KR101118349B1 - 유체 저장부를 갖는 이식 가능한 신경 자극 전극 - Google Patents

Abstract

와우 조직을 전기적으로 자극하기 위한 이식 가능한 와우 전극 어레이는 시간에 걸쳐 내이에 대해 치료에 효과적인 양의 약제를 배출하도록 구성된 폴리머 물질의 약물 용리부를 포함한다.

전극 어레이, 내이, 와우 조직, 약제, 약물 용리부, 폴리머 물질

Description

유체 저장부를 갖는 이식 가능한 신경 자극 전극 {IMPLANTABLE NEURO-STIMULATION ELECTRODE WITH FLUID RESERVOIR}

본 발명은 내이로의 약제의 일시적인 용리를 위한 약물 용리 와우 임플란트 전극에 관한 것이다.

내이의 전기적 자극은 난청으로 고통받는 환자의 음감을 회복하는데 매우 성공적이었다. 내부 와우 전극은 전극 접촉부에 인접하여 신경 조직의 직접적인 전기적 자극에 의해 일부 청각을 회복하려는 의도이다. 전기적 자극은 고실계 공동 내에 깊이 삽입된 전극에 연결된 이식된 와우 임플란트 자극기에 의해 수행된다.

그러나, 전극의 삽입은 다양한 정도의 연결 조직 성장 및 외상을 유발한다. 외상 정도는 예측이 매우 어렵고, 와우 형태, 전극 설계 및 삽입 기술에 따른다. 조직에 가해지는 외상은 후속하여 신경 조직(즉, 모발 세포 및 나선 신경절 세포)의 아포토시스 및/또는 네크로시스를 유발한다. 조직 성장 및 외상은 임플란트의 성능을 제한할 수 있다. 그리고, 나선 신경절 세포에 대한 외상은 누적되고, 현재 기술 상태로는 해소될 수 없다. 상당한 이용 가능한 잔존 청력을 갖는 많은 환자들이 와우 임플란트를 수용함에 따라, 최소한의 외상을 유발하는 전극을 사용하는 것이 한층 더 중요해졌다. 그리고, 더 많은 환자들이 일생 동안 여러 번 재이식받 을 젊은 나이에 이식받기 때문에, 각각의 연속적인 삽입은 나선 신경절 세포에 대한 외상을 최소로 제한해야 한다.

외상은 보통 내이의 섬세한 조직 내로의 전극 삽입에 의해 유발된다. 삽입은 나선형 와우의 조직에 대한 전극의 마찰을 극복하기 위해 전극에 가해질 기계적인 힘을 필요로 한다. 기관 또는 조직에 대한 외상을 줄이기 위해, 전극 및 카테터는 연성이고 가요성이어야 하고, 삽입력은 최소이어야 한다. 불행히도, 현재 판매되는 대부분의 와우 임플란트 전극은 고실계의 전체 길이보다 매우 작은 거리에 대해서도 삽입을 위해 큰 힘을 필요로 한다.

전극 또는 카테터의 삽입에 필요한 힘은 그 크기, 형상 및 제조 물질에 관련된다. 이러한 디바이스에 사용된 물질은 와이어, 접촉부, 기능성 금속 또는 폴리머 세그먼트 물질, 및 벌크 물질을 포함한다. 디바이스의 크기, 사용된 물질의 강도, 전극 어레이의 외부 쉘의 소수성, 일 방식 또는 다른 방식으로 전극 내에 저장된 에너지, 및 디바이스의 삽입 공정 모두는 전극이 위치되는 동안 가해질 조직 손상의 정도 및 위치에 영향을 준다.

손상 및 외상은 출혈, 염증, 연성 조직의 관통, 막 내의 인열 및 구멍, 및 얇은 뼈 구조의 골절을 유발한다. 결과적인 손상은 생존 모발 세포의 손실, 코르티(Corti) 기관을 자극하는 수지상 돌기의 퇴행성 퇴화, 및 최악의 경우에 로젠탈의 커낼(Rosenthal's canal) 내의 나선 신경절 세포사를 유발할 수 있다. 세포사는 양적으로 적은 신경 조직이 자극에 대해 이용 가능하고, 질적으로 적은 주파수 조정된 섬유가 주파수 정보를 나타내는데 이용 가능함을 의미한다. 또한, 나선 신 경절 세포의 손실 없이 수지상 돌기의 손실 및 모발 세포의 손실은 음향 자극이 더 이상 가능하지 않고, 음향 자극과 전기 자극 사이의 상승 효과는 이용 가능하지 않음을 의미한다. 전기-음향 상승 효과는 소음 환경에서 양호한 음 식별을 위해 중요할 수 있다.

와우 임플란트에 대한 다른 불편함은 수술 후에 측정된 전극 임피던스의 상승이다. 이 상승은 접촉부 주위에 이온 고갈 영역을 발생시킴으로써 전기 자극의 효율을 감소시키는 촘촘한 막으로 전극을 둘러쌈으로써 유발되는 것으로 생각된다. 더 낮은 전극 임피던스를 유지하기 위해 수술 후에 와우 내에 일부 약품을 유입하는 것이 의미가 있을 것이다. 예를 들어, 코르티코 스테로이드의 유입이 수술 후에 임피던스 상승을 줄일 수 있음이 증명되었다. 이는 전극 상에서 약품을 적층 또는 문지름(rubbing)에 의해 수행되었다. 그러나, 전극이 고실계의 유체 내로 유입되기 때문에, 의료 용액은 신속히 용해되고 가장 유리한 위치에 도달될 수 없다.

메니에르증 또는 현기증의 치료를 위해 비-와우 임플란트 환자의 내이에 약품을 전달하기 위한 시도가 있었다. 약물 전달은 중이로의 환약의 주입 후에 다소 투과성인 둥근 윈도우 막을 통해 일어난다. 둥근 윈도우 약물 전달이 갖는 하나의 문제점은 분자 물질에 대한 막 투과성은 하루에 걸쳐서 변화되고 큰 분자들은 촘촘한 막을 통과할 수 없다는 것이다. 매우 적은 약제가 와우 길이의 첫번째 수 밀리미터 너머의 와우 영역에 도달한다고 생각된다.

와우 이식 후에 내이로 약품을 전달하는데 용이한 기존 방법은 존재하지 않는다. 중이로는 쉽게 접근되지 않고, 내이는 와우 임플란트 수술 시를 제외하고 약품의 직접적인 적층 또는 주입을 허용하지 않는 밀폐계이다. 수술 후에, 와우는 이동 또는 제거되지 말아야 할 전극으로 부분적으로 채워진다.

코르티코 스테로이드를 갖는 약물 용리 전극 리드는 접촉 임피던스를 줄이기 위해 과거에 심장 박동 조절 장치 전극에서 성공적으로 사용되었다. 추가적으로, 약제가 장전되는 실리콘 엘라스토머는 산아 제한, 혈관 손상 치료 및 스텐트(stent)와 같은 여러 용도에서 용리 구조로서 사용되었다. 약물 용리 전극은 와우 임플란트에 사용되지 않았다.

본 발명의 실시양태는 와우 조직을 전기적으로 자극하기 위한 와우 전극 어레이를 포함하는 이식 가능한 디바이스에 관한 것이다. 어레이는 치료 유효량의 내이용 약제를 시간에 걸쳐 배출하도록 구성된 약물 용리 폴리머 물질을 포함한다.

특정 실시양태에서, 전극 어레이는 폴리머 물질을 함유하는 슬롯을 포함할 수 있고, 슬롯의 형상은 약제가 배출되는 속도를 결정할 수 있다. 약제는 폴리머 물질로 혼입되는 겔 또는 분말일 수 있다. 폴리머 물질은 실리콘계 엘라스토머일 수 있다.

일부 실시양태에서, 약물 용리부는 2개의 비-약물 용리 물질층들 사이에 개재된 폴리머 물질층이다. 약물 용리부는 전극 어레이의 질량의 1% 내지 2%를 구성할 수 있다. 약물 용리부는 비-약물 용리 물질 내에 매립될 수 있다. 비-약물 용리 물질의 두께는 약제가 배출되는 속도를 결정할 수 있다. 약물 용리부는 내이에 진입하는 전극 어레이의 3 mm 이상에서 시작할 수 있다.

약제의 배출 속도는 약물 용리부의 폴리머 물질의 가교 밀도, 내이의 유체에 노출되는 약물 용리부의 표면적의 크기, 및/또는 약물 용리부의 체적을 기반으로 할 수 있다. 약제의 배출 속도는 복수의 규정된 크기의 약제의 입자를 갖는 것을 기반으로 할 수 있다. 약제는 약물 용리부의 물질 내에 혼합된 200 ㎛ 미만의 고체 입자의 형태일 수 있다. 입자의 적어도 90%는 200 ㎛ 미만일 수 있거나, 또는 입자의 적어도 50%는 50 ㎛ 미만일 수 있다.

약물 용리부는 제1 및 제2 약물 용리부를 포함할 수 있고, 각각은 상이한 약제를 배출하도록 구성된다. 전극 어레이는 와우 조직을 전기적으로 자극하기 위한 복수의 전기 접촉부들을 포함할 수 있고, 접촉부 중 적어도 하나는 약제로 코팅된다.

약제는 베타메타손, 클로베타솔, 디플로라손, 플루오시노나이드, 트리암실리온 또는 이의 염, 또는 조합과 같은 코르티코 스테로이드, 또는 덱사메타손일 수 있다. 예를 들어, 전극 어레이는 사용 초기 24시간 동안 5 내지 600 mg의 덱사메타손을 배출하도록 구성될 수 있다. 또한, 약제는 항염제일 수 있고, 예를 들어 항염제의 보통 염수 내의 포화 용해도는 37℃에서 26.4 ㎍/ml 이상이고/이거나 전극 어레이는 이식 후 제1 주 동안 5 내지 250 mg의 항염제를 배출하도록 구성될 수 있다. 또한, 약제는 살균제일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따른 유체 전달 시스템의 도면이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 와우 임플란트에 결합된 유체 전달 시스템의 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시양태에 따른 와우 임플란트에 평행하게 이식된 유체 전달 시스템의 도면이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 유체 전달 시스템의 도면이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 유체 전달 시스템의 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시양태에 따른 유체 캐니스터를 갖는 유체 전달 시스템의 도면이다.

도 7은 도 1 내지 도 5의 실시양태에 따른 피부 아래에 이식될 수 있는 스위치의 도면이다.

도 8은 도 5의 실시양태에 따른 대상체의 중이 내에 이식될 수 있는 스위치의 도면이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 재충전 가능한 저장부의 도면이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 자동 폐쇄 밸브의 도면이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 대상체의 내이로 유체를 전달하기 위한 유체 전달 시스템의 도면이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 펌프 및 전달 카테터와 함께 이용되기 위한 이식 가능한 미세 격벽 커넥터 구성의 도면이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 포트 또는 저장부 및 전달 카테터와 함께 사용되기 위한 이식 가능한 미세 격벽 커넥터 구성의 도면이다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 전자식 인공 보철과 함께 사용 되기 위한 이식 가능한 미세 격벽 커넥터 구성의 도면이다.

도 15는 도 12 내지 도 14의 실시양태에 따른 이식 가능한 포트 커넥터와 이식 가능한 스피어 커넥터의 연결 전의 미세 격벽 커넥터의 도면이다.

도 16은 도 15의 실시양태에 따른 이식 가능한 포트 커넥터와 이식 가능한 스피어 커넥터의 연결 후의 미세 격벽 커넥터의 도면이다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 대상체의 내이로 유체를 전달하기 위한 장치의 도면이다.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 카테터의 도면이다.

도 19는 대상체의 귀에 이식된 도 18의 카테터의 도면이다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이식 가능한 전극의 도면이다.

도 21은 대상체의 내이에 이식된 도 20의 전극의 도면이다.

도 22는 도 20 및 도 21의 전극에 결합된 와이어의 도면이다.

도 23은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 대상체의 신체에 유체를 전달하기 위한 이식 가능한 전극의 도면이다.

도 24는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 대상체의 내이에 이식된 도 23의 전극의 도면이다.

도 25는 도 23의 전극의 단면도의 도면이다.

도 26은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이식 가능한 하우징과 연결하여 사용되는 전극의 도면이다.

도 27은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이식 가능한 전극의 도면이다.

도 28은 도 27의 전극의 단면도이다.

도 29는 대상체의 내이에 이식된 도 27의 전극의 도면이다.

도 30은 세그먼트를 결합시키기 위한 클립을 포함하는 도 27의 전극의 도면이다.

도 31은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 대상체의 신체에 유체를 전달하기 위한 장치의 도면이다.

도 32는 도 31의 실시양태의 니들의 도면이다.

도 33은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이식 가능한 접근 포트의 도면이다.

도 34는 도 31 내지 도 33에 따른 대상체의 신체에 유체를 전달하기 위한 장치의 도면이다.

도 35는 이식된 와우 전극에 약물 용리 실리콘을 부분적으로 도입하기 위한 다양한 방법들을 도시한 것이다.

도 36은 약물 용리 실리콘을 갖는 와우 전극의 다양한 특정 실시양태들을 도시한 것이다.

도 37은 전극 상의 슬롯 내의 약물 용리 실리콘 및 약물 용리 실리콘 로드를 갖는 일 실시양태를 도시한 것이다.

도 38은 약물 용리 실리콘을 전극에 도입하기 위한 대안적인 실시양태를 도시한 것이다.

도 39는 소정 체적의 치료 유체를 유지하는 유체 저장부를 함유하는 이식 가 능한 전극 캐리어를 도시한 것이다.

도 40A 내지 도 40C는 도 39에서와 같이 전극 캐리어의 다양한 대안적인 상세를 도시한 것이다.

도 41A 및 도 41B는 유체 저장부를 함유하는 2채널 전극 캐리어를 도시한 것이다.

도 42는 도 41의 전극 캐리어 내의 전달 포트의 단면의 확대를 도시한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따른 유체 전달 시스템의 도면이다. 본 실시양태의 목적을 위해서, 유체 전달 시스템은, 예를 들어 대상체의 내이에 약제를 전달하는데 사용된다. 그러나, 본 명세서에 서술되는 유체 전달 시스템 및 장치는 대상체의 신체의 하나 이상의 내부 영역에 여러 상이한 유형의 유체를 전달하는데 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 시스템은 내이 측(103) 및 중이 측(105)을 갖는 생체 적합적이고 밀봉된 미세 밸브(101)를 포함한다. 미세 밸브(101)는 와우의 갑각(promontory) 또는 둥근 윈도우를 통해 중이와 내이 사이에 안전한 경로를 제공한다. 예를 들어, 고실계, 전정계 또는 중간계에 연결부가 있을 수 있다. 미세 밸브(101)는 다양한 점성 및 치유 기능의 유체 전달을 위해 내이로의 영구적인 접근을 제공한다. 미세 밸브(101)는, 예를 들어 폴리머, 티타늄[독일 소재의 쿠르츠 게엠베하(Kurtz GmbH)에 의해 제조될 수 있는 바와 같은 레이저 미세 기계 가공에 의핸 정밀 절단], 니켈-티타늄 합금 또는 생체 적합성 물질의 임의의 조합으로 이 루어질 수 있다. 내이에 사용되기 위하여, 미세 밸브(101)는 와우 갑각골(107) 상에 고정될 수 있다. 유사하게, 미세 밸브는 내이의 둥근 윈도우 또는 반고리관 내에 위치될 수 있다. 금속계 및/또는 폴리머계 미세 밸브(101)와 갑각골(107) 사이의 고정 및 밀봉은, 예를 들어 생체 적합성 시멘트 및/또는 나사식 샤프트 내에서의 기계적인 끼움 결합의 사용을 통해 그리고 골-결합(osteo-integration)에 의해 수행된다. 미세 밸브(101)와 갑각골(107) 사이의 연결은, 예를 들어 내부 나사 및 외부 나사를 갖는 튜브를 통할 수 있다. 미세 밸브(101)는 필요한 경우 갑각골(107)로부터 제거될 수 있다.

통상적으로 필수적이지는 않지만, 미세 밸브(101)의 위치는 갑각골 상에서 대략 0.8 내지 2 mm 이상의 직경의 구멍의 천공을 필요로 한다. 미세 밸브(101)는 유압(fluid pressure)이 카테터, 저장부 또는 펌프를 통해 감지되지 않을 때 도 10에 도시된 바와 같이 자동 폐쇄될 수 있다. 미세 밸브(101)는 표면 코팅될 수 있거나, 또는 내부 와우 영역에서 시간에 걸쳐 밸브 오리피스의 폐색 및 조직 성장을 방지하기 위해 화학적 증기 침착 또는 다른 수단에 의해 처리될 수 있다. 미세 밸브(101)는 또한 자석, 및 고실성형술(panoplasty)을 통한 자기 제어 시스템을 포함할 수 있다. 미세 밸브(101)로의 유체 전달은 0.5 내지 2 mm의 내경일 수 있지만 이에 제한되지 않는 가요성 카테터(109)를 통해 수행될 수 있다. 카테터(109)의 일 단부는, 예를 들어 미세 밸브(101)의 중이 측(105)에 견고하게 연결될 수 있다. 연결은 카테터로부터 중이까지의 유체 누출을 방지하도록 충분히 견고해야 한다. 연결은 영구적일 수 있거나 또는 수술적인 접근을 통해 연결 해제 가능할 수 있다. 카테터(109) 내면은 친수성이 점성 유체의 전달에 유리하기 때문에 루멘에 친수성을 부과하도록 처리될 수 있다. 카테터의 타 단부는 저장부(113)를 갖는 펌프(111)와 같은 유체 공급원에 연결될 수 있다. 유사하게, 유체 공급원은 스프링 작동식 피스톤 또는 자석을 포함하여 도 4에 도시된 바와 같이 외부 또는 내부로부터 자력에 의해 작동되는 피스톤과 같은 수동 비도입 시스템을 갖는 저장부(401)를 포함할 수 있다. 카테터(109)는 또한 삼투식 펌프에 연결될 수 있다. 펌프(111)는 능동식일 수 있고, 이는 펌프가 와우 임플란트 또는 다른 이식 가능한 인공 보철과 함께 하용되는 것과 같은 전자식 제어 박스로 경피적으로 전달되는 에너지에 의해 작동될 수 있음을 의미한다. 펌프(111)는, 예를 들어 펌프의 챔버 내에 적재된 가스 또는 다른 유체에 의한 에너지 전달에 또한 수동적일 수 있다.

에너지가 저장부(113)로부터 카테터 아래의 내이로 유체를 이동시키도록 펌프(111)에 전달되거나 또는 유체가 스프링 도입식 저장부(401)를 통해 이동될 때, 압력은 미세 밸브(101)를 개방하기에 충분하다. 에너지 또는 압력이 미세 밸브(101)에 의해 감지되지 않을 때, 미세 밸브(101)는 자동적으로 폐쇄될 수 있고, 이에 따라 중이로부터 내이를 밀봉한다. 미세 밸브(101) 폐쇄는 도 10에 도시된 바와 같이 밸브의 내이 측 상의 스프링(1003)에 부착된 티타늄 구체(1001)의 사용을 통해 발생될 수 있다. 그러나, 유압 또는 압전식과 같은 미세 밸브(101)의 개폐를 위한 다른 방법이 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시양태에서, 미세 밸브(101)는 도 6에 도시된 바와 같이 스크류-온 캐니스터(601)에 직접 확실하게 연결될 수 있다. 이는 일회 유체 전 달을 허용한다. 캐니스터(601)는 제거되고 재충전될 수 있거나, 또는 수동적 유체 전달 기능을 갖는 다른 캐니스터로 대체될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 유체 전달 시스템은 전자식 인공 보철 또는 임플란트, 예를 들어 와우 임플란트와 조합하여 사용될 수 있다. 이는 인공 보철 또는 임플란트에 결합되는 전극과 카테터의 결합 또는 신체로의 전류 및 유체의 평행 전달의 두 가지 방식으로 수행될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시양태에 따른 와우 임플란트에 결합된 유체 전달 시스템의 도면이다. 유체 전달 시스템의 카테터(109)는 그 전극(203)을 통해 와우 임플란트(201)에 연결된다. 전극(203)은 카테터 및 전극 접합부(205)에서 시작되는 길이에 걸쳐 중공이다. (상기한 바와 같이 밸브는 또한 본 실시양태에 사용될 수 있음을 주목하라.) 전극(203)의 중공 부분은 내부 와우의 소정 길이로 연장될 수 있다. 중공 전극(203)은 내이로의 유체 전달을 위한 경로로서 기능한다. 전극의 내부 와우 섹션 상에서, 적절한 크기의 하나 또는 여러 개의 채널이 내이의 유체로의 접근을 허용하는 전극(203) 물질 내에서 형성된다. 유체 공급원을 임플란트에 연결하는 카테터(109)는 전극으로부터 연결 해제될 수 있거나 또는 연결 해제될 수 없다. 연결 해제될 수 없는 경우, 밸브 또는 스위치(미도시)는 중이(유체, 조직 또는 공기)를 비롯한 측두골의 다른 구조와 내이 사이의 임의의 연결을 방지한다.

도 3은 본 발명의 일 실시양태에 따른 와우 임플란트와 평행하게 이식된 유체 전달 시스템의 도면이다. 평행 전달은 와우 임플란트(301) 및 유체 전달 시스템(305)이 결합되지 않음을 의미한다. 유체 전달 시스템(305) 및 전극(303)의 분 리식 리드를 수용하기 위해 단일의 큰 와우개창술(cochleostomy) 또는 2개의 분리식이지만 인접한 와우개창술이 사용될 수 있다. 와우개창술은 갑각골 상에서 서로 인접하게 위치될 수 있다. 이 경우에, 와우 임플란트 전극(303) 및 유체 전달 시스템(305)은 전극 및 그를 통한 유체 전달 또는 인접 갑각골 개방을 허용하는 하나의 확대된 와우개창술 또는 후고실개방술(posterior tympanotomy)을 비롯한 종래의 수술을 통해 내이 내로 유입될 수 있다. 통상적인 시도는 갑각골로의 2개의 분리식 수술적 접근 후에 2개의 와우개창술이 시술됨을 필요로 한다. 제1 수술적 접근은 전통적인 후고실개방술이다. 제2 수술적 접근은 크로넨베르크(kronenberg) 교수, 회이슬러(Haeusler) 교수 및 키라치디스(Kiratzidis) 박사에 의해 서술된 소위 다양한 토구위(supra-meatal)의 접근이다. 유체 전달 시스템의 전극은 후고실개방술을 따르는 전통적인 와우개창술에서 삽입될 수 있다. 전극 또는 유체 전달 시스템은 토구위의 접근 이후에 와우개창술에서 삽입될 수 있다. 전극 또는 유체 전달 시스템은 또한 둥근 윈도우를 통해 이식될 수 있다. 전극 및 유체 전달 시스템의 모든 치환(permutation)은 2개의 와우개창술 또는 하나의 와우개창술 및 둥근 윈도우 개구로서 가능하다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 유체 전달 시스템의 도면이다. 본 실시양태에 따르면, 카테터는 갑각 밸브 없이 내이에 직접 삽입될 수 있다. 이 경우에, 와우개창술이 시술되고, 카테터는 개구 내로 임의의 거리에 삽입된다. 카테너는 (예를 들어) 갑각골 상의 피브린 접착제로 확실하게 밀봉될 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피부 아래에 이식될 수 있는 스위치의 도면이다. 다 양한 실시예(피스톤을 갖는 저장부, 저장부 및 펌프, 캐니스터 상의 스크류, 재충전 가능 및 재충전 불가능 저장부, 와우 임플란트 시스템에 도입된 저장부, 갑각 상에 밸브를 갖거나 또는 갖지 않는 약물 전달 시스템 등)에서, 환자가 부작용으로 고통당하면 유체 전달 동안의 임의의 시간에 유체 유동을 정지시키기 위한 대책이 포함될 수 있다. 유체 유동은 원격 계측 수용기를 갖는 펌프가 설계 시에 포함될 때, 예를 들어 원격 계측을 통해 정지될 수 있다. 유체는 또한 수동적 온/오프 기계 스위치(701)에 의해 정지될 수 있다. 이러한 온/오프 스위치(701)는, 예들 들어 카테터, 저장부 또는 밸브 상에 도입될 수 있다. 스위치(701)는 (예를 들어 피부 바로 아래의 두 개의 표면에 위치되면) 외측으로부터 도달될 수 있을 때 수동으로 작동 또는 비작동될 수 있다. 스위치(701)는 또한 도 8에 도시된 바와 같이 경피적으로 전달된 자기 에너지 또는 고막(801)을 통해 작동될 수 있다. 스위치는 또한 밸브 내에 특별히 설계된 공구의 삽입에 의해 수행되는 고막 상 또는 밸브에 근접한 중이에 특별히 위치된 스위치 상의 작은 개구(고실개방술)를 통해 작동 또는 비작동될 수 있다. 특별히 위치된 스위치는 갑각 위에 걸린 금속 부분일 수 있고 고실개방술을 통해 접근 가능할 수 있다.

약물 전달 시스템의 다양한 실시예에 따르면, 저장부 또는 캐니스터는 재충전될 수 있다. 도 9는 충전이, 예를 들어 저장부의 상부에 위치된 두꺼운 불침투성 막 또는 특별한 유출 밸브를 통한 치료 유체의 주입을 통해 발생할 수 있음을 도시한 것이다. 이러한 재충전은 국부적인 마취에 이어서 그리고 저장부를 덮는 피부의 절개 후에 발생될 수 있다. 재충전은 또한 고막 상의 작은 절개 및 저장부 상의 리셉터클 내로의 니들의 유입을 통해 발생될 수 있다. 전달 시스템이 예를 들어 스프링 도입 저장부일 때, 밸브 스위치 시스템은 저장부를 재충전하는데 사용될 수 있다. 장치로의 접근 후에, 밸브 스위치(901)는 폐쇄되고 밸브 스위치(902)는 개방된다. 유체는, 예를 들어 니들에 의해 스위치 밸브(902)를 통해 주입될 수있어서, 피스톤(903)을 역가압하여 펌프 유체를 장전하고 스프링(905)을 압축한다.

도 11은 대상체의 고막을 통해 유체의 전달을 위한 유체 전달 시스템의 도면이다. 여기서, 펌프 및/또는 저장부(111, 113)는 외이의 외측에 위치되고, 카테터는 외이 및 고막을 가로지른다. 중이 내의 카테터(1101)의 세그먼트는 갑각골, 둥근 윈도우 또는 타원형 윈도우 상에 위치된 밸브에 연결된다. 카테터(1101) 연결은 카테터 튜브 상에서 역가압하고 중이로부터 외이를 향한 힘을 유발함으로써 연결 해제될 수 있다. 상기한 실시양태에서와 같이, 펌프/저장부는 온/오프 스위치를 포함할 수 있고, 저장부는 재충전될 수 있다. 도 12 내지 도 14는 대상체의 신체에 유체를 전달하기 위한 또 다른 디바이스를 도시한 것이다. 상기 디바이스는 (도 12에 도시된 바와 같은) 유체 펌프(1201) 또는 (도 13에 도시된 바와 같은) 유체 포트 또는 유체 저장부(1301)와 같은 유체 공급원을 포함한다. 상기 디바이스는 미세 격벽 커넥터(1203)를 더 포함한다. 미세 격벽 커넥터는 인접 단부에서 스피어(spear) 카테터(1205)와 유체 연통하고, 이어서 유체 공급원과 유체 연통한다. 미세 격벽 커넥터(1203)는 또한 말단 단부에서 포트 카테터(1207)와 유체 연통한다. 포트 카테터(1207)는 또 다른 카테터(미도시) 또는 도 14에 도시된 바와 같이 하나 이상의 전극 또는 전자식 인공 보철(1401)과 유체 연통할 수 있다. 각각의 전극 또는 전자식 인공 보철(1401)은 각각의 전극 또는 전자식 인공 보철(1401)이 하나 이상의 유출구를 갖는 카테터로서 부분적으로 작용하도록 유출구를 갖는 하나 이상의 유체 채널(1403)을 가질 수 있다.

상기한 바와 같이, 미세 격벽 커넥터(1203)는 스피어 카테터(1205)를 통해 이식 가능한 유체 펌프, 유체 포트 또는 저장부, 또는 삼투식 펌프와 유체 연통하며, 연결될 수 있는 포트 카테터를 통해 대상체의 신체와 유체 연통하거나 또는 또 다른 카테터 또는 전극 또는 전자식 인공 보철(1401)과 유체 연통한다. [포트 카테터(1207) 및 전극 또는 전자식 인공 보철(1401)과 같은] 유체 전달 디바이스 및 [유체 펌프(1201) 또는 유체 포트(1301)와 같은] 유체를 구동 및 전달하는 디바이스는 수술 절차 중에 인간 또는 동물 대상체에게 이식되도록 설계된다. 2개의 디바이스들 사이의 연결은 미세 격벽 커넥터(1203)로 수행된다.

도 15는 본 발명의 일 실시양태에 따른 미세 격벽 커넥터의 도면이다. 미세 격벽 커넥터는 이식 가능한 포트 커넥터(1501) 및 이식 가능한 스피어 커넥터(1503)(도 15에서는 연결되지 않은 것으로 도 16에서는 연결된 것으로 도시됨)를 포함한다. 이식 가능한 포트 커넥터(1501)는 격벽(1505)을 포함하고, 말단 단부에서 대상체의 신체 내의 특정 위치로 유체를 수송하는 포트 카테터(1207)와 유체 연통할 수 있다. [포트 카테터(1207)와 유체 연통할 때, 포트 커넥터(1501)는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 포트 카테터(1207)의 인접 단부에 위치된다.] 포트 카테터(1207)의 말단 단부는 유체가 주위의 생물학적 조직 내에 퍼지도록 하나 이상의 개구를 가질 수 있다. 스피어 커넥터(1503)는 니들(1507)을 포함하고, 말 단 단부에서 스피어 카테터(1205)와 유체 연통할 수 있다. 유체 공급원은 스피어 카테터(1205)의 인접 단부를 향해서 부착된다.

본 발명의 일 실시양태에서, 포트 커넥터(1501)의 인접 단부 및 스피어 커넥터(1503)의 말단 단부는 표면끼리 결합하지 않는다. 이는 니들(1507)을 통해 포트 커넥터(1501)와 스피어 커넥터(1503)를 결합할 때 미세 격벽 커넥터(1203)의 표면들 사이의 죽은 공간의 생성을 방지하기 위한 것이다. 이러한 실시양태에서, 스피어 커넥터(1503)의 니들(1507)은 격벽(1505)을 가로지르지만, 격벽(1505) 전방의 니들(1507)의 남은 부분은 체액 및 신체 조직에 노출된다. 이러한 상황은 니들(1507)이 격벽(1505)으로 진입하는 지점에서 양호한 조직 밀봉을 촉진한다. 추가적으로, 포위 조직은 주위의 조직에 의해 관주(irrigate)되고, 임의의 염증에 잘 반응할 수 있다. 이는 또한 스피어 커넥터(1503)의 편평 단부까지 니들(1507)을 통해 조직, 근막(fascia) 또는 근육을 유입하기에 적합하다. 조직의 유입은 포트 커넥터(1501) 및 스피어 커넥터(1503)의 편평 단부들 사이의 양호하고 건강한 조직 성장을 촉진할 것이다. 도 16에서 알 수 있는 바와 같이, 일단 결합되면, 포트 커넥터(1501) 및 스피어 커넥터(1503)는 주위의 생물학적 환경으로의 유출 없이 안전한 유체 운반을 허용한다.

포트 커넥터(1501)의 중요한 특징은 격벽(1505)이다. 격벽(1505)은 고무 실리콘으로 제조되는 것이 바람직하다. 포트 커넥터(1501)는 또한 압축 링(1511)을 포함할 수 있다. 압축 링(1511) (또는 다른 압축 디바이스)는 디바이스에 격벽 특성을 부과하도록 실리콘을 압축한다. 압축 링(1511)은 의료 등급 티타늄으로 제조 되는 것이 바람직하지만, 원통형 부분 내에서 실리콘을 압축할 수 있는 임의의 다른 물질이 사용될 수 있다. 이러한 물질은 형상 기억 니티놀 금속 및 기억 형상 폴리머를 포함할 수 있다. 압축 링(1511)은 안내부 또는 안내 기구(1513), 스토퍼 또는 다른 정지 디바이스(1515) 및 체결 기구(1517)에 의해 포트 커넥터(1501)의 연결 측을 향해 종결될 수 있다. 박테리아 필터(1509)는 포트 커넥터(1501)와 포트 카테터(1207) 사이에 위치될 수 있거나 또는 위치될 수 없다. 포트 커넥터(1501)는 또한 니들(1507)에 의한 관통을 방지하도록 티타늄 쉘로 라이닝될 수 있거나 또는 티타늄 쉘일 수 있는 저장부(1521)를 포함할 수 있다. 포트 카테터(1207)의 인접 단부는 선택적으로 포트 커넥터와 접합된 실리콘일 수 있다. 실리콘의 층은 금속을 주위로의 노출을 방지하고 포위를 촉진하도록 전체 포트 커넥터(1501) 상에 적층될 수 있다. 적절한 실리콘 고무 용액 내에 포트 커넥터(1501)를 딥(dip) 코팅함으로써 적층이 수행될 수 있다.

스피어 커넥터(1503)는 본 발명에 필수적이거나 또는 이득이 되는 실리콘 또는 에폭시 또는 임의의 다른 생체 적합성 물질로 이루어질 수 있다. 적절한 크기, 물질 및 형상의 의료용 니들(1507)은 니들의 양 단부가 주형 밖으로 돌출하도록 주형 내에 삽입된다. 실리콘 및/또는 의료 등급 에폭시의 사출 성형은 니들의 코어를 견고하게 둘러싼다. [스피어 카테터(1205)와 같은] 카테터는 니들의 일 단부 상에서 유입되고, 실리콘은 스피어 커넥터를 밀봉하도록 첨가 및 경화된다. 니들(1507)은 격벽(1505)을 관통하는 측 상에서 경사질 수 있고 날카로울 수 있다. 유체가 전달되는 니들(1507) 상의 구멍이 니들의 단부에 있을 수 있거나 또는 팁으 로부터 짧은 거리만큼 니들의 측 상에 있을 수 있음을 주목하라. 상기한 바와 같이, 미세 격벽 커넥터(1203)는 또한 니들(1507)에 의해 격벽(1505)의 관통 전에 니들(1507) 및 포트 커넥터(1501)를 정렬하도록 안내부 또는 안내 기구(1513)를 포함할 수 있다. 안내부 또는 안내 기구(1513)는 니들(1507)의 팁과 격벽(1505)의 중심의 정렬을 허용한다. 안내부 또는 안내 기구(1513)는 또한 상향, 하향 또는 측방향으로의 니들(1507)의 큰 편향을 방지한다. 이러한 편향으로 인해 포트 커넥터(1501)의 내벽 내에 니들(1507)의 팁이 박힐 수 있고 유체 유동을 방지한다.

스토퍼 또는 정지 디바이스(1515)는 그 편평면 상에서 스피어 커넥터(1503)와 포트 커넥터(1501)의 결합을 방지하도록 사용될 수 있다. 스토퍼 또는 정지 디바이스(1515)는 니들(1507)의 일부가 완전 십입에서도 체액에 노출되도록 허용한다. 결과적으로, 스토퍼 또는 정지 디바이스(1515)는 (이러한 편평 연결이 항상 감염 근원지의 형성을 방지하도록 항생 코팅부를 가짐으로써 본 발명에 이익이 되지 않으면) 연결될 때 이식 가능한 포트 및 스피어 커넥터 단부의 편평면들 사이의 죽은 공간의 생성을 방지한다.

체결 기구(1517)는 정상의 신체 움직임 및 사용 스트레스 하에서 미세 연결 커넥터(1203)의 안정성을 촉진시키기 위해서 미세 격벽 커넥터(1203)에 포함될 수 있다. 체결 기구(1517)는 상기한 부분들의 하나 이상의 교체를 허용하도록 가역적일 수 있다.

적절한 수단에 의해 제조되고 살균되면, 의사는 격벽(1505)을 통해 니들(1507)을 유입하고 선택적으로 체결 기구(1517)로 미세 격벽 커넥터(1203)을 체 결함으로써 포트 커넥터(1501)와 스피어 커넥터(1503)를 결합시킬 수 있다. 포트 커넥터(1501)를 스피어 커넥터(1503)에 결합하기 전에, 각각은 유체 약제로 분리식으로 충전될 수 있다. 분리식 충전은 연결 전에 이식 가능한 커넥터(1501, 1503)의 양호한 프라이밍(priming)을 허용한다. 스피어 카테터(1205)의 충전은 (보통 펌프 격벽을 통해) 펌프, 격벽 및 저장부를 갖는 포트, 또는 삼투식 펌프를 충전함으로써 수행될 수 있다. 또한, 이식 가능한 커넥터(1501, 1503)가 디바이스의 임의의 충전 및 프라이밍이 발생하기 전에 연결될 수 있다.

이식 가능한 커넥터(1501, 1503)의 하나 또는 양쪽의 제거 및 교체가 필요하면, 수술적 간섭은 포트 커넥터(1501) 주위의 조직 성장 및 막 포위의 주의 깊은 제거 및 하나 또는 다른 커넥터 상에서 역가압함으로써 스피어 커넥터(1503)의 제거를 포함할 수 있다. 이 단계에서, 포트 커넥터(1501) 및 스피어 커넥터(1503) 중 어느 하나 또는 양쪽은 중요한 생물학적 환경에 위치될 수 있다. 이는 상기한 통상의 방식으로 시스템을 프라이밍한 후에 수행될 수 있다. 일단 교체 및 위치되면, 포트 커넥터와 스피어 커넥터의 연결은 [아마도 안내부(1513)를 사용함으로써] 포트 커넥터(1501) 및 스피어 커넥터(1503)를 결합하고, 격벽(1505)을 관통하며, 원한다면, 체결 기구(1517)를 통해 기구를 체결함으로써 수행될 수 있다.

도 12 내지 도 16에 서술된 시스템은 대상체의 내이에 유체를 제공하는데 사용될 수 있다. 도 17은 본 발명의 다른 실시양태에 따른 대상체의 내이에 유체를 전달하기 위한 장치의 도면이다. 내이는 와우 및 반고리관(미도시)을 포함한다. 유체 전달은, 원한다면 와우 임플란트의 전극을 통해, 내이로의 부분적인 그리고 전체적인 삽입을 위한 강화된 유체 전달 카테터를 통해, 또는 단지 둥근 윈도우 막에 대해 덧붙여진 카테터를 통해 수행될 수 있다. 이러한 적용이 필요하면, 부분적으로 커넥터 조립체를 매립하도록 두개골의 표면 상에 골질의 리세스가 형성될 수 있다. 커넥터의 매립은 두피 하의 커넥터의 돌출을 방지한다.

도 17의 실시양태에 따르면, 스피어 커넥터(1205) 및 니들(1507)은 격벽(1701)에 유체를 제공하는데 사용된다. 격벽(1701)은 대상체의 내이에 또는 수술 이후에 갑각골(1703) 상에 매립되도록 적절한 크기 및 형상일 수 있다. 금속 플랩 또는 표면 리세스는 격벽(1701)을 내이 또는 갑각골(1703)에 고정하기 위해 골 고정 특징부(1705)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 2 mm 또는 더 작은 보어로 갑각골(1703)을 천공한 후에, 골 내에 원뿔형 베드가 형성될 수 있다. 단순한 원뿔형 격벽(1701)은 와우 커낼(1708)의 개구에 박혀질 수 있고 와우의 갑각골(1703) 상에 고정될 수 있다. 그런 다음, 격벽(1701)은 스피어 커넥터(1205)와의 연결을 통해 유체 전달을 위해 잔류할 것이다. 이러한 구성에서, (과낭을 포함하는) 반고리관은 유체 전달을 위해 접근할 수 있다. 추가적으로, 도 17의 구성은 또한 상기한 실시양태에 대해 설명을 목적으로 압축 링(1707) 및 스토퍼(1709)를 포함할 수 있다.

도 12 내지 도 17의 유체 전달 시스템은 커넥터와 쉽고 신속하게 연결될 수 있다. 연결은 장기간일 수 있고 유출 방지될 수 있으며, 유체 전달 시스템은 쉽게 연결 해제될 수 있다. 연결 해제 시에, 포트 카테터는 밀봉된 채로 남아 있고, 유체 전달 시스템은 상이하거나 또는 동일한 유체 드라이버와 재연결될 수 있다. 포 트 카테터는 이후의 사용을 위해 이식된 채로 남아 있을 수 있는 반면, 드라이버는 외식된 채로 남아 있을 수 있다. 디바이스가 전극과 함께 사용되면, 전극은 유체 드라이버가 꺼내어지면 제거될 필요가 없다. 추가적으로, 유체 드라이버는 나중에 전극에 재연결될 수 있다. 유체 전달 모듈은 원한다면 단일 포트 카테터와 평행하게 연결될 수 있다.

도 18 및 도 19는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 카테터를 도시한 것이다. 카테터(1801)는 대상체의 신체 내에 부분적으로 또는 전체적으로 삽입되도록 구성된다. 예를 들어, 카테터(1801)는 와우개창술을 통해 내이(고실계, 전정계 또는 반고리관)에 그리고 내이의 유체에 약제를 전달하기 위해 삽입될 수 있다. 카테터(1801)의 비외상 삽입은 카테터의 기계적인 성질에 따른다. 기계적인 성질은 계(scalae)의 만곡부 주위의 비외상 삽입이 가능하도록 해야 한다.

카테터(1801)는 형상이 원뿔형 또는 원통형이고, 단면이 원형 또는 타원형이며, 이식을 용이하게 하기 위해 둥근 팁(1811)을 가질 수 있다. 카테터(1801)는 폴리머계이고, 폴리머는 양호한 가요성을 위해 실리콘을 포함할 수 있다.

대안적으로, 카테터는 생물 분해성 폴리머로 이루어질 수 있다. 유사하게, 카테터(1801)는 신장될 때 수축하는 물질로 이루어질 수 있다.

카테터(1801)는 디바이스의 압력 전달성(pushability)을 증가시키고 이식을 향상시키기 위해 하나 이상의 강화 와이어 및/또는 경질의 폴리머 필라멘트, 금속 또는 금속 합금으로 이루어진 리본(1807)을 선택적으로 포함할 수 있다. 카테터(1801)는 또한 삽입 깊이를 표시하기 위해 폴리머의 표면 상의 표시부(1805, marker) 및/또는 이것이 삽입되는 와우개창술을 완료하기 위한 조정 가능한 차단부를 포함할 수 있다. 카테터(1801)의 실시양태는 유체 내에 자유 유동을 제공하기 위해 이중 유출구(1809)를 포함하고, 이들 유출구(1809)는 대향 방향에 있을 수 있다. 유사하게, 카테터(1801)는 유체 또는 약물 농도 분포 프로파일을 제어하기 위해 카테터 본체의 중심에 (또는 에지를 향해) 하나 이상의 채널(1803, 1817, 1819)을 포함할 수 있다. 카테터(1801)는 또한 삽입을 향상시키기 위해 윤활 코팅부를 포함할 수 있다. 유사하게, 카테터(1801)는 감염을 방지하기 위해 코르티코 스테로이드 및/또는 항생 물질로 코팅될 수 있다.

관련된 실시양태에서, 카테터(1801)는 피부 또는 내이로의 유체 전달과 연관되어 사용될 때, 유체 전달 저장부와 내부 내이 부분 사이의 두개골 상과 같이 대상체의 신체에 위치된, 대상체에 의해 접근 가능한 온/오프 스위치 또는 밸브(1813)(자석 또는 기계적 압력에 의해 작동됨)를 가질 수 있다. 밸브 또는 스위치(1813)는 유체의 역류를 방지하기 위해 사용될 수 있다. 카테터(1801)는 삽입의 용이성 및 정확성을 촉진시키기 위해 가동식 스토퍼(1815)를 추가적으로 포함할 수 있다. 카테터(1801)에는 유체 전달을 위한 내부 채널(1803)이 구성된다. 예를 들어, 내이로의 유체의 국부적인 전달은 나선 신경절 세포 특징을 유지할 수 있고, 수지상 돌기를 재생할 수 있고, 잔존 청력의 보존을 촉진할 수 있으며, 점진적인 청력 손실을 억제할 수 있다. 적용은 염증, 경화를 억제하기 위한 약 및 조직 성장을 방지하고, 이명 및 현기증에 대한 신규한 치료에 사용되도록 코르티코 스테로이드의 전달을 포함할 수 있다.

유체 전달은 내부 계의 위치까지 카테터(1801) 리드 상에 형성된 중공 채널(1803)을 통해 달성된다. 하나 이상의 유출구(1809)는 카테터(1801) 내에 포함될 수 있다. 채널(1803)은 내부 미세 펌프 또는 약제의 외부 펌핑을 위한 격벽을 포함하는 포트에 연결될 수 있다. 카테터(1801)의 에지에 중심 또는 중심에서 더 벗어나게 근접 배치된 중공 채널(1803)은 반전 성형(reverse molding)에 의해 형성된다. 이는 위치 홀더가 사출 성형 전에 주형 내에 포함될 수 있음을 의미한다. 사출 성형 후에, 위치 홀더가 제거되고 중공 채널은 제위치에 남겨진다. 유체 전달 채널용 유출구(들)(1809)은 기본적이고/이거나 저부 및/또는 상부에 위치될 수 있다. 유체 전달용 유출구(들)(1809)은 시간에 걸쳐 조직 성장 및 유출구의 폐색을 방지하도록 점진적 감소 생물 활성제의 링으로 코팅될 수 있다.

유체 전달용 단일 유출구(1809) 각각은 180도 이격된 2개의 유출 채널(1817, 1819)을 포함할 수 있다. 2개의 유출 채널(1817, 1819)은 선형으로 또는 서로 오프셋되도록 연결된다. (도 19에 도시된 바와 같이) 내이로의 유체 전달을 위해 구성된 카테터 내에서 180도 이격된 2개의 유출 채널을 갖는 것의 목적은, 하나의 유출 채널이 항상 약제 유체와 대면하는 것을 보장하는 것이다. 각각의 유출 채널은 미세 가공된 티타늄 및 티타늄 미세 튜브 상세 덮인(등각 코팅, 디핑, 플라즈마 적층) 코르티코 스테로이드-첨가 실리콘(약물 용리됨)으로 첨가된 금속으로 형성될 수 있다. 이러한 표면 변형은 유출구(1809)의 폐색을 방지하기 위함이다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이식 가능한 전극의 도면이다. 전극(2000)은 전극 리드(2001) 및 전극 어레이(2003)를 포함한다. 전극 어레 이(2003)는 전방 단부(2007) 및 후방 단부(2005)를 포함한다. 전극 어레이(2033)는 전방 단부(2007) 상의 제1 접촉부(2009)로부터 후방 단부(2005) 상의 최종 접촉부까지의 거리로서 정의된다. 전극(2000)은 폴리머 상에 매립되거나 또는 적층된 접촉부(2009) 및 와이어를 갖는 폴리머로 이루어진다. 폴리머는 실리콘, 불소 폴리머 또는 다른 생체 적합성 물질일 수 있다. 고실계 측벽 위치를 위해 구성된 대부분의 와우 임플란트 전극은 대략 16 mm의 제한된 전극 범위를 갖는다. 고실계 내로의 전극의 삽입 깊이는 대략 23 mm로 보통 제한된다. 고실계의 측벽을 따라 23 mm 삽입된 16 mm의 전극 범위는 와우 내의 제한된 음향 주파수 범위 및 대역폭까지 미친다. 중간 벽을 향해 부분적으로 배치된 전극에 의해, 주파수 범위는 증가하지만 일부 전극이 측벽에 어느 정도 근접하기 때문에 전체 대역폭의 일부로 남는다. 외벽을 따라 28 내지 31 mm 삽입된 26 mm 이상의 전극 범위에 의해, 와우의 거의 완전한 대역폭은 제1 와우 선회부에서 나선 신경절 세포에서 및/또는 제2 선회부에서 축색(axonal) 처리에서 자극될 수 있다. 깊은 삽입에 의해, 전류 범위는 전극 어레이 상의 제1 및 최종 접촉부의 범위를 벗어나 주파수 대응(tonotopic) 범위를 자극할 필요가 없다. 깊은 전극 삽입에 관련된 이점에 대한 필요 조건은 하부로부터 상부까지의 최소의 삽입 외상이다.

전극(2000)은 와우 내로의 유입에 필요한 힘의 크기를 줄이는 성질을 갖도록 구성된다. 전극 삽입력의 감소 및 전극 가요성의 증가는 고실계벽을 라이닝하는 연성 조직에 영향을 주는 외상의 크기를 감소시킨다. 삽입 외상의 최대 감소는 심각한 난청으로 고통당하고 동측(ipsilateral)의 귀의 청각 보조에 사용될 수 있거 나 또는 보조 없는 저주파수 음향의 인지를 허용하는 잔존 청력을 가지지만 빈약한 언어 식별력을 가질 수 있는 환자에게 가장 이득이 된다. 최소화된 전극 외상의 유지의 이점은 최근에 이식된 환자는 퇴화된 신경로의 일부 외관을 복구하는 디바이스 교체 또는 디바이스 추가를 수용할 수 있다는 사실에 의해 조합된다. 이러한 신경로가 전극 삽입 동안 기계적으로 방해되면, 경로가 영구히 파괴될 가능성이 높다.

와우 임플란트 전극은 보통 나선형 와우를 보호하는 골면 상에 천공된 구멍을 통해 내이(고실계 또는 전정계)를 통해 삽입된다. 잔존 청력이 존재하면, 음향 청력이 존재하는 영역 아래로 삽입 깊이를 제한하는데 관심이 있을 수 있다. 전극(2000) 상의 스토퍼(2015)는 고정된 소정 값, 예를 들어 와우의 약 1 선회에 상응하는 20 mm(20 mm로 제한되지는 않음)로 삽입 깊이를 제한할 수 있다. 스토퍼(2015)는 와우개창술 이상으로의 삽입을 방지하는 수직 벽을 갖도록 구성된다. 스토퍼(2015)가 내이의 외골(external bone)에 접근할 때 의사가 와우개창술을 관찰하도록 하기 위해 스토퍼(2015) 상에 슬롯이 형성될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 스토퍼(2015)는 와우개창술의 플러깅을 허용하는 원뿔 형상을 갖는다. 스토퍼(2015)는 또한 전극 상의 우등(superior) 영역으로부터 아래로 이동되는 슬라이더일 수 있다.

전극(2000)의 삽입 깊이는 소정 값으로 제어 및 제한될 수 있다. 소정 삽입 깊이 값은 환자 청력도에 근거할 수 있다. 청력도가 2,000 Hz 이하의 상당한 잔존 청력(예를 들어 50 dB 이상)을 나타내면, 의사는 삽입 깊이를 16 mm로 제한하도록 선택할 수 있다. 삽입 깊이의 제한은 전극의 단부로부터 스토퍼(2015)까지 아래로 삽입된 사전 절삭 생체 적합성 살균 튜브의 이용으로 발생할 수 있다. 24 mm 길이의 전극(전극 팁으로부터 스토퍼 벽까지의 길이) 앞에 충분한 두께의 4 mm 길이의 배관은 삽입 깊이를 20 mm로 제한할 것이다.

다른 구성으로부터 전극(2000)을 구별하는 것은 전극 어레이(2003) 상의 전방 단부(2007) 및 후방 단부(2005)의 존재이다. 전방 단부(2007)는 후방 단부(2005)보다 더 얇다. 일 실시양태에서, 전극(2000)의 전방 단부(2007)는 전극 범위의 1/4 내지 1/2에 미친다. 전극(2000)의 전방 단부(2007)의 용적은 후방 단부의 용적의 약 1/2일 수 있다. 이 구성에서, 전극(2000)은 연속적으로 성장하지도 않거나 또는 전극 범위를 따라 일정한 직경 또는 단면 형상이지도 않음이 이해된다. 오히려, 전극(2000)은 단면 형상의 불연속성을 포함한다. 불연속성은 전극 어레이(2003)의 전방 단부(2007)의 한계 및 후방 단부(2005)의 시작을 형성한다. 전방 단부(2007)는 고실계의 감김 상향 나선 형상 주위의 어레이를 가압하는데 필요한 저 삽입력 및 저 굽힘력을 갖도록 구성된다. 후방 단부(2005)는 필요할 때 깊은 삽입을 달성하기 위해 전극의 압력 전달성을 최대화하도록 구성된다. 압력 전달성은 낮은 압력 전달성을 갖는 전극이 전극의 팁(2011)으로의 전방 이동을 부과할 수 있기 전에 와우개창술 주위에서 붕괴될 것이기 때문에 전극 설계에 중요하다. 전극(2000)의 삽입을 돕기 위해, 디바이스의 팁(2011)은 날카로운 에지가 없이 얇고 둥글 수 있다. 추가적으로, 전극 어레이(2003)의 전방 단부(2007) 및 후방 단부(2005)는 테이퍼질 수 있다. 이 경우에, 테이퍼짐은 전방 단부(2007) 및 후방 단부(2005)의 단면적이 연속적으로 커짐을 의미한다.

전극 범위 상에서, 8개 이상의 접촉부(2009)는 폴리머 기재 상에 매립되거나 또는 적층된다. 요즈음, 8개의 접촉부(2009)는 이식된 환자에 대한 언어 이해의 점근적 성능에 도달하는데 필요한 최소한이다. 접촉부(2009)는 백금(Pt), 백금이리듐(PtIr) 또는 이리듐 산화물로 이루어질 수 있다. 접촉부(2009)는 원형 또는 타원형일 수 있거나 또는 둥근 에지를 갖는 직사각형 형상일 수 있다. 둥근 에지는 전극 접촉부의 에지에서 전류 밀도를 감소시킨다. 접촉부(2009) 표면의 에지에서의 전류 밀도는 보통 금속 표면의 초기 접촉 용해에 대한 반응이다. 접촉부(2009)는 백금이리듐 와이어의 팁을 플레이밍(flaming)함으로써 제조되는 것과 같은 구형의 볼 형태일 수 있다. 각각의 접촉부(2009)는 단일 또는 쌍으로 된 접촉부일 수 있다. 일 실시양태에서, 쌍으로 된 접촉부와 단일 접촉부의 조합이 사용될 수 있다. 후방 단부(2005) 상에 위치된 접촉부(2009)는 쌍으로 이루어진 반면, 전방 단부(2005) 상에 위치된 접촉부는 쌍으로 이루어지지 않는다. 이런 방식으로, 전극의 전방 단부(2007)의 가요성이 보존되는 한편, 후방 단부(2005)의 압력 전달성이 유지된다.

각각의 접촉부(2009)는 전극(2000)을 형성하는 폴리머 매트릭스를 통해 진행되는 절연 와이어(2201, 2203, 2205 또는 2207, 도 22에 도시됨)에 전기적으로 연결된다. 전극 와이어(2201, 2203, 2205 또는 2207)는 얇은 와이어가 삽입력을 감소시키기 때문에 직경이 15 마이크로미터 이하로 얇다. 위글형(wiggle) 와이어는 직선형 와이어보다 훨씬 더 가요성이 있고, 그것들은 굽히는데 힘이 훨씬 덜 필요 하다. 위글형 와이어의 주파수, 등급 및 형상은 삽입력을 최소화하도록 구성된다.

도 23은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 대상체의 신체에 유체를 전달하기 위한 이식 가능한 전극 어레이의 도면이다. 본 실시양태에 따르면, 이식 가능한 전극(2300)에는 유체 전달을 위한 내부 채널(2301)이 구성된다. 예를 들어, 와우 임플란트 전극(도 24 참조) 앞의 내이로의 유체의 국부적인 전달은 나선 신경절 세포 개수뿐 아니라 기능적 특징을 유지할 수 있고, 수지상 돌기를 재생시킬 수 있으며, 잔존 청력의 보존을 촉진할 수 있다. 적용은 염증 및 내부 조직 성장을 방지하기 위한 코르티코 스테로이드의 전달뿐 아니라 이명 및 현기증에 대한 신규한 치료를 포함할 수 있다. 따라서, 와우 임플란트에 의한 유체 전달 기능의 포함은 와우 임플란트 설계의 유익한 측면이다.

유체 전달은 위치 내부 계까지 전극 리드 상에 형성된 중공 채널(2301)을 통해 적용된다. 하나 내지 여러 개의 유출구(2307)는 전극 접촉부들(2309) 사이에 또는 그에 근접하게 포함될 수 있다. 중공 채널(2301)은 약제의 외부 펌핑을 위해 격벽을 포함하는 포트 또는 내부 미세 펌프에 연결될 수 있다. 미세 펌프 또는 포트는 임플란트 하우징 근방에 위치될 수 있다. 중공 채널(2301)의 제조 방법은 전극(2300)의 중심에 근접하거나 또는 그 에지에 중심에서 더 벗어나도록 반전 성형을 포함한다. 또한, 반전 성형에서, 내부 중공 채널(2301)을 형성하기 위해, 위치 홀더는 사출 성형 전에 주형 내에 포함된다. 사출 성형 후에, 위치 홀더는 제거되고 중공 채널은 제위치에 남겨진다.

유체 전달 채널(2301)용 하나 이상의 유출구(2307)는 전극 어레이(2303) 상 에 위치된 하부 접촉부들(2309) 근방 또는 그 사이에 위치될 수 있다. 유체 전달용 유출구(들)(2307)은 시간에 걸쳐서 유출구의 폐색 및 조직 성장을 방지하도록 생물 활성제의 링으로 코팅될 수 있다.

도 25는 도 23의 전극 어레이의 유체 전달 유출구의 도면이다. 유체 전달용 단일 유출구(2307) 각각은 180도 이격된 2개의 유출 채널(2317, 2319)을 포함한다 2개의 유출 채널(2317, 2319)은 선형으로 또는 오프셋되었지만 각각의 경우에 180도 이격되게 연결된다. 와우 임플란트용 전극에서 180도 이격된 2개의 유출 채널(2317, 2319)을 갖는 목적은 항상 약제 유체와 대면하는 것을 보정하는 것이다. 고실계의 측벽 또는 기저막과 대면하는 유출구(2307)의 하나의 유출 채널에 의해, 유출 채널의 폐색 가능성이 존재한다. 유체 전달 유출구(2307)는 약물이 채널(2301)을 통해 펌핑되지 않을 때 개구의 폐색을 방지하기 위해 윤활 코팅을 포함하는, 약제로 코팅된 다른 금속 또는 티타늄으로 이루어질 수 있다. 코팅된 유체 전달 유출구(2307)는 전극의 실리콘 내로 매립된다.

도 26은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이식 가능한 인공 보철이 관련되어 사용되는 전극의 도면이다. 본 실시양태에 따르면, 임플란트 전극(2600)은 전극 어레이(2613) 및 전극 리드(2612)를 포함한다. 전극 리드(2611)는 전자 장치를 함유하는 금속 또는 세라믹 하우징(2601)에 전기적으로 연결되도록 한다. 전자 장치는 전극 접촉부에 전달되도록 전류 펄스를 발생시킨다. 전류 펄스는 폴리머 매트릭스 내에 매립된 와이어를 통해 접촉부로 진행된다. 전극 리드(2611)는 선택적으로 직각으로 종결될 수 있다.

내부 와우 자극 및 동물 EABR의 모델링은 고실계에 근접하게 위치된 전극 어레이가 와우 임플란트의 신경 자극에 이득이 됨을 나타낸다. 이러한 전극은 주연 달팽이축(peimodiolar) 전극으로서 지칭된다. 주연 달팽이축 전극이 정신 음향 임계를 더 낮출 것이고, 자극의 동적 범위를 증가시킬 것이며, 채널 상호 작용을 줄일 것이다. 채널 상호 작용은 개별 전극으로부터 겹치는 영역에 의해 유발될 수 있다. 주연 달팽이축 어레이로부터 기대되는 다른 잠재적인 이점은 임플란트를 구동하기 위한 감소된 전력 소모, 혁신적인 자극 계획의 실시, 및 주파수의 더 나은 위치 코딩을 포함한다. 더 많은 개수의 전극이 효과적으로 사용될 수 있다.

도 27 내지 도30은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이식 가능한 전극 어레이를 도시한 것이다. 본 실시양태에 따르면, 전극은 도 29에 도시된 바와 같은 나선형 공동의 상방의 고실계 내벽을 향해 위치되도록 구성된다. 전극(2700)의 전방 단부(2707)는 도 23에 따라 서술된 것과 다르지 않다. 전극(2700)의 전방 단부(2707)는 최소의 삽입력으로 고실계의 깊은 관통을 용이하게 한다. 그러나, 전극의 후방 단부(2705)는 변경된다. 전극(2700)의 후방 단부(2705)는 삽입을 위해 서로 결합되는 2부분으로 구획된다. 전극(2700)의 전체적인 삽입 후에, 전극 어레이의 후방 단부(2705) 상의 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 전극을 포함하는 세그먼트 상에서 역가압 이동에 의해 연결 해제된다. 본 실시양태에서, 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 전극(2700)의 전방 단부(2707) 및 후방 단부(2705)의 교차점에서 연결된 채로 남아 있다. 와우 임플란트와 함께 사용될 때, 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 또한 중이 내의 위치에 연결된 채로 남아 있다. 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 2개의 언급한 위치 사이에서 연결 해제된다.

명확성을 위해, 2개의 세그먼트는 전극 분지(2713) 및 억제 아암(2711)으로 지칭된다. 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 전체 삽입 처리 동안 연결되고 연결된 채로 남아 있다. 세그먼트들을 연결하는 바람직한 방법은 전극 분지(2713) 상에 형성된 레일을 억제 아암(2711) 상에 형성된 슬롯에 정합하는 압력을 통해서이다. 와우 임플란트에서, 세그먼트(2711, 2713)는 달팽이축에 대해 또는 그에 근접한 전극 분지의 부분의 위치 선정을 위해 후에 연결 해제된다. 제위치에 전극 및 억제 아암을 갖는 인간 측두골로부터의 와우는 도 29에 도시되어 있다.

억제 아암(2711)은 그 질량 내에서 그리고 전체 길이를 따라 억제 아암의 강도를 증가시키거나 또는 감소시키기 위해 어닐링되거나 또는 어닐링되지 않은 백금(Pt) 또는 백금이리듐(PtIr) 리본 또는 와이어(2715)를 포함할 수 있다. 억제 아암(2711)의 강도의 이러한 제어는 달팽이축에 더 근접하게 전극 분지(2713)를 위치시키도록 전극 분지(2713)에 재위치 선정 기술이 적용될 때 양호한 삽입 성질(가요성)뿐 아니라 충분한 강도를 유지하기 위해 와우 임플란트에서 중요하다. 억제 아암(2711)이 너무 연성이면, 재위치 선정 기술 동안 좌굴될 것이다.

리본(2715)의 형상은 (도 28에 도시된 바와 같이) 길이 대 폭의 비율이 2:1인 직사각형의 형상일 수 있다. 더 짧은 길이가 (외벽-내벽으로부터) 중간에서 측부로 배향되도록 리본(2715)은 배향될 수 있다. 와우 임플란트에서의 리본(2715)의 이러한 배향은 계의 기부로부터 정점을 향해 전극 어레이(2703)의 이동을 용이하게 하는 한편, 코르티의 기관 및 기저막의 연한 조직을 향해 우등 방향으로 어레 이의 이동을 감소시킨다. 리본(2715)의 직사각형 형상의 추가 이점은 삽입 동안 달팽이축과 대면하는 전극 접촉부를 유지하는 것이다. 사실상 직사각형 형상의 PtIr 리본(2715)은 억제 아암(2711)을 형성하는 실리콘 매트릭스로의 임의의 절삭을 감소하기 둥근 모서리를 가질 수 있다. 억제 아암(2711)의 금속 코어는 본 발명에 필요하다고 생각되기 때문에 전체 또는 부분적으로 억제 아암(2711)의 가요성 또는 강도를 증가시키기 위해 모두 또는 부분적으로 변경될 수 있다. 리본(2715)의 변경은 금속의 열, 화학적 그리고 기계적 처리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 억제 아암(2711)의 성분은 실리콘 및 금속의 조합에 제한되지 않고, 억제 아암 개념과 연관하여 테플론과 같은 다른 생체 적합성 폴리머가 사용될 수 있다.

와우 임플란트와 함께 사용될 때, 전극(2700)은 순차적으로 삽입될 수 있고, 그 후 전극(2700)은 내벽을 향해 위치된다. 제1 단계에서, 연결된 2개의 세그먼트(2711, 2713)를 갖는 전극 어레이(2703)는 고실계의 외벽을 따라 삽입된다. 제2 단계에서, 바람직하게는 고실계의 기초 선회부에 상응하는 전극 어레이(2703)의 후방 단부(2705)의 부분은 동일한 고실계의 내벽에 근접하거나 또는 그에 연결되도록 위치된다. 이 부분은 이제 주연 달팽이축 부분으로 지칭된다. 주연 달팽이축 부분은 바람직하게는 이것이 전기 여기 가능한 신경 요소가 위치되기 때문에 와우의 기초 선회부에 상응한다. 이들 신경 요소(나선 신경절 세포)는 더 인접한 전극 자극으로부터 가장 유리할 것이다. 전극 분지(2713)의 잔존 내부 와우 부분은 깊은 삽입 부분으로 지칭된다. 깊은 삽입 부분은 고실계 내에 깊이 삽입되도록 구성되 지만, 이는 임의의 자발적인 작용에 의해 내벽에 대해 위치되지 않는다.

와우의 고실계 내로의 세그먼트된 전극 어레이(2703)의 전체적인 삽입에 이어서, 억제 아암(2711)은 의사에 의해 (와우 외측의) 와우개창술 후에 그리고 포셉(forcep) 또는 트위저(tweezer)와 같은 일부 미세 도구로 고정식으로 유지된다. 그런 다음, 전극 분지(2713)는 억제 아암으로부터 정합 해제되거나 또는 연결 해제되고 계 밖으로 후퇴된다. 와우 박으로의 전극 어레이(2703)의 이런 약간의 당김은 2개의 세그먼트가 수렴되는 지점을 제외하고 전극 분지(2713) 및 억제 아암(2711)을 효과적으로 연결 해제한다. 수렴 지점에서, 2개의 세그먼트가 예를 들어 뉴욕주 마운트버넌 소재의 메드와이어 시그먼드 콘 코프.(Medwire Sigmund Cohn Corp.)에 의해 공급되는 바와 같은 80 내지 20%의 PtIr로 이루어진 금속 로드 또는 리본을 통해 부참됨을 주목하는 것은 중요하다. 일 실시양태에서, 와이어 또는 리본(2715)의 단부는 전극 분지(2713) 상의 실리콘 중공 공동 내로 끼움 결합된다. 재위치 선정 기술의 핵심은 억제 아암(2711)의 코어 내의 덜 가요성인 전극 분지(2715) 및 와이어와 더 가요성인 전극 분지(2713) 사이의 상승 효과이다. 전극(2700)의 중요 요소는 전극의 구획된 측면이다. 설계의 또 다른 중요한 요소는 삽입의 용이성을 위해 2개의 세그먼트(2711, 2713)를 확실히 연결하기 위한 선택이다. 확실하고 또한 탈착 가능한 연결은 여러 수단에 의해 달성될 수 있다. 세그먼트 연결의 하나의 수단은 정합 치수를 갖는 레일 및 슬롯에 의한 것이다. 전극 분지(2713) 및 억제 아암(2711)은 제조 동안 가압 정합될 수 있다. 실리콘의 정합은 삽입 동안 전극 및 억제 아암의 연결을 유지한다.

2개의 세그먼트(2711, 2713)를 연결하는 또 다른 수단은 외피 구성에 의한 것이다. 이러한 구성이 구성되면, 외피는 원형 또는 타원형 형상일 수 있다. 전극의 정합이 도시된 설계로 제한되지 않고 전극의 연결, 삽입, 연결 해제 및 위치 선정에 유리한 임의의 정합이 가능함이 이해된다. 또 다른 방법에 따르면, 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 삽입 수 분 내에 내이의 유체 내에서 용해되는 히드로겔과 연결될 수 있다. 연결 해제 가능한 2개의 비유사 실리콘의 결합은 또한 2개의 세그먼트를 연결할 수 있다.

전극 세그먼트(2711, 2713)는 임플란트가 교체될 필요가 있을 때, 전극 어레이(2703)의 2개의 세그먼트(2711, 2713)가 쉽게 연결 해제될 수 있도록 수렴 지점을 갖는다. 재위치 선정 동안 연결 해제뿐 아니라 억제 작용을 달성하기 위해, 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 억제 아암(2711)으로부터 나오고 전극 분지(2713) 상에 성형된 배향된 실리콘 공동 내에 편안하게 또는 느슨하게 수용되는 노출된(bare) PtIr 리본(2715) 부분에 의해 결합될 수 있다. 교정 수술의 경우에, 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 충분한 힘으로 억제 아암(2713) 상에서 역가압함으로써 그 수렴 지점에서 탈구될 수 있다. 공동은 어레이의 축과 평행할 수 있거나 또는 역위치 선정에 대한 저항을 제공하도록 배향될 수 있다. 억제 아암(2711)의 가시(spine)로서 사용되는 리본 또는 와이어(2715)는 날카로운 에지를 줄이기 위해 볼로서 종결될 수 있다.

전극 어레이(2703)의 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 와우 외측에 서로 부착될 수 있다. 이러한 부착은 억제 아암(2711)에 대해 전극 분지(2713)의 이동을 방 지하는데 유리할 수 있다. 와우 임플란트에 대해서, 전극 분지(2713)의 이동은 후작동식으로 전극 분지(2713)과 달팽이축의 연결의 해제를 이끌 수 있다. 이러한 실시양태에서, 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 도 20에 더 명확히 도시된 접근 가능한 티타늄 클립(2717)에 부착될 수 있다.

상기한 전극의 여러 이점들이 있다. 첫번째, 와우 임플란트에서, 전극의 일 부분은 전극의 전방 단부 설계로 인해 최소화된 힘으로 정점까지 와우 내에 깊이 삽입될 수 있다. 추가적으로, 바람직하게는 와우의 제1 선회부에 상응하는 전극의 일 부분은 내이 공동의 내벽을 향해 그리고 그 이하로 변위된다. 전극의 2개의 세그먼트(2711, 2713)는 삽입 공정 중에 부착되고 부착된 채로 남아 있다(그러나, 위치 선정 공정 및 후 삽입 동안 자발적인 작용에 의해 연결 해제됨). 달팽이축으로의 연결은 형태와는 무관하고, 특정 도구는 삽입 및 위치 선정에 필요하지 않다.

길이 15 mm 이하에 대해 전극(2700)의 전방 단부(2707)는 얇은 생체 적합성 윤활 코팅부(2719)로 코팅될 수 있다. 코팅부(2719)는 영구적일 수 있거나 또는 생물 분해성일 수 있다. 윤활 코팅부는 삽입 동안 전극과 조직 사이의 마찰을 감 소시키고, 이에 따라 삽입력을 감소시킨다. 윤활 코팅부는 기구가 전극을 유지할 수 있고 밀어넣을 수 있도록 전극의 제한된 전방 단부 길이에 적용될 필요가 있다.

전극에는 또한 폴리머 전극의 외부 쉘 상에 위치된 (도 20 및 도 23에 도시된 바와 같은) 스토퍼가 도입될 수 있다. 스토퍼(2015)는 한정된 제한 이상의 전극 삽입을 방지하도록 구성된다. 한정된 삽입 제한은 18 mm 내지 31 mm이다. 스토퍼(2015)는 실리콘과 같은 폴리머 물질, 바람직하게는 전극과 동일한 물질로 이 루어질 수 있다. 실리콘과 같은 폴리머 튜브는 개별 환자의 청력의 합으로 구성될 수 있는 사전 정의된 한계로 전극 삽입을 제한하도록 스토퍼(2015)의 전방으로 삽입될 수 있다. 스토퍼(2015)의 형상은 의사가 스토퍼(2015) 상에 형성된 슬릿을 통해 스토퍼(2015) 위를 보도록 할 수 있다. 또한, 표시부(2721)는 접촉선의 방향을 표시하고, 이에 따라 모든 접촉부(2709)가 와우 내에서 사라지면 접촉 배향을 유지하는 방법을 표시하도록 어레이의 후방을 향해 전극 어레이(2703) 상에 위치될 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 이식 가능한 전극은 전극의 말단 단부와 인접 단부 사이에 (도 23의 2313 또는 도 27의 2723과 같은) 불침투성 커넥터를 가질 수 있다. 커넥터는 환자의 일생 동안 여러 번의 재이식이 발생할 수 있기 때문에 바람직하다. 재이식은 보통 임플란트의 하우징 부분의 전자적 파손에 의해 유발되고, 전극 자체에 영향을 주지는 않는다. 와우 임플란트에 대해 내이로부터의 전극 어레이의 제거와 함께 각각의 재이식은 내이의 내부 조직에 일부 추가적인 손상 및 외상을 줄 수 있다. 외상이 축적될 수 있기 때문에, 나선 신경절 세포 및 신경 조직 잔존과 같은 내이 기능은 시간에 걸쳐 감소될 수 있다. 불침투성 커넥터(2313 또는 2723)의 사용은 커넥터에 의해 재이식이 이러한 전자 장치가 파손될 때 이식 가능한 전자 장치의 제거만을 필요로 하기 때문에 재이식으로 인한 축적 외상을 억제한다. 이러한 커넥터(2313 또는 2723)는 바람직하게는 중이 공동 또는 유양 돌기 개방술(mastoidectomy) 시에 위치된다. 커넥터(2313 또는 2723)는 또한 포위된 전자 장치를 함유하는 하우징에 근접한 두개골 표면 상에 위치될 수 있다. 커넥 터(2313 또는 2723)는 유체 관통에 불침투성이어야 한다. 불침투성의 기능은 수형 및 암형 커넥터 또는 편평 베드 커넥터의 가압 정합에 의해 발휘될 수 있다. 불침투성은 또한 2개의 연결된 부분들 주위에 접착된 빠른 경화 폴리머 또는 다른 합성 물질의 사용에 의해 부과될 수 있다. 경화는 커넥터 부분의 밀봉 및 수분으로부터의 절연을 유발한다. 커넥터는 이상적으로는 전극 채널이 있을 때 많은 리드를 갖는다. 와우 임플란트에 대해, 커넥터(2313 또는 2723)의 위치는 중이, 유양 돌기 개방술 또는 임플란트 하우징 내에 있을 수 있다.

도 31은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 대상체의 신체에 유체를 전달하기 위한 또 다른 장치의 도면이다. 상기 장치는 격벽(3101) 및 카테터(3107)를 갖는 유체 저장부(3103)를 포함한다. 상기 장치는 인간 또는 동물의 피부의 내면과 인체 내의 유체 충전된 비혈관 기관을 연결하고, (도 32에 상세히 도시된) 금속 중공 니들(3109)에 의해 종결된 가요성 폴리머 카테터(3107)를 통해 특정 기관에 원칙적으로 유체 또는 약제 용약의 주입을 허용한다. 유체 저장부(3103) 및 격벽(3101)은 외부 또는 이식 가능한 펌프에 의해 구동될 수 있다. 상기 장치는 저장부(3103)와 카테터(3107) 사이에 배치된 박테리아 필터 및/또는 유동 제한기(3105)를 포함할 수 있다. 관련 실시양태에 따르면, 상기 장치는 또한 격벽(3101)의 상부 상에 니들을 위치시키기 위해 저장부(3103)의 내피부면 상의 도넛 또는 링 형상의 금 도포 자석(미도시)을 포함할 수 있다. 이러한 자석은 연속적으로 실리콘으로 저장부(3103)를 덮은 실리콘 층으로 포위될 수 있다. 또한, 카테터(3107)의 내면 및 출구 니들(3109)은 섬유 조직 성장을 방지하거나 또는 억제하 고 생물막(biofilm) 형성을 방지하기 위해 친수성 또는 소수성 등각 코팅부로 코팅될 수 있다. 출구 니들(3109)은 팁 또는 측부에 유출구를 가질 수 있다. 이러한 장치는 인간 또는 동물 대상체의 내이, 방광, 위 또는 장에 연결될 수 있다. 대상체의 내이에 연결될 때, 니들(3109)은 후고실개방술 또는 유양 돌기 개방술 내에 부분적으로 삽입될 수 있다.

상기한 바와 같이, 저장부(3103)는 금속 및 실리콘으로 덮일 수 있다. 저장부는 또한 원뿔 형상일 수 있고, 격벽(3101)은 원뿔의 더 큰 직경 상에 배치될 수 있다. 대상체의 내이에 연결될 때, 이러한 원뿔 형상 저장부는 저장부(3103)의 비격벽 측이 카테터(3107)에 연결되도록 유양 돌기 개방술 내에 편안하게 끼움 결합되기에 적절한 치수이어야 한다. 카테터(3107)는 니들(3109)의 외측 상에서 종결된다. 도 32에 도시된 바와 같이, 니들(3109)은 골의 부분적인 세선화(thinning) 후에 내이의 갑각골 상에 또는 반고리관 내에 유입되도록 구성될 수 있다. 니들(3109)은 골 고정을 제공하도록 가시 형상의 외면 및 고정 디바이스(3201)를 포함할 수 있다. 니들(3109)은 또한 니들의 팁으로부터 짧은 거리에 위치된 원뿔형 스토퍼(3113)를 포함할 수 있다.

도 33은 도 31 및 도 32의 실시양태에 사용될 수 있는 이식 가능한 액세스의 도면이다. 액세스 포트는 압축 실리콘, 미세 저장부(23303) 및 포트 니들(3307)로 이루어질 수 있는 입력 격벽(3301)을 포함한다. 포트 니들(3307)은 실리콘 내에 매립된 금속 링(3305)으로 액세스 포트에 고정될 수 있다. 포트 니들(3307)은 실리콘으로 부분적으로 덮일 수 있고, 팁 또는 측면에 유출구를 가질 수 있다. 포트 니들(3307)은 드릴로 골질의 덮개의 부분적인 제거 후에 내이의 유체 내에 유입될 수 있다. 관련 실시양태에서, 포트 니들(3307)에는 후결합결합입력 격벽(3307)이 그리고 유양 돌기 개방술 시에 미세 저장부(3303)가 부분적으로 삽입된다.

도 34는 이식 가능한 액세스 포트가 도 31에 대해 서술된 장치 및/또는 도 32에 도시되고 서술된 니들에 연결될 수 있음을 도시하는 도면이다.

본 발명의 실시양태는 또한 전극 본체를 이루는 실리콘 폴리머 엘라스토머의 일부 내로 소정 양의 약의 도입에 근거하는 와우 전극 어레이를 포함할 수 있다. 시간이 지나, 약은 엘라스토머 물질로부터 배출되고, 내이의 유체 내로 확산된다. 그 후, 확산된 분자는 관련 와우개창술를 표적화한다.

내이는 신경 조직 및 연성 조직과 같은 청력 기관에 적합한 약물 표적화 와우개창술를 포함하는 약체의 국부적인 전달을 위한 다양한 고려 사항을 나타낸다. 내이는 매우 작고 사실상 폐쇄된 공간이어서, 내이 내에 배출된 임의의 약이 그 공간 내에 한정되어 잔류한다. 따라서, 이런 환경에 느리게 배출된 임의의 약제는 내이 내에서만 생물 활성적이 되고, 내이의 외측에서 매우 적은 확산이 있다.

도 35는 와우 임플란트 전극 어레이가 본 발명의 특정 실시양태에 따라 약물 용리 물질의 일부를 포함하도록 구성되는 다양한 방식을 도시한 것이다. 도 35에 도시된 실시예 각각에서, 교차 해칭된 영역은 약제를 배출하도록 구성된 물질을 표시한다. 도 35A에 도시된 바와 같이, 전극 어레이의 단면은 통상 타원 형상일 수 있다. 도 35A는 전극 어레이의 일부의 저반부가 내이의 주위 유체로 약제를 타이밍 배출하는 약물 용리 물질을 포함하는 일 실시양태를 도시한 것이다. 도 35B는 2개의 상이한 약물 용리 영역을 갖는 일 실시양태를 도시한 것이고, 각각의 약물 용리 영역은 상이한 약제를 배출하도록 구성될 수 있다. 도 35C에 도시된 실시양태에서, 약물 용리부는 전극 캐리어의 전체 저반부를 포함한다. 이러한 실시양태에서, 전기 자극 접촉부 및 연결 와이어와 같은 전극 어레이의 다른 구조 요소는 어레이의 비-약물 용리부 내에 함유될 수 있다. 도 35D에 도시된 실시양태에서, 전극 어레이의 일부의 전체 단면적은 타이밍 배출을 위해 약제를 물질 내에 도입하도록 구성된다. 도 35E에서, 전체 전극 어레이는 약제를 도입하는 물질을 사용한다. 이러한 구성에서, 엘라스토머 물질 내의 약제의 농도는 어레이의 더 작은 체적 부분이 사용되는 실시양태에서보다 더 낮을 수 있다. 도 35F는 전극 어레이의 전방 대부분의 부분의 전체 체적이 약물 용리부로서 작용하도록 구성되는 또 다른 실시양태를 도시한 것이다. 예를 들어, 약물 용리부는 3 mm 이상에서 시작할 수 있고, 이로부터 전극 어레이가 내이로 진입한다.

전극 어레이의 폴리머 매트릭스 물질로부터 약제가 배출되는 속도는 다양한 인자에 따른다. 이들은 폴리머를 주위 유체에 노출되는 약물 용리 물질의 표면적의 크기를 포함한다. 시간에 따른 약물 해제 프로파일은 내이의 주위 유체에 노출된 약물 도입 폴리머의 표면적에 직접 비례한다. 폴리머 내의 약의 농도는 전달 시간의 길이에 영향을 준다. 약제의 배출 속도는 또한 약물 용리부 내의 물질의 가교 밀도 및 약물 용리부의 체적과 같은 다른 인자들을 따를 수 있다.

도 36은 본 발명의 다양한 실시양태의 단면을 도시한 것이다. 도 36A에 도시된 실시예에서, 약물 용리부는 비-약물 용리 물질의 2개의 층들 사이에 개재된 물질의 층이다. 이러한 실시양태에서, 약제의 배출 속도는 어레이의 측부에서 노출된 약물 용리부의 표면적의 크기를 따른다. 예를 들어, 약물 용리부의 질량은 전극 어레이의 질량의 1% 내지 2%를 구성할 수 있다.

도 36B 내지 도 36D에 도시된 실시양태에서, 전극 어레이는 약물 용리 물질이 도입되는 슬롯을 포함한다. 도 36B에서, 약물 용리 물질은 채널 슬롯이 이를 유지하는 것보다 약간 더 작은 로드의 형태여서, 내부의 유체는 시간에 걸쳐 유체 내로 약제를 배출하는 로드의 전체 주연과 접촉한다. 도 36C에서, 약물 용리 물질은 비-약물 용리 물질의 채널 슬롯 내로 더 편안하게 끼움 결합된다. 따라서, 단지 로드의 하부면은 약제를 더 천천히 배출하도록 내이의 유체와 접촉한다. 도 36D에 도시된 실시양태에서, 둥근 로드는 약물 용리 물질의 원통 로드의 표면적에 내이 유체의 제어된 액세스를 허용하는 정사각형 단면 영역을 갖는 채널 슬롯 내에 매립된다.

도 37은 약물 용리부 전체가 비-약물 용리 물질 내에 매립된 실시양태를 도시한 것이다. 이러한 실시양태에서, 약제가 배출되는 속도는 위에 놓여진 비-약물 용리층의 두께에 의해 결정된다.

도 38A는 도 37에 도시된 것과 유사하지만 또한 내이 유체의 일부가 약물 용리부의 표면적의 일부와 접촉하는 것을 허용하는 슬롯을 포함하는 또 다른 실시양태의 단면을 도시한 것이다. 또한, 약제의 배출 속도는 노출되는 표면적의 크기뿐 아니라 약물 용리부의 물질 내의 약제의 농도 및 가능하게는 약물 용리 물질을 통한 약제의 확산율에 의해 결정된다. 도 38B는 약물 용리 실리콘 물질이 전극 어레 이의 표면 상의 전극 접촉부의 일 측 상에 배치되고, 전극 영역의 잔류부는 정규 실리콘 물질인 또 다른 실시양태를 도시한 것이다.

내이로의 후수술 배출에 적합한 특정 약제의 실시예는 제한 없이 향신경성 인자, 유전자 치료, 안티-아포토시스 약 및 안티-산화제를 포함한다. 일부 약은 신경 보호 효과를 가지고, 다소 외상성인 와우 이식 후에 내이의 신경 상태를 유지하는데 도움이 될 수 있다.

다른 적합한 약제는 항염제를 포함한다. 예를 들어, 항염제의 정규 염류 내의 포화 용해도는 37℃에서 26.4 ㎍/ml 이상일 수 있다. 전극 어레이는 이식 후 첫 주간 동안 5 내지 250 mg의 항염제를 배출하도록 구성될 수 있다. 약제는 또한 살균제를 포함할 수 있다.

후이식 섬유증 발달을 제어하기 위한 코르티코 스테로이드의 사용은 특별하고 즉각적인 관심거리이다. 이러한 코르티코 스테로이드의 일 실시예는 덱사메타손이다. 예를 들어, 전극 어레이는 초기 24시간의 사용 시간 동안 5 내지 600 mg의 덱사메타손을 배출하도록 구성될 수 있다. 와우 임플란트 전극 어레이를 용리하는 약물의 사용에 적합한 코르티코 스테로이드의 다른 실시예는 제한 없이 베타메타손, 클로베타솔, 디플로라손, 플루오시노나이드, 트리암실리온 또는 염, 또는 조합을 포함한다.

약물 용리 실리콘 물질은 약제 입자를 소정 크기로 일차 미세화함으로써 제조될 수 있다. 예를 들어, 약제는 약물 용리부의 물질 내에 혼합된 200 ㎛ 미만의 고체 입자 형태일 수 있다. 약제의 배출 속도는 복수의 정의된 크기의 약제의 입 자를 갖는 것에 근거할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 적어도 90%의 입자는 200 ㎛ 미만의 크기일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 50%의 입자는 50 ㎛ 미만의 크기일 수 있다. 입자는 고속 균질기를 사용하여 액체 실리콘 폴리머와 함께 전체적으로 혼합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 가교 용액은 혼합물에 첨가될 수 있다. 결과적인 혼합물은 적절히 설계된 주형을 사용하여 약물 용리부를 위해 남겨둔 공간 내로 주입된다.

주위의 내이 유체 내의 약제의 농도는 약물 용리 물질 내의 약제의 농도 및 침투성을 따른다. 배출 시간은 실리콘의 가교 밀도, 전극 어레이의 속도에 따른 약물의 장전량, 약물 장전된 폴리머의 체적 및 와우의 유체에 노출된 표면적에 따라 수 일에서 여러 달일 수 있다.

본 발명의 일 실시양태에 따른 전극 어레이는 다양한 단계로 조립될 수 있다. 예를 들어, 전기 자극에 사용되는 와이어 및 전극 접촉부는 어레이 주형의 일 반부 내에 위치될 수 있다. 그 후, 성형의 제1 단계는 약물 용리 실리콘 물질이 제2 단계에서 주입될 수 있는 공간을 남겨두기 위해 반전 성형 또는 마스킹을 이용하여 와이어 및 전극 접촉부를 포위한다. 이 시도는 2개의 유사한 폴리머의 결합이 전극의 균일한 윤관을 보장하는 것을 허용한다.

2단계의 성형 공정을 사용하는 것의 하나의 이점은 내이의 유체 내에 전극 어레이의 일부만이 약제로 장전될 필요가 있다는 것이다. 전극 어레이의 외부 와우 부분은 비-약물 용리 물질로 이루어질 수 있고 약물 배출에 참여할 필요가 없다.

복수의 마스킹을 포함하는 다단계의 성형 공정은 또한 하나 이상의 장소에 보충적인 약물 용리 물질을 연속적으로 첨가하는데 사용될 수 있고, 각각의 약물 용리부는 상이한 조성의 약제를 갖는다. 이런 방식으로, 보충적인 약물 또는 상이한 와우개창술를 표적화하고 상이한 확산율에서의 약물은 전극 어레이 내에 도입될 수 있다.

약제가 장전된 폴리머 로드는 사전 제조될 수 있다. 약물 용리 물질의 로드는 전극 어레이의 주요 비-약물 용리부의 제조 시에 사용된 것과 동일하거나 또는 유사한 조성의 실리콘으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 약물 용리 로드는 필요한 수단이 도입된 고 수준의 약제 연구실에서 사전 제조될 수 있다. 그 후, 로드는 또 다른 위치에서 와우 임플란트 전극 어레이가 조립되도록 선적될 수 있다. 예를 들어, 도 36B, 도 36D 및 도 38에 도시된 전극 어레이는 사전 제조된 약물 용리 로드와의 최종 조립을 위해 사전 제조될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 명세서에 서술된 본 발명 및 그 실시양태는 내이에 적용되는 것에 제한되지 않는다. 전기적 자극을 갖거나 또는 갖지 않는 펌프 및 전달 카테터를 갖는 것이 바람직한 신체의 소정 부위와 같은 다른 적용이 이 연결 시스템의 사용에 또한 가능하다. 예를 들어, 이러한 연결은 뇌의 일부 위치에 유체 전달을 위한 바람직한 위치에서 두개골 상 또는 그 내에 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시양태는 또한 액체 형태의 치료 약물과 같은 다양한 치료 유체를 수용할 수 있는 이식 가능한 전극 캐리어에 관한 것이다. 약물 전달 기능은 캐리어의 크기 또는 형상의 변환 없이 그리고 환자에게 위험의 증가 없이 전극 캐리 어에 통합된다. 치료 유체는, 예를 들어 주위 조직의 압력 또는 체적의 변화 없이 캐리어로부터 와우 내의 와우 유체로 분배될 수 있다. 설명된 실시양태가 와우 및 와우 임플란트에 대해 서술되었지만, 본 발명은 이러한 특정 용도로 제한되지 않고 신체 내의 다른 위치에서 다른 이식 가능한 시스템에 유용할 수 있다.

도 39는 치료 유체의 제적을 유지하는 유체 저장부(3905)를 함유하는 이식 가능한 전극 캐리어(3901)을 도시한 것이다. 유체 저장부(3905)로부터의 치료 유체는 전달 포트(3906)에 의해 전극 캐리어(3901)이 외측을 둘러싸는 조직에 전달된다. 치료 유체는, 예를 들어 와우 임플란트 시스템용 전력 및 신호 처리 회로를 함유할 수도 있는 임플란트 하우징(3902) 상에 알맞게 위치된 격벽 포트(3907)로부터 유체 저장부(3905)로 전달될 수 있다. 전극 캐리어(3901)의 본체 내에 매립된 유체 전달 채널(3903)은 치료 유체를 격벽 포트(3907)로부터 유체 저장부(3905)로 전달한다. 특정 실시양태에서, 임플란트 하우징(3902)로부터의 와이어는 전극 캐리어(3901)의 일 측을 따라 매립될 수 있고, 유체 전달 채널(3903)은 다른 측을 따르거나 또는 중간에서 진행될 수 있다. 이러한 격벽 포트 구성은 유출의 위험 없이 유체 저장부(3905)를 채우기 위한 안전하고 편리한 방식이다. 더욱이, 시스템은 임의의 일 특정 치료 유체에 제한되지 않고, 임의의 적절히 이용 가능한 약물이 사용될 수 있다.

도 40A 내지 도 40C는 치료 유체 전달 전극 캐리어 시스템의 다양한 특정 대안적인 구성을 도시한 것이다. 도 40A에서, 유체 저장부(3905)는 전극 캐리어(3901)의 상방 단부를 향해 전극 접촉부(3904)의 완전히 아래에 위치된다. 도 40B에서, 유체 저장부(3905)는 상방 단부에 더 근접하게 치료 유체를 주연 방향으로 전달하기 위하여 전극 캐리어(3901)에 대해 경사진다. 도 40C는 전극 캐리어(3901)의 상방 단부로부터 하방 단부를 향해 역으로 더 연장되는 더 긴 유체 저장부(3905)를 도시한 것이다.

도 41은 별도의 유체 전달 채널(4101) 및 유체 복귀 채널(4102)을 갖는 2채널 실시양태를 도시한 것이다. 유체 전달 채널(4101)은 유체 저장부(3905)용 유입 치료 유체를 수용하는 전달 격벽 포트(4103)로부터 공급된다. 유사하게, 유체 복귀 채널(4102)은 유체 저장부(3905)로부터 복귀되는 상응하는 복귀 격벽 포트(4104)를 통해 공기/유체를 배출시킨다. 이 구성은 격벽 포트(4103, 4104)가 환자의 피부 표면 상에 또는 그 근방에 있을 때 유체 저장부(3905)를 재충전하는데 특히 적합하다. 2채널 시스템은 유체 저장부(3905)를 재충전할 때 내부 계의 유체 압력을 최소화한다.

도 42는 전달 포트(3906)의 확대부를 도시한 것이다. 치료 유체의 분자는 전달 포트(3906)를 통해 전극 캐리어(3901)를 둘러싸는 조직으로 이동한다. 일 실시양태에서, 전달 포트(3906)는, 예를 들어 도시된 바와 같이 약물 이온이 막을 통해 주위 조직으로 이동하도록 삼투압을 이용하여 이온 침투성 막일 수 있는 반다공성 막의 형태를 취할 수 있다. 막을 가로지른 치료 유체 분자에 대하 배출 프로파일은 수학적 확산 모델링에 의해 결정될 수 있다. 이러한 반다공성 막은 또한 치료 유체로부터 주위 조직 내로의 박테리아의 이동을 방지하기 위해 박테리아 필터로서 작용할 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 전달 포트는, 예를 들어 펨토 레이저와 같은 레이저 가공에 의해 새김 가공(carving)될 수 있는 전극 캐리어(3901)의 물질 내의 하나 이상의 슬릿 또는 채널일 수 있다. 전극 캐리어(3901)를 둘러싸는 조직으로의 유체 저장부(3905) 내의 치료 유체에 대한 배출 프로파일은 전달 포트(3906)의 치수 - 길이, 폭, 두께 - 에 의해 결정된다. 배출 시간(수 일, 수 주 등)은 유체 저장부의 크기에 의해 결정된다. 특정 실시양태는 저장부 분자의 확산을 이용하여 수동적인 약물 전달 시스템으로서 또는 유체 저장부(3905)로부터 전달 포트(3906) 밖으로 치료 유체를 전달하기 위해 펌프를 사용하는 능동적인 전달 시스템으로서 사용될 수 있다.

일 실시양태에서, 유체 저장부(3905)는 치료 분자의 분산을 포함하는 실리콘과 같은 엘라스토머 물질로 채워질 수 있다. 이들 분자는 시간에 걸쳐 유체 저장부(3905) 내의 엘라스토머 물질로부터 전달 포트(3906)를 통해 밖으로 주위 조직으로 배출될 수 있다.

본 발명은 특정 실시양태와 관련하여 서술되었지만, 다른 수정이 가능함을 이해할 것이다. 본 출원은 본 발명의 임의의 다양한 변경, 용도 또는 적용을 포함하고, 본 발명이 속하는 분야에서 공지 또는 통례 내에서 있는 것과 같은 본 개시를 벗어나지 않는 것을 포함한다.

Claims (27)

1. 신경 조직 가까이에서 전기적으로 자극하기 위한 복수의 전극 접촉부를 포함하는 외면을 갖는 이식 가능한 전극 캐리어;

   연장된 치료 기간 동안 치료량의 치료 유체를 저장하기 위한 전극 캐리어 내의 확대된 유체 저장부; 및

   유체 저장부에서 외면으로 치료 유체를 전달하기 위해 유체 저장부를 전극 캐리어의 외면에 연결시키는 하나 이상의 유체 전달 포트

   를 포함하는 이식 가능한 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 유체 저장부의 직경이 전극 캐리어의 직경의 3분의 1 이상인 이식 가능한 디바이스.
3. 제1항에 있어서, 치료 유체를 유체 저장부로 전달하기 위해 유체 저장부를 원거리 전달 격벽 포트에 연결시키는 유체 전달 채널을 더 포함하는 이식 가능한 디바이스.
4. 제3항에 있어서, 유체 전달 채널이 유체 저장부보다 실질적으로 작은 직경을 갖는 것인 이식 가능한 디바이스.
5. 제3항에 있어서, 전달 격벽 포트가 이식 가능한 디바이스와 관련된 전자 부품을 함유하는 이식 가능한 하우징에 위치하는 것인 이식 가능한 디바이스.
6. 제3항에 있어서, 유체 저장부로부터 유체를 배출시키기 위해 유체 저장부를 원거리 복귀 격벽에 연결시키는 유체 복귀 채널을 더 포함하는 이식 가능한 디바이스.
7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 유체 전달 포트가 전극 캐리어의 외면의 하나 이상의 슬릿인 이식 가능한 디바이스.
8. 제1항에 있어서, 하나 이상의 유체 전달 포트가 전극 캐리어의 외면 상의 반다공성 막인 이식 가능한 디바이스.
9. 제1항에 있어서, 하나 이상의 유체 전달 포트가 전극 캐리어의 외면의 하나 이상의 전달 채널인 이식 가능한 디바이스.
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