生物能電子視網膜的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物能電子視網膜，屬于醫(yī)療器械領域。
【背景技術】
[0002]造成人類失去視力的眼部病變有多種，如果是由晶狀體引發(fā)的視力缺失可以通過手術置換新的晶狀體來達到恢復視力的目的，但是，如果是由視網膜病變造成的視力下降甚至眼盲，單純的外科手術就無能為力了。在這種情況下，如果患者僅僅是視網膜發(fā)生了病變，而視神經仍然完好的話，可以通過植入電子視網膜來達到提高視力的目的。目前進入臨床實驗階段的電子視網膜通常具有感光部分，微處理器和刺激電極。由于電子視網膜需要植入人的眼部，位置特殊，因此其供電裝置的選擇要十分謹慎。現(xiàn)有的供電裝置是在頭部的皮下放置接收線圈，通過外界的供電線圈對其進行無線供電，這種方法的問題是供電時間長了之后線圈會發(fā)熱。另外，即使在人體內部設置了充電電池用于保存線圈的電能，也同樣需要每隔一段時間進行一次充電，這對于盲人來說十分不便。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明采用了如下結構:
[0004]本發(fā)明提供一種生物能電子視網膜，具有感光部，用于感受外界光線，信號處理部，用于將感光部的光信號轉換為電信號，以及刺激電極，用于利用感光部產生的電信號刺激視神經，其特征在于，還包括:發(fā)電部，發(fā)電部包括發(fā)電主體、調節(jié)端、輸出電極、電能存儲單元以及封裝層。其中，發(fā)電主體用于包繞主動脈，以采集主動脈擴張時所產生的機械能，并轉化為電能。發(fā)電主體為多層薄膜結構，包括位于中心層的壓電材料層，以及分別位于壓電材料層兩側的第一電極層和第二電極層。調節(jié)端位于發(fā)電主體的兩端，用于調節(jié)發(fā)電主體的長度。輸出電極用于將電能輸送給電能存儲單元。電能存儲單元用于存儲電能并為信號處理部供電。封裝層覆蓋于發(fā)電主體、調節(jié)端、輸出電極以及電能存儲單元的表面。
[0005]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:其中，壓電材料層含有納米級壓電材料，納米級壓電材料為壓電晶體、壓電陶瓷和有機壓電聚合物中的任意一種。
[0006]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:其中，壓電晶體、壓電陶瓷、有機壓電聚合物可以為納米級壓電材料的單層或多層結構。
[0007]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:其中，所述電能存儲部為微型可充電電池或電容。
[0008]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:還包括，整流濾波電路，連接于電能存儲單元和輸出電極之間。
[0009]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:其中，調節(jié)端的固定方式使用手術線縫合、鈦夾鉗夾或粘合劑粘合中的任意一種。
[0010]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:其中，調節(jié)端的一端為單排的卡齒，該卡齒的尖端平滑且面向發(fā)電主體的外側，調節(jié)端的另一端為卡槽，卡槽的內部一側具有與卡齒相配合的齒槽，另一側為平面，卡齒與卡槽相卡合。
[0011]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:其中，所述封裝層以生物相容性好的柔性高分子絕緣材料作為封裝材料。
[0012]另外，本發(fā)明的生物能電子視網膜還可以具有這樣的特征:發(fā)電部對主動脈的壓力小于140mmHg。
[0013]發(fā)明作用與效果
[0014]本發(fā)明的生物能電子視網膜，通過植入納米級壓電材料以采集主動脈擴張時所產生的能量并轉化為電能，作為其能量來源。因此只要心臟跳動，本發(fā)明即可利用患者自身的生物能而提供電能，免去了使用電池作為電源的必要，解決了電池能量耗竭后需要手術更換電池的問題。
[0015]由于本發(fā)明采用納米級壓電材料作為發(fā)電主體,不僅可以有效地將體內的生物能轉化為電能，而且體積微小，更適合體內植入。
[0016]由于本發(fā)明采用了柔軟的環(huán)形結構包繞于主動脈的外壁，且能夠定量控制本系統(tǒng)對主動脈的壓力，因此既可以高效、充分的采集主動脈擴張時所產生的機械能，又不會對心臟功能產生明顯影響。
[0017]此外，由于本發(fā)明采用生物相容性好的柔性高分子絕緣材料封裝，因此既能將發(fā)電主體與體內環(huán)境隔離，還可將主動脈壁形變產生的壓力有效的傳導至壓電材料。
[0018]此外，利用發(fā)電主體兩端的調節(jié)端可調整發(fā)電主體包繞主動脈的緊張度，從而可調節(jié)壓電材料的形變程度及輸出電量。又由于調節(jié)端內不含壓電材料及電極層，因此使用手術縫線或鈦夾固定時不會損壞發(fā)電主體的結構。
[0019]并且，由于本發(fā)明的發(fā)電主體位于主動脈外部，不與血液直接接觸，因而不存在血栓形成以及中風(心肌梗塞或腦梗塞)的風險。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實施例一的生物能電子視網膜的示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實施例一的發(fā)電主體的示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實施例一的發(fā)電主體的內部結構剖面圖；
[0023]圖4是圖3中發(fā)電主體A區(qū)域的局部放大圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實施例一中發(fā)電主體安裝于主動脈上的截面圖；
[0025]圖6是本發(fā)明實施例四中調節(jié)端為卡齒結構的示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明實施例一的電路圖；以及
[0027]圖8是本發(fā)明實施例一的感光部和刺激電極植入眼球內的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]以下根據【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】，
[0029]<實施例一 >
[0030]圖1是本發(fā)明實施例一的生物能電子視網膜的示意圖。如圖1所示，生物能電子視網膜100包括感光部161、信號處理部162、刺激電極163以及發(fā)電部200，發(fā)電部200包括發(fā)電主體11、整流濾波電路14、輸出電極12和電能存儲單元13。發(fā)電主體11為有彈性的環(huán)形結構，能夠環(huán)繞于主動脈18的周圍，發(fā)電主體11內部具有納米級壓電材料，因此可以利用主動脈的擴張產生電能。發(fā)電主體11的輸出電極12后面連接了整流濾波電路14，使得發(fā)電主體11輸出的電能變得穩(wěn)定。電能存儲單元13連接于整流濾波電路14之后，用于將電能儲存起來，并通過導線15供給生物能電子視網膜的信號處理部162和刺激電極163使用。當心臟17跳動時，主動脈18的外壁由于血流的周期性的壓力而收縮和舒張，從而周期性的對發(fā)電主體11產生壓力。
[0031]圖2是本發(fā)明實施例的發(fā)電主體的示意圖，圖3是本發(fā)明實施例的發(fā)電主體的剖面圖，如圖2所示，發(fā)電主體11的初始狀態(tài)為開環(huán)的形狀，在環(huán)形開口的兩端各具有一個調節(jié)端23，當安裝在主動脈外壁時需要將兩個調節(jié)端連接在一起。在發(fā)電主體11和調節(jié)端23的外表面覆蓋有封裝層22。發(fā)電主體上具有兩根輸出電極12,用于將發(fā)電主體產生的電能輸出。
[0032]圖3是本發(fā)明實施例的發(fā)電主體的內部結構剖面圖，如圖3所示，發(fā)電主體11的內部為多層薄膜結構，包括位于主體中心層的納米級壓電材料111，以及分別位于納米級壓電材料111兩側的第一電極層112和第二電極層113。封裝層22采用具有生物相容性的柔性高分子絕緣材料,覆蓋于發(fā)電主體11以及輸出電極12的表面，并向發(fā)電主體11的外側延伸形成兩側各一個調節(jié)端23。
[0033]圖4是圖3中發(fā)電主體A區(qū)域的局部