Translingual Neurostimulator: 10 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Ushbu loyiha Yangi Skotiyadan Mark tomonidan buyurtma qilingan. Uning narxi 471,88 AQSh dollaridan iborat bo'lib, uni loyihalash va qurish 66,5 soat davom etdi. Plastik quti bilan yuqoridagi ikkita fotosurat qurilmaning ikkinchi (yopiq) takrorlanishidan olingan bo'lib, u Germaniyadagi hamkasbi tomonidan topshirilgan.

Agar siz menga o'xshagan bo'lsangiz, bu qurilmaga birinchi marta duch kelganingiz-bu ko'r odamlarning rasmlari bo'lgan, ularning o'lchamlari past bo'lgan tasvirni tilida elektrod panjarasida ko'rsatish orqali "ko'rish" uchun ishlatilgan. Qurilmada reabilitatsiyaning har xil turlarida qo'llanmalar mavjud - "BrainPort" variantini vestibulyar sezgi o'rnini bosish orqali muvozanat tanqisligini davolash uchun ishlatish mumkin va go'yoki elektrotaktil tilni stimulyatsiya qilish moslamasining har bir elektrodidan impuls yuborish mumkin (tegishli mashqlar bilan birgalikda). Balansni o'rgatish) ba'zi asab kasalliklarini yaxshilashi mumkin, bu meni hayratda qoldiradi. Men, shuningdek, PoNS qurilmasi (tilni rag'batlantiruvchi, lekin u orqali hech qanday ma'lumot yubormaydigan) soxta ilm ekanligi va odamlarning sog'lig'ini yaxshilash uchun hech narsa qilmasligi haqidagi xabarlarni eshitganman. Hozirgi vaqtda PoNS qurilmasi har qanday narsaga foydali ekanligini aniq aytish uchun etarlicha tadqiqotlar mavjud emas va PoNS qurilmasining samaradorligini da'vo qiladigan hujjatlar va shunga o'xshash boshqa qurilmalar ishlab chiqaruvchilari tomonidan moliyalashtirilgan, bu shubhali. manfaatlar to'qnashuvi. Men, quicksilv3rflash, ushbu qurilmaning tibbiy samaradorligi haqida hech qanday da'vo qilmayman, agar xohlasangiz, uni qanday qurish kerak.

Qanday bo'lmasin, har doimgidek, mening tibbiy asbob-uskunalarim klonlash loyihalarida bo'lgani kabi, men topgan tijorat versiyasi uchun qo'llanmada bema'ni yuqori narx ko'rsatilgan-5000 dollardan oshiq, ehtiyot qismlarning haqiqiy narxi (471.88 dollar, 2018-09 yil) -14). Ushbu texnologiyaning turli xil tijorat dizaynlari mavjud, ular har xil o'lchamdagi va maksimal chiqish xususiyatlariga ega (men chiqish voltajining maksimal kuchlanishini 19v dan 50v gacha ko'rdim, chiqish taxminan 1kOm qarshilik va 0,1uF DC blokirovkali kondansatkich orqali o'tadi). Bu hech qanday tijorat versiyasining aniq nusxasi emas; u bir nechta tijorat dizaynlarini taqlid qilish uchun yaratilgan va komissarning iltimosiga binoan mutlaqo yangi rejimga (Dexterity treningi) ega.

1 -qadam: Chiqish usullari

Bu erda tasvirlangan qurilma uchta chiqish rejimiga ega:

1. BrainPort balansi emulyatori

BrainPort avvalgi Tilni ko'rsatish birligi (TDU) asosida ishlab chiqilgan. Mashg'ulot balansi uchun BrainPort 10x10 tilli elektrod panjarasida 2x2 naqshni ko'rsatish uchun ishlatiladi. Til elektrodlari tarmog'idagi naqsh, xuddi tortishish kuchi bilan harakatlanadigan jismoniy jismga o'xshaydi; agar foydalanuvchining boshi tik tursa, u tarmoq markazida qoladi. Agar foydalanuvchi oldinga egilsa, naqsh foydalanuvchi tilining old tomoniga, agar foydalanuvchi o'ngga egilsa, naqsh foydalanuvchi tilining o'ng tomoniga siljiydi. Xuddi shu narsa chapga yoki orqaga egilish uchun ham amal qiladi (naqsh tarmoqning markazidan foydalanuvchi tilining chap yoki orqa tomoniga o'tadi).

2. PoNS emulyatori

BrainPort yoki Til ko'rsatish birligidan farqli o'laroq, PoNS chiqishi hech qanday ma'lumotga ega emas va uni tashqi signal yordamida modulyatsiya qilib bo'lmaydi. Qog'ozni oldingi havolada takrorlash uchun, tadqiqotchilar BrainPort bilan muvozanatli mashg'ulotlar, qurilma og'izdan chiqarilgandan keyin ham bir necha oy davomida ish faoliyatini yaxshilaganini aniqlaganlaridan so'ng, ular elektrotaktil stimulyatsiyaning o'zi, qandaydir tarzda, axborot uzatilmasa ham, neyroxirurgiyani osonlashtirishi mumkinligiga shubha qilishdi. tilni ko'rsatish. PoNS qurilmasining birinchi versiyasida bu erda tasvirlangan qurilma kabi to'rtburchaklar elektrod tarmog'i bor edi, lekin shuni ta'kidlash kerakki, PoNS qurilmasining keyingi versiyalarida (2011 yildagi 2 -versiyadan boshlab) to'rtburchak chiqish elektrodli panjarasi yo'q, aniq bo'lmagan yarim oydan foydalaniladi. -til shaklidagi oy shakli, 144 elektrod. E'tibor bering, ushbu yo'riqnomaning muallifi PoNS qurilmasi haqiqatan ham biror foydali ish bilan shug'ullanishini ishonch bilan ayta olmaydi.

3. Chaqqonlik rejimi

Komissar tomonidan maxsus talab qilingan epchillik rejimi har bir barmog'ining birinchi va ikkinchi bo'g'imlarining o'ng qo'lda egilishini kuzatadi. Tilning old tomonida o'nta faol elektrod ko'rsatiladi, agar qo'l egilmagan bo'lsa, har bir faol elektrod bo'g'inga to'g'ri keladi. Qo'shimchalar egilganda, tegishli faol elektrodlar tilning old qismidan orqa tomoniga o'tadi, bu esa foydalanuvchining qo'l holatini tavsiflovchi elektrotaktil teskari aloqa beradi.

2 -qadam: qismlar ro'yxati

[Umumiy qiymati: 2018-09-14 holatiga 471,88 AQSh dollari]

10x 47K ohm 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 tasma kabeli ayoldan ayolga, 40 ta sim/kabel

5x Til elektrodli panjara platalari

5x Chiqish drayverining elektron platalari

2 marta Arduino bilan

2x XL6009 Boost moduli

1x 6AA ushlagichi

1x 9v batareyali qisqich

1x quvvat tugmasi

1x VMA203 klaviatura/ekran

1x akselerometr, ADXL335 moduli

10x Flex datchiklari, spektr ramzi flex 2.2"

50 fut. 24 AWG sim

2x qo'lqop (faqat juft bo'lib sotiladi)

3 -qadam: O'chirish platalari

Men Seeed Studio FusionPCB orqali elektron platalarga buyurtma berdim. Ushbu bosqichga kiritilgan.zip fayllari kerakli gerber fayllari hisoblanadi. Drayv platalari Seeed -ning standart sozlamalari bilan tayyorlanishi mumkin, lekin til elektrodlari tarmog'i yuqori aniqlikka (5/5 mil masofa) va oltin qoplamaga (ENIG) talab qiladi, lekin agar siz uning o'rniga uzoqroq ishlashini xohlasangiz, qattiq oltin olishingiz mumkin. sizda qo'shimcha 200 dollar bor). Bundan tashqari, men 0,6 mm o'lchamdagi elektron plataning eng nozik varianti bilan ishlab chiqarilgan til elektrodini oldim, bu uni biroz egiluvchan qiladi.

Moslashuvchan polimidli elektron platalarning narxi yuqori bo'lgani uchun biz ushbu prototip uchun qattiq taxtadan foydalanishni tanladik. Ushbu ko'rsatmalarni o'qiyotganlar, ushbu qurilmani polimidda ishlab chiqarishni xohlaydilar, shuni aniq esda tutish kerakki, Seeedstudio moslashuvchan PCB bilan ta'minlamaydigan 5 millik iz / 5 millik bo'sh joyni oladi. Siz, ehtimol, 6 mil / 6 millik ishlov berish jarayonida Seeed polimiddan foydalangan holda qutulib qolishingiz mumkin, lekin ba'zi taxtalarning nuqsonli bo'lishini kuting va har birini tekshirib ko'ring. Bundan tashqari, moslashuvchan polimidli taxtalarning narxi taxminan 320 dollarni tashkil qiladi, oxirgi marta men tekshirganman.

Til elektrod plitalarini olgandan so'ng, siz ortiqcha materialni kesib olishingiz kerak bo'ladi. Men abraziv diskli dremel klonidan foydalandim.

4 -qadam: Arduino chiqish drayveri

Chiqish drayveri Arduino Arduino ramka generatoridan ketma -ket kirishga asoslangan elektrodlarni haydash uchun chiqish platalarini boshqaradi. E'tibor bering, chiqishlarning yarmi boshqalarning teskari tasviri sifatida ulangan, shuning uchun chiqish drayveri kodi buni hisobga olish uchun biroz g'alati.

5 -qadam: Arduino ramka generatori

Arduino ramka generatori pozitsiyani sezuvchi qo'lqop va akselerometrdan ma'lumotlarni oladi va uni oxirigacha til displeyini boshqaradigan kadr ma'lumotlariga aylantiradi. Arduino ramka generatori, shuningdek, VMA203 klaviatura/tugma moduliga ulangan va qurilmaning foydalanuvchi interfeysini boshqaradi. Arduino ramka generatoridagi haydovchi kodi har xil egiluvchan sensorlar va akselerometrning chiqishlariga asoslangan sehrli raqamlarga to'la (kodda tushuntirishsiz ishlatiladi).

6 -qadam: Sensorli multipleksor davri

Menda analog kirishga qaraganda ko'proq analog sensorlar bor, shuning uchun men multipleksorni ishlatishim kerak edi.

7 -qadam: Chiqish drayveri davri

Bu erda.pdf sifatida biriktirilgan, chunki aks holda Instructables uni shunchalik siqib qo'yadiki, u o'qib bo'lmaydigan bo'lib qoladi.

8 -qadam: tizim tartibi

Eslatma: BrainPort va PoNS qurilmalari bir vaqtning o'zida bir nechta elektrodlarni faollashtiradi. Bu erda simli va kodlangan bo'lib, bu qurilma bir vaqtning o'zida faqat bitta elektrodni faollashtiradi. Har bir chiqish platasida alohida chip tanlash va chiqishni yoqish liniyalari mavjud, shuning uchun bu dizayn _can_ bir vaqtning o'zida bir nechta elektrodlarni faollashtirish uchun o'rnatilishi mumkin, men buni bunga ulamaganman.

9 -qadam: Flex Sensor qo'lqopini tayyorlash

Moslashuvchan datchiklarning pinlari juda mo'rt va osonlik bilan yirtib tashlanadi. Moslashuvchan sensorlarning ochiq yuzasi ham qisqa tutashuvlarga sezgir. Men simlarni egiluvchi datchiklarga lehimladim, keyin ularni shikastlanishdan himoya qilish uchun ulanish joylarini issiq elim bilan o'rab oldim. Keyin egiluvchan datchiklar qo'lqopga bog'lab qo'yilgan, har bir sensorning o'rtasi bo'g'im bo'ylab joylashgan bo'lib, uning egilishi o'lchanishi kerak edi. Tabiiyki, buning tijorat versiyasi 10 000 dollardan oshadi.

10 -qadam: jismoniy yig'ilish

Haydovchining elektron platasidan til elektrod tarmog'igacha bo'lgan yuzlab simlar juda ko'p bo'lgani uchun, ular nisbatan moslashuvchan bo'lib qoladi, bu qurilma bilan muvozanatni o'rgatish uchun siz elektrod tarmog'ini ushlab turgan holda boshingizni erkin harakatlantira olishingiz kerak. tilda. Shu sabablarga ko'ra, haydovchining elektron platalarini dubulg'aga o'rnatish eng mantiqiy edi.