[发明专利]具有窄折叠区段的生物相容性带状电缆

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2013年9月17日提交的第61/878988号美国临时专利申请的权益，其全部内容为所有目的通过引用并入本文。

关于在联邦政府资助的研究与开发下进行的发明的权利的声明

本发明是在美国政府支持下，在美国国家科学基金会资助的基金EEC0310723做出的。联邦政府在本发明中拥有某些权利。

技术领域

本发明的实施例一般涉及通过外科手术植入的电子设备，具体地，涉及贯穿膜诸如眼球的巩膜中的狭缝的带状电缆。

相关技术的描述

老年性黄斑变性(AMD)和色素性视网膜炎(RP)是人眼的两种最常见的外视网膜变性疾病。存在使用视网膜假体以便受该疾病困扰的人能看见的希望。绕过有缺陷的外视网膜感光细胞并直接电刺激内视网膜神经元的视网膜假体使具有AMD和RP的一些盲人能感知光线。

应当认识到，这些早期的假体只包括神经元上的很少数量的刺激电极。为了实现面部识别或大号文字读取，下一代视网膜假体装置可用1024个或更多的刺激电极。1024个电极植入可被构造为32×32的正方形电极阵列或在矩形、圆形或其他形状中有不同数量的电极。

在世界各地，已投入很多努力来开发用于视网膜假体应用的高密度多电极阵列。然而，即使是目前最先进的假体依然没有足够的刺激电极将视力恢复到期望的功能性能力。面部识别的模拟结果意味着，具有相应数量通道的1024个电极视网膜植入可能是盲人将一个物体与另一物体区分开的最低要求。

考虑眼球造成的约束，并行刺激如此多数量的电极提出工程挑战。尺寸、功耗、散热、甚至电子浮力都属于影响设计的因素。在眼球外的刺激电极的集成电路(IC)芯片受较少约束，但并行得到从眼球外到眼球内的一千多电信号是一个挑战。

从外科手术的观点来看，眼睛的巩膜中切口的大小被限制为3毫米(mm)以内，以维持眼球的眼部完整性并避免严重出血或诱导视网膜脱离。给定3毫米宽的开口，在3毫米宽的扁平电缆中延伸1024根导线将需要用于导线迹线的3微米(μm)间距。间距包括每个导体的宽度(例如，1.5μm)以及导体之间的间隙或绝缘体的宽度(例如，1.5μm)。目前的制造方法在生物相容性聚合物(诸如聚对二甲苯)上的3微米间距处置放足够的导线迹线上具有问题。并且一般来讲，线的宽度越大，则线可以制造的越可靠。

本领域中存在用于外科手术植入的改进电子设备的需求。

在背景技术部分中所讨论的主题不应视为现有技术，仅仅作为在背景技术部分中提及的结果。同样，在背景技术部分中提及或与背景技术部分的主题相关联的问题不应视为已在现有技术中预先识别。在背景技术部分中的主题仅表示不同的方法，该方法本身也可以是本发明。

简要概述

一般来说，描述了具有一个或多个中心“翼部”的可以横向向内折叠以使中心部变窄的生物相容性带状电缆。折叠部足够窄使得外科医生能够使其通过特定宽度的切口装配到膜诸如眼球的巩膜中。

带状电缆可以具有一体化形成的电极阵列和/或附接至操作的电子设备，诸如电极刺激IC芯片、电源和数据线圈(用于与外部装置感应通信)和其他部件。电极阵列可以弯曲以匹配视网膜的曲率。

如果带状电缆上有一个以上的翼部，则翼部可以折叠到中心内，使得它们不重叠在彼此之上，以便它们不在中心部上面和下面重叠或另外根据手术需要进行重叠。在任何构造中，通过折叠在电缆的另一部分上面的翼部所形成的最终结构可以称为“叠层”。

带状电缆可以使用微制造技术包括化学气相沉积(CVD)、光致抗蚀剂掩膜和曝光以及化学蚀刻来制造。带状电缆可以包括或不包括帮助折叠翼部的凹槽或其他结构。

本发明的一些实施例涉及用于穿过膜连接的带状电缆装置。装置包括第一带状电缆部、第二带状电缆部、中心带状电缆部、旁路带状电缆部，中心带状电缆部支持在第一带状电缆部和第二带状电缆部之间延伸的导电体的第一子集，中心带状电缆部比第一带状电缆部和第二带状电缆部中的每个更窄，旁路带状电缆部支持在第一带状电缆部和第二带状电缆部之间延伸的导电体的第二子集，旁路带状电缆部比第一带状电缆部和第二带状电缆部中的每个更窄，旁路带状电缆部从中心带状电缆部横向发散并折叠在中心带状电缆部上面成叠层使得叠层比第一带状电缆部和第二带状电缆部更窄。

将一个结构折叠在另一结构“上面”包括相对于重力在任何方向上将它们折叠在一起。也就是说，术语“在...上面(over)”并不局限于一个部分比另一部分更高。