超声视网膜刺激设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及视觉代替技术领域，尤其涉及一种超声视网膜刺激设备。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，残疾人的健康受到越来越多的关注，现今发现的多种致盲疾病的情况是病人的晶状体模糊或视网膜表层细胞已经不能工作，但是表层以下细胞却还是健康存活。有许多盲人假肢使用电刺激的方法帮助盲人恢复视觉功能，但是电刺激需要经过手术在人体内植入芯片，在无创性和安全性方面远远落后于超声刺激。
[0003]人类眼睛的视觉成像过程是物体的反射光通过晶状体折射成像于视网膜上，再由视觉神经感知传给大脑。因此，致使失明的疾病有可能是晶状体模糊，如白内障；或是视网膜病变，如老年性黄斑变性(AMD)、糖尿病视网膜病变和色素性视网膜炎(RP);还有可能是视神经传输受阻，如青光眼。其中视网膜病变的疾病AMD和RP只是视网膜表层感光细胞退化，如果利用设备将物体成像，然后转化为信号对视网膜深层神经进行刺激将能够恢复患者的视力，而糖尿病视网膜病变和青光眼等发生在视网膜的深层细胞以及视神经上的病变，则需要对视神经甚至更深层次的细胞进行刺激。
[0004]目前，为帮助盲人恢复视觉，出现了多种治疗方案，例如，在人体眼球表面植入人造视网膜，利用摄像机捕捉外部景象，然后图像经无线发射器传送到患者眼球表面的人造视网膜上，并转换为电脉冲信号。接着，人造视网膜上的微电极阵列会刺激人体视网膜的视觉神经，直接将信号由视神经传到大脑，无视视网膜表层感光细胞的病变。又如，使用激光代替无线发射器传输图像。再如，在微电极的排列或在人造视网膜的结构上做出改变。上述方案全部需要进行手术植入具有生物兼容性的人造视网膜，并且由于微电极阵列的大小和阵元的个数会严重制约成像的分辨率。
[0005]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种超声视网膜刺激设备，以至少解决现有的恢复视觉感知功能的设备需要手术植入且成像质量易受影响的问题。
[0007]本发明实施例提供了一种超声视网膜刺激设备，包括:镜架和镜片，佩戴时所述镜片与眼睛角膜接触，所述镜架架在用户的鼻子和耳朵上;所述镜片包括镜片基体，所述镜片基体内设有超声换能器、第一数据收发装置、能量接收装置和集成芯片;所述镜架上设置有摄像装置、集成电路、第二数据收发装置、能量传输装置和电源;所述摄像装置，用于采集图像信息，并将所述图像信息发送至所述集成电路;所述集成电路，连接至所述摄像装置，用于将所述图像信息转换为图像数据;所述第二数据收发装置，连接至所述集成电路，用于将所述图像数据传输至所述第一数据收发装置;所述第一数据收发装置，连接至所述第二数据收发装置，用于将所述图像数据传输至所述集成芯片;所述集成芯片，连接至所述第一数据收发装置，用于将所述图像数据转换为刺激信号；所述超声换能器，连接至所述集成芯片，用于接收所述刺激信号，并在所述刺激信号的激励下产生超声，对用户的视网膜进行超声刺激;所述电源，连接至所述摄像装置、所述集成电路、所述第二数据收发装置和所述能量传输装置，用于给所述摄像装置、所述集成电路和所述第二数据收发装置供电，以及通过所述能量传输装置将能量输送给所述能量接收装置;所述能量接收装置，连接至所述能量传输装置、所述集成芯片和所述第一数据收发装置，用于给所述集成芯片和所述第一数据收发装置供电。
[0008]在一个实施例中，所述超声换能器包括:高频面阵换能器或电容微结构超声换能器。
[0009]在一个实施例中，所述高频面阵换能器包括:压电层和匹配层;所述匹配层与所述眼睛之间的距离小于所述压电层与所述眼睛之间的距离;所述压电层被划分为多个阵元，阵元之间的缝隙填充有去耦材料;所述集成芯片位于所述压电层一侧，各个阵元分别通过电缆线与所述集成芯片连接，所述电缆线之间填充绝缘材料。
[0010]在一个实施例中，所述电容微结构超声换能器从上至下依次包括:上电极、薄膜、多个支撑体、绝缘层和下电极;所述支撑体位于所述上电极与所述绝缘层之间且所述多个支撑体等间距排列，所述上电极被所述支撑体划分为多个等间距排列的阵元;所述上电极与所述下电极通过电缆线与所述集成芯片相连，在所述上电极与所述下电极之间施加直流偏置电压，当所述刺激信号送达所述电容微结构超声换能器时，薄膜振动，产生声波。
[0011 ]在一个实施例中，所述第一数据收发装置和所述第二数据收发装置通过无线方式进行数据的传输;所述能量传输装置和所述能量接收装置通过无线方式进行能量的传输。
[0012]在一个实施例中，所述集成芯片，具体用于控制所述刺激信号对所述超声换能器的各阵元的激励的时间延迟，使得阵元产生的声波组合成具有多个焦点的声场，对视网膜进行多点刺激。
[0013]在一个实施例中，所述镜架上设有两个摄像装置、两个集成电路、两个第二数据收发装置、两个能量传输装置和两个电源，其中，所述两个摄像装置分别安装在两个镜框上，所述两个能量传输装置分别设置在两个镜框内；所述两个集成电路、两个第二数据收发装置和两个电源分别对称设置在所述镜架的两个镜腿上。
[0014]在一个实施例中，所述超声换能器的形状是圆形、矩形或正多边形。
[0015]通过本发明的超声视网膜刺激设备，视觉功能障碍者戴上该设备后，镜架上的摄像装置采集图像信息，集成电路将图像信息转化为图像数据，将图像数据传输给镜片，集成芯片将该图像数据转换为刺激信号对超声换能器进行激励，产生超声波，形成多个焦点的聚焦声束，超声刺激作用在健康的视网膜神经细胞或视神经细胞上，使视觉功能障碍者感受到图像信息，恢复视觉功能障碍者的视觉功能。该设备可以实现多点刺激，提高成像的质量。同时，该设备具有无创性且安全性较高。
【附图说明】
[0016]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0017]图1是本发明实施例的超声视网膜刺激设备的结构示意图；
[0018]图2是本发明实施例的镜片的示意图；
[0019]图3是本发明实施例的镜片的剖视图；
[0020]图4是本发明实施例的电容微结构超声换能器的结构示意图；
[0021 ]图5是本发明实施例的电容微结构超声换能器的剖视图；
[0022]图6是本发明实施例的超声视网膜刺激设备的连接示意图；
[0023]图7是本发明实施例的超声换能器的聚焦示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。图中各种元器件的图示仅为示意图，并非按真实比例和形状，图中各种元器件排列位置并不按图中所示严格限定。
[0025]本发明实施例提供了一种超声视网膜刺激设备，适用于视网膜表层感光细胞病变和晶状体模糊等病症的病人。图1是本发明实施例的超声视网膜刺激设备的结构示意图，如图1所示，该视网膜刺激设备包括:镜架100和镜片200，镜架100包括镜框110和镜腿120。镜片200并没有安装于镜架100的镜框11