[發(fā)明專利]一種視覺修復(fù)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710361415.5
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107115176A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史國華;高峰;王偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號: A61F9/00
• 分類號: A61F9/00;A61F2/16
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44316
• 代理人: 趙勍毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視覺代替技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種人眼視覺刺激和形成的裝置，特別是一種視覺修復(fù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

視覺是人和其他大部分生物接收外部信息最直接的方式，視力的損傷將對生活日常帶來不便。視力受損可分為很多種，包括角膜損傷、晶狀體變性、視網(wǎng)膜損傷以及全眼球損壞或缺失等，其中角膜移植手術(shù)是針對角膜損傷治療的有效手段；而隨著年齡的增長，晶狀體容易發(fā)生變性造成視力障礙，人工晶狀體移植是治療晶狀體疾病的通用手段；眼底視網(wǎng)膜是視覺系統(tǒng)中最復(fù)雜的部分，容易發(fā)生各種病變，當(dāng)受到外傷或病變導(dǎo)致視網(wǎng)膜受損時將產(chǎn)生永久性失明，一旦視網(wǎng)膜受損造成失明時，暫時沒有特別有效的治療手段恢復(fù)視力。

先天性視網(wǎng)膜退化性疾病如視網(wǎng)膜色素變性將導(dǎo)致視網(wǎng)膜感光細(xì)胞的死亡，最終將導(dǎo)致失明，視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)干細(xì)胞變性引起的視網(wǎng)膜炎也將導(dǎo)致視網(wǎng)膜功能受損。針對這種問題，目前存在電極刺激方法和超聲刺激方法，電刺激方法是在視網(wǎng)膜上植入微電極，體外相機(jī)采集圖像后直接用控制電極刺激視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，從而產(chǎn)生視覺信號，起到視覺效果，但是由于其采用的是視網(wǎng)膜接觸式裝置，安全性不高；另外一種方法就是超聲刺激方法，在體外通過發(fā)射定向超聲刺激視網(wǎng)膜，從而產(chǎn)生視覺，采用非植入式方法，使得無創(chuàng)性提高了，但是由于眼球結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，使得超聲傳輸?shù)倪^程中，精度受到很大影響，以上兩種方法都對細(xì)胞特異性方面不夠精確，不能準(zhǔn)確定位于特定的感光細(xì)胞上。

光敏感通道蛋白是一種受光脈沖控制非選擇性陽離子通道蛋白，用遺傳工程的方法，將其轉(zhuǎn)入視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞里，可以通過光照來改變神經(jīng)細(xì)胞的活性。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上問題，并結(jié)合光敏蛋白的特性，本發(fā)明的目的在基于光敏蛋白的基礎(chǔ)上，提出一種視覺修復(fù)系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種視覺修復(fù)系統(tǒng)，包括體外裝置和體內(nèi)裝置，所述體外裝置包括圖像采集模塊、第一無線信號傳輸模塊、無線供電模塊；所述體內(nèi)裝置包括第二無線信號傳輸模塊、圖像顯示投影模塊、無線供電接收模塊；所述圖像采集模塊采集圖像信息由第一無線信號傳輸模塊發(fā)送至體內(nèi)裝置；所述第二無線信號傳輸模塊接收圖像信息由圖像顯示投影模塊顯示并投影在視網(wǎng)膜光感部分上，進(jìn)而產(chǎn)生視覺神經(jīng)反應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述的圖像采集模塊，包括微型相機(jī)和圖像處理芯片；所述微型相機(jī)用于采集眼睛前方的圖像信號，所述圖像處理芯片用于將采集的圖像信號進(jìn)行優(yōu)化和轉(zhuǎn)換，并且根據(jù)圖像效果，控制微型相機(jī)進(jìn)行對焦。

更進(jìn)一步的，所述圖像顯示投影模塊包括晶狀體收縮感應(yīng)裝置，所述晶狀體收縮感應(yīng)裝置包括壓力感應(yīng)圈和壓力信號處理芯片，壓力感應(yīng)圈由一種柔性材料組成，通過根據(jù)自身各點(diǎn)的壓力和形變，測量睫狀肌對體內(nèi)裝置的收縮控制數(shù)據(jù)，并將收縮控制數(shù)據(jù)經(jīng)第一無線信號傳輸模塊發(fā)送至圖像采集模塊，所述圖像采集模塊根據(jù)收縮控制數(shù)據(jù)控制微型相機(jī)進(jìn)行對焦。

作為一種改進(jìn)，所述圖像顯示投影模塊還包括圖像顯示屏和投影透鏡組；所述的投影透鏡組包括單透鏡或透鏡陣列。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述體外裝置還包括電源，所述電源分別與圖像采集模塊和無線供電模塊連接；所述電源通過無線供電模塊和無線供電接收模塊為圖像顯示投影模塊供電。

具體的，所述圖像顯示投影模塊中的圖像顯示屏，用于顯示采集的圖像信息，所述投影透鏡組用于將顯示的圖像投影到眼底視網(wǎng)膜上，以形成視覺。

作為一種改進(jìn)，所述圖像顯示投影模塊中的圖像顯示屏，為平面屏或曲面屏的一種，形狀可以是方形，圓形或者多邊形。

具體的，所述圖像顯示投影模塊的焦面位于視網(wǎng)膜光感部分上。

具體的，所述體外裝置設(shè)置于眼睛鏡框上或者采用頭戴式結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明一種視覺修復(fù)系統(tǒng)，在基于光敏蛋白的基礎(chǔ)上，提出一種體外供電和采集圖像，將顯示和投影裝置設(shè)置在人工晶狀體中，并通過植入的方式置于人體內(nèi)，通過無線信號和供電傳輸，使得體內(nèi)能夠本發(fā)明能夠在體內(nèi)顯示和投影出體外采集的圖像，將顯示出的圖像經(jīng)透鏡組投影在視網(wǎng)膜感光部分上，從而刺激視覺神經(jīng)，修復(fù)視覺為失明患者帶來光明。同時本發(fā)明采用成熟的晶狀體植入手術(shù)技術(shù)，能夠減小手術(shù)植入的風(fēng)險，提高安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種視覺修復(fù)系統(tǒng)的整體示意框圖；

圖2是本發(fā)明一種視覺修復(fù)系統(tǒng)的實(shí)施例示意框圖；

圖3是本發(fā)明一種視覺修復(fù)系統(tǒng)的體內(nèi)裝置示意框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1至圖3具體說明本發(fā)明提供的一種視覺修復(fù)系統(tǒng)。