Testing of Semichronically Implanted Retinal Prosthesis by Suprachoroidal-Transretinal Stimulation in Patients with Retinitis Pigmentosa

Fujikado, Takashi; Kamei, Motohiro; Sakaguchi, Hirokazu; Kanda, Hiroyuki; Morimoto, Takeshi; Ikuno, Yasushi; Nishida, Kentaro; Kishima, Haruhiko; Maruo, Takeshi; Konoma, Kunihiko; Ozawa, Motoki; Nishida, Kohji

doi:10.1167/iovs.10-6836

Cited by 207 publications

(179 citation statements)

References 24 publications

Supporting

Mentioning

172

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In the first, an external device (such as a small camera) captures the light and a microprocessor is used to convert the light to electrical signals. [23][24][25][26] A second approach incorporates a photodiode array with the stimulating electrodes on the same device. 13,[27][28][29] The electrode array is positioned either on the surface of the retina (epiretinal) to interface with the retinal ganglion cells (RGCs), or under the retina (subretinal) to substitute for the degenerated photoreceptors and to stimulate the inner retinal neurons (mostly bipolar, but possibly also amacrine and horizontal cells).…”

Section: Contemporary Retinal Implantsmentioning

confidence: 99%

Novel interfaces for light directed neuronal stimulation: advances and challenges

Bareket¹,

Hanein²

2014

IJN

View full text Add to dashboard Cite

Light activation of neurons is a growing field with applications ranging from basic investigation of neuronal systems to the development of new therapeutic methods such as artificial retina. Many recent studies currently explore novel methods for optical stimulation with temporal and spatial precision. Novel materials in particular provide an opportunity to enhance contemporary approaches. Here we review recent advances towards light directed interfaces for neuronal stimulation, focusing on state-of-the-art nanoengineered devices. In particular, we highlight challenges and prospects towards improved retinal prostheses.

show abstract

Section: Contemporary Retinal Implantsmentioning

confidence: 99%

Novel interfaces for light directed neuronal stimulation: advances and challenges

Bareket¹,

Hanein²

2014

IJN

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Düzenli fosfen oluşumu için lokalize uyartım ile yalnızca uyartım yapılan elektrot etrafında alan oluşturmak gerekir [27]. Bu sayede, hedeflenen noktanın çok uzağında olan, 16 piksel, uzaysal çözünürlüğün de artırılması mümkün olur.…”

Section: Sonuçlar Ve Tartişmalar (Results and Discussion)unclassified

Elektrot Etkileşimi ve Uyartım Eşiğinin Azaltılmasına Yönelik Sonlu Elemanlar Yöntemi Tabanlı Yeni Bir Retina Uyartım Stratejisi

Celik

Karagöz

2017

Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Dejeneratif göz hastalıkları retinanın dış katmanına zarar vererek fonksiyonelliğini yitirmesine ve görsel algı kaybına neden olmaktadır. Görsel protezler, işlevselliğini kaybetmiş bölgelerin bypass edilerek zarar görmemiş bölgelerin yerleştirilen elektrot dizisi vasıtasıyla elektriksel olarak uyartılarak görsel algının yeniden kazanılmasını sağlayan cihazlardır. Görsel protezler hedeflenen yüksek uzaysal çözünürlükten oldukça uzaktır. Temel problem elektrot etkileşimi nedeniyle elektrot sayısının artırılamamasıdır. Bu çalışmada, elde edilen görsel algının çözünürlüğünü artırılması, uyartım için gerekli güç tüketiminin ve uyartım sonucu dokuda oluşan sıcaklığın azaltılması amacıyla Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılarak geliştirilen retinanın elektriksel uyartımında Merkez-Ağırlıklı Zaman Kaymalı Uyartım Stratejisi önerilmiştir. Bu strateji, yarı-koni biçimli elektrot tasarımı ve konfigürasyonu ile zamanda kaydırılmış ve konuma göre ağırlıklandırılmış elektriksel uyartım yaklaşımını kullanmaktadır. Önerilen stratejinin üstünlüğü konvansiyonel elektrot dizilimi ve uyartım yöntemiyle karşılaştırılmış, daha lokalize uyartım sağlanarak ayırt edilebilir elektrik alan ve akım yoğunluğu dağılımları elde edilmiştir. Konvansiyonel yöntemle uyartım akım eşiği 10 µA seviyesinde iken önerilen stratejide bu değer 0,5-2 µA aralığında elde edilmiştir. Ayrıca, konvansiyonel yöntemle uyartım için harcanan güç 4,19 mW/mm3 ve dokudaki sıcaklık artışı 1,38°C iken sunulan yöntemle bu değerler sırayla 0,239 mW/mm3, 0,4°C olarak bulunmuştur. Önerilen stratejinin yüksek çözünürlüklü retina implant sisteminin geliştirilmesine, çözünürlük, güç tüketimi ve dokudaki sıcaklık artışının sınırlanması çalışmalarına katkı sağlayacağı sonucuna varılmıştır. Degenerative eye diseases damage outer layer of the retina and cause to lost the vision. Visual prostheses are the systems which enable to elicit visual perception through electrical stimulation of the regions that remain intact using electrode arrays at these regions bypassing damaged parts. Spatial resolution of the visual prostheses is far away from the desired value. The main problem is that the number of electrodes couldn't be increased because of electrode interaction. In this study, Central-Weighted Time Shifted Stimulation Strategy which is developed using Finite Element Method is presented which aims both to increase spatial resolution and to decrease power dissipation needed for stimulation and temperature rise on the tissue. This strategy uses semi-cone shaped electrode design and configuration, stimulation approach which is time shifted, weighted depending on the position. Results are compared to the results with conventional electrode layout and stimulation. It is seen that proposed strategy provides discriminable electric field and current density distributions. While stimulation current threshold is 10 µA for conventional method, it ranges 0.5-2 µA for proposed strategy. Furthermore, power dissipation and temperature rise on the tissue are 4.19 mW/mm3 and 1.38°C respectively for c...

show abstract

“…6(a), where each electrode is directly connected by a lead wire. Figure 7 shows an implant system of a retinal prosthesis where only nine electrodes are directly connected to the main unit with flexible lead [9]. In this type, when the number of electrodes is increased, the flexible lead is too thick and rigid to implant.…”

Section: Interconnectionmentioning

confidence: 99%

Stimulator Design of Retinal Prosthesis

Ohta

Noda

Shodo

et al. 2017

IEICE Trans. Electron.

View full text Add to dashboard Cite

SUMMARY This study focuses on the design of electrical stimulator for retinal prosthesis. The stimulator must be designed such that the occurrence of electrolysis or any irreversible process in the electrodes and flexible lead is prevented in order to achieve safe stimulation over long periods using the large number of electrodes. Some types of biphasic current pulse circuits, charge balance circuits, and AC power delivery circuits were developed to address this issue. Electronic circuitry must be introduced in the stimulator to achieve the large number of electrodes required to obtain high quality of vision. The concept of a smart electrode, in which a microchip is embedded inside an electrode, is presented for future retinal prostheses with over 1000 electrodes.

show abstract

Testing of Semichronically Implanted Retinal Prosthesis by Suprachoroidal-Transretinal Stimulation in Patients with Retinitis Pigmentosa

Abstract: Semichronic implantation of a microelectrode-STS system showed that it was safe and remained functional for at least 4 weeks in two patients with advanced RP. (www.umin.ac.jp/ctr number, R000002690.).

Cited by 207 publications

References 24 publications

Novel interfaces for light directed neuronal stimulation: advances and challenges

Novel interfaces for light directed neuronal stimulation: advances and challenges

Elektrot Etkileşimi ve Uyartım Eşiğinin Azaltılmasına Yönelik Sonlu Elemanlar Yöntemi Tabanlı Yeni Bir Retina Uyartım Stratejisi

Stimulator Design of Retinal Prosthesis

Contact Info

Product

Resources

About