ES2235468T3 - Procedimiento para estimulacion retiniana externa preferente. - Google Patents
Procedimiento para estimulacion retiniana externa preferente.Info
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- 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
Abstract
Una prótesis retiniana que comprende: al menos un electrodo a colocar cerca del tejido retiniano; y un medio para aplicar una señal de estimulación de larga duración a al menos un electrodo de manera que las células retinianas intermedias más profundas se estimulan preferentemente sobre las células ganglionales retinianas y los axones superficiales proximales que las recubren, donde la señal de estimulación de larga duración es una señal bifásica que tiene un pulso con una fase negativa y otra positiva y donde la duración de la señal de estimulación de larga duración es mayor de aproximadamente 2 milisegundos por pulso de fase.
Description
Procedimiento para estimulación retiniana externa
preferente.
Esta invención se refiere a estimulación
retiniana externa para producir fosfenos, y más particularmente a
una prótesis para estimulación eléctrica de células retinianas
seleccionadas para la exclusión de otras células retinianas para
producir fosfenos.
En 1755 LeRoy hizo pasar la descarga de una jarra
Leyden a través de la órbita de un hombre ciego con cataratas y el
paciente vio "llamas que pasaban rápidamente hacia abajo".
Desde entonces, ha habido una fascinación con la percepción visual
provocada eléctricamente. Los conceptos generales de estimulación
eléctrica de células retinianas para producir estos destellos de luz
o fosfenos se conocen desde hace algún tiempo. Basándose en estos
principios generales, algunos primeros intentos de elaborar una
prótesis para ayudar a las personas con deficiencia visual han
incluido unir electrodos a la cabeza o los párpados de los
pacientes. Aunque algunos de estos primeros intentos contaban con
fuentes limitadas, los fosfenos que se percibían estaban
desenfocados y no podían aproximarse a la restauración o
estimulación de la visión actual debido a la estimulación basta,
desenfocada del ojo o del nervio óptico del paciente.
Según avanzaban las técnicas quirúrgicas
intraoculares, se hizo posible aplicar una estimulación más enfocada
en pequeños grupos de, e incluso en células retinianas individuales
para generar fosfenos focalizados. Esta generación de fosfeno
focalizado abre la posibilidad de generación de visión verdadera
simulada mediante una prótesis implantada en el propio ojo. Esto ha
desencadenado un interés renovado en el desarrollo de procedimientos
y aparatos para ayudar a las personas con deficiencia visual.
Específicamente, se ha dedicado un gran esfuerzo al tema de la
estimulación enfocada de elementos retinianos próximos a
fotorreceptores degenerados que tiene lugar en ciertas formas de
ceguera retiniana y que afecta a millones de personas en todo el
mundo. Sin embargo, aunque las técnicas quirúrgicas han avanzado
hasta el punto de permitir el acceso a la retina, y aunque se
entendía la estructura y función de las células retinianas, todavía
no se tenía un entendimiento completo de los procedimientos y
mecanismos individuales de visión simulada mediante la estimulación
celular retiniana en aquel momento.
Lo que se sabía sobre la estructura de la retina
es que la membrana retiniana basal 10 (véase Fig. 1) está en la
superficie de la retina, por encima de los axones 11 que emanan de
las células ganglionales retinianas 12. Estos axones 11 que emanan
de las células ganglionales retinianas se unen con el tiempo y
forman el nervio óptico (no mostrado) que se proyecta hasta el
cerebro. Por debajo de las células ganglionales retinianas 12 hay
células nerviosas implicadas en el proceso intermedio de
señalización, tales como células amacrinas 13, células bipolares 14,
células interplexiformes 15, y células horizontales 16. En la parte
de atrás o capa externa de la retina están las células
fotorreceptoras 17. En enfermedades degenerativas de la retina,
tales como retinitis pigmentosa, las células fotorreceptoras 17 se
degradan, aunque las otras células nerviosas permanecen viables.
El trabajo pionero de Juan, Jr. et al.
incluido en la Patente de Estados Unidos Nº 5.109.844 para
"Retinal microstimulation" presentada el 5 de mayo de 1992,
proporcionaba la enseñanza de un procedimiento para estimular las
células retinianas aún viables así como un aparato para realizar
este procedimiento, incorporándose a este documento dichos
contenidos y descripción como referencia. Como enseñan de Juan, Jr.
et al. En la Patente 5.109.844, una estimulación enfocada de
las células ganglionales retinianas 12 podría producir fosfenos
focalizados que, si se estimulan en un conjunto de aparatos, podían
estimular la visión. De Juan, Jr. et al. En la Patente
5.109.844 también enseñan que la corriente de estimulación que puede
penetrar la retina hasta una profundidad de excitación de
aproximadamente 30 micrómetros es suficiente para despolarizar las
células ganglionales y suscitar una acción potencial de las mismas,
cuya percepción por el paciente es un fosfeno focalizado. Aunque de
Juan, Jr. et al. En la Patente 5.109.844 no hace hincapié en
la estimulación onda, esta patente muestra que la onda debería tener
preferiblemente una amplitud no mayor de aproximadamente 0,3 a 3
miliamperios y ser bifásica teniendo una duración de pulso de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2 milisegundos por fase, con
una frecuencia de aproximadamente 50 a 100 hertzios.
Como los axones de las células ganglionales
atraviesan la superficie de la retina en su camino para formar el
nervio óptico como se ha mencionado brevemente anteriormente, se
reconoce que para producir a fosfeno focalizado, debe evitarse la
estimulación involuntaria de los axones de células ganglionales
lejanas que se ubican adyacentes a las células ganglionales diana.
Una estimulación involuntaria de axones adyacentes de células
ganglionales lejanas da como resultado la percepción de una porción
de luz opuesta a un punto de luz enfocado y deja claro que la visión
simulada a través de una prótesis retiniana es difícil de
obtener.
Un procedimiento de estimulación de células
retinianas enfocadas que intenta evitar el problema de la
estimulación involuntaria de axones adyacentes es el descrito en
Edell et al., Patente de Estados Unidos Nº 5.411.540,
presentada el 2 de mayo de 1995, para un "Method and apparatus for
preferential neuron stimulation". Edell et al. En la
Patente 5.411.540 describe el uso de estimulación anódica (positiva)
para estimular preferentemente ganglio somas retinianos evitando
simultáneamente la estimulación no deseada de axones cercanos no
relacionados para producir un fosfeno focalizado. Esta referencia
describe que este esquema de pulso positivo necesita un pulso de
onda con una duración entre aproximadamente 1 microsegundo y
aproximadamente 500 microsegundos que tiene una amplitud de entre
aproximadamente 1 microamperio y aproximadamente 500 microamperios a
una frecuencia de hasta 1 kHz. Edell et al. En la Patente
5.411.540 muestra también que la geometría particular del electrodo
tiene una influencia directa sobre la eficacia de su procedimiento
de estimulación de los ganglio somas y en la estimulación
involuntaria y no deseada de axones superficial no relacionados de
ganglio somas retinianos distantes. Edell et al. En la
Patente 5.411.540, por lo tanto, necesita una geometría específica
de los electrodos para realizar la estimulación enfocada. Sin
embargo, la complejidad añadida resultante de la criticalidad de
colocación y de la geometría específica de los electrodos, así como
los potenciales efectos celulares de la estimulación anódica
(positiva) y probablemente la estimulación involuntaria de axones no
relacionados de todas formas, hacen menos deseable a este
enfoque.
enfoque.
Es un objeto de la presente invención superar al
menos algunos de los problemas mencionados anteriormente y otros
problemas que se sabe que existen en la técnica. Más
particularmente, es un objeto de la presente invención proporcionar
un dispositivo nuevo y mejorado para producir fosfenos focalizados.
Adicionalmente, es un objeto de la presente invención proporcionar
un dispositivo para producir fosfenos focalizados que evita los
problemas de estimulación involuntaria de axones superficiales
proximales de ganglio somas lejanos.
A la vista de estos objetos, una característica
de la presente invención es proporcionar una prótesis retiniana de
producción de fosfenos focalizados que no estimula directamente los
ganglio somas superficiales o axón proximal en la zona de
estimulación. Más particularmente, una característica de la presente
invención es proporcionar una prótesis retiniana que genera fosfenos
focalizados estimulando los elementos retinianos por debajo de las
células ganglionales y sus axones superficiales. Además, una
característica de la presente invención es proporcionar una prótesis
retiniana que produce fosfenos focalizados estimulando células
retinianas intermedias tales como células bipolares.
Por lo tanto, un aspecto de la invención es
proporcionar una prótesis retiniana que produce fosfeno focalizado
estimulando células retinianas de nivel intermedio variando la
duración de pulso de la señal de estimulación. Más particularmente,
un aspecto de la presente invención es aumentar la duración de la
anchura del pulso de la señal de estimulación para estimular
selectivamente directamente solo las células retinianas intermedias
más profundas. Además, un aspecto de la presente invención es
estimular estas células retinianas intermedias más profundas
utilizando una estimulación vítreo-catódica.
Adicionalmente, un aspecto de la presente invención es utilizar
pulsos bifásicos. Además, un aspecto de la presente invención es
hacer que estos pulsos bifásicos estimulen los pulsos monofásicos
catódicos usando fases de diferentes amplitud. Otro aspecto de la
presente invención es utilizar una carga total similar en cada fase
para evitar dañar el tejido neural subyacente de los efectos
electroquímicos. La presente invención se define mediante las
características de la reivindica-
ción 1.
ción 1.
Se consigue la estimulación eléctrica de las
células retinianas intermedias más profundas hasta la exclusión de
la estimulación eléctrica directa de las células ganglionales
mediante: a) colocar un electrodo de estimulación cerca del tejido
retiniano; y b) aplicar una señal de estimulación de larga duración
al electrodo de manera que las células retinianas intermedias más
profundas se estimulan preferentemente sobre las células
ganglionales retinianas y axones superficiales proximales que las
recubren. La señal de estimulación de larga duración es una señal
bifásica que tiene un pulso con una fase negativa y otra positiva
que se aplica en modo catódico. Para estimular preferentemente los
elementos retinianos intermedios más profundos, la duración de la
señal de estimulación de larga duración es mayor de aproximadamente
2 milisegundos por fase del pulso. En una realización muy preferida
de la presente invención, la señal bifásica se ajusta para estimular
una señal monofásica ajustando la magnitud al pulso negativo en
relación con el pulso positivo, y ajustando la duración del pulso
positivo en relación con el pulso negativo para mantener
aproximadamente una introducción de carga neta de cero.
Preferiblemente, la proporción de la magnitud del pulso a la
magnitud del pulso positivo es aproximadamente 10:1 o mayor.
En una realización alternativa de la presente
invención, la prótesis retiniana genera una señal de estimulación
bifásica que tiene un pulso negativo y un pulso positivo y que
incluye un retraso intra-pulso entre ambos, teniendo
cada uno de los pulsos una duración igual a o mayor de
aproximadamente 2 milisegundos y una magnitud, teniendo la señal de
estimulación bifásica una relación entre la magnitud y la duración
de los pulsos negativo y positivo tal que la carga total
suministrada es de aproximadamente cero, y la señal de estimulación
bifásica se aplica al electrodo en un modo catódico.
Estos y otros propósitos, objetivos, y ventajas
de la invención se harán más evidentes a partir de la siguiente
descripción detallada tomada junto con los dibujos que la
acompañan.
La Fig. 1 es una ilustración de sección lateral
de la retina en una forma sustancialmente anatómicamente correcta
estando indicada la trayectoria natural de la luz mediante la
flecha;
La Fig. 2 es una representación esquemática
simplificada de una zona de tejido retiniano neural estimulado por
un electrodo colocado sobre la superficie vítrea de la retina y que
está estimulando el axón de la célula ganglional, estando ilustrada
la porción estimulada como un área sombreada;
La Fig. 3 es una representación esquemática
simplificada de una zona de tejido retiniano neural estimulado por
un electrodo placed sobre la superficie vítrea de la retina y que
está estimulando la célula del ganglio soma, estando ilustrada la
porción estimulada como un área sombreada;
La Fig. 4 es una representación esquemática
simplificada de una zona de tejido retiniano neural estimulado de
acuerdo con la presente invención por un electrodo colocado sobre la
superficie vítrea de la retina y que está estimulando las células
retinianas intermedias más profundas tales como las células
bipolares, estando ilustrada la porción estimulada como un área
sombreada;
La Fig. 5 es una ilustración gráfica de datos
experimentales medios registrados en retina de ranas de la
resistencia de estimulación frente a la duración de pulso de la
estimulación necesaria para generar una respuesta biológica para
estimular las diferentes capas de la retina;
La Fig. 6 es un diagrama de señal gráfica que
ilustra una realización de la señal de estimulación usada para
generar fosfenos focalizados por estimulación eléctrica de las
células retinianas intermedias más profundas hasta la exclusión de
la estimulación directa de las células ganglionales superficiales de
acuerdo con la presente invención.
Aunque la invención es susceptible de diversas
modificaciones y construcciones alternativas, ciertas realizaciones
ilustrativas de la misma se han mostrado en los dibujos y se
describirán a continuación con detalle. Sin embargo, debe entenderse
que no hay intención de limitar la invención a las formas
específicas descritas, si no lo contrario, la intención es cubrir
todas las modificaciones, construcciones alternativas, y
equivalentes incluidos en el alcance de las reivindicaciones
adjuntas.
Para apreciar totalmente la presente invención,
es instructivo volver a la vista de sección transversal simplificada
de la retina ilustrada en la Fig. 1. En animales vertebrados,
incluyendo seres humanos, las células ganglionales retinianas 12
(RGCs) están situadas cerca de la superficie de la retina hacia la
cavidad vítrea y envían la mayoría de axones desmielinizados 11 en
una capa más superficial hacia el disco óptico (no mostrado). Cuando
los axones RGC humanos salen del ojo, se van mielinizando y forman
el nervio óptico. Los cuerpos celulares (somas) de estas células
ganglionales 12 se trazan sobre la superficie de la retina de una
manera aproximada a la proyección del mundo visual sobre la
superficie de la retina. Sin embargo, en cualquier localización
particular sobre la superficie de la retina, los axones 11 de sitios
lejanos recubren los cuerpos de células ganglionales
individuales.
Si estas fibras superficiales pasajeras 11 se
estimularan involuntariamente por un electrodo superficial 22 cuando
se intenta estimular solo ganglio somas retinianos proximales, se
excitarían grupos completos de células ganglionales
12a-d de una gran área de la retina, lo que en la
Fig. 2 se ilustra como el área sombreada marcada con el número 18.
La percepción visual de dicha estimulación distribuida resultante
estaría en forma de una cuña de luz, y no de una mancha de luz
enfocada. Por otro lado, si pudiera estimularse preferentemente solo
la células ganglional 12 cerca de los cuerpos celulares, ilustrado
en la Fig. 3 como el área sombreada marcada con el número 20, sería
de esperar la percepción visual de una mancha focal (fosfeno
focalizado). Sin embargo, es difícil dicha estimulación seleccionada
de solo la célula ganglional sin estimular también involuntariamente
los axones superficiales proximales 11 que la recubren como se ha
analizado anteriormente.
De acuerdo con la presente invención, sin
embargo, la estimulación directa de las células ganglionales y el
problema de estimulación involuntaria de los axones superficiales
que las recubren se evita por estimulación eléctrica de células
retinianas más profundas, tales como las células bipolares 14 u
otras células retinianas más profundas ilustradas en la Fig. 4. La
percepción visual de este tipo de estimulación retiniana es también
una mancha focal, aunque ligeramente más grande que la que podría
producirse por estimulación de únicamente una sola célula
ganglional. Sin embargo, el diámetro de la mancha focal es
suficientemente pequeño para permitir el uso en una prótesis
retiniana, evitando todos los problemas relacionados con la
estimulación superficial de gangliones y estimulación involuntaria
de axones proximales. Debe observarse que el electrodo de
estimulación 22 en cada una de las figuras 2, 3, y 4 solo se ilustra
esquemáticamente, ya que su configuración particular no forma parte
de esta invención.
Durante el desarrollo de dicho procedimiento de
estimulación de células retinianas profundas de la presente
invención, se descubrió que, a diferencia de otros sistemas neurales
del cuerpo, las constantes temporales de las células retinianas son
significativamente diferentes entre sí, lo que tiene un profundo
efecto sobre las respuestas retinianas provocadas eléctricamente.
Cuando células con diferentes constantes temporales están muy
próximas físicamente, por ejemplo, nervios vs. músculo, se ha
observado que las células con constantes temporales grandes se
estimulan preferentemente con pulsos grandes mientras que las
células con constantes temporales pequeñas se estimulan
preferentemente con pulsos
cortos.
cortos.
Mediante experimentación se ha determinado que,
en la retina, las duraciones cortas de estímulos estimulan
directamente células ganglionales retinianas (RGCs) mientras que los
pulsos con estímulos mayores se dirigen a células más profundas
hasta la exclusión de las RGC superficiales y los axones proximales.
Con dicho reconocimiento, puede proporcionarse una prótesis
retiniana de acuerdo con la presente invención para producir
fosfenos focalizados mediante la estimulación de células retinianas
profundas evitando totalmente el problema de la estimulación
involuntaria de axones proximales de recubrimiento. Esta
estimulación de células retinianas profundas también pone de
manifiesto ventajas cuando se considera la histología
post-mortem de la retina completa en
pacientes con retinitis pigmentosa (RP). Esta histología indica una
conservación significativa de las células retinianas más profundas
(capa interna nuclear). En los casos más graves de RP en pacientes
que no perciben la luz en absoluto, la capa nuclear externa
(fotorreceptores) retenía solo aproximadamente el 5% de las células,
la capa nuclear interna (células bipolares y otras) retenía
aproximadamente el 78% de las células, y la capa RGC sólo retenía
aproximadamente el 30% de las células. Por lo tanto, la estimulación
de esta zona mucho más poblada que contiene muchas más células
activas mejora significativamente la capacidad de una prótesis
retiniana para potenciar o producir una visión simulada en pacientes
que padecen RP u otras afecciones visuales degenerativas.
Para aislar los parámetros de estimulación para
permitir la estimulación preferente de estas células retinianas más
profundas, se midió la latencia desde la estimulación en condiciones
de estimulación variadas. Esto se hizo porque un impulso neuronal
iniciado al nivel de las células retinianas más profundas tiene que
atravesar al menos una sinapsis antes de iniciar una acción RGC
potencial, dando como resultado latencias RGC mayores que con la
estimulación directa de la RGC. Sin embargo, como las latencias en
pacientes con RP no pueden medirse cuando estos pacientes están
despiertos con los movimientos normales del ojo, es necesaria otra
medida para la célula diana. Midiendo la respuesta umbral para
diversas duraciones del estímulo, puede construirse una curva
resistencia-duración (curva
S-D).
Una de dichas curvas se ilustra como Fig.5 y se
generó usando retina de rana para establecer las características de
la estimulación de cada tipo de célula, los fotorreceptores (línea
24), las células bipolares (línea 26), y las células ganglionales
(línea 28). Como puede observarse, los fotorreceptores son de lejos
los elementos retinianos más fáciles de estimular, es decir, tienen
los menores umbrales de corriente de estimulación. En ciertas
enfermedades denominadas degeneraciones retinianas externas, sin
embargo, los fotorreceptores están dañados, quedando solo células
ganglionales, células bipolares, y otras células retinianas
intermedias más profundas. En los casos de la degeneración retiniana
externa, es posible seleccionar células ganglionales usando pulsos
de corta duración. De acuerdo con la presente invención, es posible
estimular células retinianas más profundas usando estímulos de mayor
duración. Como ilustra la realización descrita en la Fig. 5, este
estímulo más largo puede conseguirse también a niveles reducidos de
umbral de corriente, que pueden parecer contraintuitivos debido a la
mayor distancia entre la fuente de estimulación a las células
retinianas más profundas.
Para las neuronas, estas curves de
resistencia-duración tiene una forma hiperbólica y
pueden caracterizarse por una constante temporal y una asíntota. Dos
términos usados a menudo para referirse a estos parámetros son
cronaxia y reobase. La cronaxia se determina excepcionalmente por el
elemento estimulado, y solo varía ligeramente con los parámetros del
estímulo y la geometría del electrodo. Para determinar la constante
temporal y la reobase a partir de datos reales, la curva
resistencia-duración se ajusta usando un algoritmo
de Marquardt-Levenberg ponderado para la siguiente
ecuación:
I_{umbral}=\frac{I_{reobase}}{(1-e^{t/\tau})}
en la que \tau es la constante
temporal. La cronaxia es la duración de pulso cuando el umbral del
estímulo es dos veces la reobase y en realidad es ln (2) x \tau.
En pacientes humanos que padecen RP, la experimentación puso de
manifiesto una cronaxia de 6,1 +/- 2,8 milisegundos. Estas cronaxias
grandes encontradas en pacientes con RP parecen descartar la
posibilidad de estimulación RGC con pulsos grandes, y prueba que
estas células más profundas, tales como células bipolares, son el
objetivo de los pulsos de estimulación de mayor duración. Sería de
esperar que las células ganglionales tuvieran una cronaxia de menos
de 1 milisegundo como otras neuronas del sistema nervioso central,
mientras que las células más profundas no ancladas tienen mayores
cronaxias. Estimulando estos elementos retinianos más distales, los
pulsos catódicos largos ofrecen la ventaja para una prótesis
retiniana de incorporar más del proceso retiniano natural de la
señal visual a través de diversas células retinianas, evitando
simultáneamente la estimulación axonal superficial
involuntaria.
Con respecto a los pulsos de estimulación, es
importante suministrar pulsos de corriente bifásica equilibrados
para reducir el producto biológicamente dañino de las reacciones
electroquímicas. De acuerdo con una realización de la presente
invención, los pulsos se suministran con el pulso catódico en primer
lugar, como se ilustra en la Fig. 6. El retraso entre las dos fases
de corriente (intra-pulso) puede estar en relación
con la duración de los propios pulsos, o puede estar preferiblemente
en el intervalo de aproximadamente 1 a 4 milisegundos. El retraso
puede cronometrarse también para dar tiempo a las células retinianas
intermedias más profundas estimuladas para que respondan a la
estimulación antes de igualar la carga celular por la introducción
del pulso positivo. Debe observarse, sin embargo, que aunque una
realización preferida puede utilizar un pulso bifásico con un
retraso intra-pulso como se acaba de describir,
también puede utilizarse un pulso bifásico sin retraso
intra-pulso en la realización práctica de la
presente invención.
Adicionalmente, para realizar la estimulación
monofásica (estimulación monofásica simulada), puede variarse la
altura relativa de los dos pulsos entre sí. Cuanto mayor sea la
magnitud de la diferencia relativa, más de cerca se simula la
estimulación de tipo monofásico. Preferiblemente, las amplitudes se
ajustan de manera que un pulso es aproximadamente 10 veces la
amplitud de del otro, como se ilustra en la Fig. 7, aunque un
especialista en la técnica reconocerá que pueden utilizarse otras
proporciones. Cuando se utiliza este tipo de estimulación monofásica
simulada, la duración de los pulsos se ajusta de manera que la carga
inyectada siga en equilibrio, es decir, no se inyecta carga
neta.
La presente invención se usa para generación de
fosfeno focalizado mediante la estimulación eléctrica de las células
retinianas intermedias más profundas hasta la exclusión de la
estimulación eléctrica directa de células ganglionales mediante: a)
colocando un electrodo de estimulación cerca del tejido retiniano; y
b) aplicando una señal de estimulación de larga duración al
electrodo de manera que las células retinianas intermedias más
profundas se estimulan preferentemente sobre las células
ganglionales retinianas y axones superficiales proximales que las
recubren. La magnitud y la duración de la señal de estimulación se
seleccionan para impedir la estimulación involuntaria de células
ganglionales retinianas seleccionando una señal de una duración
suficientemente larga a un umbral bajo de corriente por debajo del
cual las células ganglionales necesitan dicha duración de señal
(véase la Fig. 5). La señal de estimulación es una señal bifásica
como se ha analizado anteriormente, aplicada preferiblemente en un
modo catódico (pulso negativo en primer lugar).
La duración de los pulsos bifásicos de la señal
de estimulación de larga duración es preferiblemente mayor de
aproximadamente 2 milisegundos por pulso de fase. En otra
realización, la duración es mayor de aproximadamente 4 milisegundos
por pulso de fase, y preferiblemente mayor de aproximadamente 8
milisegundos por pulso de fase. La señal de estimulación de larga
duración puede estar compuesta por un conjunto de estos pulsos.
Adicionalmente, la señal de estimulación puede ser una señal de baja
frecuencia que tiene una frecuencia menor de aproximadamente 2
kilohertzios. Preferiblemente, la señal de menor frecuencia tiene
una frecuencia menor de o igual a aproximadamente 500 hertzios, y
preferiblemente menor de aproximadamente 125 hertzios. Además, la
señal de estimulación puede tener una frecuencia de aproximadamente
50 hertzios o menos.
Adicionalmente, una realización preferida incluye
un retraso intra-pulso. La duración de este retraso
intra-pulso puede estar en relación con la duración
del pulso o puede estar fijada. Preferiblemente, el retraso
intra-pulso varía entre aproximadamente 1 a 4
milisegundos.
Numerosas modificaciones y realizaciones
alternativas de la invención se harán evidentes para los
especialistas en la técnica a la vista de la descripción
anterior.
En consecuencia, esta descripción debe entenderse
como ilustrativa y con el propósito de mostrar a los especialistas
en la técnica el mejor modo para realizar la invención. Los detalles
de la estructura y arquitectura pueden variarse sustancialmente sin
alejarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Una prótesis retiniana que comprende:
al menos un electrodo a colocar cerca del tejido
retiniano; y
un medio para aplicar una señal de estimulación
de larga duración a al menos un electrodo de manera que las células
retinianas intermedias más profundas se estimulan preferentemente
sobre las células ganglionales retinianas y los axones superficiales
proximales que las recubren, donde la señal de estimulación de larga
duración es una señal bifásica que tiene un pulso con una fase
negativa y otra positiva y donde la duración de la señal de
estimulación de larga duración es mayor de aproximadamente 2
milisegundos por pulso de fase.
2. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
dicho medio para aplicar una señal de estimulación de larga duración
comprende un medio para aplicar la señal de estimulación de larga
duración en modo catódico.
3. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
la duración de la señal de estimulación de larga duración es mayor
de aproximadamente 4 milisegundos por pulso de fase.
4. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
la duración de la señal de estimulación de larga duración es mayor
de aproximadamente 8 milisegundos por pulso de fase.
5. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
dicho medio para aplicar una señal de estimulación de larga duración
comprende un medio para aplicar un conjunto de dichas señales
bifásicas.
6. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
dicha señal bifásica incluye un retraso
intra-pulso.
7. La prótesis de la reivindicación 6, en la que
dicho retraso intra-pulso está en relación con una
duración de dicho pulso negativo.
8. La prótesis de la reivindicación 6, en la que
dicho retraso intra-pulso está en el intervalo
de
aproximadamente 1 a 4 milisegundos.
aproximadamente 1 a 4 milisegundos.
9. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
dicho medio para aplicar una señal de estimulación de larga duración
comprende un medio para ajustar dicha señal bifásica para estimular
una señal monofásica.
10. La prótesis de la reivindicación 9, en la que
dicho medio para ajustar dicha señal bifásica comprende:
un medio para ajustar una magnitud de dicho pulso
negativo en relación con dicho pulso positivo; y
medios para ajustar una duración de dicho pulso
positivo en relación con dicho pulso negativo para mantener una
introducción de carga neta de aproximadamente cero.
11. La prótesis de la reivindicación 10, en la
que dicho medio para ajustar una magnitud de dicho pulso negativo en
relación con dicho pulso positivo aumenta la magnitud del pulso
negativo en una proporción de aproximadamente 10:1 para el pulso
positivo.
12. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
la señal de estimulación de larga duración es una onda periódica
onda que tiene una frecuencia menor de o igual a aproximadamente 50
hertzios.
13. La prótesis de la reivindicación 1, en la que
la señal de estimulación de larga duración tiene una duración y una
magnitud seleccionada para impedir la estimulación involuntaria de
células ganglionales retinianas.
14. La prótesis de la reivindicación 1, en la
que
dicha señal de estimulación bifásica que tiene un
pulso negativo y otro positivo incluye un retraso
intra-pulso entre ambos, teniendo cada uno de dicho
pulsos una duración mayor de o igual a aproximadamente 2
milisegundos y una magnitud, teniendo dicha señal de estimulación
bifásica una relación entre dicha magnitud y dicha duración de de
dichos pulsos negativo y positivo tal que la carga total
suministrada es de aproximadamente cero; que adicionalmente
comprende un medio para aplicar dicha señal de estimulación bifásica
al electrodo en un modo catódico.
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