能够产生汇聚虚拟电极的视觉假体微电极阵列制造技术

技术编号:24336655 阅读:54 留言:0更新日期:2020-06-02 22:37
一种能够产生汇聚虚拟电极的视觉假体微电极阵列,包括微电极阵列、公共回收电极和微电流刺激器,微电流刺激器根据接收到的外部刺激信号刺激微电极阵列中相邻的圆环电极,微电极阵列结合远端公共回收电极产生虚拟电极,通过调节相邻两个圆环电极的刺激电流比例使虚拟电极在一维方向移动,调节相邻四个电极的刺激电流比例以使虚拟电极在二维区域内移动并实现汇聚的虚拟电极刺激;本发明专利技术能够调节汇聚的虚拟电极的刺激位点,从而实现视网膜局部的虚拟电极刺激,增加视觉假体植入者感知位点数量,提升视觉假体植入者的感知视敏度。此外,本发明专利技术圆盘电极还能够实现局部的物理电极刺激,在虚拟电极刺激的同时,也能够保留原有的物理电极刺激位点。

Microelectrode array of visual prosthesis capable of producing converging virtual electrodes

【技术实现步骤摘要】
能够产生汇聚虚拟电极的视觉假体微电极阵列
本专利技术涉及的是一种生物医学领域的技术,具体是一种能够产生汇聚虚拟电极的视觉假体微电极阵列。
技术介绍
视网膜变性类疾病是一种不可逆的退行性致盲疾病。临床急性电生理研究表明,对这类疾病的患者进行电刺激后,患者均能感知到光幻视。目前世界上已有三款视觉假体获得临床应用批准,但由于受到手术安全及电极制造技术的限制,视觉假体植入者仅能获得离散的低分辨率、低视敏度的视觉感知。现有技术采用图像处理策略或者高密度微电极阵列刺激,但是图像处理策略不能增加额外的光幻视点,高密度微电极阵列刺激方法在技术实现和生物组织安全方面还存在诸多挑战。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足,提出一种能够产生汇聚虚拟电极的视觉假体微电极阵列,该电极阵列利用其特有的三维同心圆环-圆盘电极结构,能够产生汇聚的虚拟电极。通过调控微电极阵列的相邻两个或者四个圆环电极的刺激电流比例,能够调节汇聚的虚拟电极的刺激位点,从而实现视网膜局部的虚拟电极刺激,增加视觉假体植入者感知位点数量,提升视觉假体植入者的感知视敏度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够产生汇聚虚拟电极的视觉假体微电极阵列,其特征在于,包括:微电极阵列、公共回收电极和微电流刺激器,其中:微电流刺激器根据接收到的外部刺激信号刺激微电极阵列中相邻的圆环电极,微电极阵列结合远端公共回收电极产生虚拟电极,通过调节相邻两个圆环电极的刺激电流比例使虚拟电极在一维方向移动,调节相邻四个电极的刺激电流比例以使虚拟电极在二维区域内移动并实现汇聚的虚拟电极刺激;/n所述的微电极阵列包括:多个设置于电极衬底上的三维同心圆环-圆盘电极单元;/n所述的圆环-圆盘电极单元包括:由绝缘层连接的圆盘电极和圆环电极,其中:绝缘层的一侧边缘与圆盘电极的圆周相连,绝缘层的另一侧边缘与圆环电极的内圆周相...

【技术特征摘要】
1.一种能够产生汇聚虚拟电极的视觉假体微电极阵列,其特征在于,包括:微电极阵列、公共回收电极和微电流刺激器,其中:微电流刺激器根据接收到的外部刺激信号刺激微电极阵列中相邻的圆环电极,微电极阵列结合远端公共回收电极产生虚拟电极,通过调节相邻两个圆环电极的刺激电流比例使虚拟电极在一维方向移动,调节相邻四个电极的刺激电流比例以使虚拟电极在二维区域内移动并实现汇聚的虚拟电极刺激;
所述的微电极阵列包括:多个设置于电极衬底上的三维同心圆环-圆盘电极单元;
所述的圆环-圆盘电极单元包括:由绝缘层连接的圆盘电极和圆环电极,其中:绝缘层的一侧边缘与圆盘电极的圆周相连,绝缘层的另一侧边缘与圆环电极的内圆周相连。


2.根据权利要求1所述的视觉假体微电极阵列,其特征是,所述的圆盘电极的直径为10μm~400μm,与视网膜的距离为25μm以下;
所述的圆环电极的内径为10μm~400μm,其外径为20μm~800μm,与视网膜的距离为125μm~175μm;
所述的圆盘电极和圆环电极之间存在高度差,即为绝缘层的高度。


3.根据权利要求1所述的视觉假体微电极阵列,其特征是,所述的圆环电极与其引线相连且位于一个平面,圆环电极暴露在外,其引线则设置于电极衬底内,圆盘电极的引线也设置于电极衬底内,引线分别连接圆环电极与圆盘电极。


4.根据权利要求1所述的视觉假体微电极阵列,其特征是,所述的圆环电极作为回收电极或刺激电极,其中:作为回收电极的圆环电极结合远端公共回收电极调节回收电流比例以实现汇聚的虚拟电极刺激。


5.根据权利要求1所述的视觉假体微电极阵列,其特征是,所述的调节相邻两个圆环电极的刺激电流比例使虚拟电极在一维方向移动是指:电流配比α=I91/(I91+I92),I91+I92为恒定值,单位为安培,I91为第一圆环电极的注入电流,I92为第二圆环电极的注入电流,其中:
当α=1.0,仅由第一圆环电极刺激,虚拟电极位于第一圆环电极中心正上方;
当α=0.7,第一圆环电极刺激电流强度减弱,第二圆环电极刺激电流强度增加,虚拟电极位点向右移动,该虚拟电极位点位于第一圆环电极与第二圆环电极中心连线左侧的正上方;
当α=0.5,第一圆环电极刺激电流强度减弱至与第二圆环电极刺激电流强度相同,虚拟电极位点位于第一圆环电极与第二圆环电极中心连线中点的正上方;
当α=0.3,第一圆环电极刺激电流强度继续减弱,第二圆环电极刺激电流强度继续增加,...

【专利技术属性】
技术研发人员:柴新禹芦卓凡李恒
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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