專(zhuān)利名稱(chēng)：一種開(kāi)口型人工耳蝸電極及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬生物醫(yī)學(xué)工程仿生學(xué)領(lǐng)域，涉及人工耳蝸電極，具體涉及一種開(kāi)口型人 工耳蝸電極及其制備方法。
背景技術(shù)：
人耳可分為內(nèi)耳、中耳和外耳三個(gè)部分。在正常的聆聽(tīng)過(guò)程中，聲波穿過(guò)外耳道， 振動(dòng)鼓膜，引起聽(tīng)骨鏈的振動(dòng)，這種振動(dòng)引起內(nèi)耳或耳蝸內(nèi)的液體產(chǎn)生波動(dòng)，從而使成千上 萬(wàn)的被稱(chēng)為內(nèi)毛細(xì)胞的微小聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生電信號(hào)，該信號(hào)順著聽(tīng)神經(jīng)傳入大腦，在大 腦中轉(zhuǎn)化成有意義的聽(tīng)覺(jué)信息。對(duì)于重度或極重度感音神經(jīng)性聾的患者，耳蝸中的內(nèi)毛細(xì)胞受到了損壞，其原因 既有先天性的，即嬰兒出生就先天性?xún)?nèi)毛細(xì)胞功能缺失；也有后天性的，通常是藥物中毒或 其他損傷導(dǎo)致內(nèi)毛細(xì)胞壞死，這就意味著傳入耳蝸內(nèi)的振動(dòng)再不能轉(zhuǎn)化成使聽(tīng)神經(jīng)和大腦 產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)所需要的電信號(hào)，就出現(xiàn)耳聾的癥狀。全球有數(shù)千萬(wàn)雙耳重度或極重度感音神經(jīng) 性聾患者，植入人工耳蝸是這些患者目前重獲聽(tīng)力的唯一手段。多道人工耳蝸(又名仿生耳、電子耳蝸、耳蝸植入)是聽(tīng)覺(jué)科學(xué)、信息工程、醫(yī)學(xué)、 聽(tīng)力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電子學(xué)、微電子技術(shù)和微加工技術(shù)相結(jié)合的跨多學(xué)科的現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn) 品。它以人耳語(yǔ)音分析理論為基礎(chǔ)，利用聲電換能裝置取代患者耳蝸內(nèi)喪失功能的毛細(xì)胞， 以編程控制電流直接刺激聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)，重現(xiàn)耳蝸聽(tīng)覺(jué)感官機(jī)制，使聾殘人恢復(fù)接近正常的聽(tīng) 覺(jué)。人工耳蝸是恢復(fù)全聾人聽(tīng)覺(jué)的唯一有效裝置。在全世界范圍內(nèi)，目前已有數(shù)十萬(wàn)重度 感音神經(jīng)性聾患者接受了電子耳蝸植入，康復(fù)訓(xùn)練后重新回到有聲世界，他們之中大部分 成人甚至可以通過(guò)電話(huà)與人交流，大部分兒童可以與正常兒童一同接受正規(guī)教育。人工耳蝸電極是電脈沖信號(hào)與殘余聽(tīng)神經(jīng)纖維的連接裝置，植入于人的內(nèi)耳耳蝸 內(nèi)，是人工耳蝸的核心部件之一，也是人工耳蝸植入手術(shù)最關(guān)鍵的部分。它實(shí)際上是一線性 排列的電極束，由硅膠載體和多個(gè)電極單體組成，軟而富有彈性，電極單體一般采用全鉬金 材料制成。目前，世界上各國(guó)采用人工耳蝸刺激電極品種繁多，技術(shù)呈多元化趨勢(shì)，現(xiàn)有的電 極結(jié)構(gòu)形式主要有①環(huán)狀結(jié)構(gòu)形式；②片狀體結(jié)構(gòu)形式；③點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)形式。環(huán)狀結(jié)構(gòu)電極 的方向性好，澳大利亞人工耳蝸的直電極系統(tǒng)就是采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)的能量損耗 較大，同時(shí)電極加工和批量生產(chǎn)難度大，容易互相交叉，纏繞。而片狀體結(jié)構(gòu)形式，電極加工 和批量生產(chǎn)時(shí)可以將電極預(yù)制呈弧形，抱緊耳蝸蝸軸，耗電量小，優(yōu)點(diǎn)是成品率較高，損耗 及能耗相對(duì)較小，澳大利亞的Contour Advance電極(有專(zhuān)利保護(hù))采用片狀體結(jié)構(gòu)，但這 種結(jié)構(gòu)電極方向性相對(duì)較差。另外點(diǎn)狀體電極能耗最小，加工容易，如美國(guó)和奧地利人工耳 蝸的電極，但是由于電極呈點(diǎn)狀，點(diǎn)狀體電極方向極性相對(duì)最差，影響傳遞效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為臨床應(yīng)用提供一種新的多導(dǎo)人工耳蝸刺激電極，具體涉及一種開(kāi)口型人工耳蝸電極及其制備方法。尤其涉及一種“C”形結(jié)構(gòu)，開(kāi)口型人工耳蝸電極及其 制備方法。本發(fā)明的多導(dǎo)人工耳蝸的刺激電極在環(huán)狀體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)加以改進(jìn)，設(shè)計(jì)呈開(kāi)口 狀的“C”形結(jié)構(gòu)電極環(huán)，其優(yōu)點(diǎn)是能耗與片狀結(jié)構(gòu)體一樣，刺激面積與方向接近于環(huán)狀結(jié) 構(gòu)體，既保留了環(huán)形電極的方向性好，片狀電極能耗小的優(yōu)點(diǎn)，又簡(jiǎn)化了電極的加工制作工 藝，同時(shí)擁有點(diǎn)狀電極加工容易的優(yōu)點(diǎn)，提高了電極產(chǎn)品生產(chǎn)加工效率，提升了電極產(chǎn)品質(zhì) 量，有利于國(guó)產(chǎn)人工耳蝸的批量標(biāo)準(zhǔn)化制作。具體而言，在第一方面，本發(fā)明提供了一種“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口型人工耳蝸刺激電極， 本發(fā)明的開(kāi)口型人工耳蝸刺激電極的結(jié)構(gòu)形式為由依次排列的22 24個(gè)鉬金“C”形開(kāi) 口電極環(huán)與22 24個(gè)鉬金“C”形開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁焊接相連的22 24根帶絕緣層的鉬銥 電極絲，通過(guò)醫(yī)用硅膠串接封裝在一起組成開(kāi)口型人工耳蝸刺激電極。所述的22 24個(gè)鉬金“C”形開(kāi)口電極環(huán)之間相互絕緣(如圖2所示)。在第二方面，本發(fā)明提供了所述的“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口型人工耳蝸刺激電極的制備方 法，其包括1)制作電極絲采用鉬、銥兩種材料熔融混合制作電極絲，用金剛石拉絲模，拉制成直徑Φ0. 03mm 左右的鉬銥絲，其表面涂覆絕緣材料。本發(fā)明具體的實(shí)施例中，采用涂覆一層生物相溶性好 的絕緣材料，厚度為為5 μ m左右；2)制作“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)在環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)電極環(huán)上切口，制作“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口形狀電極環(huán)，使電流不在電極整 體上回流。所述的電極環(huán)可采用現(xiàn)有技術(shù)或本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)電極環(huán)制備 開(kāi)口形狀電極環(huán)，所述電極環(huán)體積微小。本發(fā)明的具體實(shí)施例中，優(yōu)選電極環(huán)尺寸為外徑 0. 5mmX寬度0. 3mmX壁厚0. 05mm,內(nèi)徑0. 4mm，切口尺寸0. Imm 0. 2mm左右(如圖1，2 電極環(huán))；3)在“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁焊接電極絲利用絲、環(huán)焊接裝置(如圖4)將電極絲焊接在電極環(huán)內(nèi)壁，形成人工耳蝸刺激電 極單體(如圖3)；4)加工合成22 24道電極束通過(guò)顯微鏡將焊接后的22 24個(gè)電極單體電極絲依次線性排列，通過(guò)“C”形結(jié) 構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)切口，逐一放入電極環(huán)內(nèi)；5)封裝成“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)型人工耳蝸刺激電極利用硅膠載體，在電極封裝模具上，將加工合成22 24道電極束通過(guò)硅膠扣環(huán) ⑷封裝成“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口型人工耳蝸刺激電極。本發(fā)明具體的實(shí)施例中，“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口 型人工耳蝸刺激電極環(huán)環(huán)距為0. 5mm-0. 6mm。本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口型人工耳蝸刺激電極的優(yōu)點(diǎn) 有1.改進(jìn)后的電極絲直徑為Φ0. 03mm，整體刺激電極軟、柔，并富有一定的彈性，更 便于植入手術(shù)。2.由于電極的整體組裝只需要通過(guò)“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)的切口，逐一放入電極
4環(huán)內(nèi)不需要將電極絲穿過(guò)每一個(gè)電極環(huán)，能夠提高數(shù)十倍的組裝效率，并且不會(huì)互相纏繞， 交叉，同時(shí)電極絲的絕緣層不會(huì)被破壞，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。3.既保留了環(huán)形電極的方向性好的優(yōu)點(diǎn)，又簡(jiǎn)化了電極的加工制備工藝，擁有點(diǎn) 狀體電極加工容易優(yōu)點(diǎn)，有利于國(guó)產(chǎn)人工耳蝸的批量標(biāo)準(zhǔn)化制作。4.由于“C”形的小開(kāi)口結(jié)構(gòu)，既具有片狀電極耗能小的特點(diǎn)，又具有環(huán)狀電極刺 激效果好的優(yōu)點(diǎn)。為了便于理解，以下將通過(guò)具體的附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)地描述。需 要特別指出的是，具體實(shí)例和附圖僅是為了說(shuō)明，顯然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本 文說(shuō)明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變也納入 本發(fā)明的范圍內(nèi)。


圖1是本發(fā)明所述的22 24道電極束三維結(jié)構(gòu)示意圖其中1、電極環(huán)，2、電極絲，3、硅膠。圖2是本發(fā)明所述的“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)型人工耳蝸刺激電極三維結(jié)構(gòu)示意圖，其中1、電極環(huán)，2、電極絲，3、硅膠，4、硅膠扣環(huán)。圖3是本發(fā)明所述的電極絲焊接在“C”型開(kāi)口環(huán)內(nèi)壁后的電極單體三維示意圖其中1、電極環(huán)，2、電極絲，5、焊點(diǎn)。圖4是本發(fā)明所述的電極環(huán)定位放置用模具示意圖，其中6、上模，7、下模，8、電極束，9、定位模一，10、定位模二。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1 4所示，在環(huán)狀體結(jié)構(gòu)鉬金圓環(huán)上切開(kāi)0. Imm小口，形成“C”型開(kāi)口電極 環(huán)，利用如圖3所示的絲、環(huán)焊接裝置，將電極絲焊接在“C”型開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁，形成如圖2 所示人工耳蝸“C”型開(kāi)口電極單體，通過(guò)顯微鏡將焊接制得的22個(gè)電極單體依次線性排 列，將與其相連的電極絲通過(guò)“C”型結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)切口，在電極環(huán)定位放置模具幫助下， 逐一放入“C”型開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)，合成22道電極束，封裝成如圖2所示的人工耳蝸刺激電極， 修整后形成人工耳蝸“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)型人工耳蝸電極。實(shí)施例2如圖1 4所示，在環(huán)狀體結(jié)構(gòu)鉬金圓環(huán)上切開(kāi)0.2mm小口，形成“C”型開(kāi)口電極 環(huán)，利用如圖3所示的絲、環(huán)焊接裝置，將電極絲焊接在“C”型開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁，形成如圖3 所示人工耳蝸“C”型開(kāi)口電極單體，通過(guò)顯微鏡將焊接制得的22個(gè)電極單體依次線性排 列，將與其相連的電極絲通過(guò)“C”型結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)切口，在電極環(huán)定位放置模具幫助下， 逐一放入“C”型開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)，合成22道電極束，封裝成如圖2所示的人工耳蝸刺激電極， 修整后形成人工耳蝸“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)型人工耳蝸電極。實(shí)施例3如圖1 4所示，在環(huán)狀體結(jié)構(gòu)鉬金圓環(huán)上切開(kāi)0. Imm小口，形成“C”型開(kāi)口電極 環(huán)，利用如圖3所示專(zhuān)用的絲、環(huán)焊接裝置，將電極絲焊接在“C”型開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁，形成如圖3所示人工耳蝸“C”型開(kāi)口電極單體，通過(guò)顯微鏡將焊接制得的24個(gè)電極單體依次線性 排列，將與其相連的電極絲通過(guò)“C”型結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)切口，在電極環(huán)定位放置模具幫助 下，逐一放入“C”型開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)，合成24道電極束，封裝成如圖2所示的人工耳蝸刺激電 極，修整后形成人工耳蝸“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)型人工耳蝸電極。
權(quán)利要求
一種開(kāi)口型人工耳蝸電極，其特征在于，包括22～24個(gè)鉑金開(kāi)口電極環(huán)(1)和22～24根鉑銥電極絲(2)，由醫(yī)用硅膠(3)串接封裝；其中，開(kāi)口電極環(huán)依次排列，鉑銥電極絲帶絕緣層并與所述開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁焊接相連，所述的22～24個(gè)鉑金開(kāi)口電極環(huán)之間相互絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)口型人工耳蝸電極，其特征在于，所述的開(kāi)口型人工耳蝸 電極為“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口型人工耳蝸電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)口型人工耳蝸電極，其特征在于，所述的鉬銥絲其直徑為 Φ0. 03mm，其表面的絕緣層為具有生物相溶性的絕緣材料，層厚5 μ。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)口型人工耳蝸電極，其特征在于，所述的“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口 型人工耳蝸電極的電極環(huán)，其外徑0. 5mmX寬度0. 3mmX壁厚0. 05mm，“C”形開(kāi)口 0. Imm 0. 2mm。
5.一種制備權(quán)利要求1的開(kāi)口型人工耳蝸電極的方法，其特征是包括以下步驟1)制作電極絲采用鉬、銥兩種材料熔融混合制作電極絲，用金剛石拉絲模，拉制成直徑Φ0.03πιπι的 鉬銥絲，其表面涂覆絕緣材料；2)制作“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)在環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)電極環(huán)上切口，制作“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口形狀電極環(huán)；3)在“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁焊接電極絲，形成人工耳蝸刺激電極單體；4)加工合成22 24道電極束通過(guò)顯微鏡將焊接后的22 24個(gè)電極單體電極絲依次線性排列，通過(guò)“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi) 口電極環(huán)切口，逐一放入電極環(huán)內(nèi)，制得電極束；5)封裝成“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)型人工耳蝸刺激電極利用硅膠載體，在電極封裝模具上，將制得的22 24道電極束通過(guò)硅膠扣環(huán)(4)封裝 成“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口型人工耳蝸刺激電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所述電極絲其表面涂覆的絕緣材料層厚 為 5 μ m0
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所述“C”形電極環(huán)為外徑0.5mmX寬 度 0. 3_X 壁厚 0. 05mm,內(nèi)徑 0. 4mm, “C” 形切 口 0. Imm 0. 2_。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所述“C”形電極環(huán)環(huán)距為0.5mm-0. 6mm。
全文摘要
本發(fā)明屬生物醫(yī)學(xué)工程仿生學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種開(kāi)口型人工耳蝸電極及其制備方法。本發(fā)明采用“C”形結(jié)構(gòu)開(kāi)口型電極，由依次排列的22～24個(gè)鉑金“C”形開(kāi)口電極環(huán)、與22～24個(gè)鉑金“C”形開(kāi)口電極環(huán)內(nèi)壁焊接相連的22～24根帶絕緣層的鉑銥電極絲，利用硅膠將其串接封裝在一起組成，所述的22～24個(gè)鉑金“C”形開(kāi)口電極環(huán)之間相互絕緣。既保留了環(huán)形電極的方向性好、片狀電極能耗小的優(yōu)點(diǎn)，又簡(jiǎn)化了電極的加工制作工藝，同時(shí)擁有點(diǎn)狀電極加工容易的優(yōu)點(diǎn)，提高了電極產(chǎn)品生產(chǎn)加工效率，提升了電極產(chǎn)品質(zhì)量，有利于國(guó)產(chǎn)人工耳蝸的批量標(biāo)準(zhǔn)化制作。
文檔編號(hào)A61F2/18GK101879107SQ200910050699
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者吳擁真, 康厚墉, 江曄, 沈廣波, 遲放魯, 高娜 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院