。相關(guān)領(lǐng)域的技 術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以使用其他等價(jià)的元件并且開(kāi)發(fā)的其他方法沒(méi)有從本發(fā)明的廣義概念 脫離。在本說(shuō)明書(shū)中任何地方，包括背景部分和詳細(xì)說(shuō)明部分所引用的所有參考文獻(xiàn)都通 過(guò)引用如每個(gè)都已經(jīng)分別地被結(jié)合的那樣結(jié)合到本文中。
[0037] 圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可植入式前庭刺激裝置100的示意圖。可植 入式前庭刺激裝置100包括傳感器系統(tǒng)102、與傳感器系統(tǒng)102通信的數(shù)據(jù)處理器104和與 數(shù)據(jù)處理器104通信的前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106。前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106被構(gòu)建成提供電刺 激到裝置的使用者的前庭神經(jīng)。前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106包括電極陣列108。在某些實(shí)施方 式中，前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106包括附加的電子元件110。
[0038] 電子元件110包含多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器以命令多個(gè)電流源和電流宿，或者壓控電流源 (VCCS)。該元件也包含多個(gè)開(kāi)關(guān)以將任何電極連接到任何VCCS。這種能力允許電流從電極 的任何組合流到電極的任何其他組合以允許電流導(dǎo)引。電流導(dǎo)引可以被用于更加有選擇地 把前庭神經(jīng)的每個(gè)分支作為目標(biāo)。數(shù)據(jù)處理器104通過(guò)命令數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開(kāi)關(guān)來(lái)控制刺激 脈沖的定時(shí)和幅值兩者。110中的附加的電子元件包含一個(gè)或更多個(gè)放大器以測(cè)量任何兩 個(gè)電極上的阻抗或者神經(jīng)反應(yīng)電勢(shì)。
[0039] 所述前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106的電極陣列108包括：被構(gòu)造成以外科手術(shù)的方式被 植入成與前庭神經(jīng)的上分支電接觸的第一組電極112、被構(gòu)造成以外科手術(shù)的方式被植入 成與前庭神經(jīng)的水平分支電接觸的第二組電極114、被構(gòu)造成以外科手術(shù)的方式被植入成 與前庭神經(jīng)的后分支電接觸的第三組電極116和被構(gòu)造成以外科手術(shù)的方式被植入到前 庭系統(tǒng)的總腳迷路中的總腳參考電極118。前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106的電極陣列108還可以 包括第二參考電極120,該第二參考電極120被構(gòu)造成在接近前庭系統(tǒng)且在前庭系統(tǒng)外部 的區(qū)域中被固定以處于電接觸。例如，第二參考電極120可以以外科手術(shù)的方式被植入在 肌肉組織中或者被附接成在前庭系統(tǒng)的外部地附接并且相對(duì)地接近前庭系統(tǒng)。也可以把第 一參考電極和第二參考電極分別視為"近"參考電極和"遠(yuǎn)"參考電極。前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng) 106的電極陣列108也可以包括下述引線（U引線，242)，該引線（U引線，242)具有用于植 入和對(duì)橢圓囊進(jìn)行刺激的多個(gè)電極241。前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106的電極陣列108也可以包 括下述引線（S引線，252)，該引線（S引線，252)具有用于植入和對(duì)球囊進(jìn)行刺激的多個(gè)電 極251。前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106的電極陣列108也可以包括下述引線（C引線，262)，該引線 (C引線，262)具有用于植入和對(duì)耳蝸進(jìn)行的多個(gè)電極261。
[0040] 可植入式前庭刺激裝置100在某些實(shí)施方式中可以是獨(dú)立的裝置或者可以被結(jié) 合作為另一個(gè)裝置的組件。例如，某些實(shí)施方式可以將可植入式前庭裝置100與人工耳蝸 相結(jié)合，或者某些實(shí)施方式可以結(jié)合無(wú)線接口用于傳輸信號(hào)和功率。
[0041] 第一組電極112、第二組電極114和第三組電極116中的每個(gè)可以是下述三電極的 排列，該三電極的排列被構(gòu)造成利于以分別地與前庭神經(jīng)的上分支、水平分支和后分支電 接觸的方式植入。電極112、114、116、118和122可以被一起構(gòu)造在單個(gè)引線結(jié)構(gòu)122中， 如圖2中所示，以利于外科的植入。例如，引線122可以是根據(jù)下面將更詳細(xì)地描述的實(shí)施 方式的新穎的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)引線結(jié)構(gòu)。然而，在本發(fā)明的該實(shí)施方式中也可以使用其他引線結(jié) 構(gòu)。
[0042] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，前庭神經(jīng)刺激系統(tǒng)106的電子元件110可以包括多 個(gè)電流源和多個(gè)電流宿，多個(gè)電流源和多個(gè)電流宿中的每個(gè)可以以選擇性的方式向著第一 組電極112、第二組電極114、第三組電極116、遠(yuǎn)參考電極和總腳參考電極118中的至少一 個(gè)電極被定向。例如，這可以被用于提供電流導(dǎo)引以控制對(duì)具體的神經(jīng)分支的刺激。例如， 當(dāng)神經(jīng)或神經(jīng)分支，例如前庭神經(jīng)的上分支和水平分支挨著的時(shí)候這可以是有用的。在下 面將更詳細(xì)地描述用于電子元件110的此類(lèi)實(shí)施方式的示例。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，數(shù) 據(jù)處理器104可以適于接收關(guān)于前庭神經(jīng)的上分支、水平分支、后分支、橢圓囊的分支和球 囊的分支中的至少之一的刺激的程度的信息并且適于提供校正的信號(hào)到前庭神經(jīng)刺激系 統(tǒng)以產(chǎn)生電流導(dǎo)引以改進(jìn)前庭神經(jīng)的電刺激。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)處理器104可 以適于接收與前庭蝸神經(jīng)的至少一個(gè)分支的刺激的程度有關(guān)的信息并且適于將校正信號(hào) 提供給神經(jīng)刺激系統(tǒng)以影響電流導(dǎo)引從而改進(jìn)對(duì)前庭蝸神經(jīng)的電刺激。
[0043] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，可植入式前庭刺激裝置100還可以包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系 統(tǒng)124,該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理器104通信。例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)124可以是易失性存 儲(chǔ)器或者非易失性存儲(chǔ)器。在某些實(shí)施方式中，例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)124可以被配置成存儲(chǔ) 供數(shù)據(jù)處理器104使用的數(shù)據(jù)以校正從所述傳感器系統(tǒng)102接收的信號(hào)。
[0044] 數(shù)據(jù)處理器104可以被配置成校正在根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的刺激前庭神 經(jīng)期間的電流擴(kuò)布、可植入式前庭刺激裝置100與頭部固定的參考系之間的未對(duì)準(zhǔn)、以及/ 或者電極陣列118與前庭神經(jīng)的未對(duì)準(zhǔn)。在下面將更詳細(xì)地描述此類(lèi)實(shí)施方式。
[0045] 傳感器系統(tǒng)102可以包括根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的三軸陀螺儀系統(tǒng)126。例 如，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)陀螺儀系統(tǒng)適合用于本發(fā)明的某些實(shí)施方式。傳感器系統(tǒng)102還可 以包括根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的定向傳感器系統(tǒng)128。在某些實(shí)施方式中線性加速度 計(jì)的三軸系統(tǒng)可以被用于定向傳感器系統(tǒng)。例如，MEMS線性加速度計(jì)適合用于某些實(shí)施方 式。在某些實(shí)施方式中用于定向傳感器的三軸線性加速度計(jì)系統(tǒng)的使用可以提供同樣提供 重力慣性信號(hào)用于刺激對(duì)應(yīng)的神經(jīng)的附加益處。系統(tǒng)也可以包括聲傳感器，用于檢測(cè)下述 信號(hào)，該信號(hào)對(duì)分別地計(jì)算橢圓囊、球囊和耳蝸的U引線、S引線和C引線上的適當(dāng)?shù)拇碳?電流來(lái)說(shuō)是必須的。
[0046] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于可植入式前庭刺激裝置的電引線裝置200的 示出。例如，電引線裝置200可以被用于可植入式前庭刺激裝置100中的引線122。然而， 可植入式前庭刺激裝置100不限于用于引線122的僅僅這個(gè)實(shí)施方式。電引線裝置200包 括第一組配線202和第一組電極204,該第一組電極204與對(duì)應(yīng)的第一組配線202的子集 處于電接觸。第一組配線202包圍在電絕緣結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且在圖3中不能被單獨(dú)的看見(jiàn)。第 一組電極204的更詳細(xì)地示出見(jiàn)圖4。第一組電極204形成上前庭神經(jīng)分支電極陣列206 以使得第一組電極204相對(duì)于彼此保持基本上固定。電引線裝置200還包括第二組配線 208 (同樣沒(méi)有單獨(dú)地在圖3中示出）和第二組電極210,該第二組電極210與對(duì)應(yīng)的第二 組配線208的子集處于電接觸。第二組電極210形成水平前庭神經(jīng)分支電極陣列212以使 得第二組電極210相對(duì)于彼此保持基本上固定。電引線裝置200還包括第三組配線214和 第三組電極216,該第三組電極216與對(duì)應(yīng)的第三組配線214的子集處于電接觸。第三組電 極216形成后前庭神經(jīng)分支電極陣列218以使得第三組電極216相對(duì)于彼此保持基本上固 定。電引線裝置200還包括第四組配線241和第四組電極242 (同樣沒(méi)有單獨(dú)地在圖3中示 出），該第四組電極242與對(duì)應(yīng)的第二組配線208的子集處于電接觸。第四組電極241形成 橢圓囊前庭神經(jīng)分支電極陣列242以使得第四組電極241相對(duì)于彼此保持基本上固定。電 引線裝置200還包括第五組配線251和第五組電極252 (同樣沒(méi)有單獨(dú)地在圖3中示出）， 該第五組電極252與對(duì)應(yīng)的第三組配線214的子集處于電接觸。第五組電極251形成球囊 前庭神經(jīng)分支電極陣列252以使得第五組電極251相對(duì)于彼此保持基本上固定。電引線裝 置200還包括第六組配線261和第六組電極262 (同樣沒(méi)有單獨(dú)地在圖3中示出），該第六 組電極262與對(duì)應(yīng)的連接器的插腳的子集處于電接觸。第六組電極261形成蝸神經(jīng)分支電 極陣列262以使得第六組電極261相對(duì)于彼此保持基本上固定。術(shù)語(yǔ)基本上固定意圖包括 其中第一組電極204、第二組電極210和第三組電極216被包在或者其他的被結(jié)合在柔性 結(jié)構(gòu)例如高分子材料中的實(shí)施方式。電引線裝置200也包括參考電極220,該參考電極220 與對(duì)應(yīng)的參考配線222處于電連接。參考電極220可以是近參考，例如根據(jù)本發(fā)明的某些 實(shí)施方式的總腳參考電極。某些實(shí)施方式還可以包括與對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)參考配線226處于電連接 的遠(yuǎn)參考電極224。某些實(shí)施方式還可以包括從連接器延伸的第二套引線和電極，類(lèi)似于上 述的那些，用于相對(duì)的耳朵的前庭迷路的植入。
[0047] 第一組配線202、第二組配線208、第三組配線214、參考配線222和遠(yuǎn)參考配線 226可以某些或者全部具有附接到根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的普通裝置連接器的裝置端 部。圖3和圖4示出用于可植入式前庭刺激裝置的電引線裝置200的實(shí)施方式，在可植入 式前庭刺激裝置中上前庭神經(jīng)分支電極陣列和水平前庭神經(jīng)分支電極陣列被連接以使得 他們相對(duì)于彼此保持基本上固定以利于在外科植入期間同時(shí)的對(duì)準(zhǔn)。在該示例中，上前庭 神經(jīng)分支排列、水平前庭神經(jīng)分支排列和后前庭神經(jīng)分支排列每個(gè)具有三個(gè)電極和對(duì)應(yīng)的 三條配線。在某些實(shí)施方式中，電極引線204、210、216和220包括紐結(jié)、彎曲、隆起、凸起和 /或標(biāo)記以防止過(guò)度插入。在上面也提供了被發(fā)現(xiàn)適合供人類(lèi)使用的空間參數(shù)。然而，本發(fā) 明的一般概念不限于這種特殊的示例。
[0048] 圖5示出了電極陣列300的實(shí)施方式，該電極陣列300具有多個(gè)電極302、304和 306以及對(duì)應(yīng)的配線308、310和312。這是其中電極302、304和306是腔室電極的示例。例 如，腔室電極306包括金屬電極314和在凝膠腔室318之內(nèi)的電解質(zhì)凝膠316。凝膠腔室 318限定端口 320用于與組織電接觸。電引線裝置200中的電極的任何之一、多個(gè)或者全部 可以是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的腔室電極。
[0049] 腔室電極的替選實(shí)施方式可以具有鹽的/凝膠導(dǎo)體腔室沿著配線一些距離延伸 備份以便允許在沒(méi)有與載體300的尺寸相比大的金屬電極襯墊314的情況下制造裝置。另 一個(gè)實(shí)施方式可以使用扁平電纜作為導(dǎo)體310、312以增加金屬/鹽的接觸面的面積。腔室 可以假定是在下述絕緣載體中連接相對(duì)較大面積的金屬-鹽溶液接觸面到相對(duì)較小的孔 的任何形狀，從該絕緣載體中挖掘或者其他方式形成腔室。金屬電極可以如本實(shí)施方式所 示的是矩形襯墊，但是可以假定是包括配線或者扁平金屬導(dǎo)體正如典型的光刻圖案結(jié)構(gòu)的 任何形狀。在本實(shí)施方式中具體的金屬、絕緣體和離子的傳導(dǎo)介質(zhì)可以與Ptlr、硅樹(shù)脂和鹽 凝膠不同。
[0050] 示例：電引線裝置
[0051 ] 電引線裝置200可以有助于用電參考的兩種可能選擇接近刺激地點(diǎn)中的每個(gè)的 刺激接頭的系統(tǒng)的外科的放置以允許進(jìn)一步的控制刺激電流的路徑。例如，用于每個(gè)刺激 地點(diǎn)的三個(gè)電極之一的選擇連同兩個(gè)參考電極之一的選擇可以有助于更快的且更可靠的 電極放置并且手術(shù)后的刺激電極和參考電極的選擇更加最優(yōu)的把每個(gè)刺激地點(diǎn)作為目標(biāo)。
[0052] 電引線裝置200可以包括經(jīng)皮的連接器、兩個(gè)參考電極（遠(yuǎn)和近）和兩個(gè)刺激引 線（P和HS)，該兩個(gè)刺激引線具有電極接頭戰(zhàn)略性地被定位以被植入靠近前庭神經(jīng)的分支 中的每個(gè)（圖3)。
[0053] 連接器在示出的實(shí)施方式中包含11個(gè)插腳用于連接假體到電極。用單獨(dú)的PtIr 配線將插腳連接到P (3個(gè)接頭）引線和HS (6個(gè)接頭）引線上的PtIr電極接頭和兩個(gè)參考 電極中的每個(gè)。整個(gè)排列由具有鉑銥合金配線從連接器在硅樹(shù)脂內(nèi)延伸到電極接頭的每個(gè) 的柔性醫(yī)療級(jí)硅樹(shù)脂組成。配線在硅樹(shù)脂內(nèi)沿著電極的長(zhǎng)度方向是盤(pán)繞的以在拉伸和彎曲 引線的時(shí)候提供應(yīng)力消除。這種