[發明專利]具有窄折疊區段的生物相容性帶狀電纜

有效

• 申請號: 201480041251.2
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN105407837B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 戴聿昌;張瀚杰
• 申請（專利權）人: 加州理工學院
• 主分類號: A61F2/14
• 分類號: A61F2/14;A61N1/05;H01B7/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 張瑞,鄭霞

相關申請的交叉引用

本申請要求在2013年9月17日提交的第61/878988號美國臨時專利申請的權益，其全部內容為所有目的通過引用并入本文。

關于在聯邦政府資助的研究與開發下進行的發明的權利的聲明

本發明是在美國政府支持下，在美國國家科學基金會資助的基金EEC0310723做出的。聯邦政府在本發明中擁有某些權利。

技術領域

本發明的實施例一般涉及通過外科手術植入的電子設備，具體地，涉及貫穿膜諸如眼球的鞏膜中的狹縫的帶狀電纜。

相關技術的描述

老年性黃斑變性(AMD)和色素性視網膜炎(RP)是人眼的兩種最常見的外視網膜變性疾病。存在使用視網膜假體以便受該疾病困擾的人能看見的希望。繞過有缺陷的外視網膜感光細胞并直接電刺激內視網膜神經元的視網膜假體使具有AMD和RP的一些盲人能感知光線。

應當認識到，這些早期的假體只包括神經元上的很少數量的刺激電極。為了實現面部識別或大號文字讀取，下一代視網膜假體裝置可用1024個或更多的刺激電極。1024個電極植入可被構造為32×32的正方形電極陣列或在矩形、圓形或其他形狀中有不同數量的電極。

在世界各地，已投入很多努力來開發用于視網膜假體應用的高密度多電極陣列。然而，即使是目前最先進的假體依然沒有足夠的刺激電極將視力恢復到期望的功能性能力。面部識別的模擬結果意味著，具有相應數量通道的1024個電極視網膜植入可能是盲人將一個物體與另一物體區分開的最低要求。

考慮眼球造成的約束，并行刺激如此多數量的電極提出工程挑戰。尺寸、功耗、散熱、甚至電子浮力都屬于影響設計的因素。在眼球外的刺激電極的集成電路(IC)芯片受較少約束，但并行得到從眼球外到眼球內的一千多電信號是一個挑戰。

從外科手術的觀點來看，眼睛的鞏膜中切口的大小被限制為3毫米(mm)以內，以維持眼球的眼部完整性并避免嚴重出血或誘導視網膜脫離。給定3毫米寬的開口，在3毫米寬的扁平電纜中延伸1024根導線將需要用于導線跡線的3微米(μm)間距。間距包括每個導體的寬度(例如，1.5μm)以及導體之間的間隙或絕緣體的寬度(例如，1.5μm)。目前的制造方法在生物相容性聚合物(諸如聚對二甲苯)上的3微米間距處置放足夠的導線跡線上具有問題。并且一般來講，線的寬度越大，則線可以制造的越可靠。

本領域中存在用于外科手術植入的改進電子設備的需求。

在背景技術部分中所討論的主題不應視為現有技術，僅僅作為在背景技術部分中提及的結果。同樣，在背景技術部分中提及或與背景技術部分的主題相關聯的問題不應視為已在現有技術中預先識別。在背景技術部分中的主題僅表示不同的方法，該方法本身也可以是本發明。

簡要概述

一般來說，描述了具有一個或多個中心“翼部”的可以橫向向內折疊以使中心部變窄的生物相容性帶狀電纜。折疊部足夠窄使得外科醫生能夠使其通過特定寬度的切口裝配到膜諸如眼球的鞏膜中。

帶狀電纜可以具有一體化形成的電極陣列和/或附接至操作的電子設備，諸如電極刺激IC芯片、電源和數據線圈(用于與外部裝置感應通信)和其他部件。電極陣列可以彎曲以匹配視網膜的曲率。

如果帶狀電纜上有一個以上的翼部，則翼部可以折疊到中心內，使得它們不重疊在彼此之上，以便它們不在中心部上面和下面重疊或另外根據手術需要進行重疊。在任何構造中，通過折疊在電纜的另一部分上面的翼部所形成的最終結構可以稱為“疊層”。

帶狀電纜可以使用微制造技術包括化學氣相沉積(CVD)、光致抗蝕劑掩膜和曝光以及化學蝕刻來制造。帶狀電纜可以包括或不包括幫助折疊翼部的凹槽或其他結構。

本發明的一些實施例涉及用于穿過膜連接的帶狀電纜裝置。裝置包括第一帶狀電纜部、第二帶狀電纜部、中心帶狀電纜部、旁路帶狀電纜部，中心帶狀電纜部支持在第一帶狀電纜部和第二帶狀電纜部之間延伸的導電體的第一子集，中心帶狀電纜部比第一帶狀電纜部和第二帶狀電纜部中的每個更窄，旁路帶狀電纜部支持在第一帶狀電纜部和第二帶狀電纜部之間延伸的導電體的第二子集，旁路帶狀電纜部比第一帶狀電纜部和第二帶狀電纜部中的每個更窄，旁路帶狀電纜部從中心帶狀電纜部橫向發散并折疊在中心帶狀電纜部上面成疊層使得疊層比第一帶狀電纜部和第二帶狀電纜部更窄。

將一個結構折疊在另一結構“上面”包括相對于重力在任何方向上將它們折疊在一起。也就是說，術語“在...上面(over)”并不局限于一個部分比另一部分更高。