CN111330155B - 植入装置、封装方法及脑皮层刺激视觉假体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植入装置，包括：柔性电缆，所述柔性电缆包括引入部分；电路芯片，所述电路芯片固定至所述引入部分的一侧表面，且所述电路芯片与所述引入部分之间电连接；流体附着层，所述流体附着层粘附在所述电路芯片和引入部分的外侧；和气相沉积层，所述气相沉积层直接沉积于所述流体附着层外侧。根据本发明实施例的植入装置，流体附着层以液态分子形式附着，气相沉积层以分子级尺寸直接沉积在封装了流体附着层的组件的孔隙及表面上，不影响引入部分与电路芯片之间电连接的同时能避免腐蚀性体液渗入，保证了植入装置的密封性和可靠性。本发明还公开了上述植入装置的封装方法和具有其的脑皮层刺激视觉假体。

Description

植入装置、封装方法及脑皮层刺激视觉假体

技术领域

本发明涉及神经刺激器技术领域，尤其是涉及一种植入装置及其封装方法，以及包括该植入装置的脑皮层刺激视觉假体。

背景技术

理论上讲，在视网膜到脑部视觉皮层之间的视路上任意一处进行电刺激都可能引发视觉。视觉假体按照电极阵列植入的部位一般可分为视网膜假体、视神经假体、脑皮层假体。也就是说，通过电极刺激视网膜、视神经或大脑视觉皮层都可能实现视觉修复。

然而，无论在哪个位置对视觉假体进行植入，植入装置都要面临体内复杂的环境，长期承受腐蚀性体液的侵蚀；另一方面，为满足安全使用的要求，植入装置还必须具有非常优异的生物相容性。

因此，如何不断提高植入装置对防腐蚀性、密封性及生物相容性的要求，保证使用寿命及可靠性，是视觉假体等植入式医疗器械领域技术人员必须面临和解决的问题。

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，本发明一方面提供了一种植入装置。

本发明还提供了上述植入装置的封装方法。

另外，本发明还提供了具有上述植入装置的脑皮层刺激视觉假体。

根据本发明第一方面实施例的一种植入装置，包括：柔性电缆，所述柔性电缆包括引入部分、刺激部分和连接在所述引入部分和所述刺激部分之间的连接部分；电路芯片，所述电路芯片固定至所述引入部分的一侧表面，且所述电路芯片与所述引入部分之间电连接；流体附着层，所述流体附着层粘附在所述电路芯片和引入部分的外侧；和气相沉积层，所述气相沉积层直接沉积于所述流体附着层外侧。

根据本发明实施例的植入装置，通过在固定了电路芯片后的引入部分上封装有流体附着层和气相沉积层，流体附着层以液态分子形式附着，而气相沉积层是以分子级尺寸直接沉积在封装了流体附着层的组件的孔隙及表面上，其绝缘特性不影响柔性电缆的引入部分与电路芯片之间的电连接，同时能显著避免腐蚀性体液渗透进入柔性电缆及电路芯片，从而保证了植入装置的密封性、以及其寿命及工作可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述植入装置还包括封装在流体附着层内部的线圈及线圈支架，其中：所述线圈适于传递能量和/或数据，所述线圈与所述引入部分和所述电路芯片电连接，所述线圈支架支撑所述线圈。

进一步地，所述线圈至少包括用于传递能量的第一线圈和用于传递数据的第二线圈；所述线圈支架至少包括：第一线圈支架，其中所述第一线圈、所述引入部分和所述电路芯片均支撑在所述第一线圈支架上；和第二线圈支架，所述第二线圈支架位于所述第一线圈支架的上方，所述第二线圈支撑在第二线圈支架上。

根据本发明的一些实施例，所述植入装置还包括：分立元器件，所述分立元器件与所述引入部分和与所述电路芯片电连接，且所述分立元器件与所述引入部分和所述电路芯片一起封装在所述流体附着层内；和/或隔板层，所述隔板层设在所述引入部分的与所述电路芯片相反的一侧表面，且被所述流体附着层封装在内。

进一步地，所述隔板层包括间隔设置的多块子隔板，且所述多块子隔板被构造成共同将引入部分形成大体拱形。

进一步地，所述隔板层由对低水蒸汽渗透率的材料制成。

通过设置隔板层，不但可以起到支撑柔性电缆及电路芯片的作用，还可以防止腐蚀性体液渗透进入柔性电缆及电路芯片，以保证植入装置的寿命及工作可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述连接部分外部包覆有第一外封装层，所述气相沉积层外部包覆有第二外封装层；从所述引入部分的端部所在的起始参考线起向所述连接部分方向，所述第一外封装层起始于第一分界线，所述气相沉积层终止于第二分界线，所述第二外封装层终止于第三分界线，所述第一分界线、所述第二分界线、所述第三分界线与所述起始参考线之间的距离分别为L1、L2、L3，其中，L2＞L1；L3＞L2。

根据本发明的一些实施例，所述气相沉积层外部包覆有第二外封装层，从所述引入部分的端部所在的起始参考线起，所述气相沉积层终止于第二分界线，所述流体附着层终止于第四分界线，所述第二分界线、所述第四分界线分别与所述起始参考线之间的距离为L2、L4，其中L2与L4的关系满足：L2＞L4。

根据本发明的一些实施例，所述柔性电缆还包括夹持端，所述夹持端连接在所述刺激部分的远离所述连接部分的一端，所述夹持端外包覆有第三外封装层。

根据本发明第二方面实施例的一种脑皮层刺激视觉假体，包括：根据本发明第一方面实施例的植入装置，所述植入装置用于植入脑部且所述刺激部分用于对视觉皮层进行刺激；外部装置，所述外部装置包括：摄像单元、视频处理单元和无线信号器，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无线信号器电连接，所述无线信号器与所述植入装置电连接。

根据本发明第三方面实施例的一种植入装置的封装方法，用于将柔性电缆和电路芯片封装，所述柔性电缆包括引入部分、刺激部分和位于所述引入部分和所述刺激部分之间的连接部分；所述封装方法包括以下步骤：

S10、将所述电路芯片固定至所述引入部分的一侧表面，并使所述电路芯片与所述引入部分之间电连接；

S20、将疏水粘性流体附着到前述步骤得到的包括所述电路芯片和所述引入部分的组件上，以得到封装在所述电路芯片和引入部分的外侧的流体附着层；

S30、将前述步骤完成后的组件沉积气相材料，以得到气相沉积层。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S20进一步包括：

S201、夹持所述连接部分，将包括所述电路芯片和所述引入部分的组件浸泡在疏水粘性流体中，以得到流体附着层；或

S202、用滴管和注液装置在所述电路芯片和所述引入部分的组件滴注涂覆疏水粘性流体，以得到流体附着层。

根据本发明的一些实施例，在步骤S10和S20之间进一步包括：

S11、提供线圈支架和适于传递能量和/或数据的线圈，将所述线圈支撑在所述线圈支架上，所述线圈与所述引入部分和所述电路芯片电连接。

根据本发明的一些实施例，所述线圈包括用于传递能量的第一线圈和用于传递数据的第二线圈；所述线圈支架包括第一线圈支架和第二线圈支架；

所述步骤S11进一步包括：

将所述第一线圈、所述引入部分和所述电路芯片均设置在所述第一线圈支架上；

将所述第二线圈支架设置在所述第一线圈支架的上方，将所述第二线圈设置在第二线圈支架上。

根据本发明的一些实施例，在步骤S10和S20之间进一步包括：

S13、在所述引入部分上连接分立元器件；和/或

S15、将所述引入部分的与所述电路芯片相反的一侧表面设置隔板层，所述隔板层由低水蒸汽渗透率的材料制成。

根据本发明的一些实施例，所述封装方法还包括以下步骤：

S40、在所述连接部分外部包覆第一外封装层，在所述气相沉积层外部包覆第二外封装层；

其中，从所述引入部分的端部所在的起始参考线起向所述连接部分方向，所述第一外封装层起始于第一分界线，所述气相沉积层终止于第二分界线，所述第二外封装层终止于第三分界线，所述流体附着层终止于第四分界线；所述第一分界线、所述第二分界线、所述第三分界线、所述第四分界线分别与所述起始参考线之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，其中，L2＞L1；L3＞L2；L2＞L4。。

根据本发明的一些实施例，所述柔性电缆还包括夹持端，所述夹持端连接在所述刺激部分的远离所述连接部分的一端；所述封装方法还包括：

S60、在所述夹持端外包覆第三外封装层。

根据本发明实施例的植入装置的封装方法，工艺简单，制作成型的植入装置的强度高，密封效果好。

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是根据本发明实施例的植入装置中柔性电缆的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的植入装置的封装示意图；

图3是图2中所示的植入装置封装后的示意图；

图4是根据本发明另一个实施例的植入装置的封装示意图；

图5是图4中所示的植入装置封装后的示意图；

图6是根据本发明又一个实施例的植入装置的封装示意图；

图7是图6中所示的植入装置封装后的示意图；

图8是根据本发明再一个实施例的植入装置封装后的示意图；

图9是根据本发明实施例的植入装置中隔板层的示意图；

图10是根据本发明的植入装置中各封装层的封装分界线的示意图；

图11是根据本发明实施例的植入装置在形成流体附着层时的示意图；

图12是根据本发明实施例的植入装置在形成气相沉积层时的示意图；

图13是根据本发明实施例的脑皮层刺激视觉假体的原理图；

图14-15是根据本发明的植入装置植入脑皮层时的示意图；

图16是根据本发明的植入装置植入眼球时的示意图。

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植入装置。该植入装置可适用于人工耳蜗植入体、视网膜植入体、脊髓刺激器(用于治疗疼痛)、脑部刺激器等植入人体内的医疗器械中。在本发明的以下描述中，主要以用于脑皮层刺激视觉假体的植入装置以及视网膜植入体为例进行描述。

根据本发明一些实施例的一种植入装置100，包括：柔性电缆1、电路芯片2、流体附着层3和气相沉积层4。

如图1所示，柔性电缆1包括引入部分11、刺激部分12和连接在引入部分11和刺激部分12之间的连接部分13。

刺激部分12可以包括柔性衬底121和在柔性衬底121上设置的多个刺激电极122，柔性衬底121可以起到支撑和保护刺激电极122的作用。多个刺激电极122的端部暴露于柔性衬底121的一侧表面以适于对人体的待植入部位(例如视网膜、脑皮层等)产生刺激。这里，需要说明的是，上述“暴露”可以理解为从柔性衬底121的上述一侧可以看到多个刺激电极122的端部，此时多个刺激电极122的端部可以凸出柔性衬底121的上述一侧表面，也可以与柔性衬底121的上述一侧表面平齐，或者沉入柔性衬底121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122可以为六十个，当然，根据不同需要可布置更多的刺激电极122，例如还可以布置成百上千个刺激电极122。在本发明的一些实施例中，多个刺激电极122可以以阵列方式(例如，成排成列)设在柔性衬底121内。

连接部分13内部形成多根分别连接刺激电极的导线(图未示出)，导线可以在高度方向上形成一层，也可以形成多层。这样可以单独驱动每个刺激电极122，并且能够针对性地对受刺激部位例如视网膜或脑皮层实施电刺激。可选地，连接部分13内的导线(图未示出)的材料优选为Au、Ag、Pt、Pd、Ti、Ir或它们之间任意组合的合金。刺激电极122的材料优选为Pt、Ir或它们之间任意组合的合金。

在本发明的一些实施例中，柔性电缆1整体包括第一薄膜层、金属层及第二薄膜层，形成薄膜-金属-薄膜的夹层结构。柔性电缆1整体由MEMS工艺(Micro-Electro-Mechanical System-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121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)，派瑞林(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121，可以抑制在植入的过程中刺激部分12对植入部位例如脑皮层、眼组织等的损伤。柔性衬底121优选地可以采用派瑞林，并可使得柔性电缆1的刺激部分12的厚度为10-50微米，进而使其具有更好的可塑性，便于匹配人体组织并卷曲成相应形状，以实现更好的刺激效果。

电路芯片2例如为ASIC芯片(专用集成电路)，ASIC芯片用于处理接收到的数据信号发出驱动刺激电极122的电刺激脉冲。电路芯片2固定至引入部分11的一侧表面，且电路芯片2与引入部分11之间电连接，它们之间可以形成具有多个连接点的电连接，各连接点可分别与连接部分13的导线对应。电路芯片2可以是在硅衬底上通过MOS工艺等形成的半导体芯片。

如图2和图3所示，流体附着层3封装在电路芯片2和引入部分11的外侧。这里的流体附着层3可以采用疏水绝缘且具有粘性的流体，例如为硅油(silicone oi l)或其衍生物。硅油通常指的是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品，具有良好耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性。流体附着层3可以通过浸泡法、涂刷法、喷淋法、滴注法等方法将上述疏水绝缘且具有粘性的流体附着在电路芯片2和引入部分11的外侧，根据流体的不同粘性，本领域技术人员可以选择不同的附着工艺。例如，对于粘性较大的流体，可采用涂刷法。流体附着层3的厚度优选为10-100微米。

在本发明的一个可选示例中，可以采用浸泡硅油的方法以成型该流体附着层3。具体而言，如图11所示，在盛放容器500例如烧杯或量具中装入一定量的硅油，将固定好的引入部分11和电路芯片2的组件浸泡在硅油中，一段时间后取出即可。由于硅油的粘附性，能以液体形式在前述组件上附着一层，且该硅油以分子级的尺寸附着在前述组件的孔隙及表面上，进而能以非常好的密封性包裹引入部分11与电路芯片2。浸泡时，可通过镊子或专用夹具夹持柔性电缆1的连接部分13。

值得注意的是，硅油等疏水绝缘的粘性流体在固定电路芯片2后的引入部分11上成型流体附着层3后，仍一直以液态流体形式存在，从而以液态分子的形式附着在电路芯片2和引入部分1外，能显著避免腐蚀性体液渗透进入柔性电缆1及电路芯片2。应当清楚，在形成流体附着层之前，还可以设置其它可能的保护层，以进一步提高密封性。

气相沉积层4直接沉积在流体附着层3外侧，以将液态流体形式的流体附着层3包裹定型。这里的气相沉积层4可选地为派瑞林保护层，即由派瑞林(聚对二甲苯，尤其是Parylene-C)直接沉积而成。该派瑞林保护层可以采用气相沉积工艺，在前述成型了流体附着层3的组件上进行沉积而得到。由于派瑞林(Parylene)单体具有良好穿透力，故派瑞林保护层能沉积在流体附着层3外侧的空隙及表面上，以形成无孔且厚度均匀的透明绝缘层，从而以分子级尺寸沉积形成完整的防护层，进一步保证了密封性。气相沉积层3的厚度优选为10-30微米。

在本发明的一个可选示例中，沉积派瑞林保护层可采用气相沉积设备进行沉积。该设备包括气化装置(图未示出)和沉积装置600(如图12)，气化设备内的处理分为两个阶段：在第一阶段，粉末状的派瑞林在真空中被加热，开始变成蒸气；在第二阶段，前述蒸气被输送到炉腔，并在预设温度下热解为单体(一般为单自由基对二甲苯)，然后输入到沉积装置600中。

如图12所示，沉积装置600包括壳体610，该壳体610内具有沉积腔室611，且底部具有单体入口612。前述成型了流体附着层3的组件通过夹具620固定在沉积腔室611内。上述热解后的单体从单体入口612进入沉积腔室611后，遇冷即沉积在成型了流体附着层3的组件上，并沉积为派瑞林保护层。可选地，夹具620可以如图12所示的专用夹具，包括两个支腿621，将两个支腿621打开放入柔性电缆1的连接部分13和刺激部分12，两个支腿621靠拢后形成夹持空间以包覆住连接部分13和刺激部分12，这样，在沉积过程完成之后，夹具620内包覆的连接部分13和刺激部分12不沉积派瑞林层，而暴露在沉积腔室611内的夹具620的外表面以及前述成型了流体附着层3的引入部分11上沉积了派瑞林层。由此，需要通过刀具或其它工具对多余的派瑞林层进行去除，并保留需要的派瑞林层。在这里，如图12所示，在夹具的620的下端所在位置处，在柔性电缆1的连接部分13上形成了一条气相沉积层4沉积与否的第二分界线X2。当然，本发明不限于此，夹具620也可以是镊子等其它工具。另外，夹具620可选地可以通过设在沉积腔室611内的夹具支架630进行固定。

根据本发明实施例的植入装置，通过在固定了电路芯片2后的引入部分11上封装有流体附着层3和气相沉积层4，流体附着层3以液态分子形式附着，而气相沉积层4是以分子级尺寸沉积在封装了流体附着层3的组件的孔隙及表面上，其绝缘特性不影响柔性电缆1的引入部分11与电路芯片2之间的电连接，同时能显著避免腐蚀性体液渗透进入柔性电缆1及电路芯片2，从而保证了植入装置100的密封性、以及其寿命及工作可靠性。

如图4和图5所示，在本发明的一些实施例中，在连接部分13外部包覆有第一外封装层81，该第一外封装层81既可以提高连接部分13的强度，也可以起到密封作用，优选包裹第一外封装层81的步骤在粘附流体附着层4及沉积气相沉积层4之前进行。

在本发明进一步的实施例中，还可以在气相沉积层4外部包覆有第二外封装层82，以进一步提高封装结构的密封性，避免腐蚀性体液的渗入。第一外封装层81和第二外封装层82均可采用注塑成型的方式完成包裹，优选材质为生物相容性硅胶。第一外封装层81厚度优选为30-100微米和第二外封装层82的厚度优选为100-1000微米。

下面参考图10对上述各层之间的相对位置关系进行说明。

如图10所示，将引入部分11的端部所在位置处定义为起始参考线X0，从起始参考线X0起，第一外封装层81起始于第一分界线X1，气相沉积层4终止于第二分界线X2，第二外封装层82终止于第三分界线X3，第一分界线X1、第二分界线X2、第三分界线X3与起始参考线X0之间的距离分别为L1、L2、L3，其中，L2＞L1；L3＞L2。

通过设置L2＞L1，在第一分界线X1和第二分界线X2之间的区域，先封装有第一外封装层81(例如硅胶层)，然后在沉积过程中，气相沉积层4(例如派瑞林层)也沉积到该区域，设置气相沉积层4与其下方的第一外封装层81为不同材质，便于将该区域的派瑞林层通过刀具剪切，并保留所需的气相沉积层4。

另外，如图10所示，通过设置L3＞L2，在封装过程中，先封装第一外封装层81(例如硅胶层)，再在气相沉积层4外部包覆有第二外封装层82(例如硅胶层)，在第二分界线X2和第三分界线X3之间的区域，由于设置第二外封装层82与其下方的第一外封装层81为相同材质，这样两个外封装层之间能够紧密结合，进一步提高了密封性。

进一步地，流体附着层3(例如硅油层)终止于第四分界线X4，第四分界线X4与起始参考线X0之间的距离为L4，其中L4与L2的关系满足：L2＞L4。也就是说，在X2和X4之间的区域内不附着绝缘粘性流体。如图11所示的示例，为考虑后续电路连接的需要，在浸泡时引入部分的上端(即横放时的右端)高于硅油液位，避免该部分浸泡硅油，从而在引入部分2的上端形成一条硅油附着与否的第四分界线X4，也就是说，图11中在第四分界线X4下方的引入部分11附着硅油形成流体附着层3，而在第四分界线X4的上方并未形成流体附着层3，因此，气相沉积层4在外部对流体附着层3形成了完整的密闭包覆，以便于固定流体附着层3的外形，方便后续工序的操作。

在一些可选示例中，引入部分11的位于第四分界线X4的上方的部分可设置电连接部，并进一步与外部导电壳体相连接(图未示出)。作为一种示意的方式，该外部导电壳体可以由金属材料制成并套设在封装后的引入部分11和电路芯片2的组件外侧，该结构可以适用于视网膜假体，简化了刺激回路。

当然，在本发明的一些具体实施例中，可以如图10所示，第一至第四分界线的位置关系满足：L3＞L2＞L1＞L4，从而密封性高、制造方便。

在本发明的进一步的实施例中，柔性电缆还包括夹持端14，夹持端14连接在刺激部分12的远离连接部分13的一端，夹持端14外包覆有第三外封装层(图未示出)。可选地，第三外封装层的材料也可以为生物相容性硅胶。当然，本发明也不限于此，第一外封装层81、第二外封装层82和第三外封装层的材料还可以采用聚酰亚胺、派瑞林、环氧胶等。

如图1所示，夹持端部14的宽度小于刺激部分12的宽度，这样可以便于镊子等工具夹取。为了进一步方便夹持，夹持端部14可以与刺激部分12呈角度设置，可选地为90°直角。

如图6和图7所示，在本发明的一些实施例中，植入装置100还包括封装在流体附着层3内部的线圈51和线圈支架52，线圈51与外部装置200的无线信号器(例如线圈)进行电磁感应以适于传递能量和/或数据，线圈51与引入部分11和电路芯片2电连接。线圈51由线圈支架52支撑。线圈51的数量可以为一个或多个。

在本发明的进一步的实施例中，线圈51的数量为两个，如图8所示，线圈51至少包括用于传递能量的第一线圈511和用于传递数据的第二线圈512。相应地，线圈支架52也至少包括第一线圈支架521和第二线圈支架522，第二线圈支架522位于第一线圈支架521的上方。如图8所示的示例中，第一线圈511的径向尺寸大于第二线圈512的径向尺寸，第一线圈511、引入部分11和电路芯片2均支撑在第一线圈支架521上，第二线圈512支撑在第二线圈支架522上。

可选地，第一线圈511和第二线圈512在不同频率下工作。在一些示例中，第一线圈511在100-200KHZ下工作，以降低能耗，减少线圈发热；而第二线圈512的工作频率则高于第一线圈511的工作频率，优选在10-20MHZ下工作，以便于保证数据的完整性和可靠性。

另外，由于线圈51和线圈支架52需要封装在流体附着层3内部，因此，在引入部分11上固定电路芯片2之后，在附着疏水绝缘的粘性流体之前，需将线圈支架52、引入部分11、线圈51之间通过粘接剂等方式固定，然后再进行封装。

根据本发明的一些实施例，如图2-图8所示，植入装置100还包括封装在流体附着层3内部的隔板层7，隔板层7设在引入部分11的与电路芯片2相反的一侧表面。该隔板层3需在引入部分11上固定电路芯片2之后进行固定。可选地，隔板层3的材料可以为石英玻璃、陶瓷或金属等对水蒸气低渗透的材料。在一些实施例中，隔板层7包括间隔设置的多块子隔板71，且多块子隔板71之间还可以形成预设角度，以便于将柔性电缆1的引入部分11弯折为不同形状，以符合植入时与人体组织形态的匹配。在一个可选的示例中，多个子隔板71可以被构造成共同将引入部分11形成大体拱形，进而与人体的眼球外表面匹配。

在一些实施例中，为便于将隔板层7贴设在引入部分11的表面上，优选一块隔板或多个子隔板上具有注胶孔72(如图9所示)。在引入部分11的相应表面上涂敷一层薄的绝缘胶，将一块隔板或多个子隔板对准后贴合，再通过注胶孔72将隔板层7与引入部分11之间的表面注满粘接剂，然后再进行加热固化。

通过设置隔板层7，不但可以起到支撑柔性电缆1及电路芯片2的作用，还可以防止腐蚀性体液渗透进入柔性电缆1及电路芯片2，以保证植入装置的寿命及工作可靠性。

根据本发明的一些实施例，植入装置100还包括分立元器件(图未示出)，分立元器件与引入部分11及电路芯片2电连接，且分立元器件与引入部分11和电路芯片2一起封装在流体附着层3内。这里的分立元器件可能包括电容器、电感器、电阻器、振荡器、滤波器、存储器等根据电路设计而可能设置的电子元器件。

在一些可选的示例中，可以在引入部分11的两个表面上依次点胶，以加热固化的方式依次粘贴各分立元器件。当然，本领域技术人员可以理解的是，如存在至少一个分立元器件，需先粘贴固定分立元器件，再固定隔板层7。

根据本发明第二方面实施例所述的一种植入装置100的封装方法，用于将柔性电缆1和电路芯片2封装，柔性电缆1包括引入部分11、刺激部分12和位于引入部分11和刺激部分12之间的连接部分13；封装方法包括以下步骤：

S10、将电路芯片2固定至引入部分11的一侧表面，并使电路芯片2与引入部分11之间电连接；

S20、将疏水粘性流体附着到前述步骤得到的包括电路芯片2和引入部分11的组件上，以得到封装在电路芯片2和引入部分11的外侧的流体附着层3；

S30、将前述步骤完成后的组件沉积气相材料，以得到气相沉积层4。

根据本发明实施例的植入装置的封装方法，通过在固定了电路芯片2后的引入部分11上封装有流体附着层3和气相沉积层4，流体附着层3的绝缘特性不影响柔性电缆1的引入部分11与电路芯片2之间的电连接，同时能显著避免腐蚀性体液渗透进入柔性电缆1及电路芯片2，以保证其寿命及工作可靠性；而气相沉积层4是以分子级尺寸沉积在封装了流体附着层3的组件的孔隙及表面上，进一步地保证了植入装置100的密封性。

步骤S20中所提到的流体附着层3可以采用疏水绝缘且具有粘性的流体。流体附着层3可以通过浸泡法、涂刷法、喷淋法、滴注法等方法将上述疏水绝缘且具有粘性的流体附着在电路芯片2和引入部分11的外侧。

在一些实施例中，步骤S20进一步包括：

S201、夹持连接部分13，将包括电路芯片2和引入部分11的组件浸泡在疏水粘性流体中，以得到流体附着层3。

当然，在本发明的另一些实施例中，步骤S20也可以不采用步骤S201得到流体附着层3，而是通过步骤S202得到，具体如下：

S202、用滴管和注液装置在电路芯片2和引入部分11的组件滴注涂覆疏水粘性流体，以得到流体附着层3。

在本发明的一个可选示例中，可以采用浸泡硅油的方法以成型该流体附着层3。浸泡时，可通过镊子或专用夹具夹持柔性电缆1的连接部分13。

根据本发明的一些实施例的封装方法还包括以下步骤：

S40、在连接部分13外部包覆第一外封装层81，在气相沉积层4外部包覆第二外封装层82。

通过在连接部分13外部包覆第一外封装层81，可以提高提高柔性电缆1的连接部分13的强度。另外，在气相沉积层4外部包覆第二外封装层82，可以进一步提高封装结构的密封性，避免腐蚀性体液的渗入。

如图10所示，从引入部分11的端部所在的起始参考线X0起向连接部分13的方向，第一外封装层81起始于第一分界线X1，气相沉积层4终止于第二分界线X2，第二外封装层82终止于第三分界线X3，第一分界线X1、第二分界线X2、第三分界线X3分别与起始参考线X0之间的距离分别为L1、L2、L3，其中，L2＞L1；L3＞L2。进一步地，流体附着层3(例如硅油层)终止于第四分界线X4，第四分界线X4与起始参考线X0之间的距离为L4，其中L4与L2的关系满足：L2＞L4。

当然，在本发明的一些具体实施例中，可以如图10所示，第一至第四分界线的位置关系满足：L3＞L2＞L1＞L4，从而密封性高、制造方便。

在本发明的进一步的实施例中，柔性电缆1还包括夹持端14，夹持端14连接在刺激部分12的远离连接部分13的一端；封装方法还包括步骤S60：在夹持端14外包覆第三外封装层。

根据本发明的一些实施例，如图6和图7所示，在步骤S10和S20之间进一步包括步骤S11：提供线圈支架52和适于传递能量和/或数据的线圈51，将线圈51支撑在线圈支架52上，线圈51与引入部分11和电路芯片2电连接。可选地。线圈51的数量可以为一个或多个。

根据本发明的一些实施例，如图2-图8所示，在步骤S10和S20之间进一步包括：

步骤S13、在引入部分11上连接分立元器件；和/或

步骤S15、将引入部分11的与电路芯片2相反的一侧表面设置隔板层7，隔板层7由低水蒸汽渗透率的材料制成。

在一些可选示例中，步骤S13中，可以在引入部分11的两个表面上分别点胶，以加热固化的方式依次粘贴各分立元器件。步骤S15中，具体先在引入部分11的相应表面上涂敷一层薄的绝缘胶，将一块隔板或多个子隔板对准后贴合，再通过注胶孔72将隔板层与引入部分11之间的表面注满粘接剂，然后再进行加热固化。

根据本发明实施例的植入装置的封装方法，工艺简单，制作成型的植入装置的强度高，密封效果好。

如图13所示，根据本发明第三方面实施例的一种脑皮层刺激视觉假体，包括：根据本发明上述实施例中描述的植入装置100和外部装置200，植入装置100用于植入脑部且刺激部分12用于对视觉皮层进行刺激。

外部装置200包括摄像单元210、视频处理单元220和无线信号器230，摄像单元210与视频处理单元220电连接，视频处理单元220和无线信号器230电连接，无线信号器230与植入装置电连接，例如通过线圈与植入装置100中的线圈进行数据和能量的无线传输。

具体而言，摄像单元210可以为摄像头，摄像单元210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220可以佩戴在患者的其它位置，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210与视频处理单元220电连接，例如，摄像单元210和视频处理单元220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220，视频处理单元220将视频信号转化成电脉冲数据信号。该视频处理单元220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无线信号器230将数据或能量传送给植入装置100的线圈51。

视频处理单元220和无线信号器230电连接，可选地，无线信号器230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。无线信号器230从眼镜上向脑后部延伸，并与植入装置内部的线圈电连接。

下面结合图14-15描述根据本发明实施例的植入装置100植入在脑皮层1000内的过程。

医生先去除一部分颅骨，使其形成镂空部分，该镂空部分足以提供足够的供刺激部分12通过的空间。医生通过工具(例如镊子，图未示出)夹持住柔性电缆1的夹持端14，将电极阵列植入脑皮层1000表面，并将封装了电路芯片2及引入部分11的封装结构植入颅骨的镂空部分，或者颅骨上、头皮下方。一般来说，具有刺激电极阵列的刺激部分12可以植入脑部视觉皮层的V1区，也可以部分覆盖V2或V3区。手术完成后，柔性电缆周围的颅骨可以愈合。

值得注意的是，这里提到的脑部视觉皮层的V1、V2、V3区为脑部视觉领域内常见的区域划分，在此不做详细解释。柔性电缆1的刺激部分可以借助模具和真空高温塑形的方法将其加工成与视觉皮层区域的沟壑及褶皱曲率或凹凸表面相同的形状，以便于实现更好的刺激效果。

下面结合图16描述根据本发明实施例的植入装置100植入在眼球2000内(即作为视网膜植入体)的过程。

医生通过工具(例如镊子，图未示出)夹持住柔性电缆1的夹持端14，然后将电极阵列贴靠在视网膜表面。持钉器(图未示出)持有一枚固定件3000(例如微钉)，并将其送入眼球2000内部，使固定件3000依次穿过刺激部分12上的安装孔(图未示出)、视网膜、脉络膜及巩膜，从而将刺激部分12固定在视网膜的表面。

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)

1.一种植入装置，其特征在于，包括：

柔性电缆，所述柔性电缆包括引入部分、刺激部分和连接在所述引入部分和所述刺激部分之间的连接部分；

电路芯片，所述电路芯片固定至所述引入部分的一侧表面，且所述电路芯片与所述引入部分之间电连接；

流体附着层，所述流体附着层粘附在所述电路芯片和引入部分的外侧，所述流体附着层采用硅油或其衍生物；和

气相沉积层，所述气相沉积层直接沉积于所述流体附着层外侧，所述气相沉积层为聚对二甲苯保护层；

其中，所述连接部分外部包覆有第一外封装层，从所述引入部分的端部所在的起始参考线起，所述第一外封装层起始于第一分界线，所述气相沉积层终止于第二分界线，所述第一分界线、所述第二分界线与所述起始参考线之间的距离分别为L1、L2，其中，L2＞L1。

2.根据权利要求1所述的植入装置，其特征在于，还包括封装在流体附着层内部的线圈及线圈支架，其中：

所述线圈适于传递能量和/或数据，所述线圈与所述引入部分和所述电路芯片电连接；所述线圈支架支撑所述线圈。

3.根据权利要求1所述的植入装置，其特征在于，还包括：

分立元器件，所述分立元器件与所述引入部分和所述电路芯片电连接，且所述分立元器件与所述引入部分和所述电路芯片一起封装在所述流体附着层内；和/或

隔板层，所述隔板层设在所述引入部分的与所述电路芯片相反的一侧表面，且被所述流体附着层封装在内。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的植入装置，其特征在于，所述气相沉积层外部包覆有第二外封装层；

从所述引入部分的端部所在的起始参考线起，所述第二外封装层终止于第三分界线，所述第三分界线与所述起始参考线之间的距离为L3，其中L3＞L2。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的植入装置，其特征在于，从所述引入部分的端部所在的起始参考线起，所述流体附着层终止于第四分界线，所述第四分界线分别与所述起始参考线之间的距离为L4，其中L2与L4的关系满足：L2＞L4。

6.一种脑皮层刺激视觉假体，其特征在于，包括：

根据权利要求1-5中任一项所述的植入装置，所述植入装置用于植入脑部且所述刺激部分用于对视觉皮层进行刺激；

外部装置，所述外部装置包括：摄像单元、视频处理单元和无线信号器，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无线信号器电连接，所述无线信号器与所述植入装置电连接。

7.一种植入装置的封装方法，用于将柔性电缆和电路芯片封装，所述柔性电缆包括引入部分、刺激部分和位于所述引入部分和所述刺激部分之间的连接部分；其特征在于，所述封装方法包括以下步骤：

S10、将所述电路芯片固定至所述引入部分的一侧表面，并使所述电路芯片与所述引入部分之间电连接；

S20、将疏水粘性流体附着到前述步骤得到的包括所述电路芯片和所述引入部分的组件上，以得到封装在所述电路芯片和引入部分的外侧的流体附着层，所述疏水粘性流体采用硅油或其衍生物；

S30、将前述步骤完成后的组件直接沉积气相材料，以在流体附着层外侧得到气相沉积层，所述气相材料为聚对二甲苯；

S40、在所述连接部分外部包覆第一外封装层，所述引入部分的端部所在的起始参考线起向所述连接部分方向，所述第一外封装层起始于第一分界线，所述气相沉积层终止于第二分界线，所述第一分界线、所述第二分界线分别与所述起始参考线之间的距离分别为L1、L2，其中L2＞L1。

8.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，在步骤S10和S20之间进一步包括：

S11、提供线圈支架和适于传递能量和/或数据的线圈，将所述线圈支撑在所述线圈支架上，并将所述线圈与所述引入部分和所述电路芯片电连接。

9.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，在步骤S10和S20之间进一步包括：

S13、在所述引入部分上连接分立元器件；和/或

S15、将所述引入部分的与所述电路芯片相反的一侧表面设置隔板层，所述隔板层由低水蒸汽渗透率的材料制成。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的封装方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S40、在所述气相沉积层外部包覆第二外封装层；

其中，从所述引入部分的端部所在的起始参考线起向所述连接部分方向，所述第二外封装层终止于第三分界线，所述流体附着层终止于第四分界线；

所述第三分界线、所述第四分界线分别与所述起始参考线之间的距离分别为L3、L4，其中，L3＞L2；L2＞L4。

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