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Dissertation angenommen durch: Gerhard-Mercator-Universität
Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung
Elektrotechnik und Informationstechnik, 2002-05-29
BetreuerIn: Prof. Dr. rer. nat. Dieter Jäger ,
Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für
Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und
Informationstechnik, Institut für Technologien der Informationstechnik
GutachterIn: Prof. Dr. rer. nat. Dieter Jäger ,
Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für
Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und
Informationstechnik, Institut für Technologien der Informationstechnik
GutachterIn:
Prof. Dr.-Ing. Peter Laws , Gerhard-Mercator-Universität Duisburg,
Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und
Informationstechnik, Institut für Nachrichten- u. Kommunikationstechnik
Schlüsselwörter in Deutsch: Neurotechnologie, Retina-Implantat, intraokulare Sehhilfe, photovoltaische Zellen, Energieübertragung, Mikro-Display
Schlüsselwörter in Englisch: neuro-technology, retina implant, intraocular visual aid, photovoltaic cells, energy transmission, micro display
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Abstrakt in Deutsch
Das Gebiet der Neurotechnologie ist ein Beispiel für heutige
Entwicklungen in der Medizintechnik, bei der die technischen
Fortschritte in der modernen Informationstechnik - insbesondere im
Bereich der Mikrosystemtechnik - für Implantate erfolgreich eingesetzt
werden sollen. Eine besondere Herausforderung stellen heute Implantate
für das Auge dar, die erblindeten Menschen in Zukunft ein gewisses
Sehvermögen zurückgeben sollen. Es geht dabei um Krankheitsbilder, bei
denen die Photorezeptoren in der menschlichen Netzhaut degenerieren und
somit ihre Aufgabe als Signalempfänger nicht mehr wahrnehmen können.
Hinzugekommen sind in der Zwischenzeit Arbeiten an weiteren
ophthalmologischen Implantaten für Blinde, deren Hornhaut des Auges
unfallbedingt oder durch Krankheit getrübt ist. In dieser Arbeit werden
die Möglichkeiten optoelektronischer Technologien für den Einsatz in
Augenimplantaten analysiert. Hier gilt es zunächst, allgemein die
Vorteile optoelektronischer Verfahren innerhalb des noch jungen,
interdisziplinären Forschungsfeldes der Neurotechnologie
herauszustellen. Die für den Einsatz in Augenimplantaten entwickelten
Konzepte werden vorgestellt und diskutiert, und an Hand von zwei
Beispielen wird die technische Machbarkeit demonstriert. Im einzelnen
werden dazu die drahtlose - hier optische - Übertragung von Energie zur
Versorgung eines subretinal fixierten Retina-Implantats (SUB-RET) mit
elektrischer Leistung sowie die Pilotentwicklung eines LED-basierten
Miniaturdisplays für die Implantation innerhalb einer Kunstlinse im
Auge, vorgestellt
Abstrakt in Englisch
The area of neuro-technology is an example of recent developments in
medical technology in which technical progress in modern information
technology - particularly within the field of micro system engineering
- is to be used successfully for implants. Implants for the eye
supposed to give back a certain vision to blind persons in future is a
very demanding task. This includes eye disease patterns where the
photoreceptors in the human retina are degenerating, thus losing their
light receiving function. Meanwhile, work was performed on further
ophthalmologic implants for blind persons whose cloudy corneae of the
eye are opaque due to illness or accident. In this work the
possibilities of opto-electronic technologies for the application in
eye implants are analyzed. First, the advantages of opto-electronic
procedures within the young and interdisciplinary research field of
neuro-technology are pointed out. The concepts developed for the
application in eye implants are presented and discussed. On this basis
the technical feasibility is demonstrated by means of two examples. In
detail the wireless - here optical - transfer of electrical power to a
subretinally fixed retina implant (SUB-RET) is presented, as well as
the pilot development of an LED based miniature display for the
implantation within an artificial intraocular lens
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