【摘要】：聽覺(jué)是人類重要的感官功能之一,一旦聽力喪失,將會(huì)對(duì)其學(xué)習(xí)、生活以及工作造成嚴(yán)重的影響,甚至?xí)绊懰麄內(nèi)谌肷鐣?huì)。目前治療耳聾的方法有藥物療法、手術(shù)療法和助聽器療法,雖然上述療法對(duì)輕度耳聾病人聽覺(jué)恢復(fù)有一定的幫助,但是對(duì)于重度耳聾疾病上述療法效果不佳。由于人工耳蝸可以將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流脈沖而直接刺激聽覺(jué)神經(jīng),所以人工耳蝸被證實(shí)可以使重度耳聾病人恢復(fù)聽覺(jué)感知能力。目前人工耳蝸使用者在安靜環(huán)境下可以獲得良好的聽覺(jué)感知,但在噪聲環(huán)境和音樂(lè)欣賞情景中的聽覺(jué)感知水平有待提高。因此提高聽神經(jīng)功能電刺激分辨率以改善人工耳蝸的感知水平對(duì)廣大耳聾患者具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是由于植入聽神經(jīng)刺激設(shè)備不可能有幾百個(gè)通道同時(shí)去刺激聽神經(jīng),這不但受目前制作工藝的限制,而且單位電荷安全密度限制了微電極的尺寸不可能無(wú)限縮小。而定向電流技術(shù)可以在不提高電極數(shù)目的情況下提高聽神經(jīng)電刺激分辨率,而且國(guó)外都采用超大規(guī)模集成電路工藝來(lái)實(shí)現(xiàn),技術(shù)門檻高、成本高。為此,本文將利用單片機(jī)、虛擬儀器軟件、分立電子元器件來(lái)設(shè)計(jì)一款電流定向技術(shù)的聽神經(jīng)電刺激器。本文以單片機(jī)MSP430F169為控制核心,用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC7724在四通道上輸出刺激脈沖信號(hào),通過(guò)改變電流定向系數(shù)α調(diào)節(jié)兩相鄰?fù)ǖ郎厦}沖的比例,然后用恒流源電路將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào),最后用極性轉(zhuǎn)換電路將單極性脈沖轉(zhuǎn)化為雙極性脈沖。與系統(tǒng)硬件電路配套的軟件程序設(shè)計(jì)主要包括上位機(jī)程序設(shè)計(jì)和下位機(jī)程序設(shè)計(jì)兩部分,其中上位機(jī)使用LabVIEW設(shè)計(jì)了電流定向系數(shù)α、刺激電流頻率、刺激電流大小、刺激電流脈寬等參數(shù)的界面;而下位機(jī)程序通過(guò)使用C語(yǔ)言在IAR EW430開發(fā)環(huán)境中設(shè)計(jì)了刺激波形生成、電流定向系數(shù)設(shè)置、刺激波形幅值、頻率以及脈寬可調(diào)的程序。完成軟硬件設(shè)計(jì)后進(jìn)行系統(tǒng)總體測(cè)試,通過(guò)對(duì)聽神經(jīng)刺激器的恒流源的線性度、恒流特性、輸出波形以及刺激參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果顯示該刺激器的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)基本能達(dá)到要求。最后進(jìn)行豚鼠初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明該刺激器能夠誘發(fā)豚鼠聽神經(jīng)元的響應(yīng)。綜上所述,本文研制的聽神經(jīng)刺激器在不增加刺激電極的情況下可以有效提高聽覺(jué)分辨率,不但便于刺激參數(shù)的調(diào)節(jié),而且能夠滿足實(shí)驗(yàn)室的研究需求。
【圖文】：

基膜中不同區(qū)域的震動(dòng)頻率

美國(guó)AdvancedBionics公司的人工耳蝸Fig1.2ThecochlearimplantofUnitedStatesAdvancedBionicscompany's
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH785.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2668686