[发明专利]跨蜗轴电极阵列及制造方法

说明书

本发明公开了一种跨蜗轴电极阵列及制造方法，其中所述电极阵列包括：衬底(201)；位于所述衬底上的多个分离的部分处的传导金属(203)；及所述传导金属(203)和所述衬底(201)上的单层绝缘材料(205)；其中所述单层绝缘材料(205)包括暴露所述传导金属(203)的多个孔(206)，暴露的传导金属形成多个电极，所述电极阵列具有至少100GPa的杨氏模量。

技术领域

本发明涉及在跨蜗轴(transmodiolar)植入型助听器中使用的、具有高数量和密度的电极的电极阵列(跨蜗轴电极阵列)的制造方法。本发明还涉及包括电极阵列的跨蜗轴植入物及将电极阵列植入在耳蜗中的方法。本发明还涉及耳蜗植入物，其中跨蜗轴电极阵列当与蜗内刺激电极阵列一起使用时作为返回电极。

背景技术

人耳可按图1A中所示的三个部分进行描述。第一部分为外耳101，其包括用于接收声压波并将其集中到耳道103的耳廓102。第二部分为中耳104，其从耳道103接收声压波。该声压波通过耳鼓105并变换为传给听骨链的机械振动。振动通过锤骨106、然后通过砧骨107、最后通过镫骨108。人耳的第三部分称为内耳或耳蜗109。耳蜗109的截面如图1B中所示。听骨链的振动从镫骨108经耳蜗109的卵圆窗传到前庭阶136的外淋巴液体。一旦在耳蜗109中，液体中的振动启动哥蒂氏器官110以在声神经138中产生刺激。

一种类型的现有助听器装置称为耳蜗植入物。如图1C中所示，耳蜗植入物142包括两个主要部分，即外部装置111(也称为语音处理器)和可植入装置113。语音处理器111由发射线圈112、传声器、电子电路和电池(未示出)组成。可植入装置113包括壳体114、电子及单独的接收线圈115、和通常柔软的将壳体114连接到电极阵列117的引线116。柔软的引线116通过中耳118以到达耳蜗119。如图1D中所示，在大多数情形下，电极阵列121由用柔软材料如硅酮制成的电极载体122组成以有助于将阵列121插入到耳蜗119的鼓阶120内。鼓阶120具有螺旋形状123，载体122的柔软材料使能折叠效果。电极载体122包含连接导线(未示出)，其连接到由铂、铂-铱、或具有生物适合表面处理的其它材料制成的刺激电极124。

图1E示出了电极阵列144的一个例子，其由铂-铱制成的圆柱形电极125组成。每一电极125通过小的硅酮环126彼此分开。每一硅酮环126的直径朝向近端127有规律地减小以形成渐进更细或渐缩表面。另外的环128位于电极阵列144的底面直径上以帮助将该阵列插入到耳蜗内。通常，现有耳蜗植入物的电极阵列沿阵列具有每一毫米一个电极的平均数。

现有耳蜗植入系统的问题在于实现空间上高分辨率地电刺激以恢复接近正常听力的声音感知。如果电极阵列位于远离目标细胞的地方，刺激电流通常分散及以低特异性刺激大量螺旋神经节。因而，将电极阵列定位到耳蜗中的螺旋神经节(电刺激的目标)很重要。如上所述及如图1D中所示，耳蜗植入物的电极阵列通常插入到鼓阶内，因为其具有最大的截面积并为容易手术操作的位置。流自电极位置的刺激电流刺激位于耳蜗轴方向的螺旋神经节细胞。因此，希望将耳蜗植入系统的电极阵列定位成靠近耳蜗轴以减小电极和螺旋神经节之间的距离并增大电刺激的空间特异性。

在耳蜗植入系统中已开发和采用几种策略来将电极定位成靠近耳蜗轴。例如，开发紧抱耳蜗轴的电极，这些电极使用在插入到鼓阶中的过程之前和期间通过内部探针保持直的载体。在电极和探针部分插入之后，电极被推到其完全插入的深度，同时保持探针在同一位置。电极在推向耳蜗轴的同时恢复其初始螺旋形状。因而，探针的插入深度在紧抱耳蜗轴的电极阵列手术中至关重要。如果探针在耳蜗开窗内插入得太深，电极尖将接触耳蜗外壁，这可能损伤螺旋韧带或刺入前庭阶。另一方面，如果探针的插入深度太短，电极的顶端曲线将在鼓阶的第一转前面弯曲。因而，先前有助于电流流过耳蜗轴的努力包括设计成“紧抱”耳蜗轴的预弯电极和设计成将电极放置成更靠近耳蜗轴的硅酮橡胶定位器的制造和使用。