一種人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及人工耳蝸領(lǐng)域，特別是指一種人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單 J L 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 人的耳蝸毛細(xì)胞是接收聲音的感覺細(xì)胞。當(dāng)耳蝸毛細(xì)胞損傷嚴(yán)重時，就會出現(xiàn)嚴(yán) 重的聽力損傷。人工耳蝸就是替代已損傷毛細(xì)胞，通過電刺激聽覺神經(jīng)重新獲得聲音信號 的一種電子裝置。它通常由一個體外裝置和一個可植入的體內(nèi)裝置組成。體外裝置稱為言 語處理器，體內(nèi)裝置稱為植入體。人工耳蝸植入體通過手術(shù)埋在病人的耳后皮下部位，植入 體中的電極陣列在手術(shù)中被插入到病人耳蝸的鼓階內(nèi)，與病人的聽神經(jīng)相作用。
[0003] 言語處理器主要功能是通過麥克風(fēng)拾取聲信號，經(jīng)信號處理單元器對聲信號進(jìn)行 處理和編碼后，由傳輸線圈以無線的方式將刺激所需的信號發(fā)射到體內(nèi)植入裝置。植入體 由接收線圈、刺激器和電極陣列組成。植入體接收來自言語處理器的刺激編碼信號和各種 控制信號，同時產(chǎn)生電源供刺激器的電路工作。在信號解碼的過程中，植入體芯片的數(shù)字邏 輯部分對解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和確認(rèn)，保證各項刺激參數(shù)都在正常和安全的范圍之內(nèi)。解 碼成功后，植入體內(nèi)的刺激生成電路根據(jù)指定的幅度、脈沖寬度和刺激率生成雙向的電刺 激脈沖，并發(fā)送到指定的電極通道上。除了前向的刺激之外，植入體將芯片的各種狀態(tài)信息 和電極采集的生理信號通過傳輸線圈回傳給體外的言語處理器供系統(tǒng)分析和處理。
[0004] 人工耳蝸是精密植入式醫(yī)用電子產(chǎn)品，安全性至為關(guān)鍵。由于各種原因引起的 漏電，即使只有100微安，可能導(dǎo)致對病人有害的神經(jīng)電刺激。在生產(chǎn)過程中和產(chǎn)品的失 效分析過程中，對已經(jīng)裝配的電子產(chǎn)品漏電情況一般采用半導(dǎo)體PARAMETER ANALYSER如 HP4155,做I-V曲線確定是否漏電和漏電電量，但對于人工耳蝸植入體芯片電極，這種方法 不能達(dá)到目的。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種人工耳蝸植入體漏電檢測裝置，通過 芯片內(nèi)部加入漏電檢測單元和外接漏電電阻，可以對所有電極進(jìn)行逐個掃描檢測，能夠?qū)?漏電情況進(jìn)彳丁有效的檢測，提尚安全性能。
[0006] 基于上述目的本實用新型提供的一種人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，包括： 漏電電阻、檢測電阻，上拉電阻，接地電阻，開關(guān)，第一選擇器，第二選擇器，緩沖器和ADC單 元，其中，
[0007] 所述漏電電阻的一端與第一選擇器和第二選擇器的輸出端被測電極連接，另一端 接地或接電源；
[0008] 所述上拉電阻的一端與人工耳蝸植入體芯片供電電源連接，另一端與第一選擇器 的輸出端參考電極連接；
[0009] 所述接地電阻的一端與第二選擇器的輸出端參考電極連接，另一端接地；
[0010] 所述檢測電阻的一端與第一選擇器的輸入端連接，另一端通過開關(guān)與第二選擇器 的輸入端連接；
[0011] 所述緩沖器的輸入連接檢測電阻和開關(guān)，輸出與ADC單元連接。
[0012] 優(yōu)選地，所述漏電電阻為20k-10MQ。
[0013] 優(yōu)選地，所述檢測電阻為500k Ω。
[0014] 優(yōu)選地，所述上拉電阻為500k Ω。
[0015] 優(yōu)選地，所述接地電阻為500k Ω。
[0016] 從上面所述可以看出，本實用新型提供的人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，通 過漏電電阻、檢測電阻，上拉電阻，接地電阻，開關(guān)，第一選擇器，第二選擇器的設(shè)置，有效對 人工耳蝸植入體芯片的漏電情況進(jìn)行檢測。在人工耳蝸植入體進(jìn)行使用之前，對其芯片內(nèi) 部進(jìn)行如此的自檢，確保刺激電極輸出安全，不會在真正開機(jī)使用時，對使用者造成傷害， 到那時才發(fā)現(xiàn)漏電情況已經(jīng)晚了，本實用新型的漏電檢測單元和方法有效降低了人工耳蝸 植入體的安全隱患。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型一具體實施例的人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元對地漏電 檢測的電路原理圖；
[0018] 圖2為本實用新型一具體實施例的人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元對電源漏 電檢測的電路原理圖；
[0019] 圖3為本實用新型一具體實施例人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元漏電電阻 50k Ω對地漏電檢測電阻波形圖；
[0020] 圖4為本實用新型一具體實施例人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元漏電電阻 500k Ω對電源漏電檢測電阻波形圖。
【具體實施方式】
[0021] 為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并 參照附圖，對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022] 參閱圖1-2所示，為本實用新型一具體實施例的一種人工耳蝸植入體芯片漏電檢 測單元，包括：漏電電阻RU檢測電阻R1，上拉電阻R0,接地電阻R2,開關(guān)K1，第一選擇器 10,第二選擇器20,緩沖器30和ADC單元40,其中，
[0023] 所述漏電電阻RL的一端與第一選擇器10和第二選擇器20的輸出端被測電極E3 連接，另一端接地或接電源；
[0024] 所述上拉電阻RO的一端與人工耳蝸植入體芯片供電電源連接，另一端與第一選 擇器10的輸出端參考電極連接；
[0025] 所述接地電阻R2的一端與第二選擇器20的輸出端參考電極連接，另一端接地；
[0026] 所述檢測電阻Rl的一端與第一選擇器10的輸入端連接，另一端通過開關(guān)Kl與第 二選擇器20的輸入端連接；
[0027] 所述緩沖器30的輸入連接檢測電阻Rl和開關(guān)Kl，輸出與ADC單元40連接。
[0028] 進(jìn)一步地，漏電電阻RL為20k_10MQ ;檢測電阻Rl為500kQ ;上拉電阻RO為 500kQ ;接地電阻R2為500kQ。
[0029] 上述電阻阻值的選擇經(jīng)過了長期的實驗得出，對人工耳蝸植入體芯片的漏電檢測 范圍合理，測試有效。
[0030] 采用圖1所示的電路進(jìn)行對地漏電檢測，第一選擇器10選擇接通參考電極，第二 選擇器20選擇接通被測電極E3,將開關(guān)Kl閉合，則R0、Rl、RL形成了回路，在漏電電阻RL 為50kQ時，用示波器測得Rl兩端電壓的波形參見圖3,曲線11為檢測電阻Rl上端電壓 ΑΝΑ0,為2. 2557V，曲線12為下端的電壓ANA1，為221. 169mV，即0. 221169V，曲線13為檢 測電阻Rl上的壓降，為2. 0345V，由電阻分壓公式驗證，誤差不大，檢測數(shù)據(jù)可信，此時漏電 電流Ilkg為4. 069 μ A。鑒于示波器探測頭本身可能有漏電，為了更精確測量，使用Agilent 34410A Digital Multimeter根據(jù)上述步驟外接不同阻值的漏電電阻RL進(jìn)行檢測，結(jié)果見 表1。
[0031] 表1人工耳蝸植入體芯片被測電極對地漏電情況
[0033] 建議最大的漏電電流不超過5μΑ為佳，從表1可見，人工耳蝸植入體芯片的被測 電極對地漏電情況安全。
[0034] 同理，采用圖2所示的電路進(jìn)行對電源漏電檢測，第一選擇器10選擇接通被測電 極Ε3,第二選擇器20選擇接通參考電極，將開關(guān)Kl閉合，則R0、R1、RL形成了回路，在漏電 電阻RL為500k Ω時，用示波器測得Rl兩端電壓的波形參見圖4,曲線11為檢測電阻Rl上 端電壓ΑΝΑ0,為2. 99977V，曲線12為下端的電壓ANA1，為I. 31171V，曲線13為檢測電阻Rl 上的壓降，為I. 6881V，由電阻分壓公式驗證，誤差不大，檢測數(shù)據(jù)可信，此時漏電電流Ilkg 為3. 376 μ A。鑒于示波器探測頭本身可能有漏電，為了更精確測量，使用Agilent 34410A Digital Multimeter根據(jù)上述步驟外接不同阻值的漏電電阻RL進(jìn)行檢測，結(jié)果見表2。
[0035] 表2人工耳蝸植入體芯片被測電極對電源漏電情況

[0037] 建議最大的漏電電流不超過5 μΑ為佳，從表2可見，當(dāng)外接漏電電阻RL為20kΩ 和50kQ時，漏電電流Ilkg超標(biāo)，故此人工耳蝸植入體芯片需調(diào)整刺激電流輸出等參數(shù)，以 免使漏電電流對使用者造成傷害。
[0038] 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上所述僅為本實用新型的具體實施例而 已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，其特征在于，包括：漏電電阻、檢測電阻， 上拉電阻，接地電阻，開關(guān)，第一選擇器，第二選擇器，緩沖器和ADC單元，其中， 所述漏電電阻的一端與第一選擇器和第二選擇器的輸出端被測電極連接，另一端接地 或接電源； 所述上拉電阻的一端與人工耳蝸植入體芯片供電電源連接，另一端與第一選擇器的輸 出端參考電極連接； 所述接地電阻的一端與第二選擇器的輸出端參考電極連接，另一端接地； 所述檢測電阻的一端與第一選擇器的輸入端連接，另一端通過開關(guān)與第二選擇器的輸 入端連接； 所述緩沖器的輸入連接檢測電阻和開關(guān)，輸出與ADC單元連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，其特征在于，所述漏電 電阻為20k-10MQ。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，其特征在于，所述檢測 電阻為500k Q。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，其特征在于，所述上拉 電阻為500k Q。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，其特征在于，所述接地 電阻為500k Q。
【專利摘要】本實用新型公開了一種人工耳蝸植入體芯片漏電檢測單元，包括：漏電電阻、檢測電阻，上拉電阻，接地電阻，開關(guān)，第一選擇器，第二選擇器，緩沖器和ADC單元，漏電電阻的一端與第一選擇器和第二選擇器的輸出端被測電極連接，另一端接地或接電源；檢測電阻的一端與第一選擇器的輸入端連接，另一端通過開關(guān)與第二選擇器的輸入端連接；緩沖器的輸入連接檢測電阻和開關(guān)，輸出與ADC單元連接。本實用新型可以有效對人工耳蝸植入體芯片的輸出電極的漏電情況進(jìn)行片內(nèi)檢測，保證輸出安全。
【IPC分類】G01R31/02
【公開號】CN204964666
【申請?zhí)枴緾N201520692946
【發(fā)明人】夏斌
【申請人】浙江諾爾康神經(jīng)電子科技股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月9日