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聽性腦干刺激植入體的制作方法

文檔序號:10447919閱讀:790來源:國知局
聽性腦干刺激植入體的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用屬于醫(yī)療器械領域,特別涉及一種聽性腦干刺激植入體。
【背景技術】
[0002]對于重度或極重度耳聾,電子耳蝸是目前世界公認的唯一有效的幫助聾殘病人恢復聽覺的裝置,但是,很多疾病如2型神經(jīng)纖維瘤病、鼓室氣化不良、雙側聽神經(jīng)外傷性損傷,聽覺神經(jīng)發(fā)育不全或缺陷,耳蝸發(fā)育不全或老年性神經(jīng)性耳聾等疾病,造成了聽神經(jīng)以上的聽覺損害,我們稱為蝸后聾患者。對于這些患者,無法通過人工耳蝸來恢復其聽力。
[0003]電子聽性腦干植入(Auditory Brainstem Implant,ABI)技術作為聽覺神經(jīng)修復和重建的最新技術,是目前認為治療重度蝸后聾患者最先進、也是唯一有效的技術,通過繞過聽神經(jīng)直接刺激其腦干蝸神經(jīng)核而使患者再次獲得聽力。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是設計一套不借助外耳,聽骨鏈以及耳蝸,而將聲音信號直接轉化為對應的電極刺激,用于刺激腦干蝸神經(jīng)核神經(jīng)細胞,從而使聽力障礙人士感受到聲音信息的聽性腦干刺激植入體。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的,本實用的技術方案如下:一種聽性腦干刺激植入體,包括感應線圈、刺激控制單元和穿刺電極陣列,其中,
[0006]所述感應線圈與聽性腦干刺激系統(tǒng)體外裝置發(fā)射線圈對心連接,通過電感耦合接收調(diào)制后的聲音編碼信號;
[0007]所述刺激控制單元與所述感應線圈連接,將所述感應線圈的接收到的聲音編碼信號進行解調(diào)以及解碼,并轉化為電信號向所述穿刺電極陣列傳輸;所述刺激控制單元
[0008]包括輸入解調(diào)模塊、正向信號解碼模塊、電極控制模塊、時鐘恢復模塊、電源管理模塊和反向功能模塊;所述輸入解調(diào)模塊與所述感應線圈連接;所述正向信號解碼模塊的輸入與所述輸入解調(diào)模塊連接,輸出連接電極控制模塊;所述時鐘恢復模塊為所述正向信號解碼模塊和反向功能模塊提供時鐘信號;所述電源管理模塊與所述感應線圈連接;所述電極控制模塊的輸出連接所述穿刺電極陣列;所述反向功能模塊的輸入連接所述穿刺電極陣列,輸出連接所述感應線圈;
[0009]所述穿刺電極陣列包括形成陣列的若干個穿刺電極和矩形纖維網(wǎng),所述穿刺電極至少有一半表面積暴露在封裝硅膠外,所述矩形纖維網(wǎng)貼在穿刺電極凸起反面用于術后電極陣列固定在人體組織上,所述穿刺電極用來對腦干蝸神經(jīng)核神經(jīng)細胞進行刺激。
[0010]可選地,所述輸入解調(diào)模塊包括諧振電路、檢波電路、脈沖檢測電路、包絡檢測電路和RF錯誤抑制電路,所述諧振電路與所述感應線圈連接,用于濾除傳輸頻率以外的其余頻率信號,所述檢波電路與所述諧振電路連接,將正負感應信號變?yōu)閱蜗蛘盘枺雒}沖檢測電路與所述檢波電路連接,將幅值超過設定閾值的單向正信號轉為數(shù)字脈沖信號,所述包絡檢測電路與所述脈沖檢測電路相連,將脈寬調(diào)制的數(shù)字脈沖信號上的包絡數(shù)據(jù)信號輸出,所述RF錯誤抑制電路與所述脈沖檢測電路和包絡檢測電路相連,將避免RF錯誤信號影響包絡檢測。
[0011]可選地,所述正向信號解碼模塊包括標志位解碼電路、命令解碼電路和刺激數(shù)據(jù)解碼電路,所述標志位解碼電路檢測一幀數(shù)據(jù)的初始標志頭信號,通過對頭信號數(shù)字脈沖數(shù)的判斷決定此幀數(shù)據(jù)是命令還是刺激數(shù)據(jù),從而分別打開所述命令解碼電路或刺激數(shù)據(jù)解碼電路。所述命令解碼電路被打開后,將經(jīng)所述包絡檢測電路處理后的由聽性腦干刺激系統(tǒng)體外裝置傳送來的位編碼信號轉變?yōu)椤癘”和“I”信號,并將解碼后的信號存入命令寄存器內(nèi),所述刺激數(shù)據(jù)解碼電路被打開后,將位編碼信號轉變?yōu)椤癘”和“I”信號,并將解碼后的信號存入刺激參數(shù)寄存器內(nèi)。
[0012]可選地,所述電極控制模塊包括刺激參數(shù)寄存器、刺激電極與回路電極選擇電路、電流源幅度控制電路和電流源開關控制電路;所述刺激參數(shù)寄存器內(nèi)包含刺激幅度、刺激寬度、刺激電極和回路電極信息,相應信息輸出分別控制所述刺激電極與回路電極選擇電路、電流源幅度控制電路和電流源開關控制電路,所述刺激電極與回路電極選擇電路的輸出和所述電流源開關控制電路相連,根據(jù)刺激參數(shù)靈活地在所述穿刺電極中選擇任一電極作為刺激電極和回路電極,所述電流源幅度控制電路和所述電流源開關控制電路相連,將所述刺激參數(shù)寄存器中的數(shù)字參數(shù)轉化為對應的模擬電流幅度用于刺激,所述電流源開關控制電路根據(jù)輸入的刺激參數(shù)信息打開關閉對應的電極。
[0013]可選地,所述時鐘恢復模塊包括頻率相位檢測電路、振蕩電路和時鐘輸出電路,所述頻率相位檢測電路將所述輸入解調(diào)模塊中的包絡檢測電路輸出和所述振蕩電路的輸出進行頻率相位比較,通過鎖相環(huán)負反饋技術提取出包絡檢測電路輸出的時鐘信號,所述時鐘輸出電路與所述振蕩電路輸出連接,為所述正向信號解碼模塊、電極控制模塊和反向功能模塊提供時鐘信號。
[0014]可選地,所述電源管理模塊包括交流直流電壓轉換電路、限壓電路和D⑶C轉換電路,所述交流直流電壓轉換電路將所述感應線圈上的交流信號變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出給所述電流源開關控制電路和電流源幅度控制電路,所述限壓電路確保交流直流電壓轉換電路的輸出直流電壓低于一特定值,提高系統(tǒng)的安全可靠性,與所述電極控制模塊中的電流源幅度控制電路和電流源開關控制電路連接;所述DCDC轉換電路的輸入與所述交流直流電壓轉換電路的輸出連接,所述DCDC轉換電路的輸出與所述正向信號解碼模塊、時鐘恢復模塊、刺激參數(shù)寄存器、刺激電極與回路電極選擇電路和反向功能模塊相連并提供直流電源電壓。
[0015]可選地,所述反向功能模塊包括命令寄存器、神經(jīng)反應傳感器、漏電檢測電路、反向編碼電路、反向調(diào)制電路,所述命令寄存器的輸出控制所述神經(jīng)反應傳感器和漏電檢測電路,所述神經(jīng)反應傳感器和漏電檢測電路的輸出與所述反向編碼電路相連,所述反向編碼電路將接收到的數(shù)字信號進行串行化和編碼,輸出與所述反向調(diào)制電路相連,所述反向調(diào)制電路通過改變所述諧振電路諧振的方式實現(xiàn)反向信號傳輸。
[0016]可選地,所述神經(jīng)反應傳感器通過所述穿刺電極中的一個電極進行刺激,在相鄰電極采集神經(jīng)反應電壓變化,并將采集到的信號進行模數(shù)轉換,并反向傳輸給聽性腦干刺激系統(tǒng)體外裝置。
[0017]可選地,所述漏電檢測電路檢測所述穿刺電極與地之間,穿刺電極中的每個電極之間的漏電,并將檢測的漏電流進行模數(shù)轉換,并反向傳輸給聽性腦干刺激系統(tǒng)體外裝置。
[0018]可選地,所述穿刺電極矩陣的穿刺電極呈矩形陣列排列,按照高度高低規(guī)律分布,個數(shù)為4-24個。
[0019]本實用的有益效果在于:
[0020]植入體能夠對漏電進行及時檢測,確保植入體的安全性和可靠性要求更高。由于腦干蝸神經(jīng)核的神經(jīng)細胞分布并不像人工耳蝸規(guī)律分布在耳蝸表面,聽性腦干刺激植入體能夠刺激表面以下神經(jīng)細胞,并能夠對刺激電極和回路電極靈活切換。聽性腦干刺激植入體的神經(jīng)反應感應器能夠對神經(jīng)反應進行感應,確保手術中電極能夠成功置入功能位置。矩形纖維網(wǎng)有利于電極陣列穩(wěn)定地貼附在腦干對應組織上。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用具體實施例聽性腦干刺激植入體的結構示意圖;
[0022]圖2為本實用具體實施例聽性腦干刺激植入體正向刺激原理框圖;
[0023]圖3為本實用具體實施例聽性腦干刺激植入體反向功能原理框圖;
[0024]圖4為本實用具體實施例聽性腦干刺激植入體電源管理模塊原理框圖;
[0025]圖5為本實用具體實施例聽性腦干刺激植入體時鐘恢復模塊原理框圖;
【具體實施方式】
[0026]下面將結合附圖,對本實用的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0027]參見圖1-5,一種聽性腦干刺激植入體,包括感應線圈10、刺激控制單元20和穿刺電極陣列30,其中,
[0028]所述感應線圈10與聽性腦干刺激系統(tǒng)體外裝置發(fā)射線圈對心連接,通過電感耦合接收調(diào)制后的聲音編碼信號;
[0029]所述刺激控制單元20與所述感應線圈10連接,將所述感應線圈10的接收到的聲音編碼信號進行解調(diào)以及解碼,并轉化為電信號向所述穿刺電極陣列30傳輸;所述刺激控制單元20包括輸入解調(diào)模塊210、正向信號解碼模塊220、電極控制模塊230、時鐘恢復模塊240、電源管理模塊250和反向功能模塊260;所述輸入解調(diào)模塊210與所述感應線圈10連接;所述正向信號解碼模塊2 20的輸入與所述輸入解調(diào)模塊210連接,輸出連接電極控制模塊230;所述時鐘恢復模塊240為所述正向信號解碼模塊220和反向功能模塊260提供時鐘信號;所述電源管理模塊250與所述感應線圈10連接;所述電極控制模塊230的輸出連接所述穿刺電極陣列30;所述反向功能模塊260的輸入連接所述穿刺電極陣列30,輸出連接所述感應線圈10;
[0030]所述穿刺電極陣列30包括形成陣列的若干個穿刺電極310和矩形纖維網(wǎng)320,所述穿刺電極310至少有一半表面積暴露在封裝硅膠外,所述矩形纖維網(wǎng)320貼在穿刺電極凸起反面用于術后電極陣列固定在人體組織上,所述穿刺電極310用來對腦干蝸神經(jīng)核神經(jīng)細胞進行刺激。
[0031 ]進一步地,所述輸入解調(diào)模塊210包括諧振電路211、檢波電路212、脈沖檢測電路213、包絡檢測電路214和RF錯誤抑制電路215,所述諧振電路211與所述感應線圈1連接,用于濾除傳輸頻率以外的其余頻率信號,所述檢波電路212與所述諧振電路211連接,將正負感應信號變?yōu)閱蜗蛘盘?,所述脈沖檢測電路213與所述檢波電路212連接,將幅值超過設定閾值的單向正信號轉為數(shù)字脈沖信號,所述包絡檢測電路214與所述脈沖檢測電路213相連,將脈寬調(diào)制的數(shù)字脈沖信號上的包絡數(shù)據(jù)信號輸出,所述RF錯誤抑制電路215與所述脈沖檢測電路213和包絡檢測電路214相連,將避免RF錯誤信號影響包絡檢測。
[0032]進一步地,所述正向信號解碼模塊220包括標志位解碼電路221、命令解碼電路222和刺激數(shù)據(jù)解碼電路223,所述標志位解碼電路221檢測一幀數(shù)據(jù)的初始標志頭信號,通過對頭信號數(shù)字脈沖數(shù)的判斷決定此幀數(shù)據(jù)是命令還是刺激數(shù)據(jù),從而分別打開所述命令解碼電路222或刺激數(shù)據(jù)解碼電路223。所述命令解碼電路222被打開后,將經(jīng)所述包絡檢測電路214處理后的由聽性腦干刺激系統(tǒng)體外裝置傳送來的位編碼信號轉變?yōu)椤癘”和“I”信號,并將解碼后的信號存入命令寄存器261內(nèi),所述刺激
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