CN101879107B

CN101879107B - 一种开口型人工耳蜗电极的制备方法

Info

Publication number: CN101879107B
Application number: CN2009100506991A
Authority: CN
Inventors: 迟放鲁; 江晔; 吴拥真; 康厚墉; 高娜; 沈广波
Original assignee: Eye and ENT Hospital of Fudan University
Current assignee: Eye and ENT Hospital of Fudan University
Priority date: 2009-05-06
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2029-05-06
Also published as: CN101879107A

Abstract

本发明属生物医学工程仿生学领域，具体涉及一种开口型人工耳蜗电极及其制备方法。本发明采用“C”形结构开口型电极，由依次排列的22～24个铂金“C”形开口电极环、与22～24个铂金“C”形开口电极环内壁焊接相连的22～24根带绝缘层的铂铱电极丝，利用硅胶将其串接封装在一起组成，所述的22～24个铂金“C”形开口电极环之间相互绝缘。既保留了环形电极的方向性好、片状电极能耗小的优点，又简化了电极的加工制作工艺，同时拥有点状电极加工容易的优点，提高了电极产品生产加工效率，提升了电极产品质量，有利于国产人工耳蜗的批量标准化制作。

Description

一种开口型人工耳蜗电极的制备方法

技术领域

本发明属生物医学工程仿生学领域，涉及人工耳蜗电极，具体涉及一种开口型人工耳蜗电极及其制备方法。

背景技术

人耳可分为内耳、中耳和外耳三个部分。在正常的聆听过程中，声波穿过外耳道，振动鼓膜，引起听骨链的振动，这种振动引起内耳或耳蜗内的液体产生波动，从而使成千上万的被称为内毛细胞的微小听觉神经细胞产生电信号，该信号顺着听神经传入大脑，在大脑中转化成有意义的听觉信息。

对于重度或极重度感音神经性聋的患者，耳蜗中的内毛细胞受到了损坏，其原因既有先天性的，即婴儿出生就先天性内毛细胞功能缺失；也有后天性的，通常是药物中毒或其他损伤导致内毛细胞坏死，这就意味着传入耳蜗内的振动再不能转化成使听神经和大脑产生听觉所需要的电信号，就出现耳聋的症状。全球有数千万双耳重度或极重度感音神经性聋患者，植入人工耳蜗是这些患者目前重获听力的唯一手段。

多道人工耳蜗(又名：仿生耳、电子耳蜗、耳蜗植入)是听觉科学、信息工程、医学、听力学、生物医学、电子学、微电子技术和微加工技术相结合的跨多学科的现代高新技术产品。它以人耳语音分析理论为基础，利用声电换能装置取代患者耳蜗内丧失功能的毛细胞，以编程控制电流直接刺激听觉神经，重现耳蜗听觉感官机制，使聋残人恢复接近正常的听觉。人工耳蜗是恢复全聋人听觉的唯一有效装置。在全世界范围内，目前已有数十万重度感音神经性聋患者接受了电子耳蜗植入，康复训练后重新回到有声世界，他们之中大部分成人甚至可以通过电话与人交流，大部分儿童可以与正常儿童一同接受正规教育。

人工耳蜗电极是电脉冲信号与残余听神经纤维的连接装置，植入于人的内耳耳蜗内，是人工耳蜗的核心部件之一，也是人工耳蜗植入手术最关键的部分。它实际上是一线性排列的电极束，由硅胶载体和多个电极单体组成，软而富有弹性，电极单体一般采用全铂金材料制成。

目前，世界上各国采用人工耳蜗刺激电极品种繁多，技术呈多元化趋势，现有的电极结构形式主要有①环状结构形式；②片状体结构形式；③点状结构形式。环状结构电极的方向性好，澳大利亚人工耳蜗的直电极系统就是采用环状结构，但这种结构的能量损耗较大，同时电极加工和批量生产难度大，容易互相交叉，缠绕。而片状体结构形式，电极加工和批量生产时可以将电极预制呈弧形，抱紧耳蜗蜗轴，耗电量小，优点是成品率较高，损耗及能耗相对较小，澳大利亚的Contour Advance电极(有专利保护)采用片状体结构，但这种结构电极方向性相对较差。另外点状体电极能耗最小，加工容易，如美国和奥地利人工耳蜗的电极，但是由于电极呈点状，点状体电极方向极性相对最差，影响传递效率。

发明内容

本发明的目的是为临床应用提供一种新的多导人工耳蜗刺激电极，具体涉及一种开口型人工耳蜗电极及其制备方法。尤其涉及一种“C”形结构，开口型人工耳蜗电极及其制备方法。

本发明的多导人工耳蜗的刺激电极在环状体结构的基础加以改进，设计呈开口状的“C”形结构电极环，其优点是能耗与片状结构体一样，刺激面积与方向接近于环状结构体，既保留了环形电极的方向性好，片状电极能耗小的优点，又简化了电极的加工制作工艺，同时拥有点状电极加工容易的优点，提高了电极产品生产加工效率，提升了电极产品质量，有利于国产人工耳蜗的批量标准化制作。

具体而言，在第一方面，本发明提供了一种“C”形结构开口型人工耳蜗刺激电极，本发明的开口型人工耳蜗刺激电极的结构形式为：由依次排列的22～24个铂金“C”形开口电极环与22～24个铂金“C”形开口电极环内壁焊接相连的22～24根带绝缘层的铂铱电极丝，通过医用硅胶串接封装在一起组成开口型人工耳蜗刺激电极。

所述的22～24个铂金“C”形开口电极环之间相互绝缘(如图2所示)。

在第二方面，本发明提供了所述的“C”形结构开口型人工耳蜗刺激电极的制备方法，其包括：

1)制作电极丝

采用铂、铱两种材料熔融混合制作电极丝，用金刚石拉丝模，拉制成直径φ0.03mm左右的铂铱丝，其表面涂覆绝缘材料。本发明具体的实施例中，采用涂覆一层生物相溶性好的绝缘材料，厚度为为5μm左右；

2)制作“C”形结构开口电极环

在环状结构构电极环上切口，制作“C”形结构开口形状电极环，使电流不在电极整体上回流。所述的电极环可采用现有技术或本领域技术人员所知悉的环状结构电极环制备开口形状电极环，所述电极环体积微小。本发明的具体实施例中，优选电极环尺寸为：外径0.5mm×宽度0.3mm×壁厚0.05mm，内径0.4mm，切口尺寸0.1mm～0.2mm左右(如图1，2电极环)；

3)在“C”形结构开口电极环内壁焊接电极丝

利用丝、环焊接装置(如图4)将电极丝焊接在电极环内壁，形成人工耳蜗刺激电极单体(如图3)；

4)加工合成22～24道电极束

通过显微镜将焊接后的22～24个电极单体电极丝依次线性排列，通过“C”形结构开口电极环切口，逐一放入电极环内；

5)封装成“C”形结构开环型人工耳蜗刺激电极

利用硅胶载体，在电极封装模具上，将加工合成22～24道电极束通过硅胶扣环(4)封装成“C”形结构开口型人工耳蜗刺激电极。本发明具体的实施例中，“C”形结构开口型人工耳蜗刺激电极环环距为0.5mm-0.6mm。

本发明的有益效果在于，本发明的“C”形结构开口型人工耳蜗刺激电极的优点有：

1.改进后的电极丝直径为φ0.03mm，整体刺激电极软、柔，并富有一定的弹性，更便于植入手术。

2.由于电极的整体组装只需要通过“C”形结构开口电极环的切口，逐一放入电极环内不需要将电极丝穿过每一个电极环，能够提高数十倍的组装效率，并且不会互相缠绕，交叉，同时电极丝的绝缘层不会被破坏，提高了产品的质量。

3.既保留了环形电极的方向性好的优点，又简化了电极的加工制备工艺，拥有点状体电极加工容易优点，有利于国产人工耳蜗的批量标准化制作。

4.由于“C”形的小开口结构，既具有片状电极耗能小的特点，又具有环状电极刺激效果好的优点。

为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本发明的进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例和附图仅是为了说明，显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本发明的范围内对本发明做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本发明的范围内。

附图说明

图1是本发明所述的22～24道电极束三维结构示意图

其中：1、电极环，2、电极丝，3、硅胶。

图2是本发明所述的“C”形结构开环型人工耳蜗刺激电极三维结构示意图，

其中：1、电极环，2、电极丝，3、硅胶，4、硅胶扣环。

图3是本发明所述的电极丝焊接在“C”型开口环内壁后的电极单体三维示意图

其中：1、电极环，2、电极丝，5、焊点。

图4是本发明所述的电极环定位放置用模具示意图，

其中：6、上模，7、下模，8、电极束，9、定位模一，10、定位模二。

具体实施方式

实施例1

如图1～4所示，在环状体结构铂金圆环上切开0.1mm小口，形成“C” 型开口电极环，利用如图3所示的丝、环焊接装置，将电极丝焊接在“C”型开口电极环内壁，形成如图2所示人工耳蜗“C”型开口电极单体，通过显微镜将焊接制得的22个电极单体依次线性排列，将与其相连的电极丝通过“C”型结构开口电极环切口，在电极环定位放置模具帮助下，逐一放入“C”型开口电极环内，合成22道电极束，封装成如图2所示的人工耳蜗刺激电极，修整后形成人工耳蜗“C”形结构开环型人工耳蜗电极。

实施例2

如图1～4所示，在环状体结构铂金圆环上切开0.2mm小口，形成“C”型开口电极环，利用如图3所示的丝、环焊接装置，将电极丝焊接在“C”型开口电极环内壁，形成如图3所示人工耳蜗“C”型开口电极单体，通过显微镜将焊接制得的22个电极单体依次线性排列，将与其相连的电极丝通过“C”型结构开口电极环切口，在电极环定位放置模具帮助下，逐一放入“C”型开口电极环内，合成22道电极束，封装成如图2所示的人工耳蜗刺激电极，修整后形成人工耳蜗“C”形结构开环型人工耳蜗电极。

实施例3

如图1～4所示，在环状体结构铂金圆环上切开0.1mm小口，形成“C”型开口电极环，利用如图3所示专用的丝、环焊接装置，将电极丝焊接在“C”型开口电极环内壁，形成如图3所示人工耳蜗“C”型开口电极单体，通过显微镜将焊接制得的24个电极单体依次线性排列，将与其相连的电极丝通过“C”型结构开口电极环切口，在电极环定位放置模具帮助下，逐一放入“C”型开口电极环内，合成24道电极束，封装成如图2所示的人工耳蜗刺激电极，修整后形成人工耳蜗“C”形结构开环型人工耳蜗电极。

Claims

1.一种制备开口型人工耳蜗电极的方法，其特征是包括以下步骤：

1)制作电极丝

采用铂、铱两种材料熔融混合制作电极丝，用金刚石拉丝模，拉制成直径0.03mm的铂铱丝，表面涂覆绝缘材料；

2)制作“C”形结构开口电极环

在环状结构电极环上切口，制作“C”形结构开口形状电极环；

3)在“C”形结构开口电极环内壁焊接电极丝，形成人工耳蜗刺激电极单体；

4)加工合成22～24道电极束

通过显微镜将焊接后的22～24个电极单体的电极环依次线性排列，通过“C”形结构开口电极环切口，将每根电极丝逐一放入每个电极环内，制得电极束；

5)封装成“C”形结构开口型人工耳蜗刺激电极

利用硅胶载体，在电极封装模具上，将制得的22～24个电极电极束通过硅胶扣环(4)封装成“C”形结构开口型人工耳蜗刺激电极。

2.按权利要求1所述的制备开口型人工耳蜗电极的方法，其特征是所述的“C”形结构开口型人工耳蜗电极的电极环，外径0.5mm×宽度0.3mm×壁厚0.05mm，内径0.4mm，“C”形切口尺寸0.1mm～0.2mm。

3.按权利要求1所述的制备开口型人工耳蜗电极的方法，其特征是，所述电极丝其表面涂覆的绝缘材料层厚5μm。

4.按权利要求1所述的制备开口型人工耳蜗电极的方法，其特征是，所述电极束“C”形电极环环距为0.5mm～0.6mm。