KR100619105B1 - An implant package for prosthetic cochlea - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와우(달팽이관) 안에 전극을 삽입하여 청신경을 자극함으로써, 상실된 청각기능을 회복시켜주는 인공와우 장치 중 체내에 이식되는 내부이식체에 관한 것이다.The present invention relates to an internal implant implanted in the body of a cochlear implant device that restores lost auditory function by inserting an electrode into the cochlea (snail tube) to stimulate the auditory nerve.
종래의 내부이식체는 패키지와 전극이 일체형을 이루고 있기 때문에 이식체 패키지 내부의 회로나 칩의 고장 발생시 이식체 전체를 교체하여야 하는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명은 회로 및 칩을 보호하고 있는 패키지를 전극과 분리시킴으로써 와우 안에 삽입된 전극을 제거할 때 발생할 수 있는 골화 및 와우 내부 손상 등의 위험 요소를 제거하였다.In the conventional inner graft, since the package and the electrode are integrated, there is a problem that the entire graft must be replaced when a circuit or chip in the graft package fails. However, the present invention eliminates risk factors such as osmosis and cochlear internal damage that may occur when removing an electrode inserted into a cochlea by separating the package protecting the circuit and chip from the electrode.
또한, 본 발명에 따른 인공와우용 내부이식체를 시술한 후에 보다 더 우수한 성능의 자극칩이 개발될 경우, 전극을 와우내에서 꺼내는 작업없이 개선된 자극칩이 포함된 패키지로 교체함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, if a stimulation chip with better performance is developed after the implantation of the cochlear implant according to the present invention, the performance is improved by replacing the electrode with a package containing an improved stimulation chip without taking out the cochlear implant. Can be.
Description
도 1은 미국의 애드밴스트 바이오닉스(Advanced Bionics) 사가 제조한 인공와우 시스템,1 is a cochlear implant system manufactured by Advanced Bionics of the United States,
도 2는 호주의 코클리어(Cochlear) 사가 제조한 인공와우 시스템,2 is a cochlear implant system manufactured by Cochlear, Australia,
도 3은 본 발명에 따른 내부이식체의 분리사시도,Figure 3 is an exploded perspective view of the inner graft according to the invention,
도 4는 본 발명에 따른 내부이식체의 결합사시도,Figure 4 is a perspective view of the combined grafts according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 내부이식체 중 패키지부의 분리사시도,Figure 5 is an exploded perspective view of the package portion of the inner graft according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 내부이식체의 단면도,6 is a cross-sectional view of the inner graft according to the invention,
도 7은 트랜스포머가 앵커 내에 설치되어 있는 모습을 나타낸 패키지부의 단면도,7 is a cross-sectional view of a package portion showing a state in which a transformer is installed in an anchor;
도 8은 본 발명에 따른 내부이식체 중 전극부의 분리사시도,8 is an exploded perspective view of an electrode unit of an inner graft according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 내부이식체의 또다른 실시예의 분리사시도,Figure 9 is an exploded perspective view of another embodiment of the inner graft according to the present invention,
도 10은 상기 도 9의 내부이식체의 결합사시도.10 is a perspective view of the inner graft of Figure 9 combined.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 패키지부 110 : 패키지 본체100: package 110: package body
120 : 패키지링 130 : 패키지 피드쓰루 지지판120: packaging 130: package feed-through support plate
140 : 패키지 피드쓰루 145 : 코일 피드쓰루140: package feedthrough 145: coil feedthrough
160 : 패키지 본체 덮개 160a : 앵커160:
170 : 나사공 180 : 내부코일 안착 홈170: screw hole 180: inner coil seating groove
190 : 트랜스포머 200 : 전극부190: transformer 200: electrode portion
210 : 전극판 220 : 전극 피드쓰루 지지판210: electrode plate 220: electrode feed-through support plate
230 : 전극 피드쓰루 240 : 관통공230: electrode feedthrough 240: through hole
250 : Pt/Ir 연결선 270 : 전극250: Pt / Ir connection line 270: electrode
300 : 체결부재300: fastening member
본 발명은 와우(달팽이관) 안에 전극을 삽입하여 청신경을 자극함으로써, 상실된 청각기능을 회복시켜주는 인공와우 장치 중 체내에 이식되는 내부이식체에 관한 것이다.The present invention relates to an internal implant implanted in the body of a cochlear implant device that restores lost auditory function by inserting an electrode into the cochlea (snail tube) to stimulate the auditory nerve.
인공와우(Cochlear Implant)란 와우 내의 유모세포(hair cell)의 손상이나 부재로 인한 고도의 감각신경성 난청환자 및 선천성 청각장애인에게, 와우 내부에 청신경의 일부인 신경절 세포(ganglion cell)를 전기적으로 자극할 수 있는 전극을 삽입하여, 상실된 청각 기능을 회복시켜 주는 장치이다.Cochlear Implants are highly sensorineural hearing loss and congenital hearing impairments due to damage or absence of hair cells in the cochlear implant, which can electrically stimulate ganglion cells that are part of the auditory nerve inside the cochlear implant. It is a device that can restore the lost auditory function by inserting a removable electrode.
인공와우는 크게 체외부와 내부이식체로 나눌 수 있다.Cochlear implants can be largely divided into external and internal grafts.
몸 밖에 설치되는 체외부는 마이크로폰, 어음처리기 및 외부코일로 구성된 다. 마이크로폰에서 수신한 소리(음성 신호)를 어음처리기에서 처리한 후, 외부코일을 통하여 상기 처리된 신호와 내부회로 기동을 위한 전력을 동시에 내부이식체로 송신한다.The external part installed outside the body is composed of a microphone, a sound processor and an external coil. After processing the sound (voice signal) received from the microphone in the speech processor, the processed signal and power for starting the internal circuit are simultaneously transmitted to the inner graft through an external coil.
몸 안에 이식되는 내부이식체는 회로 및 자극칩을 포함하는 내부이식 회로부, 이들을 완전 밀봉하여 체액 및 이온 등 가혹한 환경으로부터 보호하는 패키지부, 와우내에 삽입되는 전극부, 외부에서 자극칩 구동 및 어음처리기에 의해 처리된 음성신호를 수신하는 코일부(내부코일) 등으로 구성되며, 상기 내부이식 회로부, 패키지부, 전극부 및 코일부는 서로 전기적으로 연결되어 있다. 상기 체외부의 외부코일에서 발신된 신호는 내부이식체의 내부코일에서 수신되고, 내부이식 회로부에 의해 회로 구동에 사용되는 전력과 신경절 세포 자극 신호로 분리되며, 이어서 이 자극 신호는 달팽이관 내에 삽입된 전극부를 통하여 와우 내의 신경절 세포를 자극하고, 자극된 신경절 세포에 의해 발생된 전기 신호가 청신경을 통해 뇌에 전달됨으로써, 난청 환자 또는 청각장애인이 소리를 들을 수 있게 된다.The implanted body implanted in the body includes an inner transplant circuit portion including a circuit and a stimulation chip, a package portion that completely seals them and protects them from harsh environments such as body fluids and ions, an electrode portion inserted into the cochlea, and an external stimulus chip drive and sound processor. And a coil part (inner coil) for receiving a voice signal processed by the inner part, and the inner transplanting circuit part, the package part, the electrode part and the coil part are electrically connected to each other. The signal transmitted from the outer coil of the body is received by the inner coil of the inner graft, and is separated into power and ganglion cell stimulus signals used for driving the circuit by the inner graft circuit, and the stimulus signal is then inserted into the cochlea. The stimulus stimulates ganglion cells in the cochlea, and electrical signals generated by the stimulated ganglion cells are transmitted to the brain through the auditory nerve, so that the deaf or hearing impaired person can hear the sound.
1972년 단채널 인공와우가 처음으로 상품화되어 청력장애인에게 시술된 이래로 현재까지 수 만명의 청각장애인이 이식술을 받았다. 고도 난청환자나 청각 장애인이 인공와우 시술을 받고 나면, 시술 시 이식된 장치에서 제공하는 어음처리 기법으로 인코딩된 전기 자극 펄스에 의하여 청신경의 일부인 신경절 세포가 자극되어 음성을 인식하게 된다. 이러한 어음처리 기법은 지금 이 순간에도 계속 발전해 가고 있다.Since the first single channel cochlear implant was first commercialized in 1972 and performed on hearing-impaired people, tens of thousands of hearing-impaired people have been transplanted to date. After a cochlear implant or a hearing impaired patient has undergone a cochlear implant, ganglion cells, which are part of the auditory nerve, are stimulated by an electrical stimulation pulse encoded by a speech processing technique provided by an implanted device. These speech processing techniques continue to evolve at this very moment.
그런데, 현재까지 개발된 내부이식체는 패키지부 및 전극부가 일체형으로 제 조되므로, 인공와우를 이식받은 후에도 개선된 어음처리 기법을 적용받기 위해서는, 전극, 코일, 자극칩 및 회로, 그리고 상기 자극칩 및 회로를 보호하는 완전 밀봉 패키지로 이루어진 내부 이식체 전체를 교체해야만 한다. 즉, 새로운 칩의 개발에 따라 내부이식체를 교체하려는 경우에는 와우 내에 삽입되어 있는 전극까지 다시 꺼내야한다.By the way, since the inner transplant body developed so far is manufactured integrally with the package portion and the electrode portion, in order to apply the improved speech processing technique even after implantation of the cochlear implant, the electrode, the coil, the magnetic pole chip and the circuit, and the magnetic pole chip and The entire internal implant consisting of a fully sealed package protecting the circuit must be replaced. In other words, if the inner graft is to be replaced according to the development of a new chip, the electrode inserted into the cochlea must be taken out again.
그러나, 전극은 달팽이관에 한번 이식되고 나면 골화가 이루어지기 때문에, 전극을 와우로부터 분리하기 위해서는 달팽이관의 손상을 감수해야 한다. 이러한 손상은 와우뿐만 아니라, 청신경의 생존에도 영향을 미치므로(신경절 세포의 생존율이 높을수록 더 높은 언어 인식 결과를 얻게 된다), 결과적으로 시스템의 전체 성능에도 나쁜 영향을 미치게 된다. 이러한 문제로 인하여, 우수한 칩이 개발되더라도 내부이식체의 교체가 현실적으로는 어려운 실정이다. 또한, 이식 후 내부 이식체 자체에 오류가 발생하더라도, 패키지 교체를 통한 문제 해결이 곤란하다.However, once the electrode has been implanted into the cochlea, it will ossify, so the cochlea must be damaged to separate the electrode from the cochlea. This damage affects not only the cochlea but also the survival of the auditory nerve (the higher the survival rate of the ganglion cells, the higher the result of language recognition), which in turn adversely affects the overall performance of the system. Due to this problem, even if a superior chip is developed, the replacement of the inner graft is practically difficult. In addition, even if an error occurs in the internal implant itself after transplantation, it is difficult to solve the problem by replacing the package.
미국특허 제4,991,582호에 개시된 내부이식체는 미국의 애드밴스트 바이오닉스(Advanced Bionics)사에서 제조되는 것(도 1)으로서, 패키지부 및 전극부가 일체형으로 제조된 것이므로, 우수한 칩이 개발되더라도 이를 다시 이식하기 위해서는 와우 손상을 감수하여야만 한다. 따라서, 내부이식체의 업그레이드가 현실적으로 상당히 어렵기 때문에, 이식받은 사람들이 쉽게 기술발전의 혜택을 받기 어렵다. 미국특허 제5,105,811호에 개시된 내부이식체는 호주의 코클리어(Cochlear) 사가 제조한 것(도 2)으로서, 이 또한 패키지부 및 전극부가 일체형으로 제조되는 것이므로, 상기 미국특허 제4,991,582호의 경우와 같이 업그레이드가 곤란하다.The inner graft disclosed in U.S. Patent No. 4,991,582 is manufactured by Advanced Bionics of the United States (FIG. 1), and the package portion and the electrode portion are manufactured integrally, so that even if an excellent chip is developed, the implant is re-grafted. In order to do that, you have to take the wow damage. Therefore, because the upgrade of the inner graft is practically difficult, transplanted people are not easily able to benefit from technological development. The inner graft disclosed in U. S. Patent No. 5,105, 811 is manufactured by Cochlear of Australia (FIG. 2), which is also manufactured as an integral part of the package and the electrode, and thus is upgraded as in the case of U.S. Patent No. 4,991,582. Is difficult.
즉, 종래의 내부이식체는 패키지부와 전극부가 일체형으로 영구적으로 연결되어 있기 때문에, 내부 이식체 전체를 교체하지 않는 한, 내부이식 회로부의 업그레이드는 불가능하다는 단점이 있었다.That is, the conventional inner graft has a disadvantage that the package portion and the electrode portion are permanently connected integrally and integrally, so that the upgrade of the inner graft circuit portion is impossible unless the entire inner graft is replaced.
이에 본 발명자들은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과, 본원발명과 같이, 패키지부와 전극부가 서로 착탈 가능하도록 설계한 후, 이를 체결부재로 고정시키는 경우, 와우에 삽입된 전극부에 어떠한 조작도 가하지 않으면서도 내부이식체의 업그레이드가 가능함을 확인하고, 본 발명을 완성하였다. 즉, 본 발명은 전극부와 패키지부를 서로 분리할 수 있도록 설계함으로써, 향후 발전된 시스템의 적용과 이식 후 발생할 수 있는 문제를 용이하게 해결할 수 있도록 하였다.Accordingly, the present inventors have studied to solve the problems described above, and as shown in the present invention, when the package and the electrode portion is designed to be detachable from each other, when fixing it with a fastening member, the electrode portion inserted into the cochlea It was confirmed that the upgrade of the inner graft body is possible without adding any manipulation, and completed the present invention. That is, the present invention is designed to be separated from each other, the electrode portion and the package portion, so that it can easily solve the problems that may occur after the application and implantation of the advanced system in the future.
따라서, 본 발명의 목적은 패키지부의 업그레이드 또는 교체가 가능한 인공와우용 내부이식체 및 패키지부를 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide an internal implant for the cochlear implant and the package portion capable of upgrading or replacing the package portion.
본 발명은, 와우내 삽입되어 청신경을 자극하는 전극을 포함하는 전극부; 체외의 음성처리기로부터 송신되는 신호를 수신 및 처리하여 상기 전극부로 자극 신호를 출력하는 회로부를 보호하며, 상기 전극부와 착탈가능하게 결합되는 패키지부; 및 상기 전극부를 상기 패키지부에 고정시키는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공와우용 내부이식체에 관한 것이다.The present invention includes an electrode unit including an electrode inserted into the cochlea to stimulate the auditory nerve; A package unit for receiving and processing a signal transmitted from an external voice processor to protect a circuit unit for outputting a stimulus signal to the electrode unit, the package unit being detachably coupled to the electrode unit; And a fastening member for fixing the electrode part to the package part.
본 발명에 따른 내부이식체에 있어서, 상기 패키지부는, 패키지 본체; 상기 전극부와 상기 회로부를 전기적으로 연결하기 위하여, 상기 패키지 본체의 일측에 설치된 패키지 피드쓰루(feedthrough); 상기 패키지 피드쓰루를 지지하는 패키지 피드쓰루 지지판; 및 상기 패키지 본체와 상기 패키지 피드쓰루 지지판 사이에 개재된 패키지링을 포함한다.In the inner graft according to the invention, the package portion, the package body; A package feedthrough provided on one side of the package body to electrically connect the electrode portion and the circuit portion; A package feedthrough support plate for supporting the package feedthrough; And packaging between the package body and the package feed-through support plate.
여기에서, 상기 패키지 본체와 상기 패키지링은 레이저 용접에 의하여 결합시키는 것이 바람직하고, 상기 패키지링과 상기 패키지 피드쓰루 지지판은 생체적합한 금속, 예를 들어, 니오븀-금(Nb-Au) 합금 등으로 브레이징하여 결합시키는 것이 바람직하다.Here, the package body and the package ring are preferably coupled by laser welding, and the package ring and the package feed-through support plate are made of a biocompatible metal, for example, a niobium-gold (Nb-Au) alloy or the like. It is preferable to bond by brazing.
상기 패키지부에서, 상기 패키지 본체 및 패키지링의 재질은 서로 레이저 용접이 가능하도록 가능한 한 동일한 물질을 사용하며, 바람직하게는 티타늄 또는 티타늄합금을 사용한다. 상기 패키지 피드쓰루로는 백금을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 패키지 피드쓰루 지지판으로는 세라믹을 사용하는 것이 바람직하다.In the package part, the material of the package body and the package ring is made of the same material as possible to enable laser welding with each other, and preferably titanium or a titanium alloy. It is preferable to use platinum as said package feedthrough, and it is preferable to use ceramic as said package feedthrough support plate.
한편, 체내에 삽입되는 패키지부 내의 회로부를 동작시키기 위한 전력 전송 및 외부 어음처리기에서 처리한 신호를 RF 전송방식에 의하여 패키지 내의 회로부에서 수신하기 위해서는 내부 코일을 구비하여야 한다. 상기 내부 코일과 상기 회로부를 전기적으로 연결시키기 위하여, 상기 패키지부는 상기 패키지 피드쓰루 이외에 코일 피드쓰루도 구비한다. 상기 코일 피드쓰루는, 상기 패키지링, 상기 패키지 피드쓰루 지지판, 및 상기 패키지 본체를 결합시킨 후에, 기계적인 방법 또는 저항용접에 의하여 상기 패키지 피드쓰루 지지판에 설치하는 것이 바람직하다.On the other hand, an internal coil must be provided in order to receive a signal processed by a power transmission and an external sound processor for operating a circuit part in a package part inserted into the body in a circuit part in a package by an RF transmission method. In order to electrically connect the internal coil and the circuit unit, the package unit may include a coil feedthrough in addition to the package feedthrough. The coil feedthrough is preferably installed on the package feedthrough support plate by mechanical or resistance welding after the package ring, the package feedthrough support plate, and the package body are combined.
바람직하게는, 상기 패키지 본체 외부에 홈(groove)을 형성하여 상기 코일 피드쓰루와 상기 내부 코일이 연결되기 위한 공간을 마련한다.Preferably, a groove is formed outside the package body to provide a space for connecting the coil feedthrough and the internal coil.
본 발명에 따른 내부이식체에 있어서, 상기 전극부는, 일단은 상기 패키지부와 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 전극과 전기적으로 연결되는 전극 피드쓰루; 상기 전극 피드쓰루를 지지하는 전극 피드쓰루 지지판; 및 상기 전극과 상기 전극 피드쓰루의 연결부위를 보호하는 보호 구조물인 전극판을 포함한다.In the inner graft according to the invention, the electrode portion, one end is electrically connected to the package portion, the other end is an electrode feed-through electrically connected to the electrode; An electrode feedthrough support plate supporting the electrode feedthrough; And an electrode plate which is a protective structure protecting a connection portion of the electrode and the electrode feedthrough.
여기에서, 상기 전극판으로는 티타늄 또는 티타늄합금을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 전극 피드쓰루로는 백금을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 전극 피드쓰루 지지판으로는 세라믹을 사용하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to use titanium or titanium alloy as the electrode plate, it is preferable to use platinum as the electrode feedthrough, it is preferable to use a ceramic as the electrode feedthrough support plate.
상기 전극부에서, 상기 전극판과 상기 전극 피드쓰루 지지판은 생체적합한 금속, 예를 들어, Nb-Au 합금 등으로 브레이징하여 결합시킨다.In the electrode unit, the electrode plate and the electrode feed-through support plate are joined by brazing with a biocompatible metal, for example, an Nb-Au alloy.
본 발명에 따른 내부이식체에 있어서,In the inner graft according to the invention,
상기 패키지부는, 패키지 본체; 상기 전극부와 상기 회로부를 전기적으로 연결하기 위하여, 상기 패키지 본체의 일측에 설치된 패키지 피드쓰루; 상기 패키지 피드쓰루를 지지하는 패키지 피드쓰루 지지판; 및 상기 패키지 본체와 상기 패키지 피드쓰루 지지판 사이에 개재된 패키지링을 포함하되, 상기 패키지 본체의 일측면에는 상기 패키지링과 이격되어 형성된 나사공을 구비하고,The package unit, a package body; A package feedthrough installed at one side of the package body to electrically connect the electrode portion and the circuit portion; A package feedthrough support plate for supporting the package feedthrough; And a package ring interposed between the package body and the package feed-through support plate, wherein one side of the package body includes a screw hole spaced apart from the package ring.
상기 전극부는, 일단은 상기 패키지부와 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 전극과 전기적으로 연결되는 전극 피드쓰루; 상기 전극 피드쓰루를 지지하는 전극 피드쓰루 지지판; 및 상기 전극과 상기 전극 피드쓰루의 연결부위를 보호하는 전극판을 포함하되, 상기 전극판은 상기 체결부재가 삽입되는 관통공을 구비하며,The electrode unit, one end is electrically connected to the package portion, the other end is an electrode feed-through electrically connected to the electrode; An electrode feedthrough support plate supporting the electrode feedthrough; And an electrode plate protecting a connection portion between the electrode and the electrode feedthrough, wherein the electrode plate has a through hole into which the fastening member is inserted.
상기 체결부재는 상기 관통공을 통하여 상기 나사공에 체결되는 볼트인 것이 바람직하다.Preferably, the fastening member is a bolt fastened to the screw hole through the through hole.
상기 패키지부와 상기 전극부는 서로 전기적으로 연결되기 위하여 그 구조가 서로 대응관계에 있으며, 상기 체결부재에 의하여 기계적으로 결합한다.In order to electrically connect the package portion and the electrode portion, the structures thereof correspond to each other, and are mechanically coupled by the fastening member.
또한, 상기 패키지부와 상기 전극부의 결합시, 상기 패키지부의 패키지 본체와 상기 전극부의 전극판이 결합하는 부위에는 코일 피드쓰루와 연결시킬 코일을 인입시키기 위한 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, when the package unit and the electrode unit are coupled, it is preferable that a hole for introducing a coil to be connected to the coil feedthrough is formed at a portion where the package body of the package unit and the electrode plate of the electrode unit are coupled to each other.
또한, 상기 체결부재의 재질은 티타늄 또는 티타늄합금인 것이 바람직하다.In addition, the fastening member is preferably made of titanium or titanium alloy.
상기한 바와 같이, 체결부재가 체결되는 나사공은 수신부 중 밀봉링과 이격되어 수신부의 케이스에 형성시키고, 밀봉링에는 나사공을 형성시키지 않는 것이 바람직하다. 밀봉링에도 나사공이 형성되는 경우에는 케이스의 나사공과 밀봉링의 나사공 사이에 틈이 생기게 되어 체액이 침투할 수 있기 때문이다.As described above, it is preferable that the screw hole to which the fastening member is fastened is formed in the case of the receiving part spaced apart from the sealing ring of the receiving part, and the screw hole is not formed in the sealing ring. If a screw hole is also formed in the sealing ring, a gap is formed between the screw hole of the case and the screw hole of the sealing ring, and body fluid can penetrate.
한편, 상기 패키지부에는 상기 패키지부를 두개골에 고정시키기 위한, 서로 소정간격만큼 이격된 복수의 앵커가 구비되어 있다. 상기 앵커는 중공형으로 이루어지며, 전압의 크기를 변환시키는 트랜스포머(transfomer)가 상기 앵커의 내부에 설치될 수 있다. 일반적으로, 체외의 음성처리기로부터 송신되는 신호를 수신 및 처리하여 상기 전극부로 자극 신호를 출력하는 회로부는, 신경에 최대자극 전류를 흘릴 수 있도록, 코일에서 전송된 전압을 승압하기 위한 트랜스포머를 구비한다.On the other hand, the package portion is provided with a plurality of anchors spaced apart from each other by a predetermined interval for fixing the package portion to the skull. The anchor is hollow, and a transformer (transfomer) for converting the magnitude of the voltage may be installed inside the anchor. In general, a circuit unit for receiving and processing a signal transmitted from an external voice processor and outputting a stimulus signal to the electrode unit includes a transformer for boosting the voltage transmitted from the coil so that the maximum stimulation current can flow to the nerve. .
종래에는 상기 트랜스포머의 높이가 크기 때문에 패키지부의 두께를 최소화하는데 한계가 있었다. 그러나, 본 발명에서는 상기 중공형의 앵커 내부에 상기 트랜스포머를 설치할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 패키지 본체의 두께를 상기 트랜스포머의 높이보다 작게 제조할 수 있으며, 이식 수술시 상기 패키지부를 두개골에 고정하기 위하여 두개골을 깎아내는 본워크(bonework)를 최소화할 수 있다. 상기 앵커는 원통형상을 비롯하여 임의의 모양으로 형성시킬 수 있다.In the related art, since the height of the transformer is large, there is a limit to minimizing the thickness of the package part. However, in the present invention, the transformer can be installed inside the hollow anchor. Therefore, the thickness of the package body according to the present invention can be manufactured smaller than the height of the transformer, it is possible to minimize the bonework (bonework) to cut the skull to fix the package to the skull during implantation surgery. The anchor may be formed in any shape, including a cylindrical shape.
또한, 본 발명은, 패키지 본체; 와우내 삽입되어 청신경을 자극하는 전극을 포함하는 전극부와 체외의 음성처리기로부터 송신되는 신호를 수신 및 처리하여 상기 전극부로 자극 신호를 출력하는 회로부를 전기적으로 연결하기 위하여, 상기 패키지 본체의 일측에 설치된 패키지 피드쓰루; 상기 패키지 피드쓰루를 지지하는 패키지 피드쓰루 지지판; 및 상기 패키지 본체와 상기 패키지 피드쓰루 지지판 사이에 개재된 패키지링을 포함하되, 상기 패키지 본체의 일측면에는, 체결부재가 상기 전극부와 상기 패키지 본체를 체결할 수 있도록 나사공이 상기 패키지링과 이격되어 형성되어 있는, 인공와우의 내부이식체용 패키지에 관한 것이다.In addition, the present invention, the package body; On one side of the package main body for electrically connecting the electrode unit including an electrode inserted into the cochlea to stimulate the auditory nerve and a circuit unit receiving and processing a signal transmitted from an external voice processor and outputting a stimulus signal to the electrode unit. Installed package feedthroughs; A package feedthrough support plate for supporting the package feedthrough; And a package ring interposed between the package body and the package feed-through support plate, wherein one side of the package body has a screw hole spaced apart from the package ring so that a fastening member fastens the electrode part and the package body. The present invention relates to a package for an internal transplantation body of a cochlear implant.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내부이식체의 실시예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described an embodiment of the inner graft according to the present invention in detail. However, the present invention is not limited by the following examples.
도 3은 본 발명에 따른 내부이식체의 분리사시도이다. 상기 내부이식체는 패키지부(100) 및 전극부(200)가 분리되어 있다. 체결부재(300)가 상기 전극부의 관통공(240)을 통하여 상기 패키지부의 나사공(170)에 체결되어 상기 전극부를 상기 패키지부(100)에 고정시키므로, 상기 전극부(200)와 상기 패키지부(100)는 착탈가능하다.Figure 3 is an exploded perspective view of the inner graft according to the present invention. The inner graft body is separated from the
도 4는 본 발명에 따른 내부이식체의 결합사시도이다.Figure 4 is a perspective view of the combination of the inner graft according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 내부이식체 중 패키지부(100)의 분리사시도이다. 상기 패키지부는 패키지 본체(110); 전극부(200)와 회로부(도시 안함)를 전기적으로 연결하기 위하여 상기 패키지 본체(110)의 일측에 설치되는 패키지 피드쓰루(140); 상기 패키지 피드쓰루(140)를 지지하는 패키지 피드쓰루 지지판(130); 및 패키지링(120)을 포함한다. 상기 패키지링(120)은 상기 패키지 본체(110)와 상기 패키지 피드쓰루 지지판(130) 사이에 개재된다. 상기 패키지 본체(110)의 일측면에는 상기 패키지링(120)과 이격되어 나사공(170)이 형성되어 있다.5 is an exploded perspective view of the
상기 패키지 본체(110)는 패키지의 하부를 덮을 수 있는 패키지 덮개(160)를 포함하며, 상기 패키지 덮개(160)에는 상기 패키지부를 두개골에 고정시킬 수 있는 앵커(160a)를 구비한다.The
상기 피드쓰루로는, 설명의 편의를 위하여 전극과 연결되는 패키지 피드쓰루(140)만을 도시하였다. 그러나, 일반적으로 패키지 내의 회로부와 내부코일을 연결시키는 코일 피드쓰루(도시 안함)도 함께 형성시킨다.As the feedthrough, only the
상기 패키지부(100)를 제조하기 위해서, 먼저 상기 패키지 피드쓰루 지지판(130)과 상기 패키지 피드쓰루(140)를 소결 결합하여 밀봉시킨다. 이후, 상기 패키지 피드쓰루(140)를 포함하는 상기 패키지 피드쓰루 지지판(130)과 상기 패키지링(120)을 브레이징(Nb-Au) 결합하여 밀봉시킨다. 이후, 회로부(도시 안함)를 상기 패키지 피드쓰루(140)와 납땜하여 전기적으로 연결한 후, 상기 패키지링(120)이 삽입되는 부분을 통하여 패키지 본체(110)내부에 상기 회로부를 설치한다. 이 후, 상기 패키지링(120)과 상기 패키지 본체(110)를 레이저 웰딩하여 결합시키고, 상기 패키지 덮개(160)와 상기 패키지 본체(110)를 레이저 웰딩하여 결합시킴으로써 상기 패키지부(110)를 제조한다. 레이저 웰딩은 동일한 재질의 두 물체를 국부적으로 녹여 결합시키는 가공방법이며, 상기 패키지 내부에 존재하는 회로에는 영향을 주지 않는다.In order to manufacture the
상기 앵커(160a)는 중공형으로 이루어지며, 전압의 크기를 변환시키는 트랜스포머를 상기 앵커의 내부에 설치함으로써 공간을 절약할 수 있다. 이에 관해서는 하기 도 7에 관한 부분에서 다시 설명한다.The
상기 패키지 본체(110)로는 티타늄합금을 사용하고, 상기 패키지 피드쓰루(140)로는 상기 패키지부(100) 내외의 전기적 연결을 위하여 백금 재질을 사용하며, 상기 패키지 피드쓰루 지지판(130)으로는 세라믹 재질을 사용한다.The
본 발명에 있어서, 상기 패키지부는 체액 침투를 방지하는 밀봉 능력이 우수하므로, 심뇌자극기, 심박조절기 또는 미주신경자극기 등과 같이, 회로부를 인체 내부에 이식하는 모든 신경보철장치의 패키지부로 사용될 수 있다.In the present invention, the package part is excellent in sealing ability to prevent fluid infiltration, and thus can be used as a package part of all neural prosthetic devices for implanting a circuit part inside the human body, such as a cardiac stimulator, a pacemaker or a vagus nerve stimulator.
도 6은 상기 도 4의 A-A을 절취하여 도시한 단면도이다. 패키지부(100)는 어음처리기에서 처리된 음성신호를 전기자극 신호로 변환시키는 회로부(도시안함)를 내부에 구비하여 보호한다. 전극 피드쓰루(230)와 패키지 피드쓰루(140)는 서로 전기적으로 연결되며, 이에 의하여 상기 패키지부(100) 내의 회로부(도시안함)로부터 상기 전극부(200)로 신호가 전달될 수 있다.6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4. The
상기 전극 피드쓰루(230)와 상기 패키지 피드쓰루(140)는 서로 전기적·기계 적으로 연결시킬 수 있도록 암수 구조로 서로 결합한다. 예를 들어, 상기 패키지 피드쓰루(140)의 선단에는 결합홈이 형성되어 있고, 상기 전극 피드쓰루(230)는 상기 결합홈에 삽입되어 상기 패키지 피드쓰루와 전기적·기계적으로 연결된다.The
도 7은 상기 패키지부(100) 내부에 트랜스포머(190)가 설치되어 있는 모습을 도시한 패키지부(100)의 단면도이다. 상기 트랜스포머(190)는 중공형인 원통형상의 앵커(160a) 내부에 설치되어 있다. 이와 같이, 트랜스포머(190)를 앵커(160a) 내부에 설치함으로써, 본 발명에 따른 패키지 본체의 두께를 상기 트랜스포머의 높이보다 작게 제조할 수 있고, 공간을 최대한 절약할 수 있다. 또한, 본워크의 양도 감소시킬 수 있다.7 is a cross-sectional view of the
도 8은 본 발명에 따른 내부이식체 중 전극부(200)의 분리사시도이다. 상기 전극부는, 전극(270), 전극 피드쓰루(230), 전극 피드쓰루 지지판(220), 및 전극판(210)을 포함한다.8 is an exploded perspective view of the
상기 전극 피드쓰루(230)는 일단은 상기 패키지부와 전기적으로 연결되며, 타단은 와우 내에 삽입되는 다채널 인공와우 전극(270)의 각 사이트와 전기적으로 연결된다. 상기 전극 피드쓰루 지지판(220)은 상기 전극 피드쓰루(230)를 지지한다.One end of the
상기 전극판(210)은 상기 전극(270)과 상기 전극 피드쓰루(230)의 연결부위(전극(270)의 Pt/Ir 연결선(250)과 실리콘 엘라스토머 등을 포함한다)를 보호한다. 또한, 상기 전극판(210)에는 관통공(240)이 구비되어 있어서, 체결부재(300)가 상기 관통공(230)을 통하여 상기 패키지부의 나사공(140)에 체결될 수 있다.The
상기 전극 피드쓰루 지지판(220)으로는 전기적으로 부도체이며, 생체적합한 세라믹 소재를 사용한다. 상기 전극판(210)으로는 티타늄 합금을 사용한다.As the electrode feed-through
상기 전극 피드쓰루(230)와 전극(270)의 Pt/Ir 연결선(250)은 마이크로 저항용접(resistive welding)에 의하여 결합시킨다. 상기 전극 피드쓰루(230)와 상기 전극 피드쓰루 지지판(220)은 소결 결합하여 접합시킨다. 상기 세라믹 소재의 전극 피드쓰루 지지판(220)과 상기 티타늄합금 재질의 전극판(210)은 브레이징(Nb-Au) 결합시킨다.The
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 내부이식체의 또다른 실시예를 도시한 것이다. 상기 도 9는 분리사시도이고, 도 10은 결합사시도이다.9 and 10 show another embodiment of the inner graft according to the present invention. 9 is an exploded perspective view, Figure 10 is a combined perspective view.
상기 내부이식체도 패키지부(100) 및 전극부(200)가 분리되어 있다. 체결부재(300)가 상기 전극부의 관통공(240)을 통하여 상기 패키지부의 나사공(170)에 체결되어 상기 전극부를 상기 패키지부(100)에 고정시키므로, 상기 전극부(200)와 상기 패키지부(100)는 착탈가능하다.The
상기 패키지부(100)는 패키지 본체(110); 전극부(200)와 회로부(도시 안함)를 전기적으로 연결하기 위하여 상기 패키지 본체(110)의 일측에 설치되는 패키지 피드쓰루(140); 상기 패키지 피드쓰루(140)를 지지하는 패키지 피드쓰루 지지판(130); 및 패키지링(120)을 포함한다. 상기 패키지링(120)은 상기 패키지 본체(110)와 상기 패키지 피드쓰루 지지판(130) 사이에 개재된다. 상기 패키지 본체(110)의 일측면에는 상기 패키지링(120)과 이격되어 나사공(170)이 형성되어 있다.The
상기 패키지 본체(110)의 측면에는 내부 코일을 안착하기 위한 홈(180)이 형성되어 있다.The side surface of the
상기 패키지부(100)는 상기 패키지 피드쓰루(140) 이외에 코일 피드쓰루(145)도 구비하여, 내부 코일과 회로부(도시안함)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The
상기 전극부(200)는, 전극(도시안함), 전극 피드쓰루(230), 전극 피드쓰루 지지판(220), 및 전극판(210)을 포함한다.The
상기 패키지부(100)와 상기 전극부(200)의 결합시, 상기 패키지부(100)의 패키지 본체(110)와 상기 전극부(200)의 전극판이 결합하는 부위에는 상기 코일 피드쓰루(145)와 연결시킬 코일을 인입시키기 위한 구멍(185)이 형성되어 있다.When the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공와우용 업그레이드형 내부이식체는 상기 전극부와 패키지부가 착탈가능하다. 따라서, 본 발명에 따른 인공와우용 내부이식체를 이루는 자극칩이 크게 발전하거나, 새로운 어음처리 기법이 개발되어 내부 자극칩을 변경할 필요가 있는 경우, 또는 내부이식체에 고장이 발생한 경우, 와우 내에 삽입된 전극을 꺼내지 않으면서도, 손쉽게 내부이식체를 교환할 수 있다. 따라서, 인공와우를 이식받은 사람들이 기술발전의 혜택을 지속적으로 받을 수 있으며, 내부 이식체 전체 교환시에 동반되는 추가 위험을 제거한다는 장점이 있다.As described above, the cochlear implantable implantable inner graft according to the present invention is detachable from the electrode portion and the package portion. Therefore, if the stimulation chip forming the internal implant for the cochlear implant according to the present invention is greatly developed, or if a new sound processing technique has been developed to change the internal stimulation chip, or if a failure occurs in the internal implant, the implant is inserted into the cochlea. The inner graft can be easily replaced without removing the electrode. Therefore, those who have been implanted with cochlear implants can continue to receive the benefits of technological advancement, eliminating the additional risks associated with exchanging whole internal implants.
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