一种视网膜假体及其加工方法与流程

本发明属于医疗设备技术领域，尤其是涉及一种视网膜假体及其加工方法。

背景技术：

视网膜主要由三种不同类型的神经细胞构成，其中有两种可以感光的光敏细胞：视杆细胞和视锥细胞。这两种细胞可以将感受到的光转换成电信号，电信号通过另一种神经细胞传递到大脑，大脑通过分析信号产生视觉，人才能看见东西。视网膜就像照相机里的感光底片，当底片受损时，视觉产生过程被切断，就会发生图像不清晰甚至是无法形成图像的情况，由于视网膜功能的重要性，因此对于可移植视网膜假体的研发有很大需求。现有的视网膜修复手术通常需要在眼内开设创口后植入感光片，患者在手术时需要经受较大痛苦，假体在移植后甚至会出现炎症等并发症，手术难度大且假体使用寿命短。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种视网膜假体及其加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种视网膜假体，包括主体和用于接收并传递信号的连接结构，所述主体通过所述连接结构与视网膜相连；主体为视网膜假体提供支撑力，为假体定型，使假体拥有基础构架，利用连接结构将主体连于视网膜上，当连接结构上接受到光信号后，通过连接结构将电信号传递，经由连接结构与自体神经组织相接并输出神经元刺激信号来刺激视网膜后的神经细胞，神经细胞产生的电信号会经过视神经传到大脑，完成显像过程；通过连接结构的设置，无需在患者眼内开创口，直接去除待修复视网膜位置的眼球外表面组织层，采用按压方式，将假体贴合在植床位置即可完成假体的安装，极大的降低手术的操作难度，同时减轻患者痛苦；本发明与用于治疗严重受损的视网膜的假体相比，能够避免在眼内植入感光片，从而减少眼内手术操作和眼内植入物，避免了已知的视网膜假体的许多并发症和缺点。

进一步的，所述连接结构包括用于固定所述主体与视网膜的连接件和用于输送信号的传导件；壳体通过连接件连接于视网膜上，连接件上接受到光信号后，利用传导件将光信号传输，以便将光信号进行转换，光信号可快速转化为刺激信号刺激视网膜后的神经细胞，刺激视网膜进行工作，完成对视网膜的修复。

进一步的，所述连接件包括用于穿入视网膜的针体和用于阻碍针体与视网膜分离的固定部；针体通过穿入视网膜的形式将假体固定在视网膜上，完成假体的安装，固定部将针体固定住，使针体穿设于视网膜内无法脱出，从而保证假体与视网膜的固定效果，使假体稳定安装于视网膜上，假体不会在患者剧烈运动时掉出，延长假体使用寿命，增加假体在安装后的使用可靠性。

进一步的，所述固定部为倒刺结构；针体插入到视网膜内后，针体一端从视网膜上穿出，固定部随针体一同从视网膜上穿出，倒刺与视网膜相接触，以将针体固定在视网膜上，防止针体从视网膜上脱出，有效的保证了假体与视网膜的连接固定效果。

进一步的，所述连接件为多个，多个所述连接件构成阵列结构；连接件模仿视网膜的感光锥细胞和棒细胞，可以直接被光激活，以便对外界光源做出反应；连接件阵列模拟于人类视网膜上光感受器的间距，可以给予假体高分辨率，使患者术后快速适应，减少手术为患者的生活带来的影响；通过多个连接件设置，增加假体与视网膜的接触面积，使假体上的多个位置均与视网膜存在连接，进一步的提升假体与视网膜的固定效果。

进一步的，所述主体上设有用于将光信号转换为电信号的转换件，所述转换件与所述传导件相连；连接结构上接收光信号后，光信号通过传导件传输至转换件上，在转换件内将光信号转换成电信号后，产生的电信号通过传导件再次传送至连接结构上，从而将刺激信号传递至视网膜上，利用电信号刺激神经细胞，使神经细胞产生的电信号传递至大脑上完成视觉显像；转换件设于主体上，利用主体对转换件起保护作用避免假体形变后对转换件产生影响，为转换件提供稳定的工作环境，延长假体的使用寿命；通过将转换件设置在主体上的形式，使转换件直接置于假体上，缩短信号传输距离，使光刺激快速的传递到大脑内，避免出现影响滞后情况，从而减少信号在传递过程中的损耗，使连接结构上产生连续且完整的刺激信号，以便在大脑中形成完整的视觉影像。

进一步的，所述主体上设有用于与自体组织相贴合的贴片；视网膜外部自体组织可以张合进入贴片内部，与假体紧密接合，提升视网膜与贴片的连接效果；利用贴片将视网膜与主体分隔，避免视网膜直接与硬物相接触，使患者眼中无异物感，避免自体组织与假体产生排斥现象，防止主体直接刺激眼球使患者产生流泪现象，增加假体与视网膜的生物相容性，提升患者安装假体后的舒适度。

进一步的，还包括用于供能的能源件；能源件为转换件和连接结构提供电能，使假体能够正常工作。

本发明还提供了一种视网膜假体的生产方法，通过3d打印构建本体，通过mems方法构转换件，将传导件接在转换件上，随后用3d打印封装电路，在本体内表面，通过3d打印构建贴片和连接结构；通过3d打印一体化构建，极大地提高了生产材料的安全性，制造一致性及可重复性，减免模具造成的成本问题，避免人工操作误差，使转换器与主体、连接结构之间更加紧密的结合。

进一步的，所述贴片和连接结构的打印材料为高孔隙率聚合物；移植假体后，高孔隙率聚合物材料能够良好的与自体组织接合，从而提高密封结构的生物安全性和长期植入可靠性，自体组织在针体插入后自动往针体针体方向延伸，使自体组织进入到空隙内，与固定件相互配合，将假体稳定的固定在视网膜上，延长假体使用寿命，防止日常时患者的假体脱落。

本发明具有以下优点：本发明与用于治疗严重受损的视网膜的假体相比，能够避免在眼内植入感光片，从而减少眼内手术操作和眼内植入物，它还消除了已知的视网膜假体的许多并发症和缺点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖面示意图。

图3为本发明固定部的另一种结构的结构示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，一种视网膜假体，包括主体4、连接结构、贴片2、能源件及转换件，主体为陶瓷材质，于其他实施例中也可采用其他硬质材质，可利用3d打印技术直接打印而成，利用陶瓷材质可为整个假体提供支撑力，从而为假体内部的结构起到保护作用；贴片设于主体内壁上，连接结构设于贴片上，贴片和连接结构为高孔隙率聚合物制成，具有较高的生物相容性，高孔隙针体插入到视网膜内后，自体组织包裹在针体侧壁上，使自体组织自动渗入到针体空隙中，直接将假体固定在视网膜上，避免了内眼手术，可以完全避免切分玻璃体等创伤性术式，可以有效减小手术植入过程对眼球特别是眼球肌的手术创伤；转换件为金属电路，转换件可将光信号转换为电信号；所述连接结构包括连接件和传导件7，所述连接件包括用于穿入视网膜的针体5和用于阻碍针体5与视网膜分离的固定部6，所述固定部6为倒刺结构，本实施例中的倒刺结构为圆锥形结构，利用圆锥形结构的底面面积较大的特点，增加倒刺与视网膜的接触面积从而减小倒刺对视网膜的压强，增加患者在安装假体后的舒适性，于其他实施例中固定部可为如图3中的倒钩型结构；传导件为硅纳米线，固定部设于针体底端，传导件设于针体内部，传导件与转换件相连。

在做视网膜手术时，直接去除待修复视网膜位置的眼球外表面组织层，采用按压方式，将假体贴合在植床位置，使得针体穿入眼球内部，针体刺入视网膜后，穿透视网膜，使得固定部处于视网膜另一侧，便于接收光源，在倒刺作用下将针体固定，使针体无法从视网膜上脱出，完成假体的安装，无需在眼内创口即可完成假体的安装，能够避免在眼内植入感光片，从而减少眼内手术操作和眼内植入物，消除已知的视网膜假体的许多并发症和缺点；连接结构上接收光信号后，神经电路系统通过连接结构获得光学信号，根据输入信号，通过转换件将光电信号转换为电信号，经由刺激电极与自体神经组织相接并输出神经元刺激信号来刺激视网膜后的神经细胞，神经细胞产生的电信号会经过视神经传到大脑，获得成型的图像。

所述连接件为多个，多个所述连接件构成矩形阵列结构；微针阵列可以给予假体高分辨率，模拟于人类视网膜上光感受器的间距，微针模仿视网膜的感光锥细胞和棒细胞，可以直接被光激活。

能源件可置于耳廓处，通过无线信号的方式进行电流传输，为连接结构和转换件供电；能源件可制成耳钉、耳机等样式置于耳廓内，在其他实施例中，能源件也可制成项链形式挂在脖颈上，根据实际使用情况而定。

本发明还公开了一种视网膜假体的生产方法，其具体步骤为：先通过计算机辅助建模构建所需结构的三维模型，采用挤出式3d打印构建本体，通过mems方法构建转换件，将传导件接在金属电路处，随后用陶瓷3d打印封装电路，在本体内表面，采用高孔隙率聚合物作为打印材料，通过3d打印构建贴片及固定件，完成假体制作；通过3d打印一体化构建，极大地提高了生产材料的安全性，制造一致性及可重复性，减免模具造成的成本问题，避免人工操作误差，使电极及其传感电路与陶瓷、针体之间更加紧密的结合。

本体厚度为1500-3000um，贴片厚度为1000-2000um，针体底部直径为50-100um，长度为3000-5000um，本实施例优选的本体厚度为1700um，贴片厚度为1500um，针体底部直径为80um，长度为4000um，贴片大小根据受损视网膜面积可个性化定制。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。