中耳植入件的製作方法

2023-06-03 15:51:51 2

專利名稱：中耳植入件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於幫助聽力受損者的裝置，更具體的是，本發明涉及能夠直接附接到中耳的聽骨鏈的機電致動器的設置，用於放大由聲音信號產生的振動。
背景技術：
在英國耳聾影響到9百萬人，其中超過80%患有感覺神經性耳聾(SD)。這種衰弱的情形困擾著西方世界人口的大約10%。存在幾種原因，老齡化是很重要的原因，對於那些超過60歲的患者佔有較大的比例。聽力損傷是影響老齡人口的第三個最普遍的長期問題，並且是診斷最少的一個問題。由於暴露於很大的噪聲因此在一些較年輕的年齡組的部分中也具有增多的趨勢。
目前沒有有效的手段來修補耳蝸或者通向大腦的神經通路。對於大多數病人來說，雖然可通過用助聽器充分放大聲音來適當恢復聽力，但是中耳植入件(MEI)通過使聽骨鏈振動來提供振動放大，患有中等至嚴重感覺神經性聽力損失的所有人中的達到50%的人可能能夠通過這些可植入裝置更加有效地治療。
中耳植入件可利用呈機電位移裝置的形式的致動器，該致動器通過使用電場來控制構件的位置。在這點上，已知有壓電致動器，壓電致動器基於壓電效應，由此當一些晶體材料受到外部施加的電壓時呈現出形狀改變的特性。
尤其從20世紀50年代以來已提出多種壓電致動器，並且現在這些致動器由本領域技術人員通過由形狀限定的一系列等級進行描述(Brigham和Royster， 1969)。最初有5級但是現在一般至少接受7級。本領域技術人員己公知的是，在致動器的設計中，外觀可能大體類似的較小變化可使得性能以及甚至用於具體應用的可行性存在較大明顯差異。
已提出具有基於使用壓電或者電磁換能器的致動器的中耳植入件。利用壓電換能器的致動器具有直接從電信號提供機械運動以使聽骨鏈如
所期望的那樣振動的潛在優點。包括由鋯鈦酸鉛(PZT)製成的壓電換能器的該致動器已被使用在不同的構造中，以為聽力損傷者提供幫助。
在授予Puria等人的美國專利No. 6， 629,922中，作者描述了用於外
科手術可植入的助聽器的曲張致動器，其中，壓電元件布置在用作曲張放大器的兩個端帽之間，並且這三個構件通過合適的粘合方式粘接在一起。作者把致動器稱作擬柱體型，然而，例如參照他們的圖4F，其與被廣泛接受的鈸式致動器的描述一致；與說明書的幾部分中得以承認的點一致。作者企圖將致動器封裝在生物相容性材料中，以使其與人體隔離開來。
在公開的PCT申請WO 2006/075169中，作者描述了這樣的致動器，該致動器具有多層壓電疊層和包括至少一個曲張放大器元件的框架構件，並且還具有一體的第一和第二端部，該第一和第二端部與該一個或者多個曲張放大器一體製成並與該一個或者多個曲張放大器的主平面基本成直角布置。

發明內容
通過本發明提供一種用於可植入助聽系統的呈致動器形式的中耳植入件，該中耳植入件可包括一疊壓電元件，每個壓電元件的截面以非限定的示例方式近似為0.4sqmm，由鋯鈦酸鉛(PZT)製成並以非限定示例的方式布置成d33構造。當該致動器被單獨使用且用合適的輸入電壓(其通常可以是從5-20V)驅動時，能夠產生可與通過現有技術的致動器實現的振幅水平相匹配或者超過它們的振幅水平。
所述致動器可以設置有附接裝置，用於附接到例如聽骨鏈的至少一個聽骨上，優選但不是必需地附接到砧骨長突。附接裝置優選呈夾子裝置的形式，夾子裝置設計成在砧骨上提供恆定加載裝置，使得所施加的負載不到達可能導致骨疽的水平。根據考慮到該材料的超彈性特性的設計，這樣的夾子可以由鎳鈦合金之類的合金構成。該夾子附接裝置可通過結合裝置被固定地附接到所述致動器。
發明人還設想幾個用於將本發明的致動器的附接裝置附接在中耳腔體內的可選部位。例如，所述致動器可被附接到聽骨鏈上的兩個位置處的部位，優選布置在砧骨與鐙骨之間。作為選擇，附接裝置可被布置在頭骨的顳骨上的第一部位處與圓窗上的第二部位處。另一個可能是將附接裝置布置在頭骨的顳骨上的第一合適部位處與聽骨鏈上的第二部位處。
另外，可選附接裝置可以呈塊、支柱或者其它己被預附接到前一段中所述的任一附接部位的結構，這樣的可選附接裝置可在近端取代夾子裝置使用，並且也可以在活塞的遠端處遠端使用。另外，這樣的可選附接裝置可以與前述附接裝置共同使用。例如構成安裝裝置的塊或者支柱裝置可被預附接在所述致動器的相應近端和遠端處的前述部位處，與所述致動器一體形成的夾子或者其它附接裝置可隨後附接到這些部位。
所述致動器可設置有活塞，該活塞被固定地附接到所述致動器，並且該活塞的長度使得在植入時優選但不是必須地與磴骨底板輕輕地壓接觸。所述活塞可附接到所述磴骨底板。作為選擇，所述活塞可簡單地接觸所述磴骨底板。所述活塞固定附接到所述致動器可通過使用結合裝置來實現，優選的是，所述活塞的長軸和所述致動器疊層的長軸基本同軸。另外還優選的是，所述夾子固定成使得操作的有效軸線與其鉗夾的張口布置成基本與所述致動器和活塞的共有軸線成直角。所述活塞可由許多
材料中的任何一種材料製成，該材料非專有地包括鈦、Teflon .金或者鎳鈦合金或者其它合適的金屬或者塑料，並且其理想地可呈使得如果需要其長度可在操作範圍內調節的形式，或者其也可以理想地為能夠根據需要削減的標準長度，或者其可以是具有不同活塞長度的套件的部分。其它裝置可以用於提供對於所述致動器的有效長度的變更，以能夠接觸和預加載其所附接的結構。例如，活塞長度可以通過繞該活塞的遠端部布置的滑動元件得以調節，並且通過摩擦裝置可保持在所選擇的位置處，
9以阻止在聲壓加載期間的不期望的移動。作為選擇，為了提供長度調節的目的，活塞的形式適於可彎曲，例如可通過使其呈單一可彎曲的元件的形式或者呈基本菱形形狀的可延伸和可壓縮框架之類的成形框架的形式來實現。用於長度調節的另外的可選裝置呈微型的螺紋調節器的形式。
當使用合適的金屬或者合金或者塑料來構成活塞時，該活塞可以伸展，以為致動器提供容納或者封裝裝置並且為夾子提供凸起裝置。當選擇合適的材料時，也可以形成與活塞和用於所述致動器和凸起的容納和封裝裝置一體形成的夾子。該容納或者封裝裝置的目的是保護所述致動器免受體內環境的影響，同時也將人體從所述致動器材料或者電動部件的不良反應的風險中隔離開來。
所述致動器可以設置有方便地呈話筒形式的聲音換能器，該聲音換能器可以例如定位在耳道的外部或者耳廓的後方，或者通過將其植入在耳廓或者使外科醫生可以選擇的其它部位中而內部定位。
所述致動器可以設置有聲音處理器，優選為數位訊號處理器(DSP)，該聲音處理器可以方便地但不是必需地定位有聲音換能器或者與該聲音換能器緊密關聯，其被硬接線或者無線連接到該聲音換能器，並且從聲音換能器得到其輸入信號。DSP優選能夠調節由換能器(話筒)檢測的信號中包含的聲音信息，使得每個病人中的聾度輪廓可以在聽力頻譜的不同部分處精確地得以補償。
所述致動器可以設置有電源，電源方便地為電池，該電源可位於例如耳道的外部或者耳廓的後方，或者通過將其植入在耳廓或者使外科醫生可以選擇的其它部位中而內部定位。該電源為DSP提供電力，適當時為合適的放大器裝置提供電力，並且優選硬線連接到該兩構件。可如下選擇電源，如果外部安裝則用消耗性電池，或者使用在起搏器電池中使用的技術的壽命很長的可植入電池，或者感應線圈可充電裝置之類的可充電電池。
配線可用於將電動構件連接在一起。優選的是，這些配線非常細並且設置有生物相容性外殼或者護套。配線的某些部分可經皮或者皮下穿過構件之間的骨槽內。待植入的中耳植入構件可利用合適的結合裝置固定在一起。還有必要可以使可植入的構件與它們的緊鄰的局部環境隔離開來，並且這可通
過包覆例如僅以非限定的示例的方式來說為Parylene 的材料或者合適時一些其它形式的外殼的材料而方便地實現，也構成結合裝置的封裝外殼裝置可用於將可植入的構件固定在一起以及用於將它們與它們的局部環境隔離開來。


參照附圖所示的一些實施方式從下列詳細說明將體現本發明的另外的優選特徵和優點，附圖中
圖1是根據本發明的第一優選實施方式的致動器的示意性右視圖，該致動器包括具有一疊壓電元件、活塞元件以及用於附接到病人或者病畜的聽骨鏈的連接裝置的壓電構件；
圖2是圖1的致動器的示意性後視圖3是根據本發明的第二優選實施方式的致動器的示意性左視圖，該致動器包括具有一疊壓電元件、活塞元件以及用於附接到病人或者病畜的聽骨鏈的連接裝置的壓電構件，其中，活塞和聽骨附接裝置的延伸部構成基本環繞壓電構件的兩側的支撐裝置；
圖4是圖3的致動器的示意性後視圖5是圖3的致動器的示意性立體圖6是圖3的致動器的改型形式的示意性左視圖，該致動器包括具有一疊壓電元件、活塞元件以及用於附接到病人或者病畜的聽骨鏈的連接裝置的壓電構件，其中，活塞和聽骨附接裝置的延伸部構成基本環繞壓電構件的兩側的側支撐裝置，該側支撐裝置設置有局部變形局域；
圖7是根據本發明的第三優選實施方式的致動器的示意性右視圖，該致動器包括具有一疊壓電元件、活塞元件以及用於附接到病人或者病畜的聽骨鏈的連接裝置的壓電構件，其中，活塞的外殼、附接裝置和壓電構件基本環繞整個致動器，由此形成支撐裝置；
圖8是圖7的致動器的示意性後視圖；圖9是圖7的致動器的示意性立體圖10是圖7的致動器的示意圖，其示出為位於病人耳內； 圖11是用於根據本發明的致動器的一系列模壓塑性試用件的示意 性前視圖，示出了活塞長度的改變；
圖12是支持用於根據本發明的中耳植入件致動器的使用的可植入 助聽系統的主要構件的示意圖13是根據本發明的致動器的另一優選實施方式的示意性左視圖， 該致動器基本與前述的優選實施方式類似，但是具有更短且更耐用的活 塞和對於側支撐裝置的可選局部變形區域；在該圖中省略了疊層。
具體實施例方式
在本發明的致動器中結合合適的電極裝置對於本領域的技術人員來 說容易明白，因此，這裡不再詳細討論。
總體參照圖1至12，首先參照圖1和2，其中示出了用於根據本發 明的第一優選實施方式的中耳植入件的致動器10。
中耳植入件呈機電致動器10的形式，其包括壓電疊層12，該壓電
疊層可理想地具有多個壓電元件，這些壓電元件可以非限定的示例的方 式包括40至80個，每個壓電元件的截面有利但不是必須地大約為0. 4mm X0.9mm，並且每個壓電元件的厚度有利但不是必須地在20nm到40um 之間，優選地由鋯鈦酸鉛(PZT)或者從電輸入到機械輸出的轉換係數相 同或比其更好的其它壓電材料製成，並且在該實施方式中設置成d33的 構造，以示例的方式表示為12a、 12b、 12c和12d。可選的致動器技術也 可用於本發明。例如，疊層也可構造並操作成d31模式。而且，在一些 情況下，單晶體或者其它晶體構造也是理想的。可選的是，可使用壓電 聚合物材料。
活塞元件14布置成使得12和14的長軸基本同軸，並且用於附接到 病人或者病畜的聽骨鏈的連接裝置呈開口鉗夾16的形式，鉗夾16的"張 口"或者入口 16a布置成與12和14的同軸布置基本成直角。活塞14和 開口鉗夾16可方便地由例如鈦、金、鎳鈦合金、塑料或者任何其他合適材料的合適材料製成。12的近端18通過以20表示的結合裝置固定地附 接到夾子16，並且該結合裝置可方便地是丙烯酸聚合物。12的遠端22 通過以24表示的結合裝置固定地附接到活塞14，並且該結合裝置也可以 是丙烯酸聚合物。
注意，儘管這裡已參照在俯視圖10中呈長方形的壓電疊層10描述 了本發明，但是該壓電疊層在俯視圖中同樣可以地容易為正方形或者圓 形或者任何其他方便的形狀。
如通過簡單地參照圖10可以看出的那樣，在使用時，夾子16附接 到聽骨，典型地為附接到砧骨長突26，致動器10布置成使得活塞14輕 輕地但穩固地支承在鐙骨底板28上，或者布置在通過外科手術介入形成 在其中的孔中(未示出)。致動器10可設置成一系列的尺寸，其中活塞 14對應於每種尺寸具有不同的長度。通過與參照圖11的下列描述的一系 列的簡單塑性"試用"的對比可以幫助該尺寸選擇。作為選擇，可以選 擇超長活塞，該超長活塞可以減小到操作範圍內的合適長度。
利用臺架的試用已示出當致動器10用大約5伏的電壓驅動時，以 01>^0 雷射振動儀測得的疊層12的d33軸向偏移可超過40納米，與較 低可聽頻率下的超過100dB相當多的聲壓水平(SPU相當，因此可以實 現較高頻率下的較大軸向偏移。
利用人屍體的顳骨的試用己證實，當致動器10如上所述驅動時，在 鐙骨底板處的振動測量近似等於較低可聽頻率下的超過90dB的SPL，因 此實現較高頻率下的較大輸出。
現在參照圖3至6，其中示出了用於根據本發明的第二優選實施方 式的助聽系統的致動器110。
致動器110包括壓電疊層112，該壓電疊層具有大約50個壓電元件， 以實施例的方式表示為112a、112b、112c和112d，並優選由鋯鈦酸鉛(PZT) 製成並布置成d33構造。活塞元件114布置成使得112和114的長軸基 本同軸。用於附接到病人或者病畜的聽骨鏈的連接裝置呈開口鉗夾116 的形式，其"張口"或者入口 116a布置成與112和114的同軸布置基本 成直角。開口鉗夾116的基部150沿疊層112的整個第一邊緣152延伸，並 且也沿疊層112的整個第三邊緣154延伸，以分別形成第一和第二側部 件156和158。在疊層112的遠端160處，第一和第二側部件156; 158 連續地延伸到活塞114的近端162中。將認識到，開口鉗夾116、基部 150、第一和第二側部件156; 158、近端162和活塞114構成單一結構的 整體，並且可以由例如鈦、金、鎳鈦合金、塑料或者任何其他合適材料 的材料製成。伸展間隙140優選但不是必須地設置在基部支撐件150與 疊層112的近端142之間，以容納疊層12的偏移。
應理解，關於第一和第二側部件156; 158的功能，他們不具有作為 曲張放大器的功能的特性。他們的存在可能是理想的，因為當本發明的 實施方式的致動器10、 110在以5伏的設計電壓驅動時，圖1和圖2的 疊層12和圖3至6的疊層112的偏移可能測量為幾十個納米，並且設置 第一和第二側部件156; 158可以明顯地有助於耐久性和可靠性，這兩者 在植入的醫療裝置中是極為重要的因素。
當以與用作致動器的壓電疊層的偏移相關聯的循環方式被施加應力 時，鎳鈦合金、某些塑料以及金(某種程度上)具有用於非塑性變形和 復原的固有性能。
還應注意，儘管在這裡參照在俯視圖10中呈長方形的壓電疊層10; 110描述了本發明，但是10; 110在俯視圖中同樣可容易為正方形或者圓 形或者任何其它方便的形狀。在任何情況下，第一和第二側部件156; 158 優選布置在疊層112的相對側上。
圖6是圖3至5的致動器的實施方式的變型，其中側部件156; 158 在他們相應的中點168; 170處具有優選但不是必需地橫向延伸的局部變 形區域164; 166,。局部變形區域164; 166的截面形式為使得在側部件 156; 158以及疊層112的相應的第一和第三邊緣152; 154之間圍成基本 為三角形形狀的區域。區域164; 166布置成響應於功能上用於提供聽力 增大的振幅提供致動器110的基本不受限制的偏移。他們在偏移較大的 情況下也可以提供偏移限制或者削弱裝置，該偏移較大的情況可能響應 於與裝置的高驅動電壓相關的高能量信號(例如瞬時聲音信號)而發生。
14圖7至圖9示出了根據本發明的第三優選實施方式的致動器210， 該致動器包括壓電疊層212、活塞元件214以及包括夾裝置216的連接裝 置，該連接裝置用於附接到病人或者病畜的聽骨鏈。
元件212、 214和216僅通過外殼272而可見外輪廓，外殼272基本 環繞整個致動器210，以包含疊層212、活塞214以及夾子216，而構成 容納(或者封裝)和密封裝置。外殼272具有彈性並且足夠硬，因此具 有足夠的強度和結構整體，以構成環繞整個致動器210的外殼裝置。
疊層212的近端通過結合裝置(未示出)固定地附接到夾216，該 結合裝置方便地可以是丙烯酸聚合物。212的遠端通過結合裝置(未示出) 固定地附接到活塞214，該結合裝置也可以方便地是丙烯酸聚合物。
外殼272可以由與用於將活塞214、夾子216固定到疊層212的結 合裝置相同的材料製成，或者可由不同的材料製成，在任何情況下重要 的是外殼272由生物相容性材料製成。
還應注意，儘管這裡參照在俯視圖中呈長方形的壓電疊層210描述 了本發明，但是210在俯視圖中同樣可容易為正方形或者圓形或者任何 其他方便的形狀。
注意，外殼272不是用於使外科植入材料免於生物危害的專有外殼 的直接替換，而是一結構構件。然而，理想的是，如Parylen^之類的材 料的生物相容超薄層的外層用於保護人體免受植入件的影響，反之免受 有毒的或者其它不期望的試劑的影響。
圖13中示出了致動器框架310的另一個優選實施方式的示意性左視 圖，其體現了本發明，基本上與圖.3至5和圖6的致動器的實施方式的 變型110類似，但是具有更短且更耐用的活塞316以及可選的局部變形 區域364、 366，局部變形區域364、 366相對於側部件356; 358位於近 端，而不是位於中部，以容納疊層偏移(圖13中省略了疊層)。當使用 很高的驅動電壓時，該實施方式可以是優選實施方式。
上述描述的本發明的所有實施方式在外科手術中通過分別引入夾子 16; 116; 216; 316的張口16a; 116a; 216a; 316a以基本相同的方式配
置到砧骨長突並對其輕輕推壓，以使夾子16; 116; 216; 316打開並隨後接合、定位以及關閉。該過程可通過使用合適的儀器來幫助，以輕輕
地撬開夾子16、 116、 216、 316。然而，對非外科醫生以及外科醫生同樣 應理解，整個裝置10、 110、 210和310極小，通常測量長度不超過5. 5ram (大體較小)，並且隨之將夾子16、 116、 216、 316設計成可能在一個方 向上不超過0. 7mm並且在第二個方向上不超過0. 9mm地環繞卵形截面的 聽骨，並且不論其是由何種材料製成，必然極小且精巧。參照圖10，其 示出了在病人耳中的原處的中耳植入件。
活塞14; 114; 214; 314可能對於不同的病人需要設置成不同的長
度，這些病人的解剖構造以或多或少已知但是不可預見的(術前)基礎 變化。因此，如圖11所示，也可以通過供應試用件80幫助供應商將不 同長度的致動器10; 110; 210和310供應給外科使用者。試用件80通 過將合適的塑料注射成型方便地模製而成，並且經消毒後供應。試用80 包括以82、 84、 86、 88、 90、 92、 94表示的代表件，這些代表件在供應
商的例示性範圍中為致動器10; 11; 210; 310的所有可用尺寸的模製塑
料，例如可通過設置模製到試用件80的主體中數字信息(如以96為例) 清楚地示出各尺寸，並且通過以98表示的很小的可折斷接片固定。在外 科手術中，對於暴露並準備的目標部位，通常由外科醫生的助手將試用 件80從其消過毒的包裝中去除，並且以小的外科手術鑷子抓取所選擇的 尺寸，擰掉接片96，並且小心地提供至外科手術部位，以形成適當的尺
寸，或者相反，通過較迅速的試用和誤差處理，可以選擇和植入10; 110;
210; 310的最適宜的尺寸。
在可選的狀態下，活塞14; 114; 214; 314可以慎重地選擇為過長，
並且剪下成可操作範圍內的所需尺寸。
參照圖12，以示意性的形式示出了用於本發明的中耳假體的合適布
置，更具體地是可部分植入助聽系統11中的機械致動器10; 110; 210;
310。話筒13可方便地位於耳道15中，並且將其輸出通過通常以17; 17a 表示的連接線引向DSP和放大器21， DSP與適當的輔助電路一起以19表 示，放大器21位於殼體23中，並且其方便地放置在病人的耳朵25的後 方。殼體23 (為了清楚起見表示成位於其使用中安置的位置之外)也方便地為至少一個電池27提供殼體裝置。電池27向DSP和電路19、放大
器21提供電力，並且分別向致動器10; 110; 210的疊層12; 112; 212
提供電力。使用連接線17; 17a實現從DSP和電路19以及放大器21向
致動器10; 110; 210的疊層12; 112; 212傳送輸出的電連接，連接線
17; 17a沿以29圖示出的外科手術形成管道行進，外科手術形成管道從 皮下靠近耳廓31的上起點且適於在骨膜下和穿過骨骼所在的點向中間延 伸至中耳空間33內的點，該點位於17; 17a的錘骨側方向的稍微前方， 其後延伸成與疊層12; 112; 212連接。
DSP 19可以在達至2. 5伏直流電以上進行操作，根據其類型和模式， 電池27選擇成提供該操作。來自19的輸出可以輸入到放大器21，來自
21的輸出方便地用於驅動致動器10; 110; 210; 310。
儘管在前述的詳細說明中己描述了本發明的幾個優選實施方式，但 是應理解，本發明不局限於這裡所公開的那些實施方式，而是在不脫離 本發明的由下附權利要求所闡述和限定的範圍的情況下，能夠進行多種 重新布置、改型和置換。
具體是，上述實施方式具有長度基本固定的活塞。然而，在其它實 施方式中，該長度可以調節。例如，該活塞可以具有兩個以上的相對可 滑動的部件，當將致動器植入時，可將所述部件的相對位置調節到預期 長度，但是隨後能夠被固定在合適位置上，使得他們在使用期間不相對 於彼此運動。作為選擇，可滑動部件之間的摩擦可足以阻止其在換能器 的動作下的相對運動，同時當將該裝置植入時允許外科醫生使它們運動。
作為選擇，可以利用螺紋調節裝置調節活塞的長度。
另外作為選擇，活塞可以由呈菱形構造的連接在一起的四個元件形 成，其中，活塞可在這些連接處彎曲。因此，通過減小菱形形狀的寬度 可增加活塞的長度，反之亦然。還可以設想其長度通過可彎曲的連接或 者可彎曲的部分進行調節的活塞的構造。例如可彎曲的壓杆。
在這些情況下，不管活塞如何彎曲，活塞的縱軸線與換能器元件的 縱軸線基本保持平行。即使是在可能沒有沿縱軸線延伸的結構元件的一 些構造中也是如此。因此，在所有情況下，活塞的動作線與換能器裝置的動作線基本保持平行(優選與之同軸)。
一旦調節到預期長度，可彎曲部分可以變硬，以阻止長度進一步調 節。作為選擇，可彎曲部分的硬度可足以阻止換能器的動作在使用期間 對活塞長度具有任何實質的影響。
上述的實施方式具有呈鉗夾形式的附接裝置。然而，可以使用任何 合適形式的夾子或者抓持裝置。作為選擇，或者另外地，可以使用離聚 物接合劑之類的生物相容性/生物活性結合劑或者接合劑。
活塞(接觸裝置)還可以附接到中耳的所期望的部分，儘管在某些 實施方式中，其可以簡單地接觸中耳的該部分而不附接到其上。在附接 活塞的情況下，這可以通過生物相容性/生物活性的結合劑或者接合劑實 現，或者通過夾子或者其它抓持裝置實現。
在上述實施方式中，致動器趨於在一端處附接到砧骨長突，使得該 裝置的另一端接觸(可被附接到)鐙骨底板。然而，如上述更詳細說明 的那樣，致動器也可構造成在中耳內的其它位置組合之間延伸。在該點 上，優選的是，致動器從中耳的相對於其第二部分不固定的第一部分延 伸。更具體而言，優選的是，致動器從中耳的一個元件上的一點延伸到 中耳的不同元件上的一點。也就是說，其優選從顳骨上的一點延伸到其
中一個聽骨上的一點或者延伸到圓窗。作為選擇，其可從其中一個聽骨 上的一點延伸到不同聽骨上的一點，或者延伸到顳骨，或者延伸到圓窗。
上述實施方式中的某些實施方式示出為側壁與壓電疊層接觸。在實 踐中，可在側壁與疊層之間存在窄的間隙。
在上述實施方式的某些實施方式中，側壁具有局部變形，該局部變 形有效地使側壁的長度可以調節，以容納換能器裝置的振動。然而，可 以設想使側壁的長度可調節的可選方式。例如，側壁具有兩個以上的通 過密封裝置連接在一起的元件，該密封裝置由彈性或者可伸長的材料形 成。
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權利要求
1、一種用於植入在使用者的中耳中的聽力致動器，該致動器包括換能器裝置，該換能器裝置用於將電輸入信號轉化成機械振動；附接裝置，該附接裝置用於將所述換能器裝置的一端附接到所述中耳的第一部分；接觸裝置，該接觸裝置從所述換能器裝置的相反端延伸，使得該接觸裝置的縱軸線與所述換能器裝置的縱軸線基本平行，所述接觸裝置用於接觸所述中耳的第二部分，以將所述換能器裝置的所述機械振動傳遞到該第二部分上。
2、 根據權利要求1所述的聽力致動器，其中，所述接觸裝置具有細 長形式。
3、 根據權利要求1或2所述的聽力致動器，其中，所述接觸裝置的 長度可調節。
4、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述換 能器裝置的縱軸線與所述接觸裝置的縱軸線基本對準在公共軸線上。
5、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述換 能器裝置包括一個或者更多個壓電元件。
6、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述換 能器裝置包括一疊壓電元件。
7、 根據權利要求5或6所述的聽力致動器，其中，所述壓電元件布 置成d33的構造。
8、 根據權利要求5或6所述的聽力致動器，其中，所述壓電元件布 置成d31的構造。
9、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述附 接裝置構造成用於將所述換能器裝置附接到聽骨鏈的聽骨。
10、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述 附接裝置構造成用於將所述換能器裝置附接到砧骨長突。
11、 根據權利要求1至9中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述附接裝置構造成用於將所述換能器裝置附接到顳骨。
12、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，該致動器構造成使得所述接觸裝置接觸所述聽骨鏈的聽骨，以將所述機械振 動傳遞到該聽骨上。
13、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，該致 動器構造成使得所述接觸裝置接觸鐙骨底板，以將所述機械振動傳遞到 該鐙骨底板上。
14、 根據權利要求l至ll中的任一項所述的聽力致動器，其中，該 致動器構造成使得所述接觸裝置接觸圓窗，以將所述機械振動傳遞到該 圓窗上。
15、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述 附接裝置包括具有一對鉗夾的夾緊裝置。
16、 根據權利要求15所述的聽力致動器，其中，所述鉗夾基本垂直 於所述換能器裝置的縱軸線延伸。
17、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，該致動器還 包括用於將所述接觸裝置附接到所述中耳的所述第二部分的附接裝置。
18、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述 附接裝置或者每個附接裝置構造成用於附接到安裝部件，該安裝部件已 預附接到所述中耳的相應點。
19、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述 接觸裝置一體形成有側壁，所述側壁繞所述換能器裝置的至少一側延伸。
20、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述 附接裝置一體形成有側壁，該側壁繞所述換能器裝置的至少一側延伸。
21、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述 側壁由彈性可變形材料形成。
22、 根據權利要求20所述的聽力致動器，其中，每個側壁包括彈性 可伸長部，該彈性可伸長部允許所述側壁通過所述換能器裝置的所述機 械振動而伸縮。
23、 根據權利要求22所述的聽力致動器，其中，所述彈性可伸長部或者每個彈性可伸長部構造成將所述換能器裝置的振動限制在預定振幅 以上。
24、 根據前述權利要求中的任一項所述的聽力致動器，其中，所述接觸裝置包括兩個或者更多個連接在一起的部分，其中，所述接觸裝置 可在所述連接處彎曲，用於調節該接觸裝置的長度。
25、 根據權利要求24所述的聽力致動器，其中，所述接觸裝置包括 布置成菱形構造的四個所述部分。
26、 根據權利要求24所述的聽力致動器，其中，所述接觸裝置包括 布置成形成可彎曲壓杆的兩個或更多個所述部分。
27、 一種中耳植入件，該中耳植入件用於以機電致動器的形式植入 在人或動物的中耳中，該中耳植入件包括-致動器裝置，該致動器裝置呈壓電疊層裝置的形式；活塞裝置，該活塞裝置固定地附接到所述壓電疊層裝置的遠端，以 構成用於磴骨底板的接合裝置；聽骨附接裝置，該聽骨附接裝置固定地附接到所述壓電疊層裝置的 近端，以將所述假體附接到聽骨；換能器裝置，該換能器裝置用於檢測聲音信息；聲音處理器裝置和放大器裝置，該聲音處理器裝置和放大器裝置用 於處理由所述換能器檢測的聲音信號；電源裝置，該電源裝置用於供應電力，以驅動所述致動器、所述聲 音處理器和所述放大器；以及連接線，該連接線用於連接所述構件；其中所述壓電疊層裝置布置在所述活塞裝置與所述聽骨附接裝置之間， 使得所述疊層與所述活塞裝置基本同軸，所述同軸布置基本與所述聽骨 附接裝置的操作線成直角；並且所述致動器、所述聲音處理器、所述放大器、所述換能器以及所述 電源通過所述連接線連接，以向所述聲音處理器和所述放大器提供電力， 並通過由所述換能器檢測的聲音信號驅動所述致動器，使得所述致動器以與由所述換能器檢測到的頻率基本相同的頻率振動，並且所述聽骨和 所述鐙骨底板因此也以與由所述換能器檢測到的頻率基本相同的頻率以 及增大的振幅振動。
28、 根據權利要求27所述的中耳植入件，其中，所述活塞裝置繞所 述壓電疊層的第一和第二端延伸，並且還繞其至少兩側延伸而構成第一 和第二側支撐裝置，用於使所述疊層以連續的方式進一步延伸到所述聽 骨附接裝置中。
29、 根據權利要求27或28所述的中耳植入件，其中，所述第一和 第二側支撐裝置具有第一和第二局部變形區域。
30、 根據權利要求27至29中的任一項所述的中耳植入件，其中， 所述壓電疊層裝置由單一的壓電晶體取代。
31、 根據權利要求27至30中的任一項所述的中耳植入件，其中， 所述壓電疊層裝置由其它合適的壓電晶體構造取代。
32、 根據前述權利要求中的任一項所述的中耳植入件或者聽力致動 器，其中，所述致動器總體被外殼裝置覆蓋，該外殼裝置具有足夠的結 構強度和完整性，以在所有四側上構成側支撐裝置。
33、 根據前述權利要求中的任一項所述的中耳植入件或者聽力致動 器，其中，所述致動器總體被薄的生物相容性外殼裝置覆蓋，該生物相 容性外殼裝置構成有機體和殘屑的進口阻止裝置和來自所述疊層和其組 成部分的有機體和化學製品的出口阻止裝置。
34、 一種用於植入在使用者的中耳中的聽力致動器，該致動器包括 換能器裝置，該換能器裝置用於將電輸入信號轉化成機械振動； 附接裝置，該附接裝置用於將所述換能器裝置的一端附接到所述中耳的第一部分；接觸裝置，該接觸裝置從沿與其縱軸線基本平行的軸線動作的所述 換能器裝置的相對端延伸，該接觸裝置用於接觸所述中耳的第二部分， 以將所述換能器裝置的所述機械振動傳遞到該第二部分上。
35、 一種用於植入在使用者的中耳中的聽力致動器，其基本參照附 圖如前所述。
36、 一種中耳植入件，該中耳植入件用於以機電致動器的形式植入 在人和動物的中耳中，其基本參照附圖如前所述。
37、 一種外科手術植入根據前述權利要求中任一項所述的聽力致動 器的方法，該方法包括將所述致動器經由所述耳道插入所述中耳中， 並且切割和折回鼓膜；並將所述致動器的附接裝置附接到中耳中的第一 預期點，使得所述接觸裝置接觸中耳中的第二預期點。
38、 根據權利要求37所述的方法，該方法還包括將所述接觸裝置附 接到所述第二預期點的步驟。
39、 根據權利要求37或者39所述的方法，該方法還包括確定用 於病人的致動器的合適尺寸；使用與致動器的可用尺寸對應的一系列不 同尺寸的試用裝置。
40、 根據權利要求37或者39所述的方法，該方法還包括選擇過大 尺寸的致動器並且修正所述致動器以實現預期尺寸。
41、 根據權利要求37至40中的任一項所述的方法，該方法還包括 將安裝部件附接到病人的中耳中的預期點，並且隨後將所述致動器的附 接裝置附接到所述安裝裝置的步驟。
42、 根據權利要求37至41中的任一項所述的方法，該方法還包括 調節所述接觸裝置的長度的步驟，使得所述接觸裝置接觸中耳中的所述 第二預期點。
43、 一種外科手術植入聽力致動器的方法，該方法參照附圖基本如 前所述。
全文摘要
一種聽力致動器(10)，其用於植入使用者的中耳中。該致動器包括換能器裝置(例如壓電裝置)(12)，其用於將電輸入信號轉化成振動；以及附接裝置(16)，其用於將換能器裝置的一端附接到中耳的第一部分。該致動器還包括接觸裝置(14)，其從換能器裝置的相對端延伸，使得接觸裝置的縱軸線與換能器裝置的縱軸線基本平行。所述接觸裝置用於接觸中耳的第二部分(其可被附接到該第二部分上)，以將換能器裝置的機械振動傳遞到該第二部分上。
文檔編號H04R25/00GK101690266SQ200880022869
公開日2010年3月31日 申請日期2008年5月12日 優先權日2007年5月11日
發明者埃裡克·威廉·艾貝爾, 大衛·歐內斯特·揚, 羅賓·羅裡斯多佛·布羅迪 申請人:森深醫藥有限公司