可展開和多段聽覺植入電極的制作方法
【專利說明】可展開和多段聽覺植入電極
[0001 ]本申請要求2013年10月15日提交的美國臨時專利申請61/890,923的優(yōu)先權(quán)，所述申請以其全部內(nèi)容并入本文。
發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及醫(yī)用植入物，更具體地，涉及用在具有畸形耳蝸的患者的耳蝸植入系統(tǒng)中的植入式電極。
【背景技術(shù)】
[0003]正常耳能夠如圖1所示將聲音通過外耳101傳送到鼓膜(耳鼓)102，鼓膜102使中耳103的骨(錘骨、砧骨和鐙骨)活動，它們進(jìn)而振動耳蝸104的卵圓窗和圓窗孔。耳蝸104是長而窄的管道，繞著它的軸線旋轉(zhuǎn)大約兩周半。耳蝸104包括被稱為前庭階的上通道和被稱為鼓階的下通道，它們通過耳蝸管連接。鼓階形成豎直的螺旋錐，中心被稱為蝸軸，聽神經(jīng)113的螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞就位于其中。對收到由中耳103傳送的聲音做出響應(yīng)，充有液體的耳蝸104起傳感器的功能以生成電脈沖，被電脈沖被輸送到蝸神經(jīng)113，并最終到達(dá)大腦。
[0004]當(dāng)將外部聲音沿著耳蝸的神經(jīng)基質(zhì)轉(zhuǎn)換成有意義動作電位的能力出現(xiàn)問題時，聽覺受損。在這樣的情況下，耳蝸植入物是聽覺修復(fù)體，它使用植入的刺激電極繞過耳的聲音轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)并代之以用沿著所述電極分布的多個電極觸點(diǎn)輸送的小電流直接刺激聽神經(jīng)組織。
[0005]圖1還示出了典型的耳蝸植入系統(tǒng)的一些元件，該系統(tǒng)包括外接傳聲器，它將聲音信號輸入提供給能夠執(zhí)行各種信號處理方案的外部信號處理器111。處理過的信號然后轉(zhuǎn)變成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式，例如一系列數(shù)據(jù)幀，用于傳送到植入刺激器108中。除提取聲音信息以夕卜，植入刺激器108還執(zhí)行其它的信號處理，例如糾錯、脈沖形成等，并(基于提取的聲音信息)產(chǎn)生刺激模式，其通過相連的導(dǎo)線109發(fā)送到植入電極載體110。通常，這種電極載體110在它的表面上包括多個電極，它們提供對耳蝸104的選擇性刺激。
[0006]耳蝸植入系統(tǒng)需要穿過皮膚從身體外部輸送電功率以滿足所述系統(tǒng)的植入部分的功率要求。如圖1所示，外部發(fā)射線圈107(與外部信號處理器111耦合)位于與所述植入刺激器108連接的皮下接收線圈鄰近的皮膚上。往往，所述外部線圈結(jié)構(gòu)中的磁體與皮下次級線圈結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)磁體相互作用。這種布置將射頻(rf)電信號與植入刺激器108感應(yīng)耦合。所述植入刺激器108能夠從所述rf信號提取出用于所述系統(tǒng)的植入部分的聲音信息和發(fā)動所述植入系統(tǒng)的功率分量這兩者。
[0007]在一些人中，耳蝸形狀未能適當(dāng)發(fā)育并可存在各種畸形狀況，例如在圖2中示出的那些:耳蝸未發(fā)育，耳蝸發(fā)育不良，共同腔(CC)畸形和不完全分隔。特別是在共同腔畸形中，耳蝸和前庭表現(xiàn)為單個室。這種結(jié)構(gòu)可以具有耳蝸和前庭神經(jīng)結(jié)構(gòu)，但它完全缺乏階間分離(沒有基底膜)、沒有蝸軸主干，它呈現(xiàn)為單個室。所述神經(jīng)結(jié)構(gòu)被認(rèn)為存在于限定外腔壁的骨囊處。所述腔的具體大小可顯著變化并且可利用醫(yī)學(xué)成像測量。
[0008]將電極放在這種共同腔內(nèi)部并不簡單，需要極為小心地確保所述刺激觸點(diǎn)觸及或者非常接近所述腔的外壁?，F(xiàn)有技術(shù)包括在耳蝸的外表面制作兩個耳蝸造口用于放置電極，這是不理想地創(chuàng)傷性的。
[0009]圖3A示出了一種方法，其中電極陣列302具有延伸的遠(yuǎn)端。在耳蝸300的外表面制作了兩個耳蝸造口 304，電極陣列302通過一個耳蝸造口 304插入，并將電極陣列302的遠(yuǎn)端收回并牽引通過另一個耳蝸造口 304。外科醫(yī)生必須操縱電極陣列302以試圖將刺激觸點(diǎn)303放置成靠著所述腔的外壁301，在此之后固定所述電極陣列302的最終位置并可以移除遠(yuǎn)端延伸。
[0010]圖3B示出了用于在共同腔中植入電極的另一個方法，再次在耳蝸300的外表面中需要兩個耳蝸造口 304。使用兩個單獨(dú)的電極陣列302，各通過各自的耳蝸造口 304，并再次需要相當(dāng)高的外科技能來操縱電極陣列302，以將它們的刺激觸點(diǎn)303放置成鄰近于所述腔的外壁301。這兩種技術(shù)在需要兩個耳蝸造口上是高度創(chuàng)傷性的并且二者都需要相當(dāng)高的外科技能方能生效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于有畸形共同腔耳蝸的耳蝸植入患者的植入式電極，所述畸形共同腔耳蝸具有由外腔壁限定的單個內(nèi)腔。耳蝸外電極引線含有用于傳導(dǎo)電刺激信號的信號導(dǎo)線。耳蝸內(nèi)電極陣列被構(gòu)造成通過單個耳蝸造口插入到耳蝸中。為了通過所述單個耳蝸造口插入到耳蝸的內(nèi)室中，外陣列分支是圍繞中心軸線可合攏的，并且所述電極陣列被構(gòu)造成合攏進(jìn)入到包括所述陣列分支的單個管中。所述電極陣列在插入到耳蝸中后在內(nèi)腔內(nèi)打開，使得所述陣列分支從中心軸線移開，從而以它們的外表面倚靠所述外腔壁，以將電刺激信號通過所述刺激觸點(diǎn)輸送到相鄰神經(jīng)組織，以供患者聽覺感知。
[0012]外插入管被構(gòu)造成包含用于插入到耳蝸中的折疊電極陣列，并在所述電極陣列插入到耳蝸中后，該外插入管可通過耳蝸造口縮回以使所述陣列分支在耳蝸的內(nèi)腔內(nèi)打開。在具體實(shí)施例中，所述插入管可以包含沿著它外表面的縱向狹縫，用于在縮回后從電極引線移除所述插入管。所述插入管也可以包括沿著它外表面的單一或深度指示標(biāo)記。
[0013]為了插入到耳蝸中，所述電極陣列可以被構(gòu)造成合攏為合攏的傘形，所述陣列分支沿著中心軸線伸展，并且所述電極陣列可以被構(gòu)造成在插入到耳蝸中后打開為打開的傘形?；蛘撸瑸榱瞬迦氲蕉佒?，所述電極陣列可以被構(gòu)造成合攏為合攏的倒傘形，所述陣列分支沿著中心軸線伸展，并且所述電極陣列可以被構(gòu)造成在插入到耳蝸中后打開為打開的倒傘形。每個陣列分支的外表面可以包括多個刺激觸點(diǎn)，所述多個刺激觸點(diǎn)可以在內(nèi)表面和/或外表面上。所述陣列分支可以包括在陣列分支內(nèi)的彈力支撐線，其偏壓陣列分支使其打開。
[0014]所述電極陣列可以由不透輻射的材料制成。并且所述陣列分支具有不同的不透輻射圖案和/或所述電極陣列的遠(yuǎn)側(cè)頂端可以具有輻射指示標(biāo)記。
[0015]可以有含有所述信號導(dǎo)線的中央陣列主干，所述陣列分支抵靠所述主干合攏以插入到耳蝸中。或者，可以有中央充脹球囊，所述陣列分支抵靠所述球囊合攏以插入到耳蝸中。然后，所述充脹球囊在插入到耳蝸中后被填充并向外膨脹以將所述陣列分支從中心軸線移開，從而將它們的外表面放置成靠在所述外腔壁上。所述充脹球囊可以與所述陣列分支永久連接，或者它可以被構(gòu)造成在填充后放癟并經(jīng)由所述單個耳蝸造口從耳蝸取出。
[0016]所述電極陣列可以包括接頭頂端，其被構(gòu)造成將所述陣列分支的遠(yuǎn)端聚攏在一起，使得在所述電極陣列插入到耳蝸中期間，在所述接頭頂端觸及所述單個耳蝸造口相對的外腔壁之后，所述陣列分支從中心軸線移開。所述接頭頂端可以與所述陣列分支的遠(yuǎn)端永久連接，或者它可以是在所述電極陣列插入到耳蝸中后可從所述陣列分支的遠(yuǎn)端移除。
[0017]本發(fā)明的實(shí)施例還包括用于有不完全分隔或常規(guī)螺旋形耳蝸的耳蝸植入患者的耳蝸植入電極。耳蝸外電極引線含有用于傳導(dǎo)電刺激信號的信號導(dǎo)線。耳蝸內(nèi)電極陣列被構(gòu)造成通過單個耳蝸造口插入到耳蝸中，并且它包括圍繞中心軸線合攏的外陣列分支。所述電極陣列被構(gòu)造成合攏進(jìn)入到包括所述陣列分支的單個管中以通過所述單個耳蝸造口插入到耳蝸的內(nèi)室中，并被構(gòu)造成在插入后在耳蝸內(nèi)打開使得所述陣列分支從中心軸線移開，以它們的外表面倚靠耳蝸的蝸軸壁，以將電刺激信號通過所述刺激觸點(diǎn)輸送到相鄰的神經(jīng)組織，以供患者聽覺感知。
[0018]實(shí)施例還包括具有根據(jù)上述任何一個的電極陣列的完整耳蝸植入系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0019]圖1示出了帶有典型的耳蝸植入系統(tǒng)的人耳的元件。
[0020]圖2圖示了各種耳蝸畸形形狀。
[0021 ]圖3A-B示出了利用兩個耳蝸造口將常規(guī)電極插入到共同腔耳蝸中。
[0022]圖4A-B示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有傘形的共同腔電極。
[0023]圖5A-E示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有倒傘形的共同腔電極的各個方面。
[0024]圖6A-B示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圍繞所述電極陣列的外插入