TR201612947A2 - Biyomekatronik veri iletim sistemleri. - Google Patents

Biyomekatronik veri iletim sistemleri. Download PDF

Info

Publication number
TR201612947A2
TR201612947A2 TR2016/12947A TR201612947A TR201612947A2 TR 201612947 A2 TR201612947 A2 TR 201612947A2 TR 2016/12947 A TR2016/12947 A TR 2016/12947A TR 201612947 A TR201612947 A TR 201612947A TR 201612947 A2 TR201612947 A2 TR 201612947A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
light
feature
data
crystal
phototransistor
Prior art date
Application number
TR2016/12947A
Other languages
English (en)
Inventor
Büyükşahi̇n Utku
Original Assignee
Utku Bueyueksahin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Utku Bueyueksahin filed Critical Utku Bueyueksahin
Priority to TR2016/12947A priority Critical patent/TR201612947A2/tr
Priority to DK17735659.9T priority patent/DK3509689T3/da
Priority to US16/331,037 priority patent/US11660033B2/en
Priority to PL17735659T priority patent/PL3509689T3/pl
Priority to CA3036407A priority patent/CA3036407C/en
Priority to KR1020197009725A priority patent/KR102444725B1/ko
Priority to ES17735659T priority patent/ES2886669T3/es
Priority to JP2019513418A priority patent/JP6850875B2/ja
Priority to PCT/TR2017/050146 priority patent/WO2018048369A1/en
Priority to EP17735659.9A priority patent/EP3509689B1/en
Publication of TR201612947A2 publication Critical patent/TR201612947A2/tr
Priority to IL265188A priority patent/IL265188B/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/37211—Means for communicating with stimulators
    • A61N1/37217—Means for communicating with stimulators characterised by the communication link, e.g. acoustic or tactile
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/30—Input circuits therefor
    • A61B5/307—Input circuits therefor specially adapted for particular uses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4029—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the peripheral nervous systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6867—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
    • A61B5/6877—Nerve
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2/72—Bioelectric control, e.g. myoelectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0551—Spinal or peripheral nerve electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36057—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for stimulating afferent nerves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36125—Details of circuitry or electric components
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128—Control systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209—Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04—Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/22—Arrangements of medical sensors with cables or leads; Connectors or couplings specifically adapted for medical sensors
    • A61B2562/221—Arrangements of sensors with cables or leads, e.g. cable harnesses
    • A61B2562/223—Optical cables therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4851—Prosthesis assessment or monitoring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6811—External prosthesis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2002/6827—Feedback system for providing user sensation, e.g. by force, contact or position
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2002/705—Electromagnetic data transfer
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0526—Head electrodes
    • A61N1/0543—Retinal electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015—Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

Mevcut buluşla, bir hedefe bir elektriksel veri gönderilmesini sağlayan bir veri gönderme sistemi ve bir hedeften bir elektriksel veri alınmasını sağlayan bir veri alma sistemi geliştirilmektedir. Bahsedilen veri gönderme sistemi, her biri ışıkla (I) uyarılarak bir elektrik sinyali oluşturan en az iki fototransistor kristalini (T); bahsedilen fototransistor kristallerine (T) ışık (I) gönderilmesini sağlayan, her bir fototransistor kristallerine (T) gönderilen ışık (I) miktarının birbirinden bağımsız olarak kontrol edilmesini sağlayan görüntü kaynağını (4) ve bahsedilen görüntü kaynağına (4) bağlı olan, görüntü kaynağından (4) her bir fototransistor kristaline (T) gönderilen ışık (I) miktarını kontrol eden kontrol ünitesini içermektedir. Bahsedilen veri alma sistemi, her biri hedefe bağlanan, bağlandığı hedeften aldığı bir elektrik sinyali ile ışık (I) yayan en az iki ışık kristalini (P); her bir ışık kristalinin (P) yaydığı ışığın birbirinden bağımsız olarak algılanması için görüntü algılayıcısını (14) ve bahsedilen görüntü algılayıcının (14) bağlı olduğu, görüntü algılayıcı (14) tarafından oluşturulan görüntünün iletildiği kontrol ünitesini içermektedir.

Description

TARIFNAME BIYOMEKATRONIK VERI ILETIM SISTEMLERI Mevcut bulus, örnegin bir sinir hücresinden elektriksel veri alinmasini ve sinir hücresine bir elektriksel veri gönderilmesini saglayan veri iletim sistemleri ile ilgilidir.
Onceki Teknik Insan vücudunda, beyin, omurilik ve diger organlar arasindaki veri iletisimi sinir hücreleri vasitasiyla saglanmaktadir. Bahsedilen organlardan alinan veriler ve organlara iletilen veriler, genellikle elektrik sinyali seklinde olmaktadir. Buna ek olarak, sinir hücreleri arasindaki veri iletisimi elektriksel veya kimyasal olarak gerçeklestirilmektedir.
Sinirlerle organlar arasindaki iletisim elektrik sinyalleri vasitasiyla saglandigindan, sinirlerle disaridan veri iletimi de mümkün olmaktadir. Örnegin, bir uzvunu kaybeden bir insanda, kaybettigi uzvu ile baglantili olan sinir hücrelerine elektriksel sinyaller gönderilerek, kaybedilen uzuvdan alinmasi gereken veriler taklit edilebilmektedir.
Böylelikle, örnegin elini kaybetmis bir hastanin kullandigi protezden belirli veriler hastanin sinirleri vasitasiyla beynine gönderilebilmektedir.
Bilinen teknikte, sinir hücrelerine elektriksel sinyal gönderilmesi için, sinir hücrelerine baglanan elektrotlar kullanilmaktadir. Ancak sinir hücreleri çok hassas bir yapida oldugundan, sinir hücresine gönderilen elektriksel sinyallerin çok hassas olarak kontrol edilmesi gerekmektedir. Sinir hücresine gönderilen sinyalin nispeten yüksek bir voltaj ve/veya akim degerine sahip olmasi durumunda, sinir hücresi zarar görebilecegi gibi yüksek bir aci da hissedilebilmektedir. Bununla birlikte, örnegin çok sayidaki sinir hücresine ayri ayri sinyaller gönderilebilmesi için her bir elektrota gönderilen elektriksel sinyalin ayri ayri kontrol edilmesi gerekliligi, bu tip sistemlerin karmasik, maliyetli ve büyük yapilarda olmasina neden olmaktadir.
Sulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulusla, bir hedefe bir elektriksel veri gönderilmesini saglayan bir veri gönderme sistemi ve bir hedeften bir elektriksel veri alinmasini saglayan bir veri alma sistemi gelistirilmektedir. Bahsedilen veri gönderme sistemi, her biri isikla uyarilarak bir elektrik sinyali olusturan en az iki fototransistor kristalini; bahsedilen fototransistor kristallerine isik gönderilmesini saglayan, her bir fototransistor kristallerine gönderilen isik miktarinin birbirinden bagimsiz olarak kontrol edilmesini saglayan en az bir görüntü kaynagini ve bahsedilen görüntü kaynagina bagli olan, görüntü kaynagindan her bir fototransistor kristaline gönderilen isik miktarini kontrol eden en az bir kontrol ünitesini. Her bir fototransistor kristali, elektriksel sinyalin olusturuldugu ve olusturulan elektriksel sinyalin iletilecegi hedefe baglanan en az bir sinyal çikisini, en az bir voltaj girisi ortak ucunu ve alinan isik miktarina göre sinyal çikisinda olusturulan elektriksel sinyalin seviyesinin kontrol edilmesini saglayan en az bir esik isik siddeti ayar girisini içermektedir.
Bahsedilen veri alma sistemi, her biri en az bir hedefe baglanan, baglandigi hedeften aldigi bir elektrik sinyali ile isik yayan en az iki isik kristalini; her bir isik kristalinin yaydigi isigin birbirinden bagimsiz olarak algilanmasi için en az bir görüntü algilayicisini ve bahsedilen görüntü algilayicinin bagli oldugu, görüntü algilayici tarafindan olusturulan görüntünün iletildigi en az bir kontrol ünitesini içermektedir. Her bir isik kristali, bahsedilen hedefin baglandigi ve hedeften gelen elektrik sinyalini alan en az bir sinyal girisini; sinyal girisinden alinan elektrik sinyaline göre isik kristalinde olusturulan isigin minimum degerinin ve seviyesinin kontrol edilmesini saglayan en az bir esik sinyal voltaji ayar girisini ve en az bir voltaj girisi ortak ucunu içermektedir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminde, sinir hücresi gibi bir hedefe fototransistor kristali vasitasiyla elektriksel sinyal gönderildiginden, gönderilen elektriksel sinyalin hiçbir zaman bir maksimum degeri geçmemesi garanti altina alinmaktadir. Ayrica, Çok sayida fototransistor kristali ve LCD panel kullanilarak, çok sayidaki hedefe münferit olarak elektrik sinyali gönderilmesi saglanmaktadir. Benzer bir sekilde, mevcut bulusla gelistirilen veri alma sisteminde çok sayida isik kristali ve görüntü algilayici kullanilmasi sayesinde çok sayidaki hedeften alinan elektrik sinyalinin birbirlerinden bagimsiz olarak algilanmasi saglanmaktadir. Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminde ve veri alma sisteminde ayrica, esik isik siddeti ayar girisi ve esik sinyal voltaji ayar girisi vasitasiyla sinyal esik degerinin ayarlanabilmesi de saglanmaktadir. Ayrica, veri gönderme sistemin ve/veya veri alma sisteminin üst kapak içerdigi uygulamalarda, bahsedilen üst kapak mikro cerrahi ile sinirlerin ucuna yapistirma veya benzeri bir yöntemle sabitlenmektedir. Ayni sekilde bulus ile saglikli bireylerin sinirlerine de uygulanabilmekte ve buradan beynine sinyal göndermeyi vei'veya sinyal almayi mümkün kilmaktadir.
Bulusun Amaci Mevcut bulusun bir baska amaci, çok sayidaki sinir hücresine ayri ayri elektriksel veriler gönderilmesini saglayan bir veri gönderme sistemi gelistirmektir.
Mevcut bulusun amaci, bir sinir hücresine bir elektriksel veri gönderilmesini saglayan bir veri gönderme sistemi gelistirmektir.
Mevcut bulusun diger bir amaci, çok sayidaki sinir hücresinden ayri ayri elektriksel veriler alinmasini saglayan bir veri alma sistemi gelistirmektir.
Mevcut bulusun bir diger amaci, bir sinir hücresinden elektriksel veri alinmasini saglayan bir veri alma sistemi gelistirmektir.
Mevcut bulusun baska bir amaci, kompakt ve kolay kontrol edilebilen bir veri alma sistemi ve bir veri gönderme sistemi gelistirmektir.
Sekillerin Açiklamasi Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminin ve veri alma sisteminin uygulama örnekleri ekli sekillerde gösterilmis olup bu sekillerden; Sekil 1; gelistirilen veri gönderme sisteminde kullanilan bir fototransistor kristalinin bir perspektif görünüsüdür.
Sekil 2; gelistirilen veri gönderme sisteminin bir devre semasinin görünüsüdür.
Sekil 3; gelistirilen veri gönderme sisteminin bir uygulama görünüsüdür.
Sekil 4; gelistirilen veri alma sisteminde kullanilan bir isik kaynaginin bir perspektif görünüsüdür.
Sekil 5; gelistirilen veri alma sisteminin bir devre semasinin görünüsüdür.
Sekil 6; gelistirilen veri alma sisteminin bir uygulama görünüsüdür.
Sekillerdeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir: Fototransistor kristali (T) Sinir hücresi (N) Sinyal çikisi (1) Birinci iletken parça (1a, 11a) Ikinci iletken parça (8, 18) Uçüncü iletken parça (9, 19) Esik isik siddeti ayar girisi (2) Görüntü kaynagi (4) Optik eleman (5, 15) Ust kapak (7, 17) Alt kapak (10, 20) Sinyal girisi (11) Esik sinyal voltaji ayar girisi (12) Görüntü algilayici (14) Veri girisi (21) Veri çikisi (22) Bulusun Açiklamasi Bir uzvunu kaybeden hastalarda, bahsedilen uzuv ile baglantili olan sinir hücreleri genellikle aktif durumda kalmaktadir. Aktif durumda kalan sinir hücreleri kullanilarak, hastanin beynine elektriksel sinyaller gönderilebilmekte ve/veya beyinden gelen elektriksel sinyaller alinabilmektedir. Bu sebeple mevcut bulusla, sinir hücresi gibi bir hedefe bir elektriksel veri gönderilmesini saglayan bir veri gönderme sistemi ve sinir hücresi gibi bir hedeften elektriksel veri alinmasini saglayan bir veri alma sistemi gelistirilmektedir.
Mevcut bulusla gelistirilen ve örnek görünüsleri sekil 1-3'te verilen veri gönderme sistemi, isikla (I) uyarilarak bir elektrik sinyali olusturan en az iki fototransistor kristalini (T); bahsedilen fototransistor kristallerine (T) isik (I) gönderilmesini saglayan, her bir fototransistor kristallerine (T) gönderilen isik (I) miktarinin birbirinden bagimsiz olarak kontrol edilmesini saglayan en az bir görüntü kaynagini (4) (örnegin LCD panel, OLED panel, ekran gibi) ve bahsedilen görüntü kaynagina (4) bagli olan, görüntü kaynagindan (4) her bir fototransistor kristaline (T) gönderilen isik (l) miktarini kontrol eden en az bir kontrol ünitesini (sekillerde gösterilmemektedir) içermektedir. Burada bahsedilen fototransistor kristali (T), elektriksel sinyalin olusturuldugu ve olusturulan elektriksel sinyalin iletilecegi hedefe baglanan en az bir sinyal çikisini (1); en az bir voltaj girisi ortak ucunu (3) ve alinan isik (I) miktarina göre sinyal çikisinda (1) olusturulan elektriksel sinyalin seviyesinin kontrol edilmesini saglayan en az bir esik isik siddeti ayar girisini (2) içermektedir. Bulusta, bahsedilen görüntü kaynaginin (4) her bir pikseli ayri bir isik kaynagi görevini üstlenmistir. Burada, görüntü kaynaginin (4) her bir fototransistor kristaline (T) ayri ayri isik (l) gönderebilmesi sayesinde, her bir fototransistor kristalinden (T) alinan elektrik sinyalinin gerçek zamanli olarak ayri ayri kontrol edilebilmesi saglanmaktadir. Bahsedilen görüntü kaynagi (4), görünür isik (l) yayan bir yapida olabilecegi gibi kizilötesi veya morötesi gibi görünmeyen bir frekansta isik (l) yayan yapida da olabilmektedir.
Bahsedilen veri gönderme sisteminin örnek bir uygulamasinda, bahsedilen fototransistor kristali (T) bir NPN veya PNP transistor yapisindadir. Bahsedilen sinyal çikisi (1) (N veya P uç) sekil 3'te gösterildigi gibi en az bir sinir hücresine (N) baglanmaktadir. Bahsedilen sinyal çikisi (1), hedefe kolay bir sekilde baglanarak hedefe elektrik sinyallerini iletebilmesi için tercih en az bir birinci iletken parçayi (1a) içermektedir. Burada, bahsedilen kontrol ünitesi ile görüntü kaynagini (4) birbirine baglayan en az bir veri girisinden (21) gelen veriler dogrultusunda görüntü kaynagi (4) vasitasiyla fototransistor kristali (T) üzerine isik (l) gönderilmektedir. Sinyal çikisinda (1), gönderilen isik (l) miktari ile bagintili bir elektriksel sinyal olusmakta ve olusan sinyal sinir hücresine (N) iletilmektedir. Böylelikle, sinir hücresine (N) istenilen bir elektriksel sinyalin gönderilmesi saglanmaktadir. Burada, bahsedilen kontrol ünitesi vasitasiyla görüntü kaynaginin (4) parlakliginin kontrol edilmesi sayesinde, fototransistor kristali (T) üzerine düsen isik (l) miktari ve dolayisiyla sinyal çikisinda (1) elde edilen elektriksel sinyalin seviyesi kontrol edilmektedir. Böylelikle, sinir hücresine (N) iletilen sinyalin kontrol edilmesi saglanmaktadir. Bahsedilen esik isik siddeti ayar girisinden (2) (P veya N uç) gönderilen bir kontrol sinyali sayesinde, sinyal çikisinda (1) elde edilecek olan sinyalin minimum degerleri kontrol edilebilmektedir. Böylelikle, örnegin görüntü kaynagindan (4) alinan isik (I) seviyesi belirli bir esik degerinin altindayken sinyal çikisinda (1) bir sinyal elde edilmemesi, isik (I) seviyesi bahsedilen esik degerinin üzerine çiktiginda sinyal çikisinda (1) bir sinyal elde edilmesi saglanmaktadir.
Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda veri gönderme sistemi, içerisinde en az bir fototransistor kristalinin (T) konumlandirildigi en az bir gövdeyi (6) içermektedir.
Bahsedilen gövde (6), tercihen bir izolasyon jeli formundadir. Bu uygulamada gövde (6), yalitkan tabaka görevi görerek sistemin kisa devre olmasini ve fototransistor kristalinin (T) çevresel etmenlerden zarar görmesini engellemektedir. Tercih edilen bir uygulamada bahsedilen gövde (6), fototransistor kristalinin (T) bir hedefe kolay bir sekilde baglanmasi için en az bir üst kapagi (7) içermektedir. Örnek bir uygulamada bahsedilen üst kapak (7), sinir hücresi (N) disinda bulunan bir kilifa (M) (örnegin fasikül gibi) baglanarak sinir hücresinin (N) saglam ve güvenilir bir biçimde fototransistor kristaline (T) baglanmasini saglamaktadir. Bahsedilen gövde (6) ayrica, esik isik siddeti ayar girisinde (2) bahsedilen kontrol sinyalinin gönderilebilmesi için esik isik siddeti ayar girisi (2) ile baglantili olan en az bir ikinci iletken parçayi (8) içermektedir. Bir diger tercih edilen uygulamada gövde (6), fototransistor kristalinin (T) görüntü kaynagina (4) bakan tarafinda yer alan en az bir alt kapagi (10) içermektedir. Bahsedilen alt kapak (10), transparan (isik (I) geçiren) bir yapida olup, görüntü kaynagindan (4) gelen isik (l) isinlarinin fototransistor kristaline (T) ulasmasina izin vermektedir. Bir baska tercih edilen uygulamada veri gönderme sistemi, farkli fototransistor kristallerinin (T) voltaj girisi ortak ucunun (3) baglandigi en az bir üçüncü iletken parçayi (9) içermektedir.
Sistemde kullanilan birinci iletken parça (1a), ikinci iletken parça (8) ve üçüncü iletken parça (9) tam iletken (sifir elektriksel dirençli) olabilecegi gibi ayri ayri sabit elektriksel dirence sahip materyallerden de yapilmis olabilmektedir. Bulusun alternatif uygulamalarinda, birinci iletken parça (la), ikinci iletken parça (8) ve üçüncü iletken parça (9) için farkli elektriksel direnç degerlerine (R1, R2, R3) sahip iletkenler kullanilarak fototransistor kristalinin (T) kazanç ayari yapilabilmekte, çikis voltaj degeri ayarlanabilmekte ve/veya sabit bir üst degerde limitlendirilebilmektedir. Ayrica farkli yariiletkenlerden yapilmis fototransistor kristalleri (T) kullanilarak (SiN, GeP vs.) sistem için gerekli olan maksimum akim ve voltaj sinirlari saglanabilmektedir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminin bir devre semasi sekil 2'de verilmektedir. Burada, sinyal çikisinda (1) elde edilen sinyal V1 olarak ve esik isik siddeti ayar girisine (2) gönderilen kontrol sinyali V2 olarak gösterilmektedir. R1, R2, R3 ile gösterilen dirençler, sirasiyla birinci iletken parçanin (1a), ikinci iletken parçanin (8) ve üçüncü iletken parçanin (9) elektriksel direnç degerleridir. Uygulamada olusturulan sinyalin polaritesine (fototransistor kristalinin (T) NPN veya PNP olmasina) göre V1 voltaji negatif veya pozitif polariteli olmasina baglidir. Dolayisiyla sistemin çikis polaritesine göre devreyi tamamlayan voltajlarin polaritesi de degismektedir. Bu sebeple elektriksel semalarda (+) veya (-) isareti kullanmak yerine voltajin kendisi ve degili (ters polaritelisi) olarak gösterilmistir. Üzeri çizgili olarak gösterilenler ilgili voltajlarin “DEGIL”Ieridir. Yani V1 Voltajinin Pozitif (+) polariteli oldugu durumda V1'in degili Negatif (-) polariteyi simgeler.
V1 Voltajinin Negatif polariteli oldugu durumda V1'in degili Pozitif (+) polariteyi simgeler.
Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda veri gönderme sistemi ayrica, görüntü kaynagi (4) ile fototransistor kristalleri (T) arasinda yer alan en az bir optik elemani (5) içermektedir. Bahsedilen optik eleman (5) tercihen, fototransistor kristali (T) ile görüntü kaynaginin piksellerinin eslestirilmesini saglamaktadir.
Bulusun örnek bir uygulamasinda bahsedilen veri gönderme sistemi, bir dokunma ile birlikte kullanilmaktadir. Bu uygulamada, dokunma algilayicidan alinan dokunma bilgisi (dokunma konumu, siddeti gibi) dogrultusunda bahsedilen kontrol 'ünitesi, hangi fototransistor kristaline (T) ne kadarlik bir seviyede isik (I) gönderilecegini kontrol etmektedir. Böylelikle, örnegin bir protez uzuv vasitasiyla bir dokunmanin siddeti ve konumu, mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sistemi vasitasiyla beyine gönderilebilmektedir.
Bulusta bahsedilen kontrol ünitesi, hangi fototransistor kristaline (T) ne kadarlik bir seviyede isik (l) gönderileceginin bilgisini kablolu veya kablosuz herhangi bir veri transferi yöntemiyle alabilmektedir. Bu sayede bulusun uygulandigi kisinin beynine, kendi üzerine takilmis protez vs gibi yapay cihazlarin sensörlerinden veri gönderilebilecegi gibi uzaktaki bir cihaz ile baglanilarak da veri gönderilebilecektir.
Her ne kadar yukarida açiklanan örneklerde mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sistemi, sinir hücrelerine (N) veri gönderilmesi için kullanilsa da bahsedilen veri gönderme sisteminin kullanim alani sadece sinir hücreleri (N) ile sinirli degildir. Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminde, fototransistor kristalinin (T) sinyal çikisindan (1) alinan elektriksel sinyalin seviyesi (voltaj degeri) her zaman bir maksimum voltaj degerinin altinda oldugundan, hassas veri iletimi gereken b'üt'ün veri iletim sistemlerinde bahsedilen veri gönderme sistemi kullanilabilmektedir. Ayrica, veri gönderme sisteminin çok sayida fototransistor kristalini (T) Içerdigi uygulamada, her bir fototransistor kristalinden (T) alinan elektriksel sinyal münferit olarak kontrol edilebildiginden mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sistemi çok kanalli veri iletimi de saglamaktadir.
Sinir hücreleri (N) tarafindan tasinan elektriksel sinyaller, PWM (pulse width modulation - darbe genislik modülasyonu) sinyali olarak iletilmektedir. Bir diger deyisle, sinir hücreleri (N) tarafindan tasinan elektriksel sinyallerin voltaj degeri sabit olup sinyalin frekansi degismektedir. Bu sebeple mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminin, özellikle sinir hücreleri (N) ile kullanildigi uygulamalarda, fototransistor kristalinin (T) sinyal çikisindan (1) alinan elektriksel sinyali de, PWM sinyali yapisindadir. Bu uygulamada, bahsedilen kontrol ünitesi, görüntü kaynaginin (4) parlaklik seviyesine ek olarak frekansini (yanip sönme sikligini) da kontrol eden bir yapidadir. Böylelikle, sinyal çikisindan (1) alinan elektriksel sinyalinin kontrol edilmesi saglanmaktadir. Ornek bir uygulamada, her bir fototransistor kristaline (T) gönderilen isigin parlaklik seviyesi ayni olup, isigin yanip sönme sikliginin degistirilmesi ile her bir fototransistor kristalinden (T) elde edilen elektrik sinyalinin darbe genislik modülasyonu kontrol edilebilmektedir.
Bulusun tercih edilen diger bir uygulamasinda, bahsedilen görüntü kaynaginin (4), her bir pikselinin bir fototransistor kristaline (T) eslestirilmesi yerine birden fazla piksele bir fototransistor kristali (T) eslestirilmistir. Bu sayede fototransistor kristaline (T) gönderilen isik (l) miktari arttirilabilmekte ve/veya daha hassas bir sekilde ayarlanabilmektedir.
Bulusun tercih edilen diger bir uygulamasinda, bahsedilen fototransistor kristali (T) bir fototransistor yapisindadir. Böylelikle, halihazirda mevcut bulunan fototransistorlarin mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminde kullanilmasi saglanmaktadir.
Mevcut bulusla gelistirilen ve örnek görünüsleri sekil 4-6'de verilen veri alma sistemi, her biri en az bir hedefe baglanan ve baglandigi hedeften aldigi bir elektrik sinyali ile isik (I) yayan en az iki isik kristalini (P); her bir isik kristalinin (P) yaydigi isigin birbirinden bagimsiz olarak algilanmasi için en az bir görüntü algilayicisini (14) (örnegin CMOS, CCD gibi) ve bahsedilen görüntü algilayicinin (14) bagli oldugu, görüntü algilayici (14) tarafindan olusturulan görüntünün tercihen en az bir veri çikisi (22) vasitasiyla iletildigi en az bir kontrol ünitesini (sekillerde gösterilmemektedir) içermektedir. Bahsedilen isik kristali (P), bahsedilen hedefin baglandigi ve hedeften gelen elektrik sinyalini alan en az bir sinyal girisini (11); sinyal girisinden (11) alinan elektrik sinyaline göre isik kristalinde (P) olusturulan isigin minimum degerinin ve seviyesinin (parlakliginin) kontrol edilmesini saglayan en az bir esik sinyal voltaji ayar girisini (12) ve en az bir voltaj girisi ortak ucunu (13) içermektedir. Bahsedilen isik kristali (P) tercihen, görünür veya görünmez (kizilötesi, morötesi gibi) isik (l) yayan bir yapida (örnegin bir LED yapisinda) olabilmektedir. Burada, her bir isik kristalinin (P) yaydigi isik (I) bahsedilen görüntü algilayici (14) tarafindan münferit olarak algilandigindan, her bir her bir isik kristalinin (P) yaydigi isik (I) gerçek zamanli olarak ayri ayri algilanabilmektedir.
Bahsedilen veri alma sisteminin örnek bir uygulamasinda, bahsedilen isik kristali (P) temel olarak bir NPN veya PNP kristal (LED) yapisindadir. Bahsedilen sinyal girisi (11) (N veya P uç) sekil 6”da gösterildigi gibi en az bir sinir hücresine (N) baglanmaktadir. Bahsedilen sinyal girisi (11), hedefe kolay bir sekilde baglanarak hedefe elektrik sinyallerini iletebilmesi için tercihen en az bir birinci iletken parça (113) içermektedir. Burada, bahsedilen sinir hücresinden (N) gelen bir elektrik sinyali vasitasiyla, isik kristalinde (P) isik (I) olusturulmaktadir. Olusturulan isigin, görüntü algilayici (14) tarafindan algilanmasi sayesinde sinir hücresinden (N) gelen sinyalin `özellikleri görüntü algilayici (14) tarafindan elde edilmektedir. Bahsedilen esik sinyal voltaji ayar girisinden (12) (P veya N uç) gönderilen bir kontrol sinyali sayesinde, isik kristalinde (P) elde edilecek olan isigin parlakliginin maksimum ve minimum degerleri kontrol edilebilmektedir. Böylelikle, örnegin sinir hücresinden (N) alinan elektrik sinyali belirli bir esik degerinin altindayken isik kristalinde (P) bir isik (I) elde edilmemesi, elektrik sinyali bahsedilen esik degerinin üzerine çiktiginda isik kristalinde (P) bir isik (I) elde edilmesi saglanmaktadir.
Bulusun tercih edilen bir diger uygulamasinda veri alma sistemi, içerisinde en az bir isik kristalinin (P) konumlandirildigi en az bir gövdeyi (16) içermektedir. Bahsedilen gövde (16) tercihen bir izolasyon jeli formundadir. Bu uygulamada bahsedilen gövde (16), yalitkan tabaka görevi görerek sistemin kisa devre olmasini ve, isik kristalinin (P) çevresel etmenlerden zarar görmesini engellemektedir. Tercih edilen bir uygulamada bahsedilen gövde (16), isik kristalinin (P) bir hedefe kolay bir sekilde baglanmasi için en az bir üst kapagi (17) içermektedir. Örnek bir uygulamada bahsedilen üst kapak (17), sinir hücresi (N) disinda bulunan bir kilifa (M) (örnegin fasikül gibi) baglanarak sinir hücresinin (N) saglam ve güvenilir bir biçimde isik kristaline (P) baglanmasini saglamaktadir. Bahsedilen gövde (16) ayrica, esik sinyal voltaji ayar girisinde (12) bahsedilen kontrol sinyalinin gönderilebilmesi için esik sinyal voltaji ayar girisi (12) ile baglantili olan en az bir ikinci iletken parçayi (18) içermektedir. Bir diger tercih edilen uygulamada gövde (16), isik kristalinin (P) görüntü algilayiciya (14) bakan tarafinda yer alan en az bir alt kapagi (20) içermektedir. Bahsedilen alt kapak (20), transparan (isik (I) geçiren) bir yapida olup, isik kristalinden (P) gelen isik (I) isinlarinin görüntü algilayiciya (14) ulasmasina izin vermektedir. Bir baska tercih edilen uygulamada veri alma sistemi, farkli isik kristallerinin (P) voltaj girisi ortak ucunun (13) baglandigi en az bir üçüncü iletken parçayi (19) içermektedir Sistemde kullanilan birinci iletken parça (11a), ikinci iletken parça (18) ve üçüncü iletken parça (19) tam iletken (sifir elektriksel dirençli) olabilecegi gibi ayri ayri sabit elektriksel dirence sahip materyallerden de yapilmis olabilmektedir. Bulusun alternatif uygulamalarinda birinci iletken parça (11a), ikinci iletken parça (18) ve üçüncü iletken parça (19) için farkli elektriksel direnç degerlerine (R1, R2, R3) sahip iletkenler kullanilarak fototransistorun kazanç ayari yapilabilmekte ve çikis voltaj degeri ayarlanabilmekte ve/veya sabit bir üst degerde Iimitlendirilebilmektedir. Ayrica farkli yariiletkenlerden yapilmis isik kristalleri (P) kullanilarak (Si, GaSb, GaAs, SiGe vs.) sistem için gerekli olan akim ve voltaj sinirlari saglanabilmektedir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri alma sisteminin bir devre semasi sekil 4'te verilmektedir.
Burada, sinyal girisine (11) gelen sinyal V1 olarak ve esik sinyal voltaji ayar girisine (12) gönderilen ayar voltaji V2 olarak gösterilmektedir. R1, R2, R3 ile gösterilen dirençler, sirasiyla birinci iletken parçanin (11a), ikinci iletken parçanin (18) ve üçüncü iletken parçanin (19) elektriksel direnç degerleridir. Uygulamada olusturulan sinyalin polaritesine (isik kristalinin (P) NPN veya PNP olmasina) göre V1 voltaji negatif veya pozitif polariteli olabilmektedir. Dolayisiyla sistemin çikis polaritesine göre devreyi tamamlayan voltajlarin polaritesi de degismektedir. Bu sebeple elektriksel semalarda (+) veya (-) isareti kullanmak yerine voltajin kendisi ve degili (ters polaritelisi) olarak gösterilmistir. Üzeri çizgili olarak gösterilenler ilgili voltajlarin "DEGIL”Ieridir. Yani V1 Voltajinin Pozitif (+) polariteli oldugu durumda V1`in degili Negatif (-) polariteyi simgeler. V1 Voltajinin Negatif polariteli oldugu durumda V1'in degili Pozitif (+) polariteyi simgeler.
Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda veri alma sistemi ayrica, görüntü algilayici (14) ile isik kristali (P) arasinda yer alan en az bir optik elemani (15) içermektedir. Bahsedilen optik eleman (15) tercihen, isik kristali (P) ile görüntü algilayicinin piksellerinin eslestirilmesini saglamaktadir.
Bulusun tercih edilen diger bir uygulamasinda, bahsedilen görüntü algilayicinin (14), her bir pikselinin bir fototransistor kristaline (T) eslestirilmesi yerine birden fazla piksele bir fototransistor kristali (T) eslestirilmistir. Bu sayede fototransistor kristaline (T) gönderilen isik (l) miktari arttirilabilmekte ve/veya daha hassas bir sekilde ayarlanabilmektedir.
Her ne kadar yukarida açiklanan örneklerde mevcut bulusla gelistirilen veri alma sistemi, sinir hücrelerinden (N) veri alinmasi için kullanilsa da bahsedilen veri alma sisteminin kullanim alani sadece sinir hücreleri (N) ile sinirli degildir. Mevcut bulusla gelistirilen veri alma sisteminin çok sayida isik kristalini (P) içerdigi uygulamada, her bir isik kristalinden (P) yaydigi isik (l) ayri ayri algilanabildiginden mevcut bulusla gelistirilen veri alma sistemi çok kanalli veri iletimi de saglamaktadir.
Sinir hücreleri (N) tarafindan tasinan elektriksel sinyaller, PWM (pulse width modulation - darbe genislik modülasyonu) sinyali olarak iletilmektedir. Bir diger deyisle, sinir hücreleri (N) tarafindan tasinan elektriksel sinyallerin voltaj degeri sabit olup sinyalin frekansi10 degismektedir. Bu sebeple mevcut bulusla gelistirilen veri alma sisteminin, özellikle sinir hücreleri (N) ile kullanildigi uygulamalarda, isik kristalinden (P) yayilan isik (l), sabit parlakligi olan ancak frekansi degisen bir isik (I) elde edilmektedir. Isigin frekans degisim miktarina göre de sinir hücresinden (N) alinan sinyalin bilgileri elde edilmektedir. Örnek bir uygulamada, mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sistemi ve veri alma sistemi birlikte kullanilabilmektedir. Aradaki baglanti, kablolu veya kablosuz haberlesme seklinde olabilmektedir. Bu uygulamada, örnegin bir hastanin bir organi ile beyni arasinda bir sinir kopuklugu olustugunda, beyne bagli olan sinir hücresi ucu veri alma sistemine baglanarak beyinden gelen elektriksel sinyalin algilanmasi saglanmaktadir. Organa bagli olan sinir hücresi ucu veri gönderme sistemine baglanmasi ve veri alma sistemi ile algilanan elektriksel sinyalin veri gönderme sistemine iletilmesi ile, beyinden gelen komutun organa gönderilmesi saglanmaktadir.
Bir diger örnek uygulamada, bir sinir hücresi (N) hem veri gönderme sistemi ile hem de veri alma sistemi ile baglantili olabilir. Bu uygulamada bahsedilen sinir hücresi (N), hem isik kristalinin (P) sinyal girisine (11), hem de fototransistor kristalinin (T) sinyal çikisina (1) baglidir. Burada, hem isik kristalinin (P) sinyal girisi (11) ile fototransistor kristalinin (T) sinyal çikisi (1) sinir hücresi (N) üzerinden birbirleri ile baglantili olduklarindan, fototransistor kristalinin (T) sinyal çikisinda (1) elde edilen elektrik sinyali isik kristalini (P) de uyarmaktadir. Bu sebeple bu uygulamada, veri alma sisteminde yer alan kontrol ünitesi ile veri gönderme sisteminde yer alan kontrol ünitesi birbirleri ile baglantili olup, veri alma sisteminde sinir hücresinden (N) alinan bir sinyalin algilanmasi için veri gönderme sisteminin sinir hücresine (N) gönderdigi elektrik sinyali de hesaba katilmaktadir. Bu uygulamada, sinir hücreleri (N) ile iki tarafli veri iletimi (hem veri alinmasi hem veri iletilmesi) saglanabilmektedir. Çok sayida sinir hücresi (N) ile baglanti saglanan uygulamada, her bir isik kristalinin (P) görüntü algilayicinin bir pikseli ile ve her bir fototransistorun (T) LCD panelin bir pikseli ile eslestirilmesi çok sayida isik tasiyici (örnegin fiber optik kablo) kullanilabilmektedir. Burada, bir birinci fiber optik kablo demeti isik kristalleri (P) ile görüntü algilayici arasinda isik (I) iletimi saglarken bir ikinci fiber optik kablo demeti fototransistorlar (T) ile LCD panel arasinda isik (l) iletimi saglamaktadir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminde ve veri alma sisteminde, gönderilen ve alinan verilerin enerji seviyeleri bahsedilen kontrol üniteleri tarafindan kontrol10 edilebilmektedir. Böylelikle, örnegin veri gönderme sisteminin kullanildigi bir protez uzuv uygulamasinda, algilanan dokunmanin siddeti kontrol ünitesi tarafindan arttirilarak, azaltilarak, bölgesel olarak kapatilip açilarak ve/veya çesitli filtreler uygulanarak sinir hücresine (N) iletilebilmektedir. Böylelikle, kullanicinin hissetme hassasiyeti arttirilip azaltilabilmektedir. Bir diger örnek uygulamada ise, örnegin sinir zedelenmesi sebebiyle bir sinir hücresinden (N) alinan zayif bir sinyal, veri alma sisteminde yer alan kontrol ünitesi tarafindan arttirilarak daha güçlü bir sekilde algilanabilmektedir. Böylelikle, veri alma sisteminin sinir rahatsizligi bulunan kisilerde de kullanilabilmesi saglanmaktadir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri alma sistemi sayesinde, vücuttaki farkli sinir hücreleri (N) ile tasinan elektriksel sinyallerin kolay bir sekilde bilgisayar veya islemciye aktarilmasi, kaydedilmesi ve analiz edilmesi saglanmaktadir. Böylelikle, örnegin saglikli bireylerden ve belirli hastaliklara sahip olan bireylerden alinan veriler karsilastirilarak ilgili hastaliklarin sebepleri anlasilabilmektedir. Bahsedilen elektriksel sinyallerin analiz edilmesi sayesinde ayrica, beyin ve sinir sistemi ile ilgili birçok gizemin çözülebilmesi de saglanmaktadir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri alma ve gönderme sistemi ile organlarin uyarilmasi için gerekli sinir sinyalleri yapay olarak bu organlara gönderilebilmekte veya gönderilen sinyal algilanip, istenilen sekle sokulup yollanabilmektedir. Mesela Pankrestaki beta hücrelerine sinyal gönderilerek insülin salgisi yapilmasi saglanabilmektedir.
Buna ek olarak, örnegin belirli sinirlerden tasinan sinyaller kaydedilerek gerekli durumlarda mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sistemi kullanilarak kaydedilen veriler sinir hücrelerine (N) gönderilebilmektedir. Ornek bir uygulamada, bir filmdeki dokunma, sarsinti, hareket etme gibi hisler film çekimi sirasinda kaydedilerek veya sonradan eklenerek izleyicilere yapay olarak iletilebilmektedir. Ornegin koklama ile sinir hücrelerinde (N) olusan elektriksel sinyallerin kopyalanmasi ve yapay olarak bireylere sunulmasi sayesinde kokunun da dijital olarak iletilebilmesi saglanmaktadir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri alma sistemi ve veri gönderme sistemi, analog voltaj, dijital sinyallerin aktarilmasi için kullanilabilmektedir.
Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminde, sinir hücresi (N) gibi bir hedefe fototransistor kristali (T) vasitasiyla elektriksel sinyal gönderildiginden, gönderilen elektriksel sinyalin hiçbir zaman bir maksimum degeri geçmemesi garanti altina alinmaktadir. Ayrica, çok sayida fototransistor kristali (T) ve LCD panel kullanilarak, çok sayidaki hedefe münferit olarak elektrik sinyali gönderilmesi saglanmaktadir. Benzer bir sekilde, mevcut bulusla gelistirilen veri alma sisteminde çok sayida isik kristali (P) ve görüntü algilayici kullanilmasi sayesinde çok sayidaki hedeften alinan elektrik sinyalinin birbirlerinden bagimsiz olarak algilanmasi saglanmaktadir. Mevcut bulusla gelistirilen veri gönderme sisteminde ve veri alma sisteminde ayrica, esik isik siddeti ayar girisi (2) ve esik sinyal voltaji ayar girisi (12) vasitasiyla sinyal esik degerinin ayarlanabilmesi de saglanmaktadir. Ayrica, veri gönderme sistemin vei'veya veri alma sisteminin üst kapak (7, 17) içerdigi uygulamalarda, bahsedilen 'üst kapak (7, 17) mikro cerrahi ile sinirlerin ucuna yapistirma veya benzeri bir yöntemle sabitlenmektedir. Ayni sekilde bulus ile saglikli bireylerin sinirlerine de uygulanabilmekte ve buradan beynine sinyal göndermeyi ve/veya sinyal almayi mümkün kilmaktadir.

Claims (6)

ISTEMLER
1. Bir hedefe bir elektriksel veri gönderilmesini saglayan bir veri gönderme sistemi olup özelligi; her biri isikla (I) uyarilarak bir elektrik sinyali olusturan ve o elektriksel sinyalin olusturuldugu ve olusturulan elektriksel sinyalin iletilecegi hedefe baglanan en az bir sinyal çikisini (1), o en az bir voltaj girisi ortak ucunu (3) ve o alinan isik (l) miktarina göre sinyal çikisinda (1) olusturulan elektriksel sinyalin seviyesinin kontrol edilmesini saglayan en az bir esik isik siddeti ayar girisini (2) içeren en az iki fototransistor kristalini (T); - bahsedilen fototransistor kristallerine (T) isik (l) gönderilmesini saglayan, her bir fototransistor kristallerine (T) gönderilen isik (I) miktarinin birbirinden bagimsiz olarak kontrol edilmesini saglayan en az bir görüntü kaynagini (4) ve - bahsedilen görüntü kaynagina (4) bagli olan, görüntü kaynagindan (4) her bir fototransistor kristaline (T) gönderilen isik (I) miktarini kontrol eden en az bir kontrol 'ünitesini içermesidir.
2. Istem 1'e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen görüntü kaynaginin (4) görünür isik (I) yayan bir yapida olmasidir.
3. Istem 1'e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen görüntü kaynaginin (4) kizilötesi isik (I) yayan yapida olmasidir.
4. Istem 1'e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen görüntü kaynaginin (4) morötesi isik (l) yayan yapida olmasidir.
5. Istem 1*e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen sinyal çikisinin (1) en az bir birinci iletken parçayi (1a) içermesidir.
6. Istem 1'e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen kontrol 'ünitesi ile görüntü kaynagini (4) birbirine baglayan en az bir veri girisini (21) içermesidir.10 Istem 1'e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; içerisinde en az bir fototransistorun (T) konumlandirildigi en az bir gövdeyi (6) içermesidir. Istem 7'ye uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen gövdenin (6), fototransistorun (T) bir hedefe kolay bir sekilde baglanmasi için en az bir üst kapagi (7) içermesidir. Istem 7'ye uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen gövdenin (6), kontrol sinyal girisi (2) ile baglantili olan en az bir ikinci iletken parçayi (8) içermesidir. Istem T'ye uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen gövdenin (6), fototransistor kristalinin (T) görüntü kaynagina (4) bakan tarafinda yer alan en az bir alt kapagi (10) içermesidir. Istem 10”a uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; bahsedilen alt kapagin (10) transparan bir yapida olmasidir. Istem Tye uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; farkli fototransistor kristallerinin (T) voltaj girisi ortak ucunun (3) baglandigi en az bir üçüncü iletken parçayi (9) içermesidir. Istem 1'e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; görüntü kaynagi (4) ile fototransistor kristalleri (T) arasinda yer alan en az bir optik elemani (5) içermesidir. Istem 1'e uygun bir veri gönderme sistemi olup özelligi; her bir fototransistor kristalinin (T), görüntü kaynaginin (4) birden fazla sayida pikseli ile eslestirilmis olmasidir. Bir hedefteri elektriksel veri alinmasini saglayan bir veri alma sistemi olup özelligi; - her biri en az bir hedefe baglanan, baglandigi hedeften aldigi bir elektrik sinyali ile isik (l) yayan ve o bahsedilen hedefin baglandigi ve hedeften gelen elektrik sinyalini alan en az bir sinyal girisini (11); o sinyal girisinden (11) alinan elektrik sinyaline göre isik kristalinde (P) olusturulan isigin minimum degerinin ve seviyesinin kontrol edilmesini saglayan en az bir esik sinyal voltaji ayar girisini (12) ve . en az bir voltaj girisi ortak ucunu (13) içeren en az iki isik kristalini (P); e her bir isik kristalinin (P) yaydigi isigin birbirinden bagimsiz olarak algilanmasi için en az bir görüntü algilayicisini (14) ve e bahsedilen görüntü algilayicinin (14) bagli oldugu, görüntü algilayici (14) tarafindan olusturulan görüntünün iletildigi en az bir kontrol 'ünitesini içermesidir. Istem 15'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; isik kristalinin (P) görünür isik (I) yayan bir yapida olmasidir. Istem 15'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; isik kristalinin (P) kizilötesi isik (I) yayan yapida olmasidir. Istem 15'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; isik kristalinin (P) morötesi isik (I) yayan yapida olmasidir. Istem 15'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; sinyal girisinin (11), en az bir birinci iletken parçayi (11a) içermesidir. Istem 15'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; bahsedilen kontrol ünitesi ile görüntü algilayiciyi (14) birbirine baglayan en az bir veri çikisini (22) içermesidir. Istem 15'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; içerisinde en az bir isik kristalinin (P) konumlandirildigi en az bir gövdeyi (16) içermesidir. Istem 21'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; bahsedilen gövdenin (16), isik kristalinin (P) bir hedefe kolay bir sekilde baglanmasi için en az bir 'üst kapagi (17) içermesidir. Istem 21'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; gövdenin (16), kontrol sinyal girisi (12) ile baglantili olan en az bir ikinci iletken parçayi (18) içermesidir. Istem 21'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; gövdenin (16), isik kristalinin (P) görüntü algilayiciya (14) bakan tarafinda yer alan en az bir alt kapagi (20) içermesidir. Istem 21'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; bahsedilen alt kapagin (20) transparan bir yapida olmasidir. Istem 21'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; farkli isik kristallerinin (P) voltaj girisi ortak ucunun (13) baglandigi en az bir üçüncü iletken parçayi (19) içermesidir. Istem 15'e uygun bir veri alma sistemi olup özelligi; görüntü algilayici (14) ile isik kristalleri (P) arasinda yer alan en az bir optik elemani (15) içermesidir.
TR2016/12947A 2016-09-09 2016-09-09 Biyomekatronik veri iletim sistemleri. TR201612947A2 (tr)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2016/12947A TR201612947A2 (tr) 2016-09-09 2016-09-09 Biyomekatronik veri iletim sistemleri.
KR1020197009725A KR102444725B1 (ko) 2016-09-09 2017-04-17 바이오메카트로닉 데이터 통신 시스템
US16/331,037 US11660033B2 (en) 2016-09-09 2017-04-17 Biomechatronic data communication systems
PL17735659T PL3509689T3 (pl) 2016-09-09 2017-04-17 Biomechatroniczne układy komunikacji danych
CA3036407A CA3036407C (en) 2016-09-09 2017-04-17 Biomechatronic data communication systems
DK17735659.9T DK3509689T3 (da) 2016-09-09 2017-04-17 Biomekatroniske datakommunikationssystemer
ES17735659T ES2886669T3 (es) 2016-09-09 2017-04-17 Sistemas de comunicación de datos biomecatrónicos
JP2019513418A JP6850875B2 (ja) 2016-09-09 2017-04-17 バイオメカトロニクスデータ通信システム
PCT/TR2017/050146 WO2018048369A1 (en) 2016-09-09 2017-04-17 Biomechatronic data communication systems
EP17735659.9A EP3509689B1 (en) 2016-09-09 2017-04-17 Biomechatronic data communication systems
IL265188A IL265188B (en) 2016-09-09 2019-03-06 Biometronic information communication systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2016/12947A TR201612947A2 (tr) 2016-09-09 2016-09-09 Biyomekatronik veri iletim sistemleri.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201612947A2 true TR201612947A2 (tr) 2018-03-21

Family

ID=59285303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2016/12947A TR201612947A2 (tr) 2016-09-09 2016-09-09 Biyomekatronik veri iletim sistemleri.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11660033B2 (tr)
EP (1) EP3509689B1 (tr)
JP (1) JP6850875B2 (tr)
KR (1) KR102444725B1 (tr)
CA (1) CA3036407C (tr)
DK (1) DK3509689T3 (tr)
ES (1) ES2886669T3 (tr)
IL (1) IL265188B (tr)
PL (1) PL3509689T3 (tr)
TR (1) TR201612947A2 (tr)
WO (1) WO2018048369A1 (tr)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020075210A1 (en) * 1998-08-05 2002-06-20 Microvision, Inc. Low light viewer with image simulation
US20050203601A1 (en) 2003-02-14 2005-09-15 Daniel Palanker Neural stimulation array providing proximity of electrodes to cells via cellular migration
US20060276702A1 (en) 2005-06-03 2006-12-07 Mcginnis William Neurophysiological wireless bio-sensor
US7736382B2 (en) 2005-09-09 2010-06-15 Lockheed Martin Corporation Apparatus for optical stimulation of nerves and other animal tissue
US7603153B2 (en) * 2005-12-12 2009-10-13 Sterling Investments Lc Multi-element probe array
US7883536B1 (en) 2007-01-19 2011-02-08 Lockheed Martin Corporation Hybrid optical-electrical probes
WO2008136958A1 (en) * 2007-04-30 2008-11-13 Opthera, Inc. Uva1-led phototherapy device and method
JP2009273712A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Ryukoku Univ 人工網膜
WO2011057276A2 (en) 2009-11-09 2011-05-12 University Of Utah Research Foundation Three-dimensional penetrating optical-electrical neural interface for selective stimulation and recording
TR201208054A2 (tr) 2012-07-11 2012-12-21 B�Y�K�Ah�N Utku Cihaz ve robotlara çok noktalı, yuksek hassasiyetli dokunma hissi sağlayan modül.

Also Published As

Publication number Publication date
JP6850875B2 (ja) 2021-03-31
CA3036407A1 (en) 2018-03-15
PL3509689T3 (pl) 2022-01-10
EP3509689A1 (en) 2019-07-17
CA3036407C (en) 2019-07-16
US11660033B2 (en) 2023-05-30
KR102444725B1 (ko) 2022-09-19
IL265188B (en) 2021-03-25
EP3509689B1 (en) 2021-06-16
KR20190052685A (ko) 2019-05-16
JP2019528873A (ja) 2019-10-17
IL265188A (en) 2019-05-30
DK3509689T3 (da) 2021-09-13
US20190216328A1 (en) 2019-07-18
WO2018048369A1 (en) 2018-03-15
ES2886669T3 (es) 2021-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2393547B1 (en) Retinal prosthesis
CN206214373U (zh) 用于向盲人提供视觉信息的物体检测、分析及提示系统
Bach-y-Rita et al. Seeing with the brain
US9569657B2 (en) Face detection, tracking, and recognition for a visual prosthesis
US8483837B2 (en) Selectable filters for a visual prosthesis
FI20021729A (fi) Verkkokalvon monifaasimikrofotodetektori-implantaatti, jossa jännitettä ja virtaa voidaan vaihdella, ja laite sisäänlaittamiseksi
Palanker et al. Restoring sight with retinal prostheses
KR20180121127A (ko) 망막 세포의 생리적 기전을 모사한 에피형 인공망막 장치 및 시스템
US7113828B2 (en) Visual restoration aiding device
TR201612947A2 (tr) Biyomekatronik veri iletim sistemleri.
KR102490536B1 (ko) 감각 치환 장치 및 그 방법
US11484716B2 (en) Artificial retina stimulator and apparatus with image jittering function
US10786670B2 (en) Visual prosthesis including an improved video processing unit
CN109152919A (zh) 活性视网膜植入物
Alameh et al. Live demonstration: System based on electronic skin and cutaneous electrostimulation for sensory feedback in prosthetics
CN109976199B (zh) 一种信号发生装置以及具有信号发生装置的设备
US20150352361A1 (en) Artificial retinal system
KR20200003662A (ko) 신경 자극을 위한 컨트롤러
JP2018202054A (ja) 人工視覚装置
JPH0889538A (ja) 視覚障害者用杖
Suraj et al. The use of VLSI to generate vision in blind people using a suitable neuroprosthesis implant of BIOMEMS in brain
Tokuda et al. CMOS-based opto-electric neural interface devices for optogenetics
WO2024084303A1 (en) Sensory medical device with expanded features
TWI595908B (zh) Electrical stimulation system to dynamically adjust stimulation signals
Weiss Fast & Free Delivery