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人工網膜開発の為の網膜電気刺激最適波形の研究

用于人工视网膜发育的视网膜电刺激最佳波形的研究

基本信息

批准号：
13771020
负责人：
鈴木聡
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13771020/
关键词：
人工網膜網膜上電極網膜下電極人工視覚網膜色素変性症

项目摘要

現在失明した網膜色素変性症患者に視覚を与える目的で、視覚情報を残存網膜に電気刺激によって伝える人工網膜の開発が世界各地で始まっている。刺激電極の形状、材質、電極の移植手技の開発が研究の主であるが、それ以前に未だ適正な刺激波形が解明されていない。強い電気刺激を加えれば網膜は興奮しやすくなるが同時に電気刺激による細胞障害も強くなってしまう。そのため最低の閾値で網膜を興奮させなくてはならない。通常電気刺激の強さは電荷で計算するがそれは刺激時間と強さの積である。また刺激間隔も反応のし易さの決定要素となる。今回我々はウサギ角膜を電気刺激することによりその反応である瞳孔の動きの計測を行うことにより適正な電気刺激波形を探求した。従来人工視覚における電気刺激実験は誘発脳波、網膜、視神経からの誘発電位を記録していたが、電気刺激による記録増幅器へのノイズが大きくその波形分析が困難であり、閾値での反応をノイズが隠してしまうことが多かった。そこで情報伝達経路が少し異なるが電気的記録増幅器を介さないで記録できる瞳孔反応に我々は着目した。電気刺激では電荷の総和を0にするためBi-phasicの刺激波形を用いる。ウサギ角膜においては陰性波から始まるBi-phasic波形のほうが刺激効率が良好だった。また、パルス波の方が同じ時間刺激する矩形波よりも効率よく反応が出た。パルス波は正弦波よりも矩形波の方が効率が良かった。瞳孔反応を記録として用いることにより、電気刺激によるノイズを拾うことなく反応を解析することができた。

The development of artificial retinas worldwide has begun with the development of visual acuity and visual information in patients with retinal pigmentation. The shape, material and implantation technique of stimulation electrode are studied in detail. Strong electrical stimulation stimulates the retina, but at the same time, electrical stimulation inhibits the cell. The lowest threshold is the retina. Usually the intensity of electrical stimulation is calculated as the product of stimulation time and intensity. The factors determining the response time between stimuli This time, I want to explore the proper electrical stimulation waveform by measuring the movement of the pupils in the cornea and in the cornea. It is difficult to analyze the waveform of the induced wave, retina and optic nerve induced potential recorded by artificial visual stimulation, and the amplitude recorded by electrical stimulation amplifier. The information transmission path is different, the electric recording amplifier is different, the pupil reflection is different, and the recording amplifier is different. Electrical stimulation is applied to both charge and Bi-phasic stimulation waveforms. The stimulation rate of Bi-phase waveform is good. The square wave is the same as the square wave. A square wave is a sine wave and a square wave is a square wave. Pupil reflection is recorded in the middle of the eye, and electrical stimulation is performed in the middle of the eye.