KR101102216B1 - 다수의 화소를 포함하는 능동 망막 임플란트 - Google Patents

다수의 화소를 포함하는 능동 망막 임플란트 Download PDF

Info

Publication number
KR101102216B1
KR101102216B1 KR1020057024746A KR20057024746A KR101102216B1 KR 101102216 B1 KR101102216 B1 KR 101102216B1 KR 1020057024746 A KR1020057024746 A KR 1020057024746A KR 20057024746 A KR20057024746 A KR 20057024746A KR 101102216 B1 KR101102216 B1 KR 101102216B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
amplifier
voltage
pulse
active
image cell
Prior art date
Application number
KR1020057024746A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060018901A (ko
Inventor
헤인즈 게르하트 그라프
알렉산더 돌버그
번트 호플링거
윌프리트 니쉬
휴고 헤멀
알프레드 스테트
마틴 스테즐
에버하트 제너
Original Assignee
레티나 임플란트 아게
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 레티나 임플란트 아게 filed Critical 레티나 임플란트 아게
Publication of KR20060018901A publication Critical patent/KR20060018901A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101102216B1 publication Critical patent/KR101102216B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • 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
    • A61F9/0008—Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein
    • 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

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

능동 망막 임플란트(10)는, 자극 전극(22)이 접촉하는 망막(33) 셀에 대해 입사하는 광(34)을 전기 자극 신호(Us)로 변환하는 다수의 화소(18)를 포함한다. 각 화소(18)는, 입사하는 광(34)을 전기 신호(Vout)로 변환하는 적어도 하나의 이미지 셀(19)과, 상기 이미지 셀(19)에 연결된 입력단(52)과, 자극 신호(Us)를 공급하는 적어도 하나의 자극 전극(22)에 연결된 출력단을 갖는 적어도 하나의 증폭기(51)를 구비한다. 상기 능동 망막 임플란트(10)는 상기 이미지 셀(19)과 상기 증폭기(51)에 대한 공급 전압(Vcc1, Vcc2)으로서 외부에 연결된 외부 에너지(36)를 제공하는 에너지 공급 장치(14)를 구비한다. 일 실시예에서, 상기 이미지 셀(19)은 대수 특성(67)을 가지고 있고, 이 대수 특성에 따라 특정 세기를 갖는 입사 광(34)이 특정 진폭을 갖는 전기 신호(Vout)로 변환된다. 다른 실시예에서, 자극 신호는 특정 펄스 길이와 펄스 간격을 갖는 아날로그 전압 펄스 형태로 공급되며, 상기 펄스 진폭은 입사 광의 세기의 함수이다(도 1).

Description

다수의 화소를 포함하는 능동 망막 임플란트{ACTIVE RETINA IMPLANT COMPRISING A PLURALITY OF PICTURE ELEMENTS}
본 발명은, 자극 전극이 접촉하는 망막 셀에 대해 입사하는 광을 전기 자극 다수의 화소로서, 각 화소는, 입사하는 광을 전기 신호로 변환하는 적어도 하나의 이미지 셀과, 상기 이미지 셀에 연결된 입력단과, 자극 신호를 공급하는 적어도 하나의 자극 전극에 연결된 출력단을 갖는 적어도 하나의 증폭기를 구비하는, 다수의 화소와; 상기 이미지 셀과 상기 증폭기에 대한 공급 전압으로서 외부에 연결된 외부 에너지를 제공하는 에너지 공급장치를 구비하는, 능동 망막 임플란트(active retina implant)에 관한 것이다.
상기와 같은 망막 임플란트는 예를 들어 DE 197 05 988 A1에 개시되어 있다.
이 알려져 있는 망막 임플란트는, 망막 퇴화에 따른 시력 손실을 보상하기 위해 사용된다. 여기에서 기본적인 아이디어는, 예를 들어, 퇴화된 광수용체의 기능을 대체하도록 의도된 마이크로전자 자극 칩(stimulation chip)을 환자의 퇴화된 망막 영역에 이식하는 것이다. 이 자극 칩은 망막 영역에 입사하는 가시 광의 함수로서 전기 펄스를 생성하고 이 전기 펄스를 통해 망막 내 셀을 자극하는 다수의 화소를 구비한다.
망막 임플란트는 에피레티날 임플란트(epiretinal implant)로서 망막 상에 장착되거나 그렇지 않으면 소위 서브레티날 임플란트(subretinal implant)로서 망막 내에 또는 망막 아래에 삽입될 수 있다.
서브레티날 임플란트는 예를 들어 EP 0 460 320 A2에 개시되어 있다. 이 임플란트의 경우, 입사하는 주변 광이 망막 내 셀에 요구되는 자극을 생성하기에 충분하다고 한다. 서브레티날 망막 임플란트를 정확히 배열하는 것에 대해서는 이 문헌을 참고하면 된다.
앞서 언급된 DE 197 05 988 A1에는, 서브레티날 임플란트가 개시되어 있으며, 이 서브레티날 임플란트는 비가시광 전자기 복사파에 대해 활성인 광전층을 구비하며, 이 광전층에 의해 생성된 전압을 이용함으로써 국부적으로 자극 신호가 스위칭된다. 이 알려진 임플란트는 비가시광 스펙트럼 영역, 구체적으로 적외선 복사파로부터 전자기 복사파를 사용하여 자극 칩에 외부 에너지를 제공하는 아이디어에 기초하고 있다. 이 광전층은 이 경우에 입사하는 가시 광에 의해 생성된 신호에 대해 일종의 증폭기와 같이 동작한다. 이 결과, 가시 스펙트럼 영역에서 광량 조건이 심지어 약한 경우에도 적절한 세기를 갖는 자극 신호를 생성할 수 있다.
그러나, 이 알려진 망막 임플란트는, 자연광 상태에서 10의 수 거듭제곱(a number of powers of ten)을 포함하는 큰 세기 범위 이상의 입사 가시광을 대응하는 전기 자극 신호로 변환하는 경우 문제가 발생한다.
이 배경 기술에 대해, DE 199 21 399 A1은, 기준 요소로 동작하는 적어도 하나의 화소와, 기준 요소의 출력 신호들 사이의 차이를 형성하는 증폭기와, 국소 휘 도를 검출하는 이미지 셀을 구비하는 망막 임플란트를 기술한다. 이 방식의 목적은 이렇게 주변 휘도로 생성된 자극 신호를 적응시키는 것이다.
스텔쯔레(Stelzle) 등이 저술한 "Electrical Properties of Micro- Photodiode Arrays for Use as Artificial Retina Implant" (Biomedical Micro Devices 3:2, 133-142, 2001)라는 논문은, 자극 전극을 통해 자극 신호를 접촉이 이루어지는 망막 셀에 전달하는 문제를 다루고 있다. 이 저자는 자극 전극과 조직(tissue) 사이를 결합하면 자극을 위해 과도 신호만이 사용될 수 있는 용량 특성(capacitive nature)을 제공한다고 기술하였다. 이 용량성 결합은, 전극 분극(polarization)의 결과 전극과 전해질 사이 경계면에서 눈 내에 커패시턴스(헬름홀쯔 이중층)가 형성된다는 사실에 기초하고 있다. 이 저자는, 수동 임플란트, 다시 말해 앞서 언급된 EP 0 460 320 A2에 기술된 바와 같은 임플란트에 대해 유용한 가시광을 펄스화시키면 균형잡힌 전하가 커패시턴스로 전달된 후 이 커패시턴스로부터 다시 방출되는 한계 사이클(limit cycle)을 유발한다는 것을 보여주었다. 이 수동 임플란트와 연관된 문제를 해결하기 위해, 이 저자는 특정 펄스 율을 갖는 광 펄스를 사용할 것을 제안한다. 나아가, 자극 전류를 생성하기 위해 외부 에너지 공급장치를 사용하는 것이 바람직한 것으로 언급한다. 이 저자는 또한 평균 전극 분극을 저감시키기 위해 능동 전류 싱크를 사용할 것을 권고한다. 그러나, 이 저자는 전극 커패시턴스를 완전히 방전시키는 것은 펄스방출된 여기(excitation)로 인해 매우 달성될 수 없을 것 같다고 말한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기 문제점을 고려하여, 심지어 다른 주변 조명이 제공되는 경우에도 망막 내 셀이 효과적으로 자극받을 수 있도록 입사광을 자극 신호로 효과적으로 변환할 수 있는 방식으로 간단한 회로 수단을 사용하여 전술된 능동 망막 임플란트를 개선시키는 것이다.
앞서 언급된 망막 임플란트의 경우, 본 목적은 한편 특정 세기의 입사광이 특정 진폭의 전기 신호로 변환되도록 하는 대수 특성을 이미지 셀이 가지고 있는 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명을 이루는 목적은 이 방식으로 완전히 달성된다.
예를 들어 DE 42 09 536 A1으로부터 많은 해 동안 그렇게 알려진 대수 이미지 셀은 눈의 광감성을 닮도록 본 발명자에 의해 발견된 대수 증폭기 응답을 가지고 있으며 이미지 셀로서 특히 효과적으로 사용될 수 있다. 이 방식으로 심지어 기준 요소와 기준 증폭기 없이도 큰 휘도 범위를 자극 신호로 변환할 수 있어, 낮은 주변 조명과 높은 주변 조명에서도 적절한 컨트라스트를 갖는 시력을 제공할 수 있다.
한편, 본 목적은, 자극 신호가 입사광의 세기의 함수인 진폭을 갖는 특정 펄스의 길이와 펄스 간격을 갖는 아날로그 전압 펄스의 형태로 공급되는 앞서 언급된 망막 임플란트의 경우에 달성된다.
본 발명을 이루는 목적은 이 방식으로 또한 완전히 달성된다.
구체적으로, 본 출원의 발명자는, 셀의 적절한 자극이 달성될 때 자극 전극을 통해 망막 내 셀에 아날로그 전압 펄스를 출력할 수 있다는 것을 발견하였다. 그리하여 본 출원의 발명자는, 전하를 보상한 전류 펄스를 사용하는 통상의 진로로 직접 진행하지 않고 전극 분극으로 인해 종래 기술에 편견에 기초하여 문제를 야기하는 전압 제어를 사용한다.
그러나, 본 발명자는 전압 전극이 회로 측면에서 매우 간단히 구현될 수 있고 전극 분극으로 인한 문제가 정확한 설계로 회피될 수 있다는 것을 발견하였다.
특히, 2개의 조치, 즉 대수 특성(logarithmic characteristic)과 전압 제어를 갖는 이미지 셀이 공동으로 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 회로에 대한 비용이 낮기 때문에, 화소의 밀도와 자극 전극의 밀도를 상딩히 증가시켜, 종래 기술에 알려진 복잡한 회로로 달성가능한 공간 해상도보다 전체적으로 더 우수한 공간 해상도를 달성할 수 있다. 이 밀도가 더 높으면 높을수록 망막 내 셀의 유효 자극이 더 많아지게 되는데, 그 이유는 자극 전극의 수와 여기되는 셀의 수 사이의 국소 비율이 더 커지게 되기 때문이다.
이 경우에 증폭기의 출력이 제어가능한 방전 회로에 연결되는 것이 특히 바람직하다.
증가하는 전극 분극은 이 방전 회로를 통해 타깃 지정 방식으로 다시 감소될 수 있으며 그리하여 인터페이스 커패시턴스 내 전하 및 이로 인한 전압이 점점 더 증가하는 것을 방지하여, 자극 신호가 망막 내 셀에 훨씬 더 나쁜 방식으로 전달될 수 있다는 사실과는 상반된 상황을 야기할 수 있다.
이 경우 펄스 길이와 펄스 간격은 외부에 연결된 외부 에너지를 통해 결정되는 것이 바람직하다.
이러한 조치의 경우에 종래 기술에서와 같이 유용한 가시 광을 기계적으로 절단하는 것을 통해 또는 망막 임플란트 상에 제공되는 주파수 생성기를 통해 펄스 길이와 펄스 간격, 다시 말해, 펄스 율을 생성할 필요가 없는 것이 유리하다. 망막 임플란트의 회로에 대한 비용은 이 방식으로 또한 상당히 낮게 유지될 수 있다.
다른 잇점은, 망막 임플란트를 삽입한 후, 펄스 길이와 펄스 간격이 각 환자에 대한 생리 상태에 따라 개별적으로 적응될 수 있다는 점이다. 또 각 조명 상태의 함수로서 펄스 길이와 펄스 간격을 변화시킬 수도 있다. 다시 말해, 이 조치로 인해, 외부 에너지 공급장치는 임플란트의 동작 모드를 또한 제어할 수 있다.
여기서 외부 에너지 공급장치는 예를 들어 IR 광에 연결되거나 또는 그렇지 않으면, 예를 들어 RF 영역의 에너지에 유도성으로 연결될 수 있다.
나아가, 방전 회로는 이 방전 전위에 증폭기의 출력이 연결되도록 전압 펄스의 종단에서 제어되는 것이 바람직할 수 있다.
여기서 자극 전극과 주변 조직 사이의 커패시턴스가 방전되기 때문에, 각 자극 전압 펄스의 종단에서 전극 분극이 자동적으로 복원되는 것이 유리하다. 그리하여 각 새로운 전압 펄스는 전압 펄스의 시작에 높은 자극 전류가 커패시터를 통해 조직에 그리고 망막 셀에 전달될 수 있도록 완전히 방전된 커패시터에 공급된다. 이 전류는 경계 커패시터 내 전압이 증가함으로 인해 시간에 따라 감소한다. 이 전압 펄스가 스위치 오프된 후, 증폭기의 출력은 대개 망막 임플란트의 전기량인 방전 전위에 연결된다. 이것은 경계 커패시턴스를 다시 완전히 방전하는 큰 방전 전류를 생성한다.
망막 셀을 적절히 자극하기 위해서는 약 500㎲를 갖는 펄스 길이가 충분한 것으로 밝혀졌다. 제조시에 이 전류의 초기 세기는 이 경우에 전압 펄스의 진폭을 통해 결정된다.
펄스 간격은, 20Hz의 반복 주파수가 플리킹(flicking)이 없는 시력을 위해 충분한 것으로 밝혀졌으므로 여기서는 바람직하게는 50㎳이다. 이 펄스 간격은 또한 전극 분극을 완전히 복원하는데도 충분하다.
증폭기에 공급되는 제 2 전압과는 다른 제 1 전압을 이미지 셀에 공급하는 것이 일반적으로 바람직하며, 이 제 2 전압은 바람직하게는 펄스 길이와 펄스 간격에 따라 스위치 온 된다.
이미지 셀의 전기 신호가 연속적으로 이용가능하며 임의의 설정 공정 동안 기다려야 할 필요가 없도록 이미지 셀에는 예를 들어 제 1 전압이 연속적으로 공급되는 것이 유리하다. 한편, 이 증폭기에는 제 2 전압이 공급되며, 이 제 2 전압은 펄스 길이와 펄스 간격에 따라 스위치 온 된다. 이미지 셀의 전기 신호는 이 방식으로 클록 증폭기를 통해 전압 펄스로 변환된다. 이것은 특히 회로 측면에서 매우 간단한데, 그 이유는 추가적인 클록 단계를 증폭기의 출력으로 스위칭할 필요가 없기 때문이며, 오히려, 이 증폭기는 전압 펄스에 맞춰 다시 스위치 온 된 후 스위치 오프 된다. 제 2 전압의 적절한 타이밍의 스위치 온 및 오프는 외부에 연결된 외부 에너지로부터 유도되기 때문에, 앞서 언급된 잇점은 구체적으로 망막 임플란트가 외부 에너지를 통해 제어될 수 있다는 것을 나타낸다.
또한 방전 회로는 제 2 전압으로부터 유도된 제 3 전압에 연결되는 것이 바람직하다.
이 방전 회로를 동작시키는 제 3 전압은 제 2 전압이 스위치 오프될 때 생성되는 것이 유리하다.
따라서, 각 증폭기는 스위치 온 되며, 전압 펄스의 양의 에지(positive edge)는 제 2 전압이 스위치 온될 때 이 방식으로 생성된다. 방전 회로는 제 2 전압이 스위치 오프될 때 동작되며, 이것은 전압 펄스의 음의 에지를 공급한다.
전체적으로, 망막 임플란트의 제어 타입은 외부에 연결된 외부 에너지를 적절히 변조하여 임플란트 내 모든 스위칭 동작이 제어될 수 있어, 심지어 임플란트 내 주파수 생성기나 타이머를 위해서도 스위칭 동작이 필요없는 잇점을 제공한다.
그리하여 전술된 임플란트는, 회로 측면에서 매우 간단히 설계될 수 있어, 개별 요소 및 그로 인한 자극 전극의 밀도를 높이는 것이 가능하다. 이 고밀도는 망막 내 셀의 양호한 자극을 국소적으로 일으킬 수 있게 하여, 펄스 여기 및 전극 분극의 각각 완전한 복원으로 인해 셀을 유효하게 자극하는 것이 가능하다. 대수 특성으로 인해, 새로운 망막 임플란트는 또한 이미지 휘도의 10의 수 거듭제곱을 커버할 수 있다.
그러나, 각 화소가 국소 이미지 휘도를 위해 대수 이미지 셀을 가지고 있고 각 화소에 전체 휘도에 대한 적어도 하나의 대수 이미지 셀이 할당되어 있는 것이 바람직하며, 이때, 증폭기는 국소 이미지 휘도를 위해 이미지 셀에 연결된 하나의 입력단과, 전체 휘도에 대한 이미지 셀에 연결된 다른 입력단을 구비하는 차동 증폭기로 설계되는 것이 바람직하다.
이러한 조치는 선형 특성을 갖는 이미지 셀에 대해서는 처음 언급된 DE 199 21 399 A1으로부터 알려져 있는 것이다.
하나 이상의 기준 요소에 대해 취해진 국소 이미지 휘도와 전체 휘도 사이의 차이를 증폭하여 자극 신호로 전송하는 이 "차동 증폭기 원리"를 대수 이미지 셀에 사용할 때, 특정 잇점은 이미지 휘도의 대수 단위에 추가적인 변수만이 있기 때문에 순수한 컨트라스트 증폭만이 여기에 존재하고 평균 휘도는 이 차이를 형성함으로써 제거될 수 있다는 것이다.
전술된 점을 고려하여, 본 발명은 또한 자극 전극이 접촉하는 망막 셀에 대해 입사하는 광을 전기 자극 신호로 변환하는 다수의 화소를 구비하는 능동 망막 임플란트의 화소에 대해 대수 특성을 갖는 이미지 셀을 사용하는 방법에 관한 것이다.
다른 잇점은 이하 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 알 수 있을 것이다.
전술된 특징과 아래 설명된 다른 특징은 각 특정 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 조합으로 또는 독립적으로 사용될 수 있을 것임은 두말할 것도 없다.
본 발명의 일 실시예는 첨부 도면에 도시되어 있고 이하 상세한 설명에 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 축척이 맞지 않는 새로운 망막 임플란트의 개략도.
도 2는 축척이 맞지 않는 망막 임플란트를 삽입한 사람 눈의 개략도.
도 3은 도 1의 망막 임플란트에 대한 전원 공급장치의 블록도.
도 4는 외부에 연결된 IR 광으로부터 제 2 전압을 유도하는 것을 도시하는 도면.
도 5는 도 1의 망막 임플란트의 자극 칩에 대한 이미지 셀의 블록도.
도 6은 도 5의 화소에 대한 전압 및 전류 특성을 도시하는 도면.
도 7은 도 5의 이미지 셀의 설계를 상세히 도시하는 도면.
도 8은 도 7의 이미지 셀의 특성 곡선을 도시하는 도면.
도 1은 축척이 맞지 않는 능동 망막 임플란트(10)의 개략도이다.
망막 임플란트(10)는 자극 칩(12)과 에너지 공급장치(14)가 그 위에 배열되어 있는 유연한 필름(11) 위에 구성된다. 이 에너지 공급장치(14)는 입사하는 IR 광을 전기 전압으로 변환하는 하나 이상의 광전 요소(16)를 포함하는 IR 수신기(15)를 포함한다. 이렇게 주입된 외부 에너지는 전원 공급장치(17)에 전달된다.
자극 칩(12)은, 명료하게 하기 위해, 예를 들어, 도 1에는 4개만이 도시되어 있는 행과 열로 배열된 화소(18)를 포함한다. 각 화소(18)는, 국소 이미지 휘도에 대한 대수 이미지 셀(logarithmic image cell)(19)과, 자극 전극(22)에 출력이 연결된 증폭기(21)를 포함한다. 나아가, 자극 칩(12) 상에 있는 모든 화소(18)의 증폭기(21)에 연결된 전체 휘도에 대한 이미지 셀(23)이 자극 칩(12) 상에 제공된다. 자극 칩(12)이 다수의 전체 이미지 셀(23)이나 그렇지 않으면 단 하나의 이미지 셀만을 포함할 수 있음은 두말할 것도 없다.
전원 공급장치(17)는 IR 수신기(15)에 의해 픽업된 외부 에너지를 저장하는 저장 요소(24)를 구비한다. 이 저장 요소(24)는 보다 상세히 기술될 2개의 다른 공급 전압(Vcc1 및 Vcc2)을 생성하는 회로부(25)에 연결된다. 전원 공급 장치(17), IR 수신기(15), 및 자극 칩(12)은 라인(26, 27)을 통해 서로 연결된다.
도 1의 망막 임플란트(10)는 매우 개략적으로 도 2에 도시된 사람의 눈(31)에 주입되도록 의도되어 있다. 간략하게 하기 위해, 임플란트(10)가 주입되어 있는 망막(33)과 함께 렌즈(32)만이 도시되어 있다. 임플란트(10)는 이 경우에 바람직하게는 색소 조직과 광수용체 층 사이에 형성된 소위 서브레티날 공간(subretinal space)에 삽입된다. 만약 광수용체 층이 퇴화되거나 상실된 경우, 서브레티날 공간은 색소 조직과, 바이폴라 셀 및 수평 셀 층 사이에 형성된다. 이 경우에, 망막 임플란트(10)는, 도 1에 도시된 자극 전극(22)을 통해 망막(33) 내 셀에 자극 신호가 가해질 수 있도록 배치된다.
화살표(34)로 표시되고 그 빔 경로가 도면 번호 35로 도시된 가시 광은 렌즈(32)를 통해 자극 칩(12)으로 유도되며, 여기서 가시광(34)은 전기 신호로 변환되며, 이 전기 신호는 도 1에서 증폭기(21)를 거쳐 자극 신호로 변환된다.
도 2에는, IR 수신기(15)가 가시광(34)의 입사 영역 외부에 존재하는 것으로 도시되어 있다. IR 광(37)의 빔 형태인 외부 에너지(36)가 IR 수신기(15)로 향하며, 상기 IR 광은 IR 수신기에서 전기 전압으로 변환되며, 이 전기 전압은 먼저 라인(26)을 통해 전원 공급 장치(17)로 전달되며, 여기서 전기 전압은 적절한 공급 전압을 생성하는데 사용된다. 이들 공급 전압은 이후 라인(26, 27)을 통해 자극 칩(12)으로 전달되며, 여기서 이 공급 전압은 입사 가시 광(34)을 보다 상세히 기술될 자극 신호로 변환시키는데 사용된다.
자극 칩(12)과 IR 수신기(15)를 공간적으로 분리하면 IR 광(37)에 의해 자극 칩(12) 내의 이미지 셀이 원치않게 손상되는 것을 작게 유지하도록 공간적으로 분리할 수 있다.
이제 요구되는 공급 전압이 IR 광(37)으로부터 어떻게 생성되는지가 도 1의 전원 공급 장치(17)를 보다 상세히 개략적으로 도시하는 도 3을 참조하여 설명될 것이다.
전원 공급 장치(17)는 저장 요소(24)에 입력단(42)이 연결된 DC-DC 컨버터를 포함한다. 이 저장 요소(24)는 점선으로 도시된 라인(26)을 통해 광전 요소(16)에 연결되며, 이 광전 요소(16)는 IR 광(37)으로부터 전기 전압을 생성하며, 이 전기 전압은 저장 요소(24)에 전하로서 저장된다. DC 전압을 나타내는 이 전하로부터, DC-DC 컨버터(41)는 그 출력단(43)에서 DC-DC 컨버터에 대해 알려져 있는 바와 같이 다른 DC 전압(Vcc1)을 생성한다.
DC-DC 컨버터(41)의 출력단(43)은 인버터(45)를 통해 닫히고 열리는 전자 스위치(44)에 더 연결된다. 이 인버터(45)는 입력단에서 RC 요소(47)에 그리고 점선으로 도시된 라인(26)을 통해 광전 요소(16)에 연결된다. 출력단(48)에서, 전자 스위치(44)는 펄스 생성된 전압(Vcc2)을 출력하며 이는 이제 도 4를 참조하여 설명된 다.
도 4의 상부에는 IR 광(37)의 시간 윤곽이 도시되어 있으며, 이 IR 광(37)은 기간(t1) 동안 진폭(A1)에서 진폭(A0)으로 주기적으로 스위치된다. 이 기간(t1) 동안의 "음의 광 펄스"는 시간 간격(t2)로 반복된다. 두말할 것도 없이, 이 기간(t1) 동안 이 방식으로 변조된 IR 광(37)은 완전히 스위치 오프 되거나 또는 그렇지 않으면 더 작은 세기 값으로 단순히 저하될 수 있다.
IR 광(37)의 변조는, 공급전압(Vcc1)이 도 4의 하부에 도시된 바와 같이 항상 특정 값을 가지도록 저장 요소(24)에 의해 평활화된다.
RC 요소(47)를 통해, 변조된 IR 광(37)은 인버터(45)에 전달되며, 이 인버터(45)의 출력(49)은, IR 광(37)이 세기 (A1)에 있는 동안, L 신호이다. 이 시간 동안 전기 스위치(44)는 공급 전압(Vcc2)이 0V에 있도록 개방된다.
시간 간격(t1) 동안, 인버터(45)의 입력(46)은 L 신호이며, 이 L 신호는, 그 출력(49)이 H 신호이고 전자 스위치(44)가 닫히는 것을 의미한다. 시간 간격(t1) 동안, 공급 전압(Vcc2)은 예를 들어 공급 전압(Vcc1)과 동일한 값이 된다. 그리하여 전자 스위치(44)의 출력단(48)은 펄스 길이(t1)와 펄스 간격(t2)을 갖는 전압 펄스(50)를 공급한다.
이제, 도 5를 참조하여 IR 광(37)의 변조로부터 유도되는 전압 펄스(50)가 자극 칩(12)을 제어하기 위해 어떻게 사용되는지를 설명한다.
화소(18)는 보다 상세히 또 개략적으로 도 5에 도시된다.
이 화소(18)는 차동 증폭기(51)를 포함하며, 이 차동 증폭기(51)의 반전 입력단(52)은 국소 이미지 휘도를 위해 이미지 셀(19)에 연결된다. 차동 증폭기(51)의 비반전 입력단(53)은 전체 휘도를 위해 이미지 셀(23)에 연결된다.
차동 증폭기(51)는 출력단(54)에서 자극 전극(22)에 연결된다. 나아가, 출력단(54)은 전자 스위치(55)에 연결되며, 이 전자 스위치(55)는 인버터(56)를 통해 구동되며, 이 인버터(56)는 공급 전압(Vcc2)의 반전 신호를 제 3 전압(57)으로 출력단에 공급한다. 이미지 셀(19, 23)과 인버터(56)는 공급 전압(Vcc1)을 통해 에너지를 공급받는다. 이와는 대조적으로, 증폭기(51)는 공급 전압(Vcc2)을 통해 에너지를 공급받는다.
따라서, 이미지 셀(19, 23)의 출력 신호 사이의 차이를 나타내는 차동 전압(VD)이 차동 증폭기(51)의 입력단(52, 53)에 존재한다.
기간(t2) 동안, 차동 증폭기(51)는 도 4의 전압 펄스(50)의 온(on) 시간 동안에만 출력단(54)에 자극 신호(Us)를 출력하도록 기간(t1) 동안에만 각각 에너지를 공급받는다. 이 관계는 도 6에 도시된다.
그리하여, t=t0 내지 t=t0+t1 간격 동안, 증폭기(51)의 출력단(24)에는 이미지 셀(19, 23)에 입사하는 가시광의 세기에 대응하는 진폭(aVD)을 갖는 전압 펄스가 존재한다.
전압 펄스(50)의 종단(end)에서, 인버터(56)는 출력단에서 H 신호로 되고 전자 스위치(55)를 닫으며, 이 전자 스위치(55)는 이 방식으로 출력단(54)을 전기 접지에 연결한다.
서두에 이미 언급된 바와 같이, 자극 전극(22)에는 망막 내 주변 조직에 자극 전극(22)의 용량 결합(capacitive coupling)을 보장하는 헬름홀쯔 이중 층(Helmholtz double layer)이 형성된다. 이 용량성 결합은 도 5에서 결합 커패시터(58)로 표시되어 있으며, 이 결합 커패시터(58)는 자극 조직/자극 셀을 나타내는 저항(59)을 통해 전기 접지에 연결된다.
전압 펄스(50)의 시작에, 증폭기(51)는 출력단(54)에서 전압으로 스위치되어(Us=aVD), 그 결과 자극 전류(Is)가 결합 커패시터(58)를 통해 도 6의 하부에 도시된 바와 같이 저항(59)으로 흐르게 된다. 전극 분극으로 또한 표시되어 있는 것인 결합 커패시터(58)는 재충전되기 때문에, 자극 전류(Is)의 세기는 이제 지수적으로 감소한다. 시각 t=t0+t1에서, 전압 펄스(50)는 다시 스위치 오프되며, 이는 증폭기(51)의 공급 전압(Vcc2)이 스위치 오프되는 것을 의미한다. 이와 동시에 전자 스위치(55)는 전자 스위치(55)가 방전 회로(60)로 동작하도록 출력단(54)을 전기 접지로 스위칭 한다. 결합 커패시터(58)에 저장된 전하는 이제 전자 스위치(55), 즉 음의 자극 전류(Is)에 도시된 것을 통해 방출된다{도 6의 맨 하부에 있는 자극 전류의 시간 윤곽(61)에 있는 점프 참조}. 커패시터(58)는 결합 커패시터(58)의 전하가 완전히 고갈될 때까지 지수적으로 방전된다.
시각 t=t0에서 스위치할 때 자극 전류(Is)의 세기는 자극 전압의 진폭(aVD)에 비례한다는 것을 더 언급할 수 있다.
따라서, 공급 전압(Vcc2)을 온 및 오프로 스위칭하는 것은 주입되는 IR 광의 변조를 통해 달성되는 바와 같이 먼저 자극 전압(Us)의 양의 에지에서 스위칭 온되어, 자극 전류(Is)가 흐른다. 음의 자극 전류(Is)는 공급 전압(Vcc2)이 스위치 오프될 때 흐르며, 이것은 커패시터(58)의 방전을 야기한다.
펄스 길이(t1)는 이 경우에 500㎲이며, 펄스 간격(t2)은 20㎳이다.
이미지 셀(19)은 도 7에 보다 상세히 도시된다. 각 이미지 셀(19)은 역-바이어스 방향으로 동작하는 광다이오드(62)를 구비한다. 이미지 셀(19)은 nMOS 트랜지스터(63)를 더 구비하며, 이 트랜지스터의 드레인 전극(65)과 상호 연결된 nMOS 트랜지스터(63)의 게이트 전극(64)은 Vcc1에 있다. 소스 전극(66)에서, nMOS 트랜지스터(63)는 광다이오드(62)의 캐소드에 연결되며, 이 광 다이오드(62)의 애노드는 전자 접지에 있다.
도시된 상호 연결로 인해, nMOS 트랜지스터(63)는 임계값 아래에서 동작하므로 nMOS 트랜지스터(63) 양단의 전압 강하는 광전류(Iphoto)에 지수적으로 의존하며, 이 광전류(Iphoto)의 세기는 차례는 광다이오드(62)에 입사하는 가시광(34)의 세기로 결정된다.
이러한 상호 연결의 결과, 도 7의 이미지 셀(19)의 출력 전압(Vout)은 특성 곡선(67)에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 광(34)의 세기의 대수 함수로 된다.
도 7의 이미지 셀(19)과 유사한 회로는 전체 휘도를 위한 이미지 셀(23)로 사용된다.
도 5의 차분 전압(VD)은 그리하여 국소 이미지 휘도와 전체 이미지 휘도의 대수 사이의 차이를 나타낸다. 전체 이미지 휘도가 국소 휘도의 배율 변수인 평균 휘도로 결정되기 때문에, 추가 변수로서 국소 휘도의 대수와 전체 휘도의 대수 사이의 차이에 의해 이 평균 휘도는 제거될 수 있다.
이 방식으로 각 화소(18)는 큰 동적 범위를 보장하는 컨트라스트를 증폭할 수 있어 망막 임플란트를 여러 가지 주변 조명 상태에 적응시킬 수 있다.
전술된 바와 같이 본 발명은 망막 퇴화에 따른 시력 손실을 보상하기 위한 능동 망막 임플란트용으로 이용가능하다.

Claims (12)

  1. 자극 전극(22)이 접촉하는 망막(33)의 셀에 대해 입사하는 광(34)을 전기 자극 신호(Us)로 변환하는 다수의 화소(18)로서, 각 화소(18)는, 입사하는 광(34)을 전기 신호(Vout)로 변환하는 적어도 하나의 이미지 셀(19)과, 상기 이미지 셀(19)에 연결된 입력단(52)과, 자극 신호(Us)를 공급하는 적어도 하나의 자극 전극(22)에 연결된 출력단(54)을 갖는 적어도 하나의 증폭기(51)를 구비하는, 다수의 화소(18)와;
    상기 이미지 셀(19)과 상기 증폭기(51)를 위한 공급 전압(Vcc1, Vcc2)으로서 외부에 연결된 외부 에너지(36)를 제공하는 에너지 공급 장치(14)를 구비하고,
    상기 이미지 셀(19)은 대수 특성(logarithmic characteristic)(67)을 가지고 있고, 상기 대수 특성에 따라 특정 세기를 갖는 입사 광(34)이 특정 진폭을 갖는 전기 신호(Vout)로 변환되는 능동 망막 임플란트(active retina implant)에 있어서,
    상기 증폭기(51)의 출력단(54)은 제어 가능한 방전 회로(60)에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 자극 신호(Us)는 특정 펄스 길이(t1)와 펄스 간격(t2)을 갖는 아날로그 전압 펄스의 형태로 공급되며, 상기 펄스의 진폭(aVD)은 상기 입사 광(34)의 세기의 함수인 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  3. 자극 전극(22)이 접촉하는 망막(33) 셀에 대해 입사하는 광(34)을 전기 자극 신호(Us)로 변환하는 다수의 화소(18)로서, 각 화소(18)는, 특정 세기를 갖는 입사 광(34)을 전기 신호(Vout)로 변환하는 적어도 하나의 이미지 셀(19)과, 상기 이미지 셀(19)에 연결된 입력단(52)과, 자극 신호(Us)를 공급하는 적어도 하나의 자극 전극(22)에 연결된 출력단(54)을 갖는 적어도 하나의 증폭기(51)를 구비하는, 다수의 화소(18)와;
    상기 이미지 셀(19)과 상기 증폭기(51)를 위한 공급 전압(Vcc1, Vcc2)으로서 외부에 연결된 외부 에너지(36)를 제공하는 에너지 공급장치(14)를 구비하고, 상기 자극 신호(Us)는 특정 펄스 길이(t1)와 펄스 간격(t2)을 갖는 아날로그 전압 펄스의 형태로 공급되며, 상기 펄스의 진폭(aVD)은 상기 입사 광(34)의 세기의 함수인 능동 망막 임플란트에 있어서,
    상기 증폭기(51)의 출력단(54)은 제어 가능한 방전 회로(60)에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 펄스 길이(t1)와 펄스 간격(t2)은 상기 외부에 연결된 외부 에너지(36)를 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 방전 회로(60)는 상기 증폭기(51)의 출력단(54)이 방전 전위에 연결되도록 전압 펄스의 종단(end)에서 구동되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 이미지 셀(19)에는 상기 증폭기(51)에 공급하는 제 2 전압(Vcc2)과는 다른 제 1 전압(Vcc1)이 공급되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 전압(Vcc2)은 상기 펄스 길이(t1)와 펄스 간격(t2)에 따라 스위치온 되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 방전 회로(60)는 상기 제 2 전압(Vcc2)으로부터 유도된 제 3 전압(57)에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  10. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 각 화소(18)는 국소 이미지 휘도(local image brightness)를 위해 대수 이미지 셀(19)을 가지며, 각 화소(18)에는 전체 휘도(global brightness)를 위해 적어도 하나의 대수 이미지 셀(23)이 할당되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 증폭기(51)는 국소 이미지 휘도를 위해 상기 이미지 셀(19)에 연결된 하나의 입력단(52)과, 전체 휘도를 위해 상기 이미지 셀(23)에 연결된 다른 입력단(53)을 갖는 차동 증폭기로 설계되는 것을 특징으로 하는 능동 망막 임플란트.
  12. 삭제
KR1020057024746A 2003-06-23 2004-06-03 다수의 화소를 포함하는 능동 망막 임플란트 KR101102216B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10329615.8 2003-06-23
DE10329615A DE10329615A1 (de) 2003-06-23 2003-06-23 Aktives Retina-Implantat mit einer Vielzahl von Bildelementen
PCT/EP2004/005975 WO2005000395A1 (de) 2003-06-23 2004-06-03 Aktives retina-implantat mit einer vielzahl von bildelementen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060018901A KR20060018901A (ko) 2006-03-02
KR101102216B1 true KR101102216B1 (ko) 2012-01-31

Family

ID=33546785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057024746A KR101102216B1 (ko) 2003-06-23 2004-06-03 다수의 화소를 포함하는 능동 망막 임플란트

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7751896B2 (ko)
EP (2) EP2098264B1 (ko)
JP (1) JP4597979B2 (ko)
KR (1) KR101102216B1 (ko)
AT (1) ATE535278T1 (ko)
DE (1) DE10329615A1 (ko)
WO (1) WO2005000395A1 (ko)

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005017740A1 (de) * 2005-04-12 2006-10-19 Universität Tübingen Vorrichtung zur elektrischen Stimulation von biologischem Material
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
US7610098B2 (en) * 2005-12-20 2009-10-27 Imi Intelligent Medical Implants Ag Charge-integrating retinal prosthesis and method
DE102006021258B4 (de) * 2006-04-28 2013-08-22 Retina Implant Ag Aktives subretinales Retina-Implantat
DE102006047117A1 (de) * 2006-09-26 2008-04-17 Retina Implant Gmbh Implantierbare Vorrichtung
DE102006047118B4 (de) 2006-09-26 2010-09-09 Retina Implant Ag Implantierbare Vorrichtung
JP4784757B2 (ja) * 2006-09-27 2011-10-05 学校法人 龍谷大学 人工網膜およびその製造方法
DE102006048819A1 (de) * 2006-10-10 2008-04-17 NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Vorrichtung mit einem Grundkörper
US9823737B2 (en) * 2008-04-07 2017-11-21 Mohammad A Mazed Augmented reality personal assistant apparatus
TWI337455B (en) * 2007-09-12 2011-02-11 Univ Nat Chiao Tung Power controlling apparatus applied to biochip and operating method thereof
EP2229212B1 (en) 2008-01-14 2015-04-29 Pixium Vision SA Retina implant with rectified AC powered photodiode
US9089701B2 (en) * 2008-09-18 2015-07-28 Second Sight Medical Products, Inc. Techniques and functional electrical stimulation to eliminate discomfort during electrical stimulation of the retina
US8428740B2 (en) 2010-08-06 2013-04-23 Nano-Retina, Inc. Retinal prosthesis techniques
US8442641B2 (en) 2010-08-06 2013-05-14 Nano-Retina, Inc. Retinal prosthesis techniques
US8706243B2 (en) 2009-02-09 2014-04-22 Rainbow Medical Ltd. Retinal prosthesis techniques
US8150526B2 (en) * 2009-02-09 2012-04-03 Nano-Retina, Inc. Retinal prosthesis
US8718784B2 (en) 2010-01-14 2014-05-06 Nano-Retina, Inc. Penetrating electrodes for retinal stimulation
JP5719340B2 (ja) 2009-03-20 2015-05-20 レティーナ インプラント アーゲー 能動型網膜インプラント
DE102009015389A1 (de) 2009-03-20 2010-09-30 Retina Implant Ag Aktives Retina-Implantat
CN101828987A (zh) * 2010-04-16 2010-09-15 吴健雄 智能视觉辅助设备
US20120109255A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 National Tsing Hua University Retina Stimulation Apparatus and Manufacturing Method Thereof
US9114004B2 (en) * 2010-10-27 2015-08-25 Iridium Medical Technology Co, Ltd. Flexible artificial retina devices
US8954156B2 (en) 2010-10-27 2015-02-10 National Tsing Hua University Methods and apparatuses for configuring artificial retina devices
JP6260969B2 (ja) * 2010-10-27 2018-01-17 イリディウム メディカル テクノロジー カンパニー リミテッドＩｒｉｄｉｕｍ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 可撓性の人工網膜デバイス
AU2015275261B2 (en) * 2010-10-27 2017-10-12 Iridium Medical Technology Co., Ltd. Flexible artificial retina devices
TWI451863B (zh) * 2010-11-06 2014-09-11 Nat Univ Tsing Hua 視網膜刺激裝置及其製造方法
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
US9155881B2 (en) 2011-05-06 2015-10-13 Iridium Medical Technology Co, Ltd. Non-planar chip assembly
US8613135B2 (en) 2011-05-06 2013-12-24 National Tsing Hua University Method for non-planar chip assembly
US9199080B2 (en) 2011-09-12 2015-12-01 Okuvision Gmbh Method for treating an eye
TWI499407B (zh) * 2012-02-16 2015-09-11 Univ Nat Chiao Tung 人工視網膜系統及眼內植入晶片
US8798332B2 (en) 2012-05-15 2014-08-05 Google Inc. Contact lenses
US9523865B2 (en) 2012-07-26 2016-12-20 Verily Life Sciences Llc Contact lenses with hybrid power sources
US8857981B2 (en) 2012-07-26 2014-10-14 Google Inc. Facilitation of contact lenses with capacitive sensors
US9158133B1 (en) 2012-07-26 2015-10-13 Google Inc. Contact lens employing optical signals for power and/or communication
US9298020B1 (en) 2012-07-26 2016-03-29 Verily Life Sciences Llc Input system
US8919953B1 (en) 2012-08-02 2014-12-30 Google Inc. Actuatable contact lenses
US9696564B1 (en) 2012-08-21 2017-07-04 Verily Life Sciences Llc Contact lens with metal portion and polymer layer having indentations
US8971978B2 (en) 2012-08-21 2015-03-03 Google Inc. Contact lens with integrated pulse oximeter
US9111473B1 (en) 2012-08-24 2015-08-18 Google Inc. Input system
US8820934B1 (en) 2012-09-05 2014-09-02 Google Inc. Passive surface acoustic wave communication
US20140192315A1 (en) 2012-09-07 2014-07-10 Google Inc. In-situ tear sample collection and testing using a contact lens
US9398868B1 (en) 2012-09-11 2016-07-26 Verily Life Sciences Llc Cancellation of a baseline current signal via current subtraction within a linear relaxation oscillator-based current-to-frequency converter circuit
US10010270B2 (en) 2012-09-17 2018-07-03 Verily Life Sciences Llc Sensing system
US9326710B1 (en) 2012-09-20 2016-05-03 Verily Life Sciences Llc Contact lenses having sensors with adjustable sensitivity
US8870370B1 (en) 2012-09-24 2014-10-28 Google Inc. Contact lens that facilitates antenna communication via sensor impedance modulation
US8960898B1 (en) 2012-09-24 2015-02-24 Google Inc. Contact lens that restricts incoming light to the eye
US8989834B2 (en) 2012-09-25 2015-03-24 Google Inc. Wearable device
US8979271B2 (en) 2012-09-25 2015-03-17 Google Inc. Facilitation of temperature compensation for contact lens sensors and temperature sensing
US20140088372A1 (en) 2012-09-25 2014-03-27 Google Inc. Information processing method
US8821811B2 (en) 2012-09-26 2014-09-02 Google Inc. In-vitro contact lens testing
US8985763B1 (en) 2012-09-26 2015-03-24 Google Inc. Contact lens having an uneven embedded substrate and method of manufacture
US8960899B2 (en) 2012-09-26 2015-02-24 Google Inc. Assembling thin silicon chips on a contact lens
US9884180B1 (en) 2012-09-26 2018-02-06 Verily Life Sciences Llc Power transducer for a retinal implant using a contact lens
US9063351B1 (en) 2012-09-28 2015-06-23 Google Inc. Input detection system
US8965478B2 (en) 2012-10-12 2015-02-24 Google Inc. Microelectrodes in an ophthalmic electrochemical sensor
US9176332B1 (en) 2012-10-24 2015-11-03 Google Inc. Contact lens and method of manufacture to improve sensor sensitivity
US9757056B1 (en) 2012-10-26 2017-09-12 Verily Life Sciences Llc Over-molding of sensor apparatus in eye-mountable device
DE102013100256A1 (de) 2013-01-11 2014-07-17 Retina Implant Ag Vorrichtung zur Kontaktierung und/oder Elektrostimulation von biologischem Gewebe
US8874182B2 (en) 2013-01-15 2014-10-28 Google Inc. Encapsulated electronics
US9289954B2 (en) 2013-01-17 2016-03-22 Verily Life Sciences Llc Method of ring-shaped structure placement in an eye-mountable device
US20140209481A1 (en) 2013-01-25 2014-07-31 Google Inc. Standby Biasing Of Electrochemical Sensor To Reduce Sensor Stabilization Time During Measurement
US9636016B1 (en) 2013-01-25 2017-05-02 Verily Life Sciences Llc Eye-mountable devices and methods for accurately placing a flexible ring containing electronics in eye-mountable devices
US9370417B2 (en) 2013-03-14 2016-06-21 Nano-Retina, Inc. Foveated retinal prosthesis
US9161712B2 (en) 2013-03-26 2015-10-20 Google Inc. Systems and methods for encapsulating electronics in a mountable device
US9113829B2 (en) 2013-03-27 2015-08-25 Google Inc. Systems and methods for encapsulating electronics in a mountable device
US20140371560A1 (en) 2013-06-14 2014-12-18 Google Inc. Body-Mountable Devices and Methods for Embedding a Structure in a Body-Mountable Device
US9084561B2 (en) 2013-06-17 2015-07-21 Google Inc. Symmetrically arranged sensor electrodes in an ophthalmic electrochemical sensor
US9948895B1 (en) 2013-06-18 2018-04-17 Verily Life Sciences Llc Fully integrated pinhole camera for eye-mountable imaging system
US9685689B1 (en) 2013-06-27 2017-06-20 Verily Life Sciences Llc Fabrication methods for bio-compatible devices
US9028772B2 (en) 2013-06-28 2015-05-12 Google Inc. Methods for forming a channel through a polymer layer using one or more photoresist layers
US9492118B1 (en) 2013-06-28 2016-11-15 Life Sciences Llc Pre-treatment process for electrochemical amperometric sensor
US9307901B1 (en) 2013-06-28 2016-04-12 Verily Life Sciences Llc Methods for leaving a channel in a polymer layer using a cross-linked polymer plug
US9814387B2 (en) 2013-06-28 2017-11-14 Verily Life Sciences, LLC Device identification
US9781842B2 (en) * 2013-08-05 2017-10-03 California Institute Of Technology Long-term packaging for the protection of implant electronics
US9654674B1 (en) 2013-12-20 2017-05-16 Verily Life Sciences Llc Image sensor with a plurality of light channels
US9572522B2 (en) 2013-12-20 2017-02-21 Verily Life Sciences Llc Tear fluid conductivity sensor
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
US9366570B1 (en) 2014-03-10 2016-06-14 Verily Life Sciences Llc Photodiode operable in photoconductive mode and photovoltaic mode
US9184698B1 (en) 2014-03-11 2015-11-10 Google Inc. Reference frequency from ambient light signal
US9789655B1 (en) 2014-03-14 2017-10-17 Verily Life Sciences Llc Methods for mold release of body-mountable devices including microelectronics
US9933634B2 (en) * 2014-06-13 2018-04-03 Verily Life Sciences Llc Apparatus, system and method for gaze tracking based on photodetection by an eye-mountable device
CA2981910C (en) * 2015-04-15 2023-09-05 Pixium Vision Pixel cell circuit and implant
WO2017012032A1 (zh) * 2015-07-21 2017-01-26 林伯刚 光源驱动的视网膜芯片
DE102016105174A1 (de) 2016-03-21 2017-09-21 NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Aktives Retina-Implantat
KR101838150B1 (ko) * 2016-08-31 2018-03-15 가천대학교 산학협력단 광센서 어레이 기반의 서브형 인공망막 장치 및 인공망막 장치의 구동 방법
DE102017102698A1 (de) 2017-02-10 2018-08-16 Retina Implant Ag Implantat-Vorrichtung mit optischer Schnittstelle
KR101870599B1 (ko) * 2018-03-26 2018-06-22 고려대학교 산학협력단 이미지 떨림 기능을 가진 인공 망막 자극기 및 장치
KR102393104B1 (ko) * 2018-11-28 2022-05-03 (주)화이바이오메드 스마트 포토닉 렌즈를 이용한 광전 임플란트 시스템 제조 및 응용
KR102157955B1 (ko) * 2019-02-20 2020-09-18 충북대학교 산학협력단 ReRAM-CMOS 기반의 인공 망막 장치
KR102258884B1 (ko) * 2020-11-20 2021-06-01 주식회사 셀리코 서브형 인공망막 장치, 이의 구동방법 및 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07506932A (ja) * 1992-03-24 1995-07-27 インスティチュートゥ　フェア　ミクロエレクトロニック　シュトゥットガルト 特に画像記録チップ用の画像セル
JP2002538936A (ja) * 1999-03-24 2002-11-19 セカンド サイト リミテッド ライアビリティ カンパニー 光受容器を基本とする移植網膜の人工器官とともに使用する対数光倍増器及びその人工器官
JP2003507087A (ja) 1999-05-07 2003-02-25 エベルハルト・カルルス・ウニヴェルズィテート テュービンゲン ウニヴェルズィテートクリニク 網膜インプラント

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE429536C (de) 1923-04-12 1926-05-29 Rolls Royce Durch Reibung wirkende Daempfungseinrichtung fuer Kupplungen mit federnden Zwischengliedern, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
US5024223A (en) 1989-08-08 1991-06-18 Chow Alan Y Artificial retina device
US5895415A (en) * 1995-06-06 1999-04-20 Optobionics Corporation Multi-phasic microphotodiode retinal implant and adaptive imaging retinal stimulation system
EP1239666B1 (en) 1995-12-01 2004-03-24 Qinetiq Limited Imaging system
DE19705988C2 (de) 1996-10-23 2002-04-11 Univ Eberhard Karls Retina-Implantat
US6458157B1 (en) * 1997-08-04 2002-10-01 Suaning Gregg Joergen Retinal stimulator
US8180453B2 (en) * 1999-03-24 2012-05-15 Second Sight Medical Products, Inc. Electrode array for neural stimulation
US6393327B1 (en) * 2000-08-09 2002-05-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Microelectronic stimulator array
DE10304831A1 (de) * 2003-01-31 2004-08-26 Eberhard-Karls-Universität Tübingen Universitätsklinikum Retina-Implantat zum Stimulieren einer Retina in Abhängigkeit von einfallendem Licht

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07506932A (ja) * 1992-03-24 1995-07-27 インスティチュートゥ　フェア　ミクロエレクトロニック　シュトゥットガルト 特に画像記録チップ用の画像セル
JP2002538936A (ja) * 1999-03-24 2002-11-19 セカンド サイト リミテッド ライアビリティ カンパニー 光受容器を基本とする移植網膜の人工器官とともに使用する対数光倍増器及びその人工器官
JP2003507087A (ja) 1999-05-07 2003-02-25 エベルハルト・カルルス・ウニヴェルズィテート テュービンゲン ウニヴェルズィテートクリニク 網膜インプラント

Also Published As

Publication number Publication date
EP1635905A1 (de) 2006-03-22
EP2098264A1 (de) 2009-09-09
EP2098264B1 (de) 2015-12-23
US20060184245A1 (en) 2006-08-17
ATE535278T1 (de) 2011-12-15
EP1635905B1 (de) 2011-11-30
US7751896B2 (en) 2010-07-06
KR20060018901A (ko) 2006-03-02
JP4597979B2 (ja) 2010-12-15
DE10329615A1 (de) 2005-03-03
JP2007506466A (ja) 2007-03-22
WO2005000395A1 (de) 2005-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101102216B1 (ko) 다수의 화소를 포함하는 능동 망막 임플란트
US7191010B2 (en) Built-in-eye eyesight stimulating apparatus
CA2639889C (en) Charge-integrating retinal prosthesis and method
Ohta et al. Proposal of application of pulsed vision chip for retinal prosthesis
CA2981910C (en) Pixel cell circuit and implant
Lee et al. A 0.8-V 4096-pixel CMOS sense-and-stimulus imager for retinal prosthesis
US8612017B2 (en) Implantable device
Kagawa et al. Pixel design of pulsed CMOS image sensor for retinal prosthesis with digital photosensitivity control
US8849401B2 (en) Implantable device
Huang et al. A CMOS image sensor with light-controlled oscillating pixels for an investigative optobionic retinal prosthesis system
Choi et al. 1V 4.49 nW/Pixel retinal prosthesis chip with light-to-stimulus duration converter
Lee et al. A 0.8 V 64× 64 CMOS imager with integrated sense-and-stimulus pixel for artificial retina applications
JP2006068404A (ja) 人工眼システム
Lee et al. A 0.6 V CMOS image sensor with in-pixel biphasic current driver for biomedical application
Furumiya et al. A 16/spl times/16-pixel pulse-frequency-modulation based image sensor for retinal prosthesis
Kagawa et al. Application of pulse frequency modulation photosensors to subretinal artificial retina implantation

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141218

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181213

Year of fee payment: 8