CN102274098B - 一种预弯型人工耳蜗电极 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预弯型人工耳蜗电极，包括由电极环和电极丝组成的极阵联，以及与极阵联长度相近的内芯，极阵联及内芯由硅胶封装为一体，所述内芯是记忆合金材料的内芯，该内芯具有被预置为与人体耳蜗形状相同的形态，内芯放置在极阵联内部。本发明能够有效保证电极植入的方向性，并且植入方便、功耗小，同时加工制作也更方便。

Description

一种预弯型人工耳蜗电极

技术领域

本发明属生物医学工程仿生学领域，涉及一种人工耳蜗电极，特别是涉及一种预弯型人工耳蜗电极。

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，震动鼓膜。引起鼓膜和中耳内的听小骨的振动。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信息。

对于重度或极重度感音神经性聋的患者，耳蜗中微小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缺失，也有后天性的，通常是药物过敏和外力损伤导致内毛细胞坏死。这就意味着传入耳蜗内的波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。

人工耳蜗利用植入内耳的电极，绕过内耳受损的部分，用电流直接刺激听神经，使聋残人恢复接近正常的听觉。目前，人工耳蜗是恢复全聋人听觉的唯一有效装置。

内耳约黄豆大小，形似蜗牛壳，又称耳蜗。耳蜗内部有三个充满液体的小管腔，呈螺旋状体围绕在耳蜗的听觉螺旋神经节细胞周围，其展开长度为27㎜左右，耳蜗口直径φ1.2㎜，耳蜗底直径φ0.4㎜，在手术过程中，手术医生通过圆窗将电极尽可能深的插入耳蜗内的鼓阶管腔内。耳蜗的蜗内结构非常的精细、脆弱，鼓阶的内侧壁、骨螺旋板、基底膜、甚至螺旋韧带在手术时都有可能因为不合理的电极结构或手术操作的困难度而损伤，因此，人工耳蜗电极的结构与形态对人工耳蜗植入具有至关重要的影响。

目前，世界上普遍所用的人工耳蜗电极主要有两种结构形态，一种是直电极，一种是预弯型电极。对于正常的耳蜗结构，直电极与耳蜗的螺旋形状不能较好的吻合，由于电极自身的弹性，整个电极偏向耳蜗的外围，不能很好的贴近抱紧蜗轴，造成刺激电流扩散，功耗大，影响电极的刺激效果，且容易挤压耳蜗内的精细组织，对耳蜗造成损伤，手术操作相对比较困难。预弯型人工耳蜗电极的原始状态呈螺旋状，它更接近于耳蜗内的螺旋神经节细胞，刺激更集中，能提高语言的分辨能力，而且功耗小，但是，也正因为其电极的原始状态呈螺旋状，导致在手术时不能直接插入人体耳蜗内，且插入时，因为螺旋旋转，电极的方向性无法有效控制。

为了使预弯型人工耳蜗电极能够插入人体耳蜗内，国外同类预弯型人工耳蜗电极设计了各种方法，有利用辅助器械帮助手术时进行电极手术的方法，也有在电极中预埋支撑内芯，手术时边插入边抽出支撑内芯的方法，使电极能方便的直接植入人体内，并尽可能的减小了电极对耳蜗侧壁的压力，保护了精细的耳蜗结构。

国外现有技术主要是采用在电极中预埋支撑内芯，它在电极封装体的背向硅胶内，设有一个与电极一样长的圆柱孔，通过插入圆柱孔内的支撑钢芯达到使预弯电极顺直的目的。由于支撑钢芯要插入的圆柱孔比较长，又非常细，而且大部分操作过程都处于目视效果不是很好的状态，看不清插入的具体状况，使得插入过程比较困难，支撑钢芯容易折弯导致插入失败，也容易刺破电极的封装体硅胶，破坏各电极之间的绝缘涂层而影响使用效果，使用起来很不方便。而且预弯电极的弯曲弧度、角度都是经过诸多研究确定的最佳参数，才能够使其发挥最有效的工作状态。一般预弯电极在产品包装时，为方便手术，都是事先把预弯电极顺直后，再进行灭菌包装。预弯电极在经模具加工后的弯曲角度、弧度都是由模具保证的，但是预弯电极经过顺直后到手术使用时的时间间隔长短不一，由于硅胶、电极丝束的应力作用，在抽出支撑钢芯后，预弯电极重新回到弯曲状态的角度、弧度也是略有差异的，使得各电极距耳蜗蜗轴的距离受到影响。同时，现有的预弯型电极为了加工的方便，它的预弯形状实际为一种平面螺旋形态，而不是像耳蜗壳本身的那种螺旋体形态，因此，在电极插入时，由于扭力的作用，电极的方向性也不能得到有效的保证，以至电极不能够达到最好的工作状态。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种预弯型人工耳蜗电极，其能够有效保证电极植入的方向性，并且植入方便、功耗小，同时加工制作也更方便。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明首先提供一种预弯型人工耳蜗电极，包括由电极环和电极丝组成的极阵联，以及与极阵联长度相近的内芯，极阵联及内芯由硅胶封装为一体，所述内芯是记忆合金材料的内芯，该内芯具有被预置为与人体耳蜗形状相同的形态，内芯放置在极阵联内部。

所述内芯还具有被预置为顺直的形态。

所述电极环为封闭的环状体，电极丝焊接在电极环的内部。

所述极阵联的根部，具有方向性指示及定位凸点。

本发明同时提供一种预弯型人工耳蜗电极的制作方法，包含步骤：

a. 制作一个封闭环状的电极环；

b. 将电极环与一根电极丝焊接形成一个单体电极；

c. 重复上述步骤，制作若干个单体电极；

d. 将制作的若干个单体电极构成一个极阵联，单体电极间均相互绝缘；

e. 利用记忆合金材料制作内芯，并将内芯预制为与人体耳蜗形状相同的形态；

f. 将内芯放置在极阵联内部，利用医用硅胶将内芯与极阵联封装为一体。

所述步骤e中，还包含将内芯预制为顺直的另一形态的步骤。

所述预弯型人工耳蜗电极的制作方法还包含步骤g：在极阵联的根部，利用电极封装模具，形成电极手术插入方向性指示及定位凸点。

本发明所提供的技术方案的优点是：

本发明采用在电极中预埋一种记忆合金材料内芯的结构，利用记忆合金材料的记忆效应，在植入手术前，将预弯型人工耳蜗电极顺直，使其能够方便地插入人体耳蜗内，手术后，能完全按照预制的形态将预弯型人工耳蜗电极恢复到弯曲的状态，使电极更接近耳蜗的螺旋神经节细胞，刺激更集中，大大提高语言的分辨能力，而且功耗小，使用寿命长。同时，它还保留了直电极中的环状电极结构，有效地保证了电极植入的方向性。在电极的加工制作上，本发明基本上能采用原有的直电极加工制作原理和方法，操作更方便，一致性更好，效率更高。

下面结合附图对本发明的实施和优点作进一步解释。

附图说明

图1为本发明优选实施例的预弯型人工耳蜗电极的结构示意图；

图2为图1沿A-A方向的剖面图；

图3为植入手术操作前预弯型人工耳蜗电极的状态示意图；

图4为植入手术过程中预弯型人工耳蜗电极的状态示意图；

图5为植入手术后预弯型人工耳蜗电极在耳蜗内的使用状态示意图。

图中主要元器件符号说明：

1.电极极阵联；2.电极手术插入方向性指示及定位凸点；3.电极环；4.内芯；5.医用硅胶；6.电极丝。

具体实施方式

有关本发明的实施例的说明是参考附加的图式，用来例示本发明可以实施的特定实施例。在以下实施例中，在不同的图中，相同部分是以相同标号表示。图1至图2显示预弯型人工耳蜗电极的结构，图3至图5显示预弯型人工耳蜗电极在植入过程中的状态变化。

请参见图1至图2。如图所示，本发明优选实施例的预弯型人工耳蜗电极由电极极阵联1、与电极极阵联1长度相近的记忆合金材料的内芯4及医用硅胶5组成。电极极阵联1由22个单体电极构成，每个单体电极由电极环3和电极丝6组成，之间相互绝缘。记忆合金材料内芯4放置在电极极阵联1内部，利用医用硅胶5与电极极阵联1封装为一体。内芯4具有被预置为与人体耳蜗形状相同的形态，还可以进一步具有被预置为顺直的形态。

上述电极环为封闭的环状体。电极极阵联1的根部，可以利用电极封装模具，形成电极手术插入方向性指示及定位凸点2。

本发明预弯型人工耳蜗电极制作时，可以按下列步骤进行：

a. 制作一个封闭环状的电极环3；

b. 将电极环3与一根电极丝6焊接形成一个单体电极；

c. 重复上述步骤，制作若干个单体电极；

d. 将制作的若干个单体电极构成一个极阵联1，单体电极间均相互绝缘；

e. 利用记忆合金材料制作内芯4，并将内芯4预制为与人体耳蜗形状相同的形态；

f. 将内芯4放置在极阵联1内部，利用医用硅胶5将内芯4与电极极阵联1封装为一体。

步骤e中，内芯4还可以进一步预制为顺直的另一形态，即具有两种预制形态。

除了步骤a-f之外，预弯型人工耳蜗电极的制作方法还可以包含步骤g：在极阵联1的根部，利用电极封装模具，形成电极手术插入方向性指示及定位凸点2。

使用时，首先参阅附图3。在进行人工耳蜗电极极阵联植入手术时，先将整个预弯型人工耳蜗电极浸入生理冰水中，利用记忆合金内芯的记忆效应，使预弯型人工耳蜗电极达到顺直状态，方便手术的植入。参阅附图4～5，当极阵联插入人体耳蜗后，随着人体体温对极阵联的加热，使预弯型人工耳蜗电极逐步、逐段地恢复到之前的预弯状态，与耳蜗的螺旋形态相吻合，使电极更可靠地放置在耳蜗蜗轴周围。

本发明与现有技术相比，手术植入时，无需取出预埋在电极极阵联内的预弯内芯，手术操作与普通的直电极手术方法基板相同，操作更加方便。电极植入耳蜗后，由于极阵联中预埋了和耳蜗形状一致的内芯，使得各电极距耳蜗轴的距离保持一致，确保植入电极在人体内长时间保持好的工作状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明基本技术方案的前提下，还可以做出若干改进和变更，例如单体电极的数量也可以是23个、24个，这些改进和变更也应包含于本发明的保护范围内。 

Claims (7)

1.一种预弯型人工耳蜗电极，包括由电极环和电极丝组成的极阵联，以及与极阵联长度相近的内芯，极阵联及内芯由硅胶封装为一体，其特征在于：所述内芯是记忆合金材料的内芯，该内芯具有被预置为与人体耳蜗形状相同的形态，内芯放置在极阵联内部。

2.根据权利要求1所述的预弯型人工耳蜗电极，其特征在于，所述内芯还具有被预置为顺直的形态。

3.根据权利要求1或2所述的预弯型人工耳蜗电极，其特征在于，所述电极环为封闭的环状体，电极丝焊接在电极环的内部。

4.根据权利要求1或2所述的预弯型人工耳蜗电极，其特征在于，所述极阵联的根部，具有方向性指示及定位凸点。

5.一种预弯型人工耳蜗电极的制作方法，其特征在于，包含步骤：

a. 制作一个封闭环状的电极环；

b. 将电极环与一根电极丝焊接形成一个单体电极；

c. 重复上述步骤，制作若干个单体电极；

d. 将制作的若干个单体电极构成一个极阵联，单体电极间均相互绝缘；

e. 利用记忆合金材料制作内芯，并将内芯预制为与人体耳蜗形状相同的形态；

f. 将内芯放置在极阵联内部，利用医用硅胶将内芯与极阵联封装为一体。

6.根据权利要求5所述的预弯型人工耳蜗电极，其特征在于，所述步骤e中，还包含将内芯预制为顺直的另一形态的步骤。

7.根据权利要求5所述的预弯型人工耳蜗电极，其特征在于，所述预弯型人工耳蜗电极的制作方法还包含步骤g：在极阵联的根部，利用电极封装模具，形成电极手术插入方向性指示及定位凸点。

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