CN109821149A - 视网膜假体、植入装置及柔性电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视网膜假体的柔性电缆,包括:微电极、多个刺激电极、抵靠件、引入部分以及连接部分,微电极具有第一安装孔和电极区;多个刺激电极设在电极区内,且端部暴露于微电极的一侧表面;抵靠件具有与第一安装孔对应的第二安装孔,且从第二安装孔延伸至多个刺激电极的背面,抵靠件设在微电极的另一侧表面上,通过弹性变性产生的弹力将第二安装孔处获得的力分布传递至多个刺激电极的背面,使电极均匀受力,达到较好的贴附效果,避免电极因受力不均产生的倾斜和翘曲的现象。根据本发明的柔性电缆,可使微电极受力均匀且能够更好地贴合于视网膜以获得更有效的刺激效果。本发明还公开了视网膜的植入装置及视网膜假体。
Description
技术领域
本发明涉及眼科神经刺激器技术领域,尤其是涉及一种视网膜假体的柔性电缆、具有其的植入装置、以及具有该植入装置的视网膜假体。
背景技术
相关技术中,视网膜假体的植入装置在植入时,通常只植入一个视网膜钉,从而在微电极上仅有一个固定受力点,这样容易导致与视网膜钉相对的另一侧翘起或受力不均,进而导致微电极上部分刺激电极与视网膜表面之间的距离较大,最终导致需要较大强度的刺激电流,才能产生较好的视觉感知效果。
而由于微电极中刺激电极的数量一般为数十个、数百个甚至数千个,如果其中有较大比例的刺激电极需要大的刺激电流,则会导致刺激总电流增加,不仅耗费电能,降低电池使用时间,严重时还会导致神经损伤或惊厥发作。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供了一种视网膜假体的柔性电缆,可以保证刺激电极与视网膜表面之间的距离均匀,从而避免了大刺激电流对人体的伤害。
本发明还提供了一种具有上述柔性电缆的视网膜的植入装置。
本发明另外还提供了一种具有上述植入装置的视网膜假体。
根据本发明第一方面实施例的视网膜假体的柔性电缆,包括:微电极,所述微电极具有第一安装孔和所述第一安装孔外侧的电极区;多个刺激电极,所述多个刺激电极设在所述电极区内,且端部暴露于所述微电极的一侧表面以适于对视网膜产生刺激;抵靠件,所述抵靠件具有与所述第一安装孔对应的第二安装孔,且从所述第二安装孔延伸至所述多个刺激电极的背面,所述抵靠件设在所述微电极的另一侧表面上以将所述第二安装孔处获得的力分布传递至所述多个刺激电极的背面;引入部分,所述引入部分适于连接电子器件;以及连接部分,所述连接部分连接在所述微电极和所述引入部分之间且包括分别与所述多个刺激电极连接的多条导线。
根据本发明实施例的视网膜假体的柔性电缆,通过设置抵靠件,可以使微电极的受力均匀,微电极不会翘起,保证了刺激电极与视网膜表面之间的距离均匀,从而避免了大刺激电流导致对人体的伤害,同时也增加了微电极的使用寿命。
根据本发明的一些实施例,所述抵靠件至少包括:第一端部和第二端部,其中所述第二安装孔位于所述第一端部处;至少一条连接在所述第一端部和第二端部之间的连接段,所述连接段被构造成直线形状、折线形状或曲线形状。
根据本发明的一些实施例,所述抵靠件还包括至少一条树状段,所述树状段从所述连接段向所述微电极的边缘处延伸。
根据本发明的一些实施例,所述连接段为直线形;所述树状段的数量大于等于两条,且被构造成相对于所述连接段对称。
根据本发明的一些实施例,所述连接段包括第一直线段和与其相连的第二直线段,所述第一直线段的宽度大于所述第二直线段的宽度;所述树状段包括多条,多条所述树状段从所述第一直线段和第二直线段的连接处分别向外延伸出。
根据本发明的一些实施例,所述抵靠件和所述微电极均大体形成为球面形状,且所述抵靠件的曲率半径大于或等于所述微电极的曲率半径。
根据本发明的一些实施例,所述电极区具有多个电极孔,所述多个刺激电极分别设在所述电极孔中,所述刺激电极的端部沉于所述电极孔内或部分超出所述电极孔并外露于所述微电极。
根据本发明的一些实施例,所述微电极还包括夹持端部,所述夹持端部位于所述电极区的远离所述第一安装孔的一侧。
根据本发明第二方面实施例的视网膜的植入装置,包括:根据本发明上述第一方面实施例的柔性电缆;固定件,所述固定件通过所述第一安装孔和所述第二安装孔将所述柔性电缆的所述微电极固定至视网膜上;电子器件,所述电子器件具有与所述引入部分相连的芯片以对所述多个刺激电极进行驱动;第一无线信号器,所述第一无线信号器与所述电子器件相连,以接收从外部获取的图像信息并将所述图像信息传送给所述电子器件内的所述芯片。
根据本发明第三方面实施例的视网膜假体,包括:根据本发明上述第二方面实施例的视网膜的植入装置;外部装置,所述外部装置包括:摄像单元、视频处理单元和第二无线信号器,所述摄像单元与所述视频处理单元电连接,所述视频处理单元和所述第二无线信号器电连接,所述第二无线信号器与所述第一无线信号器电连接。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明第一个实施例的柔性电缆的示意图;
图2是图1中所示的柔性电缆的背面示意图;
图3是图2中所示的柔性电缆的微电极部分的示意图;
图4是根据本发明第二个实施例的柔性电缆的微电极部分的示意图;
图5a是根据本发明第三个实施例的柔性电缆的微电极部分的示意图;
图5b是根据本发明第四个实施例的柔性电缆的微电极部分的示意图;
图5c是根据本发明第五个实施例的柔性电缆的微电极部分的示意图;
图5d是根据本发明第六个实施例的柔性电缆的微电极部分的示意图;
图6是图1中所示的柔性电缆的微电极部分的纵向剖面图;
图7是图1中所示的柔性电缆在植入到眼球中后的示意图;
图8a是图7中的柔性电缆植入眼球中后的剖视图;
图8b是根据本发明实施例的微电极和抵靠件的示意图;
图8c是据本发明实施例的微电极和抵靠件从未受力(如实线所示)到受力后(如虚线所示)的变化示意图;
图9是根据本发明实施例的植入装置中的固定件的示意图;
图10是根据本发明实施例的视网膜假体的示意图。
附图标记:
柔性电缆100;
微电极110;第一安装孔111;电极区112;电极孔1121;
柔性衬底113;夹持端部114;倒角115;
刺激电极120;
抵靠件130;第一端部131;第二安装孔1311;第二端部132;
连接段133;第一直线段1331;第二直线段1332;树状段134;
第一树状段1341;第二树状段1342;
引入部分140;连接部分150;导线151;
植入装置1000;固定件200;
杆部210;弹性件220;限位部230;钉头240;
电子器件300;第一无线信号器400;
视网膜2000;视网膜神经盘2100;
眼球3000;
外部装置4000;摄像单元4100;视频处理单元4200;第二无线信号器4300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的视网膜假体的柔性电缆100。
如图1-图6所示,根据本发明实施例的视网膜假体的柔性电缆100,包括:微电极110、多个刺激电极120、抵靠件130、引入部分140以及连接部分150。
如图1所示,微电极110具有第一安装孔111和第一安装孔111外侧(例如,图1中的右侧)的电极区112。电极区112大体位于微电极110的中央,第一安装孔111位于微电极110的一端(例如,图1-图5d中的左端)。第一安装孔111中可以安装有固定件200以有效地将微电极110安装固定在视网膜2000表面上。微电极110可以包括柔性衬底113,柔性衬底113可以起到支撑和保护刺激电极120的作用。可选地,柔性衬底113上的第一安装孔111可以通过MEMS工艺图案化形成,也可通过机械加工等可能的方式实现。
多个刺激电极120设在微电极110的电极区112内,且多个刺激电极120的端部暴露于微电极110的一侧表面以适于对视网膜2000产生刺激。微电极110上的电极区112和设置在电极区112内的刺激电极120通常被布置成贴近于眼球3000的受刺激部位例如黄斑区域。这里,需要说明的是,上述“暴露”可以理解为从微电极110的上述一侧可以看到多个刺激电极120的端部,此时多个刺激电极120的端部可以凸出微电极110的上述一侧表面,也可以与微电极110的上述一侧表面平齐,或者沉入微电极110的上述一侧表面内。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。例如,多个刺激电极120可以为六十个,当然,根据不同需要可布置更多的刺激电极120,例如还可以布置成百上千个刺激电极120。
如图6所示,抵靠件130具有与第一安装孔111对应的第二安装孔1311,且从第二安装孔1311延伸至多个刺激电极120的背面。参照图2-图5d并结合图6,抵靠件130设在微电极110的另一侧表面(即与微电极110的上述暴露有多个刺激电极120端部的一侧表面相对的另一侧表面)上以将第二安装孔1311处获得的力分布传递至多个刺激电极120的背面。此时抵靠件130与多个刺激电极120的上述端部分别暴露在微电极110的两个表面上。当抵靠件130与微电极110通过第一安装孔111和第二安装孔1311固定时,第二安装孔1311处的力可以通过抵靠件130的弹性变形将受力分布传导至多个刺激电极120的背面,这样可以使得微电极110的受力均匀,也不会有翘起的情况发生,且不易出现由于局部应力过大而引起视网膜2000的机械力损伤。例如,在图6的示例中,第二安装孔1311与第一安装孔111上下正对,固定件200可以同时穿过第一安装孔111和第二安装孔1311将微电极110和抵靠件130固定在视网膜2000表面上。抵靠件130从第二安装孔1311延伸至多个刺激电极120的背面。这里,抵靠件130可以延伸至所有的刺激电极120的背面,当然,也可以仅延伸至部分刺激电极120的背面。
由此,由于微电极110只采用一个固定件200进行固定,通过在微电极110上设置抵靠件130,可以将固定件200对微电极110的固定压力传导至电极区112相对于刺激电极120的表面,从而使得微电极110的受力均匀,也不会有翘起的情况发生,且不易出现由于局部应力过大而引起视网膜2000的机械力损伤,保证了刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离均匀,相对提高了电刺激效果,增大电刺激的分辨率,从而避免了大刺激电流导致对人体的伤害,减小了功耗,同时也增加了微电极110的使用寿命。
可选地,抵靠件130的一端和微电极110的一端可以通过固定件200固定相连,抵靠件130的另一端和微电极110的另一端可以通过粘接等方式相连,或两者也可以自由接触。当然,抵靠件130和微电极110的两端还可以分别通过粘接的方式预先进行连接,然后再使固定件200穿过第二安装孔1311与第一安装孔111以将抵靠件130和微电极110整体安装至视网膜2000。
参照图1、图2和图6,引入部分140适于连接电子器件。例如,引入部分140可以用于连接电子器件300内的芯片例如ASIC芯片(专用集成电路)。连接部分150连接在微电极110和引入部分140之间,且连接部分150包括分别与多个刺激电极120连接的多条导线151,这样可以单独驱动每个刺激电极120,并且能够针对性地对受刺激部位例如视网膜2000实施电刺激。如图7所示,连接部分150适于穿过眼球壁上的巩膜切口,并连接在微电极110和引入部分140之间。其中,连接部分150中的多条导线151可以布置在同一层(如图6所示),也可以呈多层布置(图未示出)。
根据本发明实施例的视网膜假体的柔性电缆100,通过设置抵靠件130,可以使微电极110的受力均匀,微电极110不会翘起,保证了刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离均匀,从而避免了大刺激电流导致对人体的伤害,同时也增加了微电极110的使用寿命。另外,由于只有一个第一安装孔111和一个第二安装孔1311,这样可以只采用一个固定件200,从而对眼球壁的损伤小,且简化了手术操作。
根据本发明的一些具体实施例,如图2-图5d所示,抵靠件130至少包括:第一端部131、第二端部132、以及至少一条连接在第一端部131和第二端部132之间的连接段133,其中,第二安装孔1311位于抵靠件130的第一端部131处。此时抵靠件130的一端适于通过第二安装孔1311固定在视网膜2000表面上。
参照图2-图5a,连接在抵靠件130的两端之间的连接段133可以被构造成直线形状,由此,可以使得抵靠件130可以延伸至多个刺激电极120的背面,固定件200的作用力可以传递至抵靠件130的另一端,从而使整个抵靠件130受力均匀,进而使得整个微电极110受力均匀,保证了微电极110不会翘起,且保证了刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离均匀。另外,通过采用直线形状的连接段133,方便了抵靠件130的加工,降低了成本。
当然,本发明不限于此,连接段133还可以被构造成折线形状(如图5b所示)、或曲线(如弧线等)形状(如图5c所示)。通过将连接段133构造成折线形状或曲线形状,相对延长了连接段133的长度,使得抵靠件130可以延伸至更多个刺激电极120的背面,从而可以使得微电极110受力更加均匀,刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离的均匀性得到了进一步保证,进而可以更好地避免大刺激电流导致对人体的伤害,同时也进一步延长了微电极110的使用寿命。
根据本发明的进一步实施例,参照图2并结合图3和图4,抵靠件130还包括至少一条树状段134,树状段134从连接段133向微电极110的边缘处延伸。由此,通过设置从连接段133的任一位置处向外延伸出并延伸至邻近微电极110的边缘处的树状段134,树状段134可以大致从微电极110的中央部分向微电极110的边缘部分向外发散,从而位于微电极110中央部分的刺激电极可以更好地贴近眼球3000的受刺激部位例如黄斑区域。而且,树状段134的设置,可以使得整个抵靠件130可以延伸至更多个刺激电极120的背面,从而更进一步保证了微电极110受力均匀,刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离的均匀性也得到了更进一步保证,进而可以更好地避免大刺激电流导致对人体的伤害,同时也更进一步延长了微电极110的使用寿命。
例如在图2和图3的示例中示出了4个树状段134,在图4的示例中示出了2个树状段134。图2-图4中显示的2个、4个树状段134用于示例说明的目的,但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后,显然可以理解将该方案应用到3个或者多于4个树状段134的技术方案中,这也落入本发明的保护范围之内。
可选地,如图2-图4所示,连接段133为直线形,树状段134的数量大于等于两条,且被构造成相对于连接段133对称。由此,通过设置使多条树状段134关于连接段133对称,可以有效保证微电极110受力的均匀性,微电极110与视网膜2000表面之间的距离可以得到进一步均匀控制。
具体地,如图2-图4所示,连接段133包括第一直线段1331和与其相连的第二直线段1332,第一直线段1331的宽度大于第二直线段1332的宽度;树状段134包括多条,多条树状段134从第一直线段1331和第二直线段1332的连接处分别向外延伸出。例如,在图4的示例中,多条树状段134可以包括两条第一树状段1341,两条第一树状段1341从第一直线段1331和第二直线段1332的连接处分别倾斜地向外延伸出,且两条第一树状段1341朝向第二直线段1332所在的方向倾斜延伸。
由此,通过设置使第一直线段1331的宽度大于第二直线段1332的宽度,且使两条第一树状段1341从第一直线段1331和第二直线段1332的连接处朝向第二直线段1332所在的方向倾斜延伸出,由此,制造简单,并能覆盖尽可能多的刺激电极120。进一步地,在图2-图3的示例中,树状段134还包括两条第二树状段1342,两条第二树状段1342从第一直线段1331和第二直线段1332的连接处分别垂直地向外延伸出,此时抵靠件130大体形成为“木”字形。由此,更进一步地保证了微电极110受力均匀。
例如,在图5a-图5c的示例中均示出了一条连接段133。然而,本领域技术人员应当了解,本发明并不限于此,在本发明的其它示例中,连接段133还可以包括至少两条且分别形成为曲线形(如图5d所示)或折线形(图未示出),连接段133经过至少邻近微电极110的边缘的位置处。进一步地,树状段134可以包括至少一段,且分别可以形成为直线、折线或曲线形形状,树状段134可以分布在微电极110的中间部分,如图5d所示。由此,同样可以很好地保证微电极110受力的均匀性。
根据本发明的一些可选实施例,参照图8b并结合图8c,抵靠件130和微电极110均大体形成为球面形状,且抵靠件130的曲率半径大于或等于微电极110的曲率半径。当然,在本发明的另一些可选实施例中,抵靠件130也可为除球面形状外、其它受力后可产生弹力的曲面形状,当第二安装孔1311处受力后可以通过其弹性变形将力均匀分布传递到微电极110背面。
例如,抵靠件130具有一定的弹性,在抵靠件130和微电极110通过固定件200固定之前,第二安装孔1311未受固定件200作用力,如图8c中的实线所示,抵靠件130与微电极110之间具有间隙;当抵靠件130和微电极110通过固定件200固定时,固定件200施加在第二安装孔1311处的作用力会使得抵靠件130产生弹性变形,从而使抵靠件130与微电极110之间的间隙减小,如图8c中的虚线所示,同时,固定件200施加在第二安装孔1311处的作用力可以传递至多个刺激电极120的背面,从而使得微电极110的受力均匀,也不会有翘起的情况发生,且不易出现由于局部应力过大而引起视网膜2000的机械力损伤,保证了刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离均匀,相对提高了电刺激效果,增大电刺激的分辨率,从而避免了大刺激电流导致对人体的伤害,减小了功耗,同时也增加了微电极110的使用寿命。
可选地,抵靠件130与微电极110为分体结构。此时抵靠件130与微电极110分别单独加工成型,然后再将两者通过例如端部粘接的方式进行连接,或者两者不需要预先粘连,在使用时自由接触。当然,本发明不限于此,抵靠件130与微电极110还可以一体成型。由此,结构简单且成本低。
在一些可选的实施例中,抵靠件130的材料可以为硅树脂、Parylene(聚对二甲苯)、特氟隆、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate)、聚醚醚酮、不锈钢、钛、钛合金或其它生物兼容性高分子材料或金属材料。
根据本发明的一些实施例,电极区112具有多个电极孔1121,多个刺激电极120分别设在电极孔1121中,刺激电极120的端部沉于电极孔1121内或部分超出电极孔1121并外露于微电极110。例如,如图6所示,刺激电极120的端部沉置在电极孔1121内,此时刺激电极120的端部的顶面位于电极孔1121顶面的下方,且刺激电极120的端部的顶面与电极孔1121顶面之间的间隙非常小。由此,可以尽可能地减小微电极110与视网膜2000表面之间的距离,例如,微电极110与视网膜2000表面之间的距离为零,从而在保证刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离均匀的同时,减小了整个柔性电缆100的占用空间。当然,刺激电极120还可以端部裸露或部分裸露在微电极110的一侧,此时刺激电极120的端部可以与视网膜2000表面直接接触,这样同样可以很好地保证刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离均匀。
根据本发明的一些实施例,如图1-图5d所示,微电极110还包括夹持端部114,以便于医生手术时夹持,可以方便手术操作。夹持端部114位于电极区112的远离第一安装孔111的一侧。例如,夹持端部114和第一安装孔111分别位于电极区112的两侧,夹持端部114可以从微电极110的远离第一安装孔111的一侧向外延伸形成。夹持端部114的宽度小于电极区112的宽度,这样可以便于镊子等工具夹取。为了更便于夹持,在植入过程中,夹持端部114可以与电极区112呈成角度设置,可选地可以为90°直角。
可选地,如图1-图5d所示,电极区112的远离第一安装孔111的一侧端部具有倒角115。由此,通过设置倒角115,能够方便地将微电极110的该端部例如穿过眼球3000上的切口而布置在视网膜2000的植入部位,从而可以降低微电极110移动时对组织带来的损伤。
进一步地,多个刺激电极120可以以阵列方式(例如,成排成列)设在微电极110内,且将微电极110的与视网膜2000接触的端部所在表面构造成与视网膜2000相应部分的曲率大致匹配。这样,可以更好地适用于需要布置较多数量刺激电极120的微电极110,可以使多个刺激电极120能够更加有效地贴合于眼球3000的视网膜2000,与视网膜2000的被植入部位例如黄斑区域充分接触,产生更加有效的神经刺激。
进一步可选地,各个刺激电极120可以形成为高度和截面积大致相同的柱体形状,这样,各个刺激电极120之间的自身阻抗大致相同,由此能够减小刺激电极120之间的阻抗差异带来的不良影响。
在本发明的一些实施例中,柔性电缆100整体由MEMS工艺(MicrofabricationProcess-下至纳米尺度,上至毫米尺度微结构加工工艺的通称)制造而成,其可通过化学气相沉积、溅射、电镀、蒸镀、等离子刻蚀、图案化或其组合制成。
在一些可选的实施例中,柔性衬底113的材料优选PMMA(poly(methylmethacrylate)-聚甲基丙烯酸甲酯)、特氟隆、硅树脂、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate),聚对二甲苯(尤其是Parylene-C)。通过采用柔性材料构成的柔性衬底113,可以抑制在植入的过程中,微电极110对植入部位例如眼组织的损伤。柔性衬底113可以借助模具和真空高温塑形的方法将其加工成视网膜的球面形状,另外,还可以通过柔性衬底113的柔性变形来适应视网膜2000的植入部位的曲率,以及适应不同病人眼球大小差异造成的曲率变化,从而使设置在多个刺激电极120能够与视网膜2000的植入部位更充分地贴合,实现更好的电刺激效果。
在一些可选示例中,刺激电极120的端部裸露或部分裸露在柔性衬底113的一侧,以便于向视网膜2000神经节细胞或双极细胞发送电刺激脉冲。刺激脉冲电流的最大幅值可以优选为200μA-800μA。
另外,刺激电极120及导线151的材料优选为Au、Ag、Pt、Pd、Ti或它们之间任意组合的合金。由于以上这些金属或它们的合金具有良好的生物兼容性,因此,由这些材料构成的刺激电极120能够确保生物兼容性。另外,这样的刺激电极120能够更加适用于对生物兼容性要求严格的植入式器件。
根据本发明第二方面实施例的一种视网膜2000的植入装置1000,包括:根据上述实施例所述的柔性电缆100、固定件200、电子器件300和第一无线信号器400。
如图7和图8a所示,固定件200通过第一安装孔111和第二安装孔1311将柔性电缆100的微电极110固定至视网膜2000上。这样可便于对微电极110进行固定,从而使得微电极110的受力均匀,也不会有翘起的情况发生,保证了刺激电极120与视网膜2000表面之间的距离均匀,从而避免了大刺激电流导致对人体的伤害,同时也增加了微电极110的使用寿命。通过刺激电极120传送到视网膜2000上的电脉冲信号刺激视网膜2000上仍保留功能的神经元,并将此刺激通过视觉神经传送到大脑,使患者产生视觉感知。
如图9所示,固定件200包括杆部210、弹性件220、限位部230和钉头240。杆部210连接在限位部230和钉头240之间,钉头240用于穿刺视网膜2000的表面。弹性件220穿设在杆部210上,且弹性件220的两端分别止抵在限位部230和垫片上。这样,在固定件200将微电极110固定在视网膜2000表面上后,弹性件220可以起到弹性止抵的作用,从而可以有利于压力的传递。
电子器件300具有与引入部分140相连的芯片以对多个刺激电极120进行驱动。在一些实施例中,电子器件300可以包含ASIC芯片(专用集成电路)、分立原器件等,ASIC芯片用于处理接收到的数据信号发出驱动微电极110的电刺激脉冲。分立原器件包括电容器、电感器、电阻器、振荡器、滤波器等根据电路设计而可能设置的电子元器件。柔性电缆100的连接部分150包含多条导线151,连接部分150穿过眼球3000壁后连接电子器件300。
第一无线信号器400与电子器件300相连,以接收从外部获取的图像信息并将图像信息传送给电子器件300内的芯片。在一些可选的实施例中,电子器件300可以与第一无线信号器400封装在一体。当然,电子器件300还可以与第一无线信号器400分别封装。第一无线信号器400可以包括内部无线数据线圈和内部无线能量线圈。
下面结合图7和图8a描述根据本发明实施例的视网膜假体植入装置1000植入在眼球3000内的过程。
医生通过工具(例如镊子,图未示出)夹持住柔性电缆100的微电极110上的夹持端部114,然后将电极区112贴靠在视网膜2000的表面。持钉器(图未示出)持有一枚固定件200,先并将其送入眼球3000内部,使固定件200依次穿过抵靠件130上的第二安装孔1311、微电极110上的第一安装孔111、视网膜2000、脉络膜及巩膜,从而将微电极110固定在视网膜2000的表面。
通过一个固定件200穿过微电极110上的第一安装孔111和抵靠件130上的第二安装孔1311将微电极110和抵靠件130共同固定至视网膜2000,微电极110整体受力均匀,不会一端翘起,可以避免视网膜2000表面的损伤,可以保证视觉感知效果。
一般来说,视网膜2000的黄斑区域处的每一个感受器均与一个单独的双极细胞相连,而该双极细胞又是与一个单独的神经节细胞相连。因此,黄斑区域的每个视锥细胞都有一条直接到大脑的通路,这条通路给大脑提供了输入的精确位置。因此,将本发明实施例中的柔性电缆100的微电极110贴合于视网膜2000黄斑区域部分,刺激电极120能够发出例如双向脉冲电流信号作为电刺激信号。这里,刺激电极120与视网膜2000黄斑区域之间存在着组织液(由它们之间的距离长短决定),由刺激电极120发放的电刺激信号经由组织液传导而对视网膜2000的神经节细胞或与神经节细胞邻近的双极细胞进行电刺激。神经节细胞或双极细胞受到刺激后,所形成的刺激信号经由视觉通路在大脑皮质层中形成光感。将刺激电极120与视网膜2000贴合更紧密后,能够更加有效地提高刺激电极120结构对视网膜2000的刺激效率。
根据本发明第三方面实施例的一种视网膜假体,包括:根据上述实施例的视网膜2000的植入装置1000和外部装置4000。
如图10所示,外部装置4000包括:摄像单元4100、视频处理单元4200和第二无线信号器4300,摄像单元4100可以为摄像头,摄像单元4100可以设置在可穿戴设备(例如眼镜)上。需要说明的是,眼镜还可以采用其它可穿戴设备如帽子等代替。视频处理单元4200可以佩戴在患者的其他位置,例如,腰带、衣服带子等位置,也可以放置在患者的衣服口袋中。
摄像单元4100与视频处理单元4200电连接,例如,摄像单元4100和视频处理单元4200之间可以通过电缆连接。可选地,眼镜上的摄像头将视频信息传送给视频处理单元4200,视频处理单元4200将视频信号转化成电脉冲数据信号。
视频处理单元4200和第二无线信号器4300电连接,第二无线信号器4300与第一无线信号器400电连接。第二无线信号器4300可以包括外部无线数据线圈和外部无线能量线圈,也可以仅包括一个线圈并通过软件控制数据及能量传递。在一些实施例中,视频处理单元4200可以将电脉冲数据信号通过电缆发送回眼镜,通过安装在眼镜上的第二无线信号器4300将数据或能量传送给植入装置1000的第一无线信号器400。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,包括:
微电极,所述微电极具有第一安装孔和所述第一安装孔外侧的电极区;
多个刺激电极,所述多个刺激电极设在所述电极区内,且端部暴露于所述微电极的一侧表面以适于对视网膜产生刺激;
抵靠件,所述抵靠件具有与所述第一安装孔对应的第二安装孔,且从所述第二安装孔延伸至所述多个刺激电极的背面,所述抵靠件设在所述微电极的另一侧表面上以将所述第二安装孔处获得的力分布传递至所述多个刺激电极的背面;
引入部分,所述引入部分适于连接电子器件;以及
连接部分,所述连接部分连接在所述微电极和所述引入部分之间且包括分别与所述多个刺激电极连接的多条导线。
2.根据权利要求1所述的视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,所述抵靠件至少包括:
第一端部和第二端部,其中所述第二安装孔位于所述第一端部处;
至少一条连接在所述第一端部和第二端部之间的连接段,所述连接段被构造成直线形状、折线形状或曲线形状。
3.根据权利要求2所述的视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,所述抵靠件还包括至少一条树状段,所述树状段从所述连接段向所述微电极的边缘处延伸。
4.根据权利要求3所述的视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,所述连接段为直线形;所述树状段的数量大于等于两条,且被构造成相对于所述连接段对称。
5.根据权利要求4所述的视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,所述连接段包括第一直线段和与其相连的第二直线段,所述第一直线段的宽度大于所述第二直线段的宽度;
所述树状段包括多条,多条所述树状段从所述第一直线段和第二直线段的连接处分别向外延伸出。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,所述抵靠件和所述微电极均大体形成为球面形状,且所述抵靠件的曲率半径大于或等于所述微电极的曲率半径。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,所述电极区具有多个电极孔,所述多个刺激电极分别设在所述电极孔中,所述刺激电极的端部沉于所述电极孔内或部分超出所述电极孔并外露于所述微电极。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的视网膜假体的柔性电缆,其特征在于,所述微电极还包括夹持端部,所述夹持端部位于所述电极区的远离所述第一安装孔的一侧。
9.一种视网膜的植入装置,其特征在于,包括:
根据权利要求1-8中任一项所述的柔性电缆;
固定件,所述固定件通过所述第一安装孔和所述第二安装孔将所述柔性电缆的所述微电极固定至视网膜上;
电子器件,所述电子器件具有与所述引入部分相连的芯片以对所述多个刺激电极进行驱动;
第一无线信号器,所述第一无线信号器与所述电子器件相连,以接收从外部获取的图像信息并将所述图像信息传送给所述电子器件内的所述芯片。
10.一种视网膜假体,其特征在于,包括:
根据权利要求9所述的视网膜的植入装置;
外部装置,所述外部装置包括:摄像单元、视频处理单元和第二无线信号器,所述摄像单元与所述视频处理单元电连接,所述视频处理单元和所述第二无线信号器电连接,所述第二无线信号器与所述第一无线信号器电连接。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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