生物能电子耳蜗的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子耳蜗，属于医疗器械领域。
【背景技术】
[0002]电子耳蜗是一种利用言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号，再通过植入体内的电极系统直接兴奋听神经来恢复和重建耳聋患者听觉功能的医学电子设备。电子耳蜗植入技术在过去的30年中发展迅速。目前在全世界范围内，已有超过40000例重度感音神经性聋患者接受了电子耳蜗植入。近年来研发的全植入式电子耳蜗由于完全无碍于接受植入者的外观，对患者尤其是儿童患者的身心健康有利，进一步提高了人们对电子耳蜗的接受及信赖程度，有望造福于更多的耳聋患者。
[0003]然而，对于全植入式电子耳蜗而言，一旦电池故障或能量耗竭，就需要通过外科手术的方式更换电池。这既给患者造成生理和精神上的痛苦，也会增加患者及其家庭的经济负担。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种生物能电子耳蜗，其特征在于，具有体内部分和体外部分，体外部分包括外部麦克风、声音处理器和传输线圈脉冲发生器，体内部分包括刺激接收器和多通道电极阵列。体内部分还具有发电部，发电部包括发电主体、调节端、输出电极、电能存储单元以及封装层。其中，发电主体用于包绕主动脉，以采集主动脉扩张时所产生的机械能，并转化为电能。发电主体为多层薄膜结构，包括位于中心层的压电材料层，以及分别位于压电材料层两侧的第一电极层和第二电极层。调节端位于发电主体的两端，用于调节发电主体的长度。输出电极用于将电能输送给电能存储单元。电能存储单元用于存储电能并为声音处理器和多通道电极阵列供电。封装层覆盖于发电主体、两个调节端、输出电极以及电能存储单元的表面。
[0005]另外，本发明的生物能电子耳蜗还可以具有这样的特征:其中，压电材料层含有纳米级压电材料，纳米级压电材料为压电晶体、压电陶瓷和有机压电聚合物中的任意一种。
[0006]另外，本发明的生物能电子耳蜗还可以具有这样的特征:其中，压电晶体、压电陶瓷、有机压电聚合物可以为纳米级压电材料的单层或多层结构。
[0007]另外，本发明的生物能电子耳蜗还可以具有这样的特征:还包括，整流滤波电路，连接于电能存储单元和输出电极之间。
[0008]另外，本发明的生物能电子耳蜗还可以具有这样的特征:其中，调节端的固定方式使用手术线缝合、钛夹钳夹或粘合剂粘合中的任意一种。
[0009]另外，本发明的生物能电子耳蜗还可以具有这样的特征:其中，调节端的一端为单排的卡齿，该卡齿的尖端平滑且面向发电主体的外侧，调节端的另一端为卡槽，卡槽的内部一侧具有与卡齿相配合的齿槽，另一侧为平面，卡齿与卡槽相卡合。
[0010]另外，本发明的生物能电子耳蜗还可以具有这样的特征:其中，其中，所述封装层以生物相容性好的柔性高分子绝缘材料作为封装材料。
[0011]另外，本发明的生物能电子耳蜗还可以具有这样的特征:发电部对主动脉的压力小于 140mmHgn
[0012]发明作用与效果
[0013]本发明的生物能电子耳蜗，通过植入纳米级压电材料以采集主动脉扩张时所产生的能量并转化为电能，作为其能量来源。因此只要心脏跳动，本发明即可利用患者自身的生物能而提供电能，免去了使用电池作为电源的必要，解决了电池能量耗竭后需要手术更换电池的问题。并且由于不再使用传统的电池作为电源，因此可以大幅度的缩小体外部分的体积和重量。使产品佩戴更加舒适。
[0014]由于本发明采用纳米级压电材料作为发电主体,不仅可以有效地将体内的生物能转化为电能，而且体积微小，更适合体内植入。
[0015]由于本发明采用了柔软的环形结构包绕于主动脉的外壁，且能够定量控制本系统对主动脉的压力，因此既可以高效、充分的采集主动脉扩张时所产生的机械能，又不会对心脏功能产生明显影响。
[0016]此外，由于本发明采用生物相容性好的柔性高分子绝缘材料封装，因此既能将发电主体与体内环境隔离，还可将主动脉壁形变产生的压力有效的传导至压电材料。
[0017]此外，利用发电主体两端的调节端可调整发电主体包绕主动脉的紧张度，从而可调节压电材料的形变程度及输出电量。又由于调节端内不含压电材料及电极层，因此使用手术缝线或钛夹固定时不会损坏发电主体的结构。
[0018]并且，由于本发明的发电主体位于主动脉外部，不与血液直接接触，因而不存在血栓形成以及中风(心肌梗塞或脑梗塞)的风险。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例一的生物能电子耳蜗的示意图；
[0020]图2是本发明实施例一的生物能电子耳蜗体内部分和体外部分的示意图；
[0021]图3是本发明实施例一的发电主体的示意图；
[0022]图4是本发明实施例一的发电主体的内部结构剖面图；
[0023]图5是图4中发电主体A区域的局部放大图；
[0024]图6是本发明实施例一中发电主体安装于主动脉上的截面图；
[0025]图7是本发明实施例四中调节端为卡齿结构的示意图；以及
[0026]图8是本发明实施例一的电路图。
【具体实施方式】
[0027]以下根据【附图说明】本发明的【具体实施方式】，
[0028]<实施例一 >
[0029]图1是本发明实施例一的生物能电子耳蜗的示意图，图2是本发明实施例一的生物能电子耳蜗体内部分和体外部分的示意图。如图1、2所示，生物能电子耳蜗10包括体内部分20和体外部分16,体外部分16包括外部麦克风(图中未显7^)、声音处理器(图中未显示)和传输线圈脉冲发生器203，体内部分包括接收刺激器201和多通道电极阵列202以及发电部200，发电部200包括发电主体11，整流滤波电路14和输出电极12。
[0030]发电主体11为有弹性的环形结构，能够环绕于主动脉18的周围，发电主体11内部为纳米级压电材料，可利用主动脉的形变产生电能。发电主体11的输出电极12后连接了整流滤波电路14使得发电主体11输出的电能变得稳定。电能存储单元13连接于整流滤波电路14之后，用于储存电能，并通过导线15供给生物能电子耳蜗的体外部分16使用。体外部分16具有能够挂在耳后的挂钩19。当心脏17跳动时，主动脉18的外壁由于血流的周期性压力而扩张和回缩，从而使发电主体11发生形变。
[0031]图3是本发明实施例的发电主体的示意图，如图3所示，发电主体11的初始状态为开环的形状，在环形开口的两端各具有一个调节端23，当安装在主动脉外壁时需要将两个调节端连接在一起。在发电主体11和调节端23的外表面覆盖有封装层22。发电主体上具有两根输出电极12,用于将发电主体产生的电能输出。
[0032]图4是本发明实施例的发电主体的内部结构剖面图，如图4所示，发电主体11的内部为多层薄膜结构，包括位于主体中心层的纳米级压电材料111，以及分别位于纳米级压电材料111两侧的第一电极层112和第二电极层113。封装层22采用具有生物相容性的柔性高分子绝缘材料,覆盖于发电主