[发明专利]一种可植入的前庭假体系统

说明书

可植入前庭假体系统包括光源的可植入光学阵列，所述可植入光学阵列被构造成与紊乱的前庭系统接合，以将光刺激信号传送至所述紊乱的前庭系统的骨性或膜性迷路内的目标刺激位置。可植入刺激处理器被连接到所述光学阵列，并被构造成利用所述光源来生成所述光刺激信号，以便在内淋巴液内产生定向压力波，所述定向压力波被引导至所述目标刺激位置，用于通过残余的前庭功能进行前庭感知。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月19日提交的美国临时专利申请62/363,872 的优先权，其通过引用被整体并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于治疗局部前庭紊乱的植入物系统和电极阵列装置。

背景技术

如图1中所示，正常的耳朵引导来自外耳廓101的声音通过大致圆柱形的耳道110，以振动鼓膜102(耳膜)。鼓膜102移动中耳103 的使耳蜗104振动的骨骼(锤骨、砧骨和镫骨)，耳蜗104又起到换能器的作用，以向大脑产生被解译为声音的电脉冲。

大脑的平衡感觉功能也是基于来自内耳的前庭结构的神经信号而发展的，身体的每个横向侧上各有一个内耳的前庭结构。平衡感觉前庭系统包括：前庭迷路，该前庭迷路的三个相连的且相互正交的半规管：上(前)半规管106、后半规管107、和水平(横向)规管108——它们感觉旋转移动；以及椭圆囊和球囊中的斑器官116，斑器官116感觉线性移动。前庭迷路的规管106、107、108和耳石器官116在粘性内淋巴117中包含毛细胞118，毛细胞118感觉头部定向和头部移动，从而激活前庭神经纤维119，前庭神经纤维119向大脑105发送电平衡信号。

当头部静止时，前庭系统以一定速率产生神经活动，通过前庭神经将该神经活动传送到大脑。当头部以给定的方向移动时，前庭系统改变前庭神经的受影响的神经分支上的与头部移动相关联的神经活动速率。不幸的是，一些人受苦于破损的或受损的前庭系统或者影响完好的前庭系统的各种疾病，例如梅尼埃病。前庭系统的功能失调会引起诸如失稳、眩晕(感觉到旋转)以及视觉不稳定的问题。为了治疗这些问题，前庭系统的电刺激能够帮助恢复平衡功能，并且当前正在开发前庭植入物，以提供这样的人工平衡信号。

图1也示出了诸如美国专利8,751,012(其通过引用被整体并入本文中)中描述的前庭植入物系统的一些部件。(来自未示出的一个或多个传感器的)外部移动信号由外部处理器111处理，以生成前庭刺激信号。外部发送器线圈112将刺激信号通过皮肤耦合至植入的接收器线圈113。植入的前庭刺激器114然后将该刺激信号通过电极引线 109传送至前庭刺激器电极115，该前庭刺激器电极115电刺激目标神经组织(例如半规管106、107、108、一个或两个耳石器官和/或前庭神经105或神经节)，以便患者将其前庭感觉为平衡信号。

美国专利7,488,341和美国专利公开2007/0100263(这二者均通过引用被整体并入本文中)描述了有创式前庭植入物系统，该前庭植入物系统使用基于压电材料的致动器、可充气气囊或活塞来机械地刺激膜性迷路，并由此在内淋巴间隙中的产生压力波。这些参考文献也公开了前庭系统的无创式机械刺激，其中，致动器被置于与外淋巴间隙相邻的骨内膜层上，并且机械刺激该骨内膜，以在前庭腔内产生压力波。尽管这是无创的，但在不使骨内膜破裂的情况下施加的压力可能不足以成功地刺激斑器官。

美国专利7,488,341和美国专利公开2007/0100263中提出的机械致动器装置都暗含了移动部件，该移动部件会易于损坏和故障，并且也会破坏内耳的精细结构。另外，通过单个致动器的机械刺激受限于引发壶腹状感官结构的选择性机械刺激以及前庭系统的全局响应的可能性。然而在椭圆囊和球囊之间的相互选择性刺激的意义上来说这不能选择性地刺激斑器官，并且不能内部选择性地(intra-selectively)在给定的斑器官(例如球囊)内刺激斑器官。