CN109557408B - 一种人工耳蜗植入体无损测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人工耳蜗植入体无损测试装置及测试方法，所述人工耳蜗植入体包括依次连接的蜗外参考电极、解码器芯片和主电极，主电极包括通过绝缘涂层间隔设置的多个电极环，且绝缘涂层的宽度大于电极环的宽度，所述无损测试装置包括栅控制电路板，该栅控制电路板正面设置有均匀间隔分布的多条导电栅，背面设置有栅控制电路，主电极覆盖于栅控制电路板正面上，且主电极和栅控制电路板间设置有使电极环和导电栅导通的生理盐水，栅控制电路通过栅控制输出端与负载电阻连接，负载电阻与蜗外参考电极连接，栅控制电路板上导电栅的设置位置与主电极上电极环的设置位置相匹配。与现有技术相比，本发明具有结构精巧，测试方便，破坏性小等优点。

Description

一种人工耳蜗植入体无损测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及人工耳蜗植入体测试技术领域，尤其是涉及一种人工耳蜗植入体无损测试装置及测试方法。

背景技术

人工耳蜗是一种电子装置，由体外声音处理器将声音转换为一定编码形式的电信号，通过植入体内的电极系统直接兴奋听神经来恢复、提高及重建聋人的听觉功能。植入体和患者听神经通过主电极和蜗外参考电极相连。

在植入体生产完毕后需要对植入体的电性能进行全面的测试，一般通过假负载电阻模拟人体电极阻抗，这时需要将假负载和电极触点相连，传统方法是通过细小的导电针直接接触电极环上。这种方法有两个弊端，第一个因为电极过于细小，导电针很难压在电极环上，特别因为电极环数目多，测试项目多，长时间测试后眼力疲劳，导电针更难压在电极环上；第二个弊端是电极环长时间受到导电针压制后会出现形变甚至损坏，继而会影响导电性能，需要再次检查电极环的完好情况。

人工耳蜗植入体是一个很精巧的组合装置，它具有复杂的结构，由电极阵列与密封电路组成，它的电极阵列包含22个精密的电极触点，是人工耳蜗植入体的关键部件。对植入体电性能的测量必须连接22个电极触点，常规的连接方式都会对电极阵列造成不可逆的损伤。基于此，需要设计一种新的对被测植入体无损伤进行测试的技术。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种人工耳蜗植入体无损测试装置及测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种人工耳蜗植入体无损测试装置，所述人工耳蜗植入体包括依次连接的蜗外参考电极、解码器芯片和主电极，所述主电极包括通过绝缘涂层间隔设置的多个电极环，且绝缘涂层的宽度大于电极环的宽度，所述无损测试装置包括栅控制电路板，该栅控制电路板正面设置有均匀间隔分布的多条导电栅，背面设置有栅控制电路，所述主电极覆盖于栅控制电路板正面上，且主电极和栅控制电路板间设置有使电极环和导电栅导通的生理盐水，所述栅控制电路通过栅控制输出端与负载电阻连接，所述负载电阻与蜗外参考电极连接，所述栅控制电路板上导电栅的设置位置与所述主电极上电极环的设置位置相匹配。

进一步地，所述栅控制电路包括用于控制所述多条导电栅的栅通道开通或关闭的控制开关。

进一步地，相邻所述导电栅间的栅间隔的宽度大于导电栅的宽度，且每组导电栅和栅间隔的宽度和小于电极环的宽度。

进一步地，所述生理盐水为90％生理盐水。

进一步地，所述主电极与蜗外参考电极间设置有防止生理盐水溢出至蜗外参考电极的隔离件。

进一步地，所述导电栅为沉金导电栅。

本发明还提供一种基于所述的无损测试装置的人工耳蜗植入体无损测试方法，包括以下步骤：

1)连接待测试的人工耳蜗植入体；

2)通过栅控制电路使部分导电栅开通，其余导电栅关闭，使各电极环放电，检测各导电栅的栅端电压并记录；

3)根据各导电栅的栅端电压的变化，区分出各导电栅的位置，记录每个电极环对应的栅通道；

4)测试某个电极环时，通过栅控制电路控制仅该电极环下的栅通道通过栅控制输出端和负载电阻相连，其它栅通道关闭，完成测试。

与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：

1)本发明采用生理盐水导通电极环和导电栅，能很好地将电极触点连接导通形成回路，并且将物理连接对植入体可能造成的破坏性降到最低的水平，实现无损测试。

2)本发明可方便获得各电极环对应的导电栅，从而准确独立地对各电极环进行测试。

3)本发明主电极与蜗外参考电极间设置有防止生理盐水溢出至蜗外参考电极的隔离件，避免在主电极和蜗外参考电极之间形成短路。

4)本发明具有结构精巧，测试方便，破坏性小等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为电极环和导电栅的接触方式一的一种示意图；

图3为电极环和导电栅的接触方式一的另一种示意图；

图4为电极环和导电栅的接触方式二的一种示意图；

图5为接触方式一下1号电极放电时的栅端电压示意图；

图6为接触方式一下2号电极放电时的栅端电压示意图；

图7为接触方式二下1号电极放电时的栅端电压示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明提供一种人工耳蜗植入体无损测试装置，可用于测试人工耳蜗植入体的放电性能和阻抗测量功能。人工耳蜗植入体是一个很精巧的组合装置，它具有复杂的结构，由电极阵列与密封电路组成，具体包括依次连接的蜗外参考电极6、解码器芯片10和主电极5，主电极5包括通过绝缘涂层4间隔设置的多个电极环3，且绝缘涂层4的宽度大于电极环3的宽度。

该无损测试装置11包括栅控制电路板12，该栅控制电路板12正面设置有均匀间隔分布的多条导电栅1，背面设置有栅控制电路9。主电极5覆盖于栅控制电路板12正面上，且主电极5和栅控制电路板12间设置有使电极环3和导电栅1导通的生理盐水14，生理盐水14为90％生理盐水，加强电极环3和导电栅1接触，使其导通。

栅控制电路9通过栅控制输出端13与负载电阻7连接，负载电阻7与蜗外参考电极6连接，栅控制电路板12上导电栅1的设置位置与主电极5上电极环3的设置位置相匹配。栅控制电路9包括用于控制多条导电栅1的栅通道开通或关闭的控制开关。

相邻导电栅1间的栅间隔2的宽度大于导电栅1的宽度，且每组导电栅1和栅间隔2的宽度和小于电极环3的宽度，以使每个电极环3均有对应的至少两个导电栅。

主电极5与蜗外参考电极6间设置有防止生理盐水14溢出至蜗外参考电极6的隔离件8，避免在主电极5和蜗外参考电极6之间形成短路。隔离件8可为一开槽。

导电栅1为沉金导电栅。

基于上述无损测试装置的人工耳蜗植入体无损测试方法，包括以下步骤：

1)连接待测试的人工耳蜗植入体；

2)通过栅控制电路使部分导电栅开通，其余导电栅关闭，使各电极环放电，检测各导电栅的栅端电压并记录；

3)根据各导电栅的栅端电压的变化，区分出各导电栅的位置，记录每个电极环对应的栅通道；

4)测试某个电极环时，通过栅控制电路控制仅该电极环下的栅通道通过栅控制输出端和负载电阻相连，其它栅通道关闭，完成测试。

实施例

本实施例将上述无损测试装置应用于一人工耳蜗植入体的测试，所述人工耳蜗植入体的电极阵列包含22个精密的电极触点，是人工耳蜗植入体的关键部件。对植入体电性能的测量必须连接22个电极触点，即主电极5包括22个电极环3，常规的连接方式都会对电极阵列造成不可逆的损伤，本发明可实现无损测试。

本实施例中，主电极5包括22个电极环3，电极环宽度0.3mm，电极环之间的绝缘涂层宽度0.6mm。在栅控制电路板12正面的38.3mm的区域内印制了256条沉金导电栅1，栅宽度0.05mm，栅间隔2的宽度0.1mm，栅控制电路板12背面是处理256条栅的栅控制电路9，控制电路9包括控制开关，栅控制电路输出13控制256路栅通道和负载电阻7相连，负载电阻再连接到蜗外参考电极6，最终回路到解码器芯片10。在38.3mm宽的区域内填上90％生理盐水，使导电栅和电极环充分接触，绝缘涂层下的导电栅也通过90％生理盐水和电极环相连。

基于上面各宽度数值，理论上，电极环和导电栅之间有两种接触方式，如图2-图4所示。图2和图3为接触方式一，电极环下有2个导电栅时，绝缘涂层下有4个导电栅。图4为接触方式二，电电极环下有3个导电栅时，绝缘涂层下有3个导电栅，电极环下的两侧的导电栅没有充分接触，2导电栅充分接触。

在接触方式一下因为绝缘涂层下的导电栅和电极环的距离大于电极环下的导电栅和电极环的距离,假设绝缘涂层下的导电栅与电极环的电阻为Rx，电极环下的导电栅与电极环的电阻为Ry，Rx大于Ry，且Rx与电极环相距越远则阻值越大。

假设给1号电极放电(开通前面6个栅通道，关闭其它栅通道)，可计算出Rx、Ry共6个电压值，电压值为梯形斜坡，如图5所示，上端两个水平导电栅电压Vx1、Vx2为电极环下的栅电压，斜坡4个Vy1～Vy4为绝缘涂层下的栅电压。由此可以记录下1号电极的导电栅。再给2号电极放电(开通(7-12)路栅通道，其它关闭)，可再计算出Rx、Ry共6个电压值，此时3-12个电压值Vy1～Vy4、Vx3、Vx4、Vy5～Vy8应该成梯形分布(上二左右各四)，如图6所示，梯形的上端为2号电极环下的栅通道电压，梯形的左右两边为绝缘涂层下的栅通道电压。2号电极两边都有绝缘涂层，每个绝缘涂层下有4个导电栅，它的左边绝缘层对应1号电极是右边导电栅，对于1号电极，绝缘层下的导电栅离越是右边离电极越远，中间生理盐水的距离越远，生理盐水带来的电阻就越大，但是对于2号电极来说，越靠近2号电极生理盐水的距离越小，生理盐水的阻值越小，和1号电极上计算的Ry阻值大小相反。基于电极环和绝缘涂层的差异，通过计算，可以推导哪些导电栅是电极下面的，哪些导电栅是绝缘涂层下面的，从而通过栅控制电路关掉绝缘涂层下的栅通道，只保留电极环下的栅通道和负载电阻相连。依次类推，计算出余下的22个电极环对应的栅通道。

在接触方式二下，对于电极环3下的第二个导电栅和电极环距离最短，第2～6距离一次拉长。假设给1号电极放电(开通前面6个栅通道，关闭其它栅通道)，可计算出Rx、Ry共6个电压值，如图7所示，电压排序图形为1、2上坡，2-6下坡，1～3为电极环下的栅电压，4～6为绝缘涂层下的栅电压。由此可以记录下1号电极的导电栅。依次类推，计算出余下的22个电极环对应的栅通道。

可见在相同放电情况下，根据测试结果可以判断出电极环下导电栅的位置和数目，计算出电极环和绝缘涂层下的导电栅差异，从而关掉绝缘涂层下的栅通道，只保留电极环下的栅通道和负载电阻相连。具体地，若电压值为梯形斜波，则接触方式为图2或图3；若电压值为先上坡后下坡，则接触方式为图4。主电极由22个电极构成，22个电极相互由绝缘涂层隔离，22个电极需要外界负载回路进行放电且是独立的，如果用金属针接触电极，会损坏电极，改由生理盐水接触电极，生理盐水无法区分22个电极，在电极下放置导电栅，通过栅控制器计算出22个电极下的导电栅位置，从而区分出22个电极。

在计算完22个电极环对应的栅通道后，栅控制电路会保存数据，完成自检。测试时，需要测试某个电极，可将其它电极环的栅通道关闭，只保留需测试的栅通道。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种人工耳蜗植入体无损测试装置，所述人工耳蜗植入体包括依次连接的蜗外参考电极(6)、解码器芯片(10)和主电极(5)，所述主电极(5)包括通过绝缘涂层(4)间隔设置的多个电极环(3)，且绝缘涂层(4)的宽度大于电极环(3)的宽度，其特征在于，所述无损测试装置包括栅控制电路板(12)，该栅控制电路板(12)正面设置有均匀间隔分布的多条导电栅(1)，背面设置有栅控制电路(9)，所述主电极(5)覆盖于栅控制电路板(12)正面上，且主电极(5)和栅控制电路板(12)间设置有使电极环(3)和导电栅(1)导通的生理盐水(14)，所述栅控制电路(9)通过栅控制输出端(13)与负载电阻(7)连接，所述负载电阻(7)与蜗外参考电极(6)连接，所述栅控制电路板(12)上导电栅(1)的设置位置与所述主电极(5)上电极环(3)的设置位置相匹配。

2.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体无损测试装置，其特征在于，所述栅控制电路(9)包括用于控制所述多条导电栅(1)的栅通道开通或关闭的控制开关。

3.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体无损测试装置，其特征在于，相邻所述导电栅(1)间的栅间隔(2)的宽度大于导电栅(1)的宽度，且每组导电栅(1)和栅间隔(2)的宽度和小于电极环(3)的宽度。

4.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体无损测试装置，其特征在于，所述生理盐水(14)为90％生理盐水。

5.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体无损测试装置，其特征在于，所述主电极(5)与蜗外参考电极(6)间设置有防止生理盐水(14)溢出至蜗外参考电极(6)的隔离件(8)。

6.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体无损测试装置，其特征在于，所述导电栅(1)为沉金导电栅。

7.一种基于如权利要求1所述的无损测试装置的人工耳蜗植入体无损测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)连接待测试的人工耳蜗植入体；

2)通过栅控制电路使部分导电栅开通，其余导电栅关闭，使各电极环放电，检测各导电栅的栅端电压并记录；

3)根据各导电栅的栅端电压的变化，区分出各导电栅的位置，记录每个电极环对应的栅通道；

4)测试某个电极环时，通过栅控制电路控制仅该电极环下的栅通道通过栅控制输出端和负载电阻相连，其它栅通道关闭，完成测试。