[发明专利]全植入式人工耳蜗及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物医学工程仿生学领域，涉及一种新型的全植入式人工耳蜗(totally implantable cochlear)及其制备方法。

背景技术

耳聋是耳部疾病的常见症状，各种耳聋约占耳鼻咽喉科门诊的30％～40％。随着听力学的不断充实以及耳显微外科手术的迅速发展，相当一部分耳聋患者得到了有效的治疗。多数传导性聋的患者可以通过手术提高听力；大部分感音神经性聋目前仍缺乏具有针对性的有效的治疗，但其中轻至中度聋的患者仍可使用助听器来改善听力，提高交往能力；而对于双耳极重度和全聋耳聋患者来说使用植入式助听装置(人工耳蜗植入)是其改善听力的唯一选择。

人工耳蜗植入技术在过去的30年中取得了突飞猛进的进展，经过术后的康复训练，患者中的大部分成人甚至可以通过电话与人交流，大部分儿童可以与正常儿童一同接受正规教育。但是，目前在世界各地可用于临床的助听装置均为半植入式装置，即将麦克风、信号放大器、语音处理器、外线圈等部分仍置于体外，致使外观上、心理上、使用上都有一定的不便之处。而相当一部分患者拒绝使用助听装置的原因在于：佩带助听器或部分植入式助听装置时，外装置仍可被人发现有耳聋的残疾，这给患者造成心理上的障碍；此外一些日常活动如沐浴、游泳等也受到限制；且装置外置易受损坏。

众多学者的理想和目标是研制出可靠的全植入式助听装置，这种装置的研制成功有赖于两大技术上的突破：可植入式传声器和可植入式充电电池。关于后者，目前已有研究可利用无线近红外能量传输对锂电池进行透皮充电，美国的WilsonGreatbatch及德国的Simplex等公司已研制出应用于植入式助听装置的微型锂离子充电电池。而可植入式传声器的研究则更依赖于耳科学家和技术部门的共同努力。目前，国外有学者已经对这种类型的可植入式传声器进行了相关研究，但尚无压电及光纤传声器应用的报道；国内亦无可植入式传声器的相关研究报道。虽然这种装置显著增加了技术上的问题和手术时的困难，但是它完全无碍于接受植入者的外观，对患者尤其是儿童患者的身心健康有利，从而必将提高人们对装置的接受及信赖程度，使之造福更多的耳聋患者。

发明内容

本发明的目的是为临床应用提供一种全植入式人工耳蜗，涉及带有各种类型用途传感器，尤其是压电式或光纤式的可植入传声器的全植入式人工耳蜗。

本发明全植入式人工耳蜗的工作原理是：通过中耳听骨振动提取信号，由振动信号转变为电信号输入耳蜗，通过植入电极刺激激活听神经，然后产生听觉。

本发明全植入式人工耳蜗主要由传声器、信号放大器、语音处理器和解码刺激器组成，所述的传声器可以是压电式或光纤式，其特征是用传声器取代原麦克风，声音通过外耳道、鼓膜引起的听骨振动被传声器转换为电信号，完成声—电转换的过程，取代原麦克风的功能，言语处理器将信号进行处理后，提供和分配到电极极阵，电极刺激耳蜗的听觉神经元，形成全植入人工耳蜗信号。

本发明的技术方案通过下述步骤实现：

1.制备传感系统

采用各种类型用途传感器，尤其是压电式或光纤式作为传感源，外覆生物相容性良好的材料，制成可植入式传声器，植入于中耳后可将听骨振动信号转换为电信号。

体外实验中以扬声器作为声波振动源，与可植入式传声器连接，传声器输出端连接示波器。输入100Hz—8000Hz倍频，97db SPL的纯音信号，记录各频率的纯音经过可植入式传声器处理后产生电脉冲的电极位置和输出图像，计算输出信号电压幅值(峰峰值)，得出灵敏度和频率响应；

同时采用压电陶瓷振荡传声器进行动物实验，证明在0.1～8kHz范围对听骨传声振动有较好的频响反应，最大频响反应在1～2kHz。

2.经传声器信号补偿成麦克风信号

传统的人工耳蜗是通过麦克风来拾取语音信号，而本发明通过在听骨上放置传声器来拾取语音振动信号。

利用SystemView软件来仿真经传声器出来的信号，并通过滤波处理补偿成麦克风出来的信号。首先把语音信号(语音信号1)通过一个无规则的滤波器(滤波器1)畸变掉，用以模仿信号通过传声器后声音的畸变，再设计滤波器(滤波器2)让畸变后的语音信号通过后恢复到原始信号(语音信号2)，结果发现语音信号1和语音信号2相似，证明通过传声器的信号通过处理器处理后是可以调节成和麦克风提取的信号一样，并能达到语言的频率响应要求。