ES2218589T3 - Implante retinal de microfotodiodo multifasico. - Google Patents
Implante retinal de microfotodiodo multifasico.Info
- Publication number
- ES2218589T3 ES2218589T3 ES96918042T ES96918042T ES2218589T3 ES 2218589 T3 ES2218589 T3 ES 2218589T3 ES 96918042 T ES96918042 T ES 96918042T ES 96918042 T ES96918042 T ES 96918042T ES 2218589 T3 ES2218589 T3 ES 2218589T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- implant
- mmri
- layer
- light
- subunits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0526—Head electrodes
- A61N1/0543—Retinal electrodes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/08—Devices or methods enabling eye-patients to replace direct visual perception by another kind of perception
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36046—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of the eye
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
SE PRESENTA UN DISPOSITIVO DE RETINA ARTIFICIAL Y UN PROCEDIMIENTO PARA ESTIMULAR Y MODULAR SU FUNCION. EL DISPOSITIVO COMPRENDE UNA SERIE DE SUBUNIDADES DE MICROFOTODIODOS MULTIFASICOS, QUE CUANDO SE IMPLANTAN QUIRURGICAMENTE EN EL ESPACIO RETINAL, PUEDE PERMITIR EL DESARROLLO DE UNA VISION ARTIFICIAL UTIL. UN DISPOSITIVO, LLAMADO MMRI-4 (8), ESTA CONFIGURADO EN UNA FORMA CUBICA APLANADA Y CONVIERTE LA LUZ EN CORRIENTES ELECTRICAS PARA ESTIMULAR LA RETINA. EL MMRI-4 COMPRENDE DOS SUBUNIDADES EN UNA CONFIGURACION PIN (10A), Y DOS SUBUNIDADES EN UNA CONFIGURACION NIP (10B), AMBAS PRESENTES EN CADA UNO DE LOS LADOS APLANADOS, PERMITIENDO DE ESTA FORMA SENSACIONES INDUCIDAS SIN TENER EN CUENTA QUE LADO MIRA HACIA LA LUZ INCIDENTE. CAPAS FILTRADORAS (20, 22) DISPUESTAS SOBRE LAS CONFIGURACIONES PIN Y NIP PERMITEN INDUCIR CORRIENTES PARA LA LUZ VISIBLE E INFRARROJA, RESPECTIVAMENTE. TAMBIEN SE PRESENTA UN SISTEMA ADAPTATIVO DE ESTIMULACION RETINAL PARA LA FORMACION DE IMAGENES (AIRES), CON UN SISTEMA OPTICO DE PROYECCION Y SEGUIMIENTO (PTOS) QUE PUEDEN LLEVARSE COMO UN DISPOSITIVO PARA LA CABEZA.
Description
Implante retinal de microfotodiodo
multifásico.
El presente invento es un producto médico que
puede utilizarse para corregir la pérdida de visión o incluso la
ceguera total causada por ciertas enfermedades de la retina. Una
variedad de enfermedades de la retina ocasionan la pérdida de visión
o ceguera debido a la destrucción de las capas vasculares del ojo
incluyendo la coroides, coriocapilares y las capas externas de la
retina incluida la membrana de Bruch y el epitelio de pigmento
retinal. La pérdida de tales capas es seguida por la degeneración de
la porción externa de la retina interior empezando con la capa
fotorreceptora. Puede producirse una reducción variable del resto de
la retina interior compuesta de la nuclear externa, plexiforme
externa, nuclear interna, plexiforme interna, célula ganglionar y
capas de la fibra nerviosa. La limitación de la retina interna
permite la estimulación eléctrica de dicha estructura para producir
sensaciones de luz.
Han sido comunicados intentos anteriores para
producir visión mediante la estimulación eléctrica de varias partes
de la retina. Uno de tales intentos comprende un dispositivo
fotosensible alimentado con energía externa que tiene su superficie
fotoactiva y sus superficies de electrodos en costados opuestos.
Teóricamente, el dispositivo debería estimular la capa de fibra
nerviosa a través de su directa colocación en esta capa desde el
costado del cuerpo vítreo. El éxito de dicho dispositivo es
improbable debido a que tiene de duplicar las complejas señales
neurales de frecuencia modulada de la capa de fibra nerviosa.
Asimismo, la capa de fibra nerviosa sigue una dirección generalmente
radial con muchas capas de fibras superpuestas desde diferentes
posiciones de la retina. Resultaría extremadamente difícil, si no
imposible, seleccionar las fibras nerviosas a estimular apropiadas
para producir visión.
Otro dispositivo comprende una unidad consistente
en una base de soporte sobre la cual va aplicado un material
fotosensible, tal como selenio. Este dispositivo fue diseñado para
insertar a través de una incisión escleral externa hecha en el polo
posterior y quedaría colocado entre la esclerótica y la coroides, o
entre coroides y retina. La luz ocasionaría un potencial de
desarrollo sobre la superficie fotosensible, produciendo iones que,
teóricamente, luego pasarían a la retina causando estimulación. Sin
embargo, puesto que el dispositivo no tiene ninguna estructura
superficial discontinua para limitar el flujo de cargas
direccionales, se produciría la migración y difusión lateral de
cargas evitando así cualquier posibilidad aceptable de resolución.
La colocación de dicho dispositivo entre la esclerótica y la
coroides también produciría un bloqueo de la migración discreta de
iones al fotorreceptor y a las capas interiores de la retina. Esto
es debido a la presencia de la coroides, coriocapilares, membrana de
Bruch y la capa del epitelio de pigmento retinal, todos los cuales
bloquearían el paso de tales iones. La colocación del dispositivo
entre la coroides y la retina todavía interpondría la membrana de
Bruch y la capa del epitelio de pigmento retinal en el paso de la
migración discontinua de los iones. Como el dispositivo se insertara
dentro o a través de la coroides altamente vascular del polo
posterior, habría muchas posibilidades de que se produjesen
hemorragias subcoroidales, interretrinales e interorbitales junto
con la interrupción del flujo sanguíneo al polo posterior. Se
informó de la construcción e implantación de uno de estos
dispositivos en el ojo de un paciente dando como resultado la
percepción de luz pero no de imágenes formadas.
También se describió un dispositivo fotovoltaico
para retina artificial en la patente estadounidense núm. 5.024.223.
Dicho dispositivo fue insertado en el espacio potencial dentro de la
misma retina. Tal espacio, denominado espacio subretinal, está
situado entre las capas externa e interna de la retina. El
dispositivo estaba compuesto por una serie de los denominados
microdiodos de electrodo superficial ("SEMCPs") depositados
sobre un simple substrato de cristal de silicio. Los SEMPCs
convertían la luz en pequeñas corrientes eléctricas que estimulaban
las células internas de encima y debajo de la retina. Dada la
naturaleza sólida del substrato de los SEMCPs, se produjo el bloqueo
de nutrientes desde el coroides a la retina interna. Incluso con
aberturas de ventana de deferentes geometrías, no resultó óptima la
penetración de oxígeno y sustancias biológicas.
Otro método para un dispositivo fotovoltaico de
retina artificial fue comunicado en la patente estadounidense núm.
5.397.350. Dicho dispositivo estaba compuesto por una serie de los
denominados microdiodos de electrodo superficial independiente
(ISEMCPs), dispuestos dentro de un vehículo líquido, también para su
colocación en el espacio subretinal del ojo. Debido a los espacios
abiertos existentes entre los ISEMCPs adyacentes, los nutrientes y
oxígeno pasaban desde el exterior de la retina a las capas internas
de la misma nutriendo dichas capas. En otra forma de realización del
dispositivo, cada ISEMCP incluya una capa de condensador eléctrico y
fue denominado ISEMCP-C. Los
ISEMCP-Cs producían una limitada corriente eléctrica
en dirección opuesta en oscuridad en comparación con en claridad,
para inducir sensaciones visuales más efectivas, y para evitar daños
de electrólisis a la retina como consecuencia de la prolongada
estimulación con corriente eléctrica monofásica.
Estos anteriores dispositivos (SEMCPs, ISEMCPs e
ISEMCP-Cs) dependen de la luz existente en el
entorno visual para recibir energía. Por tanto, la capacidad de
funcionamiento de tales dispositivos en ambientes con poca luz fue
limitada. La alineación de ISEMPCs e ISEMCP-Cs en el
espacio subretinal para que todos ellos quedasen frente a la luz
incidente también resultaba difícil.
Este invento permite la implantación de implantes
microscópicos dentro del ojo enfermo, así que el sistema puede
funcionar a bajos niveles de luz de manera continua, y también
producir una mejor percepción de detalles claros y oscuros. Este
invento hace referencia a microdiodos multifásicos para implantes
de retina ("MMRIs") de tamaño microscópico que se implantan
dentro del ojo. Un sistema de estimulación de imágenes en la retina
("AIRES"), adaptado para llevar externamente, utiliza luz
infrarroja para estimular los MMRIs a fin de producir "corriente
oscura" en la retina durante condiciones de baja iluminación, y
para mejorar la percepción de los detalles claros y oscuros.
El presente invento proporciona un implante de
retina, tal como viene definido en la reivindicación 1. En las demás
reivindicaciones se definen formas de realización preferidas del
mismo.
En la práctica, se implanta una población de
tales MMRIs en el denominado "espacio subretinal" entre la
retina externa e interna en el ojo de modo que, al azar,
aproximadamente la mitad de ellos (es decir la primera subpoblación)
esté orientada de manera que sus costados P queden frente a la luz
incidental al ojo, y aproximadamente la otra mitad (es decir, la
segunda subpoblación) esté orientada de manera que sus costados N
queden ante la luz incidente al ojo.
En esta posición y orientación, la primera
subpoblación de MMRIs convierte energía de la luz visible que llega
en pequeñas corrientes eléctricas para estimular la sensación de luz
en el ojo a fin de producir visión formada. En otras palabras, la
primera subpoblación convierte luz visible en corriente eléctrica
para estimular la retina con "corrientes de luz" que inducen la
percepción de luz visible. La segunda subpoblación de MMRIs
convierte la luz infrarroja proporcionada por el AIRES en corrientes
eléctricas a fin de estimular la retina con "corrientes
oscuras" durante condiciones de baja iluminación para inducir la
percepción de oscuridad.
El sistema de estimulación adaptiva de imágenes
en la retina o AIRES está compuesta por un sistema óptico de
proyección y seguimiento ("PTOS"), un ordenador de
neuro-red ("NNC"), una cámara de captación de
imágenes CCD ("IMCCD") y un terminal con punzón
("ISP").
En una forma de realización del invento, cada
implante microscópico comprende una serie aparejada de subunidades
MMRI dispuestas juntas en una única unidad cúbica aplanada. Los
implantes microscópicos se fabrican de manera que cada miembro MMRI
de cada par tiene su electrodo del polo positivo sobre una de las
superficies aplanadas, y su electrodo del polo negativo en otra
superficie aplanada. Cada miembro MMRI de cada par va dispuesto de
modo que queda orientado en dirección opuesta al otro miembro MMRI
del par, estando el electrodo negativo (N) del primer miembro par de
MMRI sobre o cerca de la misma superficie que el electrodo positivo
(P) del segundo miembro par de MMRI, mientras que el electrodo
positivo del primer miembro par MMRI se encuentra sobre o cerca de
la misma superficie del electrodo negativo del segundo miembro par
MMRI. Por consiguiente, cada uno de los costados aplanados de un
simple implante microscópico tiene por lo menos un electrodo de
microfotodiodo positivo asociado de un MMRI y un electrodo de
microfotodiodo negativo de otro MMRI. Esta asimetría asegura que
cada uno de los implantes microscópicos funcione exactamente del
mismo modo, con independencia de las superficies aplanadas que
queden frente a la luz incidente. Hay filtros dieléctricos de capas
múltiples dispuestos sobre las superficies P y las superficies N de
las subunidades MMRI para permitir que la luz visible (400 a 740 nm)
pase a través de las superficies P y que la luz infrarroja (740 a
900 nm) pase a través de las superficies N. De esta manera, la
configuración PiN de cada subunidad MMRI responde a la luz visible,
mientras que la configuración NiP responde a la luz infrarroja.
En una modificación de esta forma de realización,
un electrodo común, en cada costado del implante, conecta el
electrodo de polo positivo de uno de los miembros MMRI al electrodo
de polo negativo del segundo miembro MMRI, en el mismo costado.
En una forma de realización preferida, las
estructuras del implante microscópico aplanado tienen normalmente
una relación de espesor a anchura y profundidad de 1:3, y poseen una
preferencia para orientarse a sí mismas, dentro del espacio
subretinal, con una de sus superficies fotoactivas aplanadas
colocada para aceptar la luz incidente. Los electrodos P y N de cada
subunidad MMRI, y/o el electrodo común que conecta los electrodos P
y N, se encuentran sobre o cerca de las superficies sensibles a la
luz del implante microscópico. Las corrientes eléctricas producidas
por la configuración PiN estimularán la sensación de "claridad"
en las células de la retina superiores y/o adyacentes, mientras que
las corrientes eléctricas producidas por la configuración NiP
estimularán la sensación de "oscuridad" en la vecindad de
aquellas mismas células.
La energía de las "corrientes claras" deriva
del espectro de luz visible de las imágenes que llegan. La energía
de las "corrientes oscuras" procede de la luz infrarroja
superpuesta (JR) y/o de las imágenes proyectadas dentro del eje, por
medio de un sistema de casco óptico externo controlado por
ordenador. Este sistema de proyección por casco externo controlado
por ordenador se denomina Sistema Adaptador para la Estimulación de
Imágenes en la Retina "AIRES".
AIRES está compuesto por subsistemas de
componentes: un sistema óptico de proyección y seguimiento (PTOS),
un ordenador de neuro-red (NNC), una cámara de
grabación CCD (IMCCD), y un terminal de entrada por punzón (ISP).
Durante el funcionamiento, el AIRES "ve" e interpreta detalles
y características de las imágenes a través de su propio IMCCD,
procesando dicha información con su NNC. Entonces proyecta luz
infrarroja modulada y/o imágenes, y si es necesario imágenes de luz
visible, dentro del ojo para modificar la función del implante.
Mediante el uso de un espejo parcialmente reflectivo y transmisor en
el PTOS, el AIRES proyecta IR y luz/imágenes visibles que son
superpuestas sobre las imágenes del espectro visible que pasan
dentro del ojo desde el entorno. Inicialmente, AIRES se programará
utilizando "entrada al paciente" desde un dispositivo de
introducción de datos, tal como un terminal con punzón, para
"entrenar" el NNC o el modo de modificar la función del
implante a fin de conseguir imágenes precisas. Una vez entrenado, el
AIRES tendrá una capacidad mejorada para modular la función del
implante con poca asistencia adicional por parte del paciente. Las
principales ventajas de esta combinación del MMRI más el AIRES sobre
la técnica anterior es que el sistema combinado puede aún funcionar
en entornos con poca luz, y que pueden ajustarse exactamente las
corrientes de "luz" y "oscuridad" mediante el AIRES a fin
de proporcionar imágenes óptimas. La producción de corrientes
opuestas de luz y oscuridad también reducirá cualquier efecto
perjudicial de la electrólisis, y mejorará la biocompatibilidad del
implante.
El paciente lleva el casco AIRES PTOS,
proyectando imágenes de infrarrojos y de luz visible de intensidad e
iluminación variable dentro del ojo, mediante el empleo de un CRT
(IRVCRT) apto para infrarrojos y luz visible. Estas imágenes e
iluminación de IR y luz variable modificarán el funcionamiento de
las subunidades MMRI del implante modulando, su salida de corriente.
En la oscuridad, la iluminación IR es la fuente de energía
predominante y activa la configuración NiP del MMRI para producir
corrientes eléctricas que estimularán la sensación visual de
oscuridad. Sin embargo, la corriente NiP inducida por IR es
modificada por el PTOS a través del control NNC, sobre la base de la
información proporcionada por los sensores de luz ambiental del PTOS
y el IMCCD. En condiciones brillantes de iluminación, por parte de
la luz ambiental se inducirá una corriente más alta en la
configuración PiN del MMRI, y se derivará una corriente modulada NiP
del MMRI más baja. Esto produce una clara percepción de luz. Dado
que las imágenes en el entorno normal cambian constantemente las
cualidades de luz y oscuridad, los implantes también cambiarán
rápidamente sus salidas eléctricas entre las "corrientes
claras" y las "corrientes oscuras". La modulación del
implante "corriente clara" también puede ser realizada por el
AIRES PTOS proyectando imágenes adicionales de luz visible,
superpuestas sobre las imágenes de la luz ambiente.
Durante el funcionamiento, AIRES usa su NNC para
procesar imágenes digitalizadas por su IMCCD. El AIRES proyecta
imágenes visibles e infrarrojas superpuestas, en vídeo a tiempo
real, sobre los implantes de retina. Estas imágenes pueden ser
presentadas bien sea sucesivamente o en rápida sucesión desde el
IRVCRT. Alternativamente, cualquier dispositivo apropiado de
presentación, tales como una matriz activa filtrada LCD, presentador
LED, o presentador de plasma filtrado, puede usarse para producir
las imágenes de luz visibles e IR. El AIRES controla las imágenes
proyectadas por el PTOS cambiando sus longitudes de onda,
intensidad, duración y frecuencia de impulso. Un dispositivo de
introducción del paciente (por ejemplo, un terminal con punzón)
también va conectado en interface con el NNC, permitiendo al
paciente modificar las imágenes IR y de luz visible producidas por
el casco PTOS. Esta "retroalimentación" del paciente es
analizada por el NNC del AIRES, siendo luego comparada con las
imágenes procesadas por el ordenador desde el IMCCD, y las
diferencias son aprendidas por el software de la
neuro-red de AIRES. Al cabo de un periodo de
aprendizaje, el NNC es capaz de ajustar automáticamente las imágenes
visibles y en IR generadas por el ordenador a fin de mejorar la
calidad de la imagen sin asistencia por parte del paciente.
Ajustando la frecuencia estimulante y la duración de las imágenes IR
y visibles del PTOS, el AIRES también será capaz de estimular, en
algunos pacientes, la sensación de color. Esto es, en una manera
similar a las sensaciones de color inducidas en personas de visión
normal, utilizando una peonza giratoria negra y blanca de Benham, o
empleando monitores de televisión en blanco y negro de frecuencia
modulada.
El MMRI del presente invento difiere de la
técnica anterior principalmente de los siguientes modos. Se utilizan
imágenes y luz visibles e infrarrojas para modular selectivamente la
función MMRI. Un MMRI puede ser estimulado con luz procedente de
cualquiera de sus propios dos costados fotoactivos y producir
corriente eléctrica estimulante localizada desde ambos costados. Las
formas aplanadas de los MMRIs permiten una orientación preferente de
los dispositivos hacia la luz incidente cuando se disponen en el
espacio subretinal. Usando el sistema AIRES puede programarse la
potencia eléctrica de los MMRIs de acuerdo a las necesidades
individuales del paciente. El diseño de los MMRIs también permite el
uso alternativo de los mismos para estimular la capa de fibra
nerviosa, la capa de la célula ganglionar o la capa plexiforme
interna del espacio subretinal, invirtiendo sus polaridades durante
la fabricación. La naturaleza bifásica de la salida de corriente
eléctrica procedente de los MMRIs también es tolerada biológicamente
mejor que la naturaleza monofásica utilizada principalmente para la
estimulación eléctrica de técnica anterior.
La figura 1 es una vista en planta de una forma
de realización del microfotodiodo para implante de retina del
presente invento (MMRI);
La figura 2 es una sección transversal tomada a
lo largo del plano de la línea II-II de la figura
1;
La figura 3 es una vista en planta de una segunda
forma de realización de este invento (MMRI-E);
La figura 4 es una sección transversal tomada a
lo largo del plano de la línea IV-IV de la figura
3;
La figura 5 muestra el procedimiento de
fabricación del microfotodiodo para implante de retina de la figura
1 (MMRI);
La figura 6 es una vista en planta de una tercera
forma de realización de este invento (MMRI-4), que
está compuesta por dos pares de subunidades MMRI;
La figura 7 es una vista en perspectiva, en
sección transversal, tomada a lo largo del plano de la línea
VI-VI de la figura 6;
VI-VI de la figura 6;
La figura 8 es una vista en planta de una cuarta
forma de realización de este invento (MMRI-4E), que
está compuesta por dos pares de subunidades
\hbox{MMRI-E;}
La figura 9 es una vista en perspectiva, en
sección transversal, tomada a lo largo del plano de la línea
VIII-VIII de la figura 8;
La figura 10 muestra tres vistas de dimensiones y
en planta, y una vista intercalada de lámina de silicio de 3
pulgadas fijada a otra lámina de silicio de 4 pulgadas de espesor
durante la fabricación del microfotodiodo para implantes de retina
(MMRI-4) de la figura 6;
La figura 11 muestra el microfotodiodo para
implantes de retina (MMRI-4) de la figura 6
implantado en el lugar preferido del espacio subretinal;
La figura 12 muestra el microfotodiodo para
implantes retinales (MMRI-4) de la figura 6
implantado en un lugar alternativo, en la superficie de la capa de
fibra nerviosa de la retina;
La figura 13 muestra una vista en planta de una
quinta forma de realización del microfotodiodo para implante del
presente invento (MMRI-IPV);
La figura 14 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo del plano de la línea X-X de la
figura 13;
La figura 15 muestra una vista en planta de una
sexta forma de realización del microfotodiodo para implante del
presente invento (MMRI-IPIR);
La figura 16 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo del plano de la línea XII-XII de
la figura 15;
La figura 17 muestra una vista en planta de una
séptima forma de realización del microfotodiodo para implante del
presente invento (MMRI-IPVIR-A);
La figura 18 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo del plano de la línea XIV-XIV de
la figura 17;
La figura 19 muestra una vista en planta de una
octava forma de realización del microfotodiodo para implante del
presente invento (MMRI-IPVIR-B);
La figura 20 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo del plano de la línea XVI-XVI de
la figura 19;
La figura 21 es una sección transversal de la
retina mostrando el microfotodiodo para implantes de la figura 17
(MMRI-IPVIR-A) en su posición
preferida en el espacio subretinal, con sus electrodos penetrando en
los lugares de la sublamina B y la sublamina de la plexiforme
interna;
La figura 22 es una sección transversal de la
retina mostrando el microfotodiodo para implantes de la figura 17
(MMRI-IPVIR-AR) en una novena forma
de realización del presente invento, en su posición preferida en la
superficie de la capa de fibras nerviosas, con sus electrodos
penetrando en los lugares de la sublamina B y la sublamina de la
plexiforme interna;
La figura 23 es un diagrama esquemático
generalizado del sistema de estimulación adaptativa de imágenes en
la retina (AIRES) mostrando sus subsistemas componentes de: el
sistema óptico de proyección y seguimiento (PTOS), el ordenador
neuro-red (NNC) y el terminal con punzón (ISP). Se
muestran los
\hbox{Q-SEMCPs} implantados
en el ojo;
Las figuras 24 A-D muestran un
dispositivo PTOS configurado como casco con gafas, y el esquema de
sus ópticas;
La figura 25 muestra los componentes del sistema
AIRES, compuesto del PTOS, el NNC y el ISP;
La figura 26 es una vista en planta (conteniendo
una vista de detalle insertada) de una gran lámina que contiene una
novena forma de realización de un implante del presente invento
("MMRI-OPSISTER-D");
Las figuras 27 A-E son vistas en
perspectivas, tomadas en sección transversal a lo largo del plano de
la línea XXVI-XXVI de la figura 26, mostrando las
fases de fabricación del
MMRI-OPSISTER-D de la figura 26;
y
La figura 28 muestra los dispositivos
MMRI-
OPSISTER-D utilizados en un pequeño chip con un borde biselado e implantado dentro del espacio subretinal.
OPSISTER-D utilizados en un pequeño chip con un borde biselado e implantado dentro del espacio subretinal.
En una forma de realización preferida de este
invento (figuras 1-2), cada implante de
microfotodiodo (106) se fabrica como un dispositivo cúbico aplanado
(a continuación denominado MMRI) que contiene un simple
microfotodiodo de dos costados. En esta forma de realización
preferida, cada MMRI (106) tiene la forma de un cubo aplanado con
esquinas y bordes redondeados, y su tamaño es de dimensiones
microscópicas, y constituye una unidad físicamente independiente.
Los MMRIs (106) pueden funcionar como un dispositivo PiN o NiP,
según cual de sus dos costados fotosensibles, el costado P (107a) o
el costado N (107b), sea estimulado por la luz visible y/o
infrarroja (108). De arriba abajo, las capas del MMRI (106) incluyen
el electrodo P(110), hecho preferiblemente de polisilicio
dopado P, un filtro dieléctrico de varias capas (122) para permitir
sólo el paso de luz visible (400 a 740 nm) a la próxima capa P+
(112), un terminal de contacto (114) fabricada de algunos o todos, o
bien compuestos, de los siguientes metales: oro, aluminio, titanio y
cromo, para establecer contacto eléctrico entre las capas (110) y
(112), una capa intrínseca (126) que se forma naturalmente entre la
capa P+ (112) y el substrato de silicio tipo N (128), una capa N+
(118), un filtro dieléctrico de varias capas (124) para permitir
sólo el paso de luz infrarroja (740 a 900 nm) a la capa N+ (118), un
terminal de contacto (120) fabricada de algunos o todos, o bien
compuestos, de los siguientes metales: oro, aluminio, titanio y
cromo, para establecer contacto eléctrico entre la capa N+ (118) y
por lo menos la capa que es el electrodo N (116), hecha
preferiblemente de polisilicio dopado N.
Aun cuando las figuras 1-2
muestran que el electrodo P (110) y el electrodo N (116) cubren toda
la superficie del MMRI (106), en formas de realización alternativas,
el electrodo P (110) puede cubrir una fracción del costado
fotosensible del costado P (107A), y el electrodo N (116) puede
cubrir una fracción del costado fotosensible del costado N (107b).
Dichas fracciones pueden abarcar desde el 0,1 al 99,9%. El objeto de
la cobertura fraccionada del electrodo
P (110) y del electrodo N (116) es permitir la concentración de corrientes eléctricas producidas por el MMRI (106). Como también puede verse en las figuras 1-2, la anchura y profundidad del MMRI (106) tienen las mismas dimensiones y pueden variar entre 5 y 100 \mum, mientras que la altura es del 25 al 50% la anchura y profundidad. Sin embargo, en formas de realización alternativas, pueden fabricarse MMRIs (106) tan pequeños como 1 \mum y tan grande como 2000 \mum de profundidad y anchura, sin que anchura y profundidad tengan por que ser iguales; y la altura del MMRI puede ser del 1 al 500% de la anchura y profundidad. Preferiblemente, el substrato de silicio MMRI tipo N (128) posee un valor de resistencia ohmica comprendido entre 50 y 2000 ohm-cm^{2}. No obstante, en formas de realización alternativas, el substrato MMRI tipo N (128) puede tener valores de resistencia ohmica comprendidos entre 1 y 100.000 ohm-cm^{2}. La potencia de corriente eléctrica diseñada y preferida para cada MMRI (106) es del orden de 1 a 5000 nA, en función de la luz incidente (108). Sin embargo, también resulta adecuada una gama desde 0,01 a 200.000 nA.
P (110) y del electrodo N (116) es permitir la concentración de corrientes eléctricas producidas por el MMRI (106). Como también puede verse en las figuras 1-2, la anchura y profundidad del MMRI (106) tienen las mismas dimensiones y pueden variar entre 5 y 100 \mum, mientras que la altura es del 25 al 50% la anchura y profundidad. Sin embargo, en formas de realización alternativas, pueden fabricarse MMRIs (106) tan pequeños como 1 \mum y tan grande como 2000 \mum de profundidad y anchura, sin que anchura y profundidad tengan por que ser iguales; y la altura del MMRI puede ser del 1 al 500% de la anchura y profundidad. Preferiblemente, el substrato de silicio MMRI tipo N (128) posee un valor de resistencia ohmica comprendido entre 50 y 2000 ohm-cm^{2}. No obstante, en formas de realización alternativas, el substrato MMRI tipo N (128) puede tener valores de resistencia ohmica comprendidos entre 1 y 100.000 ohm-cm^{2}. La potencia de corriente eléctrica diseñada y preferida para cada MMRI (106) es del orden de 1 a 5000 nA, en función de la luz incidente (108). Sin embargo, también resulta adecuada una gama desde 0,01 a 200.000 nA.
En una segunda forma de realización del este
invento (MMRI-E) (figuras 3-4), los
MMRIs de las figuras 1-2 están fabricados de manera
que la capa de polisilicio (110) quede en sándwich entre la capa
filtrante dieléctrica de luz visible multicapa (122) y la capa P+
(112), y la capa de polisilicio (116) quede en sándwich entre la
capa filtrante dieléctrica IR multicapa (124) y la capa N+ (124).
Los terminales de contacto de aluminio (114) y (120) de las figuras
1-2, no son necesarios en esta forma de realización.
Esta forma de realización da como resultado MMRI-Es
que estimulan de modo predominante las células de retina adyacentes
a los MMRI-Es en vez de sobre las
\hbox{MMRI-Es.} Esta segunda forma de
realización se emplea para aquellos pacientes en que la estimulación
lateral inducirá una mejor visión que la estimulación superior. Las
capas restantes de la capa intrínseca (126), y la capa substrato de
silicio tipo N (128), el costado P (107a) y el costado N (107b) no
cambian.
Las figuras 5, de A hasta L, muestran las fases
de fabricación de los MMRIs preferidos. Tal como puede verse en la
figura 5A, una zona flotante de 3'', de lámina de silicio tipo
1-0-0 N (140) de 200 a 400 ohm/cm se
adelgaza a 8 \mum, y una anillo de soporte de silicio (142) de 0,4
a 0,5'' de ancho (preparado mediante mortendado químico y técnicas
de canal de paro para tener de 30 a 40 grados, de variación gradual)
se une a continuación por óxido a la lámina objetivo (140). Tal como
puede verse en la figura 5B, la capa P+ (144) va implantada por
iones a 0,2 \mum de profundidad en un costado de la lámina (140).
El otro costado es cubierto desde la implantación. Tal como puede
verse en la figura 5C, la lámina (140) bascula de golpe y la capa N+
(146) es implantada por iones a 0,2 \mum de profundidad al segundo
costado. El primer costado P+ (144) es cubierto desde la
implantación.
Tal como puede muestra la figura 5D, tanto las
capas P+ (144) como la N+ (146) son martilladas térmicamente de 0,5
a 0,6 \mum de profundidad. Como puede verse en 5E, se depositan
por evaporación múltiples capas alternativas de TiO_{2} y cuarzo
para producir un filtro de interferencia (148) para el paso de luz
visible de 400 a 740 nm, pero para detener luz IR de 740 a 900 nm en
el costado P+ (144). El espesor total de esta capa dieléctrica (148)
es aproximadamente de 3,5 a 5 \mum. Tal como puede verse en la
figura 5F, la lámina bascula de golpe para exponer el costado N+
(146) y se depositan por evaporación múltiples capas alternativas de
TiO_{2} para producir un filtro de interferencia (150) para el
paso de luz IR de 740 a 900 nm, pero para detener luz visible de 400
a 740 nm en el costado N+ (146). El espesor total de esta capa
dieléctrica (150) es aproximadamente de 2 a 3 \mum. En la figura
5G, se enrolla una fotorresitencia y ambos costados de la lámina
(140) están modelados con orificios de contacto de 8 x 8 \mum
(152) que penetran a través de las películas de interferencia (148 y
150) hasta la capa P+ (144) y la capa N+ (146), con separación de
agujeros de 50 \mum, a modo de rejilla cuadrada. Tal como aparece
en la figura 5H, se deposita 1 \mum de aluminio (152) sobre ambos
costados de la lámina (140). En la figura 5I, se enrolla una
fotorresistencia y ambos costados de la lámina (140) están modelados
para dejar terminales de contacto de aluminio de
\hbox{12 x 12
\mu m} (154) sobre todos los orificios de contacto de
\hbox{8 x 8 \mu m,} y luego son martillados térmicamente
en el aluminio. En la figura 5J, se utiliza deposición de vapor
químico, a baja presión y asistido por plasma a fin de depositar de
0,2 a 0,5 \mum de polisilicio P+ (156) sobre el filtro de
interferencia del costado P+ (148) de la lámina (140) para
establecer contacto eléctrico con los terminales de contacto de
aluminio (154), de 250 a 300ºC. El otro costado de la lámina se
cubre para protección. En la figura 5K, se utiliza deposición de
vapor químico, a baja presión y asistida por plasma a fin de
depositar de 0,2 a 0,5 \mum de polisilicio N+ (158) sobre el
filtro de interferencia del costado N+ (150) de la lámina (140) para
establecer contacto eléctrico con los terminales de contacto de
aluminio (154), de 250 a 300ºC. El otro costado de la lámina se
cubre para protección. En la figura 5L, la lámina de 3 pulgadas se
corta con láser eximer en cuadrados de 50 x 50 \mum (160) con un
terminal de contacto centrada en cada costado de cada cuadrado. Los
cuadrados finales limpios, lavados y recubiertos son MMRIs. Los
MMRIs pueden ser brevemente volteados en un recipiente de vidrio
utilizando energía ultrasónica para redondear ligeramente los
ángulos y bordes agudos de los dispositivos.
Las figuras 6-7 muestran la
microarquitectura a capas de una tercera forma de realización del
dispositivo de retina artificial de este invento, indicado en (8), y
que por conveniencia se denomina MMRI-4 para
distinguirlo de otras formas de realización de este invento. El
MMRI-4 (8) presenta la forma de un cubo aplanado con
esquinas y bordes redondeados, y su tamaño tiene dimensiones
microscópicas. Esta compuesto por cuatro subunidades de
microfotodiodo (10a x2 y 10b x2). Cada unidad de microfotodiodo (10a
o 10b) del MMRI-4 (8) puede ser un dispositivo PiN o
NiP, según hacia adonde estén orientadas sus superficies
fotosensibles a la luz (12). Por ejemplo, tal como puede verse en la
figura 7, el microfotodiodo próximo a la izquierda (10a) se comporta
como una subunidad PiN, dado que la cubeta P+ (14) queda frente a la
luz incidente (12). Por contra, el microfotodiodo próximo a la
derecha (10b) se comporta como una subunidad NiP, puesto que su
cubeta N+ (18) queda frente a la luz incidente (12). Puede
apreciarse fácilmente que si se mueve de golpe el
MMRI-4 (8), la subunidad del microfotodiodo (10a)
tendrá su cubeta N+ (18) frente a la luz incidente y por tanto se
comportará como un dispositivo NiP. De modo similar, al actuar de
golpe, la subunidad del microfotodiodo (10b) tendrá su cubeta P (14)
cara a la luz incidente y se comportará como un dispositivo PiN.
En las figuras 6-7 se muestran
asimismo que el MMRI-4 (8) contiene, en su forma
básica, cuatro electrodos (13) positivos (P) dispuestos sobre las
cuatro superficies de las cubetas P+ (14) en los costados superior e
inferior del MMRI-4 (8) (obsérvase que, en la figura
7, no puede verse la estructura inferior de las dos subunidades de
microfotodiodo cercanas). Preferiblemente, los electrodos P (13)
están hechos de polisilicio dopado P, producido mediante la
deposición química de vapor, y se depositan en los ángulos
interiores de las cubetas P+ (14). Interpuesta entre los electrodos
P (13) y las cubetas P+ (14) hay una capa de oro, titanio o cromo
(14a) destinada a facilitar la adhesión y a actuar como bloqueo de
la luz. El MMRI-4 (8) también contiene cuatro
electrodos (16) negativos (N) dispuestos sobre las superficies de
las cuatro cubetas N+. Preferiblemente, los electrodos N (16) están
hechos de polisilicio dopado N, producido mediante la deposición
química de vapor, y se depositan en los ángulos interiores de las
cubetas N+ (14). Interpuesta entre los electrodos N (16) y las
cubetas N+ (18) también hay una capa de oro, titanio o como (14a)
para facilitar la adhesión y actuar como bloqueo de la luz.
Alternativamente, los electrodos P (13) y los
electrodos N (16) pueden estar construidos de cualquier material
adecuado que conduzca corriente eléctrica. Dichos materiales
conductivos pueden incluir, pero sin quedar limitados a los mismos,
oro, cromo, aluminio, iridio y platino, así como cualquier
combinación o compuestos hechos de tales materiales. Los electrodos
P (13) y los electrodos N (16) pueden cubrir cualquier fracción del
0,1 al 99,9% de sus respectivas superficies de cubeta P+ (14) o
cubeta N+ (18). Hay capas de filtro (20) dispuestas en la porción de
las superficies de la cubeta P+ (14) no cubiertas por los electrodos
P (13). Dichas capas de filtro (20) están fabricadas,
preferiblemente, a partir de revestimientos dieléctricos de varias
capas y solo permiten el paso de luz visible (400 a 740 nm) a las
superficies de la cubeta P+ (14). Hay capas de filtro (22)
dispuestas en las superficies de la cubeta N+ (18) no cubiertas por
los electrodos N (16). Asimismo, dichas capas de filtro (22) también
están fabricadas, preferiblemente, a partir de revestimientos
dieléctricos de varias capas y solo permiten el paso de luz
infrarroja (740 a 900 nm) a las superficies de la cubeta N+ (18).
Debajo de cada cubeta P+(14), se forma naturalmente una capa
intrínseca (15) entre la cubeta P+ (14) y el substrato de silicio
tipo N (25). Las capas de la cubeta N+ (18) se crean mediante la
implantación iónica de fósforo adicional tipo N dentro del substrato
de silicio tipo
N (25). La implantación iónica de boro tipo P alrededor de cada subunidad MMRI-4 (10a x2, 10b x2) produce un canal de tope (24) para separar eléctricamente las subunidades de microfotodiodo entre sí. El costado externo del material del canal de tope (24) está rodeando substrato de silicio tipo N (25b).
N (25). La implantación iónica de boro tipo P alrededor de cada subunidad MMRI-4 (10a x2, 10b x2) produce un canal de tope (24) para separar eléctricamente las subunidades de microfotodiodo entre sí. El costado externo del material del canal de tope (24) está rodeando substrato de silicio tipo N (25b).
En la forma de realización del invento
representada en las figuras 6-7, la anchura y
profundidad del MMRI-4 (8) tienen las mismas
dimensiones y están comprendidas entre 10 y 15 micras, mientras que
la dimensión en altura es del 25 al 50% la anchura y profundidad.
Esta configuración cúbica aplanada permitirá que uno u otro de los
dos costados fotoactivos aplanados del MMRI-4 (8)
quede dirigido preferentemente hacia la luz incidente (12) cuando el
\hbox{MMRI-4} (8) es implantado en el
espacio subretinal. Los \hbox{MMRI-4s}
(8) pueden fabricarse tan pequeños como 1 micra y tan grandes como
1000 micras de profundidad y anchura, sin que anchura y profundidad
tengan por que ser iguales; además, la altura delMMRI-4 puede ser del 1 al 500% de la anchura y profundidad. En la forma de realización de las figuras
6-7, el substrato tipo N del MMRI-4 (25 y 25b) tiene un valor de resistencia ohmica comprendido entre 50 y 2000 ohm/cm^{2}. No obstante, el substrato tipo N del MMRI-4 (25 y 25b) puede tener valores de resistencia ohmica comprendidos entre 1 y 100.000 ohm/cm^{2}. La potencia de corriente eléctrica diseñada y preferida para cada subunidad de microfotodiodo MMRI-4 (10a ó 10b) es del orden de 1 a 5000 nA, en función de la luz incidente (12). Sin embargo, también puede resultar adecuada una gama desde 0,01 a 200.000 nA. El MMRI-4 (8) también puede modificarse para conseguir mayor o menor potencia eléctrica cambiando el área de cada electrodo P (13), y/o electrodo N (16) con relación al área de su respectiva cubeta P+ (14) y cubeta N+ (18).
Las figuras 8-9 muestran la
microarquitectura a capas de una cuarta forma de realización del
dispositivo de retina artificial de este invento, indicado en (8a),
y que por conveniencia se denomina MMRI-4E para
distinguirla de otras formas de realización de este invento. El
MMRI-4E (8a) presenta la forma de un cubo aplanado
con esquinas y bordes redondeados, y su tamaño tiene dimensiones
microscópicas. Está compuesto por cuatro subunidades de
microfotodiodo (10a x2 y 10b x2). Cada unidad de microfotodiodo (10a
o 10b) del MMRI-4E (8a) puede ser un dispositivo PiN
o NiP, según hacia adonde estén orientadas sus superficies
fotosensibles a la luz (12). Por ejemplo, tal como puede verse en la
figura 9, el microfotodiodo próximo a la izquierda (10a) se comporta
como una subunidad PiN, dado que la cubeta P+ (14) queda frente a la
luz incidente (12). Por contra, el microfotodiodo próximo a la
derecha (10b) se comporta como una subunidad NiP, puesto que su
cubeta N+ (18) queda frente a la luz incidente (12). Puede
apreciarse fácilmente que si bascula de golpe el
MMRI-4E (8a), la subunidad del microfotodiodo (10a)
tendrá su cubeta N+ (18) frente a la luz incidente y por tanto se
comportará como un dispositivo NiP. De modo similar, al bascular de
golpe, la subunidad del microfotodiodo (10b) tendrá su cubeta P (14)
cara a la luz incidente y se comportará como un dispositivo PiN.
Las figuras 8-9 muestran asimismo
que el MMRI-4E (8a) contiene, en su forma básica,
cuatro electrodos transparentes (13) positivos (P) dispuestos sobre
las cuatro superficies de las cubetas P+ (14) en los costados
superior e inferior del MMRI-4E (8a) (obsérvase que,
en la figura 9, no puede verse la estructura inferior de las dos
subunidades de microfotodiodo cercanas). Preferiblemente, los
electrodos transparentes P (13) están hechos de polisilicio dopado
P, producido mediante la deposición química de vapor, y se depositan
sobre las cubetas P+ (14). El MMRI-4E (8a) también
contiene cuatro electrodos transparentes (16) negativos (N)
dispuestos sobre las superficies de las cuatro cubetas N+ (18).
Preferiblemente, los electrodos transparentes N (16) están hechos de
polisilicio dopado N, producido mediante la deposición química de
vapor, y se depositan sobre las cubetas N+ (14).
Alternativamente, los electrodos P (13) y los
electrodos N (16) pueden estar construidos de cualquier material
adecuado que conduzca corriente eléctrica. Dichos materiales
conductivos pueden incluir, pero sin quedar limitados a los mismos,
oro, cromo, aluminio, iridio y platino, así como cualquier
combinación o compuestos hechos de tales materiales. Hay capas de
filtro (20) dispuestas sobre los electrodos P (13). Preferiblemente,
tales capas de filtro (20) están fabricadas a partir de
revestimientos dieléctricos de varias capas y solo permiten el paso
de luz visible (400 a 740 nm) a través de los electrodos
transparentes P (13) y las superficies de la cubeta N+ (18). Hay
capas de filtro (22) dispuestas en las superficies de la cubeta N+
(18). Preferiblemente, dichas capas de filtro (22) también están
fabricadas a partir de revestimientos dieléctricos de varias capas y
solo permiten el paso de luz infrarroja (740 a 900 nm) a través de
los electrodos transparentes N (16) y luego a las superficies de
cubeta N+ (18). Debajo de cada cubeta P+ (14) se forma naturalmente
una capa intrínseca (15) entre la cubeta P+ (14) y el substrato de
silicio tipo N (25). Las capas de la cubeta N+ (18) se crean
mediante la implantación iónica de fósforo adicional tipo N dentro
del substrato de silicio tipo N (25). Las capas de cubeta N+ (18) se
crean mediante la implantación iónica de fósforo adicional tipo N
dentro del substrato de silicio tipo N (25). La implantación iónica
de boro tipo P alrededor de cada subunidad MMRI-4
(10a x 2, 10b x2) produce un canal de tope (24) para separar
eléctricamente las subunidades de microfotodiodo entre sí. El
costado externo del material del canal de tope (24) está rodeando
substrato de silicio tipo N (25b).
En la forma de realización del invento
representada en las figuras 8-9, la anchura y
profundidad del MMRI-4E (8a) tienen las mismas
dimensiones y están comprendidas entre 10 y 50 micras, mientras que
la dimensión de altura es del 25 al 50% la anchura y profundidad.
Esta configuración cúbica aplanada permitirá que uno u otro de los
dos costados fotoactivos aplanados del MMRI-4E (8a)
quede dirigido preferentemente hacia la luz incidente (12) cuando el
\hbox{MMRI-4E} (8a) es implantado en el
espacio subretinal. Los MMRI-4Es (8a) pueden
fabricarse tan pequeños como 1 micra y tan grandes como 1000 micras
de profundidad y anchura, sin que anchura y profundidad tengan por
que ser iguales; además, la altura del MMRI-4E puede
ser del 1 al 500% de la anchura y profundidad. En la forma de
realización de las figuras 8-9, el substrato tipo N
del MMRI-4E (25 y 25b) tiene un valor de resistencia
ohmica comprendido entre 50 y 2000 ohm/cm^{2}. No obstante, el
substrato tipo N del MMRI-4E (25 y 25b) puede tener
valores de resistencia ohmica comprendidos entre 1 y 100.000
ohm/cm^{2}. La potencia de corriente eléctrica diseñada y
preferida para cada subunidad de microfotodiodo
MMRI-4E (10a ó 10b) es del orden de 1 a 5000 nA, en
función de la luz incidente (12). Sin embargo, también puede
resultar adecuada una gama de 0,01 a 200.000 nA. El
MMRI-4E (8) también puede modificarse para conseguir
mayor o menor potencia eléctrica cambiando el espesor y por tanto la
transparencia de cada electrodo P (13), y/o electrodo N (16).
En la figura 10, y en la inserción de la figura
10, se ha representado la fabricación de los MMRI-4s
(8) preferidos. La primera fase de fabricación de los
\hbox{MMRI-4} empieza con una lámina de
silicio 1-0-0 tipo N de tres
pulgadas de diámetro (30) que tiene 8 micras de espesor. Dicha
lámina (30) va fijada alrededor de su periferia a una lámina de
cuatro pulgadas (34), que tiene aproximadamente unas 500 micras de
espesor, con clavijas de titanio (32). Tal como puede verse en la
inserción de la figura 10, hay una serie de grupos de islas
cuadradas tipo N (8) que eventualmente llevan los
MMRI-4s, los cuales están aislados del substrato
tipo N circundante (25b) por medio de canales de tope de boro tipo P
(24) implantados por ambos costados mediante iones. Los canales de
tope (24) son martillados térmicamente a través de todo el espesor
de la lámina de tres pulgadas de diámetro (30) a fin de aislar
cuatro columnas cuadradas de substrato de silicio tipo N (25) por
isla cuadrada (8). Cada columna cuadrada (25) tiene 11 micras de
lado y está separada de las columnas adyacentes (25) del mismo
MMRI-4 (8) mediante un canal de tope de silicio tipo
P de 1 micra. Las islas cuadradas resultantes (8), incluidos los
canales de tope (24), tienen 21 micras de lado. Las islas cuadradas
(8) están separadas una de otro mediante un substrato de silicio
tipo N de 1 micra (25b). Con láser excimer se taladran orificios de
alineación (36) a través de la lámina de tres pulgadas (30). Dichos
orificios (36) facilitan la alineación de máscaras de fabricación a
cada costado de la lámina de tres pulgadas (30).
Las cubetas P+ (14) representadas en la figura 7
son creadas por medio de la implantación de iones y la difusión
térmica de boro tipo P en las columnas cuadradas de substrato tipo N
(25). Se forman dos cubetas P+ (14) en cada costado de la isla
cuadrada del MMRI-4 (8) y van dispuestas
diagonalmente entre sí. Se forman automáticamente capas intrínsecas
(15) entre las cubetas P+ (14) y el substrato de silicio tipo N de
las columnas cuadradas (25). Las cubetas N+ (18) son creadas por
medio de la implantación de iones y la difusión térmica de fósforo
tipo N en las columnas cuadradas de substrato de silicio tipo N (25)
desde el costado opuesto de las cubetas P+ (14). Una vez depositada
una capa de oro, cromo o titanio (14a) para mejorar la adhesión y
actuar como bloqueo de luz en los ángulos internos de las cubetas
P+(14) y las cubetas N+ (18) de todos los electrodos de polisilicio
dopado P (13) y los electrodos de polisilicio dopado N (16),
cubriendo cada uno de ellos el 10% de la cubeta P+ (14), luego se
depositan las superficies de la cubeta N+ (18) sobre sus respectivas
cubetas P+(14) y las cubetas N+ (18). La lámina de tres pulgadas
(30), todavía fijada en la lámina de soporte de cuatro pulgadas (34)
de la figura 10, es luego transferida a una cámara de deposición al
vacío donde se depositan recubrimientos dieléctricos de varias capas
(20) en que pasa la amplitud de banda de la luz visible
(400-740 nm) sobre las cubetas P+ y recubrimientos
dieléctricos de varias capas (22) en que pasa la amplitud de banda
de luz infrarroja sobre las cubetas N+ (18). La lámina de tres
pulgadas (30) se hace bascular de golpe y vuelve a fijarse a la
lámina de soporte de cuatro pulgadas (34). Nuevamente, se depositan
recubrimientos dieléctricos de varias capas (20) en las que pasa la
amplitud de banda de luz visible (400 a 740), y recubrimientos
dieléctricos de varias capas (22) en las que pasa la amplitud de
banda de luz infrarroja (740 a 900 nm) sobre sus respectivas cubetas
P+ (14) y las cubetas N+ (18) una vez depositada la adhesión de oro,
cromo o titanio y la capa de bloqueo de la luz (14a).
Tal como puede verse en la figura 10, la lámina
final de tres pulgadas (30), con islas cuadradas fabricadas de
MMRI-4 (8), se retina luego de la lámina de soporte
de cuatro pulgadas (34). Luego vuelve a unirse la lámina de tres
pulgadas (30) a la lámina de cuatro pulgadas (34) con un adhesivo
disolvente acuoso. Utilizando un láser excimer, se realizan cortes
en dirección X e Y para separarlas islas MMRI-4 (8)
entre sí. Las islas MMRI-4 (8), sin embargo, todavía
sigue unido a la lámina de soporte (34) por medio de adhesivo. El
conjunto de lámina (30 y 34) y luego se coloca en una solución de
solvente acuoso, para disolver el adhesivo. Las islas cuadradas
\hbox{MMRI-4} (8) son recubiertas por la
solución acuosa utilizando técnicas de filtración estándares, y son
lavadas y secadas. Las islas MMRI-4 recubiertas (8)
se hacen girar brevemente en un recipiente de vidrio utilizando
energía ultrasónica. Este procedimiento de giro redondeará
ligeramente los ángulos y bordes agudos de los
\hbox{MMRI-4s} (8). Los dispositivos
finales, demostrados por los
\hbox{MMRI-4s} (8) de la figura 7,
vuelven luego a lavarse, recuperarse, esterilizarse y luego son
colocados en un vehículo semisólido o líquido biológicamente
compatible para su implantación dentro del ojo.
La figura 11 muestra los MMRI-4s
(8) implantados en su posición monocapa preferida en el espacio
subretinal (82). Las capas del ojo en el polo posterior desde el
interior del ojo al exterior del ojo aparecen en sus respectivas
posiciones: membrana limitadora interna (50); capa de fibra nerviosa
(52); capa ganglionar y celular (54); capa plexiforme interior (56);
capa nuclear interior (58), capa plexiforme exterior (60); capa
celular nuclear externa (62); y capa fotorreceptora (64), todos los
cuales constituyen la capa retinal interna (66). Los
MMRI-4s (8) van dispuestos entre la capa retinal
interna (66), y el epitelio de pigmento retinal (68) y la membrana
Bruch (70), todas las cuales constituyen la capa retinal externa
(72). En el exterior de la capa retinal externa (72), los
coriocapilares (74) y la coroides (76), la vasculatura coroidal
(78), y la esclerótica (80), comprenden la capa exterior del
ojo.
La figura 12 muestra los MMRI-4s
(8) en una situación alternativa de la forma de realización,
colocados en la superficie interna de la membrana limitativa (50) de
la retina y cerca de la capa de fibra nerviosa (52). En esta
posición, los MMRI-4s (8) van insertados dentro de
una hoja flexible, biológicamente compatible (44) que permite
exponer ambas superficies fotoactivas aplanadas de cada
MMRI-4s (8). La estimulación eléctrica de la capa de
fibra nerviosa retinal (52), a través de la superficie interior de
la membrana limitativa (50) también inducirá la visión artificial
mediante los MMRI-4s (8), pero la calidad de las
imágenes producidas no estará tan bien formada como la estimulación
de la retina desde el espacio subretinal (82), tal como puede verse
en la figura 11. Las capas del ojo en el polo posterior desde el
interior del ojo al exterior del ojo, representadas en sus
respectivas posiciones en la figura 12, son: membrana limitadora
interna (50); capa de fibra nerviosa (52); capa ganglionar y celular
(54); capa plexiforme interna (56); capa nuclear interna (58); capa
plexiforme externa (60); capa nuclear externa (62), y capa
fotorreceptora (64), todas las cuales constituyen la capa retinal
interna (66). El epitelio de pigmento retinal (68) y la membrana de
Bruch (70), constituyen juntas la capa retinal externa (72). En el
exterior de la capa retinal externa (72), los coriocapilares (74) y
la coroides (76), la vasculatura coroidal (78), y la esclerótica
(80), comprenden la capa exterior del ojo.
Tal como se ha representado en las figuras
13-16, en otra forma de realización del componente
MMRI de este invento, las dos capas de filtro dieléctrico insertadas
en cada MMRI serán ambas del tipo transmisor de la luz visible (210,
222) o bien ambas serán del tipo transmisor de luz IR (310, 322). En
lugar de utilizar polisilicio para sus electrodos, los electrodos de
dichos dispositivos (202, 204, 302, 304) pueden fabricarse de oro,
aun cuando también puede emplearse aluminio o platino, y será
depositado mediante un procedimiento de "recalcado laminar"
estándar en la industria. Esto formará cada electrodo en una
estructura a modo de proyección unida a un terminal de contacto de
aluminio (214, 224, 314, 324). Cada electrodo de oro saliente (202,
204, 302, 304) será luego cubierto en toda su superficie, con
excepción de la punta, mediante una capa aislante de dióxido de
silicio (208, 226, 308, 326) o alternativamente de nitrato de
silicio. La altura del electrodo saliente será mayor en un costado
del dispositivo que en el otro costado, pudiendo ser de 5 a 200
\mum en el costado más alto (202, 302) y de 1 a 195 \mum en el
costado más bajo (204, 304). Al estar así fabricado, estos
dispositivo individuales formarán dos poblaciones: (1) un
dispositivo que responde a la luz visible
("MMRI-IPV") diseñado como (200) con un
electrodo de proyección alta (HPE) (202) en el costado negativo (N)
(205b), y un electrodo de proyección baja (LPE) (202) en el costado
positivo (P) (205a), y (2) un dispositivo que responde a la luz IR
("MMRI-IPIR") diseñado como (300) con un HPE
(302) en el costado P (305b) y un LPE (304) en el costado N
(305a).
Tal como se ha representado en las figuras
17-18, las dos unidades, MMRI-IPV
(200) y MMRI-IPIR (300), pueden existir en una
unidad combinada (MMRI-IPVIR-A)
designada como (400), y compuesta por un MMRI-IPV
(200) y un MMRI-IPIR (300). El HPE (202) del
MMRI-IPV (200) y el HPE (302) del
\hbox{MMRI-IPIR} (300) estarán dirigidos
en la misma dirección en un costado del
MMRI-IPVIR-A. El LPE (204) del
MMRI-IPV (200) y el LPE (304) del
MMRI-IPIR (300) también estarán dirigidos juntos en
la misma dirección, pero en el costado opuesto del
MMRI-IPVIR-A (400) y en una
dirección opuesta a la dirección de los HPEs (202, 302).
Tal como puede verse en la figura 21, los
MMRI-IPVIR-A (400) van dispuestos en
el espacio subretinal (82) del ojo, y se emplean para estimular
aquellas retinas en que la capa fotorreceptora ha quedado
completamente degenerada dejando la capa de la célula bipolar (58a)
o la capa plexiforme interna (56) como la capa adyacente al espacio
subretinal (82). Dado que la capa plexiforme interior de "canal
claro" conocida como sublamina "B" (56b) queda más separada
del espacio subretinal (82) en comparación con la capa plexiforme
interna de "canal oscuro" conocida como sublamina "A"
(56a), los electrodos HPE (202, 302) contactarán selectivamente la
sinapsis de "canal claro" en la sublamina "B" (56b) y los
LPEs (204, 304) contactarán selectivamente la sinapsis de "canal
oscuro" en la sublamina "A" (56a). Esta disposición
permitirá un estimulo de la luz visible para despolarizar y activar
selectivamente los canales luminosos en la sublamina "B" para
hacer que sea producida una corriente eléctrica negativa por el HPE
(202), mientras que un estimulo de luz IR hiperpolarizará e inhibirá
selectivamente los canales luminosos en la sublamina "B" para
hacer que sea producida una corriente eléctrica positiva por parte
del HPE (302). Esta disposición también permitirá un estimulo de la
luz IR para despolarizar y activar selectivamente los canales
oscuros en la sublamina "A" para hacer que sea producida una
corriente eléctrica negativa por el LPE (304), mientras que un
estimulo de luz visible hiperpolarizará e inhibirá selectivamente
los canales oscuros en la sublamina "A" para hacer que sea
producida una corriente eléctrica positiva por parte del LPE
(204).
Tal como se ha representado en las figuras 12 y
22, en otra forma de realización, los implantes
MMRI-4 (8), y los implantes de polaridad invertida MMRI-IPVIR-A, denominados por conveniencia MMRI-IPVIR-ARs (8c), van insertados dentro de una hoja compatible biológicamente (44) para permitir la exposición de las superficies de electrodo de los dispositivos.
MMRI-4 (8), y los implantes de polaridad invertida MMRI-IPVIR-A, denominados por conveniencia MMRI-IPVIR-ARs (8c), van insertados dentro de una hoja compatible biológicamente (44) para permitir la exposición de las superficies de electrodo de los dispositivos.
Como aparece en la figura 12, la hoja (44), con
el MMRI-4 (8) insertado, es colocado sobre una
superficie de membrana limitadora interna (50) de la retina desde el
costado del cuerpo vítreo. Desde esta situación, los
MMRI-4s (8) estimularán la capa de fibra nerviosa
(52) y/o las células gaglionares (54) de la retina.
Tal como muestra la figura 22, en el caso de los
MMRI-IPVIR-ARs (8c), sus electrodos
penetrarán la fibra nerviosa (52) y la capa de la célula ganglionar
(54) en la sublamina "B" de la capa del canal claro (56b); y
las regiones de sublamina "A" de la capa del canal oscuro (56a)
de la capa plexiforme interna (56) a fin de estimular selectivamente
aquellas capas a fin de inducir sensaciones visuales. La polaridad
invertida de los MMRI-IPVIR-ARs (8c)
comparada con las MMRI-IPVIR-As
(400) de la figura 21 es necesario para preservar el efecto de
estimulo de la luz visible de despolarizar (activar) los canales
claros de sublamina "B" (56b) mientras hiperpolariza (inhibe)
los canales oscuros de sublamina "A" (56a); y un efecto de
estimulo de la luz IR de despolarizar (activar) los canales oscuros
de sublamina "A" (56a) mientras hiperpolariza (inhibe) los
canales claros de sublamina "B" (56b). Se observará que los
cambios despolarización; es decir la hiperpolarización y la
despolarización, no tienen el mismo efecto del espacio subretinal
sobre las células fotorreceptores restantes como hace en las
regiones de sublamina B y A del IPL. En el espacio subretinal, un
estimulo de hiperpolarización produce una sensación de claridad en
las células fotorreceptoras restantes, mientras que un estimulo de
despolarización produce una sensación de oscuridad en las células
fotorreceptoras restantes.
Por consiguiente, las figuras
13-14 muestran una quinta forma de realización de
este invento, denominado por conveniencia
"MMRI-IPV", con un tamaño de dimensiones
microscópicas, siendo designado en (200). El
MMRI-IPV (200) es una unidad físicamente
independiente con su microestructura a capas representada en la
figura 14. En esta forma de realización, el MMRI-IPV
(200) presenta la forma de un cubo aplanado con esquinas y bordes
redondeados, con un electrodo eléctricamente negativo de proyección
alta ("HPE") (204), y un electrodo eléctricamente positivo de
proyección baja ("LPE") (204). Un MMRI-IPV
(200) puede funcionar como un PiN o NiP al estimular la retina
interna, en función de cual de sus dos costados fotosensibles, el
costado P (205a) o el costado N (205b) sea estimulado por la luz
visible (206). De arriba abajo, las capas del
MMRUI-IPV (200) son como sigue: un electrodo HPE
negativo (202), preferiblemente hecho de oro, una capa aislante de
SiO_{2} (208) que cubre el costado N (205b) salvo la punta del
electrodo HPE (202), un filtro dieléctrico de varias capas (210)
para sólo el paso de luz visible (400 a 740 nm), una capa N+ (212),
un terminal de contacto (214) fabricado de cualquier de los
siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio,
titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre el HPE
negativo (202) y la capa N+ (212), una capa substrato de silicio
tipo N (216), una capa intrínseca (218) que se forma naturalmente
entre la capa de substrato de silicio tipo N (216) y la siguiente
capa P+ (220), un filtro dieléctrico de varias capas (222) para
permitir solo el paso de luz visible (400 a 740 nm), un terminal de
contacto (224) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o
algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de
establecer contacto eléctrico entre la capa P+ (220) y el electrodo
eléctricamente positivo de proyección baja (LPE) (204). Una capa
aislante de SiO_{2} (226) cubre el costado P (205a) salvo la punta
del electrodo LPE (204).
Las figuras 15-16 muestran una
sexta forma de realización de este invento, denominado por
conveniencia "MMRI-IPIR", con un tamaño de
dimensiones microscópicas, y siendo designado como (300). Tal como
se ha representado, el MMRI-IPIR (300) es una unidad
físicamente independiente con su microestructura a capas
representada en la figura 16. En esta forma de realización, el
MMRI-IPIR (300) presenta la forma de un cubo
aplanado con esquinas y bordes redondeados, con un electrodo
eléctricamente negativo de proyección alta ("HPE") (302), y un
electrodo eléctricamente positivo de proyección baja ("LPE")
(304). El MMRI-IPIR (300) tiene un tamaño de
dimensiones microscópicas. Un MMRI-IPIR (300) puede
funcionar como un PiN o NiP cuando estimula la retina interna, en
función de cual de sus dos costados fotosensibles, el costado N
(305a) o el costado P (305b), sea estimulado por luz infrarroja
(306). De arriba abajo, las capas del MMRUI-IPIR
(300) son como sigue: un electrodo HPE positivo (302),
preferiblemente hecho de oro, una capa aislante de SiO_{2} (308)
que cubre el costado P (305b) salvo la punta del electrodo positivo
HPE (302), un filtro dieléctrico de varias capas (310) para permitir
sólo el paso de luz IR (740 a 900 nm), una capa P+ (312), un
terminal de contacto (314) fabricado de cualquier de los siguientes
metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y
cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre el HPE positivo
(302) y la capa P+ (312), una capa intrínseca (318) que se forma
naturalmente entre la capa P* (312) y la siguiente capa de substrato
de silicio tipo N (316), una capa N+ (320), un filtro dieléctrico de
varias capas (322) para permitir solo el paso de luz IR (740 a 900
nm), un terminal de contacto (324) fabricado de cualquier de los
siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio,
titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre la
capa N+ (320) y el electrodo eléctricamente negativo de proyección
baja (LPE) (304). Una capa aislante de SiO_{2} (326) cubre el
costado N (305a) a excepción de la punta del electrodo LPE
(304).
Las figuras 17-18 muestran una
séptima forma de realización de este invento, denominado por
conveniencia un "MMRI-IPVIR A", con un tamaño
de dimensiones microscópicas, y siendo designado como 400. Está
compuesto por un MMRI-IPV (200) y un
MMRI-IPIR (300), separados por una capa de canal de
bloqueo (350). La microarquitectura a capas del componente
MMRI-IPV (200) aparece en el costado izquierdo y
será descrita en primer lugar. El componente
MMRI-IPV (200) tiene la forma de la mitad de un cubo
aplanado con ángulos y bordes redondeados exteriormente, con un
electrodo eléctricamente negativo de proyección alta (HPE) (202), y
un electrodo eléctricamente positivo de proyección baja (LPE) (204).
De arriba abajo, las capas del MMRI-IPV (200) son
como sigue: un electrodo HPE negativo (202), preferiblemente hecho
de oro, una capa aislante de SiO_{2} (208) que cubre el costado N
(205b) salvo la punta del electrodo HPE (202), un filtro dieléctrico
de varias capas (210) para sólo el paso de luz visible (400 a 740
nm), una capa N+ (212), un terminal de contacto (214) fabricado de
cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos:
oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto
eléctrico entre el HPE negativo (202) y la capa N+ (212), una capa
substrato de silicio tipo N (216), una capa intrínseca (218) que se
forma naturalmente entre la capa de substrato de silicio tipo N
(216) y la siguiente capa P+ (220), un filtro dieléctrico de varias
capas (222) para permitir solo el paso de luz visible (400 a 740
nm), un terminal de contacto (224) fabricado de cualquier de los
siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio,
titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre la
capa P+ (220) y el electrodo eléctricamente positivo de proyección
baja (LPE) (204). Una capa aislante de SiO_{2} (226) cubre el
costado P (205a) salvo la punta del electrodo LPE (204). La
microarquitectura a capas del componente
\hbox{MMRI-IPIR} (300) del
MMRI-IPVIR-A (400) aparece en el
costado derecho y será descrita a continuación. El componente
MMRI-IPIR (300) tiene la forma de la mitad de un
cubo aplanado con ángulos y bordes redondeados exteriormente, con un
electrodo eléctricamente positivo de proyección alta (HPE) (302), y
un electrodo eléctricamente negativo de proyección baja (LPE) (304).
De arriba abajo, las capas del MMRI-IPIR (300) son
como sigue: un electrodo HPE positivo (302), preferiblemente hecho
de oro, una capa aislante de SiO_{2} (308) que cubre el costado P
(305b) salvo la punta del electrodo positivo HPE (302), un filtro
dieléctrico de varias capas (310) para permitir sólo el paso de luz
IR (740 a 900 nm), una capa P+ (312), un terminal de contacto (314)
fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus
compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer
contacto eléctrico entre el HPE positivo (302) y la capa P+ (312),
una capa intrínseca (318) que se forma naturalmente entre la capa P+
(312) y la siguiente capa de substrato de silicio tipo N (316), una
capa N+ (320), un filtro dieléctrico de varias capas (322) para
permitir solo el paso de luz IR (740 a 900 nm), un terminal de
contacto (324) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o
algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de
establecer contacto eléctrico entre la capa N+ (320) y el electrodo
eléctricamente negativo de proyección baja (LPE) (304). Una capa
aislante de SiO_{2} (326) cubre el costado N (305a) salvo la punta
del electrodo LPE (304).
Las figuras 19-20 muestran una
octava forma de realización de este invento, denominado por
conveniencia "MMRI-IPVIR B", con un tamaño de
dimensiones microscópicas, y siendo designado como 500. Está
compuesto por un MMRI-IPV (200) y un
MMRI-IPIR (300), separados por una capa de canal de bloqueo (350). La microarquitectura a capas del componente MMRI-IPV (200) aparece en el costado izquierdo y será descrita en primer lugar. El componente MMRI-IPV (200) tiene la forma de la mitad de un cubo aplanado con ángulos y bordes redondeados exteriormente, con un electrodo eléctricamente negativo de proyección alta (HPE) (202), y un electrodo eléctricamente positivo de proyección baja (LPE) (204). De arriba abajo, las capas del MMRI-IPV (200) son como sigue: un electrodo HPE negativo (202), preferiblemente hecho de oro, una capa aislante de SiO_{2} (208) que cubre el costado N (205b) salvo la punta del electrodo HPE (202), un filtro dieléctrico de varias capas (210) para permitir sólo el paso de luz visible (400 a 740 nm), una capa N+ (212), un terminal de contacto (214) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre el HPE negativo (202) y la capa N+ (212), una capa substrato de silicio tipo N (216), una capa intrínseca (218) que se forma naturalmente entre la capa de substrato de silicio tipo N (216) y la siguiente capa P+ (220), un filtro dieléctrico de varias capas (222) para permitir solo el paso de luz visible (400 a 740 nm), un terminal de contacto (224) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre la capa P+ (220) y el electrodo eléctricamente positivo de proyección baja (LPE) (204). Una capa aislante de SiO_{2} (226) cubre el costado P (205a) salvo la punta del electrodo LPE (204). La microarquitectura a capas del componente MMRI-IPIR (300) del MMRI-IPVIR-B (500) aparece en el costado derecho y será descrita a continuación. El componente MMRI-IPIR (300) tiene la forma de la mitad de un cubo aplanado con ángulos y bordes redondeados exteriormente, con un electrodo eléctricamente positivo de proyección alta (HPE) (302), y un electrodo eléctricamente negativo de proyección baja (LPE) (304). De arriba abajo, las capas del MMRI-IPIR (300) son como sigue: un electrodo HPE positivo (302), preferiblemente hecho de oro, una capa aislante de SiO_{2} (308) que cubre el costado P (305b) salvo la punta del electrodo positivo HPE (302), un filtro dieléctrico de varias capas (310) para permitir sólo el paso de luz IR (740 a 900 nm), una capa P+ (312), un terminal de contacto (314) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre el HPE positivo (302) y la capa P+ (312), una capa intrínseca (318) que se forma naturalmente entre la capa P+ (312) y la siguiente capa de substrato de silicio tipo N (316), una capa N+ (320), un filtro dieléctrico de varias capas (322) para permitir solo el paso de luz IR (740 a 900 nm), un terminal de contacto (324) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre la capa N+ (320) y el electrodo eléctricamente negativo de proyección baja (LPE) (304). Una capa aislante de SiO_{2} (326) cubre el costado N (305a) salvo la punta del electrodo LPE (304).
MMRI-IPIR (300), separados por una capa de canal de bloqueo (350). La microarquitectura a capas del componente MMRI-IPV (200) aparece en el costado izquierdo y será descrita en primer lugar. El componente MMRI-IPV (200) tiene la forma de la mitad de un cubo aplanado con ángulos y bordes redondeados exteriormente, con un electrodo eléctricamente negativo de proyección alta (HPE) (202), y un electrodo eléctricamente positivo de proyección baja (LPE) (204). De arriba abajo, las capas del MMRI-IPV (200) son como sigue: un electrodo HPE negativo (202), preferiblemente hecho de oro, una capa aislante de SiO_{2} (208) que cubre el costado N (205b) salvo la punta del electrodo HPE (202), un filtro dieléctrico de varias capas (210) para permitir sólo el paso de luz visible (400 a 740 nm), una capa N+ (212), un terminal de contacto (214) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre el HPE negativo (202) y la capa N+ (212), una capa substrato de silicio tipo N (216), una capa intrínseca (218) que se forma naturalmente entre la capa de substrato de silicio tipo N (216) y la siguiente capa P+ (220), un filtro dieléctrico de varias capas (222) para permitir solo el paso de luz visible (400 a 740 nm), un terminal de contacto (224) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre la capa P+ (220) y el electrodo eléctricamente positivo de proyección baja (LPE) (204). Una capa aislante de SiO_{2} (226) cubre el costado P (205a) salvo la punta del electrodo LPE (204). La microarquitectura a capas del componente MMRI-IPIR (300) del MMRI-IPVIR-B (500) aparece en el costado derecho y será descrita a continuación. El componente MMRI-IPIR (300) tiene la forma de la mitad de un cubo aplanado con ángulos y bordes redondeados exteriormente, con un electrodo eléctricamente positivo de proyección alta (HPE) (302), y un electrodo eléctricamente negativo de proyección baja (LPE) (304). De arriba abajo, las capas del MMRI-IPIR (300) son como sigue: un electrodo HPE positivo (302), preferiblemente hecho de oro, una capa aislante de SiO_{2} (308) que cubre el costado P (305b) salvo la punta del electrodo positivo HPE (302), un filtro dieléctrico de varias capas (310) para permitir sólo el paso de luz IR (740 a 900 nm), una capa P+ (312), un terminal de contacto (314) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre el HPE positivo (302) y la capa P+ (312), una capa intrínseca (318) que se forma naturalmente entre la capa P+ (312) y la siguiente capa de substrato de silicio tipo N (316), una capa N+ (320), un filtro dieléctrico de varias capas (322) para permitir solo el paso de luz IR (740 a 900 nm), un terminal de contacto (324) fabricado de cualquier de los siguientes metales y/o algunos de sus compuestos: oro, aluminio, titanio y cromo, a fin de establecer contacto eléctrico entre la capa N+ (320) y el electrodo eléctricamente negativo de proyección baja (LPE) (304). Una capa aislante de SiO_{2} (326) cubre el costado N (305a) salvo la punta del electrodo LPE (304).
La figura 21 muestra los
MMRI-IPVIR-As (400) implantados en
su posición monocapa preferida en el espacio subretinal (82). Los
electrodos de despolarización de proyección alta (HPEs) (202) de la
porción detectora de luz visible de los microfotodiodos estimulan
los canales claros en sublamina B (56b) de la capa plexiforme
interior (IPL) (56). Los HPEs de hiperpolarización (302) de la
porción detectora de luz IF de los microfotodiodos (para la
detección de oscuridad) inhibe los canales claros en sublamina B
(56b) del IPL (56). Los electrodos de despolarización de proyección
baja (LPEs) (304) de la porción de detección de luz IR de los
microfotodiodos (para la detección de oscuros) estimula los canales
oscuros en la sublamina A (56a) del IPL (56). Los LPEs de
hiperpolarización (204) de la porción detectora de luz visible del
microfotodiodo inhibe los canales oscuros en sublamina A (56a) del
IPL (56). Las capas del ojo, en esta retina esquemática y
parcialmente degenerada, en el polo posterior desde el interior del
ojo al exterior del ojo son: membrana limitadora interna (50); capa
de fibra nerviosa (52); capa celular ganglionar (54); capa
plexiforme interior (56) consistente de sublamina B (56b) y
sublamina A (56a); y la capa nuclear interna parcialmente degenerada
(58a). Los MMRI-IPVIR-A (400) van
dispuestos entre la capa retinal interna parcialmente degenerada
(66a) y el epitelio de pigmento retinal (68) y la membrana de Bruch
(70), todas las cuales constituyen la capa retinal externa (72). En
el exterior de la capa retinal externa (72) hay los coriocapilares
(74) y la coroides (76), y la esclerótica (80). Alternativamente, en
lugar de los MMRI-IPVIR-As (400)
pueden implantarse en el espacio subretinal (82) los componentes
MMRI-IPVs y MMRI-IPIRs de las
figuras 13-16 o los
MMRI-IPVIR-Bs de las figuras
19-20.
La figura 22 muestra los
MMRI-IPVIR-ARs (8c) en una novena
forma de realización de este invento, colocados en la membrana
limitadora interna de la superficie (50) de la retina. En esta forma
de realización, los MMRI-IPVIR-ARs
(8c) van insertados dentro de una hoja flexible, biológicamente
compatible (44) que permite exponer ambas superficies fotoactivas y
sus electrodos salientes de cada
MMRI-IPVIR-ARs (8c). Los electrodos
de despolarización de proyección alta (HPEs) (302a) en el costado
opuesto de los microfotodiodos detectores de IR (para la detección
de oscuros) penetran en la sublamina A (56a) del IPL (56) para
inhibir los canales de oscuridad. Los electrodos de despolarización
de proyección baja (LPEs) (204a) de la porción detectora de luz
visible de los microfotodiodos penetran en la sublamina B (56b) del
IPL (56) para estimular los canales claros. Los LPEs de
hiperpolarización (304a) de la porción detectora de luz IR del
microfotodiodo (para detectarla oscuridad) penetra en la sublamina B
(56b) del IPL (56) para inhibir los canales claros. Las capas del
ojo en el polo posterior desde el interior del ojo al exterior del
ojo en esta retina esquemática parcialmente degenerada, son:
membrana limitadora interna (50); capa de fibra nerviosa (52); capa
celular ganglionar (54); capa plexiforme interior (56) consistente
de sublamina B (56b) y sublamina A (56a); la capa nuclear interna
parcialmente degenerada (58a); todas las cuales constituyen la capa
retinal interna parcialmente degenerada (66a). El epitelio de
pigmento retinal (68) y la membrana de Bruch (70) constituyen juntos
la capa retinal externa (72). En el exterior de la capa retinal
externa (72) hay los coriocapilares (74) y la coroides (76), y la
esclerótica (80). En una forma de realización incorporada, los
MMRI-IPVIR-ARs (8c) puede fabricarse
como los componentes de polaridad opuesta MMRI-IPVs
y los componentes de polaridad opuesta MMRI-IPIRs,
insertados dentro de una hoja flexible, biológicamente compatible
(44), que permiten exponer ambas superficies fotoactivas y sus
electrodos salientes de cada MMRI-IPV de polaridad
opuesta y MMRI-IPIRs de polaridad opuesta.
La figura 23 es un diagrama esquemático del
sistema adaptador de estimulación de imágenes en la retina (AIRES)
mostrando sus subsistemas compuestos de: el casco del sistema óptico
de proyección y seguimiento (PTOS) (94), el ordenador
neuro-red (NNC) (96), la cámara de grabación CCD
(IMCCD) (100) y el terminal de punzón de entrada (ISP) (102). Hay un
CCD de seguimiento del reflejo de pupila (PRTCCD) (98) y un
presentador CRT IR/visible (IRVCRT) (92) dentro del PTOS (94). Se
muestran los MMRI-4s (8) en el espacio subretinal
del ojo (90). Durante el funcionamiento, se proyectan ópticamente
sobre el ojo (90) imágenes de luz IR y visible desde la IRVCRT (92)
dentro del PTOS (94). Intensidad, duración de la longitud de onda e
impulsos de las imágenes se controlan mediante el NNC (96) y se
modulan a través de entradas del paciente a través del ISP en
interface (102). El IMCCD (100), que va montado sobre o dentro del
casco PTOS (94), proporciona entradas de imágenes al NNC (96) que a
su vez programan las salidas de imágenes visibles e IR de la
IRVCRT (92). Hay un PRTCCD (98) integrado al casco PTOS (94) para seguir los movimientos del ojo a través de los cambios de los reflejos pupilares Purkinje. La PRTCCD (98) emitirá a la NNC (96) que a su vez dirigirá el blanco del IMCCD (100), por medio de control por servomotor, a fin de seguir los movimientos del ojo. El PTOS (94) también puede programarse para proporcionar justamente una iluminación IR difusa para interactuar con las imágenes ambientales de luz visible (104) en los MMRI-4s (8).
IRVCRT (92). Hay un PRTCCD (98) integrado al casco PTOS (94) para seguir los movimientos del ojo a través de los cambios de los reflejos pupilares Purkinje. La PRTCCD (98) emitirá a la NNC (96) que a su vez dirigirá el blanco del IMCCD (100), por medio de control por servomotor, a fin de seguir los movimientos del ojo. El PTOS (94) también puede programarse para proporcionar justamente una iluminación IR difusa para interactuar con las imágenes ambientales de luz visible (104) en los MMRI-4s (8).
El funcionamiento detallado del sistema AIRES es
como sigue. Un paciente que tenga una gran serie de
MMRI-4s (8) implantados verá imágenes en pixeles,
debidas a la hiperpolarización subretinal localizada producida por
la configuración PiN de las subunidades MMRI-4
(10a). Estas imágenes inducidas eléctricamente están causadas por la
luz procedente de imágenes ambientales (104) que pasan a través de
un espejo exterior, parcialmente reflectivo y transmisor (106), del
PTOS (94). Las imágenes de los detalles oscuros son inducidas por
las corrientes de despolarización producidas por la configuración
NiP de las subunidades MMRI-4 (10b), que son
estimuladas por la iluminación IR y/o imágenes proporcionadas por la
IRVCTR (92). La IRVCRT (92) está programada por el NNC (96) para
proporcionar iluminación IR difusa y/o imágenes IR a superponer
sobre las imágenes de luz visible (104) de la luz recibida. La
información de imagen para el NNC (96) se obtiene del IMCCD en
interface (100). La iluminación IR difusa de la IRVCRT (92) inducirá
una despolarización constante "corriente de polarización" de
las subunidades NiP del MMRI-4 (10b). Esta
"corriente de polarización" producirá la sensación de oscuridad
en ausencia de una estimulación luminosa a las subunidades PiN
(10a). Sin embargo, cuando hay luz presente para estimular las
subunidades PiN (1a), la corriente de hiperpolarización resultante
desviará la corriente de polarización inducida por la IR para
despolarizar el NiP. El resultado es la percepción por parte del
paciente de una sensación de luz. Dada la limitada sensibilidad de
anchura de banda de la configuración NIP IR (10b) (740 a 900 nm), el
"ruido" ambiental IR es mínimo. La cantidad de corriente de
polarización para despolarizar el NiP será inicialmente ajustada por
el paciente a través del ISP (102) y esta información será
introducida en el NNC (96). Después se correlaciona con la
información procesada de la imagen procedente del IMCCD en interface
(100). Luego, el NNC (96) "aprenderá" cual es la cantidad
apropiada de "corriente polarizada" del NiP, sobre la base de
las condiciones de la luz ambiental y las imágenes. Con el
aprendizaje adicional, el NNC (96) será capaz de anticipar la
cantidad de "corriente polarizada" del NiP necesaria para
producir imágenes percibidas con más exactitud por parte del
paciente, sin necesidad de que el paciente deba hacer
introducciones.
Toda la imagen de luz visible puede así
proyectarse por el IRVCRT (92), simultáneamente o de una manera
rápida alternativa con impulso de imagen IR, a toda la función de
control MMRI-4 (B). En esta situación, el espejo
parcialmente reflectivo/transmisor (106) del PTOS (94), es
sustituido por un espejo totalmente reflectivo, para evitar las
imágenes de luz ambiente (104) de la estimulación del
MMRI-4s (8). Programando la duración del impulso y
la frecuencia de las imágenes IR y de luz visible, posiblemente
puede inducirse la visión en color, de manera similar al efecto de
la peonza de Benham. Este fenómeno también ha sido usado en los
televisores en blanco y negro para crear la percepción de imágenes
en color en personas de visión normal.
Las figuras 24A-D muestran una
configuración a modo de gafas (94) del componente PTOS del sistema
AIRES. Tal como puede verse en la figura 24D, aun cuando el esquema
del sistema óptico difiere algo del esquema generalizado del
componente PTOS (94) demostrado en la figura 23, el espíritu y
funciones de ambas versiones de los dispositivos son iguales. La
figura 24A es una vista superior del PTOS (4). Muestra el acolchado
para la cabeza, las piezas de las sienes (110) y los sensores de
intensidad de la luz ambiente (112). La figura 24B es una vista
frontal del PTOS (94). Muestra el espejo exterior parcialmente
reflectivo/transmisor (106), una pieza de apoyo para la nariz (114),
detectores de intensidad de la luz ambiente (112), y la ventana para
el IMCCD (100) representado en el croquis de la figura 23. La figura
24C es una vista lateral quimérica del PTOS (94). Muestra una fuente
de luz LED interna (92) apta para luz infrarroja y visible, la cual
ha sido sustituida por la IRVCRT (92) de la figura 23. También puede
verse el espejo parcialmente reflectivo/transmisor (106), la pieza
de soporte para la nariz (114), el acolchado para la cabeza (108),
una de las piezas para las sienes (110), y el cable de suministro de
corriente y de señal (116) al NNC (96) de la figura 23. La figura
24D es un esquema del PTOS (94). Muestra los MMRI-4S
(8) dispuestos en el espacio subretinal del ojo (90) con una imagen
ambiental enfocada (104). También muestra la fuente de luz LED
interna (92) apta para luz infrarroja y visible, el PRTCCD (98) y el
espejo exterior parcialmente reflectivo/transmisor (106).
La figura 25 es un croquis que muestra los
componentes del sistema AIRES, compuesto por el PTOS (94), el NNC
portátil (96) que puede fijarse al cuerpo del paciente, y el
dispositivo de introducción de datos ISP (102).
La figura 26 es una vista en planta (conteniendo
una vista insertada de un detalle de despiece) de una gran lámina
conteniendo una novena forma de realización de un implante de este
invento. Esta novena forma de realización está basada en un
microfotodiodo (401a) (denominado a continuación
"MMRI-
\hbox{OPSISTER}-D"). Cada microfotodiodo
MMRI-\hbox{OPSISTER}-D (401a) tiene dos subunidades de
microfotodiodo (402) y (404), tal como puede verse en la inserción
de despiece de la figura 26.
Tal como se describirá más adelante, la lámina
grande (405) puede cortarse en implantes tipo lámina más pequeños
(por ejemplo, láminas de alrededor de 0,25 a 15 mn, es decir de
miles a decenas de miles) de unidades de microfotodiodos
MMRI-
\hbox{OPSISTER}-D (401a). Alternativamente, las
grandes láminas (405) pueden cortarse en implantes tipo discontinuo
todavía más pequeños (por ejemplo, implantes de entre 1 micra y 0,25
mm que contengan de una a 10.000 unidades de microfotodiodo
MMRI-\hbox{OPSISTER}-D (104a). Tanto si se realizan
implantes tipo lámina o implantes discontinuos, muchas de las fases
de fabricación y la estructura básica del microfotodiodo
MMRI-\hbox{OPSISTER}-D (401a) son iguales.
Las figuras 27 A-E muestran, en
vistas de sección transversal en perspectiva tomadas por la sección
XXVII-XXVII del
MMRI-OPSISTER-D (401a) de la figura
26, las fases de fabricación y la estructura del
MMRI-OPSISTER-D (401a). En la fase
inicial de fabricación (figura 27A) se forman las subunidades de
microfotodiodos (402) y (404) y el MMRI-OPSISTER
(401) utilizando técnicas de fotoenmascaramiento, implantación
iónica y martillado en caliente, aplicadas a ambos costados de una
lámina volumétrica N inicial adelgazada (405 en la figura 26). De
arriba abajo en la figura 27A, la subunidad de microfotodiodo (402)
tiene una capa P+ (406), una capa intrínseca (408), una capa
volumétrica N (409) y una capa N+ (410). La subunidad de
microfotodiodo (404) tiene una capa N+ (410a), una capa volumétrica
N (409a), una capa intrínseca (408a) y una capa P+ (406a). Separando
eléctricamente las dos subunidades de microfotodiodos (402 y 404)
entre sí y de otros MMRI-OPSISTERs del mismo
substrato hay un canal de bloqueo P+(412) que circundan las
subunidades (402 y 404).
La figura 27B muestra los terminales de contacto
de aluminio (418-a-d) que son
depositados y martilllados en caliente dentro de las superficies P+
y N+ (406, 406a, 410 y 410a). Sirviendo de puente de los terminales
de contacto (418a-d) entre las superficies P+ y N+
(406, 406a, 410 y 410a) de cada costado del
MMRI-OPSISTER (401) hay una tira aislante de
dióxido de silicio (414a y 414b).
dióxido de silicio (414a y 414b).
La figura 27C muestra la deposición de
conductores de aluminio (415 y 415a) sobre las tiras aislantes de
dióxido de silicio (414a y 414b) de modo que el conductor (415) hace
contacto con los terminales de contacto de aluminio (418a y 418b), y
el conductor (415a) hace contacto con los terminales de contacto de
aluminio (418c y 418d).
La figura 27D muestra la deposición de filtros
dieléctricos de paso infrarrojo (422 y 422a) en las superficies P+
(406 y 406a), y de filtros dieléctricos de paso de luz visible (424
y 424a) en las superficies N+ (410 y 410a). También se deposita una
capa barrera de aluminio (417), necesaria durante la fabricación de
los filtros dieléctricos (422 y 424), sobre el conductor (415). De
modo similar, se deposita otra capa barrera de aluminio (417a),
necesaria durante la fabricación de los filtros dieléctricos (424a y
422a), sobre el conductor 415a).
La figura 27E muestra la deposición del electrodo
puente final (420) en la barrera de aluminio (417), y la deposición
del electrodo puente final (420a) sobre la barrera de aluminio
(417a). Los electrodos puente finales (420 y 420a) están fabricados
de cualquier material biocompatible o combinación de materiales de
electrodo biocompatibles, tales como iridio, platino, oro, aluminio,
rutenio, rodio, paladio, tantalio, titanio, cromo, molibdeno,
cobalto, níquel, hierro, cobre, plata, circonio, tungsteno,
polisilicio o compuestos, como óxidos, compuestos de los mismos. El
óxido de iridio es el material preferido para los electrodos (420 y
420a). El dispositivo MMRI-OPSISTER (401) de las
figuras 27A-C con filtros dieléctricos de luz se
denomina dispositivo MMRI-OPSISTER-D
(401a) en las figuras 27D, E.
Tal como puede verse en la figura 27E, las capas
de filtro dieléctrico de luz (422, 422a y 424, 424a) dejan pasar
solamente amplitudes de banda específica, pero diferentes, de luz.
En la forma de realización representada en la figura 27E, las capas
del filtro dieléctrico (422 y 422a) que cubren las capas P+ (406 y
406a) tan sólo dejan pasar luz IR, mientras que las capas
dieléctricas (424 y 424a) que cubren las capas N+ (410 y 410a)
únicamente dejan pasar la luz visible. En otras formas de
realización, los dos tipos de capas pueden invertirse de modo que
los filtros de luz visible estén depositados sobre las capas P+, y
los filtros de luz IR estén depositados sobre las capas N+. Todavía
en otras formas de realización, los filtros (422, 422a) y los
filtros (424 y 424a) pueden tener diferentes porciones para el paso
de luz visible o infrarroja (por ejemplo los filtros 422 y 422a
dejan pasar sólo luz verde, mientras que los filtros 424, 424a
únicamente dejan pasar luz roja).
El dispositivo
MMRI-OPSISTER-D (401a) funciona para
estimular la visión del espacio subretinal (82) (véase la figura
11). Tal como se ha explicado antes, los implantes (401a) pueden
cortarse en pequeños dispositivos separados físicamente, tal como
aparece en la figura 27E. En este caso, los dispositivos
MMRI-OPSISTER-D (401a) se colocan
por inyección dentro del espacio subretinal (indicado con la
referencia 82 en la figura 11) utilizando un vehículo líquido o
encajado en una hoja disoluble (en ambos casos tal como se ha
descrito anteriormente).
Tal como se ha dicho antes, la gran lámina (405)
de la figura 26 puede cortarse en pequeños implantes tipo lámina
(405a) (véase la figura 28) con una anchura (o diámetro) del orden
de 0,25 a 15 mm, preferiblemente de 0,25 a 2 mm. Preferiblemente,
los bordees del implante (405a) están redondeados o biselados tal
como puede verse en la figura 28, para reducir la posibilidad de
quedar encima de la capa de fibra nerviosa reduciendo la transmisión
nerviosa por causa de una fuerte doblez en dicha capa cerca del
borde del implante.
Entonces puede implantarse uno o más implantes
tipo lámina (405a) dentro del espacio subretinal (82), entre la
retina interna (66) y la retina externa (78).
Para comprender el funcionamiento de cada unidad
MMRI-OPSISTER-D (401a) (por ejemplo
la representada en la figura 27), hay que considerar el
funcionamiento de una célula fotorreceptora normal, no dañada, en el
ojo, y el modo cómo se detectan las imágenes claras y oscuras. En
una retina normal, la luz hace que la célula fotorreceptora resulte
interiormente más cargada negativamente, mientras que la falta de
luz o una imagen oscura hará que la célula fotorreceptora resulte
interiormente menos cargada negativamente. La mayor negatividad
interna hará que se transmita una señal por parte de la célula
fotorreceptora a una de las células bipolares asociadas que señalan
la detección de luz. La menor negatividad interna producirá la
transmisión de una señal por parte de la célula fotorreceptora a
otro tipo de célula bipolar asociada que señala la detección de
oscuridad (o una imagen oscura). Estos diferentes tipos de células
bipolares están asociadas con sus respectivas células amacrina y
ganglionar que convierten las señales analógicas de luz y oscuridad
producidas por las células bipolares en señales digitales que luego
son enviadas al cerebro y procesadas como información visual.
Por consiguiente, tal como se ha dicho antes,
funcionalmente una amplitud de banda de luz predominante que brilla
sobre el MMRI-OPSISTER-D (401a) (por
ejemplo, luz visible o una porción de la misma, digamos luz verde)
hará que un electrodo (420) genere corriente de una polaridad y el
otro electrodo (420a) la genere de polaridad opuesta, mientras que
una diferente amplitud de banda de luz predominante (por ejemplo IR,
o una diferente porción de luz visible, digamos luz roja) que brille
sobre
MMRI-OPSISTER-D (401a) hará que se genere corriente de polaridad inversa por parte de los electrodos (420 y 420a) (en comparación con la polaridad de los electrodos 420 y 420a generada por la estimulación de luz visible de la primera situación). Específicamente, en condiciones de iluminación normales, encontraremos luz compuesta de mezclas de diferentes amplitudes de banda. En función de la amplitud de banda predominante encontrada, una de las capas P+ o N+ recibirá mayor intensidad de luz, y por tanto resultará estimulada más intensamente que la otra. Por consiguiente, se generará una polaridad de corriente, por ejemplo, del electrodo (420) en una condición luminosa predominante en una amplitud de banda, mientras que se generará una polaridad de corriente diferente por el electrodo (420) en condiciones predominantes de otra longitud de banda. En la orientación del MMRI-OPSISTER-D (401a) de la figura 27E dentro del espacio subretinal, la luz (430) llega desde la parte superior. El electrodo (420) es el electrodo estimulante de la retina interna (66) tal como muestra la figura 11, dado que se halla en directo contacto con dicha porción de la retina. El electrodo (420a), que desarrolla una corriente de polaridad opuesta al electrodo (420) queda separado ante la retina interna y sirve como retorno eléctrico de la corriente del electrodo (420). Dado que el MMRI-OPSISTER-D (401a) es un dispositivo simétrico, la orientación del MMRI-OPSISTER-D (401a) con el electrodo (420) o el electrodo (420a) frente a la retina interna y la luz entrante (430) produce la misma polaridad de estimulación de la retina interna.
MMRI-OPSISTER-D (401a) hará que se genere corriente de polaridad inversa por parte de los electrodos (420 y 420a) (en comparación con la polaridad de los electrodos 420 y 420a generada por la estimulación de luz visible de la primera situación). Específicamente, en condiciones de iluminación normales, encontraremos luz compuesta de mezclas de diferentes amplitudes de banda. En función de la amplitud de banda predominante encontrada, una de las capas P+ o N+ recibirá mayor intensidad de luz, y por tanto resultará estimulada más intensamente que la otra. Por consiguiente, se generará una polaridad de corriente, por ejemplo, del electrodo (420) en una condición luminosa predominante en una amplitud de banda, mientras que se generará una polaridad de corriente diferente por el electrodo (420) en condiciones predominantes de otra longitud de banda. En la orientación del MMRI-OPSISTER-D (401a) de la figura 27E dentro del espacio subretinal, la luz (430) llega desde la parte superior. El electrodo (420) es el electrodo estimulante de la retina interna (66) tal como muestra la figura 11, dado que se halla en directo contacto con dicha porción de la retina. El electrodo (420a), que desarrolla una corriente de polaridad opuesta al electrodo (420) queda separado ante la retina interna y sirve como retorno eléctrico de la corriente del electrodo (420). Dado que el MMRI-OPSISTER-D (401a) es un dispositivo simétrico, la orientación del MMRI-OPSISTER-D (401a) con el electrodo (420) o el electrodo (420a) frente a la retina interna y la luz entrante (430) produce la misma polaridad de estimulación de la retina interna.
En pacientes típicos con degeneración macular,
por ejemplo, la porción sensible a la luz de la célula o células
fotorreceptoras está dañada o se ha perdido, dejando el resto
fotorreceptor. Cuando se coloca un dispositivo tal como el
MMRI-OPSISTER-D (401a) representado
en la figura 2E dentro del espacio subretinal (82) de la figura 11
en el mismo lugar, pero en vez de los MMRI-4s (8),
en contacto con las células fotorreceptoras restantes (64), y la
apropiada amplitud de banda de luz (por ejemplo luz visible o
una parte de dicho espectro, digamos luz verde, tal como se ha explicado antes) estimula la superficie N+ de la cara de luz incidente del dispositivo, las cargas
negativas producidas por la superficie N+ del dispositivo inducirán una mayor negatividad en la porción interna de las células fotorreeceptoras restantes y crearán la sensación de luz. En este ejemplo, la mayor negatividad interna en este lugar hacen que se transmita una señal representativa de la sensación de luz a la célula bipolar responsable de transmitir la sensación de luz.
una parte de dicho espectro, digamos luz verde, tal como se ha explicado antes) estimula la superficie N+ de la cara de luz incidente del dispositivo, las cargas
negativas producidas por la superficie N+ del dispositivo inducirán una mayor negatividad en la porción interna de las células fotorreeceptoras restantes y crearán la sensación de luz. En este ejemplo, la mayor negatividad interna en este lugar hacen que se transmita una señal representativa de la sensación de luz a la célula bipolar responsable de transmitir la sensación de luz.
Del mismo modo, cuando un dispositivo como el
MMRI-OPSISTER-D (401a) representado
en la figura 27E es colocado en el espacio subretinal (82) de la
figura 11, en el mismo lugar, pero en vez de los
MMRI-4s (8), en contacto con las células
fotorreceptoras restantes (64), y la apropiada amplitud de banda de
luz (por ejemplo luz IR o una diferente parte del espectro, digamos
luz roja, tal como se ha explicado antes) estimula la superficie P+
de la cara de luz incidente del dispositivo, las cargas positivas
producidas por la superficie P+ del dispositivo inducirán una menor
negatividad en la porción interna de las células fotorreeceptoras
restantes y crearán la sensación de oscuridad o de matices oscuros.
En este ejemplo, la menor negatividad interna en este lugar hacen
que se transmita una señal representativa de la sensación de
oscuridad a la célula bipolar responsable de transmitir la sensación
de oscuridad o de matices oscuros.
Los electrodos puente (420, 420a) permiten a las
superficies P+ y N+ estimular eléctricamente la retina a través del
mismo electrodo. Esto es importante para reducir la posibilidad de
heridas al tejido debido a la exposición prolongada a corrientes que
pueden fluir sólo en una dirección. Sin embargo, que crea que se
necesita muy poca corriente y que será inducida a fluir en el
espacio subretinal mediante cualquiera de los dispositivos aquí
descritos. La provisión de electrodos puente (420, 420a) se hace
simplemente por precaución. No obstante, los electrodos puente
también permiten al dispositivo
MMRI-OPSISTER-D estimular áreas más
pequeñas de la retina, y por tanto producir una resolución más alta,
que las otras formas de realización de este invento.
Tal como puede verse en la figura 27E, los
dispositivos MMRI-OPSISTER-D (401a)
tienen normalmente del orden de 10 micras de espesor pero pueden
variar desde 3 a 1000 micras de espesor.
Tal como aparece en la figura 28, el pequeño
disco de silicio (405a) con sus dispositivos
MMRI-
\hbox{OPSISTER}-D (401a), mostrados implantados en
el espacio subretinal (82), tiene normalmente unas 40 micras de
espesor pero puede variar desde 3 a 1000 micras de espesor.
Claims (34)
1. Un implante de retina (106, 8, 8a, 8c, 400,
500) para inducir eléctricamente la visión formada en el ojo,
comprendiendo un microfotodiodo PiN (10a, 10b, 401a, 402, 404,
teniendo un costado P y un costado N, de manera que el costado P del
implante tiene una capa filtrante de luz (122, 20, 222, 310, 422,
422a) que permite selectivamente el paso de una amplitud de banda
seleccionada del espectro de ultravioleta, visible e infrarrojo,
mientras que el costado N del implante tiene una capa filtrante de
luz (124, 22, 210, 322, 424, 424a) que permite selectivamente el
paso de una amplitud de banda seleccionada del espectro de
ultravioleta, visible e infrarrojo, de manera que el implante de
retina es capaz de estimular independientemente de que el costado P
o el costado N esté orientado hacia la luz incidente al ojo.
2. El implante de retina de la reivindicación 1,
en que las capas filtrantes del costado N y del costado P permiten
el paso selectivo sustancialmente de la misma amplitud de banda.
3. El implante de la reivindicación 2, en que la
capa filtrante de la luz del costado N es un filtro dieléctrico que
permite el paso de 740 a 900 nm.
4. El implante de la reivindicación 3, en que la
capa filtrante de la luz del costado P es un filtro dieléctrico que
permite el paso de 740 a 900 nm.
5. El implante de la reivindicación 2, en que la
capa filtrante de la luz del costado N es un filtro dieléctrico que
permite el paso de 400 a 740 nm.
6. El implante de la reivindicación 5, en que la
capa filtrante de la luz del costado P es un filtro dieléctrico que
permite el paso de 400 a 740 nm.
7. El implante de retina de la reivindicación 1,
en que las capas filtrantes del costado N y del costado P permiten
el paso selectivo sustancialmente de diferente amplitud de
banda.
8. El implante de la reivindicación 7, en que la
capa filtrante de la luz del costado N es un filtro dieléctrico que
permite el paso de 740 a 900 nm.
9. El implante de la reivindicación 8, en que la
capa filtrante de la luz del costado P es un filtro dieléctrico que
permite el paso de 400 a 740 nm.
10. El implante de la reivindicación 7, en que la
capa filtrante de la luz del costado N es un filtro dieléctrico que
permite el paso de 400 a 740 nm.
11. El implante de la reivindicación 10, en que
la capa filtrante de la luz del costado P es un filtro dieléctrico
que permite el paso de 740 a 900 nm.
12. El implante de retina de la reivindicación 1,
en que el microfotodiodo PiN contiene (1) un electrodo P hecho de
polisilicio dopado P (2) una capa dieléctrica filtrante de la luz
del costado P, (3) una capa P+, (4) una capa intrínseca, (5) un
substrato de silicio tipo N, (6) una capa N+, (7) una capa
dieléctrica filtrante de luz del costado N, y (8) un electrodo N
hecho de polisilicio dopado N.
13. El implante de retina de la reivindicación
12, en que el implante incluye además un primer terminal de contacto
eléctrico que establece contacto eléctrico entre el electrodo P+ y
la capa P+, y un segundo terminal de contacto eléctrico que
establece contacto eléctrico entre el electrodo N y la capa N+.
14. El implante de la reivindicación 1, en que el
implante incluye dos de dichos microfotodiodos PiN, teniendo cada
uno de los microfotodiodos una orientación opuesta del otro, de modo
que, cuando se implanta en el ojo, el costado P del microfotodiodo
quedará cara la luz incidente, y el costado N del otro
microfotodiodo quedará cara a la luz incidente.
15. El implante de retina de la reivindicación
12, en que el electrodo P se proyecta hacia al exterior desde la
superficie del implante.
16. El implante de retina de la reivindicación
12, en que el electrodo N se proyecta hacia al exterior desde la
superficie del implante.
17. El implante de retina de la reivindicación
15, en que el electrodo P se proyecta hacia al exterior desde la
superficie del implante.
18. El implante de retina de la reivindicación
17, en que cada electrodo P y electrodo N se proyecta desde
aproximadamente 1 a 200 micras.
19. El implante de retina de la reivindicación
18, en que cada electrodo P y electrodo N se proyecta desde
aproximadamente 2 a 100 micras.
20. El implante de retina de la reivindicación
14, en que el electrodo común se halla en contacto eléctrico tanto
con la superficie P como con la superficie N en un costado del
implante y el otro electrodo común se halle en contacto eléctrico
tanto con la superficie P como con la superficie N del otro costado
del implante.
21. El implante de retina de la reivindicación
20, en que una lámina de substrato de silicio común comprende una
serie de dichos implantes.
22. El implante de retina de la reivindicación
21, en que la lámina del substrato común de silicio tiene un borde
biselado.
23. El implante de retina de la reivindicación 1,
comprendiendo por lo menos dos subunidades de microfotodiodo,
teniendo cada una de las dos subunidades orientaciones PiN y NiP
opuestas, de modo que cuando el implante es colocado en el ojo a fin
de recibir luz incidente, una de las subunidades tiene una
configuración PiN relativa a la luz incidente y la otra subunidad
tiene una configuración NiP relativa a la luz incidente, mientras
que el microfotodiodo PiN forma una de las por lo menos dos
subunidades de microfotodiodo.
24. El implante de acuerdo con la reivindicación
23, en que las dos subunidades son simétricas y tienen electrodos de
polo positivo en as superficies opuestas del implante y electrodos
de polo negativo en las superficies opuestas del implante, de modo
que el implante puede funcionar del mismo modo independientemente de
cual de las dos superficies queda frente a la luz incidente al
ojo.
25. El implante de acuerdo con la reivindicación
24, comprendiendo varios pares de dichas dos subunidades.
26. El implante de acuerdo con la reivindicación
25, en que el implante comprende dos pares de dichas dos
subunidades.
27. El implante de acuerdo con la reivindicación
23, en que el implante tiene entre 1 y 1000 micras de anchura y
longitud, y en que el espesor del implante está comprendido entre
aproximadamente del 1 al 500 por ciento de su anchura.
28. El implante de acuerdo con la reivindicación
23, en que el implante tiene aproximadamente entre 10 y 50 micras de
anchura y longitud, y en que el espesor del implante está
comprendido entre aproximadamente del 25 al 50 por ciento de su
anchura.
29. El implante de retina de la reivindicación 1,
comprendiendo dos grupos de subunidades microfotoeléctricas formadas
sobre un substrato, teniendo los dos grupos orientación opuesta; un
primer grupo de por lo menos de subunidades PiN, y el segundo grupo
de por lo menos subunidades NiP de manera que la capa P+ del primer
grupo es adyacente a la capa N+ del segundo grupo, de manera que el
microfotodiodo PiN forma por lo menos una subunidades PiN o por lo
menos una subunidad NiP.
30. El implante de retina de la reivindicación
29, comprendiendo además un primer electrodo común que conecta la
superficie P de por lo menos una de las subunidades del primer grupo
de la superficie N de una subunidad del segundo grupo, y un segundo
electrodo común que conecta la superficie N de por lo menos una de
las subunidades del primer grupo de la superficie P de una subunidad
del segundo grupo.
31. El implante de retina de la reivindicación
30, en que cada subunidad PiN está apareada con una subunidad NiP, y
cada combinación de pares de subunidades PiN/NiP tiene un primer y
un segundo electrodos comunes.
32. El implante de retina de la reivindicación
31, comprendiendo combinaciones de múltiples pares de
subunidadesPiN/NiP.
33. El implante de retina de la reivindicación
32, en que las combinaciones de múltiples pares de subunidades
PiN/NiP están sobre un substrato que tiene desde 1 micra hasta 0,25
mm de anchura.
34. El implante de retina de la reivindicación
32, en que las combinaciones de múltiples pares de subunidades
PiN/NiP están sobre un substrato que tiene de 0,25 a 15 mm de
anchura.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US465766 | 1995-06-06 | ||
| US08/465,766 US5895415A (en) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Multi-phasic microphotodiode retinal implant and adaptive imaging retinal stimulation system |
| US64270296A | 1996-06-03 | 1996-06-03 | |
| US642702 | 1996-06-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2218589T3 true ES2218589T3 (es) | 2004-11-16 |
Family
ID=27041404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES96918042T Expired - Lifetime ES2218589T3 (es) | 1995-06-06 | 1996-06-04 | Implante retinal de microfotodiodo multifasico. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6230057B1 (es) |
| EP (2) | EP0957975B9 (es) |
| JP (1) | JP3514464B2 (es) |
| KR (2) | KR100485054B1 (es) |
| AT (2) | ATE264702T1 (es) |
| AU (1) | AU709207B2 (es) |
| CA (1) | CA2222741C (es) |
| DE (2) | DE69632272T2 (es) |
| DK (1) | DK0957975T3 (es) |
| ES (1) | ES2218589T3 (es) |
| NZ (1) | NZ310074A (es) |
| WO (1) | WO1996039221A1 (es) |
Families Citing this family (112)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100485054B1 (ko) * | 1995-06-06 | 2005-10-21 | 옵토바이오닉스 코포레이션 | 망막임플랜트 |
| DE19529371C3 (de) * | 1995-08-10 | 2003-05-28 | Nmi Univ Tuebingen | Mikroelektroden-Anordnung |
| US6544193B2 (en) * | 1996-09-04 | 2003-04-08 | Marcio Marc Abreu | Noninvasive measurement of chemical substances |
| US5837995A (en) | 1996-11-25 | 1998-11-17 | Alan Y. Chow | Wavelength-controllable voltage-phase photodiode optoelectronic switch ("opsistor") |
| JP2002511947A (ja) * | 1997-11-26 | 2002-04-16 | チャウ，アラン ワイ | 波長制御可能な電圧位相フォトダイオード光電子工学的スイッチ（「オプジスタ」） |
| US7373440B2 (en) * | 1997-12-17 | 2008-05-13 | Src Computers, Inc. | Switch/network adapter port for clustered computers employing a chain of multi-adaptive processors in a dual in-line memory module format |
| US7424552B2 (en) * | 1997-12-17 | 2008-09-09 | Src Computers, Inc. | Switch/network adapter port incorporating shared memory resources selectively accessible by a direct execution logic element and one or more dense logic devices |
| US5944747A (en) * | 1998-03-13 | 1999-08-31 | Johns Hopkins University | Method for preferential outer retinal stimulation |
| US6324429B1 (en) * | 1998-05-08 | 2001-11-27 | Massachusetts Eye And Ear Infirmary | Chronically implantable retinal prosthesis |
| EP1864690A3 (en) * | 1999-03-24 | 2008-01-02 | Second Sight Medical Products, Inc. | Logarithmic light intensifier for use with photoreceptorbased implanted retinal prosthetics and those prosthetics |
| US6507758B1 (en) | 1999-03-24 | 2003-01-14 | Second Sight, Llc | Logarithmic light intensifier for use with photoreceptor-based implanted retinal prosthetics and those prosthetics |
| US8180453B2 (en) * | 1999-03-24 | 2012-05-15 | Second Sight Medical Products, Inc. | Electrode array for neural stimulation |
| EP2275166A3 (en) * | 1999-03-24 | 2014-05-21 | Second Sight Medical Products, Inc. | Visual prosthesis |
| DE19921399C2 (de) | 1999-05-07 | 2003-12-18 | Univ Eberhard Karls | Retina-Implantat |
| US6389317B1 (en) * | 2000-03-31 | 2002-05-14 | Optobionics Corporation | Multi-phasic microphotodetector retinal implant with variable voltage and current capability |
| US6427087B1 (en) * | 2000-05-04 | 2002-07-30 | Optobionics Corporation | Artificial retina device with stimulating and ground return electrodes disposed on opposite sides of the neuroretina and method of attachment |
| AUPQ952800A0 (en) * | 2000-08-21 | 2000-09-14 | Cochlear Limited | Power efficient electrical stimulation |
| US7822478B2 (en) * | 2000-08-21 | 2010-10-26 | Cochlear Limited | Compressed neural coding |
| US8285382B2 (en) | 2000-08-21 | 2012-10-09 | Cochlear Limited | Determining stimulation signals for neural stimulation |
| US9008786B2 (en) * | 2000-08-21 | 2015-04-14 | Cochlear Limited | Determining stimulation signals for neural stimulation |
| US7149586B2 (en) * | 2002-03-28 | 2006-12-12 | Second Sight Medical Products, Inc. | Variable pitch electrode array |
| JP5110752B2 (ja) * | 2001-02-15 | 2012-12-26 | 株式会社ニデック | 視覚再生補助装置 |
| JP4781576B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-09-28 | 株式会社ニデック | 眼内埋め込み型視覚刺激装置 |
| US6574022B2 (en) | 2001-03-19 | 2003-06-03 | Alan Y. Chow | Integral differential optical signal receiver |
| DE10296600T5 (de) * | 2001-03-30 | 2004-04-22 | Nidek Co., Ltd. | Kunstaugenvorrichtung |
| US7037943B2 (en) | 2001-04-10 | 2006-05-02 | Optobionics Corporation | Retinal treatment method |
| DE10120908A1 (de) * | 2001-04-28 | 2002-10-31 | Td Verwaltungs Gmbh | Mikrokontaktstruktur zur Implantation bei einem Säugetier, insbesondere bei einem Menschen |
| US7067327B2 (en) | 2001-06-15 | 2006-06-27 | The University Of Houston System | Thin film optical detectors for retinal implantation and methods for making and using same |
| US7031776B2 (en) | 2001-06-29 | 2006-04-18 | Optobionics | Methods for improving damaged retinal cell function |
| AUPR604801A0 (en) * | 2001-06-29 | 2001-07-26 | Cochlear Limited | Multi-electrode cochlear implant system with distributed electronics |
| US20050004625A1 (en) * | 2001-06-29 | 2005-01-06 | Chow Alan Y. | Treatment of degenerative retinal disease via electrical stimulation of surface structures |
| US7147865B2 (en) * | 2001-06-29 | 2006-12-12 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford University | Artificial synapse chip |
| US20050033202A1 (en) * | 2001-06-29 | 2005-02-10 | Chow Alan Y. | Mechanically activated objects for treatment of degenerative retinal disease |
| US6782619B2 (en) * | 2001-08-17 | 2004-08-31 | Advanced Cochlear Systems, Inc. | Method of making high contact density electrode array |
| DE10151650A1 (de) * | 2001-10-17 | 2003-05-08 | Univ Eberhard Karls | Elektrodenanordnung zur elektrischen Stimulation von biologischem Material sowie Multielektrodenarray zur Verwendung in einer solchen |
| US7303578B2 (en) | 2001-11-01 | 2007-12-04 | Photothera, Inc. | Device and method for providing phototherapy to the brain |
| US7146221B2 (en) * | 2001-11-16 | 2006-12-05 | The Regents Of The University Of California | Flexible electrode array for artifical vision |
| US10695577B2 (en) | 2001-12-21 | 2020-06-30 | Photothera, Inc. | Device and method for providing phototherapy to the heart |
| WO2003061537A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-31 | Masachusetts Eye And Ear Infirmary | Minimally invasive retinal prosthesis |
| KR100460464B1 (ko) * | 2002-02-28 | 2004-12-08 | 김성준 | 레이저 다이오드 어레이를 이용한 인공망막 장치 |
| JP2004057628A (ja) | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Nidek Co Ltd | 視覚再生補助装置 |
| JP4138407B2 (ja) | 2002-08-30 | 2008-08-27 | 株式会社ニデック | 眼内埋殖装置 |
| JP2004121292A (ja) | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Hayashibara Biochem Lab Inc | 受容器電位誘発剤 |
| JP4204066B2 (ja) | 2002-12-05 | 2009-01-07 | 保雄 田野 | 人工視覚システム |
| DE10304831A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-08-26 | Eberhard-Karls-Universität Tübingen Universitätsklinikum | Retina-Implantat zum Stimulieren einer Retina in Abhängigkeit von einfallendem Licht |
| US7574263B2 (en) | 2003-01-31 | 2009-08-11 | Second Sight Medical Products, Inc. | Pixel re-mapping for visual prosthesis |
| US20060265057A1 (en) * | 2003-01-31 | 2006-11-23 | Greenberg Robert J | Field focusing and mapping in an electrode array |
| US20050203601A1 (en) * | 2003-02-14 | 2005-09-15 | Daniel Palanker | Neural stimulation array providing proximity of electrodes to cells via cellular migration |
| AU2003901146A0 (en) * | 2003-03-12 | 2003-03-27 | Cochlear Limited | Feedthrough assembly |
| US7321795B2 (en) * | 2003-03-24 | 2008-01-22 | Les Bogdanowicz | Compositions for electric stimulation of the eye |
| JP4118182B2 (ja) | 2003-03-31 | 2008-07-16 | 株式会社ニデック | 視覚再生補助装置 |
| US7127301B1 (en) | 2003-04-28 | 2006-10-24 | Sandia Corporation | Flexible retinal electrode array |
| US7321796B2 (en) * | 2003-05-01 | 2008-01-22 | California Institute Of Technology | Method and system for training a visual prosthesis |
| US8260428B2 (en) * | 2003-05-01 | 2012-09-04 | California Institute Of Technology | Method and system for training a visual prosthesis |
| JP4412924B2 (ja) | 2003-07-01 | 2010-02-10 | 株式会社ニデック | 視覚再生補助装置 |
| US7311723B2 (en) * | 2003-07-11 | 2007-12-25 | University Of Washington | Scanning laser device and methods of use |
| JP4264320B2 (ja) | 2003-09-30 | 2009-05-13 | 株式会社ニデック | 視覚再生補助装置 |
| DE102004012564A1 (de) * | 2004-03-12 | 2005-10-06 | Iip-Technologies Gmbh | Stimulationselektrode |
| US7130693B1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-10-31 | National Semiconductor Corporation | Method for increasing the resolution and decreasing the power dissipation in eye prosthetics |
| JP4310247B2 (ja) | 2004-07-23 | 2009-08-05 | 株式会社ニデック | 視覚再生補助装置 |
| EP1652552B1 (en) * | 2004-11-02 | 2008-09-17 | Sydney Biotech Pty. Ltd. | Extraocular device |
| US20060148254A1 (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-06 | Mclean George Y | Activated iridium oxide electrodes and methods for their fabrication |
| DE102005032989A1 (de) * | 2005-07-14 | 2007-01-25 | Imi Intelligent Medical Implants Ag | Extraokulares Epiretinal-Implantat |
| JP4873897B2 (ja) | 2005-07-29 | 2012-02-08 | 株式会社ニデック | 視覚再生補助装置 |
| EP1951366B1 (en) * | 2005-09-16 | 2013-04-17 | Second Sight Medical Products, Inc. | Neural stimulation for increased contrast |
| DE102005056771A1 (de) * | 2005-11-28 | 2007-08-02 | Gerding, Heinrich, Prof. Dr. | Retina Implantat zur elektrischen Stimulation der Netzhaut |
| US20100016928A1 (en) | 2006-04-12 | 2010-01-21 | Zdeblick Mark J | Void-free implantable hermetically sealed structures |
| CN100484498C (zh) * | 2006-04-19 | 2009-05-06 | 华中科技大学 | 一种柔性视网膜芯片及其制备方法 |
| EP2015834B1 (en) | 2006-04-28 | 2017-06-14 | Second Sight Medical Products, Inc. | Visual prosthesis fitting |
| US20080066500A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Shun-Chang Su | Cable lock that is opened forcibly |
| US8979755B2 (en) * | 2006-12-08 | 2015-03-17 | The Boeing Company | Devices and systems for remote physiological monitoring |
| WO2008101225A2 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Second Sight Medical Products, Inc. | Flexible circuit electrode array with wire or film support |
| WO2008106605A2 (en) | 2007-02-28 | 2008-09-04 | The Regents Of The University Of Colorado | Method for stimulating retinal response using photoactive devices |
| WO2009067668A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | The Trustees Of Boston College | Apparatus and methods for visual perception using an array of nanoscale waveguides |
| WO2010083170A2 (en) | 2009-01-13 | 2010-07-22 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Cell stimulation using quantum dots |
| US8706243B2 (en) | 2009-02-09 | 2014-04-22 | Rainbow Medical Ltd. | Retinal prosthesis techniques |
| US8718784B2 (en) * | 2010-01-14 | 2014-05-06 | Nano-Retina, Inc. | Penetrating electrodes for retinal stimulation |
| US8442641B2 (en) | 2010-08-06 | 2013-05-14 | Nano-Retina, Inc. | Retinal prosthesis techniques |
| US8428740B2 (en) | 2010-08-06 | 2013-04-23 | Nano-Retina, Inc. | Retinal prosthesis techniques |
| US8150526B2 (en) * | 2009-02-09 | 2012-04-03 | Nano-Retina, Inc. | Retinal prosthesis |
| US20100241060A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | Roizman Keith | Surgical devices and methods |
| GB0913818D0 (en) * | 2009-08-07 | 2009-09-16 | Thermoteknix Systems Ltd | Light guiding device |
| CN101699844B (zh) * | 2009-10-16 | 2014-12-03 | 威海华菱光电股份有限公司 | 全光谱识别图像传感器 |
| WO2011120540A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Imi Intelligent Medical Implants Ag | Retinal implant and visual prosthesis incorporating such an implant |
| WO2011137307A1 (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Second Sight Medical Products, Inc. | Selectable filters for a visual prosthesis |
| WO2011163262A2 (en) | 2010-06-21 | 2011-12-29 | The Regents Of The University Of California | Ultra-high photosensitivity vertical nanowire arrays for retinal prosthesis |
| EP2585015B1 (en) | 2010-06-28 | 2015-06-03 | Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research | Artificial retina device |
| EP2609853A4 (en) * | 2010-08-27 | 2016-03-09 | Sony Corp | APPARATUS AND METHOD FOR IMAGE PROCESSING |
| US8515540B2 (en) | 2011-02-24 | 2013-08-20 | Cochlear Limited | Feedthrough having a non-linear conductor |
| US8571669B2 (en) | 2011-02-24 | 2013-10-29 | Nano-Retina, Inc. | Retinal prosthesis with efficient processing circuits |
| KR101275215B1 (ko) * | 2011-04-29 | 2013-06-17 | 서울대학교산학협력단 | 고해상도 인공 망막 자극기 |
| US9322713B2 (en) | 2011-08-30 | 2016-04-26 | Jawaharlal Nehru Centre For Advanced Scientific Research | Artificial retina device |
| WO2013067539A1 (en) | 2011-11-04 | 2013-05-10 | Massachusetts Eye & Ear Infirmary | Adaptive visual assistive device |
| US9427569B2 (en) * | 2012-05-09 | 2016-08-30 | Po-Kang Lin | Structure of artificial electronic retina |
| EP2880430B1 (en) | 2012-08-02 | 2018-10-10 | The Regents of The University of California | Integrated nanowire array devices for detecting and/or applying electrical signals to tissue |
| US9720477B2 (en) | 2012-11-21 | 2017-08-01 | Nano-Retina, Inc. | Weak power supply operation and control |
| US10121533B2 (en) | 2012-11-21 | 2018-11-06 | Nano-Retina, Inc. | Techniques for data retention in memory cells during power interruption |
| US9370417B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-06-21 | Nano-Retina, Inc. | Foveated retinal prosthesis |
| US9474902B2 (en) | 2013-12-31 | 2016-10-25 | Nano Retina Ltd. | Wearable apparatus for delivery of power to a retinal prosthesis |
| US9331791B2 (en) | 2014-01-21 | 2016-05-03 | Nano Retina Ltd. | Transfer of power and data |
| US9933189B2 (en) | 2014-06-13 | 2018-04-03 | Lockheed Martin Corporation | Cooling a target using electrons |
| FR3037442B1 (fr) * | 2015-06-11 | 2018-07-06 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Photodiode spad couverte d'un reseau |
| KR101838150B1 (ko) * | 2016-08-31 | 2018-03-15 | 가천대학교 산학협력단 | 광센서 어레이 기반의 서브형 인공망막 장치 및 인공망막 장치의 구동 방법 |
| EP3461529A1 (en) | 2017-09-27 | 2019-04-03 | Pixium Vision SA | Tip, inserter attachment and delivery device |
| US20200316370A1 (en) * | 2017-11-26 | 2020-10-08 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd. | Device and method for neurostimulation |
| US11338139B2 (en) | 2018-10-01 | 2022-05-24 | Biovisics Medical, Inc. | System and methods for controlled electrical modulation for vision therapy |
| EP3886974A2 (en) | 2018-11-30 | 2021-10-06 | Biovisics Medical, Inc. | Head worn apparatuses for vision therapy |
| WO2020192941A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Pixium Vision Sa | System for projecting a pattern of interest onto a retinal area of a human eye |
| EP3952979A1 (en) | 2019-04-10 | 2022-02-16 | Biovisics Medical, Inc. | Systems and interfaces for ocular therapy |
| EP3983055A1 (en) | 2019-06-14 | 2022-04-20 | Biovisics Medical, Inc. | Wearable medical device |
| KR102451859B1 (ko) * | 2020-10-12 | 2022-10-11 | 고려대학교 산학협력단 | 3차원 망막 자극 디바이스 |
| KR102326786B1 (ko) * | 2020-12-10 | 2021-11-16 | 주식회사 셀리코 | 전극 표면에 복수의 홀을 포함하는 인공망막 장치 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2760483A (en) | 1953-10-29 | 1956-08-28 | Tassicker Graham Edward | Retinal stimulator |
| DE1797468C3 (de) * | 1968-09-30 | 1978-11-02 | Kurt 8000 Muenchen Leczkowski | Blitzlichtsteuereinrichtung |
| US3594823A (en) | 1969-02-11 | 1971-07-27 | Patent Management Inc | Visual substitution system with receptor scanning means |
| US3628193A (en) | 1969-02-19 | 1971-12-21 | Inst Of Medical Sciences The | Tactile image projection system |
| US3724932A (en) * | 1971-04-09 | 1973-04-03 | Stanford Research Inst | Eye tracker and method |
| US3766311A (en) | 1972-04-26 | 1973-10-16 | H Boll | Sensory substitution system |
| US3848608A (en) | 1973-07-23 | 1974-11-19 | Gen Electric | Subject integument spatial stimulator |
| US3914800A (en) | 1974-06-06 | 1975-10-28 | Inst Of Medical Sciences | Fluid mechanical tactile oscilloscope to augment the five senses |
| US4001867A (en) | 1974-08-22 | 1977-01-04 | Dionics, Inc. | Semiconductive devices with integrated circuit switches |
| FR2379085A1 (fr) | 1977-01-31 | 1978-08-25 | Comp Generale Electricite | Obturateur electro-optique ultrarapide |
| US4145122A (en) * | 1977-05-31 | 1979-03-20 | Colorado Seminary | Method and apparatus for monitoring the position of the eye |
| GB2016276B (en) * | 1978-01-21 | 1982-02-10 | Ross Foundation For Research I | Sensory system |
| US4212226A (en) * | 1978-06-21 | 1980-07-15 | Teltscher Erwin S | Device and method of illuminating a target by the eye-motion of an operator |
| US4251887A (en) | 1979-04-02 | 1981-02-24 | Anis Aziz Y | Posterior chamber capsular lens implant and method for implantation of the lens |
| US4272910A (en) | 1979-07-31 | 1981-06-16 | Danz W R | Ocular prosthetic or the like |
| JPS5858508A (ja) * | 1981-10-02 | 1983-04-07 | Minolta Camera Co Ltd | 自動焦点調節装置 |
| US4477721A (en) | 1982-01-22 | 1984-10-16 | International Business Machines Corporation | Electro-optic signal conversion |
| US4551149A (en) | 1982-02-16 | 1985-11-05 | Michael Sciarra | Prosthetic vision system |
| US4600004A (en) | 1982-09-08 | 1986-07-15 | Osvaldo Lopez | Intraocular lens holder and inserter |
| US4509842A (en) * | 1983-02-01 | 1985-04-09 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Camera system capable of focus detection through an interchangeable objective lens |
| US4601545A (en) | 1984-05-16 | 1986-07-22 | Kern Seymour P | Variable power lens system |
| US4707595A (en) * | 1985-01-30 | 1987-11-17 | Meyers Brad E | Invisible light beam projector and night vision system |
| GB8513192D0 (en) | 1985-05-24 | 1985-06-26 | British Telecomm | Optical logic devices |
| US4628933A (en) * | 1985-07-23 | 1986-12-16 | Michelson Robin P | Method and apparatus for visual prosthesis |
| US4750498A (en) | 1986-02-21 | 1988-06-14 | Coopervision, Inc. | Method and tool for inserting an intraocular lens |
| US4679572A (en) | 1986-03-11 | 1987-07-14 | Intermedics, Inc. | Low threshold cardiac pacing electrodes |
| US4755045A (en) * | 1986-04-04 | 1988-07-05 | Applied Science Group, Inc. | Method and system for generating a synchronous display of a visual presentation and the looking response of many viewers |
| JPS62179601U (es) | 1986-04-30 | 1987-11-14 | ||
| US4836202A (en) | 1986-11-03 | 1989-06-06 | Coopervision, Inc. | Instrument for manipulating compressible intraocular lenses |
| US5050969A (en) | 1988-12-26 | 1991-09-24 | Mitsubishi Mining And Cement Company Ltd. | Photo-driven switching apparatus |
| CH684971A5 (de) | 1989-03-16 | 1995-02-15 | Landis & Gyr Tech Innovat | Ultraviolettlicht-Sensor. |
| US4978842A (en) | 1989-04-21 | 1990-12-18 | At&T Bell Laboratories | Programmable optical logic device with complementary inputs |
| US5159927A (en) * | 1989-07-26 | 1992-11-03 | Ferdinand Schmid | Visual prosthesis apparatus and method |
| US5024223A (en) | 1989-08-08 | 1991-06-18 | Chow Alan Y | Artificial retina device |
| US5016633A (en) | 1989-08-08 | 1991-05-21 | Chow Alan Y | Artificial retina device |
| US4991183A (en) * | 1990-03-02 | 1991-02-05 | Meyers Brad E | Target illuminators and systems employing same |
| US5109844A (en) * | 1990-10-11 | 1992-05-05 | Duke University | Retinal microstimulation |
| US5130528A (en) | 1991-03-01 | 1992-07-14 | International Business Machines Corporation | Opto-photo-electric switch |
| JPH04365382A (ja) | 1991-06-13 | 1992-12-17 | Toshiba Corp | 半導体発光装置及びその駆動方法 |
| JP2974469B2 (ja) | 1991-09-17 | 1999-11-10 | 株式会社東芝 | 信号伝送回路 |
| US5223728A (en) | 1992-04-02 | 1993-06-29 | Motorola, Inc. | Optical switch integrated circuit |
| JP3171647B2 (ja) | 1992-04-17 | 2001-05-28 | オリンパス光学工業株式会社 | 人工網膜及び人工視覚装置 |
| US5254852A (en) * | 1992-05-28 | 1993-10-19 | Night Vision General Partnership | Helmet-mounted night vision system and secondary imager |
| US5351309A (en) | 1992-06-30 | 1994-09-27 | National Science Council | Image edge sensor |
| US5476494A (en) | 1992-09-11 | 1995-12-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Low pressure neural contact structure |
| US5760834A (en) | 1992-09-30 | 1998-06-02 | Lsi Logic | Electronic camera with binary lens element array |
| US5338991A (en) | 1992-12-28 | 1994-08-16 | Lu Chao Cheng | High power solid state relay with input presence and polarity indication |
| US5556423A (en) | 1993-05-03 | 1996-09-17 | Alan Y. Chow | Independent photoelectric artificial retina device and method of using same |
| US5397350A (en) | 1993-05-03 | 1995-03-14 | Chow; Alan Y. | Independent photoelectric artificial retina device and method of using same |
| US5411540A (en) | 1993-06-03 | 1995-05-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for preferential neuron stimulation |
| US5495364A (en) * | 1993-08-18 | 1996-02-27 | Itt Corporation | Night vision binoculars |
| US5471542A (en) * | 1993-09-27 | 1995-11-28 | Ragland; Richard R. | Point-of-gaze tracker |
| JPH07135623A (ja) * | 1993-10-27 | 1995-05-23 | Kinseki Ltd | 網膜直接表示装置 |
| US5653751A (en) * | 1994-12-07 | 1997-08-05 | Samiy; Nassrollah | Systems and methods for projecting an image onto a retina |
| KR100485054B1 (ko) * | 1995-06-06 | 2005-10-21 | 옵토바이오닉스 코포레이션 | 망막임플랜트 |
| US5895415A (en) | 1995-06-06 | 1999-04-20 | Optobionics Corporation | Multi-phasic microphotodiode retinal implant and adaptive imaging retinal stimulation system |
| DE19529371C3 (de) | 1995-08-10 | 2003-05-28 | Nmi Univ Tuebingen | Mikroelektroden-Anordnung |
| US5717201A (en) | 1996-04-18 | 1998-02-10 | National Science Council | Double four-quadrant angle-position detector |
| US5689619A (en) * | 1996-08-09 | 1997-11-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Eyetracker control of heads-up displays |
| US5837995A (en) | 1996-11-25 | 1998-11-17 | Alan Y. Chow | Wavelength-controllable voltage-phase photodiode optoelectronic switch ("opsistor") |
| US6389317B1 (en) | 2000-03-31 | 2002-05-14 | Optobionics Corporation | Multi-phasic microphotodetector retinal implant with variable voltage and current capability |
-
1996
- 1996-06-04 KR KR1019970708632A patent/KR100485054B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-06-04 ES ES96918042T patent/ES2218589T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-04 EP EP96918042A patent/EP0957975B9/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-04 EP EP04008614A patent/EP1435255B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-04 AT AT96918042T patent/ATE264702T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-06-04 WO PCT/US1996/008734 patent/WO1996039221A1/en active IP Right Grant
- 1996-06-04 JP JP50123597A patent/JP3514464B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-04 AT AT04008614T patent/ATE326260T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-06-04 CA CA002222741A patent/CA2222741C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-04 DK DK96918042T patent/DK0957975T3/da active
- 1996-06-04 KR KR10-2004-7004235A patent/KR100485053B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-06-04 DE DE69632272T patent/DE69632272T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-04 DE DE69636151T patent/DE69636151T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-04 AU AU60399/96A patent/AU709207B2/en not_active Ceased
- 1996-06-04 NZ NZ310074A patent/NZ310074A/en unknown
-
1998
- 1998-03-26 US US09/100,336 patent/US6230057B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-04-02 US US09/824,519 patent/US6611716B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-06-20 US US10/600,404 patent/US7139612B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040088026A1 (en) | 2004-05-06 |
| JPH11506662A (ja) | 1999-06-15 |
| NZ310074A (en) | 1999-09-29 |
| EP0957975A4 (en) | 2000-03-08 |
| KR100485054B1 (ko) | 2005-10-21 |
| DE69632272T2 (de) | 2005-06-23 |
| ATE326260T1 (de) | 2006-06-15 |
| KR100485053B1 (ko) | 2005-04-27 |
| DE69636151T2 (de) | 2006-09-14 |
| WO1996039221A1 (en) | 1996-12-12 |
| EP0957975B9 (en) | 2004-12-01 |
| JP3514464B2 (ja) | 2004-03-31 |
| KR19990022153A (ko) | 1999-03-25 |
| US6230057B1 (en) | 2001-05-08 |
| US20020087202A1 (en) | 2002-07-04 |
| ATE264702T1 (de) | 2004-05-15 |
| CA2222741A1 (en) | 1996-12-12 |
| EP1435255B1 (en) | 2006-05-17 |
| DK0957975T3 (da) | 2004-08-09 |
| CA2222741C (en) | 2002-05-28 |
| KR20040033320A (ko) | 2004-04-21 |
| US6611716B2 (en) | 2003-08-26 |
| EP0957975B1 (en) | 2004-04-21 |
| DE69636151D1 (de) | 2006-06-22 |
| DE69632272D1 (de) | 2004-05-27 |
| EP0957975A1 (en) | 1999-11-24 |
| US7139612B2 (en) | 2006-11-21 |
| EP1435255A3 (en) | 2004-08-18 |
| EP1435255A2 (en) | 2004-07-07 |
| AU6039996A (en) | 1996-12-24 |
| AU709207B2 (en) | 1999-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2218589T3 (es) | Implante retinal de microfotodiodo multifasico. | |
| US5895415A (en) | Multi-phasic microphotodiode retinal implant and adaptive imaging retinal stimulation system | |
| ES2355204T3 (es) | Implante retinal microfotodetector multifásico con capacidad de corriente y voltaje variable. | |
| Yue et al. | Retinal stimulation strategies to restore vision: Fundamentals and systems | |
| AU2001243665A1 (en) | Multi-phasic microphotodetector retinal implant with variable voltage and current capability and apparatus for insertion | |
| US5397350A (en) | Independent photoelectric artificial retina device and method of using same | |
| JP2023126215A (ja) | 視覚情報およびサンプリングを領域ごとに変化させるための光制御デバイスおよび方法 | |
| Zrenner et al. | The subretinal implant ALPHA: implantation and functional results | |
| Ramirez et al. | An update on visual prosthesis | |
| Weitz et al. | Visual prostheses | |
| Wilhelm et al. | Artificial vision with wirelessly powered subretinal electronic | |
| Boinagrov | Electrical Neural Stimulation and Its Application to High-Resolution Retinal Prosthesis | |
| van Dijk | Rewiring the brain–creating artificial vision |