(57)【要約】【課題】  電極アレイの設置状態に依らず、患者の視覚を好適に再生すること。【解決手段】  外界像を取得する撮像手段と、網膜を構成する細胞を刺激する電気刺激パルスを各々出力する電極を配置した電極アレイと、外界像を知覚するために各電極から出力される電気刺激パルスからなる刺激パターンを生成する刺激パターン生成手段と、刺激パターンを形成するために電気刺激パルスを各電極から出力させる電気刺激パルス出力手段とを備える視覚再生補助装置で、撮像手段で外界像を画像処理して９０度以内である所定の角度単位で回転させる画像処理手段と、外界像を回転させる所定の角度単位を超えない角度範囲で撮像手段の撮影光軸を中心に撮像素子を回転させる回転機構とを有し、刺激パターン生成手段は画像処理手段による回転後の画像処理した外界像に基づいて電気刺激パルスを生成すること。【選択図】      図６
2008086434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外界像を取得する撮像素子を有する撮像手段と、
患者の網膜を構成する細胞を刺激する電気刺激パルスを各々出力する複数の電極を２次元状に配置した電極アレイと、
前記撮像手段により取得した外界像を知覚するために，前記各電極から出力される電気刺激パルスからなる刺激パターンを生成するための刺激パターン生成手段と、
該刺激パターン生成手段により生成された前記刺激パターンを形成するために電気刺激パルスを前記各電極から出力させる電気刺激パルス出力手段と、
を備える視覚再生補助装置において、
前記撮像手段にて得られた前記外界像を画像処理して９０度以内である所定の角度単位で回転させる画像処理手段と、
前記画像処理手段によって前記外界像を回転させる前記所定の角度単位を超えない角度範囲で前記撮像手段の撮影光軸を中心に前記撮像素子を回転させる回転機構と、を有し、
前記刺激パターン生成手段は前記画像処理手段による前記回転後の画像処理した外界像に基づいて前記電気刺激パルスを生成する
ことを特徴とする視覚再生補助装置。
【請求項２】
請求項１の視覚再生補助装置において、前記所定の角度単位とは４５度または９０度であることを特徴とする視覚再生補助装置。
【請求項３】
請求項１又は２の視覚再生補助装置は、前記画像処理手段にて前記外界像を所定の角度回転させるための指定信号を入力する回転角度指定手段を備えることを特徴とする視覚再生補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は患者の視覚を再生するための視覚再生補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、失明治療方法の一つとして、多数の電極を有する装置を眼内等に埋植し、網膜を構成する細胞に対して電極からパルス状の刺激電流を出力して刺激することにより、失われた視覚機能の一部を代行させる視覚再生補助装置の研究がされている。このような視覚再生補助装置は、眼内に設置され、網膜を構成する細胞を刺激するための電極を有した体内装置と、体外にあってカメラや処理回路等で構成され、体内装置に視覚を再生する刺激の基となる外界イメージを処理した刺激パターン等を送る体外装置とに大別される。このような視覚再生補助装置では、電極は複数用意され、アレイ状等の特定のパターンで体内装置の基板上に配置される。これらの電極からカメラで取得した外界イメージに対応した電気刺激パルスの刺激パターンを出力させる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような視覚再生補助装置においては、各患者眼の状態や手術の手技等によって、体内装置の設置状態（位置や設置角度等）は常に同じではない。その結果、電極アレイの設置状態（向き）が異なってしまうため、取得した外界イメージが電極アレイの設置角度によって傾いて知覚されることが起こりえる。例えば、通常電極アレイを水平方向に設置するところを、患者眼の状態や手術の都合等によって垂直方向に設置した場合、カメラで取得したイメージが９０度回転した状態で患者に知覚されることが起こる。
【０００４】
上記従来技術の問題点に鑑み、電極アレイの設置状態に依らず、患者の視覚を好適に再生する視覚再生補助装置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】
【０００５】
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。
（１）  外界像を取得する撮像素子を有する撮像手段と、患者の網膜を構成する細胞を刺激する電気刺激パルスを各々出力する複数の電極を２次元状に配置した電極アレイと、前記撮像手段により取得した外界像を知覚するために，前記各電極から出力される電気刺激パルスからなる刺激パターンを生成するための刺激パターン生成手段と、該刺激パターン生成手段により生成された前記刺激パターンを形成するために電気刺激パルスを前記各電極から出力させる電気刺激パルス出力手段と、を備える視覚再生補助装置において、前記撮像手段にて得られた前記外界像を画像処理して９０度以内である所定の角度単位で回転させる画像処理手段と、前記画像処理手段によって前記外界像を回転させる前記所定の角度単位を超えない角度範囲で前記撮像手段の撮影光軸を中心に前記撮像素子を回転させる回転機構と、を有し、前記刺激パターン生成手段は前記画像処理手段による前記回転後の画像処理した外界像に基づいて前記電気刺激パルスを生成することを特徴とする。
（２）  （１）の視覚再生補助装置において、前記所定の角度単位とは４５度または９０度であることを特徴とする。
（３）  （１）又は（２）の視覚再生補助装置は、前記画像処理手段にて前記外界像を所定の角度回転させるための指定信号を入力する回転角度指定手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電極アレイの設置状態に依らず、患者の視覚を好適に再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は視覚再生補助装置の外観を示した概略図、図２は実施の形態で使用する視覚再生補助装置における体内装置を示す図である。
【０００８】
１は視覚再生補助装置であり、図１及び図２に示すように、外界を撮影するための体外装置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とからなる。体外装置１０は、患者が掛けるバイザー１１と、バイザー１１に取り付けられる撮像手段となる撮影装置１２、外部デバイス１３、一次コイルからなる送信手段１４等にて構成されている。
【０００９】
撮影装置（撮影手段）１２は、ＣＣＤ等の撮像素子で構成されるカメラ１２ａと、カメラ１２ａが固定され、カメラ１２ａと共に所定の角度（本実施形態では４５度）内の範囲で回転可能な回転基台１２ｂからなる（所定の角度を超えない）。撮影装置１２では、外界像（画像、外界画像）を２次元的に取得し、後述する制御ユニット１３ａへと送る。回転基台１２ｂは、図１に示す矢印方向に４５度の範囲で回転可能な回転機構を有している。このため、回転基台１２ｂを回転させることによりカメラ１２ａも回転され、カメラ１２ａ内の撮像素子も撮影光軸を中心として４５度の範囲内で回転される。従って、回転基台１２ｂの回転によりカメラ１２ａで取得された外界像も４５度の範囲内で回転され、回転された外界像は制御ユニット１３ａへと送られる。
【００１０】
外部デバイス１３には、ＣＰＵ等の演算処理回路を有する制御ユニット１３ａと、視覚再生補助装置１（体外装置１０及び体内装置２０）の電力供給を行うためのバッテリー１３ｂ、後述する患者が知覚する外界像の回転角度を調整するための角度調整ユニット１３ｃが設けられている。制御ユニット１３ａは、撮影装置１２にて撮影することにより得られる被写体像（外界像）を画像処理し、さらに視覚を再生するための電気刺激パルス用データに変換する処理を行う。
【００１１】
送信手段１４は、制御ユニット１３ａにて変換された電気刺激パルス用データ、及び後述する体内装置２０を駆動させるための電力を電磁波として体内装置２０側に伝送（無線送信）することができる。また、送信手段１４の中心には磁石１５が取り付けられている。磁石１５は送信手段１４によるデータ伝送効率を向上させるとともに後述する受信手段２３との位置固定にも使用される。角度調整ユニット（回転角度指定手段）１３ｃは、角度変更スイッチを備え、外界像を所定の角度だけ回転させる画像処理制御を制御ユニット１３ａに指示するためのユニットである。なお、本実施形態では、角度変更スイッチを使用することにより、外界像を４５度単位で回転させるものとしている。角度調整ユニット１３ｃからの指令信号に基づいて、制御ユニット１３ａは、後述する外界像の回転変換を行う。
【００１２】
バイザー１１は眼鏡形状を有しており、図１に示すように、患者の眼前に装着して使用することができるようになっている。また、撮影装置１２はバイザー１１の前面に取り付けてあり、患者に知覚させる被写体を撮影することができる。
【００１３】
図２（ａ）及び（ｂ）に示す体内装置２０は、受信部３０と刺激部４０とに大別される。受信部３０は、体外装置１０からの電磁波を受信する２次コイルからなる受信手段２３、受信手段２３が受け取った電気刺激パルス用データと電力を含む電磁波から、電気刺激パルスと、指定された各電極に電気刺激パルスを分配するためのマルチプレクサ用制御信号（以下、制御信号と略す）と、電力とを抽出する制御部２５で構成される。刺激部４０は、電極アレイ２７を構成する複数の電極２７ａ及び電極アレイ２７が形成される基板２１、受信部３０より送られてくる電気刺激パルスを各電極２７ａに分配するマルチプレクサ２４等にて構成されている。この受信部３０と刺激部４０は、ケーブル２２によって接続される。また、受信部３０の制御部２５には不関電極２６が接続される。なお、受信手段２３には図示なき磁石が配置されており、外部装置１０の磁石１５の固定に用いられる。
【００１４】
半導体集積回路により構成されるマルチプレクサ（電気刺激パルス出力手段）２４は、基板２１上に設置されると共に、制御部２５とはケーブル２２を介し、各電極２７ａとは基板２１に配線されたリード線２１ａにて電気的に接続され、制御部２５から送られる電気刺激パルスと制御信号と電力に基づいて、網膜を構成する細胞を刺激する電気刺激パルス（刺激電流）を電極アレイ２７の各電極２７ａに分配する（電気刺激パルスを出力させる）役目を果たす。
【００１５】
基板２１は、ポリイミド等の生体適合性の高い樹脂を所定の厚さにおいて折り曲げ可能に長板状に加工したものをベース部とし、この上にリード線２１ａを複数配線（必要があれば立体配線）することによって形成されている。基板２１の配線は、このベース部に周知のフォトレジスト法、真空蒸着法やスパッタ法等を用いて、耐腐食性の金属材料を蒸着させることによって形成される。
【００１６】
また、電極アレイ２７は、図２（ａ）に示すように、基板２１の長手方向に沿って各電極２７ａが２次元状の所定のパターンにて形成されている。ここで、本実施形態における電極アレイ２７は、各電極２７ａが、１０×１０のマトリックス状に形成されている。このような電極アレイ２７は、視覚を再生する際の解像度に応じて決定されるが、十数個〜数百個程度で形成される。また、電極アレイ２７のパターンもマトリックス状に限らず円状やハニカム状等であってもよい。また、電極２７ａの設置スペースや配線技術等に問題がなければ、それ以上の個数があってもよい。なお、前述したように、基板２１上に形成される電極２７ａは、金、白金等の生体適合性、耐腐食性に優れた導電性を有する材料にて、基板２１に形成した各リード線２１ａの末端に各々形成される。
【００１７】
制御部２５は、受信手段２３にて受信された電磁波に含まれる電気刺激パルス用データと電力とを分ける回路、電気刺激パルス用データを基に視覚を得るための電気刺激パルスとマルチプレクサ用制御信号を得るための変換回路や、変換した電気刺激パルス及び制御信号をマルチプレクサ２４へ送るための電気回路、等のいくつかの制御回路を有する半導体集積回路（ＬＳＩ）からなる。このような構成を有する制御部２５により刺激パターンを形成するための電気刺激パルス用データが変換処理され、変換処理によって生成された電気刺激パルスと制御信号がマルチプレクサ２４へ送られる。電気刺激パルスと制御信号を受け取ったマルチプレクサ２４は、制御信号に応じて、網膜を構成する細胞を刺激する電気刺激パルスを各電極２７ａへと送る（分配する）。なお、多数の各電極２７ａは、基板２１に形成された複数のリード線２１ａによって、マルチプレクサ２４と各々独立して接続されている。また、マルチプレクサ２４は制御部２５から電力を受け取り、利用している。
【００１８】
ケーブル２２は、絶縁性を有する生体適合性の高い材料（図示を略す）にて被覆されており、制御部２５とマルチプレクサ２４とを電気的に接続するために用いられる。
【００１９】
なお、図示は略すが、電極アレイ２７や不関電極２６の先端等、通電する箇所を除く体内装置２０全体を、生体適合性の高い樹脂（シリコーン、パリレン、生体適合性の高いポリイミド等）で包埋する。樹脂での包埋により、マルチプレクサ２４や制御部２５等が、生体と直接接触することを低減させる。
【００２０】
次に、体内装置２０（受信部３０と刺激部４０）の体内への設置について説明する。先に説明した本実施形態の視覚再生装置は、患者眼の網膜を構成する細胞を好適に刺激することが可能な位置に電極を設置することができるように、刺激部４０の基板２１上におけるマルチプレクサ２４及び電極アレイ２７等の設置位置が考慮される。例えば、図３に示すように、脈絡膜Ｅ２上に刺激部４０を設置して、網膜Ｅ１を構成する細胞を刺激するものとした場合、図２に示すように、基板２１におけるマルチプレクサ２４の設置面と反対側の面に電極アレイ２７を形成する構成とすればよい。このような配置にした場合、基板２１の電極アレイ２７が形成された先端部を、強膜Ｅ３の一部を切開して作製した強膜ポケットに差し込み、網膜Ｅ１を構成する細胞を刺激する。このような構成により、体内装置２０の眼球への設置時に、マルチプレクサ２４が網膜Ｅ１、脈絡膜Ｅ２に当接しないため、設置時の手術的手技も比較的簡単になる（図３参照）。このとき、ケーブル２２は患者眼の周囲を通って、受信部３０へと接続されている。
【００２１】
また、受信部３０は、図１に示すように患者頭部の耳の後部に埋植する。このような位置に埋植することで、受信部３０は、患者の皮膚を介して、バイザー１１のつる部分に取り付けられた送信手段１４と当接する。
【００２２】
なお、視覚再生補助装置における刺激部４０の設置位置は、図３に示すように、基板２１を、強膜Ｅ３に作製した強膜ポケットに位置させて、強膜側（脈絡膜側）から網膜Ｅ１を構成する細胞を電気刺激する構成としたが、これに限るものではない。患者眼の網膜を構成する細胞を好適に刺激することが可能な位置に電極を設置することができればよい。例えば、体内装置を患者眼の眼内（網膜上や網膜下）に置き、電極が形成されている基板先端部分を網膜下（網膜と脈絡膜との間）や網膜上に設置させるような構成とすることもできる。また、電極アレイ２７を強膜Ｅ３に位置させて、強膜側から（脈絡膜側）網膜Ｅ１を構成する細胞を電気刺激する構成とすることもできる。なお、基板２１は、例えばタックや生体適合性の高い接着剤等にて強膜Ｅ３に固定保持させることもできる。
【００２３】
以上説明したように、刺激部４０が患者眼の強膜Ｅ３の所望する位置に設置される。しかしながら、患者眼の状態や埋植手術の方法の違いによって、刺激部４０の設置位置が、患者毎に異なる状況がありえる。
【００２４】
図４は、刺激部４０の設置状況が異なる場合を示した図である。ここで図４（ａ）は、患者眼に対して水平方向に設置した状態を、図４（ｂ）は図４（ａ）の設置状態に対して電極アレイ２７が５０度傾いた状態で設置された状態を、それぞれ模式的に示している。なお、本実施形態では、図４（ａ）での設置状態（患者眼に対して電極アレイを水平方向に設置した状態）のときに、外界像が傾くことなく患者に知覚されるように刺激パターンが形成されているものとする。
【００２５】
また、図５は、図４に示した電極アレイ２７の設置状態によって、患者眼の網膜が刺激されることにより患者が知覚する刺激パターンが異なる状況を模式的に示したものである。ここでは、説明を簡便にするため、１０×１０マスの行列で刺激パターンを示す。なお、便宜上、各マスの座標を行Ａ〜Ｊ、列１〜１０にて表すものとし、図４に示す電極アレイ２７の各電極２７ａは、図５で示すマスの１つ１つに対応する。撮影装置１２によって取得された外界像は、電極アレイ２７の画素数（ここでは、１００画素）に比べて多い（例えば、１００万画素等）。このため、制御ユニット１３ａでは、外界像の画素を電極アレイ２７の画素数（電極数）相当まで落とし、単純化する。例えば、撮影装置１２に使用される撮像素子の画素数が１００万画素であった場合、その撮像素子の撮像領域を電極アレイ２７の画素数分（１００個）に分割し、その個々を図５に示す１マス分（撮像素子においては１万画素分）として平均化処理等の画像処理を行い、適用する。これにより、外界像とそれに対する刺激パターンの対応付けがなされる。したがって、ここで示す刺激パターンは、患者が知覚する外界像の形状とみなすこともできる。
【００２６】
電極アレイ２７の設置状態が図４（ａ）に示すように適正である場合を例に挙げる。この状況で、例えば、撮影装置１２の撮影範囲の中央付近に水平方向に延びた棒状の図形を呈示し、これを撮影して外界像とし、この外界像を患者に知覚させるための刺激パターンを表した状態を図５（ａ）に示す。このときの刺激パターンをＳ１とする。刺激パターンＳ１は、撮影装置１２で取得された外界像に対応して、中央付近にて水平方向に延びた１０マス分（Ｅ１〜Ｅ１０）となる。このような刺激パターンであると、患者に知覚される外界像は水平方向に延びた棒状のものとなる。
【００２７】
しかしながら、図４（ｂ）に示すような電極アレイ２７の設置状態であると、同じ刺激パターンの１０マス分（Ｅ１〜Ｅ１０）であっても、患者眼に与える刺激パターンは、図５（ｂ）に示すＳ２のような傾いた刺激パターンとなってしまう。このような刺激パターンＳ２が、電極アレイ２７を介して患者眼に与えられると、患者には斜め方向に延びた棒状のものとして知覚されることとなる。このため、本実施形態では、患者眼に設置された電極アレイ２７の設置状況に応じて、外界像を画像処理を用いて回転処理するものとしている。
【００２８】
以下に、画像処理を用いて外界像の角度を補正する原理を説明する。撮影装置１２により取得した外界像から、所定の角度θだけ回転した刺激パターンを得るためには下記に示す式１を用いる。
【数１】
2008086434.tif 000003
【００２９】
式１では、座標（ｘ、ｙ）が、２×２の回転行列（変換行列）により２次元座標を反時計回りに角度θだけ回転させられ、座標（Ｘ、Ｙ）となる式を示している。座標（ｘm、ｙm）は、座標（ｘ、ｙ）の回転中心となる基準点の座標を示している。ここでの基準点は、撮影光軸（撮像素子中心）であり、その座標は（０、０）となる。また、ここでは、反時計回りを正の方向としている。
【００３０】
撮影装置１２により取得され、制御ユニット１３ａで画像処理された外界像は、先に述べた１０×１０マスの各マスに対応付けされている。ここでの座標（ｘ、ｙ）は、各マスの座標に対応付けられるものとする。従って、各マスに対して式１を用いた角度回転がなされて、座標（Ｘ、Ｙ）が回転後の各マスの座標（位置）とされる。これにより、外界像が回転される。
【００３１】
図５（ｂ）に示すように角度が５０度回転した刺激パターンＳ２を、患者が適正に水平方向に延びた棒状のものと知覚するような刺激パターンにする手順を示す。式１において、角度θは、いずれの角度であっても回転変換が可能となっているが、特にθが４５°の整数倍、つまり、θ＝４５×N（Nは、整数）のとき、変換行列のサイン、コサインの値が、１／２の平方根となり、角度θによって、符号が変わるのみとなる。従って、変換行列の計算が簡略化される。逆に、角度θが４５度の整数倍以外なら、サイン、コサインの値は異なり、変換行列の計算を逐一行う必要がある。
【００３２】
角度θ＝４５を式１に代入して、まとめると、式２のようになる。
【数２】
2008086434.tif 000004
【００３３】
式２では、２行２列の変換行列の中の値が１又はー１となり、この行列に１／２の平方根が掛けられる演算処理となる。つまり、変換行列と（ｘ、ｙ）の演算（加算に相当）定数の加算を行ったのちに、その値に１／２の平方根の乗算をする演算処理でよい。式２は、角度θが４５度のときであるが、他の場合１３５度や２２５度、３１５度の場合でも、行列内の符号が変わるのみで、演算処理が簡略化されることに変わりはない。
【００３４】
さらに言えば、角度θが９０度の整数倍の場合は、さらに演算が簡略化される。角度θが９０度の倍数であれば、変換行列のサイン、コサインの値が、０か１のどちらかとなり、角度によって符号が変わるのみであるため、座標（Ｘ、Ｙ）は、座標（ｘ、ｙ）、（―ｙ、ｘ）、（―ｘ、―ｙ）、（ｙ、―ｘ）のいずれかとなり、演算処理がさらに簡略になる。
【００３５】
従って、演算処理で用いてる式１では、所定の角度θ＝４５度の整数倍を用いることが好ましく、角度調整ユニット１３ｃでは、入力角度が４５度の整数倍となる構成としている。
【００３６】
以上のような角度変換の原理に基づいて、外界像のある座標に位置するものを所定の角度θ回転した座標に変換する。この変換後の座標で構成されるデータに基づいて、制御ユニット１３ａは刺激データを生成する。
【００３７】
以上を踏まえて、５０度傾いた外界像（刺激パターンＳ２に相当する）を補正する。式２で示した回転変換を図５（ｂ）で示した刺激パターンＳ２に対応する外界像に対して行うと、患者に知覚される刺激パターンは、図６（ａ）で示す刺激パターンＳ３のようになる。図６（ａ）で示す１０マスの刺激パターンＳ３は、刺激パターンＳ２より４５度回転したものとなっているが、完全に水平方向の刺激パターンとなっていない。そこで、制御ユニット１３ａで画像処理される前の外界像を回転させる。図６（ｂ）は、撮影装置１２を前方からみた図である。図示するように、撮影装置１２を５度回転させることで、撮影装置１２で取得される外界像自体が５度回転する。
【００３８】
このようにして、制御ユニット１３ａによって外界像を９０度以内である所定の角度単位（４５度単位や９０度単位）で回転させた後の外界像に基づいて、患者に知覚される刺激パターンを生成することによって粗調整を行い、さらに撮影装置１２の回転により微調整を行うことによって、電極アレイ２７（刺激部４０）の設置状態（角度）に依らず、患者に外界像を好適に知覚させることができる。所定の角度単位を４５度や９０度にすることによって、画像処理による角度回転のステップが細かく設定できる。また、制御ユニット１３ａの演算処理が所定の角度の整数倍（所定の角度単位）であるために、制御ユニット１３ａのスペック（クロック周波数や専用演算回路）が高いレベルのものでなくてもよくなる。また、演算処理が簡略化されているため、繰り返し計算による電力の消費が抑えられる。これにより、制御ユニット１３ａ（一般でいうＣＰＵ）の規模が小さくてもよく、バッテリー１３ｂも大きなものでなくてもよくなるため、外部デバイス１３自体を小さくできる。また、制御ユニット１３ａの演算処理が簡略化されるため、制御ユニット１３ａの規模を上げなくとも、患者が知覚する外界像のフレームレートを下げずに済む。
【００３９】
また、撮影装置１２を画像処理による回転処理の角度単位を超えない角度範囲で回転させる構成としているため、不用意に撮影装置が回り過ぎることがないとともに、患者自らが撮影装置１２を回転操作し、患者の知覚する外界像の角度の微調整を行うことができる。なお、本実施形態では、撮影装置１２の回転角度を０度位置を基準に一方向に４５度（又は９０度）回転する構成としたが、これに限るものではない。０度位置を基準に双方向に回転する構成としてもよい。撮影装置１２の回転範囲が、４５度であれば±２２．５度、９０度であれば、±４５度とすればよい。このようにすれば、患者による角度補正の微調整がし易くなる。
【００４０】
以上のような構成を備える視覚再生補助装置１において、視覚再生のための動作を図７に示す制御系のブロック図を基に説明する。撮影装置１２のカメラにより撮影された外界像の撮影データ（画像データ）は、制御ユニット１３ａに送られる。制御ユニット１３ａは、撮影した外界像を、電極アレイ２７を形成する電極２７ａの数や配置位置に対応させて区分けし、区分毎に平均化処理や強調表示等の画像処理を行い外界像全体を単純化しておく。このように処理された外界像に基づいて、電極アレイ２７から出力されるそれぞれの電気刺激パルスが対応するように刺激データを生成する。その後、制御ユニット１３ａは、刺激データ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より電磁波として体内装置２０側に送信する。
【００４１】
また同時に、制御ユニット１３ａは、バッテリー１３ｂから供給されている電力を前述した信号（電気刺激パルス用データ）の帯域と異なる帯域の信号（電力）に変換し、電磁波として電気刺激パルス用データと合わせて体内装置２０側に送信する。
【００４２】
体内装置２０（受信部３０）側では、体外装置１０より送られてくる電気刺激パルス用データと電力とを受信手段２３で受信し、制御部２５に送る。制御部２５では受けとった信号から、電気刺激パルス用データが使用する帯域の信号を抽出する。制御部２５は、抽出した電気刺激パルス用データに基づいて、各電極２７ａに分配され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、その電気刺激パルスと制御信号をマルチプレクサ２４へと送る。マルチプレクサ２４は受け取った制御信号に基づいて、電気刺激パルスを複数の各電極２７ａへと分配し、電気刺激パルスを各電極２７ａより出力させる。電極アレイ２７を形成する各電極２７aから出力される電気刺激パルスによって網膜を構成する細胞が刺激され、患者は外界像を刺激パターンとして知覚する（視覚を得る）。
【００４３】
このとき、患者が得た知覚が、適正なものでない場合、刺激パターンの角度調整を行う。調整者は、視覚再生補助装置１を装着した患者に、基準となる図形、例えば、水平方向に延びた棒、を呈示する。患者には水平方向からどれくらいの角度が異なっているかを調整者に申告してもらう。調整者は、申告角度に近い４５度の倍数分だけ、角度調整ユニット１３ｃを操作し、調整情報（回転角度情報）を制御ユニット１３ａに送る。制御ユニット１３ａは、入力された調整情報に基づいて、先に説明した手順で外界像（画像処理により単純化された外界像であってもよい）を回転処理する。この処理により、回転された外界像に基づいて刺激パターンを形成して電極２７ａから電気刺激パルスを出力し、患者に回転処理後の外界像を知覚させる。この後、患者は自ら撮影装置１２を回転してもらい、呈示図形（ここでは棒）が水平方向に知覚できるように微調整してもらう。このようにして、患者の知覚する外界像を適正なものに調整する。なお、呈示図形は、Ｔ字等の上下左右の分かるものであれば、角度調整はさらに行いやすくなる。
【００４４】
角度調整の組合せとしては、例えば、患者が知覚する外界像が４０度回転している場合は、撮影装置１２のみを４０度回転させて対応してもよいし、角度調整ユニット１３ｃで刺激パターンを４５度回転させた後に、撮影装置１２を先の回転と反対方向に５度回転させて対応させてもよい。
【００４５】
なお、以上説明した本実施形態では、制御ユニット１３ａに入力する所定の角度θを４５度とし、４５度ステップ（４５度の整数倍）で回転演算処理をさせる構成としたが、これに限るものではない。角度θは、９０度の整数倍であってもよい。先に述べたように、角度θが９０度の倍数であれば、演算処理がさらに簡単になる。このような構成にする場合、撮影装置１２の回転基台１２ｂは、９０度の範囲まで回転が可能となる機構とする。これにより、制御ユニット１３ａの演算処理による負担が軽減され、制御ユニット１３ａの消費電力等が抑えられる。
【００４６】
以上、本実施形態で定義した外界像は、撮影装置１２で取得されたものや、制御ユニット１３ａで画像処理されたものに加え、電気刺激パルスをマルチプレクサ２４により、各電極２７ａに分配させるマルチプレクサ制御信号も含む。マルチプレクサ制御信号は、各電極２７ａに対応しているため、先に示した、外界像を単純化したものと同様に、座標を付される。従って、マルチプレクサ制御信号に対し前述の式１を用いて９０度内の所定の角度θ単位での角度変換処理を、制御ユニット１３ａにて行える。
【００４７】
なお、以上説明した本実施形態では、マルチプレクサ２４にて電気刺激パルスを各電極２７ａへと分配する（各電極２７ａから電気刺激パルスを出力させる）構成としたが、これに限るものではない。体内装置２０の制御部２５に、刺激パターンを生成させるために、電気刺激パルスを各電極２７ａより出力させる機能を組み込む構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態における視覚再生補助装置の外観を示した概略図である。
【図２】本実施形態の視覚再生補助装置における体内装置の構成を示した図である。
【図３】患者眼に体内装置を設置した状態を示した図である。
【図４】電極アレイ２７の設置状態の違いを示した図である。
【図５】電極アレイ２７の設置状態の違いで生じる刺激パターンの違いを示した図である。
【図６】刺激パターンの角度を回転させる原理を説明する図である。
【図７】本実施形態における視覚再生補助装置の制御系を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  視覚再生補助装置
１０  体外装置
１１  バイザー
１３  外部デバイス
１３ａ  制御ユニット
１３ｂ  バッテリー
１３ｃ  角度調整ユニット
２０  体内装置
２１  基板
２１ａ  リード線
２４  マルチプレクサ
２５  制御部
２６  不関電極
２７  電極アレイ
２７ａ  電極
３０  受信部
４０  刺激部
【図１】
2008086434.tif 000005
【図２】
2008086434.tif 000006
【図３】
2008086434.tif 000007
【図４】
2008086434.tif 000008
【図５】
2008086434.tif 000009
【図６】
2008086434.tif 000010
【図７】
2008086434.tif 000011