專利名稱：多道程控人工耳蝸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬生活用品技術(shù)領(lǐng)域。
聽力受損一般因原因不同分為兩大類型一類為傳導(dǎo)性聽力損失，表現(xiàn)為由外耳道至耳蝸毛細(xì)胞處的途徑受阻，一般可通過使用助聽裝置和手術(shù)解決。另一類為神經(jīng)性聽力損失，表現(xiàn)為耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞或神經(jīng)纖維受損，這類疾病是由于傳導(dǎo)聲能產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)的機(jī)制遭破壞，故助聽裝置對(duì)其無作用，只有通過直接刺激聽覺神經(jīng)才能使之功能部分恢復(fù)。對(duì)于全耳聾患者來說，盡管他們的耳蝸的正常生理功能已經(jīng)喪失，但大多數(shù)病人的聽神經(jīng)沒有完全損傷，人工耳蝸就是模仿外周的生理功能，對(duì)殘留聽覺神經(jīng)進(jìn)行電刺激，使患者恢復(fù)聽覺，并在一定程度上具備語音識(shí)別能力。以往的研究有(1)House用一對(duì)電極放置在耳蝸內(nèi)或接近耳蝸處來刺激聽覺神經(jīng)纖維使之得到單一頻率范圍的響應(yīng)；(2)Kissich用一組模擬濾波器來分隔聲信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào)，這些脈沖信號(hào)的速率與模擬信號(hào)的頻率一致，再傳送給植入耳蝸內(nèi)的一組電極，使之產(chǎn)生聽覺，但由于內(nèi)外裝置需經(jīng)皮轉(zhuǎn)接，故病人感染的機(jī)會(huì)較多；(3)Doyle用了若干傳輸線圈類傳遞信號(hào)，每一線圈都傳送一路信號(hào)至蝸內(nèi)對(duì)應(yīng)電極，線圈間間隔較小，易引起信號(hào)通道相互干擾；(4)Richczrol采用一組濾波器來提取語音信號(hào)，并通過一線圈來傳遞內(nèi)裝置所需電源和數(shù)據(jù)，并在鼓室內(nèi)放置小塊硅膠以間隔電極，但由于長期的電荷沉積易引起電極腐蝕。
本實(shí)用新型的目的是提供一種小型化、能量和數(shù)據(jù)傳遞無需經(jīng)皮轉(zhuǎn)接的耦合感應(yīng)多道程控人工耳蝸，提高聽力損失病人的識(shí)別語音和語言溝通能力。
本實(shí)用新型依據(jù)耳蝸螺旋體不同部位神經(jīng)元對(duì)聲音頻率響應(yīng)不同的特點(diǎn)，采用共振峰刺激的形式，對(duì)分布在耳蝸內(nèi)的16～22道電極通過接收、發(fā)射和控制語音信號(hào)的刺激，使每個(gè)電極在每個(gè)瞬間時(shí)間段響應(yīng)不同的頻率段，從而使16～22道電極所響應(yīng)的頻率能覆蓋整個(gè)語音頻帶，耳聾患者在一定程度上恢復(fù)聽力和提高語音識(shí)別能力。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的多道人工耳蝸，由接收話筒1、語音處理器2、耦合器3.4、接收刺激器5與電極束6構(gòu)成，如圖1、圖2所示。其中，接收話筒、語音處理器為外部裝置；接收刺激器和電極束為內(nèi)部裝置埋于耳蝸內(nèi)。本實(shí)用新型的語音處理器由AGC的前置放大器、高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器、F/V轉(zhuǎn)換器、比較器等部分經(jīng)電路連接組成，如圖3所示。語音處理器一端連接有話筒，一端與耦合器中的發(fā)射線圈連接，其功能是通過話筒接收外界語音信號(hào)，經(jīng)過語音處理器的處理，將語音信號(hào)特征發(fā)送到發(fā)射線圈。
本實(shí)用新型的耦合器由發(fā)射線圈和接收線圈由磁場形式進(jìn)行固定，發(fā)射線圈后部連接N端磁鐵耦合固定架7.8，接收線圈連接S端磁鐵9。外部裝置發(fā)射的信號(hào)通過磁場耦合的方式傳入內(nèi)裝置。與語音處理器連接的發(fā)射線圈可以產(chǎn)生35V～40V的脈沖發(fā)射幅度，其載波頻率為2MHz。與刺激器連接的接收線圈具有兩個(gè)功能1.通過耦合能接收發(fā)射線圈發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)，并使其具有22～30V的脈沖幅度；2.將接收到的高頻脈沖信號(hào)經(jīng)整流后產(chǎn)生9～11V的直流電壓，作為內(nèi)裝置中電路的供電電壓和刺激電極的能源。
本實(shí)用新型的接收刺激器由檢波電路、整流電路、解碼電路、驅(qū)動(dòng)電路連接而成，如圖4所示，與16～22個(gè)電極相對(duì)應(yīng)，采用16通道至22通道通用的結(jié)構(gòu)形式，元器件及集成電路塊設(shè)置在陶瓷基板上，并封裝于鈦合金盒內(nèi)，盒外留有多股鉑金絲繞制成環(huán)形接收線圈。
本實(shí)用新型采用16～22道鉑金絲制成的電極束作為內(nèi)裝置的一部分，即輸出部分，其均勻分布在耳蝸內(nèi)，每根電極由鉑金絲和鉑金電極環(huán)構(gòu)成。鉑金絲直徑為50～60μm，一端與鉑金電極環(huán)相連，另一端與內(nèi)裝置中接收刺激器的集成電路的一個(gè)輸出腳相連，其表面鍍上2～5μm的具有良好生物相容性的PVD干涂料絕緣層。
本實(shí)用新型16～22道鉑金絲及16～22只電極環(huán)制成一束，外層鍍上生物硅橡膠，其直徑小于0.7毫米，其前端呈紡錘形，電極環(huán)的直徑是從頂部的0.4mm到底部的0.7mm逐漸增大。
本實(shí)用新型經(jīng)技術(shù)測量，證實(shí)刺激電流在安全范圍內(nèi)(1.5毫安以下)，電流刺激的強(qiáng)度可自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)病人聽閾和最大舒適閾可進(jìn)行程序編碼控制，經(jīng)試驗(yàn)測量證實(shí)約80％耳聾患者提高了語音識(shí)別能力。


；圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；其中1為話筒2為語音處理器3為發(fā)射線圈4為接收線圈5為接收刺激器6為電極束7為N極磁芯8為磁性耦合固定架9為S極磁芯圖3為本實(shí)用新型的語言處理器的線路框圖；其中A為話筒B為前置放大器C為400Hz低通濾波器D為1.2KHz高通濾波器E為F/V轉(zhuǎn)換器F為峰值檢測器G為35Hz低通濾波器H為1KHz帶通濾波器圖4為本實(shí)用新型的接收刺激器的線路框圖；圖5為本實(shí)用新型的接收線圈的正面結(jié)構(gòu)圖；其中1為硅橡膠2為接收線圈3為磁鐵4為刺激接收器5為電極束圖6為本實(shí)用新型的電極束構(gòu)成圖；其中1為鉑金電極環(huán)2為鉑金電極絲3為硅橡膠
權(quán)利要求1.一種多道程控人工耳蝸，由接收話筒、語音處理器、耦合器、接收刺激器與電極束組成，其特征在于電極束由16～22條電極構(gòu)成，每根電極由鉑金絲和鉑金電極環(huán)構(gòu)成，鉑金絲直徑為鉑金絲直徑為50～60μm，一端與電極環(huán)相連，另一端與接收刺激器的集成電路的一個(gè)相應(yīng)輸出腳相連，其表面鍍有2～5μm的PVD千涂料作為絕緣層，電極束呈紡錘形，電極環(huán)直徑從頂部的0.4mm到底部的0.7mm逐漸增大，與電極束的電極數(shù)相對(duì)應(yīng)，接收刺激器由16～22個(gè)通道構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多道程控人工耳蝸，其特征在于耦合器由連接于語音處理器的發(fā)射線圈和連接接收刺激器的接收線圈以磁場形式進(jìn)行固定，發(fā)射線圈后部連接N端磁鐵固定架，接收線圈連接S端磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多道程控人工耳蝸，其特征在于所述的接收刺激器內(nèi)部的元器件及集成電路塊設(shè)置在陶瓷基板上，并封裝在鈦合金盒內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型屬生活用品技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型多道程控人工耳蝸，由接收話筒、語音處理器、耦合器、接收刺激器與電極束組成，依據(jù)耳蝸螺旋體內(nèi)不同部位神經(jīng)元對(duì)聲音頻率響應(yīng)不同的特點(diǎn)，本實(shí)用新型采用共振峰刺激形式，使分布在耳內(nèi)多道電極所響應(yīng)的頻率能覆蓋整個(gè)語音頻帶。本實(shí)用新型的電極由鉑金絲和鉑金電機(jī)環(huán)組成，采用PVD干涂料做絕緣層，具有良好的生物相溶性和絕緣作用，采用磁場形式固定耦合器，無需經(jīng)皮轉(zhuǎn)接，降低患者感染率。經(jīng)試驗(yàn)測量，約80％患者提高了語音識(shí)別能力。
文檔編號(hào)A61F11/00GK2261828SQ9622970
公開日1997年9月10日 申請(qǐng)日期1996年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月22日
發(fā)明者王正敏, 范寶華, 李留英, 錢學(xué)儉 申請(qǐng)人:上海醫(yī)科大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院