Implante de retina con fotodiodo alimentado por corriente continua rectificada.

Elemento microelectrónico (1) para un dispositivo de implante médico destinado a ser implantado en el cuerpo humano o animal, comprendiendo el elemento microelectrónico

(1):

una unidad funcional (2) que incluye una microelectrónica de aplicación específica para realizar una función en el dispositivo de implante médico, comprendiendo la unidad funcional (2) un fotodetector para detectar la luz incidente;

un medio rectificador (3) adaptado para convertir una tensión de alimentación CA en una tensión CC, estando adaptada la tensión CC proporcionada por el medio rectificador (3), o una tensión de operación derivada de la tensión CC, para ser suministrada a la unidad funcional (2);

estando integrados la unidad funcional (2) y el medio rectificador (3) sobre un sustrato semiconductor común (4) de modo que el elemento microelectrónico (1) está aislado de la aplicación y/o acción directa de una señal de CC externa para suprimir la corrosión en un entorno acuoso.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/000176.

Solicitante: Pixium Vision SA.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Institut de la Vision 13, rue Moreau 75012 Paris FRANCIA.

Inventor/es: TIEDTKE, HANS-JURGEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > ELECTROTERAPIA; MAGNETOTERAPIA; RADIOTERAPIA; TERAPIA... > Electroterapia; Circuitos correspondientes (A61N... > A61N1/36 (para estimular, p. ej. marcapasos)
  • H04B10/158
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos que consisten en una pluralidad de componentes... > H01L27/144 (Dispositivos controlados por radiación)

PDF original: ES-2541932_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Implante de retina con fotodiodo alimentado por corriente continua rectificada.

Campo Técnico La presente invención se refiere a un dispositivo de implante médico, más particularmente a un elemento microelectrónico, tal como un microchip, para ser incorporado en el 5 dispositivo de implante médico.

En una aplicación particularmente preferente de la presente invención, el dispositivo de implante médico comprende un implante de retina y el elemento microelectrónico puede adoptar la forma de un elemento receptor óptico para el implante de retina. No obstante, se entenderá que la presente invención no está limitada a esta aplicación particular, sino 10 que se puede emplear en diversas aplicaciones de implante médico donde se utilizan componentes microelectrónicos, incluyendo, por ejemplo, marcapasos, implantes cocleares y prótesis auditivas, implantes neuronales y otros dispositivos de implante.

Antecedentes de la Invención Cuando se emplean componentes microelectrónicos en dispositivos de implante médico, 15 una consideración importante es proteger los componentes microelectrónicos de los efectos adversos del entorno acuoso normalmente existente dentro del cuerpo humano o animal. En particular, la humedad o los fluidos del cuerpo humano o animal a los que dichos dispositivos de implante médico están expuestos de forma casi invariable son normalmente conductores electrolíticos y crean un entorno potencialmente corrosivo para 20 los componentes microelectrónicos, especialmente cuando éstos son alimentados con una corriente continua (CC) a través de una fuente de alimentación por batería o una fuente de alimentación de corriente alterna (CA) transformada. Cuando los componentes microelectrónicos están expuestos a influencias corrosivas, la eficacia del dispositivo de implante médico puede resultar comprometida, conduciendo a un menor rendimiento o 25 incluso a un fallo completo del dispositivo. Por ejemplo, si se utiliza un elemento receptor óptico en un entorno donde está expuesto a soluciones acuosas u otros líquidos, la corrosión electroquímica puede afectar al funcionamiento apropiado del elemento receptor.

Una solución típica a este problema es encapsular o encerrar los componentes 30 microelectrónicos y otros componentes sensibles de modo que se mantgengan alejados de la humedad. Por ejemplo, los componentes sensibles o incluso todo el dispositivo de implante médico pueden estar sellados herméticamente con respecto al entorno acuoso del cuerpo, por ejemplo mediante una caja o una capa de revestimiento, tal como una capa polimérica. Los polímeros de silicona son particularmente favorables en este contexto debido a su alta biocompatibilidad. Sin embargo, esta capa de revestimiento no sólo complica el proceso de fabricación, sino que también tiene el problema de que sigue siendo necesario que los componentes microelectrónicos sigan manteniendo un contacto eléctrico con componentes externos. Con frecuencia, esto requiere una conexión física a 5 través de la caja protectora o capa de revestimiento y, por consiguiente, se crea una brecha en la caja o capa protectora. Además, aunque el sellado de algunos componentes o de todo el dispositivo de implante, por ejemplo con una capa de revestimiento polimérica, puede proporcionar una protección eficaz frente a un entorno corrosivo, también puede implicar un conflicto entre los requisitos de impermeabilidad a la humedad, 10 por un lado, y la flexibilidad del dispositivo de implante, por otro, en particular en el campo de los implantes de retina.

La EP 0 247 649 A (COMMW OF AUSTRALIA [AU]) (02-12-1987) da a conocer un implante coclear en el que se tiene en cuenta la corrosión por CC y la US 2007/142877 A1 (MCLEAN GEORGE Y [US]) (21-06-2007) considera un implante de retina con medios 15 rectificadores para convertir la corriente CA en corriente CC.

Sumario de la Invención Así, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de implante médico en el que los componentes microelectrónicos sensibles del dispositivo estén adecuadamente protegidos del entorno acuoso del cuerpo humano o animal sin las 20 desventajas o limitaciones arriba señaladas.

La presente invención proporciona un elemento microelectrónico para un dispositivo de implante médico tal como se define en la reivindicación 1. Además, la invención proporciona un dispositivo de implante médico, tal como un implante de retina, como se define en la reivindicación 12. En las reivindicaciones dependientes se indican 25 características preferentes de la invención.

Por tanto, en un aspecto amplio, la presente invención proporciona un elemento microelectrónico, como un microchip, para un dispositivo de implante médico destinado a ser implantado en el cuerpo humano o animal, comprendiendo el elemento microelectrónico: una unidad funcional que incluye una microelectrónica de aplicación 30 específica para realizar una función en el dispositivo de implante médico y un medio rectificador adaptado para convertir una alimentación de corriente alterna (CA) en una de corriente continua (CC) . La tensión de CC proporcionada por el medio rectificador, o una tensión de operación que se deriva de la tensión de CC, está configurada para ser suministrada a la unidad funcional. La unidad funcional y el medio rectificador están 35

integrados en un sustrato semiconductor común, de modo que el elemento microelectrónico no requiere una alimentación de tensión de CC externa. Dicho de otro modo, el elemento microelectrónico de la invención está configurado para evitar la aplicación de una señal de CC o para ser aislado de ésta; por ejemplo, no hay ninguna señal de CC en una zona exterior del elemento microelectrónico (es decir, el microchip) 5 que forma una interfaz con un entorno acuoso en el cuerpo humano o animal.

Por tanto, la presente invención proporciona medios de supresión de la corrosión adaptados para aislar un elemento microelectrónico o un microchip de los efectos adversos de una tensión de CC de aplicación o acción externa. En particular, la configuración el elemento microelectrónico o microchip de la invención hace que éste esté 10 diseñado para ser expuesto únicamente a una tensión de alimentación de CA, y de forma deseable excluye el flujo de corriente continua fuera de, desde y/o en una interfaz de cuerpo del elemento o microchip de la invención. Ésta hace a su vez que el elemento microelectrónico o microchip sea inherentemente resistente a los efectos del entorno acuoso dentro del cuerpo. En particular, la aplicación externa de una tensión de 15 alimentación de CC al elemento microelectrónico o microchip de la invención no da lugar a los mismos efectos corrosivos experimentados con una fuente de tensión de CC debido a la alternancia constante (y frecuente) de la polaridad de la tensión alimentada. Por consiguiente, la integración del medio rectificador con la microelectrónica de aplicación específica de la unidad funcional en un sustrato semiconductor común, por ejemplo en un 20 microchip, de modo que el medio rectificador aísla el elemento microelectrónico de una tensión de CC de aplicación o acción externa, constituye un medio de supresión de la corrosión en el elemento microelectrónico. Aunque se puede seguir empleando de forma deseable una capa de revestimiento polimérica con un elemento de este tipo, en este caso son más viables espesores menores para la capa de revestimiento, que 25 proporcionan una mayor flexibilidad.

En una forma preferente de la invención, el elemento microelectrónico comprende además un condensador integrado en el sustrato común y conectado a un terminal de dicha unidad funcional de modo que el condensador está adaptado para desacoplar una componente alternante de una salida... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento microelectrónico (1) para un dispositivo de implante médico destinado a ser implantado en el cuerpo humano o animal, comprendiendo el elemento microelectrónico (1) :

una unidad funcional (2) que incluye una microelectrónica de aplicación específica para realizar una función en el dispositivo de implante médico, comprendiendo la 5 unidad funcional (2) un fotodetector para detectar la luz incidente;

un medio rectificador (3) adaptado para convertir una tensión de alimentación CA en una tensión CC, estando adaptada la tensión CC proporcionada por el medio rectificador (3) , o una tensión de operación derivada de la tensión CC, para ser suministrada a la unidad funcional (2) ; 10

estando integrados la unidad funcional (2) y el medio rectificador (3) sobre un sustrato semiconductor común (4) de modo que el elemento microelectrónico (1) está aislado de la aplicación y/o acción directa de una señal de CC externa para suprimir la corrosión en un entorno acuoso.

2. Elemento microelectrónico (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque está 15 adaptado para funcionar como un elemento receptor óptico.

3. Elemento microelectrónico (1) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque adicionalmente comprende un condensador (8) integrado en el sustrato común (4) y conectado con un terminal de dicha unidad funcional (2) , estando adaptado el condensador (8) para desacoplar una componente alternante 20 de una señal procedente de la unidad funcional (2) .

4. Elemento microelectrónico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fotodetector está adaptado para convertir una señal luminosa modulada en una señal de detección correspondiente.

5. Elemento microelectrónico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 25 caracterizado porque el fotodetector está adaptado para recibir y detectar una señal de luz infrarroja.

6. Elemento microelectrónico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fotodetector es un fotodiodo.

7. Elemento microelectrónico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 30 caracterizado porque adicionalmente comprende un circuito de control de luz

ambiente (16) integrado sobre el sustrato común (4) y adaptado para determinar la intensidad de la luz ambiente.

8. Elemento microelectrónico (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque el circuito de control de luz ambiente (16) está adaptado para controlar la operación del fotodetector en función de la intensidad de la luz ambiente determinada. 5

9. Elemento microelectrónico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente comprende un amplificador (17) integrado sobre el sustrato común (4) y adaptado para amplificar una salida de señal de la unidad funcional (2) , como una señal de detección detectada por el fotodetector, o una señal derivada de ésta. 10

10. Elemento microelectrónico (1) según la reivindicación 9, caracterizado porque el circuito de control de luz ambiente (16) comprende un control de ganancia automático adaptado para controlar la ganancia del amplificador en función de la amplitud de la señal de detección o la señal derivada de ésta.

11. Elemento microelectrónico (1) según la reivindicación 10, caracterizado porque el 15 circuito de control de luz ambiente (16) está adaptado para activar la amplificación de la señal de detección, o la señal derivada de ésta, cuando la intensidad de la luz ambiente sobrepasa un umbral predefinido.

12. Dispositivo de implante médico destinado a ser implantado en el cuerpo humano o animal, que comprende un elemento microelectrónico (1) de acuerdo con 20 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Dispositivo de implante médico según la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de implante comprende un implante de retina (43) y el elemento microelectrónico (1) es un elemento receptor óptico (1) .

14. Dispositivo de implante médico según la reivindicación 13, caracterizado porque el 25 elemento receptor óptico (1) está adaptado para recibir una señal luminosa modulada que porta información de imágenes y para convertir la señal luminosa modulada en una señal de detección correspondiente; y/o porque el elemento receptor óptico (1) está adaptado para recibir y detectar una señal infrarroja modulada. 30

15. Dispositivo de implante médico según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, caracterizado porque adicionalmente comprende:

una disposición de microcontactos destinada a ser colocada sobre la retina, estando adaptados los microcontactos para conectar eléctricamente ganglios del tejido retiniano; y/o un chip de estimulación de retina adaptado para convertir la información de imágenes en impulsos de estimulación correspondientes para la disposición de 5 microcontactos; y/o una bobina receptora de alta frecuencia adaptada para recibir una señal de alta frecuencia y suministrar una tensión de alimentación CA al elemento microelectrónico (1) y el chip de estimulación de retina.