Estudio y análisis de un circuito de monitoreo de carga residual para prótesis epirretinal

Abstract

La retina es un tejido del ojo que se encarga de convertir la luz incidente en pulsos eléctricos para luego ser enviados al cerebro. Las células encargadas de dicha conversión son las células fotorreceptoras, estas hacen posible la visión. La prótesis de retina se encarga de reemplazar la función que realizaban las células fotorreceptoras al recrear la sensación de visión por medio de la estimulación de las células neuronales sanas restantes en la retina por medio del envío de pulsos bifásicos a través de un arreglo de electrodos. No obstante, una de las grandes preocupaciones en cuanto a la estimulación de la prótesis de retina, es que cualquier exceso de acumulación de carga que supere los límites de seguridad tolerables puede causar daño a la retina. A raíz de lo anterior mencionado, se procedió al estudio de un circuito cuyo objetivo es balancear la carga residual existente de forma controlada. Asimismo, se realizó un análisis de cada etapa del circuito: comparadores dinámicos, latch SR, parte de lógica y la etapa de compensación y se definió la estructura del circuito de seguridad. Por último, gracias a la herramienta Analog Design Environment de CADENCE se realizó simulaciones comprobando la funcionalidad de la solución planteada al dimensionar correctamente los transistores y definir una correcta corriente de compensación. Así pues, se obtuvo un circuito capaz de monitorear y corregir la carga del electrodo cuando ésta sale de los límites de seguridad y que presenta una baja disipación de potencia.