公开(公告)号：US08968376B2

公开(公告)日：2015-03-03

申请号：US13117125

申请日：2011-05-26

申请人： Jonathon D. Wells ,  Andrew Xing ,  Mark P. Bendett ,  Matthew D. Keller ,  Charles A. Lemaire

发明人： Jonathon D. Wells ,  Andrew Xing ,  Mark P. Bendett ,  Matthew D. Keller ,  Charles A. Lemaire

IPC分类号： A61N5/06 ,  A61N1/36 ,  A61N1/05 ,  A61N5/067

CPC分类号： A61N5/0613 ,  A61N1/0541 ,  A61N1/36036 ,  A61N1/361 ,  A61N5/0601 ,  A61N5/0603 ,  A61N5/0622 ,  A61N2005/005 ,  A61N2005/0605 ,  A61N2005/063 ,  A61N2005/0631 ,  A61N2005/0652 ,  A61N2005/0659 ,  A61N2005/0665 ,  A61N2005/0666 ,  A61N2005/067

摘要： Apparatus and method for making and using devices that generate optical signals, and optionally also electrical signals in combination with one or more such optical signals, to stimulate (i.e., trigger) and/or simulate a sensory-nerve signal in nerve and/or brain tissue of a living animal (e.g., a human), for example to treat nerve damage in the peripheral nervous system (PNS) or the central nervous system (CNS) and provide sensations to stimulate and/or simulate “sensory” signals in nerves and/or brain tissue of a living animal (e.g., a human) to treat other sensory deficiencies (e.g., touch, feel, balance, visual, taste, or olfactory) and provide sensations related to those sensory deficiencies, and/or to stimulate (i.e., trigger) and/or simulate a motor-nerve signal in nerve and/or brain tissue of a living animal (e.g., a human), for example to control a muscle or a robotic prosthesis.

摘要翻译： 用于制造和使用产生光学信号的装置的装置和方法，以及可选的电信号与一个或多个这样的光学信号的组合以刺激（即触发）和/或模拟神经和/或脑中的感觉神经信号 活体动物（例如人）的组织，例如治疗周围神经系统（PNS）或中枢神经系统（CNS）中的神经损伤，并提供刺激和/或模拟神经中的“感觉”信号的感觉，以及 （例如，触觉，感觉，平衡，视觉，味觉或嗅觉）并提供与这些感觉缺陷有关的感觉和/或刺激（例如， 即，触发）和/或模拟活体动物（例如人）的神经和/或脑组织中的运动神经信号，例如以控制肌肉或机器人假体。

公开(公告)号：US08475506B1

公开(公告)日：2013-07-02

申请号：US12191301

申请日：2008-08-13

申请人： Mark P. Bendett ,  Jonathon D. Wells

发明人： Mark P. Bendett ,  Jonathon D. Wells

IPC分类号： A61N5/06

CPC分类号： A61N5/0622 ,  A61N2005/0612 ,  A61N2005/063

摘要： An apparatus and method using an array of VCSELs operable to emit light at one or more wavelengths, pulse-repetition rates, pulse durations, pulse powers, pulse energies, and/or light-distribution spatial and/or temporal patterns, that are effective to stimulate or photostimulate human or other animal tissue, and in particular, nerve tissue. In some embodiments, the invention provides an implantable device that includes an array having a plurality of VCSELs in a spatial pattern suitable to stimulate or photostimulate a plurality of different areas of tissue (e.g., a plurality of different nerves). In some embodiments, the device is instead partially implantable. In some embodiments, the device is instead external to the body of the animal.

摘要翻译： 一种使用VCSEL阵列的装置和方法，其可操作以发射一种或多种波长的光，脉冲重复率，脉冲持续时间，脉冲功率，脉冲能量和/或光分布空间和/或时间模式，其有效 刺激或照射人或其他动物组织，特别是神经组织。 在一些实施例中，本发明提供一种可植入装置，其包括阵列，该阵列具有适于刺激或光刺激组织的多个不同区域（例如，多个不同神经）的空间图案的多个VCSEL。 在一些实施例中，该装置是部分可植入的。 在一些实施例中，装置代替在动物的身体外部。

公开(公告)号：US20110295331A1

公开(公告)日：2011-12-01

申请号：US12890602

申请日：2010-09-24

申请人： Jonathon D. Wells ,  Andrew Xing ,  Mark P. Bendett ,  Matthew D. Keller ,  Bryan J. Norton ,  James M. Owen ,  Shuming Yuan ,  Robert W. Royse ,  Charles A. Lemaire

发明人： Jonathon D. Wells ,  Andrew Xing ,  Mark P. Bendett ,  Matthew D. Keller ,  Bryan J. Norton ,  James M. Owen ,  Shuming Yuan ,  Robert W. Royse ,  Charles A. Lemaire

IPC分类号： A61N5/067 ,  A61N1/36

CPC分类号： A61N5/0613 ,  A61N1/0541 ,  A61N1/36036 ,  A61N1/361 ,  A61N5/0601 ,  A61N5/0603 ,  A61N5/0622 ,  A61N2005/005 ,  A61N2005/0605 ,  A61N2005/063 ,  A61N2005/0631 ,  A61N2005/0652 ,  A61N2005/0659 ,  A61N2005/0665 ,  A61N2005/0666 ,  A61N2005/067

摘要： Apparatus and method for optical- or optical-and-electrical stimulation of e.g., auditory nerve pathways, for example spiral ganglion in the cochlea or neurons in the cochlear nerve. Several configurations for guiding and directing the optical stimulation are disclosed. Several configurations for guiding and directing the electrical field (used in some embodiments, for sensitization) in and through the destination tissue to which the optical stimulation is directed are disclosed. In some embodiments, and array of IR VCSELs emit stimulation light, in particular to tissue in the cochlea for restoring hearing. In some embodiments, an electrical signal is also applied in a manner that reduces the amount of light in a pulse that is otherwise needed to elicit a NAP. In some embodiments, a heat dissipater is used to spread the heat generated by operation of the lasers and their circuits, to avoid heat damage to the tissue.

摘要翻译： 用于例如听觉神经通路的光学或光学和电学刺激的装置和方法，例如耳蜗中的螺旋神经节或耳蜗神经中的神经元。 公开了用于引导和引导光刺激的几种配置。 公开了用于引导和引导在光刺激所指向的目的地组织中的电场（用于一些实施例中用于敏化）的几种配置。 在一些实施例中，并且IR VCSEL的阵列发射刺激光，特别是耳蜗中的组织以恢复听觉。 在一些实施例中，电信号也以减少另外需要引导NAP的脉冲中的光量的方式施加。 在一些实施例中，散热器用于扩散由激光器及其电路的操作产生的热量，以避免对组织的热损伤。

公开(公告)号：US06813405B1

公开(公告)日：2004-11-02

申请号：US10112589

申请日：2002-03-29

申请人： Mark P. Bendett ,  Gregory Whaley

发明人： Mark P. Bendett ,  Gregory Whaley

IPC分类号： G02B612

CPC分类号： H01S3/0635 ,  G02B6/125 ,  G02B6/30 ,  G02B2006/12107 ,  G02B2006/12164 ,  G02B2006/12183 ,  H01S3/0637 ,  H01S3/094 ,  H01S3/175 ,  H01S3/2383

摘要： An integrated photonic apparatus that includes a glass substrate having a major surface, a first waveguide segment and a second waveguide segment, and a folded evanescent coupler connecting the first waveguide segment to the second. The folded evanescent coupler is formed by a first length of the first waveguide segment and an equivalent length portion of the second waveguide running parallel and adjacent to the first waveguide segment. The first length is substantially equal to one half of an evanescent-coupler length needed to transfer a first wavelength in a non-folded evanescent coupler. A reflector (e.g., dielectric mirror that is highly reflective to light of the first wavelength and also highly transmissive to light of a second wavelength) is located at an end of the folded evanescent coupler. The first length is selected to transfer substantially all light of a first wavelength.

摘要翻译： 一种集成光子器件，其包括具有主表面的玻璃衬底，第一波导段和第二波导段，以及将第一波导段连接到第二波导段的折叠渐逝耦合器。 折叠的渐逝耦合器由第一波导段的第一长度和平行并相邻于第一波导段的第二波导的等效长度部分形成。 第一长度基本上等于在非折叠渐逝耦合器中转移第一波长所需的ev逝 - 耦合器长度的一半。 反射器（例如，对第一波长的光高反射并且对第二波长的光具有高透射性的介电镜）位于折叠的渐逝耦合器的一端。 选择第一长度以基本上传送第一波长的所有光。

公开(公告)号：US5528707A

公开(公告)日：1996-06-18

申请号：US315511

申请日：1994-09-30

申请人： Charles T. Sullivan ,  Mark P. Bendett

发明人： Charles T. Sullivan ,  Mark P. Bendett

IPC分类号： G02B6/12 ,  G02B6/42 ,  G02F1/025 ,  G02F1/03 ,  G02F1/035 ,  G02F1/17

CPC分类号： G02B6/42 ,  G02B6/12004 ,  G02F1/025 ,  G02F1/0327

摘要： A modulating optical element having ports wherein either port can output or receive light signals. An electrooptic effect is applied to the optical element to allow the light signals to pass or not pass through the optical element. Due to the electrooptic effect in preventing signals from passing through the optic element, light signals radiate out of the optical element and are absorbed by the substrate of the optical element assembly. Rather than being lost, the energy from the light signal is converted to current which may be used for other purposes in the modulator system, such as bias stabilization.

摘要翻译： 具有端口的调制光学元件，其中任一端口可以输出或接收光信号。 电光效应被施加到光学元件以允许光信号通过或不通过光学元件。 由于防止信号通过光学元件的电光效应，光信号从光学元件辐射出并被光学元件组件的基板吸收。 而不是丢失，来自光信号的能量被转换为可用于调制器系统中的其它目的的电流，例如偏置稳定。

公开(公告)号：US08317848B1

公开(公告)日：2012-11-27

申请号：US13225408

申请日：2011-09-03

申请人： James S. Webb ,  Mark P. Bendett ,  Heather A. Ralph ,  Jonathon D. Wells

发明人： James S. Webb ,  Mark P. Bendett ,  Heather A. Ralph ,  Jonathon D. Wells

IPC分类号： A61N5/06

CPC分类号： A61N5/0603 ,  A61N5/0622 ,  A61N2005/0605 ,  A61N2005/0647 ,  A61N2005/0659

摘要： An optical-signal vestibular-nerve stimulation device and method that provides different nerve stimulation signals to a plurality of different vestibular nerves, including at least some of the three semicircular canal nerves and the two otolith organ nerves. In some embodiments, balance conditions of the person are sensed by the implanted device or external device, and based on the sensed balance conditions, varying laser nerve-stimulation signals are sent to a plurality of the different vestibular nerves.

摘要翻译： 一种光信号前庭神经刺激装置和方法，其向多个不同的前庭神经提供不同的神经刺激信号，包括三个半圆管神经和两个耳石器官神经中的至少一些。 在一些实施例中，人的平衡条件由植入的装置或外部装置感测，并且基于感测到的平衡条件，将变化的激光神经刺激信号发送到多个不同的前庭神经。

公开(公告)号：US08202268B1

公开(公告)日：2012-06-19

申请号：US12050937

申请日：2008-03-18

申请人： Jonathon D. Wells ,  Mark P. Bendett ,  Matthias P. Savage-Leuchs ,  James M. Owen

发明人： Jonathon D. Wells ,  Mark P. Bendett ,  Matthias P. Savage-Leuchs ,  James M. Owen

IPC分类号： A61B18/20

CPC分类号： A61B18/22 ,  A61B2018/00488 ,  A61B2018/00494 ,  A61B2018/00517 ,  A61B2018/00577 ,  A61B2018/00589 ,  A61B2018/00595 ,  A61B2018/00922 ,  A61B2018/00958

摘要： An apparatus and process using a high-power, short-pulsed thulium laser to output infrared laser pulses delivered through an optical fiber, for cutting and ablating biological tissue. In some embodiments, the pulse length is shortened sufficiently to keep inside the stress-confined ablation region of operation. In some embodiments, the pulse is shortened to near the stress-confined ablation region of operation, while being slightly in the thermal-constrained region of operation. In some embodiments, the laser is coupled to a small low —OH optical fiber (˜100 μm diameter). In some embodiments, the device has a pulse duration of about 100 ns for efficient ablation; however in some embodiments, this parameter is adjustable.

摘要翻译： 一种使用大功率短脉冲ium激光器输出通过光纤传送的红外激光脉冲，用于切割和消融生物组织的装置和过程。 在一些实施例中，脉冲长度被充分地缩短以保持在应力限制的消融操作区域内。 在一些实施例中，脉冲被缩短到接近应力限制的消融操作区域，同时在热约束的操作区域中略微。 在一些实施例中，激光器耦合到小的低-OH光纤（〜100μm直径）。 在一些实施例中，器件具有大约100ns的脉冲持续时间以用于有效的消融; 然而，在一些实施例中，该参数是可调整的。

公开(公告)号：US20110295344A1

公开(公告)日：2011-12-01

申请号：US13117118

申请日：2011-05-26

申请人： Jonathon D. Wells ,  Andrew Xing ,  Mark P. Bendett ,  Matthew D. Keller ,  Charles A. Lemaire

发明人： Jonathon D. Wells ,  Andrew Xing ,  Mark P. Bendett ,  Matthew D. Keller ,  Charles A. Lemaire

IPC分类号： A61N5/06

CPC分类号： A61N5/0613 ,  A61N1/0541 ,  A61N1/36036 ,  A61N1/361 ,  A61N5/0601 ,  A61N5/0603 ,  A61N5/0622 ,  A61N2005/005 ,  A61N2005/0605 ,  A61N2005/063 ,  A61N2005/0631 ,  A61N2005/0652 ,  A61N2005/0659 ,  A61N2005/0665 ,  A61N2005/0666 ,  A61N2005/067

摘要： Apparatus and method for making and using devices that generate optical signals, and optionally also electrical signals in combination with one or more such optical signals, to stimulate (i.e., trigger) and/or simulate a sensory-nerve signal in nerve and/or brain tissue of a living animal (e.g., a human), for example to treat nerve damage in the peripheral nervous system (PNS) or the central nervous system (CNS) and provide sensations to stimulate and/or simulate “sensory” signals in nerves and/or brain tissue of a living animal (e.g., a human) to treat other sensory deficiencies (e.g., touch, feel, balance, visual, taste, or olfactory) and provide sensations related to those sensory deficiencies, and/or to stimulate (i.e., trigger) and/or simulate a motor-nerve signal in nerve and/or brain tissue of a living animal (e.g., a human), for example to control a muscle or a robotic prosthesis.

摘要翻译： 用于制造和使用产生光学信号的装置的装置和方法，以及可选的电信号与一个或多个这样的光学信号的组合以刺激（即触发）和/或模拟神经和/或脑中的感觉神经信号 活体动物（例如人）的组织，例如治疗周围神经系统（PNS）或中枢神经系统（CNS）中的神经损伤，并提供刺激和/或模拟神经中的“感觉”信号的感觉，以及 （例如，触觉，感觉，平衡，视觉，味觉或嗅觉）并提供与这些感觉缺陷有关的感觉和/或刺激（例如， 即，触发）和/或模拟活体动物（例如人）的神经和/或脑组织中的运动神经信号，例如以控制肌肉或机器人假体。

公开(公告)号：US08012189B1

公开(公告)日：2011-09-06

申请号：US11971874

申请日：2008-01-09

申请人： James S. Webb ,  Mark P. Bendett ,  Heather A. Ralph ,  Jonathon D. Wells

发明人： James S. Webb ,  Mark P. Bendett ,  Heather A. Ralph ,  Jonathon D. Wells

IPC分类号： A61N5/06

CPC分类号： A61N5/0603 ,  A61N5/0622 ,  A61N2005/0605 ,  A61N2005/0647 ,  A61N2005/0659

摘要： An optical-signal vestibular-nerve stimulation device and method that provides different nerve stimulation signals to a plurality of different vestibular nerves, including at least some of the three semicircular canal nerves and the two otolith organ nerves. In some embodiments, balance conditions of the person are sensed by the implanted device or external device, and based on the sensed balance conditions, varying laser nerve-stimulation signals are sent to a plurality of the different vestibular nerves.

摘要翻译： 一种光信号前庭神经刺激装置和方法，其向多个不同的前庭神经提供不同的神经刺激信号，包括三个半圆管神经和两个耳石器官神经中的至少一些。 在一些实施例中，人的平衡条件由植入的装置或外部装置感测，并且基于感测到的平衡条件，将变化的激光神经刺激信号发送到多个不同的前庭神经。

公开(公告)号：US07736382B2

公开(公告)日：2010-06-15

申请号：US11257793

申请日：2005-10-24

申请人： James S. Webb ,  Charles E. Hamilton ,  Heather A. Ralph ,  Mark P. Bendett ,  Charles A. Lemaire

发明人： James S. Webb ,  Charles E. Hamilton ,  Heather A. Ralph ,  Mark P. Bendett ,  Charles A. Lemaire

IPC分类号： A61N5/067

CPC分类号： A61N5/0601 ,  A61B18/20 ,  A61B90/37 ,  A61B2017/00115 ,  A61B2017/00384 ,  A61B2017/00973 ,  A61B2018/00922 ,  A61B2018/00958 ,  A61B2018/2065 ,  A61B2018/207 ,  A61B2018/2075 ,  A61N5/0622 ,  A61N2005/0629 ,  A61N2005/063 ,  A61N2005/0644 ,  A61N2005/0651 ,  A61N2005/0659 ,  A61N2005/067

摘要： A nerve-stimulation device and method using light to provide a source of precise stimulation on one or more nerve fibers. In some embodiments, this simulation is provided through a device and method wherein a laser- or LED-light-generating source is operatively coupled to an optical fiber, which in turn is coupled to a plug in the end of a holder in a sheath. Light is then passed from the light source through the optical fiber to the holder and out a selected optical tip on the sheath to provide an efficacious amount of light to simulate nerves. In some embodiments, the device is constructed from non-magnetic material such as glass, plastic or ceramics. In some embodiments, the light emanating from the optical tip can be controlled manually or automatically. Some embodiments omit the fiber and use light directly from the laser diode.

摘要翻译： 一种神经刺激装置和方法，使用光提供一个或多个神经纤维上的精确刺激源。 在一些实施例中，通过设备和方法来提供该模拟，其中激光或LED发光源可操作地耦合到光纤，光纤又连接到护套中的保持器的端部中的插头。 然后，光从光源通过光纤传送到保持器，并从外壳上选出一个选定的光学尖端，以提供有效量的光来模拟神经。 在一些实施例中，该装置由诸如玻璃，塑料或陶瓷的非磁性材料构成。 在一些实施例中，可以手动或自动地控制从光学尖端发出的光。 一些实施例省略光纤并直接从激光二极管使用光。