DE102004032004A1 - Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung - Google Patents

Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung Download PDF

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DE102004032004A1
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Yasuo Obu Terasawa
Hiroyuki Tashiro
Kenzo Shodo
Jun Ohta
Takashi Tokuda
Keiichiro Ikoma Kagawa
Akihiro Uehara
Toru Nagoya Yagi
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Nidek Co Ltd
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    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
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    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
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Abstract

Eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung zum Wiederherstellen des Sehvermögens eines Patienten enthält eine Mehrzahl von Substraten (21), die auf oder unter einer Retina (Er) eines Patientenauges (E) angeordnet werden; eine Mehrzahl von Elektroden (23), die auf jedem Substrat (21) angebracht werden zum Anlegen eines elektrischen Stimulationspulssignals an Zellen, die die Retina (Er) darstellen; und eine Verbindungseinheit, die Flexibilität aufweist und die Substrate (21) verbindet.

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine visuelle Wiederherstellungsvorrichtung und insbesondere auf eine visuelle Wiederherstellungsvorrichtung zum Bewirken der Wiederherstellung des Sehvermögens eines Patienten.
  • In vergangenen Jahren sind Forschungen über eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung durchgeführt, die eine Elektrode oder ähnliches benutzt, die in eine Auge zum Bewirken der Wiederherstellung des Sehvermögens durch elektrisches Stimulieren von Zellen, die die Retina darstellen, gesetzt (implantiert) wird. Als solch eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung ist zum Beispiel eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die zum Umwandeln eines außerhalb des Körpers photografierten visuellen Bildes in ein optisches Signal oder ein elektromagnetisches Signal ausgelegt ist, die zum Übertragen des umgewandelten Signales in das Auge ausgelegt ist und die zum Ausgeben eines elektrischen Stimulationspulssignales (stimulierender elektrischer Strom) durch eine Mehrzahl von Elektroden ausgelegt ist, die auf einem Substrat angebracht (vorgesehen) sind, das in dem Auge angeordnet ist, zum Stimulieren der Zellen, die die Retina darstellen, zum Bewirken der visuellen Wiederherstellung (siehe US-Patent 5 935 155). Zum Vor sehen eines weiteren visuellen Feldes/Gesichtsfeldes muss die elektrische Stimulation an die Retina in einem so weiten Gebiet wie möglich angewendet werden.
  • Zum Anwenden der elektrischen Stimulation an die Retina in einem großen Gebiet durch die Elektroden ist es notwendig, ein großes Substrat vorzusehen, um daran die Elektroden anzubringen. Wenn jedoch das Substrat eine größere Fläche erhält, muss das Substrat stärker entlang einer gekrümmten Oberfläche der Retina gebogen werden, damit die Elektroden in engem Kontakt mit der Retina kommen. Dieses wird schwierig.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die obigen Umstände gemacht und soll die obigen Probleme überwinden. Insbesondere soll eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung vorgesehen werden, die elektrische Stimulation an eine Retina in einem großen Gebiet anlegen kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 1.
  • Es ist eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung vorgesehen zum Wiederherstellen des Sehvermögens eines Patienten mit einer Mehrzahl von Substraten. Sie sind auf oder unter einer Retina eines Patientenauges angeordnet. Eine Mehrzahl von Elektroden ist auf jedem Substrat angebracht zum Anlegen eines elektrischen Stimulationspulssignales an die Zellen, die die Retina darstellen. Eine Verbindungseinheit weist Flexibilität auf und verbindet die Substrate.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 8.
  • Die visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung zum Wiederherstellen des Sehvermögens eines Patienten weist ein Substrat auf, das auf oder unter einer Retina eines Patientenauges angeordnet ist. Das Substrat ist aus einer Kombination einer Mehrzahl von langen, schmalen Substraten aufgebaut. Eine Mehrzahl von Elektroden ist auf dem Substrat angebracht zum Anlegen eines elektrischen Stimulationspulssignales an die Zellen, die die Retina darstellen.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
  • 1 eine schematische Strukturansicht einer visuellen Wiederherstellungshilfsvorrichtung in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Strukturansicht einer internen Vorrichtung;
  • 3 ein Blockschaltbild, das ein Steuersystem der visuellen Wiederherstellungshilfsvorrichtung zeigt;
  • 4 eine Ansicht, die ein Beispiel von elektrischen Verbindungen zwischen Elektroden und einer internen Einheit zeigt;
  • 5 eine Ansicht, die ein Beispiel der internen Vorrichtung zeigt, die auf eine Retina gesetzt ist; und
  • 6 eine schematische Strukturansicht eines Modifikationsbeispieles der internen Vorrichtung.
  • Eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung ausführt, wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben. 1 ist eine schematische strukturelle Ansicht einer visuellen Wiederherstellungshilfsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine schematische strukturelle Ansicht einschließlich einer teilweise vergrößerten Ansicht einer internen Vorrichtung. 3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Steuersystemes in der visuellen Wiederherstellungshilfsvorrichtung.
  • Die visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung 1 enthält eine externe (außerhalb des Körpers) Vorrichtung 10, die die Außenwelt photografiert oder umgebende Bilder einfängt, und eine interne (in dem Körper) Vorrichtung 20, die elektrische Stimulation an Zellen anlegt, die eine Retina darstellen, zum Induzieren der Wiederherstellung des Sehvermögens. Die externe Vorrichtung 10 enthält ein Visier 11, das ein Patient trägt, eine Photografiereinheit 12 wie eine CCD-Kamera, die auf dem Visier 11 angebracht ist, eine externe Einheit 13 und eine Übertragungseinheit 14 mit einer Spule. Das Visier 11 ist wie ein Brillenglas geformt, das der Patient vor seinem Auge E trägt. Die Photografiereinheit 12 ist vor dem Visier 11 angebracht und photografiert ein Objekt, das von dem Patienten zu erkennen ist.
  • Die externe Einheit enthält eine Pulssignalwandlereinheit 13a zum Wandeln von photografischen Daten (Videodaten), die von der Photografiereinheit 12 übertragen sind, in Daten (Information) für elektrische Stimulationspulssignale, und eine Leistungseinheit 13b zum Liefern elektrischer Leistung an die visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung 1 (das heißt die externe Vorrichtung 10 und die interne Vorrichtung 20). Die Übertragungseinheit 14 enthält einen ringförmigen Magnetkern 14a und eine Primärspule 14b, die um den Magnetkern 14a gewickelt ist. Der Magnetkern 14a ist aus einem Material herge stellt, das allgemein für eine magnetische Substanz benutz wird, wie Ferrit. Die Primärspule 14b ist aus einem Material hergestellt, das allgemein für einen Spulendraht benutzt wird, wie Kupfer, Gold oder Platin. Die Übertragungseinheit 14 wird zum Übertragen der gewandelten Daten für elektrische Stimulationspulssignale durch die Wandlereinheit 13a und die elektrische Leistung zum Treiben der internen Vorrichtung 20 in der Form von elektromagnetischen Wellen an die interne Vorrichtung 20 durch drahtlose Kommunikation benutzt.
  • Die interne Vorrichtung 20 enthält eine Mehrzahl von Substraten 21 (21a–21h), wobei auf jedem von ihnen viele Elektroden 23 angebracht sind (in Feldform) zum Anlegen der elektrischen Stimulationspulssignale an die Zellen, die die Retina/Netzhaut Er des Auges E aufbauen. Die interne Vorrichtung 20 enthält eine Empfangseinheit 22 mit einer Spule zum Empfangen der elektromagnetischen Wellen von der externen Vorrichtung 10. Die interne Vorrichtung 20 enthält eine Verbindungseinheit 25, die mit den Substraten 21 verbunden ist und jedes Substrat 21 mit der Empfangseinheit 22 verbindet. Die Empfangseinheit 22 enthält einen ringförmigen Magnetkern 22a und eine Sekundärspule 22b, die um den Magnetkern 22a gewickelt ist. Der Magnetkern 22a ist aus einem Material hergestellt, das allgemein für Magnetsubstanzen benutzt wird, wie Ferrit. Die Sekundärspule 22b ist aus einem Material herstellt, das allgemein für Spulendraht benutzt wird, wie Kupfer, Gold oder Platin.
  • Die Empfangseinheit 22 ist auf einer Basis 27 mit Öffnungen 27a angebracht, die in einem Umfangsabschnitt in umfangsmäßig beabstandeten Punkten gebildet sind, an denen die Öffnungen 27a keinen dynamischen Schaden einer Iris des Auges E verursachen, wenn die Basis 27 auf die Rückseite der Iris gesetzt wird. Jede Öffnung 27a wird benutzt zum Nähen der Basis 27 auf die Iris, wodurch die interne Vorrichtung 20 in dem Auge E fest angebracht wird.
  • Das Substrat 21 ist aus einem Substratmaterial wie Silizium, Glas usw. hergestellt, das mit einem Material mit guter Bioverträglichkeit wie Polyimid beschichtet ist. Es sei anzumerken, dass das gesamte Substrat 21 aus nur einem Material mit einer guten Biokompatibilität hergestellt sein kann, wie Polyimid. Das Substrat 21 ist aus einer kreisförmigen Platte mit einem Durchmesser von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 5,0 mm. Auf der unteren Oberfläche des Substrates 21 (d.h. auf der Rückseite des Zeichnungsplattes von 2) ist eine Mehrzahl von Elektroden 23 in vorbestimmten Abständen angebracht. Die Elektroden 23 in der vorliegenden Ausführungsform sind in gleichmäßigen Abständen angeordnet, die Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel können die Elektroden 23 eines jeden Substrates 21 an vorbestimmten Intervallen gemäß einer Position einer Anordnung einer jeden Elektrode 23 auf der Retina Er, gemäß einer Form des Substrates 21 und anderer Bedingungen angeordnet sein, so dass die Elektroden 23 in einem Teil eng beabstandet sind und in einem anderen Teil auf dem Substrat 21 dünn vorhanden sind.
  • Jede Elektrode 23 weist einen Durchmesser von ungefähr 50 μm bis ungefähr 500 μm auf. Die Mehrzahl von Elektroden 23 ist auf dem Substrat 21 angebracht, wodurch ein Multipunktelektrodenfeld gebildet wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind fünfundvierzig Elektroden 23 auf einem Substrat 21 angebracht, aber die Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Anstelle des Multipunktelektrodenfeldes kann ein anderer Aufbau gewählt werden, dass eine einzelne Elektrode 23 auf einem einzelnen Substrat 21 angebracht ist.
  • Jede Elektrode 23 ist mit einem unabhängigen elektrischen Draht (ein Leitungsdraht) 26 verbunden. Wie in 4 gezeigt ist, verbindet jeder elektrische Draht 26 eine zugehörige Elektrode 23 und die interne Einheit 24, die aus einem Demultiplexer gebildet ist, der auf der oberen Oberfläche des Substrates 21 (d.h. auf der Vorderseite des Zeichnungsblattes von 4) angebracht (vorgesehen) ist. In 4 sind zur Ver einfachung der Erläuterung einige elektrische Drähte offensichtlich benutzt, um mehr als eine Elektrode 23 mit der internen Einheit 24 zu verbinden. Die interne Einheit 24 ist auch mit der Empfangseinheit 22 durch einen elektrischen Draht 25a verbunden, der in der Verbindungseinheit 25 vorhanden ist. Die interne Einheit 24 enthält eine Wandlerschaltung zum Wandeln der Daten für elektrische Stimulationspulssignale, die über die Empfangseinheit 22 zu den elektrischen Stimulationspulssignalen übertragen sind, und ein Steuerteil, das die Ausgabe der elektrischen Stimulationspulssignale durch die Elektroden 23 steuert.
  • Wenn die Elektroden 23 individuell mit der internen Einheit 24 verbunden sind, wie oben ausgeführt wurde, kann das Verdrahten in einem begrenzten Gebiet schwierig werden in Abhängigkeit der Zahl der Elektroden. In diesem Fall wird, wie in 4 gezeigt ist, der elektrische Draht 26 bevorzugt in einer Multiverdrahtungsschicht vorgesehen, wodurch ermöglicht wird, dass die Elektroden 23 individuell mit der internen Einheit 24 verbunden werden. Das Substrat 21 der Multiverdrahtungsschicht kann durch alternative Anordnung von Verdrahtungsschichten und Isolierschichten gebildet werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Basis 27, auf der die Empfangseinheit 22 angebracht ist, mit acht Substraten 21a bis 21h in der Reihenfolge (in Reihenschaltung) durch die Verbindungseinheit 25 verbunden. Die Empfangseinheit 22 ist somit elektrisch mit acht internen Einheiten 24 durch den elektrischen Draht 25a verbunden. Die Verbindungseinheit 25 ist aus einem flexiblen Material wie Harz hergestellt und mit jedem Substrat 21 über einen Klebstoff oder durch Schweißen gebondet/verbunden. Die so verbundenen Substrate 21a bis 21h können frei an entsprechenden zugehörigen Abschnitten der Verbindungseinheit 25 gebogen werden. Während die elektrische Verbindung zu jedem Substrat 21 (jeder internen Einheit 24) sichergestellt wird, kann folglich die Positionsbeziehung zwi schen den Substraten 21 frei geändert werden, wie sie auf die Retina Er gesetzt werden.
  • Die interne Vorrichtung 20 ist insgesamt mit einem Isoliermaterial mit einer guten Biokompatibilität wie Polyimid beschichtet zum Verhindern der Infiltration von Körperflüssigkeit und ähnlichem in die interne Vorrichtung 20. Die Elektroden 23 liegen offen an der Beschichtungsoberfläche zum direkten Berühren der Retina Er. Die Elektroden 23 werden in einen offen liegenden Zustand von der beschichteten Oberfläche durch die folgenden Schritte gebildet: (1) Herstellen einer jeden Elektrode 23 durch die Benutzung eines Elektrodenmateriales wie Gold, Platin oder ähnliches an einer vorbestimmten Position entsprechend dem Ende des elektrischen Drahtes 26; (2) Verbinden der Substrate 21 durch die Verbindungseinheit 25, elektrisch Verbinden der internen Vorrichtungen 24 durch den elektrischen Draht 25a und Beschichten eines jeden Substrates 21 und der Verbindungseinheit 25 mit einem Isoliermaterial mit einer guten Biokompatibilität; und (3) Entfernen der Beschichtung einer jeden Elektrode 23 durch Laserbestrahlung oder andere Techniken zum Freilegen einer jeden Elektrode 23. Auf die obige Weise können die offen liegenden Elektroden 23 erzeugt werden.
  • Zum Setzen der Substrate 21 in das Auge E werden zum Beispiel die Substrate 21 auf der Netzhaut Er mit einem nietenförmigen Nagel (nicht gezeigt), einem guten biokompatiblen Klebstoff oder ähnliches befestigt. Zum Beispiel werden, wie in 5 gezeigt ist, die Substrate 21a bis 21h auf der Retina Er um das Macula (lutea) Gebiet (oder die Fovea (centralis)) des Auges E angeordnet.
  • Obwohl die unabhängigen Substrates 21 in der vorliegenden Ausführungsform in Reihe durch die Verbindungseinheit 25 geschaltet sind, können die folgenden Alternativen angenommen werden. Zum Beispiel können die Mehrzahl von Substrate 21, von denen jedes die kreisförmige Plattenform aufweist, wie oben be schrieben wurde, und die Verbindungseinheit 25 einstückig gebildet werden. Eine andere Alternative ist es, dass eine Mehrzahl von Substraten 21 radial mit einem Substrat 21 verbunden wird, anstelle dass die Substrate 21 in Reihe geschaltet sind. Weiter kann eine indifferente Elektrode in der internen Vorrichtung 20 zum effektiven Ausgeben des elektrischen Stimulationspulssignales durch jede Elektrode 23 vorgesehen sein.
  • Die folgende Erläuterung wird über die Ausgabesteuerung der elektrischen Stimulationspulssignale zur visuellen Wiederherstellung in der visuellen Wiederherstellungshilfsvorrichtung 1 gegeben, die wie oben aufgebaut ist. Die externe Vorrichtung 10 und die interne Vorrichtung 20 sind entsprechend an der Außenseite und der Innenseite des Auges E angebracht, wie in 1 und 5 gezeigt ist.
  • Die photografischen Daten über ein Objekt, das von der Photografieeinheit photografiert ist, werden durch die Signalwandlereinheit 13a in Daten für elektrische Stimulationspulssignale innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes gewandelt. Die gewandelten Daten werden dann in der Form von elektromagnetischen Wellen durch die Übertragungseinheit 14 zu der internen Vorrichtung 20 übertragen. Die Daten für elektrische Stimulationspulssignale enthalten die Bezeichnungsinformation über die Substrate 21 (21a bis 21h) und die Bezeichnungsinformation über die Elektroden 23, die die elektrischen Stimulationspulssignale ausgeben sollen, die Stimulationsbedingungen die Frequenz der elektrischen Stimulationspulssignale, die durch die Elektroden ausgegeben werden sollen, eine Amplitude (nämlich Intensität oder elektrische Stimulationsströme) und eine Stimulationszeitlänge. Simultan wandelt die Signalwandlereinheit 13a die elektrische Leistung, die von der Leistungseinheit 13b geliefert wird, in ein elektrisches Leistungssignal eines Frequenzbandes unterschiedlich von dem Frequenzband der Daten für die elektrischen Stimulationspulssignale und überträgt sie in der Form von elektromagnetischen Wellen zu der internen Vorrichtung 20.
  • In der internen Vorrichtung 20 empfängt die Empfangseinheit 22 Daten für elektrische Stimulationspulssignale und Daten für elektrische Leistung, die von der externen Vorrichtung 10 übertragen sind, und überträgt dieselben Signale zu jeder der internen Einheiten 24, die auf den Substraten 21 angebracht sind, durch den elektrischen Draht 25a der Verbindungseinheit 25. Jede interne Einheit 25 extrahiert ein Signal des Frequenzbandes, das für die Daten für die elektrischen Stimulationspulssignale benutzt wird, aus den empfangenen Signalen. Ein Signal eines anderen Frequenzbandes wird als die elektrische Leistung zum Treiben der internen Vorrichtung 20 geliefert.
  • Die Daten für die elektrischen Stimulationspulssignale enthalten die Bezeichnungsinformation über die Substrate 21 und die Bezeichnungsinformation über die Elektroden 23. Wenn die Daten für die elektrischen Stimulationspulssignale, die von der internen Einheit 24 extrahiert sind, die Substratbezeichnungsinformation enthält, die das zugehörige Substrat 21 bezeichnet, gibt die interne Einheit 24 in diesem Substrat 21 die elektrischen Stimulationspulssignale durch die Elektroden 23 aus, die in der Elektrodenbezeichnungsinformation bezeichnet sind, auf der Grundlage der Daten für die elektrischen Stimulationspulssignale. wenn die Daten für die elektrischen Stimulationspulssignale, die von der internen Einheit 24 extrahiert sind, nicht die Substratbezeichnungsinformation enthalten, die das zugehörige Substrat 21 bezeichnet, gibt die interne Einheit 24 nicht die elektrische Stimulationspulssignale für irgendeine Elektrode 23 aus.
  • Da die visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform die Mehrzahl von Substraten 21 benutzt, ist es notwendig, genau die Information über die Position eines jeden Substrates 21 zu erfassen, die auf der Retina Er angeordnet sind. Die Position eines jeden Substrates 21 wird folgt geprüft: ein elektrisches Stimulationspulssignal wird durch eine oder eine Mehrzahl von Elektroden 23 in einem speziellen Substrat 21 ausgeben, ein Bediener erfasst, welche Sehfähigkeit der Patient als Reaktion auf die Ausgabe des elektrischen Stimulationspulssignals erzielt, und der Bediener koppelt die erhaltene visuelle Information als Korrekturinformation zu der Signalwandlereinheit 13a zurück. Dieser Vorgang wird in Bezug auf alle Substrate 21 und Elektroden 23 wiederholt, die auf der Retina Er angeordnet sind. Somit kann die Korrekturinformation erzielt werden, die zum Wandeln der photografischen Daten in Daten für elektrische Stimulationspulssignale zu benutzen ist.
  • Auf die obige Weise wird die Mehrzahl von kleinen Substraten auf der Retina in einem großen Gebiet angeordnet, so dass die elektrische Stimulation auf die Retina in einem großen Gebiet ausgeübt werden kann mit dem Resultat, dass der Patient das Sehvermögen eines weiteren visuellen Feldes und einer hohen Auflösung erhalten kann. Weiterhin im Vergleich mit der Benutzung eines einzelnen großen Substrates, durch das elektrische Stimulation auf die Retina in einem großen Gebiet ausgeübt wird, kann jede Elektrode in der vorliegenden Ausführungsform in engerem Kontakt mit der Retina gesetzt werden, wodurch effektiver die elektrische Stimulation auf die Retina ausgeübt wird. Das Einführen der internen Vorrichtung 20 in das Auge ist ebenfalls einfach. Die Zahl der Elektroden, die auf einem Substrat angebracht sind, kann klein sein, so dass genug Raum für die Verdrahtung zu jeder Elektrode vorgesehen werden kann. Zusätzlich widersteht solch ein kleineres Substrat dem Bruch.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden acht Substrate 21 auf die Retina Er gesetzt, aber die Erfindung ist darauf nicht begrenzt. Mehr Substrate 21 können spiralförmig auf der Retina Er zum Anlegen von elektrischer Stimulation in einem größeren Gebiet angeordnet werden.
  • Ein modifiziertes Beispiel der internen Vorrichtung wird unten erläutert. 6 ist eine schematische Aufbauansicht einer internen Vorrichtung 200.
  • Ein Substrat 30, das einen Teil der internen Vorrichtung 200 darstellt, enthält ein erstes Substrat 30a, auf der eine interne Einheit 24 angebracht ist, und eine Mehrzahl von zweiten Substraten 30b einer langen schmalen Streifenform, auf der eine Mehrzahl von Elektroden 23 angeordnet sind (in Feldform). Ein Ende eines jeden zweiten Substrates ist an dem ersten Substrat 30a befestigt, während das andere Ende so frei ist, dass es sich entlang der Retina Er biegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Substrate 30b so angeordnet, dass sie sich radial von dem Substrat 30a in vorbestimmten Umfangsabständen erstrecken, nämlich als ein radiales Muster.
  • Auf der Rückseite eines jeden zweiten Substrates 30b (d.h. auf der Rückseite des Zeichnungsblattes von 6) ist eine Mehrzahl von Elektroden 23 angebracht, von denen jede mit einem elektrischen Draht 26 verbunden ist, der sich von der internen Einheit 24 erstreckt, die auf der Vorderseite des ersten Substrates 30a angebracht ist. Der elektrische Draht 26 ist als eine Mehrverdrahtungsschicht wie der elektrische Draht 26 in dem zuvor erwähnten Beispiel aufgebaut. Das erste Substrat 30a ist mit der Verbindungseinheit 25 verbunden, deren Ende mit der Empfangseinheit 22 (der Basis 27) verbunden ist. Das Substrat 30 kann erzeugt werden durch Schneiden langer schmaler Streifen aus einer flachen Platte, die aus dem zuvor erwähnten Substratmaterial hergestellt ist. Weiter können das erste Substrat 30a und die zweiten Substrate 30b auf eine Weise erzeugt werden, dass das erste und das zweite Substrat 30a und 30b getrennt gegossen werden oder indem sie auf der gleichen flachen Platte geschnitten werden und dann miteinander verbunden werden.
  • Wenn das Substrat 30 auf die Retina Er gesetzt wird, kann jedes Substrat 30b, das in der Form eines langen schmalen Streifens gebildet ist, leicht entlang der gekrümmten Oberfläche der Retina Er gebogen werden. Folglich kann jede Elektrode 23 in engem Kontakt mit der Retina Er in einem großen Gebiet an geordnet werden, wodurch die elektrische Stimulation der Retina Er in einem großen Gebiet durchgeführt werden kann. Bei diesem Beispiel ist das Substrat 30 aus einer Kombination der zweiten Substrate 30b, die in dem radialen Muster um das erste Substrat 30a angeordnet sind, aufgebaut, aber die Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel können ein Keilmuster, ein Netzmuster oder andere Muster angewandt werden.
  • Obwohl die Substrate 21 und 30 in der obigen Ausführungsform auf der Retina Er gesetzt sind, kann die vorliegende Erfindung auf eine visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung angewendet werden, bei der die Substrate 21 und 30 unter der Retina Er angeordnet sind (zwischen der Retina und der Aderhaut (Choroidea)).
  • Bei der obigen Ausführungsform werden die Daten für die elektrischen Stimulationspulssignale auf der Grundlage der photografischen Daten erzeugt, die von der außerhalb des Körpers vorgesehen Photografiereinheit 12 übertragen sind, und sie werden dann zusammen mit der elektrischen Leistung zu der internen Vorrichtung 20 übertragen. Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf die wie oben aufgebaute Vorrichtung angewendet werden sondern auch auf eine andere visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung eines Photografiertypes innerhalb des Körpers, die aus einem Photodiodenfeld aufgebaut ist, in der eine Lichtintensitätsnachweiseinheit (ein lichtempfangendes Element), das aus einer Photodiode gebildet ist, und eine Pulssignalerzeugerschaltung auf einem Substrat gebildet sind, und eine Elektrode entsprechend mit einem Lichtempfangselement vorgesehen ist.
  • Die visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung des Photografiertypes innerhalb des Körpers, zum Beispiel das zuvor erwähnte Photodiodenfeld, wird als eine Einheit benutzt, und zwei oder mehr Photodiodenfelder werden verbunden. Es sei angemerkt, dass diese visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung des Photografiertypes in dem Körper derart aufgebaut ist, dass das elektrische Stimulationssignal durch die Pulssignalerzeugerschaltung auf der Grundlage der Lichtintensität geändert wird, die von dem Lichtempfangselement nachgewiesen wird, so dass ein auf die Retina zu projizierendes Bild in das elektrische Stimulationspulssignal gewandelt wird.
  • Weiter braucht die visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung des Photografiertypes in dem Körper nicht die außerhalb des Körpers gesetzte Photografiereinheit, die oben erwähnt wurde. Folglich können die oben erwähnte Übertragungseinheit 14 und die Empfangseinheit 22 zum Übertragen der Leistungslieferung und der Steuerkorrekturinformation benutzt werden. Ein Leistungslieferteil kann in einem Substrat so vorgesehen sein, dass die oben erwähnten Übertragungseinheit 14 und Empfangseinheit 22 nur zum Liefern der Daten für die elektrische Stimulationspulssignale benutzt werden.

Claims (12)

  1. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung (1) zum Wiederherstellen des Sehvermögens eines Patienten, mit: einer Mehrzahl von Substraten (21), die auf oder unter der Retina (Er) eines Patientenauges (E) angeordnet sind; einer Mehrzahl von Elektroden (23), die auf jedem Substrat (21) angebracht sind, zum Anlegen eines elektrischen Stimulationspulssignales an Zellen, die die Retina (Er) darstellen; und einer Verbindungseinheit (25), die Flexibilität aufweist und die Substrate (21) verbindet.
  2. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter mit einer Steuereinheit (24), die auf jedem Substrat (21) vorgesehen ist und mit jeder Elektrode (23) verbunden ist, die auf dem zugehörigen Substrat (21) angebracht ist, wobei die Steuereinheit (24) die Ausgabe des elektrischen Stimulationspulssignales durch jede Elektrode (22) steuert.
  3. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 2, weiter mit einem elektrischen Draht (25a), der in der Verbindungseinheit (25) vorgesehen ist und elektrisch mit der Steuereinheit (24) verbunden ist.
  4. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, weiter mit einem elektrischen Draht (26), der elektrisch die Steuereinheit (24) und jede Elektrode (23) in jedem Substrat (21) verbindet, wobei der elektrische Draht (26) in einer Mehrschichtverdrahtung vorgesehen ist.
  5. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, weiter mit einer Kommunikationseinheit (14, 22), die Daten für das elektrische Stimulationspulssignal zu der Steuereinheit (24) überträgt, wobei die Daten Informationen enthalten, die ein Substrat (21) und eine Elektrode (23) bezeichnen, und worin die Steuereinheit (24) die Ausgabe des elektrischen Stimulationspulssignals durch das bezeichnete Substrat (21) und Elektrode (23) steuert.
  6. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der jedes Substrat (21) einer kreisförmigen Plattenform mit einem Durchmesser von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 5,0 mm ist.
  7. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Verbindungseinheit (25) die Substrate (21) in Reihe schaltet.
  8. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung (1) zum Wiederherstellen des Sehvermögens eines Patienten, mit: einem Substrat (30), das auf oder unter einer Retina (Er) eines Patientenauges (E) angeordnet ist, wobei das Substrat (30) aus einer Kombination einer Mehrzahl von langen schmalen Substraten (30b) aufgebaut ist; und einer Mehrzahl von Elektroden (23), die auf dem Substrat (30) zum Anlegen eines elektrischen Stimulationspulssignales an Zellen angebracht sind, die die Retina (Er) darstellen.
  9. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 8, weiter mit einer Steuereinheit (24), die auf dem Substrat (30) vorgesehen ist und jeder Elektrode (23) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (24) die Ausgabe des elektrischen Stimulationspulssignales durch jede Elektrode (23) steuert.
  10. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der das Substrat (30) aus einer Kombination der Mehrzahl von langen schmalen Substraten (30b) aufgebaut ist, die in einem radialen Muster angeordnet sind, und die Steuereinheit (24) an einem Zentralabschnitt (30a) der radial angeordneten Substrate (30b) vorgesehen ist.
  11. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, weiter mit einem elektrischen Draht (26), der elektrische die Steuereinheit (24) und jede Elektrode (23) verbindet, wobei der elektrische Draht (26) in einer Mehrschichtverdrahtung vorgesehen ist.
  12. Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der das Substrat (30) aus einer Kombination der Mehrzahl von langen schmalen Substraten (30b) aufgebaut ist, die in einem radialen Muster angeordnet sind.
DE102004032004A 2003-07-01 2004-07-01 Visuelle Wiederherstellungshilfsvorrichtung Withdrawn DE102004032004A1 (de)

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