專利名稱：耳蝸植入物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種耳蝸植入物，更具體而言，涉及一種可易于被植入并提 供提高的聽覺能力的耳蝸植入物。
背景技術：
耳朵由外耳、中耳和內耳三個基本部分組成。聲音從外耳傳至外耳界面 處的耳鼓，然后以振動空氣波的形式傳至中耳。隨后，聲音通過聽小骨的振 動傳送至耳蝸的卵圓窗。隨著耳蝸中流體的振動，柯蒂氏器產生電信號。
覆膜的振動引起毛細胞中感受器電位的產生，該電位通過樹突傳送至螺 旋神經節(jié)。來自該螺旋神經節(jié)的信號刺激聽覺神經的神經元，并最終傳送至 大腦。大多數(shù)聽覺損失是由于耳蝸中毛細胞的功能故障造成的。在這種情況 下，聽覺損失可通過提供人工電刺激代替毛細胞的激發(fā)來減輕。據(jù)此開發(fā)了 耳蝸植入物。
耳蝸植入物是通過外科手術植入身體的電子裝置，其向具有嚴重聽覺障 礙的人提供聲音感覺。耳蝸植入物利用電脈沖直接刺激耳蝸內部的聽覺神 經。耳蝸植入物向那些兩耳均具有嚴重聽覺損傷并無法通過助聽器受益的人 提供良好的聽覺能力。耳蝸植入物被評價為到目前為止開發(fā)得最成功的神經 輔助裝置。
自從1984年被美國食品及藥物管理局(FDA)批準，耳蝸植入物已被 廣泛使用。近年來，提出了多通道耳蝸植入物。多通道耳蝸植入物需要多個 電極，以產生單獨的頻率信號，每個頻率信號均映射至耳蝸中的一個特定位 置。與頻率要求相匹配的電極信號被單獨傳送至受損毛細胞下方的樹突。
圖1為傳統(tǒng)的具有多個電極的耳蝸植入物的內部接收單元10的示意圖。
該內部接收單元包括有效電極10a和參考電極10b,其中有效電極的端部A 為螺旋形，以便于插入耳蝸中。圖2顯示有效電極的端部A的分解圖。在 有效電極10a的端部處，安裝有多個電極15，這些電極中每一個均向耳蝸的 特定區(qū)域提供特定頻率的電刺激。
這種包括多個電極的耳蝸植入物約35mm長，在插入耳蝸時可能損壞毛 細胞。此外，電極的螺旋端部可能在其接觸耳蝸的內壁時，導致對諸如毛細 胞、樹突或者螺旋神經節(jié)等各種器官的損傷，并可引起永久性聽覺損失。
帶有多通道耳蝸植入物的病人在無噪、安靜的環(huán)境中表明具有約80% 的聲音識別力。然而，在很多人交談的噪音區(qū)識別的程度會降低。另外，這 些人很難享受音樂，尤其表明顯示具有非常差的聲調敏感性。
另外，傳統(tǒng)的多通道耳蝸植入物存在多種缺點，例如，成本昂貴、手術 非常復雜和引起疾病的風險。
發(fā)明內容
要解決的技術問題
本發(fā)明的目的在于提供一種提供提高的聽覺能力的新的耳蝸植入物。
本發(fā)明另 一 目的在于提供一種具有筒單結構并從而可以較低成本向病 人提供的耳蝸植入物。
本發(fā)明又一目的在于提供一種可易于植入并在手術過程中或者手術之 后以最小化的風險確保安全性的耳蝸植入物。
通過以下詳細描述，本發(fā)明的目的和特征將是顯而易見的。
技術方案
本發(fā)明的耳蝸植入物向受到嚴重的感覺神經聽覺損傷的病人提供提高 的聽覺能力。本發(fā)明的耳蝸植入物可對幾乎不能或者完全不能通過助聽器受 益的病人有幫助。
本發(fā)明的耳蝸植入物包括植入身體內部并接收信號的內部接收單元，和 設置在外部并產生信號的聲音處理單元。本發(fā)明的耳蝸植入物可進一步包括
包含電池組或者電源充電器的電源裝置。
電力由電源裝置供應。麥克風接收模擬聲音，并將其傳送至用于處理聲 音的聲音處理單元。信號處理單元的輸出通過線圈發(fā)送至內部接收單元。使 用者可通過提高或者降低音量來控制要傳送的聲音的強度。
所述信號被傳送至植入在身體中的內部接收單元的電極，然后通過該電 極傳送至耳蝸。該信號最終被傳遞至大腦，并使聲音被識別。
在根據(jù)本發(fā)明的耳蝸植入物中，內部接收單元為植入在身體內部的接收 模塊。該內部接收單元將從皮膚傳送的電磁波傳遞至耳蝸，并且包括線圈、 ;茲鐵和構造為具有不同厚度的電極。優(yōu)選地，所述電極由生物適應性的鉑或 者鉑合金制成。
所述聲音處理單元附裝在使用者鬢角處的皮膚上，并通過磁引力相對于 內部接收單元固定。該聲音處理單元將使用者周圍的聲音轉變?yōu)殡姶拍?，?將其發(fā)送至內部接收單元。該聲音處理單元包括麥克風、音量控制器、線圈、 ;茲纟失禾口電子電i 各。
所需的用于操作所述聲音處理單元的電力可通過電池組或者充電器供 應。例如，電池組可通過緊湊連接器連接至該聲音處理單元。
與傳統(tǒng)的多通道耳蝸植入物不同，根據(jù)本發(fā)明的耳蝸植入物允許新的和 簡單的手術而產生最小的副作用。傳統(tǒng)的耳蝸植入物需要通過去除骨來形成
通道，從而通過乳突切除術插入電極。這種手術花約3個小時，并需要全身麻痹。
相比之下，由于根據(jù)本發(fā)明的耳蝸植入物具有小尺寸的內部接收單元， 并且電極各個區(qū)域的厚度不同，所以其易于通過例如貫穿耳道的手術植入。 由于根據(jù)本發(fā)明的耳蝸植入物的電極可插入形成在皮膚與骨之間的小空間 中，所以其可不必進行乳突切除術而植入。手術可在約30分鐘或更少的時 間內完成。而且，可最小化手術過程中的風險，病人可在手術后4艮快地恢復 他們正常的活動。
由于電極插入皮膚與骨之間的小空間中，所以需要精巧的設計。為此，
內部接收單元的電極中，單一的有效電極線的至少兩個區(qū)域(優(yōu)選三個區(qū)域) 具有不同厚度。電極插入形成在乳突骨與耳道皮膚之間的空間中。該電極線
(electrode wire )經過中耳的耳鼓，到達耳蝸的螺:旋神經節(jié)。這樣，電極不 必插入耳蝸很深，并可最小化手術過程中對耳蝸的損傷。 技術效果
本發(fā)明提供一種具有簡單結構且低成本的耳蝸植入物。這種耳蝸植入物 允許簡單的手術，并最小化毛細胞受損的風險或者皮膚受損而引起感染。并 且，本發(fā)明的耳蝸植入物可提供提高的聽覺能力，而無須長期、持續(xù)的植入 后治療。預期本發(fā)明提高具有聽力故障的人的聽覺能力。
圖1為傳統(tǒng)耳蝸植入物的內部接收單元的示意圖。
圖2為圖1中所示區(qū)域A的耳蝸植入物的分解圖。
圖3為本發(fā)明的耳蝸植入物的內部接收單元的示意圖。
圖4為本發(fā)明的耳蝸植入物的內部接收單元的剖視圖。
圖5為本發(fā)明的耳蝸植入物的聲音處理單元的立體圖。
圖6為本發(fā)明的耳蝸植入物的聲音處理單元內部的剖視圖。
圖7為本發(fā)明的耳蝸植入物的外部電源的示意圖。
圖8為由根據(jù)本發(fā)明的耳蝸植入物進行的信號處理的示意圖。
圖9為示出本發(fā)明的耳蝸植入物的植入過程的流程圖。
圖10為本發(fā)明的耳蝸植入物植入后的示意圖。
具體實施例方式
下文中，將參照附圖更為詳盡地示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖3為本發(fā)明的耳蝸植入物的內部接收單元的示意圖。內部接收單元
100包括無線接收外部信號的接收部分110,和電^l部分。電極部分包括有
效電極120a和參考電極120b。
如圖4所示，有效電極120a由厚度不同的三個區(qū)域組成。第一區(qū)域I 與接收部分110相連。第二區(qū)域II的厚度小于第一區(qū)域I的厚度，且第三區(qū) 域III的厚度小于第二區(qū)域II的厚度?？商鎿Q地，如果必要的話，第二區(qū)域 的厚度可與第三區(qū)域的厚度相同。第一區(qū)域I的厚度最大，并在將有效電極
插入身體中時提供剛度。相比之下，第二區(qū)域ii和第三區(qū)域m使有效電極
120a能夠易于植入乳突骨與皮膚之間的小空間中，而不會磨損骨。第一區(qū)域 是最長的，而第三區(qū)域是最短的。第三區(qū)域III用作接觸點，在該接觸點處 電刺激被最終傳遞至耳蝸。
優(yōu)選地，有效電極和參考電極中每一個除了電極端部之外的至少一部 分，均涂覆有生物適應性材料(例如，硅樹脂或者硅樹脂化合物)。在這種 情況下，可通過控制生物適應性涂層的厚度，將第一區(qū)域I、第二區(qū)域II和 第三區(qū)域III構造為具有不同的厚度。例如，有效電極120a可用具有適當厚 度的線構成，并且第一區(qū)域可涂覆一定厚度的生物適應性涂層，而具有較小 厚度的第二區(qū)域以及第三區(qū)域可不被涂覆。
第二區(qū)域II的厚度小于0.5mm，優(yōu)選地小于0.3mm。如果有效電極被 構造為具有如上所述的逐漸減小的厚度，那么有效電極可被插入形成在乳突 骨與皮膚之間的空間中。此外，可防止有效電極撕破皮膚并向外裂開從而導 致感染的風險。
優(yōu)選地，第一區(qū)域I和第二區(qū)域II各自約為25 35mm長，第三區(qū)域III 為5-7mm長。如下文所述，第三區(qū)域III插入耳蝸的鼓階中，并將電刺激 信號直接傳遞至螺旋神經節(jié)。
參考電極120b比有效電極短，并插入耳朵后面的皮膚中。接觸點可形 成在有效電極120a和參考電極120b的端部處，而無需生物適應性涂覆。
接收部分110包括用于接收來自外界的刺激信號的線圈112,和用于與 外部單元非接觸固定并位于由生物適應性材料(例如，聚醚醚酮)制成的殼 體內部的》茲4失114。線圏112可由例如銅線制成。
接收部分110的形狀并不特別限定，但優(yōu)選為圓盤。在這種情況下，接
收部分的直徑可小于22mm，優(yōu)選在10mm至18mm的范圍中。并且，接收 部分的厚度可小于4mm,優(yōu)選在2mm至3mm的范圍中?？蓪⒐铇渲畛?在接收部分的殼體內部。
圖5為本發(fā)明的耳蝸植入物的連接至身體外部的聲音處理單元的立體 圖，圖6為聲音處理單元內部的剖視圖。
音量控制器210和麥克風220裝備在圓盤形殼體215的表面處，并且用 于發(fā)送信號的線圈240、用于與內部接收單元非接觸固定的^f茲鐵260和用于 處理模擬聲音的PCB型電子電路250裝備在該殼體內。
所述聲音處理單元可被附裝在例如耳朵后面或者鬢角處?？商鎿Q地，該 聲音處理單元可借助支撐元件戴在耳朵周圍。
音量控制器210控制聲音信號的強度。聲音通過麥克風220輸入。電子 電路250將聲音信號轉換為電信號，并且在進行充分調制過程之后，通過發(fā) 送線圈240將信號發(fā)送給內部接收單元。
插孔230設置在聲音處理單元的殼體的一側，以與外部電源電連接。圖 7為本發(fā)明的耳蝸才直入物的外部電源的示意圖。外部電源280為可再充電電 池，并通過連接器連接至聲音處理單元。
圖8為由根據(jù)本發(fā)明的耳蝸植入物進行的信號處理的示意圖。
聲音處理單元200和內部接收單元100采用非接觸方式通過石茲鐵260， 114相互固定，并且無線發(fā)送和接收二者之間的信號I。內部接收單元100 將電刺激直接傳遞至耳蝸II。具體而言，本發(fā)明的重要特征在于，中心刺激 由內部接收單元IOO通過耳蝸的螺旋神經節(jié)來提供，而傳統(tǒng)的多通道耳蝸植 入物根據(jù)耳蝸特定區(qū)域的基于頻率的多刺激，下文將給出詳細描述。
圖9為示出本發(fā)明的耳蝸植入物的植入過程的流程圖。
外科醫(yī)生局部麻痹耳廓后部和/或外部聽道的內部，切開遠離耳廓的耳 朵后部少許S1。然后，將乳突骨與耳道皮膚分離S2。
之后，在圓窗的前部進行耳蝸人造口手術(cochleastomy) S3。盡管病 人之間存在差異，但是耳蝸人造口手術均在耳蝸中3-5mm深處進行。接下
來，將內部接收單元插入，以將有效電極的端部插入耳蝸中。內部接收單元
的參考電極設置在皮膚下方S4。在插入內部接收單元之后，進行縫合S5。
這種貫穿耳道的手術具有以下優(yōu)點通過將電極插入皮膚與骨之間的小 空間中，手術可在局部麻痹下簡單進行，并且手術可在短時間內完成，手術 過程中的風險可被最小化。
圖10為本發(fā)明的耳蝸植入物植入后的示意圖。內部接收單元100植入 在外耳300的聽管310附近。內部接收單元的參考電極120b插入鄰近接收 部分110的耳道皮膚330中。相比之下，有效電極120a穿過形成在耳道皮 膚330與聽骨320之間的小空間，并經過中耳350的耳鼓340延伸至耳蝸 360。有效電極120a的端部與耳蝸360的螺旋神經節(jié)365相接觸。
根據(jù)本發(fā)明的耳蝸植入物的另 一 區(qū)別特征在于，其直接刺激耳蝸中心處 的螺旋神經節(jié)，而不會刺激往往易于受損的毛細胞的樹突。因此，不必將電 極很深地插入耳蝸中，并且基本防止手術過程中損傷毛細胞的風險，手術也 非常易于進行。電刺激的傳送過程很簡單，即，來自外界的聲音通過耳蝸植 入物傳輸至螺旋神經節(jié)，并刺激聽覺神經。并且，由于全譜信號直接傳輸至 螺旋神經節(jié)，而不用通過基于頻率的多個電刺激，所以可獲得提高的聲調敏 感性和聲音識別能力。
根據(jù)所述，應該可以證明本發(fā)明可通過前述技術領域中的各種裝置植 入，而不會破壞、影響或者改變本發(fā)明的精神和范圍。因此，可以理解的是， 本文所示的示例和應用屬于描述性質，而不是限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明的 涵義、范圍和更為廣泛的概念理解以及由此的修改和變化應理解為本發(fā)明的 擴展。
權利要求
1、一種用于提高聽覺受損的病人的聽覺能力的耳蝸植入物，包括植入身體內的內部接收單元，該內部接收單元包括用于接收外部信號的接收部分、以及有效電極和參考電極，其特征在于，所述有效電極用至少兩個不同區(qū)域具有不同厚度的單一電極線構成。
2、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述有效電極具有厚度不 同的三個區(qū)域第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，第一區(qū)域鄰接所述接收部 分，第二區(qū)域的厚度小于所述第一區(qū)域的厚度，第三區(qū)域的厚度小于所述第 二區(qū)域的厚度。
3、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述有效電極的端部插入 耳蝸的鼓階中，并直接刺激螺旋神經節(jié)。
4、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述內部接收單元的有效 電極插入形成在乳突骨與耳道皮膚之間的空間中。
5、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述內部接收單元的有效 電極由與所述接收部分鄰接的第一區(qū)域、比所述第一區(qū)域短的第二區(qū)域和比 所述第二區(qū)域短的第三區(qū)域組成。
6、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述參考電極比所述有效 電極短。
7、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述接收部分包括用于接 收來自外界的電刺激信號的線圈，和用于與一外部單元非接觸固定的磁鐵。
8、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述有效電極和參考電極 中每一 個的至少 一部分涂覆有生物適應性材料。
9、 如權利要求1所述的耳蝸植入物，其中，所述接收部分由生物適應 性殼體保護，并且在所述殼體內部填充有硅樹脂。
10、 一種耳蝸植入物，包括內部接收單元，其包括用于接收外部信號的接收部分、以及有效電極和參考電極，其中所述有效電極用至少兩個不同區(qū)域具有不同厚度的單一電極線構成；和聲音處理單元，其包括用于將外部聲音信號轉換為電信號的信號處理 器，和用于將所述信號以電磁波形式發(fā)送給所述內部接收單元的發(fā)送器。
11、 如權利要求10所述的耳蝸植入物，其中，所述有效電極具有厚度 不同的三個區(qū)域第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，第一區(qū)域鄰接所述接收 部分，第二區(qū)域的厚度小于所述第一區(qū)域的厚度，第三區(qū)域的厚度小于所述 第二區(qū)域的厚度。
12、 如權利要求10所述的耳蝸植入物，其中，所述有效電極的端部與 耳蝸的螺旋神經節(jié)相接觸。
13、 如權利要求10所述的耳蝸植入物，其中，所述內部接收單元的有 效電極插入形成在乳突骨與耳道皮膚之間的空間中。
14、 如權利要求10所述的耳蝸植入物，其中，所述內部接收單元和聲 音處理單元通過非接觸磁引力相互固定。
15、 如權利要求10所述的耳蝸植入物，其進一步包括與所述聲音處理 單元電連接的外部電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于提高聽覺受損的病人的聽覺能力的耳蝸植入物，包括植入身體的內部接收單元，該內部接收單元包括用于接收外部信號的接收部分、有效電極和參考電極，其特征在于，所述有效電極用至少兩個不同區(qū)域具有不同厚度的單一電極線構成。所述內部接收單元的有效電極插入形成在乳突骨與耳道皮膚之間的空間中，并且所述有效電極的端部插入耳蝸的鼓階中，直接刺激螺旋神經節(jié)。本發(fā)明的耳蝸植入物更易于植入身體中，并以較低成本提高聽覺能力。
文檔編號A61F11/04GK101360471SQ200780001671
公開日2009年2月4日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權日2006年7月21日
發(fā)明者Y·杰伊·張, 李東赫 申請人:材料解決方案技術有限公司