, Arduino кадр генераторунун сериялык кирүүсүнө негизделген электроддорду айдап чыгуу үчүн башкаруу схемаларын көзөмөлдөйт. Чыгуулардын жарымы башкалардын тескери сүрөтү катары туташтырылганын эске алыңыз, андыктан чыгаруу драйверинин коду муну эске алуу үчүн бир аз кызыктай.

5 -кадам: Frame Generator Arduino

Arduino кадр генератору позицияны сезүүчү мээлейден жана акселерометрден маалыматтарды алып, акыры тил дисплейин башкара турган чыгаруу алкагынын маалыматына айландырат. Frame генератору Arduino да VMA203 баскычтоп модулуна туташтырылган жана аппараттын колдонуучу интерфейсин башкарат. Айдоочу коду Arduino алкагынын генераторунда сыйкырдуу сандарга толгон (коддо түшүндүрмөсү жок колдонулган маанилер) жеке ийилгич сенсорлордун жыйынтыктарына негизделген - алар ар түрдүү - жана акселерометр.

6 -кадам: Sensor Multiplexer Circuit

Менде аналогдук кирүүлөргө караганда аналогдук сенсорлор көп, ошондуктан мультиплексорду колдонуу керек болчу.

7 -кадам: Output Driver Circuit

Бул жерде.pdf катары тиркелет, анткени антпесе Instructables аны ушунчалык кыскартат, ал окулбай калат.

8 -кадам: системанын жайгашуусу

Эскертүү: BrainPort жана PoNS түзмөктөрү бир эле учурда бир нече электроддорду иштетет. Бул жерде зымдуу жана коддуу болгондой, бул аппарат бир убакта бир электродду гана иштетет. Ар бир чыгуу схемасында өзүнчө чип тандоо жана чыгаруу линиялары бар, андыктан бул дизайн _can_ бир эле убакта бир нече электроддорду иштетүү үчүн орнотулушу мүмкүн, мен муну зым менен өткөргөн жокмун.

9 -кадам: Flex Sensor мээлейин даярдоо

Ийилгич сенсорлордун казыктары өтө морт жана оңой эле айрылып кетет. Ийкемдүү сенсорлордун ачык бети кыска туташууга да дуушар болот. Мен зымдарды ийкемдүү сенсорлорго коштум, андан кийин аларды бузулуудан коргоо үчүн түйүндөрдү ысык клей менен толук курчадым. Ийкемдүү сенсорлор ар бир сенсордун ортосу тизеге тигилген мээлейге бекитилип, анын бүгүлүүсү өлчөнө турган болду. Албетте, мунун коммерциялык версиясы 10 000 доллардан ашык баада сатылат.

10 -кадам: Физикалык Ассамблея

Тил электрод торуна айдоочунун тактайларынан жүз зымдар ушунчалык көп болгондуктан, алар салыштырмалуу ийкемсиз болуп калышат. Бул аппарат менен тең салмактуулукту үйрөтүү үчүн, тилдин электрод торун сактап, башыңды эркин кыймылдатуу керек. тилде. Ушул себептерден улам, айдоочунун схемаларын каскага орнотуу эң мааниси бар болчу.