本申請是申請日為2016年08月01日、申請?zhí)枮?01610624835.3、發(fā)明名稱為刺激電極結(jié)構(gòu)及人工視網(wǎng)膜的植入裝置的專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及一種用于人工視網(wǎng)膜的刺激電極結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在神經(jīng)刺激領(lǐng)域中，刺激電極或刺激電極陣列往往作為刺激部件直接作用于神經(jīng)區(qū)域，例如心臟的心肌、腦部的深處(深腦部)、眼球內(nèi)的視網(wǎng)膜等。通過刺激電極或刺激電極陣列對這些神經(jīng)區(qū)域進(jìn)行電刺激，能夠使這些神經(jīng)區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的神經(jīng)反饋，從而獲得預(yù)期的生物效應(yīng)例如光感等。在上述刺激過程中，刺激電極是否與受刺激部位有效貼合可能會極大地影響刺激電極的刺激效果。

例如，對于布置在視網(wǎng)膜上的刺激電極陣列而言，為了讓刺激電極陣列有效地刺激視網(wǎng)膜并產(chǎn)生光感，一般會將刺激電極陣列放置于視網(wǎng)膜的中央凹的位置。此外，由于視網(wǎng)膜例如中央凹處具有一定的弧度，因此為了匹配該弧度，也有將人工視網(wǎng)膜的刺激電極陣列制作成具有相應(yīng)曲率的形狀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，考慮到刺激電極陣列的制作難易程度，現(xiàn)有的刺激電極陣列一般被制作成平面型的刺激電極陣列。在這樣的平面型的刺激電極陣列中，通常在絕緣襯底上制作電極，接著在電極上覆蓋絕緣保護(hù)層并使電極露出于絕緣保護(hù)層。由此，通過露出于絕緣保護(hù)層的電極來對視網(wǎng)膜神經(jīng)產(chǎn)生電刺激。然而，這樣的平面刺激電極陣列由于不能很好地貼合受刺激部位例如視網(wǎng)膜，導(dǎo)致對受刺激部位例如視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞或節(jié)細(xì)胞的刺激效果變?nèi)酢?/p>

本發(fā)明有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的狀況而完成，其目的在于提供一種用于神經(jīng)刺激并且能夠提高神經(jīng)刺激效果的刺激電極陣列。

為此，本發(fā)明的一方面提供了一種刺激電極結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括：絕緣襯底；以及多個(gè)刺激電極，其設(shè)置在所述絕緣襯底中，并且構(gòu)成沿著與所述絕緣襯底平行的二維方向排列的陣列體，所述刺激電極從所述絕緣襯底的表面突起，所述多個(gè)刺激電極的各個(gè)刺激電極的電極高度大致相同，所述多個(gè)刺激電極與所述絕緣襯底的表面相距的電極距離從所述陣列體的中央向所述陣列體的邊緣逐漸減小。

在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，多個(gè)刺激電極與所述絕緣襯底的表面相距的電極距離從所述陣列體的中央向所述陣列體的邊緣逐漸減小，而且各個(gè)刺激電極的電極高度大致相同。因此，從電極陣列的形貌上看，形成了電極距離從陣列體的中央向陣列體的邊緣逐漸減小的三維刺激電極，另外，通過保持各個(gè)刺激電極的電極高度大致相同，能夠抑制多個(gè)刺激電極的各個(gè)刺激電極之間的阻抗差異，從而能夠更加有效地對受刺激部位例如視網(wǎng)膜進(jìn)行有效刺激。

另外，在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，可選地，所述電極距離從所述陣列體的中央向所述陣列體的邊緣以匹配視網(wǎng)膜的植入部位的曲率的方式逐漸減小。在這種情況下，能夠使刺激電極陣列更加有效地貼合于眼球的視網(wǎng)膜，產(chǎn)生更加有效的神經(jīng)刺激。

另外，在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，可選地，還包括與所述多個(gè)刺激電極不同的回路電極。由此，能夠在受刺激部位附近形成有效的刺激回路，產(chǎn)生有效的神經(jīng)刺激。

另外，在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，可選地，所述襯底是由柔性材料構(gòu)成的絕緣襯底。在這種情況下，由于襯底由柔性材料構(gòu)成，因此更加易于變形且貼合于眼球的視網(wǎng)膜。

另外，在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，可選地，所述絕緣襯底由pdms、聚氯代對二甲苯(parylenec)或聚酰亞胺(polyimide)構(gòu)成。在這種情況下，能夠確保絕緣襯底的生物兼容性。

另外，在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，可選地，所述刺激電極由鉑、鈦、金或氧化銥構(gòu)成。在這種情況下，能夠確保刺激電極的生物兼容性。

另外，在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，可選地，所述刺激電極由電鍍或無電鍍形成。在這種情況下，能夠通過控制電鍍或無電鍍的時(shí)間來控制刺激電極的電極高度。

另外，在本發(fā)明所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)中，可選地，通過電鍍或無電鍍實(shí)現(xiàn)所述電極距離從所述陣列體的中央向所述陣列體的邊緣逐漸減小。

此外，本發(fā)明的另一方面提供一種具有上述刺激電極結(jié)構(gòu)的人工視網(wǎng)膜的植入裝置，其特征在于：包括：如上所述的刺激電極結(jié)構(gòu)；電子封裝體，其具有驅(qū)動所述刺激電極結(jié)構(gòu)的所述多個(gè)刺激電極的處理電路；以及接收天線，其與所述電子封裝體電連接，接收從外部獲取的圖像信息并將所述圖像信息傳送給所述電子封裝體內(nèi)的所述處理電路。

另外，在本發(fā)明所涉及的人工視網(wǎng)膜的植入裝置中，可選地，所述刺激電極結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所述絕緣襯底內(nèi)的多根電極引線，所述刺激電極結(jié)構(gòu)的所述多個(gè)刺激電極經(jīng)由所述多根電極引線與所述電子封裝體電連接。

在本發(fā)明中，多個(gè)刺激電極的各個(gè)刺激電極的電極高度大致相同，并且各自經(jīng)由設(shè)置在絕緣襯底內(nèi)的引線連接，多個(gè)刺激電極與絕緣襯底的表面相距的電極距離從陣列體的中央向陣列體的邊緣逐漸減小。由此，既形成了三維刺激電極陣列，同時(shí)也降低了刺激電極之間的阻抗差異，從而能夠更加準(zhǔn)確地對視網(wǎng)膜進(jìn)行有效刺激。

附圖說明

圖1是示出了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)的局部立體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)的內(nèi)部連接的示意圖。

圖3是示出了圖1所示的刺激電極結(jié)構(gòu)的示意截面圖。

圖4是示出了單個(gè)刺激電極20的示意截面圖。

圖5是示出了圖1所示的刺激電極結(jié)構(gòu)1的形狀變化的示意截面圖。

圖6是示出了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)的整體示意圖。

圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜的植入裝置的組成示意圖。

圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜的刺激電極結(jié)構(gòu)放置在視網(wǎng)膜上的示意圖。

圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)對視網(wǎng)膜進(jìn)行刺激的示意圖。

符號說明：

1…刺激電極結(jié)構(gòu)，10…絕緣襯底，20(201,202,203)…刺激電極，21…基部段，22…露出段，30(31,32,33)…連接引線，1b…基端，40…焊接區(qū)(焊盤)，100…陣列體。

具體實(shí)施方式

以下，參考附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在下面的說明中，對于相同的部件賦予相同的符號，省略重復(fù)的說明。另外，附圖只是示意性的圖，部件相互之間的尺寸的比例或者部件的形狀等可以與實(shí)際的不同。

圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)1的局部立體結(jié)構(gòu)圖。圖2示出了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)1的內(nèi)部連接的示意圖。在圖1中，為了方便說明和理解，僅顯示了刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a部分。

在本實(shí)施方式中，刺激電極結(jié)構(gòu)1作為對神經(jīng)進(jìn)行刺激的刺激部件，不僅可以用于稍后描述的人工視網(wǎng)膜的植入裝置i(參見圖7)的刺激部件，也可以適用于其他神經(jīng)刺激領(lǐng)域例如深腦部、人工耳蝸、心臟起搏器等的刺激部件。

在本實(shí)施方式中，刺激電極結(jié)構(gòu)1可以包括絕緣襯底10、以及設(shè)置在絕緣襯底10中的多個(gè)刺激電極20。另外，在本實(shí)施方式中，刺激電極20具有立體的結(jié)構(gòu)，是三維刺激電極。在這種情況下，刺激電極20能夠更好地與受刺激部位貼合，從而提高刺激效率。

另外，在圖1中，示出了刺激電極結(jié)構(gòu)1包括17個(gè)刺激電極20的情形。但是在本實(shí)施方式中，刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激電極20的數(shù)量并沒有特別限定，也可以是其他數(shù)量例如為4、16、64、256、1024等。

另外，如圖1所示，絕緣襯底10可以大體呈薄片狀。另外，絕緣襯底10的一端(即刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a)可以呈弧狀。在這種情況下，能夠方便地將刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a例如穿過眼球上的切口而布置在視網(wǎng)膜的植入部位，降低刺激電極結(jié)構(gòu)1移動時(shí)對組織帶來的損傷。另外，在本實(shí)施方式中，絕緣襯底10的該端也可以采用其他形狀例如矩形。

在本實(shí)施方式中，絕緣襯底10起到支撐和保護(hù)多個(gè)刺激電極20的作用。此外，絕緣襯底10可以由具有生物兼容性的柔性材料構(gòu)成。在一些示例中，絕緣襯底10可以由pdms、聚氯代對二甲苯(parylenec)或聚酰亞胺(polyimide)等柔性材料構(gòu)成。

在本實(shí)施方式中，通過采用柔性材料構(gòu)成的絕緣襯底10，可以抑制在植入的過程中，刺激電極結(jié)構(gòu)1對植入部位例如眼組織的損傷。另外，還可以通過絕緣襯底10的柔性變形來適應(yīng)視網(wǎng)膜的植入部位的曲率，從而使設(shè)置在絕緣襯底10的刺激電極20能夠與視網(wǎng)膜的植入部位更充分地貼合，實(shí)現(xiàn)更好的電刺激效果。

如圖1和圖2所示，刺激電極20設(shè)置在絕緣襯底10中，并且從絕緣襯底10的表面突起。也即，刺激電極20的一端設(shè)置在絕緣襯底10中，另一端從絕緣襯底10的表面12突起，并且與絕緣襯底10相距規(guī)定距離。

另外，多個(gè)刺激電極20可以間隔排列，構(gòu)成沿著與絕緣襯底10平行的二維方向排列的陣列體100(參見圖2)。這里，二維方向指的是沿著絕緣襯底10的表面12的各個(gè)方向。

如上所述，多個(gè)刺激電極20分布排列而形成陣列體100。通過將刺激電極以規(guī)定的方式分布排列而組成期望的陣列體形狀，從而能夠更加有效地對視網(wǎng)膜的植入部位進(jìn)行電刺激。

作為一種示例，如圖2所示，從刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a的俯視圖看，多個(gè)刺激電極20可以大體呈梅花狀地排列。具體而言，在由多個(gè)刺激電極20構(gòu)成的陣列體100中，例如陣列體100的中央可以布置一個(gè)刺激電極，外圍的刺激電極圍繞著布置在中央的該刺激電極而逐漸向外擴(kuò)展或環(huán)繞地排列。在本實(shí)施方式中，刺激電極20的排列方式不限于此，也可以呈矩陣狀或者其它形狀地排列。

圖3是示出了圖1所示的刺激電極結(jié)構(gòu)1的示意截面圖。圖4是示出了單個(gè)刺激電極20的示意截面圖。圖5是示出了圖1所示的刺激電極結(jié)構(gòu)1的形狀變化的示意截面圖。

在本實(shí)施方式中，如圖3所示，刺激電極20可以大體呈柱狀。另外，從便于工藝實(shí)現(xiàn)的角度看，刺激電極20可以進(jìn)一步呈圓柱狀。此外，在本實(shí)施方式中，刺激電極20不限于上述形狀，也可以呈錐體狀。

另外，如圖4所示，各個(gè)刺激電極20(包括刺激電極201、刺激電極202、刺激電極203)可以包括基部段21和露出段22。基部段21可以位于絕緣襯底10的內(nèi)部。也即基部段21的底部布置在絕緣襯底10的內(nèi)部。

此外，基部段21可以通過布置在絕緣襯底10內(nèi)部的連接引線30而與提供刺激信號的部件(即，稍后描述的圖7所示的電子封裝體)連接。換言之，刺激信號經(jīng)由連接引線30傳送到刺激電極20的基部段21。

另外，如圖4所示，露出段22可以從絕緣襯底10突起而露出于絕緣襯底10的外部。露出段22與受刺激部位直接接觸并提供電刺激。例如，在人工視網(wǎng)膜的應(yīng)用示例中，刺激電極20可以通過固定裝置例如鈦釘?shù)榷N近于視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，刺激電極20的露出段22通過提供特定波形的電刺激能夠?qū)ι窠?jīng)節(jié)細(xì)胞或靠近神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的雙極細(xì)胞進(jìn)行電刺激。

如上所示，刺激電極20可以大體呈柱狀。在這種情況下，基部段21和露出段22也形成為相應(yīng)的形狀。另外，在刺激電極20為其他形狀例如椎體狀的情況下，基部段21和露出段22也可以一同形成為椎體狀，并且露出段22的遠(yuǎn)離絕緣襯底10表面的一端形成為尖端形狀。

如圖3所示，連接引線30可以為多層布線的引線。在本實(shí)施方式中，連接引線30可以由第一層連接引線31、第二層連接引線32和第三層連接引線33構(gòu)成。也即，第一層連接引線31、第二層連接引線32和第三層連接引線33相互之間位于不同層，因此可以避免彼此之間的交叉或干擾。通過連接引線30，可以將多個(gè)刺激電極20對應(yīng)地引出到稍后描述的電子封裝體2(參考圖7)。

盡管這里示出了連接引線30為三層布線的方式，但本實(shí)施方式不限于此，根據(jù)具體需求，連接引線30可以為單層布線、雙層布線或者其他數(shù)量層的布線。

此外，在一些示例中，也可以不采用連接引線30而采用饋通孔(電極)的方式直接將刺激電極20引出。在這種情況下，刺激信號直接通過饋通孔電極提供給刺激電極20。

此外，各個(gè)刺激電極20的電極高度大致相同。也即，各個(gè)刺激電極20的基部段21與露出段22的長度之和大致相同。在這種情況下，由于各個(gè)刺激電極20的電極高度大致相同，因此能夠確保各個(gè)刺激電極20自身的阻抗大致相同，由此能夠抑制各個(gè)刺激電極20之間的電極阻抗的差異，減小刺激電極20自身對電刺激帶來的不良影響。

這里，需要說明的是，在本實(shí)施方式中，各個(gè)刺激電極20一般被設(shè)置成低部的面積也大致相同。在這種情況下，各個(gè)刺激電極20之間的自身阻抗大致相同，由此能夠減小刺激電極20之間的阻抗差異帶來的不良影響。

在本實(shí)施方式中，刺激電極20與絕緣襯底10的表面相距的電極距離可以從陣列體100的中央向陣列體100的邊緣逐漸減小。這里，刺激電極20與絕緣襯底10表面相距的電極距離實(shí)質(zhì)上就是上述所提到的各個(gè)刺激電極20的露出段22。

具體而言，在圖5所示的示例中，以刺激電極201(20)、刺激電極202(20)、刺激電極203(20)為例。其中，布置在陣列體100大致中央的刺激電極20(201)的露出段21的高度h1最大，靠近位于中央的刺激電極20(201)的刺激電極20(202)的露出段21的高度h2次之，遠(yuǎn)離布置在陣列體100大致中央的刺激電極20(201)的刺激電極20(203)的露出段21的高度h3最小，也即，h1＞h2＞h3。由此，從截面視圖看，刺激電極201的頂端(即露出段21遠(yuǎn)離絕緣襯底10的一端)、刺激電極202的頂端、刺激電極203的頂端形成有弧度的排列。以同樣的方式，從陣列體100的中央向陣列體100的邊緣，刺激電極20的露出段21的高度逐漸減小。

另外，在人工視網(wǎng)膜的應(yīng)用示例中，刺激電極20與絕緣襯底10的表面12相距的電極距離從陣列體的中央向陣列體的邊緣以匹配視網(wǎng)膜的植入部位的曲率的方式逐漸減小。在這種情況下，能夠使刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激電極20更加有效地貼合于眼球的視網(wǎng)膜，與視網(wǎng)膜的植入部位例如中央凹充分接觸，產(chǎn)生更加有效的神經(jīng)刺激。

另外，刺激電極20可以由鉑、鈦、金或氧化銥構(gòu)成。由于鉑、鈦、金或氧化銥等金屬或它們的合金具有良好的生物兼容性，因此，由這些材料構(gòu)成的刺激電極20能夠確保生物兼容性。另外，這樣的刺激電極20能夠更加適用于對生物兼容性要求嚴(yán)格的植入式器件。

另外，刺激電極20可以通過電鍍或者無電鍍的方式來形成。通過電鍍或無電鍍的方式能夠方便地控制刺激電極20的電極高度。另外，通過電鍍或無電鍍能夠?qū)崿F(xiàn)刺激電極20與絕緣襯底10表面相距的電極距離從陣列體100的中央向陣列體100的邊緣逐漸減小。

如上所述，在本實(shí)施方式中，由于各個(gè)刺激電極20的電極高度(基部段21與露出段22的長度之和)大致相同。由此，在電鍍或無電鍍的過程中，通過簡單地統(tǒng)一控制電鍍或無電鍍的時(shí)間，便能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)刺激電極20的電極高度大致相同，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)刺激電極20與絕緣襯底10表面相距的電極距離(露出段22的高度)由陣列體100的中央向陣列體100的邊緣逐漸減小。

圖6是示出了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)的整體示意圖。在圖6中，為了表示出刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a和基端1b整體長度。

如圖6所示，在本實(shí)施方式中，刺激電極結(jié)構(gòu)1可以大體呈長條狀。刺激電極結(jié)構(gòu)1大體包括刺激端1a、基端1b、以及連接刺激端1a與基端1b的線纜(cable)1c。在人工視網(wǎng)膜的應(yīng)用示例中，長條狀的外形方便手術(shù)醫(yī)生操作，特別是方便手術(shù)醫(yī)生將刺激電極結(jié)構(gòu)1經(jīng)由眼球上的切口而放置于視網(wǎng)膜的植入部位例如中央凹(參見圖8)。

在刺激電極結(jié)構(gòu)1中，具有陣列體100的部分是刺激端1a。該刺激端1a通常布置成貼近于受刺激部位。另外，刺激電極結(jié)構(gòu)1的基端1b經(jīng)由線纜1c(參見圖6)與刺激端1a連接。

此外，基端1b可以設(shè)置有與前述的多根連接引線30電連接的多個(gè)焊接區(qū)(焊盤)40。基端1b可以通過這些焊接區(qū)與稍后描述的電子封裝體2電連接。

另外，多根連接引線30將刺激端1a的刺激電極20與基端1b的焊接區(qū)40對應(yīng)連接。這里，多根連接引線30的主體主要位于線纜1c內(nèi)。換言之，線纜1c包括了多根連接引線30的主要部分。

在本實(shí)施方式中，各個(gè)引腳61通過相應(yīng)的連接引線30與對應(yīng)的刺激電極20電連接。另外，引腳61與稍后描述的驅(qū)動刺激電極結(jié)構(gòu)1的處理電路電連接。因此，可以單獨(dú)驅(qū)動每個(gè)刺激電極20，并且能夠針對性地對受刺激部位例如視網(wǎng)膜實(shí)施電刺激。

此外，在本實(shí)施方式中，絕緣襯底10還可以包括固定孔(未圖示)。固定孔13貫通絕緣襯底10，可以用于穿過醫(yī)用鈦釘，從而將絕緣襯底10固定于受刺激部位例如視網(wǎng)膜上。另外，固定孔13的位置沒什么特別限制，只要對連接引線30和刺激電極20不產(chǎn)生負(fù)面影響即可。在一些示例中，固定孔13可以靠近刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a的前端。

在本實(shí)施方式中，刺激電極結(jié)構(gòu)1還可以包括與刺激電極20不同的回路電極(未圖示)。通過回路電極，可以形成對受刺激部位進(jìn)行刺激時(shí)的刺激回路。

以下，以多層布線為例，簡單地描述本實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)1的制作方法。在下面的描述中，對于常規(guī)的微電子或mems制造工藝，由于屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)，因此在這里不再贅述。

首先，通過常規(guī)薄膜工藝形成例如由pdms、聚氯代對二甲苯(parylenec)或聚酰亞胺(polyimide)構(gòu)成基底層(步驟s1)。這里的薄膜工藝?yán)缈梢詾榛瘜W(xué)氣相沉積等。在步驟s1中，所制作的基底層的厚度例如為10μm至100μm。

接著，在基底層上形成金屬布線(步驟s2)。在基底層形成金屬布線的方法例如包括形成濺射、電鍍或無電鍍、蒸鍍等，接著進(jìn)行蝕刻來形成特定的布線圖案。這里，布線圖案例如包括了陣列體的部分的分布圖案。

接著，在具有金屬布線圖案的基底層上，再次利用薄膜工藝等形成例如由pdms、聚氯代對二甲苯(parylenec)或聚酰亞胺(polyimide)中間層(步驟s3)。根據(jù)多層布線的情況，可以多次形成中間層、以及設(shè)置在中間層之間的布線圖案。這里，在設(shè)計(jì)布線圖案時(shí)，需要考慮構(gòu)成陣列體的多個(gè)刺激電極與所形成的絕緣襯底的表面相距的電極距離從陣列體的中央向陣列體的邊緣逐漸減小以確保陣列體的形狀。

然后，在中間層形成開孔，使需要形成刺激電極的部位露出(步驟s4)。根據(jù)需要，可以形成多個(gè)中間層。各個(gè)中間層的金屬布線經(jīng)由開孔互連。這里，形成開孔的方法沒有特別限制，例如可以使用物理刻蝕等。

最后，通過電鍍或無電鍍的方式在需要形成刺激電極的位置形成具有三維形狀的刺激電極(步驟s5)。這里，通過控制電鍍或無電鍍的時(shí)間，可以控制三維刺激電極所形成的電極高度。一般而言，通過統(tǒng)一控制所有刺激電極的形成時(shí)間，可以形成具有大致相同高度的三維刺激電極。

以下，說明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)作為人工視網(wǎng)膜的植入裝置的刺激部件的應(yīng)用例子。

圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜的植入裝置i的組成示意圖。圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜的植入裝置i的刺激電極結(jié)構(gòu)1放置在視網(wǎng)膜上的示意圖。圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)1對視網(wǎng)膜進(jìn)行刺激的示意圖。在圖8中，為了方便說明，省略了人工視網(wǎng)膜的植入裝置i的電子封裝體2和接收天線3而僅顯示了刺激電極結(jié)構(gòu)1部分。

如圖7所示，本實(shí)施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜的植入裝置i可以包括刺激電極結(jié)構(gòu)1、電子封裝體2和接收天線3。這里，人工視網(wǎng)膜的植入裝置i可以植入到眼內(nèi)，作為刺激部件的刺激電極結(jié)構(gòu)1則與眼內(nèi)的視網(wǎng)膜貼合，從而讓刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激電極20能夠?qū)σ暰W(wǎng)膜產(chǎn)生有效刺激。另外，人工視網(wǎng)膜的植入裝置i可以經(jīng)由接收天線3與外部設(shè)備(未圖示)耦合。例如，外部設(shè)備可以將能量和數(shù)據(jù)經(jīng)由接收天線3而傳輸給刺激電極20。

另外，在本實(shí)施方式中，電子封裝體2可以分別與刺激電極結(jié)構(gòu)1和接收天線3連接。具體而言，刺激電極結(jié)構(gòu)1的連接引線30可以與基端1b的焊盤41電連接。焊盤41可以與電子封裝體2電連接。因此，刺激電極20可以通過連接引線30與電子封裝體2實(shí)現(xiàn)電連接。如上所述，刺激電極結(jié)構(gòu)1還包括設(shè)置在絕緣襯底10內(nèi)的多根電極連接引線30，由此，刺激電極結(jié)構(gòu)1的多個(gè)刺激電極20經(jīng)由多根電極連接引線30與電子封裝體2電連接。

另外，電子封裝體2還具有驅(qū)動刺激電極結(jié)構(gòu)1的多個(gè)刺激電極20的處理電路。這里的處理電路可以包括專用集成電路、dsp等。

此外，接收天線3與電子封裝體2電連接。接收天線3接收從外部獲取的圖像信息并將該圖像信息傳送給電子封裝體2內(nèi)的處理電路(未圖示)。在一些示例中，電子封裝體2與接收天線3可以成型為一體并固定于眼球外。

如圖8所示，刺激電極結(jié)構(gòu)1的包含刺激電極20的刺激端1a被放置于視網(wǎng)膜的植入部位例如視網(wǎng)膜中央凹。具體而言，本實(shí)施方式所涉及的人工視網(wǎng)膜的植入裝置i的刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a經(jīng)由眼球上的切口而送入眼球內(nèi)，并通過醫(yī)用鈦釘?shù)?未圖示)貼合于視網(wǎng)膜的植入部位例如中央凹。

一般認(rèn)為，視網(wǎng)膜中央凹處的每一個(gè)感受器均與一個(gè)單獨(dú)的雙極細(xì)胞相連，而該雙極細(xì)胞又是與一個(gè)單獨(dú)的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞相連。因此，中央凹區(qū)域的每個(gè)視錐細(xì)胞都有一條直接到大腦的通路，這條通路給大腦提供了輸入的精確位置。因此，將本實(shí)施方式所涉及的刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激端1a貼合于視網(wǎng)膜中央凹，能夠更加有效地提高刺激電極結(jié)構(gòu)對視網(wǎng)膜的刺激效率。

如上所述，由多個(gè)刺激電極20構(gòu)成的陣列體100可以與視網(wǎng)膜的植入部位例如中央凹的曲率匹配。在這種情況下，能夠使多個(gè)刺激電極20與視網(wǎng)膜更好地貼合，對視網(wǎng)膜產(chǎn)生更加有效的刺激。

在圖9中，示出了刺激電極結(jié)構(gòu)1的刺激電極20對視網(wǎng)膜的刺激示意圖。如圖9所示，刺激電極20被貼合于視網(wǎng)膜中央凹處。在一些示例中，刺激電極20能夠發(fā)放例如雙向脈沖電流信號作為電刺激信號。這里，刺激電極20與視網(wǎng)膜中央凹之間存在著組織液，由刺激電極20發(fā)放的電刺激信號經(jīng)由組織液傳導(dǎo)而對視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或與神經(jīng)節(jié)細(xì)胞鄰近的雙極細(xì)胞進(jìn)行電刺激。神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或雙極細(xì)胞受到刺激后，所形成的刺激信號經(jīng)由視覺通路在大腦皮質(zhì)層中形成光感。

雖然以上結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了具體說明，但是其并不是為了限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行變形和改變，這些變形和改變均落入本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。

例如，盡管上述示出了刺激電極結(jié)構(gòu)1作為人工視網(wǎng)膜的植入裝置i的電極刺激結(jié)構(gòu)的刺激部件，然而刺激電極結(jié)構(gòu)1的應(yīng)用并不限于此，例如也可以適用于其他神經(jīng)刺激領(lǐng)域例如深腦部、人工耳蝸、心臟起搏器等的刺激部件。