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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Retina-Implantat zur
Implantation in ein Auge, vorzugsweise in den subretinalen Raum
eines Auges, mit einer Vielzahl von Stimulationselektroden, die elektrische
Stimulationssignale an zu kontaktierende Zellen der Retina abgeben,
und mit einer Vielzahl von Bildelementen, die einfallendes Licht
in die Stimulationssignale umwandeln.
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Ein
derartiges Retina-Implantat ist beispielsweise aus der WO 2005/000395
A1 bekannt.
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Das
bekannte Retina-Implantat dient dazu, einem Verlust des Sehvermögens aufgrund
von Retina-Degenerationen entgegenzuwirken. Grundgedanke ist es
dabei, einem Patienten einen mikroelektronischen Stimulationschip
in das Auge zu implantieren, der durch elektrische Anregung von
Nervenzellen das verloren gegangene Sehvermögen ersetzt.
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Dabei
gibt es zwei unterschiedliche Ansätze, wie derartige Retina-Prothesen
ausgelegt sein können.
Der subretinale Ansatz verwendet einen in den subretinalen Raum
zwischen die äußere Retina
und das Pigmentepithel der Retina implantierten Stimulationschip,
der auf ein in den Stimulationschip integriertes Array von Photodioden
auffallendes Umgebungslicht in Stimulationssignale für Nervenzellen umsetzt.
Dieses Retina-Implantat stimuliert also die verbleibenden, intakten
Neuronen der degenerierten Retina, also Horizontalzellen, Bipolarzellen,
Amakrinzellen und möglicherweise
auch Ganglienzellen. Das auf das Array von Photodioden oder komplexeren Elementen
auftreffende visuelle Bild wird also in ein elektrisches Stimulationsmuster
umgewandelt, das dann von dem "natürlichen
Computer" zu den
Ganglionzellen der inneren Retina geleitet und von dort über den
Sehnerv in den visuellen Cortex geführt wird. Mit anderen Worten,
der subretinale Ansatz nutzt die natürliche Verschaltung der ehemals
vorhandenen und jetzt degenerierten oder verloren gegangenen Photorezeptoren
mit den Ganglionzellen aus, um dem visuellen Cortex in gewohnter
Weise Nervenimpulse zuzuführen,
die dem gesehenen Bild entsprechen.
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Die
Energie zur Erzeugung der elektrischen Stimulationssignale wird
dabei entweder durch zusätzlich
eingestrahltes nicht-sichtbares
Licht gewonnen oder extern beispielsweise über eine Spule eingekoppelt
oder ein Kabel zugeführt.
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Im
Gegensatz dazu nutzt der epiretinale Ansatz eine aus einem extra-okularen
und einem intra-okularen Teil bestehende Vorrichtung, die auf geeignete
Weise miteinander kommunizieren. Das extra-okulare Teil umfasst
eine Kamera und eine mikroelektronische Schaltung, um aufgefangenes
Licht, also die Bildinformation, zu decodieren und als Stimulationsmuster
an das intra-okulare
Teil zu übertragen.
Das intra-okulare Teil enthält
ein Elektrodenarray, das Neuronen der inneren Retina kontaktiert
und so die dort befindlichen Ganglionzellen unmittelbar stimuliert.
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Während der
subretinale Ansatz die Übertragung
von Licht und die Stimulation der Retina in situ verfolgt, müssen bei
dem epiretinalen Ansatz die Bildinformationen extern in ein räumliches
und zeitliches Stimulationsmuster von elektrischen Pulsen umgewandelt
werden, damit sie von dem visuellen Cortex "verstanden" werden können.
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Aus
vielerlei Veröffentlichungen
ist es bekannt, dass die Übertragung
der Stimulationssignale von den Stimulationselektroden zu den kontaktierten Zellen
besonderer Aufmerksamkeit bedarf. Die Kopplung zwischen einer Stimulationselektrode
und dem kontaktierten Gewebe ist nämlich kapazitiver Natur, so
dass zur Stimulation nur transiente Signale verwendet werden können. Diese
kapazitive Kopplung beruht darauf, dass sich an der Grenzfläche zwischen
Elektrode und Elektrolyt im Auge eine Kapazität (Helmholtz-Doppelschicht)
infolge der Elektrodenpolarisation ausbildet. Vor diesem Hintergrund
werden die Stimulationssignale als Pulse übertragen.
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Bei
dem subretinalen Implantat gemäß der eingangs
erwähnten
WO 2005/000395 wird das auffallende Licht daher in Spannungspulse
mit einer Pulslänge
von ca. 500 Mikrosekunden und einem Pulsabstand von vorzugsweise
50 Millisekunden umgewandelt, so dass sich eine Wiederholfrequenz
von 20 Hz ergibt, die sich als ausreichend für flimmerfreies Sehen herausgestellt
hat. Der Pulsabstand ist dabei ferner ausreichend, um die Elektrodenpolarisation
vollständig
zurückzuführen. Es
sei hier erwähnt, dass
20 Hz der physiologischen Flimmerfrequenz bei niedriger Umgebungshelligkeit
entspricht.
- Humayun et al., "Pattern Electrical Stimulation of the Human
Retina", Vision
Research 39 (1999) 2569-2576 berichten über Experimente mit epiretinaler
Stimulation, bei der sog. biphasische Pulse verwendet werden, die
eine katodische Phase, eine Zwischenphase und eine anodische Phase
von jeweils 2 Millisekunden aufweisen. Bei einer Stimulationsfrequenz
zwischen 40 und 50 Hz, also deutlich oberhalb der physiologischen
Flimmerfrequenz, konnte bei zwei Patienten eine flimmerfreie Wahrnehmung
beobachtet werden.
- Jensen et al., "Responses
of Rabbit Retinal Ganglion Cells to Electrical Stimulation with
an Epiretinal Electrode",
J. Neural Eng. 2 (2005) 16-21, berichten über die epiretinale Anregung
von Ganglienzellen bei einem Kaninchen. Bei anodischen und katodischen Strompulsen
von 1 Millisekunde Länge
beobachten sie zur Anregung auf der inneren Retina mittlere Latenzzeiten
der Ganglionzellen zwischen 11 und 25 Millisekunden.
- Auch Lovell et al., "Advances
in Retinal Neuroprosthetics",
in Neural Engineering, M. Aky ed.: Wiley Press, 2005, berichten,
dass die Stimulationssignale mit einer Frequenz geliefert werden
müssen,
die merklich größer ist
als sie für
flimmerfreies Sehen einer intakten Retina erforderlich ist.
- Jensen und Rizzo, "Thresholds
for Activation of Rabbit Retinal Ganglion Cells with a Subretinal
Electrode", Experimental
Eye Research 2006, 1-7, berichten über subretinale Stimulationsexperimente
an einer isolierten Kaninchen-Retina mit monophasischen Strompulsen
von 0,1 Millisekunden bis 50 Millisekunden Länge, für die sie Latenzzeiten von
ungefähr
25 Millisekunden beobachten.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben nun bei zwei informierten
Patienten unter einem von der zuständigen Ethikkommission genehmigten
Protokoll jeweils ein aktives Retina-Implantat der eingangs genannten Art
subretinal implantiert und u.a. untersucht, welchen Einfluss verschiedene Wiederholfrequenzen
und Pulslängen
auf den visuellen Eindruck haben. Zu diesem Zweck enthielt das Implantat
ein Raster von direkt zu stimulierenden Elektroden, die zueinander
einen Abstand von 280 Mikrometern aufwiesen. Mit Hilfe einer externen Elektronik
konnten Pulsform, Pulslänge
und Pulswiederholfrequenz individuell eingestellt werden. Bei diesen
bisher nicht veröffentlichten
Experimenten ergab sich Folgendes: Reizt man subretinal mit einer Elektrode
die Netzhaut eines blinden Patienten mit biphasischen, anodisch
beginnenden Pulsen von bis zu 4 Millisekunden Dauer, so ergibt sich
bei Anwendung verschiedener Wiederholfrequenzen, also bei einer
Anregung mit einer Dauerfolge von "Blitzen" bestimmter Frequenz, folgende Beobachtung,
was die Empfindung der Patienten betrifft: Bei höheren Frequenzen etwa oberhalb
von 10 Hz empfindet der Patient nur eine kurze Zeitlang Blitze,
danach verschwindet die Wahrnehmung der Blitze subjektiv.
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Bei
einer elektrischen Reizung mit einer mittleren Frequenz unterhalb
von 10 Hz werden die Reizimpulse dagegen mindestens über einige
Sekunden lang als getrennte Blitze wahrgenommen.
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Bei
Frequenzen von wenigen Hz und darunter wird dagegen jeder Blitz
als Einzelblitz empfunden, die Empfindung bleibt auch über Minuten
hin stabil.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, die Konstruktion und Ansteuerung des bekannten Retina-Implantates
so weiterzubilden, dass es diesen Beobachtungen Rechnung trägt und dem
Patienten eine zufriedenstellende Wahrnehmung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei dem eingangs erwähnten
aktiven Retina-Implantat dadurch gelöst, dass die Vielzahl von Stimulationselektroden
in zumindest zwei Gruppen von Stimulationselektroden unterteilt
ist, die zeitlich nacheinander zur Abgabe von Stimulationssignalen
angesteuert werden.
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Das
gesehene Bild wird also nicht im Ganzen mit einer hohen Wiederholfrequenz
auf die Stimulationselektroden abgebildet, vielmehr wird das Bild
sozusagen in zumindest zwei Teilbilder zerlegt, die alternierend
mit einer geringeren Wiederholfrequenz auf die Stimulationselektroden "durchgeschaltet" werden.
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Werden
beispielsweise vier Teilbilder jeweils mit einer Wiederholfrequenz
von 5 Hz als Stimulationssignale von jeweils einem Viertel der Stimulationselektroden
abgegeben, so wird dennoch jeweils mit einer Teilbildfrequenz von
20 Hz ein neues (Teil)Bild in Form von Stimulationssignalen, also
Pulsen, von den Stimulationselektroden an die Zellen der Retina
abgegeben.
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Damit
wird die räumliche
Auflösung
möglicherweise
etwas reduziert, die für
physiologisch flimmerfreies Sehen erforderliche Bildwiederholfrequenz von
20 Hz wird jedoch erreicht.
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Selbstverständlich ist
es je nach Anzahl und räumlicher "Dichte" der Stimulationselektroden
möglich,
eine größere Anzahl
von Teilbildern als zwei oder vier zu verwenden, sofern die gewünschte räumliche
Auflösung
dadurch erreicht wird. Bei einer höheren Anzahl von Teilbildern
kann dann die Wiederholfrequenz des einzelnen Teilbildes noch weiter reduziert
werden, wobei dennoch alle 50 Millisekunden, also mit einer Bildwiederholfrequenz
von 20 Hz, ein neues Teilbild in Form eines Musters von Stimulationsimpulsen
abgegeben wird.
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Das
Nachleuchten der jeweils ausgelösten Phosphene
vermittelt dabei dennoch einen Bildeindruck mit reduziertem subjektivem
Flimmern.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen
gelöst.
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Dabei
ist es bevorzugt, wenn vier Gruppen von Stimulationselektroden vorhanden
sind, wobei weiter vorzugsweise jede Gruppe von Stimulationselektroden
bei entsprechendem Lichteinfall auf die zugeordneten Bildelemente
derart angesteuert wird, dass sie Stimulationsimpulse mit einer
Pulsdauer von weniger als 5 Millisekunden, vorzugsweise ca. 0,5 Millisekunden,
und einer Wiederholfrequenz geringer als 20 Hz abgeben.
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Weiter
ist es bevorzugt, wenn die Wiederholfrequenz einer jeden Gruppe
von Stimulationselektroden zwischen etwa 0,2 Hz und etwa 6 Hz liegt.
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Schließlich ist
es bevorzugt, wenn das Implantat die Gruppen von Stimulationselektroden
mosaikartig, unregelmäßig, zeilenweise
oder spaltenweise verschachtelt, oder zueinander jeweils um mindestens
eine Stimulationselektrode versetzt angeordnet sind.
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Ohne
an diese Erklärung
gebunden zu sein, kann angenommen werden, dass nach etwa ein bis zwei
Reizen bei einer Wiederholfrequenz von 20 Hz im Auge eine Art Dauerdepolarisation
oder -hyperpolarisation erfolgt, die in den als Proportional-Differenzial-Fühlern aufgebauten
Ganglienzellen der menschlichen Netzhaut oder in Neuronen des Cortex dann
zu einem Abklingen der Empfindung führt. Dies könnte ähnlich sein wie bei der gesunden
Netzhaut, bei der ein auf ein und dieselbe Netzhautstelle dauerhaft
projizierter Lichtpunkt ebenfalls subjektiv verschwindet.
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Wie
bereits erwähnt,
gibt es bei elektrischer Reizung mit einer mittleren Frequenz zwischen
1 Hz und 5 Hz der Reizimpulse mindestens über einige Sekunden lang die
Wahrnehmung getrennter Blitze. Dies kann nach Erkenntnis der Erfinder
der vorliegenden Anmeldung ausgenutzt werden, um bei normaler Augenbewegung
eine Dauerempfindung hervorzurufen, denn durch die Augenbewegung
werden immer wieder unterschiedliche Netzhautareale neu erregt.
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Selbst
wenn die neuronale Bildauffrischung, die durch elektrische Reizung
hervorgerufen wird, im Bereich von 1 Hz liegt, kann diese niedrige
Frequenz dann erhöht
werden, wenn die Fähigkeit
des Gehirns benutzt wird, die Position eines Sehobjektes trotz laufender
Augenbewegung (Sakkaden) als ortskonstant zu empfinden.
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Die
laufende Position des Auges wird nämlich an das Gehirn gemeldet,
das ausgehend von dieser Information über die Sakkaden die im Gehirn
laufend verschobene Lokalisation des Gegenstandes (retinal slip)
kompensiert.
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Durch
die stetigen Augenbewegungen und die Sakkaden "sausen" die Projektionen des Sehobjektes also
sozusagen dauernd im Gehirn umher, wodurch laufend andere Neuronengruppen
für die
Erkennung des gleichen Gegenstandes verwendet werden, andererseits
aber die subjektive "Ortsfestigkeit" des beobachteten
Gegenstandes dadurch erreicht wird, dass das Gehirn dauernd die
Augenbewegungen misst und über
die Augenbewegung die Verschiebung des Gegenstandes durch die Verrechnung
mit der Augenbewegung kompensiert.
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Wenn
das Retina-Implantat derart unverschieblich zu den neuronalen Zellen
in dem Auge implantiert ist, dass das das Bild aufnehmende Empfängerfeld,
also das Array von Photodioden, dauernd exakt mit der natürlichen
Augenbewegung, also den willkürlichen
und unwillkürlichen
Sakkaden korrekt mit verschoben wird, lässt sich für die Teilbilder eine Folgefrequenz
von mehreren Hertz einstellen, obwohl eine Bildvermittlung über die
jeweiligen retinalen Neuronen nur im Bereich von 1 Hz erfolgt. Im
biologischen System erfolgt eine laufende Auffrischung dann bedingt
durch die laufende Augenbewegung durch Heranziehung unterschiedlicher
kortikaler Neuronengruppen.
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Mit
anderen Worten, durch die permanente Verschiebung des visuellen
Bildes auf dem Empfängerfeld,
also dem Stimulationschip in der Netzhautebene, kann die wahrgenommene
Reizfrequenz dann bis etwa 10 Hz erhöht werden, was mit der erfindungsgemäßen Unterteilung
der Vielzahl von Stimulationselektroden in zumindest zwei Gruppen
einer Bildfolge von 20 Hz entspricht.
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Die
Erfindung beruht also u.a. auf der Erkenntnis, dass ein Retina-Implantat,
das irgendwo an die Sehbahn ankoppelt und elektrisch betrieben wird und
Nervenzellen reizt, für
eine dauerhafte Bildübermittlung
so implantiert sein muss, dass das Retina-Implantat an die natürliche Augenbewegung
des Patienten und die daraus folgende "Bild-Verschiebung" gekoppelt ist.
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Die
verschiedenen Gruppen von Stimulationselektroden können dabei
mosaikartig ineinander verschachtelt (interlaced) sein, wobei die
einzelnen Teilbilder in zeitlichem Abstand angeregt werden. Damit
wird bereits auf retinaler Ebene ein technisch bedingter retinal
slip eingebaut, so dass immer neue Neuronengruppen genutzt werden.
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Neben
einer mosaikartigen Verschachtelung der einzelnen Gruppen von Stimulationselektroden, also
der Teilbilder, kann auch ein zeilenweiser oder spaltenweiser Betrieb
vorgesehen sein, so dass also zunächst die geradzahligen und
dann die ungeradzahligen Zeilen oder Spalten angesteuert werden.
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Es
ist auch möglich,
das Array von Stimulationselektroden in viele räumliche Untereinheiten aufzuteilen,
von denen jede Untereinheit beispielsweise vier in den Ecken eines
Quadrates oder Rhombus angeordnete Stimulationselektroden umfasst,
wobei in jedem Teilbild jeweils eine der vier Elektroden angesteuert
wird.
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Gerade
diese Aufteilung der Teilbilder derart, dass von Teilbild zu Teilbild
eine andere von benachbarten Stimulationselektroden angesteuert
wird, kann durch die zeitlich versetzte Anregung benachbarter Punkte
darüber
hinaus auch noch die räumliche
Auflösung
verbessern.
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Wenn
zwei unmittelbar benachbarte Stimulationselektroden gleichzeitig "feuern", kann dies im Gehirn
unter Umständen
räumlich
nicht aufgelöst werden,
während
eine räumliche
Auflösung
möglich ist,
wenn die eng benachbarten Stimulationselektroden zeitlich nacheinander
ihren jeweiligen Impuls abgeben.
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Durch
die erfindungsgemäße Funktionsweise
wird erstmals ein räumlich
auflösendes,
bildverarbeitendes subretinales Implantat bereitgestellt, das ein
Sehen mit reduziertem subiektivem Flim mern ermöglicht, wobei die natürliche Augenbewegung
ausgenutzt wird, um die erforderliche Auffrischung der neuronalen
Zellen zu ermöglichen.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Retina-Implantates in nicht maßstabsgetreuer
Darstellung;
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2 eine
schematische Darstellung eines menschlichen Auges, in das das Retina-Implantat gemäß 1 eingesetzt
ist, ebenfalls nicht maßstabgetreu;
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3 ein
weiteres, nicht maßstabsgetreu dargestelltes
Retina-Implantat;
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4 eine
schematische Darstellung eines menschlichen Auges wie in 1,
jedoch mit dem Retina-Implantat gemäß 3; und
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5 eine
vergrößerte prinzipielle
Darstellung des Stimulationschips aus 1 oder 3.
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In 1 ist
schematisch ein aktives Retina-Implantat 10 dargestellt,
wobei die Abmaße
nicht maßstabgetreu
wiedergegeben sind.
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Das
Retina-Implantat 10 ist auf einer flexiblen Folie 11 ausgebildet,
auf der ein Stimulationschip 12 sowie eine Energieversorgung 14 angeordnet sind.
Die Energieversorgung 14 umfasst einen IR-Empfänger 15,
der ein oder mehrere fotovoltaische Elemente 16 enthält, die
auftreffendes IR-Licht in elektrische Spannung umwandeln. Die so
eingekoppelte Fremdenergie wird an eine Spannungsversorgung 17 übergeben.
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Der
Stimulationschip 12 umfasst beispielsweise in Reihen und
Spalten angeordnete Bildelemente 18, von denen in 1 der Übersichtlichkeit halber
lediglich vier dargestellt sind. Jedes Bildelement 18 umfasst
eine logarithmische Bildzelle 19 für lokale Bildhelligkeit sowie
einen Verstärker 21,
der an seinem Ausgang mit einer Stimulationselektrode 22 verbunden
ist. Ferner ist auf dem Stimulationschip 12 eine Bildzelle 23 für globale
Helligkeit vorgesehen, die mit den Verstärkern 21 sämtlicher
Bildelemente 18 auf dem Stimulationschip 12 verbunden
ist. Es versteht sich, dass der Stimulationschip 12 mehrere globale
Bildzellen 23, oder aber auch nur eine einzige davon, umfassen
kann.
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Die
Spannungsversorgung 17 weist ein Speicherelement 24 auf,
in dem die von dem IR-Empfänger 15 aufgenommene
Fremdenergie gespeichert wird. Das Speicherelement 24 ist
mit einem Schal tungsteil 25 verbunden, das zwei verschiedene Spannungsversorgungen
Vcc1 und Vcc2 in
noch näher zu
beschreibender Weise erzeugt. Über
Leitungen 26 und 27 sind die Spannungsversorgung 17,
der IR-Empfänger 15 und
der Stimulationschip 12 miteinander verbunden.
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Das
Retina-Implantat 10 aus 1 ist dazu bestimmt,
in ein menschliches Auge 31 implantiert zu werden, das
in 2 sehr schematisch dargestellt ist. Der Einfachheit
halber sind nur die Linse 32 sowie die Retina 33 gezeigt,
in die das Implantat 10 eingepflanzt wurde. Das Implantat 10 wird
dabei vorzugsweise in den so genannten subretinalen Raum eingebracht,
der sich zwischen dem Pigment-Epithel und der Fotorezeptorschicht
bildet. Sofern die Fotorezeptorschicht degeneriert oder verloren
ist, bildet sich der subretinale Raum zwischen dem Pigment-Epithel und der Schicht
der Bipolar- und Horizontalzellen. Das Retina-Implantat 10 wird
dabei so platziert, dass über
die in 1 gezeigten Stimulationselektroden 22 Stimulationssignale
auf Zellen in der Retina 33 ausgeübt werden können.
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Durch
einen Pfeil 34 angedeutetes sichtbares Licht, dessen Strahlengang
bei 35 zu sehen ist, wird über die Linse 32 auf
den Stimulationschip 12 geleitet, wo das sichtbare Licht 34 in
elektrische Signale umgewandelt wird, die über die Verstärker 21 aus 1 in
Stimulationssignale gewandelt werden.
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In 2 ist
zu erkennen, dass der IR-Empfänger 15 außerhalb
des Einfallbereiches des sichtbaren Lichtes 34 liegt. Auf
den IR-Empfänger 15 ist Fremdenergie 36 in
Form von Strahlen von IR-Licht 37 gerichtet, das in dem
IR-Empfänger
in eine elektrische Spannung umgewandelt wird, die über die Leitungen 26 zu nächst zu
der Spannungsversorgung 17 gelangt, wo aus ihr entsprechende
Versorgungsspannungen erzeugt werden. Diese Versorgungsspannungen
gelangen dann über
die Leitungen 26 und 27 zu dem Stimulationschip 12,
wo sie verwendet werden, um das einfallende, sichtbare Licht 34 in noch
näher zu
beschreibender Weise in Stimulationssignale umzuwandeln.
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Durch
die räumliche
Trennung von Stimulationschip 12 und IR-Empfänger 15 findet
eine räumliche
Entkopplung statt, so dass die unerwünschte Beeinträchtigung
der Bildzellen im Stimulationschip 12 durch das IR-Licht 37 gering
gehalten wird.
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In 3 ist
ein weiteres Retina-Implantat in nicht maßstabsgetreuer Darstellung
gezeigt, bei dem die Energieversorgung nicht durch eingekoppeltes IR-Licht,
sondern über
ein Verbindungskabel 41 erfolgt, das den Stimulationschip 12 mit
einem externen Anschlussteil 42 verbindet, das außerhalb
des Auges beispielsweise am Schädel
des Patienten befestigt wird. Über
das Anschlussteil 42 wird elektrische Energie zu dem Stimulationschip 12 gesandt,
wobei gleichzeitig auch Steuersignale übermittelt werden können, die
die Funktionsweise des Stimulationschips so beeinflussen, wie dies
beispielsweise in der eingangs erwähnten WO 2005/000395 A1 beschrieben
ist, deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung
gemacht wird.
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Etwa
5 cm von dem Stimulationschip 12 entfernt sind an dem Verbindungskabel 41 Befestigungslaschen 43 und 44 vorgesehen, über die
das Verbindungskabel unverrückbar
außen
auf der Sclera des Auges befestigt wird, wie dies in 4 schematisch
gezeigt ist.
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4 ist
eine Darstellung wie 2, jedoch jetzt mit implantiertem
Retina-Implantat gemäß 3.
Es ist zu erkennen, dass das Kabel 41 seitlich aus dem
Auge herausgeführt
und dort außen
auf der Sclera mit den Befestigungslaschen 43 und 44 befestigt
wird, bevor das Kabel weiter zu dem externen Anschlussteil 42 führt.
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Auf
diese Weise ist dafür
gesorgt, dass bei Bewegungen des Auges 31 der Stimulationschip 12 unverrückbar in
der Retina 33 gehalten wird, so dass er den Sakkaden folgt,
ohne sich gegenüber
den Nervenzellen der Retina 33 zu verschieben.
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Es
sei noch erwähnt,
dass die Abmaße
insbesondere des Stimulationschips 12, der Befestigungslaschen 43, 44 sowie
des externen Anschlussteils 42 in den 3 und 4 weder
maßstäblich noch
in richtiger Größenrelation
zueinander dargestellt sind.
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In 5 ist
der Stimulationschip 12, wie er sowohl für das Retina-Implantat
aus 1 als auch für
das Retina-Implantat aus 3 verwendet wird, in schematischer
vergrößerter Darstellung
gezeigt. Wie bereits eingangs erwähnt, weist der Stimulationschip 12 in
Reihen 45 und Spalten 46 angeordnete Bildelemente 18 auf,
die u.a. jeweils eine Stimulationselektrode 22 enthalten.
In 5 sind lediglich beispielhaft einige der Stimulationselektroden 22 gezeigt,
die jetzt erfindungsgemäß zu Untergruppen
zusammengefasst werden, die zeitlich nacheinander oder ineinander
verschachtelt angeregt werden, so dass immer nur ein Teil der Elektroden 22 zur
Abgabe eines Spannungspulses durchgeschaltet wird, wobei natürlich weiter
vorausgesetzt ist, dass dieser Stimulationselektrode 22 auch
ein aktives, also beleuchtetes Bildelement 18 zugeordnet
ist. Innerhalb eines von einer Untergruppe von Stimulationselektroden 22 abgegebenen
Teilbildes sind natürlich
nur die Stimulationselektroden 22 zur Abgabe eines Spannungspulses
geschaltet, denen in dem empfangenen Bild eine Bildinformation entspricht.
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Die
Stimulationselektroden 22 in den einzelnen Untergruppen
oder Teilbildern können
nun entweder – statistisch
oder regelmäßig – mosaikartig
auf die gesamte Anzahl von Stimulationselektroden verteilt sein,
wobei es auch möglich
ist, die Teilbilder auf verschiedene Spalten 45 und/oder
Reihen 46 aufzuteilen.
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Wenn
beispielsweise zwei Teilbilder verwendet werden, umfasst das eine
Teilbild alle geraden Spalten 45 oder Zeilen 46,
während
das andere Teilbild alle ungeraden Spalten 45 oder Zeilen 46 umfasst.
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Es
ist auch möglich,
beispielsweise vier Teilbilder vorzusehen, die sich voneinander
jeweils um einen Stimulationselektrodenabstand unterscheiden.
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Wenn
beispielsweise vier Untergruppen vorgesehen sind, können diese
verschiedene Gruppen 47 von Pixeln bilden, in denen die
Stimulationselektroden 22a, 22b, 22c und 22d in
den vier Ecken der Gruppe 47 jeweils verschiedenen Untergruppen
zugeordnet sind. Bei dem ersten Teilbild würden also die Stimulationselektroden 22a oben
links in einer jeden Gruppe 47 angesteuert, sofern ihnen
eine entsprechende Bildinformation zukommt, bei dem zweiten Teilbild
dann die in der Gruppe oben rechts angeordneten Stimulationselektroden 22b usw.