基于遗传算法的视网膜假体电刺激波形优化

作者：李少兵; 乔清理^*; 金梦华

来源：航天医学与医学工程, 2019, 32(03): 252-258.

DOI：10.16289/j.cnki.1002-0837.2019.03.010

• 视网膜上假体
• RGCs多房室模型
• 刺激波形
• 遗传算法
• FCM模型

目的利用多房室模型模拟神经节细胞电刺激响应,运用遗传算法优化刺激波形,探索视网膜上假体的最优电刺激波形。方法用多房室模型来模拟视网膜神经节细胞,膜特性采用Fohlmeister-ColmanMiller(FCM)模型。运用遗传算法(genetic algorithm,GA)对波形刺激相进行优化,比较GA优化波形(单独考虑能耗的能量最优波形,单独考虑电荷安全的电荷最优波形,两者均考虑的GA最优波形)与传统矩形波在使神经节细胞产生动作电位时的能耗和电荷量。结果在相同脉宽下,能量最优波形的能耗减少24.319pJ,电荷最优波形的电荷减少1335pC,GA波形的能耗和电荷则分别减少24.0295pJ和854pC,GA波形与尾部截断的高斯波形相似。结论对于视网膜的胞外电刺激,通过遗传算法优化的波形比传统矩形波具有更高的能量和电荷效率。

• 单位
  天津医科大学