[发明专利]自供能电子视网膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种自供能电子视网膜，属于医疗器械领域。

背景技术

造成人类失去视力的眼部病变有多种，如果是由晶状体引发的视力缺失可以通过手术置换新的晶状体来达到恢复视力的目的，但是，如果是由视网膜病变造成的视力下降甚至眼盲，单纯的外科手术就无能为力了。在这种情况下，如果患者仅仅是视网膜发生了病变，而视神经仍然完好的话，可以通过电子视网膜来达到提高视力的目的。目前进入临床实验阶段的电子眼通常具有感光部分，微处理器和刺激电极。由于电子视网膜需要植入人的眼部，位置特殊，因此其供电装置的选择要十分谨慎。现有的供电装置是在头部的皮下放置接收线圈，通过外界的供电线圈对其进行无线供电，这种方法的问题是供电时间长了之后线圈会发热。另外，即使在人体内部设置了充电电池用于保存线圈的电能，也同样需要每隔一段时间进行一次充电，这对于盲人来说十分不便。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种自供能电子视网膜，其特征在于，包括：感光部、信号处理部、刺激电极以及发电部。其中，发电 部包括发电主体、输出单元、电能存储单元、固定单元以及封装层。其中，发电主体为多层薄膜结构，包括位于发电主体中心的压电材料层，以及位于压电材料层两侧的电极层，发电主体通过贴附于心脏表面以采集心脏能量用于产生电能。输出单元与电极层相连接，用于将发电主体产生的电流输送给电能存储单元。电能存储单元用于存储电能并为信号处理部和刺激电极供电。固定单元位于发电主体的边缘，用于将发电主体固定于心外膜。封装层覆盖于发电主体、输出单元、电能存储单元以及固定单元的表面。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，发电主体的形状为四边形，固定单元位于四边形的两条窄边的中间。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，发电主体的形状为三角形，固定单元位于三角形的三个顶点。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，发电主体的形状为长圆形。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，压电材料层含有纳米级压电材料，纳米级压电材料为压电晶体、压电陶瓷和有机压电聚合物中的任意一种。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，压电晶体为至少一层氧化锌纳米线阵列。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，压电晶体、压电陶瓷、有机压电聚合物可以为纳米级压电材料 的单层或多层结构。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，输出单元具有输出电极和整流滤波电路。

另外，在本发明的自供能电子视网膜中，还可以具有这样的特征：其中，封装层以生物相容性好的柔性高分子绝缘材料作为封装材料。

发明的作用与效果

根据本发明的自供能电子视网膜，由于发电主体直接贴附于心脏表面，因此能够有效的将心脏的收缩与舒张使纳米级压电材料发生形变，从而转化为电能。因此只要心脏跳动，本发明即可利用患者自身的生物能而提供电能，免去了使用电池作为电源的必要，解决了电池能量耗竭后需要手术更换电池的问题。

另外，由于本发明的发电主体采用点固定的方式将发电系统固定于心外膜，一方面能够有效的采集心脏运动产生的能量，另一方面也不会对心脏的收缩和舒张运动产生明显的影响。

由于本发明采用纳米级压电材料作为发电主体，不仅可以有效地将体内的生物能转化为电能，而且体积微小，更适合体内植入。

此外，由于本发明采用生物相容性好的柔性高分子绝缘材料封装，因此既能将发电主体与体内环境隔离，还可将心脏形变产生的压力有效的传导至压电材料。

并且，由于本发明的发电主体位于心脏外部，不与血液直接接触，因而不存在血栓形成以及中风（心肌梗塞或脑梗塞）的风险。

附图说明

图1是本发明实施例一的自供能电子视网膜的发电主体为四边形的示意图；

图2是本发明实施例一的发电主体的局部截面图；

图3是本发明实施例二的发电主体为三角形的示意图；

图4是本发明变形例的发电主体为长圆形的示意图；

图5是本发明实施例的电路图；以及

图6是本发明实施例的电子视网膜安装于眼内的示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的自供能电子视网膜的具体实施方式，

<实施例一>