CN104644330B - 人工耳蜗电极 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人工耳蜗电极，包括多个电极触点，电极触点具有锥形表面，每个电极触点的内壁上均连接有一根电极丝，电极触点沿人工耳蜗电极植入方向前后依次排列组成极阵联，极阵联由硅胶体封装成整体。电极触点的锥形表面裸露在硅胶体以外的部分呈倾斜状，后端较前端更突出。电极触点和电极丝均彼此绝缘。电极触点为半锥环形，且具有半锥环形凹槽。排列在前的电极触点上的电极丝从排列在后的电极触点的半锥环形凹槽中穿过，电极丝汇集形成电极束，各电极触点的半锥环形凹槽顺延相通构成容纳电极束的通道。极阵联为微弯状。该人工耳蜗电极对神经组织的刺激更为集中；可以有效避免电场混叠，减小功耗；减小了人工耳蜗电极的植入时的阻力。

Description

人工耳蜗电极

技术领域

本发明涉及生物医学工程仿生学技术领域，特别是涉及一种人工耳蜗电极。

背景技术

人工耳蜗由耳蜗内的植入电极、言语处理器、麦克风及传送装置组成，声音由麦克风接收后转化为电信号再传到言语处理器将信号放大、过滤，并由传送器传到接收器，产生的电脉冲送到相应的触点，从而刺激耳蜗内的神经节细胞使听觉神经产生兴奋并将声音信息传入大脑，产生听觉。

人工耳蜗包括体外装置和体内植入装置两部分，体外装置和体内植入装置之间的信号传输通过电磁感应完成，二者之间为皮肤相隔，没有导线连接。在整个人工耳蜗系统中，体内植入装置是最关键的部分，体外装置只有通过它才能实现听觉的恢复，而耳蜗电极是体内植入装置最为重要的一个组成部分。

目前广泛应用的体内植入装置的人工耳蜗电极主要有两种结构形态，一种是直电极极阵联，另一种是预弯电极极阵联。对于正常的耳蜗结构，直电极极阵联与耳蜗的螺旋形状不能较好的吻合，由于电极自身的弹性，整个极阵联偏向耳蜗外围，造成刺激电流扩散，功耗大，影响电极的刺激效果，且容易挤压耳蜗内组织，对耳蜗造成损伤。预弯电极极阵联原始状态是螺旋状，它更接近耳蜗的螺旋神经节细胞，刺激更集中，能提高语言的分辨能力，而且功耗小，缺点是手术时不能将其直接插入耳蜗内。

现有技术中的人工耳蜗电极采用的电极触点形状主要有：环形、片形、马鞍形。这些形状的触点裸露面积较大，易引起听觉神经以外的其他神经的兴奋，对神经组织的刺激不集中；还易产生电场混叠，导致较大的功耗；在耳蜗内植入方向上的电极触点的前后端面高度相同，具有相同形状，会对人工耳蜗电极的植入产生一定的阻力。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种裸露面积适中，对耳内神经组织刺激更为集中，能够减少电场混叠，降低功耗，减小植入阻力的人工耳蜗电极。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种人工耳蜗电极包括多个电极触点，所述电极触点具有锥形表面，每个所述电极触点的内壁上均连接有一根电极丝，所述电极触点沿所述人工耳蜗电极植入方向前后依次排列组成极阵联，所述极阵联由硅胶体封装成一个整体；所述电极触点的锥形表面裸露在所述硅胶体以外的部分呈倾斜状，在所述人工耳蜗电极植入方向上后端较前端更突出。

优选地，所述电极触点彼此绝缘，所述电极丝彼此绝缘。

优选地，所述电极触点为半锥环形，且具有半锥环形凹槽。

进一步优选地，在所述极阵联中排列在前的电极触点上的电极丝从排列在后的电极触点的半锥环形凹槽中穿过，电极丝汇集形成电极束，各所述电极触点的半锥环形凹槽顺延相通构成容纳所述电极束的通道。

优选地，所述极阵联为微弯形状。

优选地，所述硅胶体外表面设置有电极植入方向标志和电极植入深度标识。

优选地，每根所述电极丝通过一个导体弹簧与电极触点连接。

优选地，所述电极触点的数目为16—24个，所述电极丝的数目与所述电极触点的数目相同。

如上所述，本发明的人工耳蜗电极，采用的电极触点具有锥形表面，露出硅胶体的部分呈倾斜状，后端较前端更突出。相较于环形、片形、马鞍形的电极触点，这种形状裸露面积适中，更突出的一端与耳蜗的神经细胞接触时，对神经组织的刺激更为集中；电极触点与神经组织接触面积小，产生的磁场范围也较小，因而可以有效避免电场混叠，减小功耗；电极触点在弹簧力的作用下更贴近神经组织，不易产生间隙，刺激效果更显著。在耳蜗内的植入方向上，电极触点的前后端形成一定的坡度，有助于减小人工耳蜗电极的植入时产生的阻力。人工耳蜗电极预制成微弯的形状，不但方便植入，还更有利于抱紧耳蜗轴，更好地发挥人工耳蜗的作用。

附图说明

图1显示为本发明的人工耳蜗电极的示意图。

图2显示为本发明的人工耳蜗电极的电极触点和电极丝的示意图。

图3显示为图1中A处的轴向截面放大示意图。

图4显示为本发明人工耳蜗电极的电极触点和电极丝的另一实施方式示意图。

图5显示为图1中A处在另一实施方式中的轴向截面放大示意图。

元件标号说明

1 触点电极

11 半锥环形凹槽

12 锥形表面

2 电极丝

3 极阵联

4 硅胶体

5 电极植入方向标志

6 电极植入深度标识

7 导体弹簧

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

图1和图2分别显示了本发明提供的人工耳蜗电极和电极触点的结构，如图1和图2所示，该人工耳蜗电极包括有多个电极触点1，电极触点1具有锥形表面12，每个电极触点1的内壁上均连接有一根电极丝2，电极触点1沿人工耳蜗电极植入方向前后依次排列组成极阵联3，该极阵联3再由硅胶体4封装成一个整体。电极触点1彼此绝缘，电极丝2间也由硅胶彼此绝缘。

图3显示为本发明的人工耳蜗电极的局部轴向截面的示意图，相应于图1中圆圈标出的A处，如图3所示，电极触点1的锥形表面12裸露在硅胶体4以外的部分呈倾斜状，在人工耳蜗电极的植入方向上，裸露部分的后端较前端更为突出。相较于环形、片形、马鞍形的电极触点1，这种形状裸露面积适中，突出的后端与耳蜗的神经细胞接触时，对耳内神经组织的刺激更为集中。电极丝2的一端焊接在电极触点1的内壁上，另一端通过连通器连接到人工耳蜗体内植入装置的电路板上。如果在两个电极触点1之间上施加一个刺激电流，一个电极触点1为正极，另一个电极触点1为负极，电流就会从一个电极触点1经过神经组织流向另一个电极触点1，从而构成电流回路。有电流通过回路就会产生磁场，由于电极触点1露出硅胶体4的部分与神经组织接触面积较小，产生的磁场范围就小，因而可以有效避免电场混叠，减小功能损耗。刺激电流更为平稳安全，刺激准确率也会提高。

也正是由于电极触点1的锥形表面12，使电极触点1的前后端在耳蜗内的植入方向上高度不同，形成一定的坡度，电极触点1的小端（前端）先进入耳内，更突出的大端（后端）随后进入，有助于减小人工耳蜗电极的植入时产生的阻力。极阵联3在封装时被封装成微弯形状，能够使极阵联3与耳蜗的螺旋形状更好的吻合。相较于直电极极阵联，微弯的极阵联3不会由于弹性而偏向耳蜗外围；相较于预弯电极极阵联，微弯的极阵联3更方便植入。后端较前端突出的触点形式更容易抱紧蜗轴，对神经组织的刺激效果更为明显。

如图1所示，硅胶体4外表面还设置有电极植入方向标志5和电极植入深度标识6。电极植入方向标志5位于电极触点1裸露在硅胶体4以外部分的另一侧。用于在电极植入时指示植入方向，保证植入方向的正确性。电极植入深度标识6用于在电极植入时协助医生判断电极植入耳内的深度是否合适，保证了电极植入的安全性。

如图2和图3所示，电极触点1为半锥环形，电极触点1的环状壁围成一个半锥环形凹槽11。在人工耳蜗电极的植入方向上，排列在前的电极触点1上的电极丝2从排列在后的电极触点1的半锥环形凹槽11中穿过。这些电极丝2汇集形成电极束，各个电极触点1的半锥环形凹槽11顺延相通构成容纳电极束的通道。

如图4和图5所示，在另一种实施方式中，每根电极丝2均通过一个导体弹簧7与电极触点1的内壁导通连接。电极丝2汇集形成电极束，电极束在半锥环形凹槽11中穿过时，对导体弹簧7产生一定的压力。当电极触点1与耳内的神经组织接触时，在导体弹簧7的压力作用下，电极触点具有一定的弹性，更容易贴近神经组织，不会产生间隙，进而能够产生更好的刺激效果。

根据不同的耳蜗的长度、所选择的医疗方案、与电极丝2连接的信号处理装置的通道数等条件，电极触点1的个数可以灵活选择，可以为16-24个。电极丝2的根数与电极触点1的个数相同。

综上所述，本发明提供人工耳蜗电极，采用的电极触点具有锥形表面，露出硅胶体的部分呈倾斜状，后端较前端更为突出。相较于环形、片形、马鞍形的电极触点，这种形状裸露面积较小，三角形的尖端与耳蜗的神经细胞接触时，对神经组织的刺激更为集中；电极触点与神经组织接触的面积小，产生的磁场范围也较小，因而可以有效避免电场混叠，减小功耗；在耳蜗内的植入方向上，电极触点的前后端形成一定的坡度，有助于减小人工耳蜗电极的植入时产生的阻力。在电极触点和电极丝之间通过导体弹簧连接的情况下，电极触点在弹簧力的作用下更贴近神经组织，不会产生间隙，刺激效果更显著。人工耳蜗电极预制成微弯的形状，不但方便植入，还更有利于抱紧耳蜗轴，更好地发挥人工耳蜗的作用。综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种人工耳蜗电极，其特征在于：包括多个电极触点(1)，所述电极触点(1)具有锥形表面(12)，每个所述电极触点(1)的内壁上均连接有一根电极丝(2)，所述电极触点(1)沿所述人工耳蜗电极植入方向前后依次排列组成极阵联(3)，所述极阵联(3)由硅胶体(4)封装成一个整体；所述电极触点(1)的锥形表面(12)裸露在所述硅胶体(4)以外的部分呈人工耳蜗电极轴向倾斜的倾斜状，在所述人工耳蜗电极植入方向上后端较前端更突出，使电极触点的前后端在耳蜗内的植入方向上高度不同。

2.根据权利要求1所述的人工耳蜗电极，其特征在于：所述电极触点(1)彼此绝缘，所述电极丝(2)彼此绝缘。

3.根据权利要求1所述的人工耳蜗电极，其特征在于：所述电极触点(1)为半锥环形，且具有半锥环形凹槽(11)。

4.根据权利要求3所述的人工耳蜗电极，其特征在于：在所述极阵联(3)中排列在前的电极触点(1)上的电极丝(2)从排列在后的电极触点(1)的半锥环形凹槽(11)中穿过，电极丝(2)汇集形成电极束，各所述电极触点(1)的半锥环形凹槽(11)顺延相通构成容纳所述电极束的通道。

5.根据权利要求1所述的人工耳蜗电极，其特征在于：所述极阵联(3)为微弯形状。

6.根据权利要求1所述的人工耳蜗电极，其特征在于：所述硅胶体(4)外表面设置有电极植入方向标志(5)和电极植入深度标识(6)。

7.根据权利要求1所述的人工耳蜗电极，其特征在于：每根所述电极丝(2)通过一个导体弹簧(7)与电极触点(1)连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的人工耳蜗电极，其特征在于：所述电极触点(1)的数目为16—24个，所述电极丝(2)的数目与所述电极触点(1)的数目相同。