專利名稱：一種開口型人工耳蝸電極及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬生物醫(yī)學工程仿生學領域，涉及人工耳蝸電極，具體涉及一種開口型人 工耳蝸電極及其制備方法。
背景技術：
人耳可分為內耳、中耳和外耳三個部分。在正常的聆聽過程中，聲波穿過外耳道， 振動鼓膜，引起聽骨鏈的振動，這種振動引起內耳或耳蝸內的液體產生波動，從而使成千上 萬的被稱為內毛細胞的微小聽覺神經細胞產生電信號，該信號順著聽神經傳入大腦，在大 腦中轉化成有意義的聽覺信息。對于重度或極重度感音神經性聾的患者，耳蝸中的內毛細胞受到了損壞，其原因 既有先天性的，即嬰兒出生就先天性內毛細胞功能缺失；也有后天性的，通常是藥物中毒或 其他損傷導致內毛細胞壞死，這就意味著傳入耳蝸內的振動再不能轉化成使聽神經和大腦 產生聽覺所需要的電信號，就出現(xiàn)耳聾的癥狀。全球有數千萬雙耳重度或極重度感音神經 性聾患者，植入人工耳蝸是這些患者目前重獲聽力的唯一手段。多道人工耳蝸(又名仿生耳、電子耳蝸、耳蝸植入)是聽覺科學、信息工程、醫(yī)學、 聽力學、生物醫(yī)學、電子學、微電子技術和微加工技術相結合的跨多學科的現(xiàn)代高新技術產 品。它以人耳語音分析理論為基礎，利用聲電換能裝置取代患者耳蝸內喪失功能的毛細胞， 以編程控制電流直接刺激聽覺神經，重現(xiàn)耳蝸聽覺感官機制，使聾殘人恢復接近正常的聽 覺。人工耳蝸是恢復全聾人聽覺的唯一有效裝置。在全世界范圍內，目前已有數十萬重度 感音神經性聾患者接受了電子耳蝸植入，康復訓練后重新回到有聲世界，他們之中大部分 成人甚至可以通過電話與人交流，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與殘余聽神經纖維的連接裝置，植入于人的內耳耳蝸 內，是人工耳蝸的核心部件之一，也是人工耳蝸植入手術最關鍵的部分。它實際上是一線性 排列的電極束，由硅膠載體和多個電極單體組成，軟而富有彈性，電極單體一般采用全鉬金 材料制成。目前，世界上各國采用人工耳蝸刺激電極品種繁多，技術呈多元化趨勢，現(xiàn)有的電 極結構形式主要有①環(huán)狀結構形式；②片狀體結構形式；③點狀結構形式。環(huán)狀結構電極 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)狀結構，但這種結構的能量損耗 較大，同時電極加工和批量生產難度大，容易互相交叉，纏繞。而片狀體結構形式，電極加工 和批量生產時可以將電極預制呈弧形，抱緊耳蝸蝸軸，耗電量小，優(yōu)點是成品率較高，損耗 及能耗相對較小，澳大利亞的Contour Advance電極(有專利保護)采用片狀體結構，但這 種結構電極方向性相對較差。另外點狀體電極能耗最小，加工容易，如美國和奧地利人工耳 蝸的電極，但是由于電極呈點狀，點狀體電極方向極性相對最差，影響傳遞效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為臨床應用提供一種新的多導人工耳蝸刺激電極，具體涉及一種開口型人工耳蝸電極及其制備方法。尤其涉及一種“C”形結構，開口型人工耳蝸電極及其 制備方法。本發(fā)明的多導人工耳蝸的刺激電極在環(huán)狀體結構的基礎加以改進，設計呈開口 狀的“C”形結構電極環(huán)，其優(yōu)點是能耗與片狀結構體一樣，刺激面積與方向接近于環(huán)狀結 構體，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，又簡化了電極的加工制作工 藝，同時擁有點狀電極加工容易的優(yōu)點，提高了電極產品生產加工效率，提升了電極產品質 量，有利于國產人工耳蝸的批量標準化制作。具體而言，在第一方面，本發(fā)明提供了一種“C”形結構開口型人工耳蝸刺激電極， 本發(fā)明的開口型人工耳蝸刺激電極的結構形式為由依次排列的22 24個鉬金“C”形開 口電極環(huán)與22 24個鉬金“C”形開口電極環(huán)內壁焊接相連的22 24根帶絕緣層的鉬銥 電極絲，通過醫(yī)用硅膠串接封裝在一起組成開口型人工耳蝸刺激電極。所述的22 24個鉬金“C”形開口電極環(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”形結構開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”形結構開口電極環(huán)在環(huán)狀結構構電極環(huán)上切口，制作“C”形結構開口形狀電極環(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)有技術或本領域技術人員所知悉的環(huán)狀結構電極環(huán)制備 開口形狀電極環(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”形結構開口電極環(huán)內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道電極束通過顯微鏡將焊接后的22 24個電極單體電極絲依次線性排列，通過“C”形結 構開口電極環(huán)切口，逐一放入電極環(huán)內；5)封裝成“C”形結構開環(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道電極束通過硅膠扣環(huán) ⑷封裝成“C”形結構開口型人工耳蝸刺激電極。本發(fā)明具體的實施例中，“C”形結構開口 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”形結構開口型人工耳蝸刺激電極的優(yōu)點 有1.改進后的電極絲直徑為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。2.由于電極的整體組裝只需要通過“C”形結構開口電極環(huán)的切口，逐一放入電極
4環(huán)內不需要將電極絲穿過每一個電極環(huán)，能夠提高數十倍的組裝效率，并且不會互相纏繞， 交叉，同時電極絲的絕緣層不會被破壞，提高了產品的質量。3.既保留了環(huán)形電極的方向性好的優(yōu)點，又簡化了電極的加工制備工藝，擁有點 狀體電極加工容易優(yōu)點，有利于國產人工耳蝸的批量標準化制作。4.由于“C”形的小開口結構，既具有片狀電極耗能小的特點，又具有環(huán)狀電極刺 激效果好的優(yōu)點。為了便于理解，以下將通過具體的附圖和實施例對本發(fā)明的進行詳細地描述。需 要特別指出的是，具體實例和附圖僅是為了說明，顯然本領域的普通技術人員可以根據本 文說明，在本發(fā)明的范圍內對本發(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。


圖1是本發(fā)明所述的22 24道電極束三維結構示意圖其中1、電極環(huán)，2、電極絲，3、硅膠。圖2是本發(fā)明所述的“C”形結構開環(huán)型人工耳蝸刺激電極三維結構示意圖，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”型開口環(huán)內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。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。
具體實施例方式實施例1如圖1 4所示，在環(huán)狀體結構鉬金圓環(huán)上切開0. Imm小口，形成“C”型開口電極 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”型開口電極環(huán)內壁，形成如圖2 所示人工耳蝸“C”型開口電極單體，通過顯微鏡將焊接制得的22個電極單體依次線性排 列，將與其相連的電極絲通過“C”型結構開口電極環(huán)切口，在電極環(huán)定位放置模具幫助下， 逐一放入“C”型開口電極環(huán)內，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”形結構開環(huán)型人工耳蝸電極。實施例2如圖1 4所示，在環(huán)狀體結構鉬金圓環(huán)上切開0.2mm小口，形成“C”型開口電極 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”型開口電極環(huán)內壁，形成如圖3 所示人工耳蝸“C”型開口電極單體，通過顯微鏡將焊接制得的22個電極單體依次線性排 列，將與其相連的電極絲通過“C”型結構開口電極環(huán)切口，在電極環(huán)定位放置模具幫助下， 逐一放入“C”型開口電極環(huán)內，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”形結構開環(huán)型人工耳蝸電極。實施例3如圖1 4所示，在環(huán)狀體結構鉬金圓環(huán)上切開0. Imm小口，形成“C”型開口電極 環(huán)，利用如圖3所示專用的絲、環(huán)焊接裝置，將電極絲焊接在“C”型開口電極環(huán)內壁，形成如圖3所示人工耳蝸“C”型開口電極單體，通過顯微鏡將焊接制得的24個電極單體依次線性 排列，將與其相連的電極絲通過“C”型結構開口電極環(huán)切口，在電極環(huán)定位放置模具幫助 下，逐一放入“C”型開口電極環(huán)內，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”形結構開環(huán)型人工耳蝸電極。
權利要求
一種開口型人工耳蝸電極，其特征在于，包括22～24個鉑金開口電極環(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，開口電極環(huán)依次排列，鉑銥電極絲帶絕緣層并與所述開口電極環(huán)內壁焊接相連，所述的22～24個鉑金開口電極環(huán)之間相互絕緣。
2.根據權利要求1所述的開口型人工耳蝸電極，其特征在于，所述的開口型人工耳蝸 電極為“C”形結構開口型人工耳蝸電極。
3.根據權利要求1所述的開口型人工耳蝸電極，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.根據權利要求2所述的開口型人工耳蝸電極，其特征在于，所述的“C”形結構開口 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”形開口 0. Imm 0. 2mm。
5.一種制備權利要求1的開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”形結構開口電極環(huán)在環(huán)狀結構構電極環(huán)上切口，制作“C”形結構開口形狀電極環(huán)；3)在“C”形結構開口電極環(huán)內壁焊接電極絲，形成人工耳蝸刺激電極單體；4)加工合成22 24道電極束通過顯微鏡將焊接后的22 24個電極單體電極絲依次線性排列，通過“C”形結構開 口電極環(huán)切口，逐一放入電極環(huán)內，制得電極束；5)封裝成“C”形結構開環(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道電極束通過硅膠扣環(huán)(4)封裝 成“C”形結構開口型人工耳蝸刺激電極。
6.根據權利要求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.根據權利要求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,內徑 0. 4mm, “C” 形切 口 0. Imm 0. 2_。
8.根據權利要求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)學工程仿生學領域，具體涉及一種開口型人工耳蝸電極及其制備方法。本發(fā)明采用“C”形結構開口型電極，由依次排列的22～24個鉑金“C”形開口電極環(huán)、與22～24個鉑金“C”形開口電極環(huán)內壁焊接相連的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個鉑金“C”形開口電極環(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，又簡化了電極的加工制作工藝，同時擁有點狀電極加工容易的優(yōu)點，提高了電極產品生產加工效率，提升了電極產品質量，有利于國產人工耳蝸的批量標準化制作。
文檔編號A61F2/18GK101879107SQ200910050699
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權日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 申請人:復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院