本發明專利技術公開了一種可植入視神經接口裝置，包括刺激電極陣列單元和貼附單元。其中，貼附單元包括扇形貼附部分和神經貼附部分，扇形貼附部分用于貼附在眼球后壁上，神經貼附部分用于貼附在視神經上。神經貼附部分上具有孔，刺激電極陣列單元嵌入該孔中以固定在貼附單元上。刺激電極陣列單元的各電極露出該孔以刺入視神經。本發明專利技術的可植入視神經接口裝置的扇形貼附部分確保了該裝置能夠長期、穩定地固定貼附于眼球后壁，本發明專利技術的可植入視神經接口裝置的電極能夠在視神經上產生均勻、多層的神經電刺激。另外，本發明專利技術具有電極空間分辨率高、生物相容性好、植入容易、手術風險小等優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物醫學工程領域，尤其涉及一種具有扇形貼附功能的可植入視神經接口裝置。
技術介紹
視覺是人類認識客觀世界的重要途徑，人類認識世界所需信息的70%以上來自視覺。視覺的形成需要有完整的視覺通路，包括眼球的屈光系統、視網膜、視神經和大腦視覺 中樞。視覺系統任一部分的損傷都可能影響視覺信號的傳輸與處理，從而導致視覺功能受損或失明，給患者的生活、學習和工作帶來不便和痛苦。目前，眼底病已經成為發達國家或地區首要的致盲因素，并隨著社會人口的老齡化而日趨嚴重，如老年黃斑變性和視網膜色素變性等，是以視網膜的感光細胞的變性、死亡為特征的視網膜致盲性疾病。此外還有外傷性視網膜疾病所導致的失明。通過視覺假體對失明患者殘余的視覺神經系統進行電刺激，以實現患者部分地恢復有效視覺功能，目前已經成為全世界的科學家共同奮斗的目標。視覺假體是一種可將圖像信息處理、編碼，通過刺激電極陣列對視神經進行刺激，從而在視覺中樞產生人工視覺，恢復盲人視力的人工器官。根據刺激電極植入的部位不同，主要可分為以下三類視皮層假體、視網膜假體以及視神經假體。其中，視皮層假體需要在視皮層上植入刺激電極陣列，由于人們對于大腦的認識還不是很充分，因此手術風險較大，容易給患者造成一定的心理壓力；視網膜假體需要在視網膜上植入刺激電極陣列，由于微電流刺激器的通道的數量及刺激電極的密度受到了目前技術上的限制，因此其產生的人工視覺空間分辨率有限，視野范圍小，此外還存在視網膜損傷或視網膜脫離的風險；視神經假體需要在視神經上植入刺激電極陣列，具有誘發光幻視視野大、刺激閾值低、空間分辨率高、不需觸及已經發生病變的視網膜組織等優點。本專利技術涉及的是視神經假體。作為生物神經系統與人工電子設備連接的唯一物理通道，視神經假體的刺激電極陣列的設計直接決定了視覺功能修復的有效性。人體的視神經由視網膜神經節細胞的軸突匯集而成，從視盤開始后穿過脈絡膜及鞏膜篩板出眼球，經視神經管進入顱內至視交叉前角止，全長約42 47mm，可分為球內段、眶內段、管內段和顱內段四部分。由于視神經特殊的解剖結構，刺激電極陣列的植入存在以下幾點技術難點(I)、視神經假體的刺激電極陣列的植入部位主要在眶內段，從該段開始視神經纖維由走向規律向復雜交錯發展；(2)、由于受眼眶的保護，視神經的暴露較深且空間極端狹小，植入刺激電極陣列時，手術操作受限；(3)、由于視神經周圍是軟組織，有一定的活動度，植入刺激電極陣列時，視神經容易滑動，刺激電極陣列不易固定。因此，本領域的技術人員致力于開發一種可植入視神經接口裝置，降低視神經假體的植入難度并使視神經假體長期固定。
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種可植入視神經接口裝置，通過將其貼附在眼球后壁及視神經上，使其能夠實現長期固定并降低手術植入的難度。為實現上述目的，本專利技術提供了一種可植入視神經接口裝置，其特征在于，包括刺激電極陣列單元和貼附單元，所述刺激電極陣列單元固定在所述貼附單元上，所述貼附單元具有扇形貼附部分，所述扇形貼附部分用于貼附在眼球后壁上，所述刺激電極陣列單元具有多個電極，所述多個電極用于刺激視神經。進一步地，所述貼附單元具有神經貼附部分，所述神經貼附部分用于貼附在所述視神經上；所述神經貼附部分上具有孔，所述刺激電極陣列單元嵌入所述孔中。進一步地，所述電極的側壁包覆有絕緣層，所述電極為針狀且具有引線端和刺激尖端兩個端部，所述兩個端部的表面沒有絕緣層。進一步地，所述多個電極的所述刺激尖端露出所述孔以刺入所述視神經。進一步地，所述刺激電極陣列單元還包括基板和蓋板；所述基板上具有多個過孔， 所述多個電極分別地穿過所述多個過孔，所述電極的所述刺激尖端在所述基板的下方，所述電極的所述引線端在所述基板的上方；所述蓋板在所述基板的上方，所述蓋板和所述基板之間通過粘合劑粘合在一起，所述多個電極的所述引線端在所述粘合劑內，連接于所述弓I線端的導線從所述基板和所述蓋板間的間隙被弓I到所述粘合劑的外部。進一步地，所述多個電極在所述基板的平面上呈等間距分布；所述多個電極露出所述基板的下表面的伸出長度在所述視神經延伸的方向上依次遞增，距離所述眼球后壁最近的所述電極的所述伸出長度最短。進一步地，所述電極的材料為鉬銥合金，所述絕緣層的材料為聚C型對二甲苯或特氟龍。進一步地，所述基板和所述蓋板的材料皆是生物惰性陶瓷，所述粘合劑是具有生物相容性的粘合劑，所述導線是表面絕緣的金絲。進一步地，所述扇形貼附部分呈扇形，所述扇形的張角為120°，所述扇形的半徑為 12mm。進一步地，所述貼附單元的材料是硅膠。在本專利技術的較佳實施方式中，本專利技術的可植入視神經接口裝置包括刺激電極陣列單元和貼附單元。其中，貼附單元的材料為硅膠，包括扇形貼附部分和神經貼附部分。扇形貼附部分用于貼附在眼球后壁上，神經貼附部分用于貼附在視神經上。神經貼附部分上具有矩形的孔，刺激電極陣列單元嵌入該孔以固定在貼附單元上，刺激電極陣列單元的各電極露出該孔以刺入視神經。刺激電極陣列單元包括多個電極、基板和蓋板?；迳暇哂?6個過孔，16個電極分別地穿過這些過孔，其刺激尖端在基板的下方，其引線端在基板的上方。這些電極在基板的平面上呈等間距分布，而其露出基板的下表面的伸長長度在視神經伸展的方向上依次遞增。這些電極為針狀，除了引線端及刺激尖端的表面皆包覆有絕緣層。蓋板在基板的上方，兩者之間通過粘合劑粘合在一起。蓋板上具有中央突桿以作為植入手術中夾持部位。16個電極的引線端在粘合劑內，連接于引線端的導線從基板和蓋板之間的間隙被引到粘合劑的外部。在組裝刺激電極陣列單元的時候，使用了與基板及其電極相匹配的模具來保證各電極的伸出長度。由此可見，本專利技術的可植入視神經接口裝置具有如下有益效果1、采用了橫向等距分布、縱向遞增分布的排列方式，因此可以保證電極能夠在視神經上產生均勻、多層的神經電刺激；2、蓋板處采用了的中央突桿的設計，以便于操縱刺激電極陣列單元，利于夾持其植入到眼球后壁之外的視神經的指定位置；3、采用了扇形貼附部分的設計，確保本專利技術的可植入視神經接口裝置貼附于眼球后壁，實現長期、穩定的固定；4、本專利技術的各部分結構采用了特氟龍、鉬銥合金、硅膠、生物陶瓷、鈦合金等具有生物相容性的材料，能夠保證其植入人體后不會引起不良的組織反應，且使其具有足夠的柔韌性以及與生物組織有良好的機械匹配性能，另外，鉬銥合金的電極不易受體內生理環境的侵蝕。本專利技術還具有電極空間分辨率高、生物相容性好、植入容易、手術風險小等優點。以下將結合附圖對本專利技術的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本專利技術的目的、特征和效果。附圖說明圖I是本專利技術的可植入視神經接口裝置植入人體后的示意圖。 圖2是本專利技術的可植入視神經接口裝置的貼附單元的結構示意圖。圖3是本專利技術的可植入視神經接口裝置的刺激電極陣列單元的截面圖。圖4是圖3所示的刺激電極陣列單元的基板的正視圖，圖上顯示了電極的分布。圖5是本專利技術的可植入視神經接口裝置的導線及其固定裝置的結構示意圖。圖6是用于對圖3所示的電極進行定位的模具的截面圖。具體實施例方式如圖I和2所示，在本專利技術的一個實施例中，本專利技術的可植入視神經接口裝置包括刺激電極陣列單元20和貼附單元10。其中，貼附單元10本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種可植入視神經接口裝置，其特征在于，包括刺激電極陣列單元和貼附單元，所述刺激電極陣列單元固定在所述貼附單元上，所述貼附單元具有扇形貼附部分，所述扇形貼附部分用于貼附在眼球后壁上，所述刺激電極陣列單元具有多個電極，所述多個電極用于刺激視神經。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳開杰，柴新禹，任秋實，雷旭平，陸一樑，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：
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