(57)【要約】  患者の眼の内部に少なくとも部分的に配置された網膜インプラントのための電力供給装置が記載されている。電力供給装置は、第１送信コイル（４，２３）と第２送信コイル（５，２４）とを備える。電力供給装置は、第１高周波信号および第２高周波信号を発生し、かつ、第１高周波信号を第１送信コイルへ、また、第２高周波信号を第２送信コイルへ供給するように適合され、第２高周波信号が、第１高周波信号に対して位相調整される信号発生ユニットをさらに備える。第１送信コイルは、第１高周波信号を送信するように適合され、また、第２送信コイルは第２高周波信号を送信するように適合されている。
2011514221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１送信コイル（４，２３）と、
第２送信コイル（５，２４）と、
第１高周波信号および第２高周波信号を発生し、前記第１高周波信号を前記第１送信コイル（４，２３）へ、前記第２高周波信号を前記第２送信コイル（５，２４）へ供給するように適合され、前記第２高周波信号が前記第１高周波信号に対して位相調整される信号発生ユニット（８）と
を備え、
前記第１送信コイル（４，２３）が、前記第１高周波信号を送信するように適合され、かつ、前記第２送信コイル（５，２４）が、前記第２高周波信号を送信するように適合されている、
患者の眼の内部に、少なくとも部分的に配置された網膜インプラント（１）のための電力供給装置。
【請求項２】
前記第１送信コイルおよび前記第２送信コイルが、互いに対して所定の角度で方位付けされていること、
前記第１送信コイルおよび前記第２送信コイルが、互いに対して７０°〜１２０°の角度で方位付けされていること、
前記第１高周波信号に対する前記第２高周波信号の位相シフトが、−１２０°〜＋１２０°の範囲内であること、
前記第１高周波信号の周波数が、前記第２高周波信号の周波数に略等しいこと、
前記第１高周波信号および前記第２高周波信号の周波数が、１００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲内であること、
のうちの少なくとも１つをさらに備える請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記信号発生ユニットは、
高周波信号を発生するように適合された信号発生器と、
前記高周波信号を前記第１高周波信号および前記第２高周波信号に変換するように適合され、前記第２高周波信号が前記第１高周波信号に対して位相調整される位相調整器と、
を備える請求項１または請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記第１高周波信号および前記第２高周波信号を、前記第１送信コイルおよび前記第２送信コイルへそれぞれ供給する前に、前記第１高周波信号および前記第２高周波信号を、増幅するように適合された少なくとも１つの増幅器をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記第１高周波信号を増幅するように適合された第１増幅器と、前記第２高周波信号を増幅するように適合された第２増幅器とを備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項６】
さらなる別の送信コイルをさらに備え、
前記信号発生ユニットが、前記第１高周波信号および前記第２高周波信号に加え、さらなる別の高周波信号を発生し、かつ、該さらなる別の前記高周波信号を前記さらなる別の送信コイルへ供給するように適合されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項７】
眼鏡フレームをさらに備え、
前記第１送信コイルおよび前記第２送信コイルの両方が、前記眼鏡フレームの中に一体化されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項８】
前記第１送信コイルが、前記眼鏡フレームの一方の片眼鏡の周りに配置されている請求項７に記載の電力供給装置。
【請求項９】
前記第２送信コイルが、前記眼鏡フレームの一方のテンプルの中に一体化されている請求項７または請求項８に記載の電力供給装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電力供給装置と、
患者の眼の内部に少なくとも部分的に配置され、受信コイル（２６）を備える網膜インプラント（１）と
を備え、
前記受信コイル（２６）が、前記第１送信コイル（４，２３）および前記第２送信コイル（５，２４）によって送信された重畳高周波信号を受信するように適合されている
視覚補綴システム。
【請求項１１】
前記重畳高周波信号が、前記第１送信コイルによって送信された第１信号成分と、前記第２送信コイルによって送信された第２信号成分とを備える請求項１０に記載の視覚補綴システム。
【請求項１２】
前記第１高周波信号および前記第２高周波信号が、電力を前記網膜インプラントへ送信するために機能する請求項１０または請求項１１に記載の視覚補綴システム。
【請求項１３】
画像データを取得し、かつ、ビデオ信号を供給するように適合されたビデオカメラをさらに備える請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項１４】
前記ビデオカメラが、眼鏡フレームの中に一体化されている請求項１０から請求項１３のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項１５】
データ処理ユニットをさらに備え、該データ処理ユニットが、ビデオ信号を前記網膜インプラントのための対応刺激データに変換するように適合されている請求項１０から請求項１４のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項１６】
前記第１高周波信号および前記第２高周波信号のうちの少なくとも一方が、前記網膜インプラントへ送信される刺激データによって変調される請求項１０から請求項１５のいずれか１項に記載の視覚補綴システム。
【請求項１７】
前記網膜インプラントが、患者の網膜組織の神経節に接するように適合された一列のマイクロ接点を備える請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の視覚補綴システム。
【請求項１８】
前記網膜インプラントが、刺激データを受信し、かつ、該刺激データによって前記マイクロ接点を刺激するように適合されている請求項１７に記載の視覚補綴システム。
【請求項１９】
前記網膜インプラントが、刺激データを前記一列のマイクロ接点のための対応刺激パルスに変換するように適合された刺激チップを備える請求項１７または請求項１８に記載の視覚補綴システム。
【請求項２０】
第１高周波信号と、該第１高周波信号に対して位相調整された第２高周波信号とを発生することと、
前記第１高周波信号を第１送信コイル（４，２３）へ、および前記第２高周波信号を第２送信コイル（５，２４）へ供給することと、
前記第１高周波信号が前記第１送信コイル（４，２３）によって送信され、かつ、前記第２高周波信号が前記第２送信コイル（５，２４）によって送信することと
を含む、
患者の眼の内部に少なくとも部分的に配置された網膜インプラント（１）へ電力を供給する方法。
【請求項２１】
前記網膜インプラントの受信コイルで重畳高周波信号を受信することをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記重畳高周波信号が、前記第１送信コイルによって送信された第１信号成分と、前記第２送信コイルによって送信された第２信号成分とを備える請求項２０または請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
第１高周波信号と第２高周波信号とを発生することが、
高周波信号を発生することと、
前記高周波信号を第１高周波信号と、該第１高周波信号に対して位相調整された第２高周波信号とに変換することと
を含む請求項２０から請求項２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１高周波信号および前記第２高周波信号に加え、さらなる別の高周波信号を発生することと、
前記さらなる別の前記高周波信号をさらなる別の送信コイルへ供給することと
をさらに含む請求項２０から請求項２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１高周波信号および前記第２高周波信号のうちの少なくとも一方が、前記網膜インプラントへ送信される刺激データによって変調されること
をさらに含む請求項２０から請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記網膜インプラントへのエネルギ伝達を最適化するために、前記第１高周波信号と前記第２高周波信号との間の位相シフトを調整すること
をさらに含む請求項２０から請求項２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記網膜インプラントへのエネルギ伝達を最適化するために、前記第１高周波信号および前記第２高周波信号のそれぞれの信号振幅を調整すること
をさらに含む請求項２０から請求項２６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の眼の内部に、少なくとも部分的に配置される網膜インプラント用電力供給装置と、視覚補綴システムとに関する。本発明はさらに、網膜インプラントへ電力を供給する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
網膜の光受容細胞の変性によって引き起こされる網膜の多様な種々の疾患が存在する。変性疾患の例は、網膜色素変性症、網膜黄斑変性症あるいはアッシャー症候群である。これらの変性疾患の結果として、人々は、自身の視力を徐々に失い、やがて完全に失明する。網膜インプラントを備える視覚補綴システムは、盲目のユーザおよび視覚障害のあるユーザのために、適度な視覚認知と方向感覚とを少なくとも部分的に回復するための有用な手段である。
【０００３】
一般に、網膜インプラントの作動に必要な電力は、高周波電磁界を介して網膜インプラントへ供給される。電磁界は、例えば、眼鏡フレームの中に一体化された送信コイルによって発生させることができる。網膜インプラントは、受信された高周波信号が、網膜インプラントの作動に必要な電力を供給する高周波電磁界を受信するように適合された受信コイルを備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、網膜インプラントへの充分なエネルギ伝達を達成することは困難である。網膜インプラントへ電力を送信するための効率度は、非常に制限される。
本発明の目的は、より効率の良いエネルギ伝達を可能にする改良型網膜インプラント用電力供給装置を提供することである。
【０００５】
本発明の目的は、患者の眼の内部に少なくとも部分的に配置される網膜インプラント用電力供給装置によって解決される。電力供給装置は、第１送信コイルと第２送信コイルとを備える。電力供給装置は、第１高周波信号および第２高周波信号を発生し、かつ、第１高周波信号を第１送信コイルへ、また、第２高周波信号を第２送信コイルへ供給するように適合され、第２高周波信号が、第１高周波信号に対して位相調整される信号発生ユニットをさらに備える。第１送信コイルが、第１高周波信号を送信するように適合されており、第２送信コイルが、第２高周波信号を送信するように適合されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来技術の解決法では、１つの単一送信コイルが、網膜インプラントの送信コイルから受信コイルへ電磁信号を送信するために使用されていた。しかしながら、解剖学的な制限のために、受信コイルは、送信コイルに対して平行になるように配置されていない。さらに、送信コイルと受信コイルとの距離は、一般に非常に離れている。その結果、送信コイルから受信コイルへのエネルギ伝達のための効率度は、一般に非常に低く、例えば１％の範囲内にある。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、２つ以上の送信コイルが採用されており、それぞれの送信コイルは、専用の高周波信号を送信するように適合されている。第１送信コイルは、第１電磁界を放射し、第２送信コイルは、第２電磁界を放射する。したがって、重畳電磁界（ａ  ｓｕｐｅｒｐｏｓｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄ）が、第１送信コイルおよび第２送信コイルによって送信されたそれぞれの電磁界の重畳として発生する。網膜インプラントでは、重畳電磁信号（ｔｈｅ  ｓｕｐｅｒｐｏｓｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｉｇｎａｌ）が受信コイルによって受信され、受信された電磁信号によって、網膜インプラントの作動に必要なエネルギがもたらされる。
【０００８】
重畳電磁信号は、網膜インプラントへ改善されたエネルギ伝達をもたらすために、最適化され得る。例えば、第１高周波信号に対する第２高周波信号の相対位相を変化させることによって、また、それぞれの振幅を変化させることによって、受信コイルの配置位置および受信特性に適合した重畳電磁信号を発生させることができる。たとえ、第１送信コイルおよび第２送信コイルが、受信コイルに対して最適位置にない場合でも、受信コイルの受信特性に合致する重畳電磁信号を発生させることは可能である。したがって、送信コイルに対して受信コイルを位置決めすることに関する困難性は補償される。
【０００９】
その結果、受信コイルへのエネルギ伝達は最適化され、また、網膜インプラントの受信コイルへのエネルギ伝達についての効率度は増大する。
【００１０】
好ましい実施形態によれば、第１送信コイルおよび第２送信コイルは、互いに対して所定の角度で方位付けされる。さらに好ましくは、第１送信コイルおよび第２送信コイルが、互いに対して７０°〜１２０°の角度で方位付けされる。これら２つの送信コイルをこのようにして配置することによって、それぞれの送信コイルは、重畳電磁界のそれぞれの成分を供給することができる。
【００１１】
好ましい実施形態によれば、第１高周波信号に対する第２高周波信号の位相シフトは、−１２０°〜＋１２０°の範囲内である。結果として生じる重畳電磁界は、第１高周波信号と第２高周波信号との間の位相シフトに依存する。例えば、第１高周波信号と第２高周波信号との間の位相シフトを変化させることによって、結果として生じる重畳電磁界は、受信コイルの配置位置および方位に適合させることができる。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、第１高周波信号の周波数は、第２高周波信号の周波数と略等しい。
【００１３】
好ましい実施形態によれば、第１高周波信号および第２高周波信号の周波数は、１００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲内である。好ましくは、無線周波数範囲における高周波信号が、エネルギを網膜インプラントの受信コイルへ送信するために、好ましく用いられることである。
【００１４】
好ましい実施形態によれば、上記信号発生ユニットは、高周波信号を発生するように適合された信号発生器と、高周波信号を第１高周波信号および第２高周波信号に変換するように適合され、第２高周波信号が、第１高周波信号に対して位相調整される位相調整器とを備える。この実施形態によれば、共通の高周波信号が、第１高周波信号および第２高周波信号を発生するための開始点として用いられ、第１高周波信号と第２高周波信号との間の相対位相シフトが、位相調整器によって誘導される。
【００１５】
好ましい実施形態によれば、電力供給装置は、第１高周波信号および第２高周波信号を第１送信コイルおよび第２送信コイルへそれぞれ供給する前に、第１高周波信号および第２高周波信号を増幅するように適合された少なくとも１つの増幅器をさらに備える。
【００１６】
好ましい実施形態によれば、この電力供給装置は、第１高周波信号を増幅するように適合された第１増幅器と、第２高周波信号を増幅するように適合された第２増幅器とを備える。第１高周波信号および第２高周波信号を増幅するために、２つの別個の増幅器が使用される場合、第１高周波信号および第２高周波信号のそれぞれの振幅は、互いに独立して制御され得る。したがって、結果として生じる重畳電磁界の方位および大きさは、第１高周波信号および第２高周波信号のそれぞれの振幅を変化させることによって、調整され得る。結果として生じる重畳電磁界は、例えば、受信コイルの配置位置および方位に適合され得る。
【００１７】
好ましい実施形態によれば、電力供給装置は、さらなる別の送信コイルをさらに備え、信号発生ユニットは、第１高周波信号および第２高周波信号に加え、さらなる別の高周波信号を発生させ、かつ、さらなる別の高周波信号をそのさらなる別の送信コイルへ供給するように適合されている。３組以上の送信コイルを設けることによって、いっそう強力な重畳電磁界を発生させることができる。好ましくは、これらの送信コイルへ供給されたさまざまな高周波信号の振幅および位相関係を調和させることによって、さまざまな信号成分の最適な重畳を達成することができる。
【００１８】
好ましい実施形態によれば、電力供給装置は、眼鏡フレームをさらに備え、第１送信コイルおよび第２送信コイルの両方が、前記眼鏡フレームの中に一体化されている。患者がこの眼鏡フレームを身に着けると、第１送信コイルおよび第２送信コイルが、網膜インプラントに対し、それぞれの所定位置へ自動的に導かれる。
【００１９】
好ましい実施形態によれば、第１送信コイルは、眼鏡フレームの一方の片眼鏡の周りに配置されている。さらに好ましい実施形態によれば、第２送信コイルは、眼鏡フレームの一方のテンプル（つる）の中に一体化されている。第１送信コイルおよび第２送信コイルの両方が、このように眼鏡フレームの中に一体化されると、第１送信コイルは第２送信コイルに対して約７０°〜１２０°の角度で方位付けされる。したがって、高い強度および調整性の重畳電磁界が発生する。
【００２０】
本発明の実施形態による視覚補綴システムは、上記のような電力供給装置と、患者の眼の内部に少なくとも部分的に配置され、受信コイルを備える網膜インプラントとを備える。受信コイルは、第１送信コイルおよび第２送信コイルによって送信された重畳高周波信号を受信するように適合されている。
【００２１】
好ましい実施形態によれば、重畳高周波信号は、第１送信コイルによって送信された第１信号成分と、第２送信コイルによって送信された第２信号成分とを備える。第１送信コイルおよび第２送信コイルによって送信された信号成分は、合計されて全信号となる。
【００２２】
好ましい実施形態によれば、第１高周波信号および第２高周波信号は、電力を網膜インプラントへ送信するように作用する。第１高周波信号および第２高周波信号は、結果として生じる重畳信号が受信コイルの方位および位置に合致するように、調整することができる。重畳電磁界を受信コイルへ調整することによって、エネルギ伝達の効率度が改善される。
【００２３】
好ましい実施形態によれば、この視覚補綴システムは、画像データを取得し、かつ、ビデオ信号を供給するように適合されたビデオカメラをさらに備える。好ましい実施形態では、ビデオカメラは、眼鏡フレームの中に一体化されている。
【００２４】
好ましい実施形態によれば、この視覚補綴システムは、ビデオ信号を網膜インプラントのための対応刺激データに変換するように適合されたデータ処理ユニットをさらに備える。
【００２５】
好ましい実施形態によれば、第１高周波信号および第２高周波信号のうちの少なくとも一方は、網膜インプラントへ送信される刺激データによって変調される。この実施形態では、第１高周波信号および第２高周波信号は、エネルギを網膜インプラントへ送信する目的と、刺激データを網膜インプラントへ送信する目的との両方に用いられる。
【００２６】
好ましい実施形態によれば、網膜インプラントは、患者の網膜組織の神経節に接するように適合された一列のマイクロ接点を備える。
【００２７】
好ましい実施形態によれば、網膜インプラントは、刺激データを受信し、かつ、該刺激データによって上記マイクロ接点を刺激するように適合されている。
【００２８】
好ましい実施形態によれば、網膜インプラントは、刺激データを上記一列のマイクロ接点のための対応刺激パルスに変換するように適合された刺激チップを備える。好ましくは、刺激チップが、網膜インプラントの受信コイルによって受信された電気エネルギによって電力供給される。
【００２９】
さらに、患者の眼の内部に少なくとも部分的に配置されている網膜インプラントへ電力を供給するための方法が提供される。前記方法は、第１高周波信号と、該第１高周波信号に対して位相調整される第２高周波信号とを発生させ、前記第１高周波信号を第１送信コイルへ供給するとともに前記第２高周波信号を第２送信コイルへ供給し、かつ、前記第１高周波信号を前記第１送信コイルによって送信するとともに前記第２高周波信号を前記第２送信コイルによって送信することを含む。
【００３０】
好ましい実施形態によれば、前記方法は、網膜インプラントへのエネルギ伝達を最適化するために、前記第１高周波信号と前記第２高周波信号との間の位相シフトを調整することをさらに含む。前記第１高周波信号と前記第２高周波信号との間の位相シフトは、重畳電磁界をもたらす。それゆえ、位相シフトを変化させることによって、電磁界の方位を受信コイルの方位に調整することができ、また、受信コイルへのエネルギ伝達を最適化することができる。
【００３１】
好ましい実施形態によれば、前記方法は、網膜インプラントへのエネルギ伝達を最適化するために、前記第１高周波信号および前記第２高周波信号のそれぞれの信号振幅を調整することをさらに含む。前記第１高周波信号および前記第２高周波信号のそれぞれの振幅を変化させることによって、結果として生じる電磁界の方位および強度の両方を変化させることが可能である。前記電磁界の方位は、前記受信コイルの方位に合致させることができる。それゆえ、前記受信コイルへのエネルギ伝達を最適化することができる。
【００３２】
本発明をより理解するために、また、本発明を効果的に実行する方法を示すために、例によって、添付図面を参照し、以下説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、視覚補綴システムの概略を示す。
【図２】図２は、網膜インプラントを備える眼球の断面を示す。
【図３】図３は、それぞれの送信コイルに関する高周波信号を発生させるための回路系を示す。
【図４】図４は、増幅された第１高周波信号と増幅された第２高周波信号との間の位相シフトを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、盲目のユーザおよび視覚障害のあるユーザのために、適度な視覚認知と方向感覚とを少なくとも部分的に回復するための視覚補綴システムを示す。網膜の光受容細胞の変性によって引き起こされる網膜の多様な種々の疾患が存在する。変性疾患の例は、網膜色素変性症、網膜黄斑変性症あるいはアッシャー症候群である。これらの変性疾患の結果として、人々は自身の視力を徐々に失い、やがて完全に失明する。
【００３５】
図１に示された視覚補綴システムは、網膜インプラント１を備え、網膜インプラントは、例えば、眼球２の内部に配置された眼球内部分と、眼球２の外面に配置された眼球外部分とを備える。網膜インプラント１の眼球内部分は、患者の網膜と直接接している一列のマイクロ接点を備え、これらのマイクロ接点が、網膜組織に電気的に接触するように適合されている。
【００３６】
この視覚補綴システムは、例えば、眼鏡フレームとして具体化することのできる視覚インターフェイス３をさらに備える。視覚インターフェイス３は、エネルギを網膜インプラント１へ供給し、かつ、網膜インプラント１との無線データ通信を実行するように適合されている。視覚インターフェイス３から網膜インプラント１へのエネルギ伝達は、前記眼鏡フレームの中に両方とも一体化された第１送信コイル４および第２送信コイル５によってもたらされる。視覚補綴システムは、導線接続部７を介して視覚インターフェイス３へ接続されているポケットコンピュータ６を備える。ポケットコンピュータ６は、第１送信コイル４に関する第１高周波信号と、第２送信コイル５に関する第２高周波信号とを発生する信号発生ユニット８を備える。好ましくは、これら２つの高周波信号が、同一の周波数を含み、第１高周波信号および第２高周波信号の周波数が、１００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲内である。さらに好ましくは、第２高周波信号が第１高周波信号に対して位相調整される。
【００３７】
電線接続部７を介し、第１高周波信号は第１送信コイル４へ供給され、第２高周波信号は第２送信コイル５へ供給される。第１送信コイル４は第１高周波信号を送信し、第２送信コイル５は第２高周波信号を送信する。第１送信コイル４および第２送信コイル５は、無線周波数範囲における周波数を有する電磁界を放射する。
【００３８】
好ましくは、第１送信コイル４が、第２送信コイル５に対して７０°〜１２０°の角度で配置される。例えば、第１送信コイル４は、上記眼鏡フレームのうちの一方の片眼鏡の周りに配置され、第２送信コイル５は、上記眼鏡フレームのうちの一方のテンプル（つる）９の中に一体化され得る。
【００３９】
網膜インプラント１は、第１送信コイル４および第２送信コイル５によって発生した重畳電磁界を受信するための受信コイルを備える。受信コイルによって受信された電磁信号は、網膜インプラント１の作動のための電力を供給する。
【００４０】
視覚インターフェイス３は、患者の視野のビデオ画像を取得するためのビデオカメラ１０をさらに備え得る。ビデオカメラ１０によって取得されたビデオ信号は、ポケットコンピュータ６へ送信される。そこで、ビデオ信号は、網膜インプラント１における一列のマイクロ接点のための対応刺激データに変換される。ポケットコンピュータ７によって決定された上記刺激データは、視覚インターフェイス３へ転送され、次いで網膜インプラント１へ送信される。
【００４１】
上記刺激データを網膜インプラント１へ送信するために、相異なる代案が存在している。第１実施形態によれば、前記刺激データは、第１高周波信号および第２高周波信号のうちの少なくとも一方に関して変調される。受信された電磁信号は、網膜インプラントで復調される。この実施形態では、第１高周波信号および第２高周波信号は、データ通信の目的と網膜インプラント１へのエネルギ伝達の目的との両方に用いられる。
【００４２】
第２実施形態によれば、前記刺激データは、変調された光ビームによって、好ましくは変調された赤外光によって、網膜インプラント１へ送信される。この実施形態では、第１高周波信号および第２高周波信号は、網膜インプラント１へエネルギを伝達するために単独で用いられる。
【００４３】
前記刺激データは、網膜インプラント１で復号化される。前記刺激データによって、刺激パルスが網膜インプラント１のマイクロ接点へ加えられる。網膜組織の刺激によって、視覚的印象が引き起こされる。
【００４４】
図２は、網膜インプラントが備わっている患者の眼の断面を示している。外部の光が、角膜１１および眼レンズ１２を通って、網膜１３に当たる。網膜１３は、眼球の内側の大部分を覆っている。眼球の外面は、強膜１４によって形成されている。網膜１３と強膜１４との間には、脈絡膜１５が位置している。虹彩１６が、眼の内側へ入ることのできる光の量を決定する。眼レンズ１２は、毛様筋１７によって固定されている。
【００４５】
網膜インプラントは、眼球内部分１８と眼球外部分１９とを備える。眼球内部分１８は、眼の内部に位置しており、眼球外部分１９は、強膜１４の外面に固定されている。眼球内部分１８と眼球外部分１９とは、毛様筋１７のすぐ後方の位置で強膜１４を貫通する導線接続部２０によって、電気的に接続されている。
【００４６】
患者は、眼鏡２２のある眼鏡フレーム２１を身に付けている。一方の片眼鏡の周りに、第１送信コイル２３が配置されている。眼鏡フレーム２１の一方のテンプル（つる）２５に、第２送信コイル２４が一体化されている。第１送信コイル２３は、第１高周波信号を送信するように適合されており、また、第２送信コイル２４は、第２高周波信号を送信するように適合されている。第１送信コイル２３によって発生した電磁界は、第２送信コイル２４によって発生した電磁界に重畳されている。網膜インプラントの眼球外部分１９は受信コイル２６を備え、受信コイル２６は、重畳された電磁信号を受信し、かつ、電力を網膜インプラントの構成要素へ供給するように適合されている。第１送信コイル２３および第２送信コイル２４から受信コイル２６へのエネルギ伝達は、第１高周波信号および第２高周波信号の相対位相とそれぞれの振幅とを調整することによって、最適化され得る。したがって、重畳電磁界は受信コイル２６の方位へ調整され得る。
【００４７】
さらに、視覚情報が保持されている刺激データは、前記視覚インターフェイスから網膜インプラントへ送信しなければならない。図２に描かれた実施形態では、前記刺激データを網膜インプラントへ送信するため、変調された赤外光２７が用いられている。赤外光２７は、例えば、眼鏡２２の近傍に配置された赤外線送信機ＬＥＤによって発生され得る。変調された赤外光２７は、眼レンズ１２を通って、この網膜インプラントの眼球内部分１８に配置された光受信器素子２８（例えばフォトダイオード）に当たる。光受信器素子２８によって受信された前記刺激データは、網膜インプラントの眼球外部分１９に配置された網膜刺激チップ２９へ導線接続部２０を介して転送される。好ましくは、網膜刺激チップ２９が、デジタル信号処理チップとして実施される。網膜刺激チップ２９は、前記刺激データを網膜１３上に直接配置された一列のマイクロ接点３０のための対応刺激パルスに変換するために、機能するものである。刺激パルスは、導線接続部２０を介して一列のマイクロ接点３０へ供給される。マイクロ接点は、網膜１３の神経節を刺激するように適合され、この刺激によって、視覚的印象が引き起こされる。
【００４８】
代わりの実施形態によれば、変調された赤外光２７によって前記刺激データを網膜インプラントへ送信する代わりに、前記刺激データは、第１高周波信号および第２高周波信号のうちの少なくとも一方に関して変調され得る。この実施形態によれば、第１高周波信号および第２高周波信号は、エネルギを伝達する目的と前記刺激データを網膜インプラントへ送信する目的との両方に適合されている。
【００４９】
図３は、第１高周波信号および第２高周波信号を発生させるための回路系を示す。信号発生器３１が、高周波信号３２を位相調整器３３へ供給し、次いで、位相調整器３３が、高周波信号３２を第１高周波信号３４と第２高周波信号３５とに変換する。位相調整器３３は、第１高周波信号３４と第２高周波信号３５との間の相対位相シフトを引き起こす。好ましくは、位相シフトが、−１２０°〜＋１２０°の間の範囲内にある。第１高周波信号３４は、第１増幅器３６によって増幅され、次いで、増幅された第１高周波信号３７が第１送信コイル３８へ供給される。それに応じて、第２高周波信号３５は、第２増幅器３９によって増幅され、次いで、増幅された第２高周波信号４０が第２送信コイル４１へ供給される。第１送信コイル３８および第２送信コイル４１は両方とも、眼鏡フレーム４２の中に一体化されている。
【００５０】
受信コイル４５を備える網膜インプラント４４が、患者の一方の眼球４３へ取り付けられた。受信コイル４５は、第１送信コイル３８によって送信された成分と第２送信コイル４１によって送信された成分とを備える重畳電磁信号を受信する。
【００５１】
図４には、増幅された第１高周波信号３７と増幅された第２高周波信号４０とが、時間関数として示される。両方の信号は、同一の周波数を有している。増幅された第１高周波信号３７の振幅は、第１増幅器３６のゲインによって決定され、一方、増幅された第２高周波信号４０の振幅は、第２増幅器３９のゲインによって決定される。それゆえ、これら２つの振幅は独立して変化させることができる。増幅された第２高周波信号４０は、増幅された第１高周波信号３７に対して位相調整され、位相シフト４６は、位相調整器３３によって引き起こされる。増幅された第１高周波信号３７の振幅と、増幅された第２高周波信号４０の振幅とを変化させることによって、また、増幅された第１高周波信号３７と、増幅された第２高周波信号４０との間の相対位相シフト４６を変化させることによって、結果として生じる重畳電磁界を、第１送信コイル３８および第２送信コイル４１から受信コイル４５へのエネルギ伝達が最適化されるような方法で、受信コイル４５の配置位置および方位に調整することができ、それゆえ、第１送信コイル３８および第２送信コイル４１から網膜インプラントへのエネルギ伝達の効率度が改善される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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