JP2012517272A - 網膜人工器官(retinalprosthesis) - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、参照により本明細書に組み込まれる、2009年2月9日に出願した「Retinal Prosthesis(網膜人工器官)」と題するGrossによる米国特許出願第12/358,150号の優先権を主張するものである。
米国特許第2,721,316号明細書
米国特許第2,760,483号明細書
米国特許第4,272,910号明細書
米国特許第4,551,149号明細書
米国特許第4,601,545号明細書
米国特許第4,664,117号明細書
米国特許第4,969,468号明細書
米国特許第5,016,633号明細書
米国特許第5,024,223号明細書
米国特許第5,108,427号明細書
米国特許第5,109,844号明細書
米国特許第5,147,284号明細書
米国特許第5,159,927号明細書
米国特許第5,397,350号明細書
米国特許第5,411,540号明細書
米国特許第5,476,494号明細書
米国特許第5,526,423号明細書
米国特許第5,575,813号明細書
米国特許第5,674,263号明細書
米国特許第5,800,533号明細書
米国特許第5,800,535号明細書
米国特許第5,836,996号明細書
米国特許第5,837,995号明細書
米国特許第5,865,839号明細書
米国特許第5,873,901号明細書
米国特許第5,895,415号明細書
米国特許第5,944,747号明細書
米国特許第6,032,062号明細書
米国特許第6,230,057号明細書
米国特許第6,389,317号明細書
米国特許第6,442,431号明細書
米国特許第6,611,716号明細書
米国特許第6,658,299号明細書
米国特許第6,755,530号明細書
米国特許第7,003,354号明細書
米国特許第7,006,873号明細書
米国特許第7,027,874号明細書
米国特許第7,031,776号明細書
米国特許第7,037,943号明細書
米国特許第7,103,416号明細書
米国特許第7,139,612号明細書
米国特許第7,162,308号明細書
米国特許第7,251,528号明細書
米国特許第7,321,796号明細書
PCT国際公開第2007/09539号パンフレット
Zrenner E.,2002年「WiLL retinal implants restore vision?(人工網膜は視覚を復元するか?)」Science 295(5557),1022〜1025頁
外部デバイスであって、
被験者の眼の前に配置されるように構成されたマウントと、
このマウントに結合され、380〜750nmの外側の輻射線を放出するように構成されたレーザーと、
マウントに結合された部分的に透明な鏡と
を含む上記外部デバイスと、
被験者の眼に全体が埋め込まれるように構成された眼球内デバイスであって、
レーザーからの輻射線を受け、それに応答して電圧降下を生成するように構成されたエネルギー受信機と、
複数の刺激電極と、
複数の光センサーであって、各光センサーは、光子を検出し、それに応答して信号を生成するように構成された、上記複数の光センサーと、
エネルギー受信機および光センサーに結合された駆動回路であって、光センサーから信号を受け、光センサーからの信号に応答して眼の網膜に電流を加えるように電圧降下を使用して電極を駆動するように構成された上記駆動回路と
を含む上記眼球内デバイスと
を含む装置が提供される。
一部の適用において、レーザーは、250〜380nmで光を放出するように構成される。
一部の適用において、エネルギー受信機は、250〜380nmで光を受け、それに応答して電圧降下を生成するように構成される。
一部の適用において、光センサーは、可視光に概ね反応する。
一部の適用において、エネルギー受信機は、可視光および不可視光を受け、それに応答して電圧降下を生成するように構成される。
一部の適用において、眼球内デバイスは複数のマイクロレンズを含み、これら複数のマイクロレンズは、エネルギー受信機に結合され、光センサーへの可視光の屈折を容易にする。
一部の適用において、眼球内デバイスは、少なくともエネルギー受信機からの放熱を容易にするための伸長要素を含む。
一部の適用において、電極は、モノポーラナノチューブ電極を含む。
一部の適用において、電極は、露出した先端を有する針電極を含む。
一部の適用において、眼球内デバイスは、網膜上の位置に埋め込まれるように構成される。
一部の適用において、この装置は、被験者から入力を受けるように構成された制御要素を含み、外部デバイスは、この入力に応答してレーザーから放出されるエネルギーを調節するように構成され、駆動回路は、レーザーから放出されるエネルギーの調節に応答して駆動回路の動作パラメーターを調整するように構成される。
一部の適用において、駆動回路は、駆動回路によるパラメーターの調整によって、電極により加えられる電流の振幅を制御するように構成される。
一部の適用において、外部デバイスはマウントに結合されたセンサーを含み、このセンサーは、被験者の瞼が閉じたときを検出するように構成され、レーザーは、瞼が閉じたときに輻射線の放出を中止するように構成される。
一部の適用において、フィルターはショット(Schott)フィルターを含む。
一部の適用において、この装置は複数の駆動回路を含み、各駆動回路は電極のそれぞれのサブセットを駆動するように構成される。
一部の適用において、複数の駆動回路は、300〜3000の駆動回路を含む。
さらに、本発明一部の適用により、
外部デバイスであって、
被験者の眼の前に配置されるように構成されたマウントと、
このマウントに結合され、380〜750nmの外側の輻射線を放出するように構成されたレーザーと
を含む上記外部デバイスと、
被験者の眼に全体が埋め込まれるように構成された眼球内デバイスであって、
レーザーからの輻射線を受け、それに応答して電圧降下を生成するように構成されたエネルギー受信機と、
複数の刺激電極と、
複数の光センサーであって、各光センサーは、光子を検出し、それに応答して信号を生成するように構成された、上記複数の光センサーと、
エネルギー受信機および光センサーに結合された駆動回路であって、光センサーから信号を受け、光センサーからの信号に応答して眼の網膜に電流を加えるように電圧降下を使用して電極を駆動するように構成された上記駆動回路と
を含む上記眼球内デバイスと
を含む装置であって、
外部デバイスは、レーザーから放出される輻射線を調節するように構成され、駆動回路は、レーザーから放出される輻射線の調節に応答して駆動回路の刺激の動作パラメーターを調整するように構成された、装置が提供される。
網膜インプラントにパワーを供給するための方法であって、
インプラントに向かわない方向に、レーザーから輻射線を放出するステップと、
インプラントによりレーザーからの輻射線を受けるステップと
を含む方法がさらに提供される。
さらにまた、本発明の一部の適用により、被験者への埋め込みのために構成されたインプラントの刺激のパラメーターを調節するための方法であって、
レーザーからインプラントへの、レーザー輻射線を放出するステップと、
被験者から入力を受けるステップであって、被験者からの入力を受けることに応答して、レーザーから放出される輻射線を調節するステップと、
レーザーから放出される輻射線の調節に応答してインプラントの駆動回路の刺激のパラメーターを調整するステップと
を含む方法が提供される。
パルスでインプラントの電極への電流を駆動するステップと、
輻射線の調節に応答して、パルスの数、パルスの周波数、各パルスの持続時間、およびパルスのパルス繰り返し間隔を含むグループから選択された少なくとも1つのパラメーターを調整するステップと
を含む。
アレイあたりの電極の数は通常、100〜10,000の電極に及ぶ。一部の適用において、比較的少数の電極(たとえば、100〜1,000)は概して連続使用であるが、連続的には活性化されない多数の電極(たとえば、1,000〜10,000)は、被験者が、数秒間の眼の加熱を代償に一時的に解像力を高めることができるようにする。加えて、または代替として、眼球内デバイス30は、別個に活性化される電極の介在アレイ38aおよび38bを備え、それにより隣接する網膜部位を刺激して、実際の画像のより高い解像力の錯視を生成する。
複数の眼球内デバイス30が、アレイまたは、たとえば疑似乱数的に配置されて、網膜の組織の離れた位置に埋め込まれてもよいことに留意されたい。通常、眼球内デバイス30は、ワイヤレスであり、かさばる部品を備えることはなく、被験者の網膜への複数の眼球内デバイス30の埋め込みを容易にする。
Rizzoによる米国特許第5,597,381号明細書
Humayunらによる米国特許第5,935,155号明細書
Nischによる米国特許第6,298,270号明細書
Shireらによる米国特許第6,324,429号明細書
Wyattらによる米国特許第6,368,349号明細書
Greenbergらによる米国特許第6,507,758号明細書
Rizzoらによる米国特許第6,976,998号明細書
Palankerらによる米国特許第7,047,080号明細書
Taiらによる米国特許出願公開第2,006/0282128号明細書
Ameriらによる米国特許出願公開第2,007/0191909号明細書
本発明が、上記において具体的に示され説明された内容に限定されないことは、当業者には理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、本明細書において説明されるさまざまな特徴、ならびに前述の説明を読めば当業者が想起するであろう従来技術に属さないその変形および変更の組み合わせおよびサブコンビネーションを含む。
Claims (35)
- 外部デバイスであって、
被験者の眼の前に配置されるように構成されたマウントと、
前記マウントに結合されたレーザーであって、380〜750nmの外側の輻射線を放出するように構成された前記レーザーと、
前記マウントに結合された部分的に透明な鏡と
を備えた前記外部デバイスと、
前記被験者の前記眼に全体が埋め込まれるように構成された眼球内デバイスであって、
前記レーザーからの前記輻射線を受け、それに応答して電圧降下を生成するように構成されたエネルギー受信機と、
複数の刺激電極と、
複数の光センサーであって、各光センサーは、光子を検出し、それに応答して信号を生成するように構成された、前記複数の光センサーと、
前記エネルギー受信機および前記光センサーに結合された駆動回路であって、前記光センサーから前記信号を受け、前記光センサーからの前記信号に応答して前記眼の網膜に電流を加えるように前記電圧降下を使用して前記電極を駆動するように構成された前記駆動回路と
を備えた前記眼球内デバイスと
を備えた装置。 - 前記レーザーは、790〜850nmで輻射線を放出するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記レーザーは、250〜380nmで輻射線を放出するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記エネルギー受信機は、790〜850nmで輻射線を受け、それに応答して前記電圧降下を生成するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記エネルギー受信機は、250〜380nmで輻射線を受け、それに応答して前記電圧降下を生成するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記光センサーは、前記レーザーからの輻射線に概ね無反応である、請求項1に記載の装置。
- 前記光センサーは、可視光に概ね反応する、請求項1に記載の装置。
- 前記エネルギー受信機は、可視光および不可視光を受け、それに応答して前記電圧降下を生成するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記眼球内デバイスは、可視光のみの光センサーへの透過を可能とするように構成されたフィルターを備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記眼球内デバイスは、前記エネルギー受信機に結合され、前記光センサーへの可視光の屈折を容易にする複数のマイクロレンズを備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記眼球内デバイスは、前記被験者の前記眼への前記眼球内デバイスのアンカーを提供するように構成された伸長要素をさらに備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記眼球内デバイスは、少なくとも前記エネルギー受信機からの放熱を容易にするための伸長要素をさらに備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記電極は、バイポーラナノチューブ電極を備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記電極は、モノポーラナノチューブ電極を備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記電極は、露出した先端を有する針電極を備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記複数の刺激電極は、少なくとも100の電極を備えた、請求項1に記載の装置。
- 前記眼球内デバイスは、網膜上の位置に埋め込まれるように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記眼球内デバイスは、網膜下の位置に埋め込まれるように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記被験者から入力を受けるように構成された制御要素をさらに備え、前記外部デバイスは、前記入力に応答して前記レーザーから放出される前記輻射線を調節するように構成され、前記駆動回路は、前記レーザーから放出される前記輻射線の前記調節に応答して前記駆動回路の動作パラメーターを調整するように構成された、請求項1から18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記駆動回路は、前記駆動回路による前記パラメーターの前記調整によって、前記電極により加えられる単位時間あたりの刺激の量を制御するように構成された、請求項19に記載の装置。
- 前記駆動回路は、前記駆動回路による前記パラメーターの前記調整によって、前記電極により加えられる電流の振幅を制御するように構成された、請求項19に記載の装置。
- 前記駆動回路は、前記駆動回路による前記パラメーターの前記調整によって、前記光センサーの感度を制御するように構成された、請求項19に記載の装置。
- 前記外部デバイスは、前記マウントに結合されたセンサーであって、前記被験者の瞼が閉じたときを検出するように構成された前記センサーを備え、前記レーザーは、前記瞼が閉じたときに前記輻射線の放出を中止するように構成された、請求項1から18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記マウントは、周辺不可視光の前記光センサーへの透過を妨げるように構成されたフィルターをさらに備えた、請求項1から18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記フィルターは、ショット(Schott)フィルターを備えた、請求項24に記載の装置。
- 前記駆動回路は、前記眼球内デバイスの単一区域に配置され、前記駆動回路は、すべての前記電極を駆動するように構成された、請求項1から18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置は、複数の駆動回路を備え、各駆動回路は電極のそれぞれのサブセットを駆動するように構成された、請求項1から18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記複数の駆動回路は、10〜300の駆動回路を備えた、請求項27に記載の装置。
- 前記複数の駆動回路は、300〜3000の駆動回路を備えた、請求項27に記載の装置。
- 外部デバイスであって、
被験者の眼の前に配置されるように構成されたマウントと、
前記マウントに結合されたレーザーであって、380〜750nmの外側の輻射線を放出するように構成された前記レーザーと
を備えた前記外部デバイスと、
前記被験者の眼に全体が埋め込まれるように構成された眼球内デバイスであって、
前記レーザーからの前記輻射線を受け、それに応答して電圧降下を生成するように構成されたエネルギー受信機と、
複数の刺激電極と、
複数の光センサーであって、各光センサーは、光子を検出し、それに応答して信号を生成するように構成された、前記複数の光センサーと、
前記エネルギー受信機および前記光センサーに結合された駆動回路であって、前記光センサーから前記信号を受け、前記光センサーからの前記信号に応答して前記眼の網膜に電流を加えるように前記電圧降下を使用して前記電極を駆動するように構成された前記駆動回路と
を備えた前記眼球内デバイスと
を備えた装置であって、
前記外部デバイスは、前記レーザーから放出される前記輻射線を調節するように構成され、前記駆動回路は、前記レーザーから放出される前記輻射線の前記調節に応答して前記駆動回路の刺激の動作パラメーターを調整するように構成された、装置。 - 前記駆動回路は、電流パルスで前記電流を加えるように前記電極を駆動するように構成され、刺激の前記パラメーターは、パルスの数、パルスの周波数、各パルスの持続時間、およびパルスのパルス繰り返し間隔を含むグループから選択された、請求項30に記載の装置。
- 網膜埋め込み物にパワーを供給するための方法であって、
前記インプラントに向かわない方向に、レーザーから輻射線を放出するステップと、
前記インプラントにより前記レーザーからの前記輻射線を受けるステップと
を含む方法。 - 前記輻射線を放出するステップは、前記輻射線が、部分的に透明な鏡によって前記インプラントへと向きを変えるようにするステップを含む、請求項32に記載の方法。
- 被験者への埋め込みのために構成されたインプラントの刺激のパラメーターを調節するための方法であって、
レーザーから前記インプラントへの、レーザー輻射線を放出するステップと、
前記被験者から入力を受けるステップであって、前記被験者からの前記入力を受けることに応答して、前記レーザーから放出される前記輻射線を調節するステップと、
前記レーザーから放出される前記輻射線の前記調節に応答して前記インプラントの駆動回路の刺激のパラメーターを調整するステップと
を含む方法。 - 前記刺激のパラメーターを調整するステップは、
パルスで前記インプラントの電極への電流を駆動するステップと、
前記輻射線の前記調節に応答して、パルスの数、パルスの周波数、各パルスの持続時間、およびパルスのパルス繰り返し間隔を含むグループから選択された少なくとも1つのパラメーターを調整するステップと
を含む、請求項34に記載の方法。
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