دانلود پروژه:تحریک پروتز بینایی توسط موج گوسی و بهینه سازی مدار مولد با الگوریتم ژنتیک

تعداد 83صفحه در فایل word

چکیده

 ادراکات ما از محیط اطراف وابسته به حس های پنجگانه اند که مقدار اعظم آن از طریق بینایی حاصل می شود. چشم یکی از اعضای مهم در حفظ تعادل فرد می باشد که عدم وجود آن، تعادل را برهم می زند. در سال‌های اخیر استفاده از ریزتحریک‌کننده‌های عصبی- عضلانی قابل کاشت برای درمان نارسایی‌های ناشی از ازکارافتادگی بافت‌ها و بیماری‌های مختلف رایج شده است. آزمایش‌های مختلف نشان داده این‌گونه تحریک‌ها می‌توانند بدون ایجاد درد یا اثر مخرب، موجب درمان اختلالات عصبی شده و یا عملکرد بافت عصبی- عضلانی را بازیابی کند. پیشرفت تکنولوژی ساخت مدارهای مجتمع، به مهندسین اجازه‌ی طراحی تحریک‌کننده‌های بسیار کوچک و کم‌توان برای کاشت در مغز، نزدیکی نخاع یا بافت‌های قابل تحریک دیگر را داده و اکنون برخی از این ایمپلنت‌ها برای درمان نارسایی‌ها استفاده می‌شوند.

تاکنون شیوه‌ها و شکل موج‌های مختلفی برای تحریک ارائه و آزمایش شده‌اند که از میان آن‌ها می‌توان تحریک جریانی دوفاز به شکل دو پالس مثبت و منفی با دامنه، عرض و فرکانس قابل تنظیم را به عنوان یک تحریک مناسب نام برد. انتخاب‌های دیگری نیز برای شکل موج تحریک وجود دارد. شیب خطی، شکل موج گاوسی، سینوسی و نمایی نزولی و صعودی سایر شکل موج‌های قابل استفاده برای تحریک عصبی-عضلانی را شامل می‌شوند. شبیه‌سازی و بهینه‌سازی‌های اخیر بر روی مدل‌های مختلف سلول عصبی نشان می‌دهند که تحریک با شکل موج گاوسی کم‌ترین میزان توان مصرفی ممکن را داراست. شکل موج مربعی در لبه‌ی پالس، حامل فرکانس‌های بالایی است که می‌توانند باعث آسیب بافت شوند. مزیت دیگر شکل موج گاوسی حذف این لبه‌های تیز و حمل فرکانس‌های به نسبت پایین‌تری در مقابل موج مربعی است. ایمنی و کم‌توان بودن دلیل انتخاب شکل موج گاوسی به عنوان شکل موج پایه تحریک در این پایان‌نامه می‌باشد.

هدف این پایان‌نامه، طراحی یک ریزتحریک‌کننده عصبی-عضلانی با شکل موج تحریک گاوسی برای پروتز بینایی است که توان مصرفی کم‌تر و همچنین اثرات تخریبی پایین‌تری نسبت به تحریک‌کننده‌های موجود داشته باشد. به منظور بهینه‌سازی مدار از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود تا بتوان به ویژگی‌های مورد نیاز برای استفاده از مولد در یک ریزتحریک‌کننده رسید. در نهایت، عملکرد و کارایی مدار توسط شبیه‌سازی با نرم‌افزار HSPICE محقق می‌شود.

واژه های کلیدی

تحریک الکتریکی عملکردی، پروتز بینایی، مدار مولد گوسی، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، نرم افزار MATLAB، نرم‌افزار HSPICE.