超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及視覺代替技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，殘疾人的健康受到越來越多的關(guān)注，現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的多種致盲疾病的情況是病人的晶狀體模糊或視網(wǎng)膜表層細(xì)胞已經(jīng)不能工作，但是表層以下細(xì)胞卻還是健康存活。有許多盲人假肢使用電刺激的方法幫助盲人恢復(fù)視覺功能，但是電刺激需要經(jīng)過手術(shù)在人體內(nèi)植入芯片，在無創(chuàng)性和安全性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于超聲刺激。
[0003]人類眼睛的視覺成像過程是物體的反射光通過晶狀體折射成像于視網(wǎng)膜上，再由視覺神經(jīng)感知傳給大腦。因此，致使失明的疾病有可能是晶狀體模糊，如白內(nèi)障；或是視網(wǎng)膜病變，如老年性黃斑變性(AMD)、糖尿病視網(wǎng)膜病變和色素性視網(wǎng)膜炎(RP);還有可能是視神經(jīng)傳輸受阻，如青光眼。其中視網(wǎng)膜病變的疾病AMD和RP只是視網(wǎng)膜表層感光細(xì)胞退化，如果利用設(shè)備將物體成像，然后轉(zhuǎn)化為信號對視網(wǎng)膜深層神經(jīng)進行刺激將能夠恢復(fù)患者的視力，而糖尿病視網(wǎng)膜病變和青光眼等發(fā)生在視網(wǎng)膜的深層細(xì)胞以及視神經(jīng)上的病變，則需要對視神經(jīng)甚至更深層次的細(xì)胞進行刺激。
[0004]目前，為幫助盲人恢復(fù)視覺，出現(xiàn)了多種治療方案，例如，在人體眼球表面植入人造視網(wǎng)膜，利用攝像機捕捉外部景象，然后圖像經(jīng)無線發(fā)射器傳送到患者眼球表面的人造視網(wǎng)膜上，并轉(zhuǎn)換為電脈沖信號。接著，人造視網(wǎng)膜上的微電極陣列會刺激人體視網(wǎng)膜的視覺神經(jīng)，直接將信號由視神經(jīng)傳到大腦，無視視網(wǎng)膜表層感光細(xì)胞的病變。又如，使用激光代替無線發(fā)射器傳輸圖像。再如，在微電極的排列或在人造視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)上做出改變。上述方案全部需要進行手術(shù)植入具有生物兼容性的人造視網(wǎng)膜，并且由于微電極陣列的大小和陣元的個數(shù)會嚴(yán)重制約成像的分辨率。
[0005]針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備，以至少解決現(xiàn)有的恢復(fù)視覺感知功能的設(shè)備需要手術(shù)植入且成像質(zhì)量易受影響的問題。
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備，包括:鏡架和鏡片，佩戴時所述鏡片與眼睛角膜接觸，所述鏡架架在用戶的鼻子和耳朵上;所述鏡片包括鏡片基體，所述鏡片基體內(nèi)設(shè)有超聲換能器、第一數(shù)據(jù)收發(fā)裝置、能量接收裝置和集成芯片;所述鏡架上設(shè)置有攝像裝置、集成電路、第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置、能量傳輸裝置和電源;所述攝像裝置，用于采集圖像信息，并將所述圖像信息發(fā)送至所述集成電路;所述集成電路，連接至所述攝像裝置，用于將所述圖像信息轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù);所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置，連接至所述集成電路，用于將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)裝置;所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)裝置，連接至所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置，用于將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述集成芯片;所述集成芯片，連接至所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)裝置，用于將所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為刺激信號；所述超聲換能器，連接至所述集成芯片，用于接收所述刺激信號，并在所述刺激信號的激勵下產(chǎn)生超聲，對用戶的視網(wǎng)膜進行超聲刺激;所述電源，連接至所述攝像裝置、所述集成電路、所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置和所述能量傳輸裝置，用于給所述攝像裝置、所述集成電路和所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置供電，以及通過所述能量傳輸裝置將能量輸送給所述能量接收裝置;所述能量接收裝置，連接至所述能量傳輸裝置、所述集成芯片和所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)裝置，用于給所述集成芯片和所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)裝置供電。
[0008]在一個實施例中，所述超聲換能器包括:高頻面陣換能器或電容微結(jié)構(gòu)超聲換能器。
[0009]在一個實施例中，所述高頻面陣換能器包括:壓電層和匹配層;所述匹配層與所述眼睛之間的距離小于所述壓電層與所述眼睛之間的距離;所述壓電層被劃分為多個陣元，陣元之間的縫隙填充有去耦材料;所述集成芯片位于所述壓電層一側(cè)，各個陣元分別通過電纜線與所述集成芯片連接，所述電纜線之間填充絕緣材料。
[0010]在一個實施例中，所述電容微結(jié)構(gòu)超聲換能器從上至下依次包括:上電極、薄膜、多個支撐體、絕緣層和下電極;所述支撐體位于所述上電極與所述絕緣層之間且所述多個支撐體等間距排列，所述上電極被所述支撐體劃分為多個等間距排列的陣元;所述上電極與所述下電極通過電纜線與所述集成芯片相連，在所述上電極與所述下電極之間施加直流偏置電壓，當(dāng)所述刺激信號送達(dá)所述電容微結(jié)構(gòu)超聲換能器時，薄膜振動，產(chǎn)生聲波。
[0011 ]在一個實施例中，所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)裝置和所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置通過無線方式進行數(shù)據(jù)的傳輸;所述能量傳輸裝置和所述能量接收裝置通過無線方式進行能量的傳輸。
[0012]在一個實施例中，所述集成芯片，具體用于控制所述刺激信號對所述超聲換能器的各陣元的激勵的時間延遲，使得陣元產(chǎn)生的聲波組合成具有多個焦點的聲場，對視網(wǎng)膜進行多點刺激。
[0013]在一個實施例中，所述鏡架上設(shè)有兩個攝像裝置、兩個集成電路、兩個第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置、兩個能量傳輸裝置和兩個電源，其中，所述兩個攝像裝置分別安裝在兩個鏡框上，所述兩個能量傳輸裝置分別設(shè)置在兩個鏡框內(nèi)；所述兩個集成電路、兩個第二數(shù)據(jù)收發(fā)裝置和兩個電源分別對稱設(shè)置在所述鏡架的兩個鏡腿上。
[0014]在一個實施例中，所述超聲換能器的形狀是圓形、矩形或正多邊形。
[0015]通過本發(fā)明的超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備，視覺功能障礙者戴上該設(shè)備后，鏡架上的攝像裝置采集圖像信息，集成電路將圖像信息轉(zhuǎn)化為圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)傳輸給鏡片，集成芯片將該圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為刺激信號對超聲換能器進行激勵，產(chǎn)生超聲波，形成多個焦點的聚焦聲束，超聲刺激作用在健康的視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞或視神經(jīng)細(xì)胞上，使視覺功能障礙者感受到圖像信息，恢復(fù)視覺功能障礙者的視覺功能。該設(shè)備可以實現(xiàn)多點刺激，提高成像的質(zhì)量。同時，該設(shè)備具有無創(chuàng)性且安全性較高。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明實施例的超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例的鏡片的示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例的鏡片的剖視圖；
[0020]圖4是本發(fā)明實施例的電容微結(jié)構(gòu)超聲換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5是本發(fā)明實施例的電容微結(jié)構(gòu)超聲換能器的剖視圖；
[0022]圖6是本發(fā)明實施例的超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備的連接示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明實施例的超聲換能器的聚焦示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。圖中各種元器件的圖示僅為示意圖，并非按真實比例和形狀，圖中各種元器件排列位置并不按圖中所示嚴(yán)格限定。
[0025]本發(fā)明實施例提供了一種超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備，適用于視網(wǎng)膜表層感光細(xì)胞病變和晶狀體模糊等病癥的病人。圖1是本發(fā)明實施例的超聲視網(wǎng)膜刺激設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該視網(wǎng)膜刺激設(shè)備包括:鏡架100和鏡片200，鏡架100包括鏡框110和鏡腿120。鏡片200并沒有安裝于鏡架100的鏡框11