Хэлний хэлний нейростимулятор: 10 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү төслийг Нова Скотиа мужийн Маркийн захиалгаар хийжээ. Энэ нь 471.88 долларын үнэтэй, зураг төсөл боловсруулахад 66.5 цаг зарцуулсан. Хуванцар хайрцагтай дээрх хоёр гэрэл зураг нь Германы нэг хүний захиалгаар хийсэн төхөөрөмжийн хоёр дахь (хаалттай) давталтын зураг юм.

Хэрэв та надтай адилхан бол энэ төхөөрөмжтэй анх удаа танилцсан нь хараагүй хүмүүсийн хэл дээр электродын сүлжээнд харуулах замаар бага нарийвчлалтай зургийг "харах" зорилгоор ашиглаж байсан зургуудыг харуулсан мэдээ байв. Энэхүү төхөөрөмж нь янз бүрийн төрлийн нөхөн сэргээлтэд зориулагдсан байдаг - "BrainPort" хувилбарыг вестибуляр мэдрэхүйн орлуулалтаар дамжуулан тэнцвэрийн алдагдлыг арилгахад ашиглаж болно, мөн цахилгаан цохилтын хэлийг өдөөх төхөөрөмжийн бүх электродоор импульс илгээдэг (холбогдох дасгалуудтай хослуулан. тэнцвэржүүлэх сургалт) нь мэдрэлийн зарим нөхцлийг сайжруулж чаддаг бөгөөд энэ нь намайг гайхшруулдаг. PoNS төхөөрөмж (хэлийг өдөөдөг боловч түүгээр дамжуулан мэдээлэл дамжуулдаггүй) нь хуурамч шинжлэх ухаан бөгөөд хүмүүсийн эрүүл мэндийн байдлыг сайжруулах талаар юу ч хийдэггүй гэсэн зарим мэдээллийг би бас сонссон. Одоогийн байдлаар PoNS төхөөрөмж нь ямар ч зүйлд тустай гэж баттай хэлэх хангалттай судалгаа хийгдээгүй байгаа бөгөөд PoNS төхөөрөмж болон бусад бусад төхөөрөмжүүдийн үр нөлөөг баталгаажуулсан баримт бичгүүдийг төхөөрөмж үйлдвэрлэгчдээс санхүүжүүлсэн байгаа нь бүх төрлийн сэжигтэй зүйл юм. ашиг сонирхлын зөрчил. Би, quicksilv3rflash, энэ төхөөрөмжийн эмнэлгийн үр дүнтэй байдлын талаар ямар ч нэхэмжлэл гаргадаггүй, хэрэв та хүсвэл үүнийг хэрхэн бүтээхийг л хэлье.

Ямар ч байсан, миний эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн клон хийх төслүүдийн хувьд үргэлж тохиолддог шиг миний олж мэдсэн арилжааны хувилбарын гарын авлагад 5000 доллараас дээш үнэтэй, эд ангиудын бодит өртөг (2018-09 оны байдлаар 471.88 доллар) хэт өндөр байна. -14). Энэ технологийн олон төрлийн арилжааны загварууд байдаг бөгөөд сүлжээний нарийвчлал, гаралтын хамгийн их үзүүлэлттэй байдаг (гаралтын хүчдэлийн хамгийн дээд хэмжээ нь 19 в-оос 50 в хүртэл, гаралтыг ойролцоогоор 1 кОм эсэргүүцэл ба 0.1 фольтын тогтмол гүйдэлд блоклох конденсатороор дамжуулж байгааг би харсан). Энэ нь арилжааны аль нэг хувилбарын яг хуулбар биш юм; Энэ нь хэд хэдэн арилжааны загварыг дуурайх зориулалттай бөгөөд комиссын хүсэлтээр цоо шинэ горимтой (Dexterity сургалт) байдаг.

Алхам 1: Гаралтын горимууд

Энд тайлбарласан төхөөрөмж нь гурван гаралтын горимтой:

1. BrainPort тэнцвэрийн эмулятор

BrainPort нь өмнөх хэлний дэлгэцийн нэгж (TDU) дээр үндэслэн бүтээгдсэн. Сургалтын тэнцвэрийг хангахын тулд BrainPort нь 10х10 хэлтэй электродын сүлжээнд 2х2 хэмжээтэй загварыг харуулахад ашиглагддаг. Хэлний электродын сүлжээ дээрх загвар нь таталцлын нөлөөгөөр хөдөлж буй биет юм шиг ажилладаг; Хэрэглэгчийн толгойг шулуун дээш өргөхөд энэ нь сүлжээний төвд үлдэх болно. Хэрэв хэрэглэгч урагш тонгойж байвал хэв маяг нь хэрэглэгчийн хэлний урд зүг рүү, хэрэв хэрэглэгч баруун тийш хазайвал загвар нь хэрэглэгчийн хэлний баруун тал руу хөдөлнө. Зүүн эсвэл арагш налахад мөн адил хамаарна (хэв маяг нь сүлжээний төвөөс хэрэглэгчийн хэлний зүүн буюу ар тал руу шилжих болно).

2. PoNS эмулятор

BrainPort эсвэл Tongue Display Unit -ээс ялгаатай нь PoNS гаралт нь ямар ч мэдээлэл агуулдаггүй бөгөөд гадаад дохиогоор зохицуулах боломжгүй юм. Цаасыг өмнөх линкээр тайлбарлахын тулд судлаачид BrainPort -тэй тэнцвэржүүлэх сургалт нь төхөөрөмжийг амнаас нь салгаснаас хойш хэдэн сарын турш гүйцэтгэл сайжирсан болохыг олж тогтоосны дараа мэдээлэл дамжуулахгүй байсан ч цахилгаан цохилтын өдөөлт нь мэдрэлийн нөхөн сэргээлтийг ямар нэгэн байдлаар хөнгөвчлөх боломжтой гэж сэжиглэжээ. хэлний дэлгэц. PoNS төхөөрөмжийн эхний хувилбар нь энд тайлбарласан төхөөрөмжтэй адил дөрвөлжин электродын сүлжээтэй байсан боловч PoNS төхөөрөмжийн дараагийн хувилбарууд (2011 оны 2 -р хувилбараас эхлэн) нь тодорхой бус хавирган сар ашиглан квадрат гаралттай электродын сүлжээгүй болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. -хэл хэлбэртэй, 144 электродтой, сар хэлбэртэй. Энэхүү зааварчилгааны зохиогч нь PoNS төхөөрөмж үнэхээр хэрэгтэй зүйл хийдэг гэж баттай хэлж чадахгүй байгааг анхаарна уу.

3. Чадварлаг байдлын горим

Комиссараас тусгайлан шаардсан уян хатан байдлын горим нь баруун гарын хуруу бүрийн эхний ба хоёр дахь нугаламын уян хатан байдлыг хянадаг. Хэрэв гар нь уян хатан биш бол идэвхтэй электрод бүр нь үений үетэй тохирч байвал хэлний урд талд арван идэвхтэй электродыг харуулна. Хамтарсан холбоосыг уян хатан болгосноор холбогдох идэвхтэй электродууд хэлний урд хэсгээс ар тал руу шилжиж, хэрэглэгчийн гарны байрлалыг тодорхойлсон цахилгаан цохилт өгөх боломжтой болно.

Алхам 2: эд ангиудын жагсаалт

[Нийт зардал: 2018-09-14-ний байдлаар $ 471.88 ам.доллар]

10х 47K ом 0603

10x MUX506IDWR

15x UMK107ABJ105KAHT

110x VJ0603Y104KXAAC

120x RT0603FRE0710KL

110x MCT06030C1004FP500

5x TNPW060340K0BEEA

5x HRG3216P-1001-B-T1

5x DAC7311IDCKR

5х LM324D

10x SN7400D

10х M20-999404

3x туузан кабель эмэгтэй-эмэгтэй, 40 утас/кабель

5х хэлний электродын сүлжээний самбар

5х гаралтын драйверын хэлхээний самбар

2 удаа Arduino uno

2x XL6009 Boost модуль

1х 6АА эзэмшигч

1х 9в батерейны хавчаар

1х цахилгаан унтраалга

1x VMA203 товчлуур/дэлгэц

1x Accelerometer, ADXL335 модуль

10x Flex мэдрэгч, спектрийн бэлгэдэл flex 2.2"

50 фут. 24 AWG утас

2х бээлий (зөвхөн хосоор зарагддаг)

Алхам 3: Хэлхээний самбар

Би Seeed Studio FusionPCB -ээр дамжуулан хэлхээний самбар захиалсан. Энэ алхамд багтсан.zip файлууд нь шаардлагатай gerber файлууд юм. Жолоочийн самбарыг Seeed -ийн анхдагч тохиргоогоор хийж болно, гэхдээ хэлний электродын сүлжээ нь илүү нарийвчлалтай (5/5 миль цэвэрлэгээ), алт бүрэх (ENIG) шаарддаг боловч хэрэв та удаан эдэлгээтэй байхыг хүсвэл оронд нь хатуу алт авч болно. танд нэмэлт 200 доллар байна). Би мөн хэлний электродын сүлжээг хамгийн нимгэн хэлхээний самбар болох 0.6 мм -ээр хийсэн бөгөөд энэ нь бага зэрэг уян хатан болгодог.

Уян хатан полиимид хэлхээний самбар өндөр өртөгтэй тул бид энэхүү загварыг хийхдээ хатуу хавтанг ашиглахаар шийдсэн. Энэхүү төхөөрөмжийг полимид дээр үйлдвэрлэхийг хүсч буй бусад хүмүүс эдгээр нарийвчлалыг 5 миль / 5 милийн цэвэрлэгээтэй байх ёстой бөгөөд үүнийг Seeedstudio уян хатан ПХБ -д өгөхгүй гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Та үүнийг 6mil / 6mil процесс дээр үйлдвэрлэж үзээд полимидийг ашиглахаас зайлсхийх боломжтой боловч зарим самбарыг гэмтэлтэй гэж үзээд тус бүрийг шалгаж / туршиж үзээрэй. Мөн уян хатан полиимид хавтан нь ойролцоогоор 320 долларын үнэтэй байдаг.

Хэлний электродын хавтанг хүлээн авсны дараа илүүдэл материалыг таслах шаардлагатай болно. Би зүлгүүрийн хайчлах дисктэй dremel клон ашигласан.

Алхам 4: Arduino гаралтын драйвер

Гаралтын драйвер Arduino нь Arduino хүрээ үүсгэгчийн цуваа оролт дээр үндэслэн электродыг жолоодохын тулд гаралтын хэлхээний самбарыг хянадаг. Гаралтын тал хувь нь бусдын урвуу дүр төрхөөр холбогдсон байдаг тул гаралтын драйверын код нь үүнийг анхаарч үзэх нь жаахан хачин болохыг анхаарна уу.

Алхам 5: Frame Generator Arduino

Arduino хүрээ үүсгэгч нь байрлалыг мэдрэх бээлий, хурдатгал хэмжигчээс өгөгдлийг аваад гаралтын хүрээний өгөгдөл болгон хөрвүүлдэг бөгөөд энэ нь хэлний дэлгэцийг хянах болно. Arduino хүрээ үүсгэгч нь VMA203 товчлуур/товчлуурын модулийг залгасан бөгөөд төхөөрөмжийн хэрэглэгчийн интерфэйсийг хянадаг. Arduino хүрээ үүсгэгчийн драйверын код нь янз бүрийн уян мэдрэгч ба хурдатгал хэмжигчийн гаралт дээр үндэслэсэн шидэт тоонуудаар дүүрэн байдаг.

Алхам 6: Мэдрэгчийн олон талт хэлхээ

Би аналог оролтоос илүү аналог мэдрэгчтэй тул мультиплексор ашиглах шаардлагатай болсон.

Алхам 7: Драйверын гаралтын хэлхээ

Энд.pdf гэж хавсаргасан, учир нь өөрөөр Instructables үүнийг шахах тул унших боломжгүй болно.

Алхам 8: Системийн зохион байгуулалт

Тэмдэглэл: BrainPort болон PoNS төхөөрөмж хоёулаа нэгэн зэрэг олон электродыг идэвхжүүлдэг. Энд утастай, кодлогдсон тул энэ төхөөрөмж нэг удаад зөвхөн нэг электродыг идэвхжүүлдэг. Гаралтын хэлхээний самбар бүр нь тусдаа чип сонгох, гаралтыг идэвхжүүлэх шугамтай тул энэ загварыг олон электродыг нэгэн зэрэг идэвхжүүлэхээр тохируулсан болно, би үүнийг утсаар холбогдоогүй байна.

Алхам 9: Flex Sensor бээлий бэлтгэх

Уян мэдрэгчийн тээглүүр нь маш эмзэг бөгөөд амархан салдаг. Уян мэдрэгчийн ил гадаргуу нь богино холболтонд өртөмтгий байдаг. Би уян хатан мэдрэгч рүү утас гагнаж, эвдрэлээс хамгаалахын тулд уулзваруудыг халуун цавуугаар бүрэн хүрээлэв. Дараа нь уян хатан мэдрэгчийг бээлий дээр холбож, мэдрэгч бүрийн дунд хэсгийг нугалах хэсэгт байрлуулж, уян хатан байдлыг нь хэмжих ёстой. Мэдээжийн хэрэг, үүний арилжааны хувилбарыг 10,000 доллараас дээш үнээр зардаг.

Алхам 10: Биеийн угсралт

Жолоочийн хэлхээний самбараас хэлний электродын сүлжээнд холбогдсон зуун утас маш олон байдаг тул тэдгээр нь харьцангуй уян хатан биш бөгөөд энэ төхөөрөмжөөр тэнцвэржүүлэхийн тулд хэлний электродын сүлжээг хэвээр нь байлгаж, толгойгоо чөлөөтэй хөдөлгөж чаддаг байх шаардлагатай. хэл дээр. Эдгээр шалтгааны улмаас жолоочийн хэлхээний самбарыг дуулгад холбох нь хамгийн утга учиртай юм.