CN116328178A - 输送系统、人工耳蜗植入系统、控制方法及存储介质 - Google Patents

输送系统、人工耳蜗植入系统、控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种输送系统、人工耳蜗植入系统、控制方法及存储介质。输送系统包括支撑管、鞘管、球囊以及刺激阵列。其中，支撑管用于支撑支架。鞘管套设在支撑管外，鞘管与支撑管之间具有用于收纳支架的收纳空间，鞘管与支撑管被配置为可沿轴向相对移动以打开或关闭收纳空间，从而实现释放或收纳支架。球囊套设在鞘管外，球囊具有收缩状态以及膨胀状态，在膨胀状态下的球囊用于贴合耳蜗的内壁。刺激阵列设置于球囊的外表面，刺激阵列用于向耳蜗发出刺激信号并用于采集耳蜗反馈的电信号。上述输送系统能准确定位出耳蜗的听觉功能区，进而保证了输送系统释放支架后，支架上的电极阵列能准确贴合耳蜗内壁的听觉功能区，进而使患者恢复一定的听力。

Description

输送系统、人工耳蜗植入系统、控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种输送系统、人工耳蜗植入系统、控制方法及存储介质
背景技术
人工耳蜗是一种植入式听觉辅助设备，包括体外装置部分和植入装置部分。体外装置部分由麦克风、语音处理器以及用于向植入装置部分发送指令的信号发射器组成。植入装置部分由信号接收及解码模块、电极阵列组成，电极阵列植入耳蜗之中，并将电极阵列分布于耳蜗内腔体的具有神经元分布的一侧，通过电极阵列的电极部件对耳蜗内功能尚完好的听觉神经施加信号刺激，使重度失聪的患者产生一定的声音知觉。具体的，电极阵列通电后，电极阵列中的电流由电压较高的正极电极处流出，向周围电压较低的区域流动。电流流经附近听觉神经元后将诱发听觉神经元产生电活动，从而促使患者产生听觉。
然而，在实际应用中，由于患者存在个体差异，不同患者的耳蜗内部形状存在差异，传统的人工耳蜗植入后的电极阵列与耳蜗贴合不紧密，使得电极阵列无法与耳蜗内壁直接接触，影响刺激效果，更甚至人工耳蜗会发生位移，导致电极阵列不在预定位置，则信号刺激的效果更差。基于此，具有支架的支架式人工耳蜗逐渐被开发出来，支架式人工耳蜗通过螺旋状支架对人工耳蜗进行支撑，从而保证人工耳蜗在植入后定位准确并且保证人工耳蜗的电极阵列与耳蜗贴合紧密。然而，针对支架式人工耳蜗尚无有效的植入手段，传统的人工耳蜗的植入手术多凭借医生经验进行，导致人工耳蜗的植入位置不精确，容易损伤蜗轴处纤毛，因此传统的人工耳蜗植入手段并不适用于支架式人工耳蜗的植入。
发明内容
基于此，有必要针对如何精确植入支架式人工耳蜗的问题，提供一种人工耳蜗植入系统以及输送系统。
一方面，本申请提供一种输送系统，用于输送人工耳蜗的支架，包括：
支撑管；
鞘管，所述鞘管套设在所述支撑管外，所述鞘管与所述支撑管之间具有用于收纳所述支架的收纳空间，所述鞘管与所述支撑管被配置为可沿轴向相对移动以打开或关闭所述收纳空间；
球囊，所述球囊套设在所述鞘管外，所述球囊具有收缩状态以及膨胀状态，在所述膨胀状态下的所述球囊用于贴合耳蜗的内壁；以及，
刺激阵列，所述刺激阵列设置于所述球囊的外表面，所述刺激阵列用于向所述耳蜗发出刺激信号并用于采集所述耳蜗反馈的电信号。
上述输送系统通过在外设置可膨胀以及收缩的球囊，并在球囊表面设置了刺激阵列，通过刺激阵列向耳蜗内不同区域发出刺激信号并节省耳蜗反馈的电信号，从而能准确定位出耳蜗的听觉功能区，进而保证了输送系统释放支架后，支架上的电极阵列能准确贴合耳蜗内壁的听觉功能区，使得电极阵列能向听觉功能区内的听觉神经元发出刺激信号，进而使患者恢复一定的听力。
下面对本申请的技术方案作进一步的说明：
在其中一个实施例中，所述刺激阵列包括至少两个刺激单元，所有所述刺激单元沿所述鞘管的轴向方向间隔设置在所述球囊的外表面。
在其中一个实施例中，所述刺激单元包括电极和/或LED。
在其中一个实施例中，所述支架上设置电极阵列；当所述支架置于所述收纳空间中时，所述刺激阵列的位置与所述支架的电极阵列的位置对应。
在其中一个实施例中，所述支撑管设有用于穿设导丝的导丝孔。
另一方面，本申请还提供一种人工耳蜗植入系统，包括：
医疗影像设备，用于获取患者的耳蜗三维模型；
数据处理模块，用于根据所述耳蜗三维模型输出与所述耳蜗三维模型相适配的人工耳蜗的型号；
上述的输送系统，用于在所述医疗影像设备的实时显影下，将所述人工耳蜗的支架输送至预定释放位置，并在所述预定释放位置释放所述支架后将所述支架展开至预定展开位置；所述输送系统的所述刺激阵列被配置为用于对所述耳蜗的内壁进行预刺激以定位所述耳蜗的听觉功能区。
在其中一个实施例中，所述数据处理模块被配置为能执行以下步骤：
在所述耳蜗三维模型中标记出所述支架的近端显影点以及远端显影点，并根据所述近端显影点以及所述远端显影点计算所述支架的中间显影点；
获取所述耳蜗的内腔在所述近端显影点、所述远端显影点以及所述中间显影点三个位置处的最大直径以及最小直径以输出所述支架的直径范围；
获取所述近端显影点与所述远端显影点之间的实际距离以输出述支架的长度；
根据所述耳蜗三维模型确定所述人工耳蜗的驱动器的合理放置位点，并根据所述合理放置位点的位置、所述近端显影点的位置以及所述耳蜗三维模型的蜗窗的位置输出所述人工耳蜗的连接线的长度；
根据所述支架的直径范围、所述支架的长度以及所述连接线的长度输出所述人工耳蜗的型号。
在其中一个实施例中，所述数据处理模块还被配置为能执行以下步骤：
依据所述人工耳蜗的型号，从数据库中获取对应型号且处于压握状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于压握状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定释放位置；
从数据库中获取对应型号且处于展开状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于展开状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定展开位置。
在其中一个实施例中，所述数据处理模块还被配置为用于根据所述人工耳蜗的型号输出导丝的型号以及所述输送系统的型号；并根据所述患者的耳蜗三维模型，输出所述导丝的预定植入位置；
所述输送系统还被配置为用于沿着所述导丝将所述支架输送至所述预定释放位置。
在其中一个实施例中，所述刺激阵列被配置为用于向所述耳蜗的内壁的不同区域发出刺激信号，并采集所述耳蜗反馈的电信号以定位所述听觉功能区。
在其中一个实施例中，还包括用于驱动所述输送系统的执行模块，所述执行模块被配置为能执行以下步骤：
驱动所述输送系统将所述支架输送至所述预定释放位置；
驱动所述支撑管与所述鞘管沿轴向相对移动以将所述支架部分释放；
通过所述医疗影像设备实时观察所述支架的展开过程；
若部分展开的所述支架未能展开至所述预定展开位置和/或若部分展开的所述支架的所述电极阵列未能朝向所述听觉功能区，则将所述支架收回所述输送系统；
调整所述输送系统的位置后再次将所述支架部分释放，直至部分展开的所述支架能展开至所述预定展开位置并且所述支架的所述电极阵列朝向所述听觉功能区；
将所述支架完全释放，使所述支架自由展开至所述预定展开位置。
在其中一个实施例中，在所述支架被完全释放后，所述执行模块还被配置为能执行以下步骤：
使所述球囊收缩至所述收缩状态，驱动所述输送系统使所述球囊伸入展开后的所述支架内；
使所述球囊膨胀至所述膨胀状态，使所述球囊支撑所述支架，以使得所述支架完全展开并贴合所述耳蜗的内腔壁。
另一方面，本申请还提供一种人工耳蜗植入的控制方法，用于控制上述人工耳蜗植入系统，包括以下步骤：
获取患者的耳蜗三维模型；
根据所述耳蜗三维模型输出与所述耳蜗三维模型相适配的人工耳蜗的型号；
通过输送系统将所述人工耳蜗的支架输送至预定释放位置；
对所述耳蜗的内壁进行预刺激以定位所述耳蜗的听觉功能区；
在所述预定释放位置释放所述支架，并使所述支架展开至预定展开位置后所述支架的电极阵列朝向所述听觉功能区。
在其中一个实施例中，根据权利要求14所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，在根据所述耳蜗三维模型输出与所述耳蜗三维模型相适配的人工耳蜗的型号的步骤中包括以下步骤：
在所述耳蜗三维模型中标记出所述支架的近端显影点以及远端显影点，并根据所述近端显影点以及所述远端显影点计算所述支架的中间显影点；
获取所述耳蜗的内腔在所述近端显影点、所述远端显影点以及所述中间显影点三个位置处的最大直径以及最小直径以输出所述支架的直径范围；
获取所述近端显影点与所述远端显影点之间的实际距离以输出述支架的长度；
根据所述耳蜗三维模型确定所述人工耳蜗的驱动器的合理放置位点，并根据所述合理放置位点的位置、所述近端显影点的位置以及所述耳蜗三维模型的蜗窗的位置输出所述人工耳蜗的连接线的长度；
根据所述支架的直径范围、所述支架的长度以及所述连接线的长度输出所述人工耳蜗的型号。
在其中一个实施例中，还包括以下步骤：
根据所述人工耳蜗的型号，将数据库中对应型号的所述人工耳蜗的支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，并输出所述预定释放位置和所述预定展开位置。
在其中一个实施例中，还包括以下步骤：
依据所述人工耳蜗的型号，从数据库中获取对应型号且处于压握状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于压握状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定释放位置；
从数据库中获取对应型号且处于展开状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于展开状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定展开位置。
在其中一个实施例中，还包括以下步骤：
根据所述人工耳蜗的型号输出导丝的型号以及所述输送系统的型号；并根据所述患者的耳蜗三维模型，输出所述导丝的预定植入位置；
控制所述输送系统沿着所述导丝将所述支架输送至所述预定释放位置。
在其中一个实施例中，对所述耳蜗的内壁进行预刺激以定位所述耳蜗的听觉功能区的步骤包括：
向所述耳蜗的内壁的不同区域发出刺激信号，并采集所述耳蜗反馈的电信号以定位所述听觉功能区。
在其中一个实施例中，在所述预定释放位置释放所述支架，并使所述支架展开至预定展开位置后所述支架的电极阵列朝向所述听觉功能区的步骤包括：
实时观察所述支架的展开过程；
若部分展开的所述支架未能展开至所述预定展开位置和/或若部分展开的所述支架的所述电极阵列未能朝向所述听觉功能区，则将所述支架收回所述输送系统；
调整所述输送系统的位置后再次将所述支架部分释放，直至部分展开的所述支架能展开至所述预定展开位置并且所述支架的所述电极阵列朝向所述听觉功能区；
将所述支架完全释放，使所述支架自由展开至所述预定展开位置。
在其中一个实施例中，在所述支架被完全释放后，还包括以下步骤：
使所述输送机构的球囊收缩至收缩状态，驱动所述输送系统使所述球囊伸入展开后的所述支架内；
使所述球囊膨胀至所述膨胀状态，使所述球囊支撑所述支架，以使得所述支架完全展开并贴合所述耳蜗的内腔壁。
另一方面本申请还提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序能执行上述所述的人工耳蜗植入的控制方法。
上述人工耳蜗植入系统、人工耳蜗植入的控制方法及存储介质解决了支架式人工耳蜗没有配套植入手段的问题，并且通过在术前重建患者的耳蜗三维模型，根据患者的耳蜗三维模型的尺寸参数选择适配的人工耳蜗的型号，保证了人工耳蜗在植入后与患者耳蜗相适配。并且通过在术前将数据库中的人工耳蜗的三维模型与患者的耳蜗三维模型进行融合，可确定支架式人工耳蜗的电极在释放时的位点和展开后支架的最终形态，以直观展示，从而为后续的手术提供可视化导航。同时在植入手术过程中，通过医疗影像设备实时显示支架的位置以及形态，保证了支架的释放位置以及展开位置的精确性，避免损伤蜗轴处纤毛。同时在释放支架前，先通过输送系统的刺激阵列对人工耳蜗进行预刺激，从而准确定位出患者耳蜗的听觉功能区，进而保证释放后的支架上的电极阵列能准确贴合耳蜗的听觉功能区，进而保证人工耳蜗恢复患者听觉的功能效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例的支架的结构示意图；
图2为一实施例的输送系统的结构示意图；
图3为图2中所示的输送系统的结构爆炸图；
图4为一实施例的输送系统在气囊处于收缩状态下的结构示意图；
图5为一实施例的输送系统在气囊处于膨胀状态下的结构示意图；
图6为一实施例的输送系统部分释放支架的结构示意图；
图7为一实施例的输送系统完全释放支架的结构示意图；
图8为一实施例的人工耳蜗在患者耳蜗内的结构示意图；
图9为一实施例的耳蜗三维模型在支架的近端显影点、远端显影点以及中间显影点三个位置处的直径示意图；
图10为一实施例的人工耳蜗的支架长度以及连接线长度示意图；
图11为一实施例的耳蜗三维模型与处于压握状态下的支架三维模型融合后的结构示意图；
图12为一实施例的耳蜗三维模型与处于展开状态下的支架三维模型融合后的结构示意图；
图13为一实施例的将导丝穿入耳蜗后结构示意图；
图14为一实施例的输送系统将支架送入耳蜗的结构示意图；
图15为一实施例的输送系统将支架部分释放的结构示意图；
图16为一实施例的输送系统将支架完全释放后的结构示意图。
附图标记说明：
11、支架；111、电极阵列；112、近端显影点；113、远端显影点；114、中间显影点；12、驱动器；13、连接线；20、输送系统；21、支撑管；22、鞘管；23、球囊；24、刺激阵列；25、导丝；30、耳蜗三维模型；31、蜗窗。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
具体地，本申请一方面提供一种输送系统20，用于将支架式人工耳蜗精准植入患者耳蜗内，从而刺激患者耳蜗内听觉神经，进而促使患者产生听觉。具体地，参见图1以及图8，支架式人工耳蜗包括支架11、连接线13以及驱动器12，支架11为单丝盘旋而成的螺旋管状结构，支架11的材料为记忆金属，支架11具有被压握在输送系统20内的压握状态，在脱离输送系统20后，支架11能自动展开形成展开状态。支架11的表面设有电极阵列111，通过电极阵列111对耳蜗内分布有听觉神经的听觉功能区施加信号刺激，即可使重度失聪的患者产生一定的声音知觉。进一步地，电极阵列111还能被医疗影像显影，在医疗影像中以显影点的形式呈现，从而显示出支架11的位置以及形态。驱动器12用于驱动支架11的电极阵列111，连接线13用于连接支架11与驱动器12。
进一步地，参见图2以及图7，一实施例的输送系统20用于输送支架式人工耳蜗的支架11，具体地，一实施例的输送系统20包括支撑管21、鞘管22、球囊23以及刺激阵列24。其中，支撑管21用于支撑支架11。鞘管22套设在支撑管21外，鞘管22与支撑管21之间具有用于收纳支架11的收纳空间，鞘管22与支撑管21被配置为可沿轴向相对移动以打开或关闭收纳空间，从而实现释放或收纳支架11。参见图4以及图5，球囊23套设在鞘管22外，球囊23具有收缩状态以及膨胀状态，在膨胀状态下的球囊23用于贴合耳蜗的内壁。刺激阵列24设置于球囊23的外表面，刺激阵列24用于向耳蜗发出刺激信号并用于采集耳蜗反馈的电信号。
进一步地，刺激阵列24用于定位耳蜗的听觉功能区，具体地，通过使得刺激阵列24向耳蜗内不同区域发出刺激信号，当耳蜗能反馈对应的电信号时，即表明此时刺激阵列24朝向的区域即为耳蜗的听觉功能区。较佳地，在将支架11压握在收纳空间时，可使支架11上的电极阵列111的位置与刺激阵列24的位置对应，从而当刺激阵列24定位到耳蜗的听觉功能区后，通过驱动支撑管21与鞘管22沿轴向相对移动使支架11被释放，此时支架11的电极阵列111即朝向耳蜗的听觉功能区，当支架11完全展开后，电极阵列111即可紧贴耳蜗的听觉功能区以对听觉功能区内的听觉神经元发出刺激信号，进而实现恢复患者听力。当然值得说明的是，支架11的电极阵列111的位置与刺激阵列24的位置也可以具有一定偏角，当刺激阵列24定位到耳蜗的听觉功能区后，通过使输送系统20转过与上述偏角对应的角度后再释放支架11，也能使得支架11被释放后电极阵列111准能确朝向听觉功能区。
具体地，在使用前，支架11被压握在收纳空间内，此时球囊23处于收缩状态。当输送系统20将支架11输送到预定释放位置后，通过向球囊23充液或充气使球囊23膨胀进入膨胀状态，使得球囊23上的刺激阵列24贴合耳蜗的内腔壁，然后再通过转动输送系统20，使得刺激阵列24向耳蜗内不同区域发出刺激信号，当耳蜗能反馈对应的电信号时，即表明此时刺激阵列24朝向的区域即为耳蜗的听觉功能区，此时通过驱动支撑管21与鞘管22沿轴向相对移动使得支架11被释放，即使得支架11的电极阵列111朝向耳蜗的听觉功能区，支架11被释放后能自动展开，使得电极阵列111紧贴耳蜗的听觉功能区并对听觉功能区内的听觉神经元发出刺激信号，进而实现恢复患者听力。
上述输送系统20通过在外设置可膨胀以及收缩的球囊23，并在球囊23表面设置了刺激阵列24，通过刺激阵列24向耳蜗内不同区域发出刺激信号并接收耳蜗反馈的电信号，从而能准确定位出耳蜗的听觉功能区，进而保证了输送系统20释放支架11后，支架11上的电极阵列111能准确贴合耳蜗内壁的听觉功能区，使得电极阵列111能向听觉功能区内的听觉神经元发出刺激信号，进而使患者恢复一定的听力。
进一步地，参见图4以及图5，刺激阵列24包括至少两个刺激单元，所有刺激单元沿鞘管22的轴向方向间隔设置在球囊23的外表面。例如在本实施例中，刺激阵列24包括多个刺激单元，所有刺激单元沿鞘管22的轴向方向间隔设置在球囊23的外表面。由于耳蜗的听觉功能区位于耳蜗内具有神经元分布的一侧，通过在球囊23上设置沿轴向间隔分布的至少两个刺激单元，提高了输送系统20对耳蜗的听觉功能区的定位准确性。
具体地，刺激单元为电极或LED。进一步地，电极可以为金属电极，金属电极用于发出电刺激，电刺激能刺激听觉功能区内的听觉神经元，进而使得听觉神经元发出电信号。LED可以为微型LED，微型LED用于发出光刺激，光刺激能刺激听觉功能区内的听觉神经元，进而使得听觉神经元发出电信号。
进一步地，参见图2，支撑管21设有用于穿设导丝25的导丝孔，从而通过在植入手术前在耳蜗内预先穿设导丝25，在植入手术时，通过将支撑管21穿过导丝25，从而使输送系统20能沿着导丝25将支架11精确输送到预定释放位置。
进一步地，支撑管21的远端还设有锥形头，锥形头具有导向以及扩张作用，避免输送系统20在移动时刮伤人体组织。
本申请另一方面还提供一种人工耳蜗植入系统，人工耳蜗植入系统包括医疗影像设备、数据处理模块以及上述任一实施例的输送系统20。其中医疗影像设备用于获取患者的耳蜗三维模型30。较佳地，医疗影像设备可以为CT。数据处理模块用于根据耳蜗三维模型30输出与耳蜗三维模型30相适配的人工耳蜗的型号。上述输送系统20，用于在医疗影像设备的实时显影下，将人工耳蜗的支架11输送至预定释放位置，并在预定释放位置释放支架11后使支架11展开至预定展开位置。输送系统20的刺激阵列24被配置为用于对耳蜗的内壁进行预刺激以定位耳蜗的听觉功能区，从而保证支架11的电极阵列111在释放后能朝向听觉功能区。
进一步地，人工耳蜗植入系统还可以包括执行模块。执行模块用于执行驱动输送系统20移动、转动、释放支架11、收回支架11以及对球囊23进行充压或泄压等各种操作。较佳地，执行模块可以为机器人。当然值得说明的是，在其中一些实施例中，也可以省去执行模块，由人工代替执行操作。
进一步地，所述人工耳蜗植入系统被配置为能够推荐与患者耳蜗相匹配的人工耳蜗型号，用于控制上述人工耳蜗植入系统的控制方法包括以下步骤：
S110：获取患者的耳蜗三维模型30；
具体地，通过医疗影像设备获取患者的头颅图像并对患者耳蜗及其可能入路路径进行三维模型重建，得到耳蜗三维模型30。
S120：根据耳蜗三维模型30选择适合型号的人工耳蜗；
具体地，可通过数据处理模块对重建的耳蜗三维模型30进行尺寸测量并输出测量结果，数据处理模块再根据测量结果推荐适合型号的人工耳蜗。具体地，在本实施例中，数据处理模块被配置为能执行以下步骤：
S121：在耳蜗三维模型30中标记出所需的人工耳蜗的支架11的近端显影点112以及远端显影点113，并根据近端显影点112以及远端显影点113获取支架11的中间显影点114；
具体地，参见图9，数据处理模块在耳蜗三维模型30中标记出所需的人工耳蜗的支架11植入耳蜗后近端显影点112以及远端显影点113的大致位置，数据处理模块再通过近端显影点112以及远端显影点113的位置自动生成支架11的中间显影点114。其中，近端显影点112、远端显影点113以及中间显影点114分别对应人工耳蜗的支架11的近端电极、远端电极以及中间电极。
S122：获取耳蜗的内腔在近端显影点112、远端显影点113以及中间显影点114三个位置处的最大直径以及最小直径以得到支架11的直径范围；
具体地，继续参见图9，确定支架11的植入耳蜗后近端显影点112、远端显影点113以及中间显影点114的位置后，通过数据处理模块测量耳蜗的内腔在这三个位置处的最大直径以及最小直径，依据最大直径以及最小直径即可确定支架11展开后的直径范围。
S123：根据近端显影点112与远端显影点113之间的实际距离L1得到支架11的长度；
具体地，参见图10，近端显影点112与远端显影点113之间的实际距离L1指的是沿耳蜗内腔延伸方向从近端显影点112与远端显影点113之间的距离。
S124：根据耳蜗三维模型30确定人工耳蜗的驱动器12的合理放置位点，并根据合理放置位点的位置、近端显影点112位置以及耳蜗三维模型30的蜗窗31的位置得到人工耳蜗的连接线13的长度L2；
具体地，参见图11，蜗窗31即人体中耳鼓室内侧壁上的圆形孔，人工耳蜗的连接线13经过蜗窗31，并且连接线13分别连接驱动器12以及支架11的近端。数据处理模块确定人工耳蜗的驱动器12的合理放置位点后，根据人工耳蜗的驱动器12的合理放置位点的位置、支架11的近端显影点112的位置以及耳蜗三维模型30的蜗窗31的位置即可计算得到人工耳蜗的连接线13的长度L2。
S125：根据支架11的直径范围、支架11的长度L1以及连接线13的长度L2输出人工耳蜗的型号。
具体地，数据处理模块根据支架11的直径范围、支架11的长度L1以及连接线13的长度L2自动推荐出与该患者耳蜗相匹配的人工耳蜗型号。
所述人工耳蜗植入系统还被配置为能够在术前规划支架的预定释放位置和支架展开后的预定展开位置，以指导实际的植入操作，包括以下步骤：
S130：数据处理模块将数据库中对应型号的人工耳蜗的支架三维模型与耳蜗三维模型30进行融合，以确定支架11的预定释放位置和展开后的预定展开位置；
具体地，参见图11，为了在确定人工耳蜗的型号后，在术前规划好支架的预定释放位置和展开后的预定展开位置，数据处理模块还被配置为能执行以下步骤：
S131:从数据库中获取对应型号且处于压握状态下的支架三维模型，将支架三维模型与耳蜗三维模型30进行融合，获取处于压握状态下的支架三维模型上的各个显影点与耳蜗三维模型30的空间位置关系，以确定支架11在压握状态下的预定释放位置；
S132:从数据库中获取对应型号且处于展开状态下的支架三维模型，将支架三维模型与耳蜗三维模型30进行融合，获取处于展开状态下的支架三维模型上的各个显影点与耳蜗三维模型30的空间位置关系，以确定支架11在展开状态下的预定展开位置。
通过将人工耳蜗的支架三维模型与耳蜗三维模型30进行融合可确定人工耳蜗的支架11上的电极在释放时的位点和支架展开后的最终形态，以直观展示支架11释放位置与释放后支架与耳蜗内壁贴合结果之间的关系，从而为后续的植入提供可视化导航，降低手术难度。值得说明的是，在另一个实施例中，在术前，也可以由人工依据经验在耳蜗三维模型30规划出支架的预定释放位置和展开后的预定展开位置。
通过上述任一实施例的输送系统20可将对应型号的人工耳蜗的支架11输送至预定释放位置，并通过医疗影像设备实时获取输送系统20以及支架11的影像信息。
当输送系统20配合导丝输送支架时，所述人工耳蜗植入系统还被配置为能够在术前规划导丝25的预定植入位置。
具体地，参见图13，数据处理模块还被配置为能执行以下步骤：
S141：根据人工耳蜗的型号输出导丝25的型号以及输送系统20的型号；
S142：根据患者的耳蜗三维模型30，在术前规划导丝25的预定植入位置。
在植入过程中，配合医疗影像设备的实时显示，操作者将导丝25放入术前规划的预定植入位置后，输送系统20可沿着导丝25将支架11输送至预定释放位置。
具体地，通过导丝导管交换的方式沿着耳蜗内腔道外壁将导丝25递送至术前规划的预定植入位置。在CT等医疗影像设备实时呈现下，能够实时看见导丝25在患者耳蜗内的位置和尖端摩擦接触位点情况，避免导丝25和导管触碰剐蹭患者耳蜗内腔道蜗轴处的纤毛细胞。最终撤去导管，保留导丝25作为人工耳蜗支架11递送的路径定位。
将导丝25穿过支撑管21，驱动输送系统20沿导丝25将压握状态下的支架11输送至预定释放位置。
具体地，在输送过程中，医疗影像设备实时获取输送系统20以及支架11的影像信息，从而观察人工耳蜗的支架11上多个显影点的运动情况，进而保证输送到位后支架11上各个显影点与术前确定的预定释放位置一致。以上驱动输送系统20移动的步骤可由执行模块完成，或交由人工完成。
输送系统20的刺激阵列24被配置为对耳蜗的内壁进行预刺激以定位耳蜗的听觉功能区。具体地，在本实施例中，对耳蜗的内壁进行预刺激的具体步骤如下：
S151：使输送系统20的球囊23处于膨胀状态，刺激阵列24贴合耳蜗的内壁；
具体地，在输送系统20将支架11输送到预定释放位置后，可通过向球囊23充液或充气使球囊23膨胀进入膨胀状态，较佳地，可通过向球囊23注入能显影的液体使得球囊23膨胀，从而使得球囊23能被医疗影像显影，以便于医生观察球囊23的位置以及形态。
S152：刺激阵列24向耳蜗的内壁不同区域发出刺激信号并采集耳蜗反馈的电信号以定位所述听觉功能区。
具体地，当球囊23膨胀至刺激阵列24贴合耳蜗的内腔壁后，再通过转动输送系统20，使得刺激阵列24能向耳蜗内不同区域发出刺激信号，当耳蜗能反馈对应的电信号时，表明此时刺激阵列24朝向的区域即为耳蜗的听觉功能区。
定位到耳蜗的听觉功能区后，输送系统20能够释放支架11并使支架11的电极阵列111朝向听觉功能区。
具体地，参见图14到图16，为了保证支架11的预定释放位置以及释放后的展开状态与术前规划一致，在本实施例中，执行模块被配置为能执行以下步骤：
S161：驱动支撑管21与鞘管22沿轴向相对移动以将支架11部分释放；
S162：通过医疗影像设备实时观察支架11的展开过程；
S163：若部分展开的支架11未能展开至预定展开位置和/或支架11的电极阵列111未能朝向听觉功能区，则将支架11收回输送系统20；
S164：调整输送系统20的位置后再次将支架11部分释放，直至部分展开的支架11能展开至预定展开位置并且支架11的电极阵列111朝向听觉功能区；
具体地，参见图15，可通过移动或转动的方式微调整输送系统20的位置，然后重复上述步骤S171到步骤S173，直至部分展开的支架11能正确展开至术前规划的预定展开位置并且保证支架11的电极阵列111朝向听觉功能区，进而保证人工耳蜗的功能效果。
S170：将支架11完全释放，使支架11自由展开至预定展开位置，并使得支架11的电极阵列111贴合听觉功能区。
在一些情况下，支架11完全释放后，支架11可能未能完全展开，此时可利用球囊辅助支架11进一步展开。具体地，参见图16，为了使支架11完全展开，可通过球囊23辅助支架11展开，执行模块还被配置为能执行以下步骤：
S171：使球囊23处于收缩状态，驱动输送系统20使球囊23伸入展开后的支架11内；
S172：使球囊23膨胀至膨胀状态，使球囊23支撑支架11，以使得支架11完全展开并贴合耳蜗的内腔壁。
完成支架11的植入后，可撤去输送系统20，并根据术前规划的驱动器12的合理放置位点放置人工耳蜗的驱动器12，通过连接线13连接驱动器12以及支架11。
本申请还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的计算机程序，其中，计算机程序执行如上任意一实施例的人工耳蜗植入的控制方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的控制方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各控制方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
上述人工耳蜗植入系统、人工耳蜗植入的控制方法及存储介质解决了支架式人工耳蜗没有配套植入方法的问题，并且通过在术前重建患者的耳蜗三维模型30，根据患者的耳蜗三维模型30的尺寸参数选择适配的人工耳蜗的型号，保证了人工耳蜗在植入后与患者耳蜗相适配。并且通过在术前将数据库中的人工耳蜗的三维模型与患者的耳蜗三维模型30进行融合，可确定人工耳蜗的支架11上的电极在释放时的位点和展开后的最终形态，以向医生直观展示支架11的释放位点与释放后的贴合结果，从而为后续的手术提供可视化导航。同时在植入手术过程中，通过医疗影像设备实时显示支架11的位置以及形态，保证了支架11的释放位置以及展开后的展开位置的精确性，避免损伤蜗轴处纤毛。同时在释放支架11前，先通过输送系统20的刺激阵列24对人工耳蜗进行预刺激，从而准确定位出患者耳蜗的听觉功能区，进而保证释放后的支架11上的电极阵列能准确贴合耳蜗的听觉功能区，进而保证人工耳蜗恢复患者听觉的功能效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (22)

1.一种输送系统，用于输送人工耳蜗的支架，其特征在于，包括：
支撑管；
鞘管，所述鞘管套设在所述支撑管外，所述鞘管与所述支撑管之间具有用于收纳所述支架的收纳空间，所述鞘管与所述支撑管被配置为可沿轴向相对移动以打开或关闭所述收纳空间；
球囊，所述球囊套设在所述鞘管外，所述球囊具有收缩状态以及膨胀状态，在所述膨胀状态下的所述球囊用于贴合耳蜗的内壁；以及，
刺激阵列，所述刺激阵列设置于所述球囊的外表面，所述刺激阵列用于向所述耳蜗发出刺激信号并用于采集所述耳蜗反馈的电信号。
2.根据权利要求1所述的输送系统，其特征在于，所述刺激阵列包括至少两个刺激单元，所有所述刺激单元沿所述鞘管的轴向方向间隔设置在所述球囊的外表面。
3.根据权利要求2所述的输送系统，其特征在于，所述刺激单元包括电极和/或LED。
4.根据权利要求1所述的输送系统，其特征在于，所述支架上设置电极阵列；当所述支架置于所述收纳空间中时，所述刺激阵列的位置与所述电极阵列的位置对应。
5.根据权利要求1所述的输送系统，其特征在于，所述支撑管设有用于穿设导丝的导丝孔。
6.一种人工耳蜗植入系统，其特征在于，包括：
医疗影像设备，用于获取患者的耳蜗三维模型；
数据处理模块，用于根据所述耳蜗三维模型输出与所述耳蜗三维模型相适配的人工耳蜗的型号；
上述权利要求1-5中任一项所述的输送系统，用于在所述医疗影像设备的实时显影下，将所述人工耳蜗的支架输送至预定释放位置，并在所述预定释放位置释放所述支架后使所述支架展开至预定展开位置；所述输送系统的所述刺激阵列被配置为用于对所述耳蜗的内壁进行预刺激以定位所述耳蜗的听觉功能区。
7.根据权利要求6所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于，所述数据处理模块被配置能执行以下步骤：
在所述耳蜗三维模型中标记出所述支架的近端显影点以及远端显影点，并根据所述近端显影点以及所述远端显影点计算所述支架的中间显影点；
获取所述耳蜗的内腔在所述近端显影点、所述远端显影点以及所述中间显影点三个位置处的最大直径以及最小直径以输出所述支架的直径范围；
获取所述近端显影点与所述远端显影点之间的实际距离以输出述支架的长度；
根据所述耳蜗三维模型确定所述人工耳蜗的驱动器的合理放置位点，并根据所述合理放置位点的位置、所述近端显影点的位置以及所述耳蜗三维模型的蜗窗的位置输出所述人工耳蜗的连接线的长度；
根据所述支架的直径范围、所述支架的长度以及所述连接线的长度输出所述人工耳蜗的型号。
8.根据权利要求6所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于，所述数据处理模块还被配置为用于依据所述人工耳蜗的型号，将数据库中对应型号的所述人工耳蜗的支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，以输出所述预定释放位置和所述预定展开位置。
9.根据权利要求8所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于，所述数据处理模块还被配置为能执行以下步骤：
依据所述人工耳蜗的型号，从数据库中获取对应型号且处于压握状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于压握状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定释放位置；
从数据库中获取对应型号且处于展开状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于展开状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定展开位置。
10.根据权利要求6所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于：
所述数据处理模块还被配置为用于根据所述人工耳蜗的型号输出导丝的型号以及所述输送系统的型号；并根据所述患者的耳蜗三维模型，输出所述导丝的预定植入位置；
所述输送系统还被配置为用于沿着所述导丝将所述支架输送至所述预定释放位置。
11.根据权利要求6所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于，所述刺激阵列被配置为用于向所述耳蜗的内壁的不同区域发出刺激信号，并采集所述耳蜗反馈的电信号以定位所述听觉功能区。
12.根据权利要求6所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于，还包括用于驱动所述输送系统的执行模块，所述执行模块被配置为能执行以下步骤：
驱动所述输送系统将所述支架输送至所述预定释放位置；
驱动所述支撑管与所述鞘管沿轴向相对移动以将所述支架部分释放；
通过所述医疗影像设备实时观察所述支架的展开过程；
若部分展开的所述支架未能展开至所述预定展开位置和/或若部分展开的所述支架的所述电极阵列未能朝向所述听觉功能区，则将所述支架收回所述输送系统；
调整所述输送系统的位置后再次将所述支架部分释放，直至部分展开的所述支架能展开至所述预定展开位置并且所述支架的所述电极阵列朝向所述听觉功能区；
将所述支架完全释放，使所述支架自由展开至所述预定展开位置。
13.根据权利要求12所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于，在所述支架被完全释放后，所述执行模块还被配置为能执行以下步骤：
使所述球囊收缩至所述收缩状态，驱动所述输送系统使所述球囊伸入展开后的所述支架内；
使所述球囊膨胀至所述膨胀状态，使所述球囊支撑所述支架，以使得所述支架完全展开并贴合所述耳蜗的内腔壁。
14.一种人工耳蜗植入的控制方法，用于控制如权利要求6-13任意一项所述的人工耳蜗植入系统，其特征在于，包括以下步骤：
获取患者的耳蜗三维模型；
根据所述耳蜗三维模型输出与所述耳蜗三维模型相适配的人工耳蜗的型号；
通过输送系统将所述人工耳蜗的支架输送至预定释放位置；
对所述耳蜗的内壁进行预刺激以定位所述耳蜗的听觉功能区；
在所述预定释放位置释放所述支架，并使所述支架展开至预定展开位置后所述支架的电极阵列朝向所述听觉功能区。
15.根据权利要求14所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，在根据所述耳蜗三维模型输出与所述耳蜗三维模型相适配的人工耳蜗的型号的步骤中包括以下步骤：
在所述耳蜗三维模型中标记出所述支架的近端显影点以及远端显影点，并根据所述近端显影点以及所述远端显影点计算所述支架的中间显影点；
获取所述耳蜗的内腔在所述近端显影点、所述远端显影点以及所述中间显影点三个位置处的最大直径以及最小直径以输出所述支架的直径范围；
获取所述近端显影点与所述远端显影点之间的实际距离以输出述支架的长度；
根据所述耳蜗三维模型确定所述人工耳蜗的驱动器的合理放置位点，并根据所述合理放置位点的位置、所述近端显影点的位置以及所述耳蜗三维模型的蜗窗的位置输出所述人工耳蜗的连接线的长度；
根据所述支架的直径范围、所述支架的长度以及所述连接线的长度输出所述人工耳蜗的型号。
16.根据权利要求14所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据所述人工耳蜗的型号，将数据库中对应型号的所述人工耳蜗的支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，并输出所述预定释放位置和所述预定展开位置。
17.根据权利要求16所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
依据所述人工耳蜗的型号，从数据库中获取对应型号且处于压握状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于压握状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定释放位置；
从数据库中获取对应型号且处于展开状态下的所述支架三维模型，将所述支架三维模型与所述耳蜗三维模型进行融合，获取处于展开状态下的所述支架三维模型上的各个显影点与所述耳蜗三维模型的空间位置关系，以输出所述预定展开位置。
18.根据权利要求14所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据所述人工耳蜗的型号输出导丝的型号以及所述输送系统的型号；并根据所述患者的耳蜗三维模型，输出所述导丝的预定植入位置；
控制所述输送系统沿着所述导丝将所述支架输送至所述预定释放位置。
19.根据权利要求14所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，对所述耳蜗的内壁进行预刺激以定位所述耳蜗的听觉功能区的步骤包括：
向所述耳蜗的内壁的不同区域发出刺激信号，并采集所述耳蜗反馈的电信号以定位所述听觉功能区。
20.根据权利要求14所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，在所述预定释放位置释放所述支架，并使所述支架展开至预定展开位置后所述支架的电极阵列朝向所述听觉功能区的步骤包括：
实时观察所述支架的展开过程；
若部分展开的所述支架未能展开至所述预定展开位置和/或若部分展开的所述支架的所述电极阵列未能朝向所述听觉功能区，则将所述支架收回所述输送系统；
调整所述输送系统的位置后再次将所述支架部分释放，直至部分展开的所述支架能展开至所述预定展开位置并且所述支架的所述电极阵列朝向所述听觉功能区；
将所述支架完全释放，使所述支架自由展开至所述预定展开位置。
21.根据权利要求20所述的人工耳蜗植入的控制方法，其特征在于，在所述支架被完全释放后，还包括以下步骤：
使所述输送机构的球囊收缩至收缩状态，驱动所述输送系统使所述球囊伸入展开后的所述支架内；
使所述球囊膨胀至所述膨胀状态，使所述球囊支撑所述支架，以使得所述支架完全展开并贴合所述耳蜗的内腔壁。
22.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，所述计算机程序能执行权利要求14至21任意一项所述的人工耳蜗植入的控制方法。
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