專利名稱：多道程控人工耳蝸的制作方法
技術領域：
本實用新型屬生活用品技術領域。
聽力受損一般因原因不同分為兩大類型一類為傳導性聽力損失，表現為由外耳道至耳蝸毛細胞處的途徑受阻，一般可通過使用助聽裝置和手術解決。另一類為神經性聽力損失，表現為耳蝸內毛細胞或神經纖維受損，這類疾病是由于傳導聲能產生神經沖動的機制遭破壞，故助聽裝置對其無作用，只有通過直接刺激聽覺神經才能使之功能部分恢復。對于全耳聾患者來說，盡管他們的耳蝸的正常生理功能已經喪失，但大多數病人的聽神經沒有完全損傷，人工耳蝸就是模仿外周的生理功能，對殘留聽覺神經進行電刺激，使患者恢復聽覺，并在一定程度上具備語音識別能力。以往的研究有(1)House用一對電極放置在耳蝸內或接近耳蝸處來刺激聽覺神經纖維使之得到單一頻率范圍的響應；(2)Kissich用一組模擬濾波器來分隔聲信號，并轉換為數字脈沖信號，這些脈沖信號的速率與模擬信號的頻率一致，再傳送給植入耳蝸內的一組電極，使之產生聽覺，但由于內外裝置需經皮轉接，故病人感染的機會較多；(3)Doyle用了若干傳輸線圈類傳遞信號，每一線圈都傳送一路信號至蝸內對應電極，線圈間間隔較小，易引起信號通道相互干擾；(4)Richczrol采用一組濾波器來提取語音信號，并通過一線圈來傳遞內裝置所需電源和數據，并在鼓室內放置小塊硅膠以間隔電極，但由于長期的電荷沉積易引起電極腐蝕。
本實用新型的目的是提供一種小型化、能量和數據傳遞無需經皮轉接的耦合感應多道程控人工耳蝸，提高聽力損失病人的識別語音和語言溝通能力。
本實用新型依據耳蝸螺旋體不同部位神經元對聲音頻率響應不同的特點，采用共振峰刺激的形式，對分布在耳蝸內的16～22道電極通過接收、發(fā)射和控制語音信號的刺激，使每個電極在每個瞬間時間段響應不同的頻率段，從而使16～22道電極所響應的頻率能覆蓋整個語音頻帶，耳聾患者在一定程度上恢復聽力和提高語音識別能力。
本實用新型設計的多道人工耳蝸，由接收話筒1、語音處理器2、耦合器3.4、接收刺激器5與電極束6構成，如圖1、圖2所示。其中，接收話筒、語音處理器為外部裝置；接收刺激器和電極束為內部裝置埋于耳蝸內。本實用新型的語音處理器由AGC的前置放大器、高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器、F/V轉換器、比較器等部分經電路連接組成，如圖3所示。語音處理器一端連接有話筒，一端與耦合器中的發(fā)射線圈連接，其功能是通過話筒接收外界語音信號，經過語音處理器的處理，將語音信號特征發(fā)送到發(fā)射線圈。
本實用新型的耦合器由發(fā)射線圈和接收線圈由磁場形式進行固定，發(fā)射線圈后部連接N端磁鐵耦合固定架7.8，接收線圈連接S端磁鐵9。外部裝置發(fā)射的信號通過磁場耦合的方式傳入內裝置。與語音處理器連接的發(fā)射線圈可以產生35V～40V的脈沖發(fā)射幅度，其載波頻率為2MHz。與刺激器連接的接收線圈具有兩個功能1.通過耦合能接收發(fā)射線圈發(fā)出的高頻脈沖信號，并使其具有22～30V的脈沖幅度；2.將接收到的高頻脈沖信號經整流后產生9～11V的直流電壓，作為內裝置中電路的供電電壓和刺激電極的能源。
本實用新型的接收刺激器由檢波電路、整流電路、解碼電路、驅動電路連接而成，如圖4所示，與16～22個電極相對應，采用16通道至22通道通用的結構形式，元器件及集成電路塊設置在陶瓷基板上，并封裝于鈦合金盒內，盒外留有多股鉑金絲繞制成環(huán)形接收線圈。
本實用新型采用16～22道鉑金絲制成的電極束作為內裝置的一部分，即輸出部分，其均勻分布在耳蝸內，每根電極由鉑金絲和鉑金電極環(huán)構成。鉑金絲直徑為50～60μm，一端與鉑金電極環(huán)相連，另一端與內裝置中接收刺激器的集成電路的一個輸出腳相連，其表面鍍上2～5μm的具有良好生物相容性的PVD干涂料絕緣層。
本實用新型16～22道鉑金絲及16～22只電極環(huán)制成一束，外層鍍上生物硅橡膠，其直徑小于0.7毫米，其前端呈紡錘形，電極環(huán)的直徑是從頂部的0.4mm到底部的0.7mm逐漸增大。
本實用新型經技術測量，證實刺激電流在安全范圍內(1.5毫安以下)，電流刺激的強度可自動調節(jié)，對病人聽閾和最大舒適閾可進行程序編碼控制，經試驗測量證實約80％耳聾患者提高了語音識別能力。


；圖1為本實用新型的結構圖；圖2為本實用新型的系統(tǒng)框圖；其中1為話筒2為語音處理器3為發(fā)射線圈4為接收線圈5為接收刺激器6為電極束7為N極磁芯8為磁性耦合固定架9為S極磁芯圖3為本實用新型的語言處理器的線路框圖；其中A為話筒B為前置放大器C為400Hz低通濾波器D為1.2KHz高通濾波器E為F/V轉換器F為峰值檢測器G為35Hz低通濾波器H為1KHz帶通濾波器圖4為本實用新型的接收刺激器的線路框圖；圖5為本實用新型的接收線圈的正面結構圖；其中1為硅橡膠2為接收線圈3為磁鐵4為刺激接收器5為電極束圖6為本實用新型的電極束構成圖；其中1為鉑金電極環(huán)2為鉑金電極絲3為硅橡膠
權利要求1.一種多道程控人工耳蝸，由接收話筒、語音處理器、耦合器、接收刺激器與電極束組成，其特征在于電極束由16～22條電極構成，每根電極由鉑金絲和鉑金電極環(huán)構成，鉑金絲直徑為鉑金絲直徑為50～60μm，一端與電極環(huán)相連，另一端與接收刺激器的集成電路的一個相應輸出腳相連，其表面鍍有2～5μm的PVD千涂料作為絕緣層，電極束呈紡錘形，電極環(huán)直徑從頂部的0.4mm到底部的0.7mm逐漸增大，與電極束的電極數相對應，接收刺激器由16～22個通道構成。
2.根據權利要求1所述的多道程控人工耳蝸，其特征在于耦合器由連接于語音處理器的發(fā)射線圈和連接接收刺激器的接收線圈以磁場形式進行固定，發(fā)射線圈后部連接N端磁鐵固定架，接收線圈連接S端磁鐵。
3.根據權利要求1所述的多道程控人工耳蝸，其特征在于所述的接收刺激器內部的元器件及集成電路塊設置在陶瓷基板上，并封裝在鈦合金盒內。
專利摘要本實用新型屬生活用品技術領域。本實用新型多道程控人工耳蝸，由接收話筒、語音處理器、耦合器、接收刺激器與電極束組成，依據耳蝸螺旋體內不同部位神經元對聲音頻率響應不同的特點，本實用新型采用共振峰刺激形式，使分布在耳內多道電極所響應的頻率能覆蓋整個語音頻帶。本實用新型的電極由鉑金絲和鉑金電機環(huán)組成，采用PVD干涂料做絕緣層，具有良好的生物相溶性和絕緣作用，采用磁場形式固定耦合器，無需經皮轉接，降低患者感染率。經試驗測量，約80％患者提高了語音識別能力。
文檔編號A61F11/00GK2261828SQ9622970
公開日1997年9月10日 申請日期1996年4月22日 優(yōu)先權日1996年4月22日
發(fā)明者王正敏, 范寶華, 李留英, 錢學儉 申請人:上海醫(yī)科大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院