|
|
Materials for photovoltaic neurostimulators based on silicon photodiodes
Kunovský, Ondřej ; Weiter, Martin (oponent) ; Glowacki, Eric Daniel (vedoucí práce)
This thesis is focused on the possibilities of neurostimulators with wireless energy transfer, specifically it explores optical power transfer. Commonly used neurostimulators comprise battery-powered implantable pulse generators, and suffer from the problem of bulky batteries, accounting for more invasive surgery and requirement of periodic replacement. In this work, the alternative of photovoltaic power transfer is explored. Monocrystalline silicon photovoltaic diodes are modified and used as energy transducers. These diodes were cut into different sizes of active surface area, and they were connected into series or parallel connections. These photovoltaic cells were coupled with electrodes made from eight different materials and four different sizes to cover a wide range of possible neurostimulation applications. Next, a prototype photovoltaic stimulator consisting of flexible electrodes and a photovoltaic driver was fabricated. This prototype was successfully tested on small animal models, which they were Hirudo verbena and Locusta migratoria. This work characterizes a range of combinations of individual electrode sizes and materials with photovoltaic diodes for different light intensities and frequencies, creating a map of relevant parameters which can be used to design a prototype stimulator for a specific application. This work lays a foundation for further development of photovoltaic powered neurostimulators to enable novel experiments and one day maybe less invasive clinical devices.
|
|
|
Externí pulzní generátor pro neuromodulaci
Flídr, Lukáš ; Říčný, Václav (oponent) ; Chmelař, Milan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá léčbou chronické bolesti pomocí neuromodulace, kde se ve zkušebním období používá externí generátor. V první části je vysvětlen princip vzniku a vedení bolesti, dále hlavní podstata neuromodulace. Jsou zde popsány možnosti potlačení chronické bolesti, kde se zabýváme především neurostimulací (stimulace elektrickým proudem). Pro lepší pochopení jsou uvedeny příklady použití neurostimulace, kde a při jakých problémech se používá. Protože se tato práce zabývá externím generátorem pro zkušební období (tzv. trial systém), jsou zde popsány možnosti testování elektrických impulsů, které se potom používají implantabilním generátorem IPG. Následně jsou zde popsány požadavky na takový externí generátor, které jsou důležité pro samotný návrh daného přístroje. Ten je nejprve navržen blokově, kde jsou popsány funkce jednotlivých částí (bloků) a poté je uveden celkový návrh externího generátoru pro neuromodulaci. Zkušební vzorek externího generátoru je prakticky vyroben a odzkoušen.
|
|
|
Akcelerace ultrazvukové neurostimulace pomocí aritmetiky se sníženou přesností.
Duchoň, Radek ; Olšák, Ondřej (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
K-Wave je nástroj pro akustickou a ultrazvukovou simulaci s otevřeným zdrojovým kódem. Aktuální dostupné implementace jsou napsány v jazycích C++ a Matlab. Cílem této diplomové práce je akcelerovat existující implementaci ultrazvukové simulace pomocí výpočtů s nižší přesností na grafických kartách Nvidia za využití softwarové platformy CUDA. Dalším přínosem této práce by měla být snížená paměťová náročnost, což umožní provádění větších simulací. Snížená přesnost však nesmí vzhledem k využití například pro neurostimulaci mozku příliš narušit výsledky jako celek. Důležité je proto identifikovat vhodné veličiny, které lze uložit v nižší přesnosti. V této práci budou analyzovány možné přístupy a jejich efektivita při využití nižší přesnosti. Dále pak bude proveden návrh řešení, jehož částí bude identifikace potenciálních veličin pro redukci. Na to bude navazovat specifikace docílené implementace a její testování. Závěr se bude věnovat zhodnocení řešení na základě dosažených výsledků z testování.
|
|
|
Externí pulzní generátor pro neuromodulaci
Flídr, Lukáš ; Říčný, Václav (oponent) ; Chmelař, Milan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá léčbou chronické bolesti pomocí neuromodulace, kde se ve zkušebním období používá externí generátor. V první části je vysvětlen princip vzniku a vedení bolesti, dále hlavní podstata neuromodulace. Jsou zde popsány možnosti potlačení chronické bolesti, kde se zabýváme především neurostimulací (stimulace elektrickým proudem). Pro lepší pochopení jsou uvedeny příklady použití neurostimulace, kde a při jakých problémech se používá. Protože se tato práce zabývá externím generátorem pro zkušební období (tzv. trial systém), jsou zde popsány možnosti testování elektrických impulsů, které se potom používají implantabilním generátorem IPG. Následně jsou zde popsány požadavky na takový externí generátor, které jsou důležité pro samotný návrh daného přístroje. Ten je nejprve navržen blokově, kde jsou popsány funkce jednotlivých částí (bloků) a poté je uveden celkový návrh externího generátoru pro neuromodulaci. Zkušební vzorek externího generátoru je prakticky vyroben a odzkoušen.
|
host ::
RSS.