CN113244531A - 人工耳蜗植入体的mri兼容磁体 - Google Patents

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孙晓安
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Abstract

本发明公开了人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，包括底座、上壳、支架、磁铁、滚针和下壳，上壳和下壳形成一密闭空间，所述磁铁和支架在此密闭空间内；所述磁铁为轴对称的多边盘状，磁铁的磁极从俯视角度分为两半，一半为N极，另一半为S极，磁铁在支架中；所述支架与磁铁形状匹配，磁铁轴向旋转时，支架跟随旋转；所述支架的外侧面设置若干个定位槽，所述滚针容纳于定位槽中，滚针为圆柱状，在定位槽中可轴向滚动不滑出。本发明的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体能根据外磁场方向的变化在支架上灵活转动，使磁铁的N极和S极在空间方向能自由切换，在做MRI等处于强磁场内的检查时不需要将人工耳蜗和内磁体取出。

Description

人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体
技术领域
本发明属于医疗器械领域，特别涉及人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体。
背景技术
典型的耳蜗植入体系统包括体外机和植入体，体外机包含发送线圈和外部人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体。外部人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体具有传统硬币形状和南北磁偶极子，该南北磁偶极子垂直于病人的皮肤，以产生外部磁场线。在病人的皮肤下植入了对应的接收器组件植入体，有接收线圈和内部人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体。内部人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体也具有硬币形状和南北磁偶极子，该南北磁偶极子垂直于病人的皮肤，以产生内部磁场线。内外部人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体相互吸合，使体外机和植入体固定连接。
当病人经历磁共振成像(MRI)检查时产生一个问题，既在植入体人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体和对于MRI施加的外部磁场之间出现相互作用，植入体人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的方向磁化实质上垂直于病人的皮肤。因此，来自MRI的外部磁场可以在内部人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体上产生扭矩，该扭矩可以将内部人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体或整个植入体壳体移位离开正确的位置，这可能损害病人体中的相邻组织，甚至造成生命危险。另外，来自MRI的外部磁场可以减小或消除植入体人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的磁化使得它不再能够将体外机固定在正确的位置。植入体人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体也可能在MRI图像中引起成像伪影，还可能因为MRI的外部磁场与植入体的相互作用导致的听觉幻听。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，包括底座、上壳、支架、磁铁、滚针和下壳，其中，
所述上壳和下壳形成一密闭空间，所述磁铁和支架在此密闭空间内；所述磁铁为轴对称的多边盘状，磁铁的磁极从俯视角度分为两半，一半为N极，另一半为S极，磁铁在支架中；所述支架与磁铁形状匹配，磁铁轴向旋转时，支架跟随旋转；所述支架的外侧面设置若干个定位槽，所述滚针容纳于定位槽中，滚针为圆柱状，在定位槽中可轴向滚动不滑出。
优选地，所述支架与磁铁通过直接在磁铁外注塑成型。
优选地，所述支架的上下表面边缘设置若干个半圆状波珠。
优选地，所述定位槽为U形内扣状，滚针扣置入定位槽中。
优选地，所述磁铁为8边形盘状。
优选地，所述底座的内壁设置内螺纹和内锥面。
优选地，所述上壳的外壁设置外螺纹和外锥面，与底座的内螺纹和内锥面形状匹配，上壳螺旋拧入底座时，内锥面与外锥面接触时，形成卡位固定。
优选地，所述支架上设置卡口，卡口处露出多边形盘状磁铁的边。
优选地，所述底座的外壁设置U形槽。
优选地，所述底座的外部中间位置设置法兰，法兰上设置定位孔。
本发明的有益效果在于：现有的人工耳蜗植入体人工耳蜗植入体的磁铁为普通磁铁，在做MRI时，需要手术将植入体取出，做完后再将植入体植入，造成多次伤害，加重病人痛苦的同时，还提高了人工耳蜗整个系统的失效率。而本发明的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体设计采用具有NS两极的多边形磁铁，能够根据外磁场方向的变化在支架上灵活转动，使植入体人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的N极和S极在空间方向能自由切换，提高人工耳蜗装置可靠性的同时，在做包括MRI在内的具有磁场的各类检查时均无需取出，避免了多次伤害及损坏。
另外，现有技术中人工耳蜗植入体的磁铁很容易去磁化，根据文献“Demagnetization of cochlear implants and temperature changes in 3.0T MRIenvironment”研究表明，去磁化程度与成NS方向与外部静磁场B0夹角A大小成正相关。N极S极在外磁场作用下可以自由旋转，使得夹角A最小化，从而使内磁铁的去磁化程度最小。
附图说明
图1为本发明一具体实施例的包括人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的植入体整体结构示意图；
图2为现有技术人工耳蜗植入体内磁体与静磁场示意图；
图3为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的磁铁与静磁场示意图；
图4为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的底座结构示意图；
图5为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的上壳结构示意图；
图6为本发明一具体实施例的包括人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的底座和上壳装配结构示意图；
图7为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的磁铁结构示意图；
图8为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的支架结构示意图；
图9为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的磁铁和支架注塑后结构示意图；
图10为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的滚针结构示意图；
图11为本发明一具体实施例的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体的滚针和支架装配结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
参见图1，人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，包括底座6、上壳7、支架8、磁铁9、滚针10和下壳11，其中，
所述上壳7和下壳11形成一密闭空间，所述磁铁9和支架8在此密闭空间内；所述磁铁9为轴对称的多边盘状，磁铁9的磁极从俯视角度分为两半，一半为N极，另一半为S极，磁铁9在支架8中；所述支架8与磁铁9形状匹配，磁铁9轴向旋转时，支架8跟随旋转；所述支架8的外侧面设置若干个定位槽8-3，所述滚针10容纳于定位槽8-3中，滚针10为圆柱状，在定位槽8-3中可轴向滚动不滑出。植入体还包括刺激器12和接收线圈5。
参见图2、图3，图2为现有技术中人工耳蜗植入体内磁铁与所处磁场关系示意图，内磁铁的磁极的充磁方向为上下方向，图2中示例的为上一半S极，下一半N极，外部静磁场的磁力线方向用B0表示，则内磁铁的NS方向与外部静磁场B0夹角A始终呈90度，无法达到MRI检查时不取出内磁铁的效果，否则会对人体造成严重伤害。而图3中本发明的磁铁13的磁极充磁方向为左右水平方向，即使初始NS方向与外部静磁场B0夹角A为90度，因为磁铁13可以旋转，即N极S极可以自由旋转，最终的NS方向与B0夹角A呈0度，磁力矩T＝F*R*sin(A)，磁力矩由初始的T＝F*R变为0，在MRI检查或处于类似强磁场环境下时几乎不受力。
参见图4-6，底座6的内壁设置内螺纹6-2和内锥面6-5。上壳7的外壁设置外螺纹7-2和外锥面7-3，与底座6的内螺纹6-2和内锥面6-5形状匹配，上壳7螺旋拧入底座6时，内锥面6-5与外锥面7-3接触时，形成卡位固定。上壳7上表面设置的一字槽7-4用于通过螺丝刀旋入或旋出整个上壳7、磁铁9和下壳11，磁铁9注塑了支架8后，在支架8的定位槽8-3中装入滚针10后，整个装入上壳7，上壳7与下壳11均为钛合金材质，二者通过激光焊接固定连接。
由于上壳7的材质为钛合金，底座6的材质为PEEK，故在做MRI检测时，如二者的投影面积有重叠部分会使检测结果的图像中产生伪影，大大影响MRI检测结果。本发明的上壳7的顶面的面积与底座6的内锥面6-5的顶面面积相同，二者的投影没有重叠部分，在做MRI检测时避免了伪影。
参见图7-9，支架8与磁铁9通过直接在磁铁9外注塑成型。支架8上设置卡口8-2，卡口8-2处露出多边形盘状磁铁9的边，而支架8在注塑时是将多边形盘状磁铁9的角均包裹固定，保证了支架8与磁铁9的包合度，在磁铁9带动支架8旋转时亦不会因PEEK材质的支架8而影响旋转效果和灵活性。磁铁9的边和角均设置圆角结构9-1、9-2。
支架8的上下表面边缘设置若干个半圆状波珠8-1，减小了支架8在上壳7和下壳11上旋转时的摩擦力。
参见图10、图11，支架8上设置的定位槽8-3为U形内扣状，滚针10扣置入定位槽8-3中。此种设置装配方便，且将支架8与上壳7内侧壁的接触设置为面状，在滚针10滚动时，是在上壳7的内侧壁上形成一个均匀滑动的面，相较现有技术中有设置成滚珠的技术方案，本发明的滚针10设置使支架8旋转时稳定、对上壳7的内侧壁不会形成不规则摩擦以致磨损损坏。
具体实施例中，磁铁9为8边形盘状，支架8上的卡口8-2设置8个，滚针10设置8个。
底座6的外壁设置U形槽6-1，底座6的外部中间位置设置法兰6-3，法兰6-3上设置定位孔6-4。以上设置均使底座6能够牢固地注塑于植入体的硅胶中，在正常使用中，几乎没有脱落的可能。
在做MRI等具有磁场的检查或处于有磁性的环境时，多边形的磁铁9能够根据磁性自如旋转，以吻合所处磁场，既不影响人工耳蜗植入体的结构和电气可靠性，又不会对所处磁场的检查结果造成影响，可以适应任意磁场、任何角度。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，包括底座、上壳、支架、磁铁、滚针和下壳，其中，
所述上壳和下壳形成一密闭空间，所述磁铁和支架在此密闭空间内；所述磁铁为轴对称的多边盘状，磁铁的磁极从俯视角度分为两半，一半为N极，另一半为S极，磁铁在支架中；所述支架与磁铁形状匹配，磁铁轴向旋转时，支架跟随旋转；所述支架的外侧面设置若干个定位槽，所述滚针容纳于定位槽中，滚针为圆柱状，在定位槽中可轴向滚动不滑出。
2.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述支架与磁铁通过直接在磁铁外注塑成型。
3.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述支架的上下表面边缘设置若干个半圆状波珠。
4.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述定位槽为U形内扣状，滚针扣置入定位槽中。
5.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述磁铁为8边形盘状。
6.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述底座的内壁设置内螺纹和内锥面。
7.根据权利要求6所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述上壳的外壁设置外螺纹和外锥面，与底座的内螺纹和内锥面形状匹配，上壳螺旋拧入底座时，内锥面与外锥面接触时，形成卡位固定。
8.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述支架上设置卡口，卡口处露出多边形盘状磁铁的边。
9.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述底座的外壁设置U形槽。
10.根据权利要求1所述的人工耳蜗植入体的MRI兼容磁体，其特征在于，所述底座的外部中间位置设置法兰，法兰上设置定位孔。
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