根据我国因外层视网膜变性疾病,视网膜外层细胞受损而致盲人数众多的特点,提出了一种代替受损的视网膜外层细胞的人工视网膜研制方案:采用CMOS工艺和MEMS技术将微光电探测器阵列、微电极阵列和相关电路集成为一单片人工视网膜,用来修复受损的视网膜。采用外部无线能源供电方式。针对人工视网膜的能源供给,研制一种能源无线供电技术,保证人工视网膜的长期、稳定的工作。对人工视网膜的基本参数进行研究,建立参数模型,以期合乎人或动物的生理参数要求。利用多焦视觉电生理客观评价视网膜的特点,在人工视网膜的动物植入试验研究中,可以对动物的人工视网膜植入的效果进行无损的、客观的有效的评估。
针对目前外层型人工视网膜修复技术的不足,提出了一种在自然光照条件下可用作外层型视网膜的光控CMOS振荡像元电路。采用0.6μm的DPDM双阱标准CMOS工艺进行了外层型CMOS人工视网膜微芯片的流片;加工得到的芯片面积为1.96mm×1.96mm,像元面积为52μm×48μm,其中光电二极管的面积为10μm×10μm,电极面积为30μm×30μm,电容为0.2pF。优于国外的类似设计。在自然光照条件下对外层型CMOS人工视网膜微芯片进行了测试。实验结果表明,光控CMOS振荡像元的输出频率具有随自然光线而变化的特点,与实际情况吻合,并且具有结构简单、像元面积小、功耗低及单电源工作等优点。在多焦视觉电生理方面,研制出适用于多焦视觉电生理检查的专用微弱生物电信号放大器,抗干扰能力强;采用双头显卡,利用多显示器技术,实现了一台计算机对主显示器和图形刺激器的实时控制,性价比优于国外同类产品;编写出多焦视觉电生理检查系统软件一套。mfERG、mfVEP都进入了临床试验,为人工视网膜植入效果的评估打下了坚实的基础。后期将实现多焦视觉电生理的国产化和产业化,可带来巨大的经济效益和社会效益。