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眼球内埋め込み用低電力三次元積層型人工網膜システムの研究

低功率三维堆叠人工视网膜眼内植入系统研究

基本信息

批准号：
22246045
负责人：
田中徹
金额：
$ 22.63万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)LSIチップ積層化技術及び眼球内に埋め込む各部品の一体化集積技術導電性高分子であるPEDOT電極の作製技術、及び人工網膜チップのフレキシブルケーブル実装技術を確立した。チップの実装にはフレキシブルケーブル上のAu配線の拡散断線防止を工夫したCuSnマイクロバンプを用いて、300℃以下の低温接合を実現した。また、フォトダイオード受光用貫通孔を有する網膜下刺激フレキシブルケーブルの開発に成功し、網膜内に埋め込まれた人工網膜チップにおいて外界からの光を適切に受光することが可能となった。これらを組み合わせて、人工網膜チップ動作に悪影響を与えない一体化集積技術を確立し、網膜下刺激人工網膜モジュールの電気特性の取得にも成功した。(2)眼球内で長期間安全に動作する超低消費電力人工網膜LSI回路技術1300画素の感度切替型光電変換回路チップと近傍4画素ラプラシアン法を用いた視覚情報処理回路チップの設計、及びファウンドリによるチップ試作を行った。人の眼球における明暗感度を忠実に再現する回路を検討するとともに、使用環境に応じた感度手動切替型の高感度受光回路の設計を行った。試作チップを評価した結果、仕様を満たす感度曲線が得られることを確認した。また、4近傍ラプラシアンフィルタを用いた完全埋め込み型人工網膜のためのエッジ強調回路を設計した。画素回路面積は75μm角、画素数は約1300である。試作チップを評価した結果、視覚情報のエッジを強調する十分な性能を確認した。この回路を実装した人工網膜により失明患者に高いQOLを提供することが可能である。(3)眼球内埋め込みモジュールの生物・臨床評価今年度開発した網膜下刺激人工網膜モジュールを眼球内に埋め込む術式を確立した。透明ガイドを用いることで眼球に大きなダメージを与えることなく網膜下へのモジュール挿入を可能とした。網膜下へ埋め込むことで、従来使用していた金属タックを使用せずに人工網膜モジュールの固定が可能となった。また、網膜下に埋め込んだPEDOT刺激電極から網膜刺激を行い、EEPの取得にも成功した。

(1)LSI lamination technology and integrated integration technology of various components in the eyeball. Manufacturing technology of conductive polymer PEDOT electrode and artificial omentum assembly technology have been established. The bonding temperature below 300℃ can be realized by using CuSn alloy to prevent the breakage of Au alloy wire on the surface of Cu alloy wire. The light receiving hole is located in the inner part of the retina, and the light receiving hole is located in the inner part of the retina. The integrated integration technology of the artificial retina was established and the electrical characteristics of the artificial retina were successfully obtained. (2)The design and trial implementation of 1300-pixel sensitivity switching photoelectric conversion circuit for ultra-low power consumption artificial retina LSI circuit technology for long-term safe operation in eyeball The design of a high sensitivity light receiving circuit for human eyes with high sensitivity to light and dark is discussed. Try to evaluate the results, and the sensitivity curve will be confirmed. The design of the artificial retina is completely embedded in the artificial retina. The pixel loop area is 75μm, and the number of pixels is about 1300. Try to evaluate the results, visual information and very good performance. The circuit is installed in the blind patient's high QOL. (3)A clinical evaluation of the development of subretinal stimulation of the intraocular lens. The transparency of the film is not limited to the size of the film. Under the cover of the film, it is possible to use the artificial film to fix it. PEDOT stimulation electrode, retinal stimulation, EEP acquisition