本發(fā)明涉及一種位姿可調(diào)的圓窗激振式作動(dòng)器，屬于助聽(tīng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

聽(tīng)力損傷是社會(huì)上最常見(jiàn)的疾病之一，根據(jù)損傷機(jī)理的不同，聽(tīng)力損傷又可以分為傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷和感音神經(jīng)性聽(tīng)力損傷。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展傳導(dǎo)性聽(tīng)力損傷一般可以通過(guò)手術(shù)進(jìn)行治療，但是感音神經(jīng)性聽(tīng)力損傷在現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)下還沒(méi)有較好的治療方法，大多采用助聽(tīng)器來(lái)改善聽(tīng)力。但傳統(tǒng)助聽(tīng)器只能解決輕度到中度感覺(jué)神經(jīng)性聽(tīng)力損傷；佩戴不方便；輸出聲音信號(hào)和耳道反饋的聲音信號(hào)容易發(fā)生混疊，使患者最后感受的聲音信號(hào)清晰度降低等諸多缺點(diǎn)。

針對(duì)上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)、外研究機(jī)構(gòu)和研究人員開(kāi)始研究機(jī)械激勵(lì)的植入式助聽(tīng)裝置，這些植入式助聽(tīng)裝置通過(guò)其內(nèi)部作動(dòng)器機(jī)械激勵(lì)聽(tīng)小骨，進(jìn)而補(bǔ)償聽(tīng)力損傷。相比于傳統(tǒng)助聽(tīng)器植入式助聽(tīng)裝置，由于采用機(jī)械激振，其聲音放大增益值遠(yuǎn)大于助聽(tīng)器的聲激勵(lì)，可補(bǔ)償更高程度的聽(tīng)力損傷；此外，植入式助聽(tīng)裝置作動(dòng)器是植入體內(nèi)，無(wú)需放入耳道，避免了傳統(tǒng)助聽(tīng)器的堵耳問(wèn)題，提高了佩戴舒適性。但很多患者在具有感音神經(jīng)性聽(tīng)力損傷的同時(shí)，還伴有聽(tīng)小骨損壞，使得傳統(tǒng)植入式助聽(tīng)裝置作動(dòng)器無(wú)法工作。為此，國(guó)際上提出了激勵(lì)耳蝸圓窗的聽(tīng)力補(bǔ)償方案。這種方案避開(kāi)了聽(tīng)骨鏈，故可以有效治療混合性耳聾。但現(xiàn)有針對(duì)圓窗激振補(bǔ)償?shù)呐R床研究所用的人工中耳都是 MED-EL公司的SOUNDBRIDGE，一款非專門針對(duì)圓窗激振設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)電磁式人工中耳。出現(xiàn)了作動(dòng)器作動(dòng)端不能很好地與圓窗膜貼合，進(jìn)而作動(dòng)器振動(dòng)傳遞不充分，弱化了激振能量的傳遞效率，降低了人工中耳的聽(tīng)力補(bǔ)償效果。此外，作動(dòng)器作動(dòng)端方位不易調(diào)節(jié)，使得其不能處于最佳激振圓窗的位姿，部分激振力做無(wú)用功，不能達(dá)到最優(yōu)聽(tīng)力補(bǔ)償效果。振子作動(dòng)端與圓窗膜接觸的初始?jí)毫σ矡o(wú)法根據(jù)需要調(diào)整，而研究結(jié)果顯示適當(dāng)?shù)某跏級(jí)毫⒃鰪?qiáng)高頻段的聽(tīng)力補(bǔ)償效果，這特別有利于感音神經(jīng)性聽(tīng)力補(bǔ)償。作動(dòng)器未針對(duì)性地設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，臨床上采用筋膜固定在圓窗上，支撐剛度過(guò)小，研究結(jié)果表明這將削弱作動(dòng)器的聽(tīng)力補(bǔ)償效果。上述問(wèn)題的存在，大大影響了臨床效果，導(dǎo)致臨床術(shù)后出現(xiàn)較大的個(gè)體差異且實(shí)際補(bǔ)償效果低于理論設(shè)計(jì)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種位姿可調(diào)的圓窗激振式作動(dòng)器，其具體技術(shù)方案如下：

一種位姿可調(diào)的圓窗激振式作動(dòng)器，包括伸縮裝置、固定支承裝置、角度與距離調(diào)整裝置，所述伸縮裝置與外部供能裝置通過(guò)導(dǎo)線相連，所述固定支撐裝置通過(guò)骨釘與患者的圓窗四周骨質(zhì)固定，所述伸縮裝置通過(guò)螺紋副與角度與距離調(diào)整裝置相連接，所述伸縮裝置的作動(dòng)端與患者的圓窗膜相接觸，通過(guò)測(cè)力矩螺絲刀旋轉(zhuǎn)伸縮裝置以調(diào)整伸縮裝置的作動(dòng)端與患者的圓窗膜之間的預(yù)緊力；所述角度與距離調(diào)整裝置與固定支撐裝置以球副相接觸，由特制螺釘連接，通過(guò)調(diào)整特制螺釘實(shí)現(xiàn)調(diào)整所述伸縮裝置與患者的圓窗膜的作用角度。

所述特制螺釘包括上部分和下部分，所述上部分卡在角度與距離調(diào)整裝置一側(cè)，所述下部分與固定支撐裝置形成螺紋副連接，所述上部分和下部分的中間用鋼絲繩連接。

所述伸縮裝置包括伸縮器、傳遞桿和殼體，所述殼體外表面鍍有生物相容性材料層，內(nèi)表面大小與所述伸縮器大小相匹配，所述殼體將伸縮器與外界環(huán)境相隔離；所述殼體的一端為封閉端，另一端為敞口端，所述傳遞桿的一端為作動(dòng)端，另一端為連接端，所述傳遞桿的作動(dòng)端從敞口端伸出，并與患者的圓窗膜相接觸，所述伸縮器的一端與殼體封閉端的內(nèi)側(cè)連接，另一端與傳遞桿的連接端連接，所述封閉端的外側(cè)中心設(shè)置有測(cè)力矩螺絲刀相配合的凹槽，測(cè)力矩螺絲刀插入所述凹槽中，旋轉(zhuǎn)擰動(dòng)測(cè)力矩螺絲刀，殼體同步旋轉(zhuǎn)，能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)傳遞桿與圓窗膜的作用距離與預(yù)緊力。

所述殼體的圓周外側(cè)四周通過(guò)螺紋副與所述角度與距離調(diào)整裝置的圓周內(nèi)側(cè)四周相連接，所述殼體的封閉端與所述角度與距離調(diào)整裝置之間設(shè)置有彈簧。

所述伸縮器選用壓電疊堆或者電磁作動(dòng)器。

所述伸縮裝置選用壓電疊堆時(shí)，所述壓電疊堆能置于位移放大裝置中，所述位移放大裝置的一端與所述殼體的封閉端固定連接，另一端與傳遞桿的連接端固定連接。

所述位移放大裝置為菱形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，對(duì)角線相互垂直且不相等，壓電疊堆置于菱形位移放大裝置長(zhǎng)對(duì)角線上。

所述固定支撐裝置包括固定支撐裝置主體和若干個(gè)連接臂，所述連接壁的一端與所述固定支撐裝置主體螺紋連接，另一端設(shè)置有與其垂直的連接板，所述連接板貼合在患者的圓窗四周骨質(zhì)上，所述連接板開(kāi)設(shè)有連接孔，骨釘穿過(guò)所述連接孔與患者的圓窗四周骨質(zhì)固定。

所述連接臂有4個(gè)，且均勻分布在固定支撐裝置主體四周，通過(guò)旋轉(zhuǎn)支撐臂以調(diào)整支撐臂長(zhǎng)度適應(yīng)圓窗四周復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，便于手術(shù)植入。

所述固定支承裝置和角度與距離調(diào)整裝置由鈦合金制造而成。

所述測(cè)力矩螺絲刀包括主桿、應(yīng)變片、螺絲刀頭部和顯示屏，當(dāng)測(cè)力矩螺絲刀對(duì)伸縮裝置進(jìn)行預(yù)緊時(shí)，應(yīng)變片會(huì)將信號(hào)傳遞到螺絲刀頭部?jī)?nèi)部的處理單元并在顯示屏上顯示。

本發(fā)明的工作原理是：

本發(fā)明，傳遞桿的作動(dòng)端抵觸著患者的圓窗膜，伸縮裝置能夠自行伸縮，來(lái)回推拉傳遞桿，進(jìn)而將振動(dòng)傳給耳蝸，帶動(dòng)耳蝸內(nèi)淋巴液流動(dòng)，對(duì)聽(tīng)力進(jìn)行補(bǔ)償。

角度與距離調(diào)整裝置能夠調(diào)整伸縮裝置與患者圓窗接觸的角度和預(yù)緊力，固定支承裝置將本發(fā)明通過(guò)骨釘固定在患者的圓窗周圍的骨質(zhì)上。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明伸縮裝置作動(dòng)端具有角度與距離調(diào)整裝置，通過(guò)角度與距離調(diào)整裝置使作動(dòng)端與圓窗膜以最佳位置貼合在一起，使得作動(dòng)端能處于最佳激振圓窗的位姿，以達(dá)到最優(yōu)聽(tīng)力補(bǔ)償效果。此外，還能夠調(diào)節(jié)作動(dòng)端作用到圓窗上的初始?jí)毫?，提高?tīng)力補(bǔ)償效果。

本發(fā)明通過(guò)相應(yīng)的測(cè)力矩螺絲刀對(duì)伸縮裝置進(jìn)行調(diào)整，使伸縮裝置與圓窗膜接觸時(shí)存在特定的預(yù)緊力，以增強(qiáng)高頻段的聽(tīng)力補(bǔ)償效果。

本發(fā)明固定支撐裝置的支撐臂長(zhǎng)度可以通過(guò)螺紋副進(jìn)行調(diào)節(jié)，使固定支撐裝置能更好的適應(yīng)圓窗四周復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，便于手術(shù)植入。

本方明針對(duì)圓窗激振設(shè)計(jì)了專門的固定支承裝置，相對(duì)與傳統(tǒng)筋膜固定作動(dòng)器的方法，提高了作動(dòng)器的支撐剛度，進(jìn)而增加了作動(dòng)器的聽(tīng)力補(bǔ)償性能。

附圖說(shuō)明

圖1表示人耳結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的伸縮裝置結(jié)構(gòu)示意圖，

圖4是本發(fā)明的固定支撐裝置結(jié)構(gòu)示意圖，

圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖6是本發(fā)明實(shí)施例二的伸縮裝置結(jié)構(gòu)示意圖，

圖7是本發(fā)明中使用的測(cè)力矩螺絲刀的結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖標(biāo)記列表：1—外耳，2—中耳，3—內(nèi)耳，4—耳廓，5—耳道，6—鼓膜，7—錘骨，8—砧骨，9—鐙骨，10—耳蝸，16—患者圓窗外骨質(zhì)，17—骨釘，20—固定支撐裝置，21—固定支撐裝置主體，22—支撐臂，23—連接板，30—伸縮裝置，31—?dú)んw，32—壓電疊堆，33—凹槽，34—傳遞桿，40—測(cè)力矩螺絲刀，41—主桿，42—應(yīng)變片，43—螺絲刀頭部，44—顯示屏，50—特制螺釘，51—彈簧，52—角度與距離調(diào)整裝置， 60—帶有位移放大裝置的伸縮裝置，65—位移放大裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

參照?qǐng)D1，圖1為人耳結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了外耳1、中耳2及內(nèi)耳3的橫截面。其中，外耳主要包括耳廓4及耳道5；中耳則包括鼓膜6 (耳膜)和聽(tīng)骨鏈。聽(tīng)骨鏈由三塊微小互聯(lián)的骨頭(聽(tīng)小骨)組成,即錘骨7、砧骨8和鐙骨9。錘骨7貼附在鼓膜6上，而聽(tīng)骨鏈中最后一塊骨頭鐙骨9耦合到內(nèi)耳的耳蝸10。在正常聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)中，外耳的耳廓4將外部空氣中壓強(qiáng)的波動(dòng)采集，通過(guò)耳道5傳達(dá)鼓膜6，引起中耳系統(tǒng)中鼓膜6和聽(tīng)骨鏈的振動(dòng),進(jìn)而由聽(tīng)骨鏈的鐙骨9將振動(dòng)傳入內(nèi)耳中的耳蝸10。耳蝸10通過(guò)內(nèi)部淋巴液與基底膜的流固耦合作用，及外毛細(xì)胞的振動(dòng)放大(對(duì)基底膜感應(yīng)的微小振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)放大)，使耳蝸10內(nèi)的內(nèi)毛細(xì)胞感應(yīng)中耳2輸入的機(jī)械能。最終由內(nèi)毛細(xì)胞將機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)脈沖并傳給聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)，進(jìn)而產(chǎn)生聲音。感覺(jué)神經(jīng)性聽(tīng)力損傷，通常是由于耳蝸內(nèi)部外毛細(xì)胞的損壞,降低了對(duì)內(nèi)毛細(xì)胞的輸入,從而導(dǎo)致人耳聲音感知度的降低。由助聽(tīng)裝置進(jìn)行的放大，即是對(duì)鼓膜振動(dòng)的放大。

實(shí)施例一

結(jié)合說(shuō)明書附圖2--4，本位姿可調(diào)的圓窗激振式作動(dòng)器，包括伸縮裝置30、固定支承裝置20、角度與距離調(diào)整裝置52，所述伸縮裝置30與外部供能裝置通過(guò)導(dǎo)線相連，所述固定支撐裝置20通過(guò)骨釘17與患者的圓窗四周骨質(zhì)固定，為本發(fā)明提供固定支座，所述伸縮裝置30通過(guò)螺紋副與角度與距離調(diào)整裝置52相連接，所述伸縮裝置30的作動(dòng)端與患者的圓窗膜相接觸，通過(guò)測(cè)力矩螺絲刀旋轉(zhuǎn)伸縮裝置30以調(diào)整伸縮裝置30的作動(dòng)端與患者的圓窗膜之間的預(yù)緊力；所述角度與距離調(diào)整裝置52與固定支撐裝置20以球副相接觸，由特制螺釘50連接，通過(guò)調(diào)整特制螺釘50實(shí)現(xiàn)調(diào)整所述伸縮裝置30與患者的圓窗膜的作用角度。手術(shù)時(shí)通過(guò)調(diào)整特制螺釘50以調(diào)整伸縮裝置30對(duì)圓窗膜的作用角度。手術(shù)時(shí)，測(cè)力矩螺絲刀插入凹槽33中，旋轉(zhuǎn)擰動(dòng)測(cè)力矩螺絲刀，在使用測(cè)力矩螺絲刀調(diào)整伸縮裝置30與圓窗膜的預(yù)緊力時(shí)，預(yù)緊力可由測(cè)力矩螺絲刀確定。當(dāng)向伸縮裝置30輸入驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，壓電疊堆32便在逆壓電效應(yīng)下產(chǎn)生形變，做伸縮運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)傳遞桿34將運(yùn)動(dòng)傳給圓窗膜，進(jìn)而將振動(dòng)傳給耳蝸，帶動(dòng)耳蝸內(nèi)淋巴液流動(dòng)，對(duì)聽(tīng)力進(jìn)行補(bǔ)償。

所述特制螺釘50包括上部分和下部分，所述上部分卡在角度與距離調(diào)整裝置52一側(cè)，所述下部分與固定支撐裝置20形成螺紋副連接，所述上部分和下部分的中間用鋼絲繩連接。

所述伸縮裝置30包括伸縮器、傳遞桿34和殼體31，所述伸縮器選用壓電疊堆32。所述殼體31外表面鍍有生物相容性材料層，內(nèi)表面大小與所述伸縮器大小相匹配，所述殼體31將伸縮器與外界環(huán)境相隔離；所述殼體31的一端為封閉端，另一端為敞口端，所述傳遞桿34的一端為作動(dòng)端，另一端為連接端，所述傳遞桿34的作動(dòng)端從敞口端伸出，并與患者的圓窗膜相接觸，用以將伸縮器產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)傳遞到圓窗膜。所述伸縮器的一端與殼體31封閉端的內(nèi)側(cè)連接，另一端與傳遞桿34的連接端連接，所述封閉端的外側(cè)中心設(shè)置有測(cè)力矩螺絲刀相配合的凹槽33，測(cè)力矩螺絲刀插入所述凹槽33中，旋轉(zhuǎn)擰動(dòng)測(cè)力矩螺絲刀，殼體31同步旋轉(zhuǎn)，能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)傳遞桿34與圓窗膜的作用距離與預(yù)緊力。伸縮裝置30用以將傳入的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部壓電材料的形變，實(shí)現(xiàn)機(jī)械激勵(lì)。

所述殼體31的圓周外側(cè)四周通過(guò)螺紋副與所述角度與距離調(diào)整裝置52的圓周內(nèi)側(cè)四周相連接，所述殼體31的封閉端與所述角度與距離調(diào)整裝置52之間設(shè)置有彈簧51。通過(guò)彈簧51的張力，防止殼體31與角度與距離調(diào)整裝置之間松弛。

所述固定支撐裝置20包括固定支撐裝置主體21和若干個(gè)連接臂，所述連接壁的一端與所述固定支撐裝置主體21螺紋連接，另一端設(shè)置有與其垂直的連接板23，所述連接板23貼合在患者的圓窗四周骨質(zhì)上，所述連接板23開(kāi)設(shè)有連接孔，骨釘穿過(guò)所述連接孔與患者的圓窗四周骨質(zhì)固定。

所述連接臂有4個(gè)，且均勻分布在固定支撐裝置主體21四周，通過(guò)旋轉(zhuǎn)支撐臂22以調(diào)整支撐臂22長(zhǎng)度適應(yīng)圓窗四周復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，便于手術(shù)植入。

所述固定支承裝置和角度與距離調(diào)整裝置52由鈦合金制造而成。

實(shí)施例二

結(jié)合說(shuō)明書附圖5--6，所述伸縮器選用壓電疊堆，所述伸縮裝置選用帶有位移放大裝置的伸縮裝置60,所述壓電疊堆置于位移放大裝置65中，所述位移放大裝置65的一端與所述殼體的封閉端固定連接，另一端與傳遞桿的連接端固定連接。

所述位移放大裝置為菱形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，對(duì)角線相互垂直且不相等，壓電疊堆置于菱形位移放大裝置長(zhǎng)對(duì)角線上。當(dāng)向伸縮裝置輸入驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，壓電疊堆便在逆壓電效應(yīng)下產(chǎn)生形變，做伸縮運(yùn)動(dòng)，經(jīng)位移放大裝置放大后通過(guò)傳遞桿將運(yùn)動(dòng)傳給圓窗膜，進(jìn)而將振動(dòng)傳給耳蝸，帶動(dòng)耳蝸內(nèi)淋巴液流動(dòng)，對(duì)聽(tīng)力進(jìn)行補(bǔ)償。

其他技術(shù)方案與實(shí)施例一相同。

實(shí)施例三

所述伸縮器選用電磁作動(dòng)器。

其他技術(shù)方案與實(shí)施例一相同。

本發(fā)明中使用的測(cè)力矩螺絲刀40的結(jié)構(gòu)為：測(cè)力矩螺絲刀40包括主桿41、應(yīng)變片42、螺絲刀頭部43和顯示屏44，當(dāng)測(cè)力矩螺絲刀40對(duì)伸縮裝置進(jìn)行預(yù)緊時(shí)，應(yīng)變片42會(huì)將信號(hào)傳遞到螺絲刀頭部43內(nèi)部的處理單元并在顯示屏44上顯示，以確定預(yù)緊力的大小。

本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。