(57)【要約】【課題】  より精度の良い生体埋植装置及び該生体埋植装置の製造方法を提供する。【解決手段】  生体適合性と導電性を有し生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する透明性の導電材料で形成された電極及び導線と、電極と導線が設置される基板であって、生体適合性と絶縁性を有し、生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する透明性の絶縁材料で形成される基板と、電極と導線を介して接続された刺激部であって、電極から刺激信号を出力させるために基板に搭載される基板を備える。【選択図】      図５
2014008282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に埋植される電極を備える生体埋植装置において、
該電極を、生体適合性と導電性を有し、生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する透明性の導電材料で形成することを特徴とする生体埋植装置。
【請求項２】
該電極に接続される導線とを備え、
該導線を、生体適合性と導電性を有し，生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する前記透明性の導電材料で形成する請求項１に記載の生体埋植装置。
【請求項３】
前記電極及び前記導線が設置される基板とを備え、
該基板を、生体適合性と絶縁性を有し、生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する透明性の絶縁材料で形成する請求項２に記載の生体埋植装置。
【請求項４】
前記電極と前記導線を介して接続され、前記電極から刺激信号を出力させるための刺激部とを備え、
該刺激部は、前記基板に設置される請求項３に記載の生体埋植装置。
【請求項５】
前記生体埋植装置は、患者眼の網膜を構成する細胞を電気刺激する視覚再生補助装置であって、前記電極及び前記導線が設置された前記基板は、眼球に取り付け可能な形状に形成される請求項４に記載の生体埋植装置。
【請求項６】
前記透明性の絶縁材料は、患者眼の眼球に沿う柔軟性を持つ請求項５に記載の生体埋植装置。
【請求項７】
前記電極は、前記患者の網膜を構成する細胞を個々に刺激可能な大きさに形成される請求項５〜６のいずれかに記載の生体埋植装置。
【請求項８】
前記電極は、前記患者の網膜上に取り付け可能な形状を持つ請求項５〜７のいずれかに記載の生体埋植装置。
【請求項９】
前記電極は神経細胞からの応答信号を検出する信号検出部である請求項４に記載の生体埋植装置。
【請求項１０】
前記信号検出部は、脳又は網膜を構成する細胞の刺激に対する神経細胞の応答信号を検出する請求項９に記載の生体埋植装置。
【請求項１１】
前記応答信号は、脳又は網膜を構成する複数の神経細胞の光の変化に対する時間的な強度の変化量である請求項１０に記載の視覚再生補助装置。
【請求項１２】
前記透明性の導電材料は、グラフェンである請求項１〜１１のいずれかに記載の生体埋植装置。
【請求項１３】
前記透明性の絶縁材料は、ポリジメチルシリコーン又はパリレン、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレンである請求項３〜１２のいずれかに記載の生体埋植装置。
【請求項１４】
生体組織を電気刺激する生体埋植装置の製造方法であって、
透明性の導電材料で，電極と該電極に接続される導線を形成する第１工程と、
該第１工程で形成された前記電極の基部及び導線間を透明性の絶縁材料で絶縁し電極基板を形成する第２工程を有することを特徴とする生体埋植装置の製造方法。
【請求項１５】
前記透明性の導電材料はグラフェンであり、前記絶縁材料は、ポリジメチルシリコーン又はパリレンである請求項１４に記載の生体埋植装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体組織に埋植される電極を供える生体埋植装置及び該生体埋植装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内に埋植される装置として、視覚再生補助装置が知られている。視覚再生補助装置は、患者の視覚を再生するために、外界の映像を撮影する体外装置と、生体内に埋植されて患者の網膜を構成する細胞を電気刺激する体内装置から構成される。体内装置は金属等の導電材料で形成された電極が組み込まれた基板を持ち、基板は、患者眼の網膜上、網膜下または強膜に形成された切開創を介して眼球に取り付けられる。眼球に電極が取り付けられた状態で、各電極から電気刺激パルス信号（電荷）が出力されると、網膜を構成する細胞が電気刺激され、視覚の再生が促される。（例えば、特許文献１、２、３参照）また、生体埋植装置として、脳刺激装置が知られている。脳刺激装置は、脳の所定位置に電極が埋植され、患者の脳に向けて光等の所定の刺激信号が与えられる（例えば、特許文献４参照）。また脳刺激による応答信号を、検出して脳刺激に対する刺激反応の調査、研究が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２‐３２５８５１号公報
【特許文献２】特開２００６‐０６８４０４号公報
【特許文献３】特開２００９‐５０１０３０号公報
【特許文献４】特表２０１１‐５１８６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の生体埋植装置では、基板や電極が不透明な材料で形成される為、生体内に入射する光束が基板や電極で遮られてしまい、正常に機能している神経細胞に光束が到達されない課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、より精度の良い生体埋植装置及び該生体埋植装置の製造方法を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００７】
（１）  生体に埋植される電極を備える生体埋植装置において、
該電極を、生体適合性と導電性を有し、生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する透明性の導電材料で形成することを特徴とする生体埋植装置。
（２）  該電極に接続される導線とを備え、該導線を、生体適合性と導電性を有し，生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する前記透明性の導電材料で形成する（１）に記載の生体埋植装置。
（３）  前記電極及び前記導線が設置される基板とを備え、該基板を、生体適合性と絶縁性を有し、生体に入射される光束の少なくとも一部を透過する透明性の絶縁材料で形成する（２）に記載の生体埋植装置。
（４）  前記電極と前記導線を介して接続され、前記電極から刺激信号を出力させるための刺激部とを備え、該刺激部は、前記基板に設置される（３）に記載の生体埋植装置。
（５）  前記生体埋植装置は、患者眼の網膜を構成する細胞を電気刺激する視覚再生補助装置であって、前記電極及び前記導線が設置された前記基板は、眼球に取り付け可能な形状に形成される（４）に記載の生体埋植装置。
（６）  前記透明性の絶縁材料は、患者眼の眼球に沿う柔軟性を持つ（５）に記載の生体埋植装置。
（７）  前記電極は、前記患者の網膜を構成する細胞を個々に刺激可能な大きさに形成される（５）〜（６）のいずれかに記載の生体埋植装置。
（８）  前記電極は、前記患者の網膜上に取り付け可能な形状を持つ（５）〜（７）のいずれかに記載の生体埋植装置。
（９）  前記電極は神経細胞からの応答信号を検出する信号検出部である（４）に記載の生体埋植装置。
（１０）  前記信号検出部は、脳又は網膜を構成する細胞の刺激に対する神経細胞の応答信号を検出する（９）に記載の生体埋植装置。
（１１）  前記応答信号は、脳又は網膜を構成する複数の神経細胞の光の変化に対する時間的な強度の変化量である（１０）に記載の視覚再生補助装置。
（１２）  前記透明性の導電材料は、グラフェンである（１）〜（１１）のいずれかに記載の生体埋植装置。
（１３）  前記透明性の絶縁材料は、ポリジメチルシリコーン又はパリレン、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレンである請求項３〜１２のいずれかに記載の生体埋植装置。
（１４）  生体組織を電気刺激する生体埋植装置の製造方法であって、透明性の導電材料で，電極と該電極に接続される導線を形成する第１工程と、該第１工程で形成された前記電極の基部及び導線間を透明性の絶縁材料で絶縁し電極基板を形成する第２工程を有することを特徴とする生体埋植装置の製造方法。
（１５）  前記透明性の導電材料はグラフェンであり、前記絶縁材料は、ポリジメチルシリコーン又はパリレンである（１４）に記載の生体埋植装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、より精度の良い生体埋植装置及び該生体埋植装置の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に掛かる実施形態を図面に基づき説明する。以下では、生体組織刺激装置として視覚再生補助装置を例に挙げて説明する。図１は視覚再生補助装置の外観図である。図２は視覚再生補助装置の体内装置の説明図であり、図２（ａ）は体内装置２０の正面図、図２（ｂ）は刺激部４０の側面断面図である。
【００１０】
視覚再生補助装置１は、外界を撮影する体外装置１０と、網膜を構成する細胞に電気刺激を与え視覚の再生を促す体内装置２０から構成される。体外装置１０は、患者が掛ける眼鏡１１と、眼鏡１１に取り付けられる撮影装置１２と、外部デバイス１３、一次コイル等を持つ送信手段１４を備える。外部デバイス１３は、ＣＰＵ等の演算処理回路を持つデータ変調手段１３ａ、視覚再生補助装置１全体に電力供給を行う電源１３ｂを持つ。データ変調手段１３ａは、撮影装置１２で撮影された被写体像を画像処理し、視覚再生のための電気刺激パルス用データを生成する。送信手段１４は、データ変調手段１３ａで生成された電気刺激パルス用データ及び電源１３ｂの電力を変調して、電磁波として体内装置２０側に伝送する。なお送信手段１４は、体外装置１０と体内装置２０間で電磁誘導にて信号及び電力の送受信をするための１次コイルを備える。１次コイルの中心に磁石が取り付けられており、磁力で２次コイルとの位置が固定される。
【００１１】
体内装置２０は、体外装置１０から送信された電磁波を受信する受信部３０と、網膜を構成する細胞を電気刺激する刺激部４０を持つ。受信部３０は、体外装置１０から送信された電磁波を受信する２次コイル３１、受信制御部６１と、これらが設置される基板３３を持つ。刺激部４０は、複数の電極４４と、受信制御部６１からの信号に基づき電極４４から刺激信号を出力させる刺激制御部６２と、電極４４と刺激制御部６２を電気的に接続する複数の導線４１と、これらが設置される基板４３を持つ。
【００１２】
受信制御部６１は、２次コイル３１で受信された電磁波から信号と電力を抽出する。更に受信制御部６１は抽出された信号を、電極４４から出力させる電気刺激パルス信号と、電気刺激パルス信号を出力する電極４４を指定する電極指定信号等を含む制御信号に変換する。刺激制御部６２は、受信制御部６１から送信された制御信号に基づいて、対応する電気刺激パルス信号を各電極４４に振り分ける。つまり刺激制御部６２は、（デ）マルチプレクサ機能により、受信制御部６１からの信号に基づき各電極４４から電気刺激パルス信号を出力させる。
受信部３０の２次コイル３１と受信制御部６１は、基板３３上に形成される。基板３３は生体適合性を有する周知の樹脂材料等で形成される。２次コイル３１の中心には１コイルとの位置固定用の磁石が設けられる。
【００１３】
刺激部４０の複数の電極４４は、複数の各導線４１の一端に形成される。各導線４１の他端は、刺激制御部６２に接続される。刺激制御部６２は（図示を略す端子）は、ケーブル５０内に配線された複数の導線５１の一端にそれぞれ接続される。これにより、電極４４から受信制御部６１が電気的に接続され、受信制御部６１の受信信号に基づき刺激制御部６２が駆動制御され、刺激制御部６２からの指令信号に基づき、各電極４４から電気刺激パルス信号が出力される。また本実施形態では、対向電極（帰還電極）３４が基板４３上に取り付けられる。対向電極３４は、これ以外にも電極４４から出力された刺激信号を受信可能な任意の位置に設けられる。
【００１４】
なお本実施形態の電極４４及び導線４１は、生体適合性と導電性を持つ透明性の導電材料で形成される。透明性の導電材料には、グラフェンや、カーボンナノチューブ等が用いられる。これ以外にも、透明性の導電材料には、生体適合性を備える物質であって、眼内の埋植時に折り曲げ可能な柔軟性を持つと共に、常温での電子の移動速度が高い材料が用いられる。グラフェンのように高い導電性を持つ材料で電極４４が形成されることで、電極４４の表面積が少なくとも網膜を構成する細胞が好適に電気刺激されるようになり、電極４４を小型に出来る。
また電極４４及び導線４１は、導電性と生体適合性を持つ半透明性の導電材料で形成されても良い。これ以外にも電極４４及び導線４１は、眼内に入射された光束の少なくとも一部を透過できる導電材料で形成されれば良い。
【００１５】
電極４４等が設置される基板４３は、生体適合性と透明性を持つ絶縁材料で形成される。例えば、透明性の絶縁材料には、ポリジメチルシリコーン（ＰＤＭＳ）、パリレン、エポキシ樹脂、ポリミド、ポリエチレン等の周知の絶縁材料が使用される。また基板４３は、生体適合性と半透明性を持つ絶縁材料で形成されても良い。これ以外にも基板４３は眼内に入射された光束の少なくとも一部を透過できる絶縁材料で形成されれば良い。
このように、刺激部４０全体が透明性（半透明性）の材料（導電材料、絶縁材料）で形成されることで、眼から入射された光が、刺激部４０全体を透過して網膜に到達されるようになる。
【００１６】
図３に刺激部４０の作成手順のフローチャートを示す。図４は刺激部４０の作成手順の説明図である。図５は刺激部４０の拡大図であり、図５（ａ）に正面図、図５（ｂ）に側面図が示されている。
先ずベース基板１４３を用意する。図４（ａ）に示すように、ベース基板１４３は、シリコンウエハ（Ｓｉ）１４３ａとその上に形成された、ＳｉＯ2膜（例えば、厚さ約２００ｎｍ）１４３ｂと、そのＳｉＯ2膜１４３ｂ上に形成された銅（Cu）膜（例えば、厚さ５００ｎｍ）１４３ｃとから構成される。ＳｉＯ2膜１４３ｂと銅（Cu）膜１４３ｃは、それぞれ、スパッタリングで形成されている。
【００１７】
ステップＳ１０１で、電極４４と導線４１を形成するため、図４（ａ）に示すように、ベース基板１４３上に所定面積を持つグラフェンシート（グラフェンシート）１４４を生成する。グラフェンシート１４４は、周知の化学気相成膜法（化学蒸着、各種ＣＶＤ）で生成される。なお各種ＣＶＤ法としては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、表面励起マイクロ波プラズマＣＶＤ法等がある。
【００１８】
図６に、グラフェンシート１４４の生成装置の例を示す。グラフェンシートの生成装置１００は、反応容器１１０と、加熱炉１２０を備える。反応容器１１０の紙面左側には、原料ガスの流入口１１１があり、紙面右側には排出口１１２がある。また反応容器１１０の内部には、炭素源１１３と、グラフェンシートを形成する触媒金属層が塗布されたベース基板１４３が設けられる。炭素源１１３には、例えば、樟脳が用いられる。これ以外にも、炭素源１１３には、メタンやアセチレン等の材料が用いられる。これ以外にも、歪を持つ炭素環を有する任意の有機化合物が用いられる。上述のようにベース基板１４３の表面（全体）には、触媒金属層である銅１４３ｃが塗布されている。これ以外にも、ニッケル、鉄、コバルト、白金、金、銀及び銅のいずれか一種の純金属、又は二種以上を含む合金が触媒金属として使用される。
【００１９】
以上のようなグラフェンシート生成装置１００において、流入口１１１からアルゴンガス等の不活性ガスを充填させながら、加熱炉１２０を所定温度で加熱する。なお、加熱炉１２０は、炭素源１１３の沸点又は昇華点の温度よりも高く、ベース基板１４３上にグラフェンが成長可能な温度で加熱される。なお、反応容器１１０を通過した気体は、排出口１１２から排出される。
【００２０】
炭素源１１３である樟脳が蒸発すると、反応容器内１１０に供給され、触媒金属層である銅１４３ｃで分解され生成したグラフェンが核として、ベース基板１４３上にグラフェンシート１４４が成長する。炭素源１１３が十分に蒸発され、触媒金属層で分解され、ベース基板１４３上にグラフェンシート１４４が十分に成長したら、加熱炉１２０の加熱を停止させる。これにより所定厚のグラフェンシート（積層膜）１４４が得られる。なお、本実施形態のグラフェンシート１４４は、４層以上（より好ましくは８層以上）のグラフェンの積層体（グラファイト）となるように、上記の炭素源１１３の量、加熱炉１２０の加熱温度が調節される。所定厚のグラフェンシート１４４を形成することで、生体に対して所定の導電性を確保できる。
なお上記では、反応容器１１０内に所定の不活性ガスを充填させた状態で、グラフェンシート１４４を成長させる例を示した。これ以外にも、反応容器内を密閉した減圧状態で、グラフェンシートを成長させても良い。
【００２１】
グラフェンシート１４４は、例えば、透過率が８０％以上であることが好ましい。透過率が８０％よりも小さいと、網膜の反応の低下に繋がることが懸念される。これ以外にも、グラフェンシート１４４の透過率は、患者の網膜が光を感じ取る事が出来る透過率で形成されれば良い。またグラフェンシート１４４は、シート抵抗が２０ｋΩ/□程度以下に成長される。より好ましくは３ｋΩ/□程度以下に成長させることが好ましい。シート抵抗が２０ｋΩ／□以上であると、不要な消費電力が増えてしまう又は所期の電流値の出力が得難くなる恐れが有る。
【００２２】
なお、一層のグラフェンシート１４４でこのような特性を得ることが難しい場合は、後述するＣＶＤ法による成長工程（上述のステップＳ１０１の処理）を複数回繰り返すことで、複数層を持つグラフェンシート１４４を形成しても良い。なお層厚が厚くなるとグラフェンシート１４４の透明度が低下し、層厚が薄くなるとグラフェンシート１４４の抵抗値が高くなる。以上の特性を考慮して、形状に応じて所期の透明度、抵抗値のグラフェンシート１４４が形成されれば良い。以上の工程によって、所定面積（例えば、５×５ｍｍ以上）をもつグラフェンシート１４４を得る。
【００２３】
次に、ステップＳ１０２で、図４（ｂ）に示すように、リソグラフィーにより所定の配線ピッチ（例えば、10〜50μm）で、導電体のパターン幅（例えば、5〜20μm）の図示を略す配線基板（導線基板）１５０を用意する。そして配線パターンが形成された配線基板１５０上を、スピンコータ等を利用して薄いポリジメチルシリコーン１５１で覆う。
【００２４】
次に、ステップＳ１０３で、図４（ｃ）に示すように、シリコンウエハ１４３ａのＳｉＯ2膜１４３ｂから、銅（Cu）膜１４３ｃを剥離及びエッチング除去して、グラフェンシート１４４による配線をポリジメチルシリコーン薄膜に転写する。この際に必要に応じてグラフェンシート１４４とポリジメチルシリコーン１５１の間に密着促進剤を塗布する。このグラフェン転写面（導電層）１４４ａを、図４（ｄ）に示すように、先と同様の方法でポリジメチルシリコーンで薄くコートしてグラフェンを完全に絶縁被覆する。（この工程では、代わりにパリレンを表裏両面に気層成長させて絶縁被覆膜を形成させても良い）。これにより内部にグラフェンによる導電層を持つ基板４３が形成される。
【００２５】
次に、ステップＳ１０４で、図４（ｅ）に示すように、エッチングで絶縁被覆の一部を開放してグラフェン層（導電層）を露出させる。そして露出された箇所に刺激制御部６２と電極４４を接続する。例えば、刺激制御部６２は、図示を略すパッドに金バンプを形成し、フラットニング処理して導電性接着材等で基板４３に実装する（導電層に取り付ける）。電極４４は白金ボール若しくはグラフェンをコートしたパリレン樹脂を固定して電極を形成し、グラフェン層に取り付ける。これにより立体的な電極が形成される。そして、基板４３上に対向電極３４を取り付け、刺激制御部６２の図示を略す端子と導線４１の一端とが電気的に接続されて、刺激部４０が完成する。また、刺激部４０と受信部３０とをケーブル５０の導線５１を介して電気的に接続し、体内装置２０が完成する。
【００２６】
なお上記のステップＳ１０１で、反応容器１１０内のベース基板１４３として、電極４４及び導線４１の形状に合わせて形成されたものを使用して、上記のステップＳ１０１の処理を行うことで、電極４４と導線４１を形成しても良い。この場合には、ステップＳ１０２の処理が省略される。
【００２７】
なお上記では熱ＣＶＤ法によるグラフェンの製造装置の例を示した。これ以外にも、例えば低温でグラフェンを作成する場合には、表面励起マイクロ波プラズマＣＶＤ法にてグラフェンを製造することが好ましい場合がある。つまり低温でグラフェンを成長させる場合には、ガス圧を下げる必要があるため、一般的なプラズマＣＶＤ法では、ガス圧の低下によりプラズマの発生が困難になる場合がある。そこで、表面励起マイクロ波プラズマＣＶＤが用いられることで、低温度の場合であってもプラズマを利用してグラフェンが好適に生成される。例えば、表面励起マイクロ波プラズマＣＶＤ法では、内部にアンテナを入れた円筒状の石英管を並べて、そこに所定周波数（例えば、２．４５ＧＨｚ）の交流電圧を印加してプラズマを発生させる。これ以外にも、導波路を通過してきたマイクロ波を、石英窓等を介して反応容器内に導き、ガス（炭素源）を励起して、プラズマを生成する。
【００２８】
以上のような構成を備える視覚再生補助装置１を、生体内に埋植する場合を説明する。図７に体内装置２０を眼内に埋植した状態の断面の説明図を示す。なお図７中において、網膜Ｅ１，脈絡膜Ｅ２，強膜Ｅ３である。
折り曲げ可能な刺激部４０は、図示を略す切開創（ポート）を通して、折り曲げられながら眼内へと挿入される。刺激部４０の一部が眼内へ挿入されると、基板４３の材質の復元力によって刺激部４０が眼内で元の形状に復元される。そして眼内で広がった刺激部４０の一部（電極４４及び基板３４）が網膜上に取り付けられる。一方、図示するように、刺激制御部４２は眼球の外側に置かれることが好ましい。このように不透明性の刺激制御部４２が眼球の外側に置かれることで、眼内に入射された光束が網膜に好適に到達されるようになる。また刺激制御部６２は、眼内に置かれても良い。この場合には、刺激制御部６２を視神経乳頭等の盲点に取り付けるようにする。このようにすると刺激制御部６２による光束の遮光の影響を抑えつつ、刺激部４０を透過した光束が好適に網膜に射されるようになる。なお図示は省略するが、受信部３０はケーブル５０を介して眼外に設置される。このように、基板４３が患者の網膜上に置かれることで、網膜下よりも手術時の患者の負担を減らすことができる。また網膜上に置かれる部材全体が透明であることで、眼から入射され４３等を透過して網膜に到達される。
【００２９】
なお上記では、患者の網膜上に基板４３を設置する例を示した。これ以外にも、網膜Ｅ３の下、強膜Ｅ１の切開創中に基板４３を設置する場合にも、基板４３の厚さが薄く形成されているため、手術に伴う患者の負担を減らすことができる。また術者にとっては視覚再生補助装置１を生体内に埋植する際の手術が容易になる。
【００３０】
更に、本実施形態ではグラフェンを用いて微細な電極が形成される。その為、例えば、電極の形状を細胞レベルの大きさに形成して、網膜を構成する細胞を個別に刺激することもできる。このような微細な電極を複数設けることによって、より健常者に近い見え方を体得させることができる事が期待される。
更に、厚さの薄い基板４３が網膜を覆うような面積で形成すると共に、基板４３上に微細な電極を多く形成することで、視覚再生の精度が向上される。なお基板４３は、複数の基板４３の連結で形成されても良い。
【００３１】
次に、以上の構成を備える視覚再生補助装置の動作を説明する。図８に視覚再生補助装置の制御系のブロック図を示す。撮影装置１２で撮影された被写体の撮影データ（画像データ）は、データ変換手段１３ａに送られる。データ変換手段１３ａは、撮影した被写体を患者が視認するために必要となる所定の帯域内の信号（電気刺激パルス用データ）に変換し、送信手段１４から電磁波として体内装置２０側に送信する。
【００３２】
体内装置２０側では、２次コイル３１で受信された電磁波が変調されることにより、電気刺激パルス用データと電力が生成され、受信制御部６１に送られる。受信制御部６１は抽出された電気刺激パルス用データに基づき、各電極４４に分配する電気刺激パルスと、電気刺激パルスの分配を制御するマルチプレクサ制御信号を生成し、ケーブル５０を介して刺激制御部４２へと送る。刺激制御部４２は、各電極４４から電気刺激パルスを出力させる。各電極４４から出力された電気刺激パルスによって網膜を構成する細胞が電気刺激され、患者は視覚を得る。
【００３３】
なお基板４３等を透過した光は、透明な神経線維、細胞神経層等を透過して網膜色素細胞（視細胞）で吸収される。視細胞は光を刺激信号に変換する。視細胞から出力された刺激信号は、網膜に存在する様々な神経細胞から複雑な処理を受けた後、網膜の表面に存在する神経節細胞から視神経を経て、脳中枢へと伝達される。
このように、網膜上に設置される基板４３等の部材が全て透明性の材料で形成されることで、透過光により神経節細胞等の信号伝達に関わる細胞が正常に機能し、より健常眼に近い状態での視覚再生が行われることが期待される。
【００３４】
また本実施形態では、網膜上に直接電極４４が配置されるので、電極４４からの刺激信号が直接網膜に伝達される。その為電極４４から出力された刺激信号が減衰されることなく、効率よく網膜を構成する細胞が電気刺激される。その為、電極４４の表面積をより小さくすることも可能になる。
【００３５】
また装置の開発段階において、上記のような視覚再生補助装置を用いて、眼（健常眼）の神経節細胞の反応を取得しても良い（刺激パルス信号対する被検体の反応を取得しても良い）。そして、検出結果に基づき、カメラ１２で撮影された撮影画像に対して生成される刺激パルス信号の刺激条件を、神経節細胞の反応に基づき設定しても良い。このように、健常眼の刺激反応に合わせた刺激パルス信号の刺激条件が予め設定されることで、従来技術の視覚再生補助装置に比べて視覚再生の品質（ＱＯＶ）を向上させることができる。
【００３６】
例えば、体内装置２０側に設けられた電極を、神経細胞からの応答信号の変化（時間的な強度変化量）を検出する検出部（例えば、電極）として用いる。そして、検出部で検出された神経細胞からの応答信号の変化量と、刺激パルス信号の情報とを関連付けて図示を略すメモリ等の記憶部に記憶させる。そして視覚再生補助装置の患者への使用時に、記憶部に記憶された情報に基づき、眼内に埋植された電極から刺激パルス信号を出力させる。
【００３７】
更に、上記の構成を備える生体埋植装置は、各種神経線維の応答信号の検出に用いられても良い。例えば、近年、患者の脳に電極を埋植した状態で、光等の刺激信号を外部から与え、その応答信号を検出して、生体の治療等に役立てる研究が行われている。このような研究開発において、本発明の構成が適用されると、脳の局所領域に対して照射された刺激（例えば光束）に対する応答信号の変化が好適に取得されるようになる。この場合には、脳に埋植される電極が、神経細胞からの応答信号の変化（時間的な強度変化量）を検出する検出部として用いられる。脳に対して外部から所定の刺激信号（例えば、光）が与えられ、脳の神経細胞が刺激に対して反応すると、電極を介して応答信号の変化が検出される。この時、透明性を持つ基板を介して、脳に対して好適に光等による刺激が与えられるので、電極を介して脳の神経細胞の応答信号が好適に検出されるようになることが期待される。また微細な形状の電極が多数設けられることで、細胞レベルのより詳細な情報を取得できることも期待される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】視覚再生補助装置の外観図である。
【図２】視覚再生補助装置の体内装置の説明図である。
【図３】刺激部の作成手順のフローチャートである。
【図４】刺激部の作成手順の説明図である。
【図５】刺激部の拡大図である。
【図６】グラフェンシート生成装置の例である。
【図７】体内装置を眼内に埋植した状態の断面の説明図である。
【図８】視覚再生補助装置の制御系のブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  体外装置
２０  体内装置
３０  受信部
４０  刺激部
４１  導線
４３  基板
４４  電極
６２  刺激制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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