植入装置和具有其的视觉假体的制作方法

1.本实用新型涉及植入式医疗器械技术领域，尤其是涉及一种植入装置和具有其的视觉假体。


背景技术：

2.在医疗器械领域，为了修复有缺陷的器官或组织，一种常见的治疗方式是通过手术在体内相应位置植入有源设备，以电刺激的方式模拟相应的功能。如视觉假体，通过在视网膜或视觉皮层放入植入装置，可以使视障患者获得视觉感知。同样地，人工耳蜗、脊髓刺激器(用于治疗疼痛)、脑部刺激器等均需要在体内植入有源设备。
3.但无论在哪个位置进行植入，植入装置都要面临以下两个问题：一方面其要面临体内复杂的环境，长期承受腐蚀性体液的侵蚀；另一方面其为满足安全使用的要求，还必须具有非常优异的生物相容性。
4.因此，如何不断提高植入装置对防腐蚀性、密封性及生物相容性的要求，以及如何保证使用寿命及可靠性，是植入式医疗器械领域技术人员必须面临和解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种植入装置，该植入装置的结构稳定性好。
6.本实用新型进一步地提出了一种视觉假体。
7.根据本实用新型的植入装置，包括：环形壳体，所述环形壳体内限定出容置腔；刺激电路组件，所述刺激电路组件的第一端形成电子器件封装体，所述电子器件封装体容置于所述容置腔内，所述刺激电路组件的第二端形成刺激端，所述刺激端从所述环形壳体向外延伸；密封胶，所述密封胶填充在所述环形壳体和所述电子器件封装体之间；盖体，所述盖体盖设于所述环形壳体，所述盖体的内侧设置有连接柱，所述连接柱粘接在所述密封胶内，所述连接柱为非等横截面积的柱状结构。
8.由此，通过将密封胶填充在环形壳体和电子器件封装体之间，密封胶可以对非等横截面积的柱状结构的连接柱具有更好的包裹性，不仅可以使环形壳体与盖体之间结构连接紧密，避免盖体从环形壳体上脱落，而且可以保证植入装置的防腐蚀性、密封性及生物相容性。
9.在本实用新型的一些示例中，所述连接柱的外周设置有螺纹。
10.在本实用新型的一些示例中，所述连接柱的外周设置有凸起和/或凹槽。
11.在本实用新型的一些示例中，等横截面积的第一柱段和等横截面积的第二柱段，所述第一柱段连接于所述盖体和所述第二柱段之间，所述第一柱段的横截面积小于所述第二柱段的横截面积。
12.在本实用新型的一些示例中，所述连接柱的数量为多个，多个所述连接柱在所述盖体的不同位置。
13.在本实用新型的一些示例中，所述盖体包括上盖和下盖，所述上盖盖设于所述环形壳体的顶部，所述下盖盖设于所述环形壳体的底部，所述上盖和所述下盖均设置有所述连接柱。
14.在本实用新型的一些示例中，所述上盖和所述下盖为陶瓷件、玻璃件或聚合物件。
15.在本实用新型的一些示例中，所述电子器件封装体包括：线圈，所述线圈用于传递数据和/或能量，所述线圈设置于所述容置腔内；所述环形壳体为金属壳体，所述环形壳体上开设有缝隙。
16.在本实用新型的一些示例中，所述环形壳体上开设有过线孔；所述缝隙与所述过线孔相连且呈倒t形孔，所述倒t形孔上下贯穿所述环形壳体；或所述缝隙上下贯穿所述环形壳体且与所述过线孔周向间隔。
17.根据本实用新型的视觉假体，包括：上述植入装置，所述植入装置用于植入脑部或眼部；外部装置，所述外部装置包括：摄像单元、视频处理单元和无线信号器，所述摄像单元与所述视频处理单元电连接，所述视频处理单元和所述无线信号器电连接，所述无线信号器与所述植入装置通过无线耦合的方式进行能量和数据连接。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是根据本实用新型实施例的植入装置的分解图；
21.图2是图1中所示的植入装置装配完成后的示意图；
22.图3是图1中所示的环形壳体的立体图；
23.图4是本实用新型一实施例的上盖的结构示意图；
24.图5是是本实用新型另一实施例的下盖的结构示意图；
25.图6是根据本实用新型实施例的植入装置植入眼球时的示意图；
26.图7是根据本实用新型实施例的植入装置植入脑皮层时的示意图；
27.图8是根据本实用新型实施例的视觉假体的原理图。
28.附图标记：
29.100：植入装置；
30.1：外壳；
31.11：环形壳体；111：缝隙；112：过线孔；113：容置腔；
32.12：上盖；13：下盖；14：连接柱；15：第一柱段；16：第二柱段；
33.2：刺激电路组件；21：刺激端；22：电缆；
34.3：线圈；31：数据线圈；32：能量线圈；33：支架；
35.200：外部装置；210：摄像单元；220：视频处理单元；230：无线信号器；
36.1000：眼球；1001：视网膜；2000：固定钉；3000：脑皮层。
具体实施方式
37.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
38.下面参考图1
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图8描述根据本实用新型第一方面实施例的植入装置100。该植入装置100可适用于人工耳蜗植入体、视网膜植入体、脊髓刺激器(用于治疗疼痛)、脑皮层刺激器、深部脑刺激器(脑起搏器)等植入人体内的医疗器械中。在本实用新型的以下描述中，主要以用于脑皮层刺激视觉假体的植入装置100以及视网膜植入体为例进行描述。
39.根据本实用新型实施例的植入装置100可以包括：环形壳体11、刺激电路组件2、密封胶和盖体。
40.参照图1
‑
图2并结合图3，环形壳体11和盖体构成外壳1，环形壳体11内限定出容置腔113，其内部可以容置有刺激电路组件2，环形壳体11可以大体形成为周向延伸的环形结构，盖体封盖容置腔113，即盖体封盖环形壳体11的敞开部分(例如，图1和图3中的顶部和底部)，使外壳1呈相对密闭状态，如此设置，可以防止外界异物进入环形壳体11损坏容置腔113中的电子器件，增加植入装置100的使用寿命。
41.其中，结合图1和图2所示，刺激电路组件2的第一端形成电子器件封装体，电子器件封装体可以包括各种电子零部件与电子连接件等，以实现相应的电路功能。
42.进一步地，结合图1
‑
图8所示，刺激电路组件2的第二端形成刺激端21，刺激端21可以包括柔性衬底和设在柔性衬底上的多个刺激电极，柔性衬底可以起到支撑和保护刺激电极的作用，多个刺激电极的端部可以暴露于柔性衬底的一侧表面以适于对人体的待植入部位(例如视网膜1001、脑皮层3000等)产生刺激。多个刺激电极可以以阵列方式(例如，成排成列)设在柔性衬底内，刺激端21从环形壳体11向外延伸，以便于贴附于人体的待植入部位。
43.结合图1
‑
图5所示，密封胶填充在环形壳体11和电子器件封装体之间，可以理解的是，由于盖体可以封盖环形壳体11的敞开部分(例如，图1和图3中的顶部和底部)，并且电子器件封装体安装设置在环形壳体11的容置腔113中，将密封胶填充在环形壳体11和电子器件封装体之间，密封胶在填充的过程中为液态，并在固化后可以将环形壳体11、电子器件封装体和盖体连接为一体。可选地，密封胶为硅胶或环氧胶，但不限于此。
44.结合图1所示，结合图4和图5所示，盖体靠近环形壳体11的内侧安装设置有连接柱14，连接柱14竖直安装设置在盖体上，由于密封胶填充在环形壳体11和电子器件封装体之间，所以密封胶可以与连接柱14进行粘接，进一步地，连接柱14为非等横截面积的柱状结构，密封胶可以对该结构的连接柱14进行更好地包裹，可以使盖体与环形壳体11的连接更加稳定牢固，防止盖体从环形壳体11上脱落，可以增加植入装置100结构的可靠性、密封性和防腐蚀性。其中，连接柱14与盖体可以为一体成型结构。
45.作为本实用新型一个实施例的非等横截面柱状结构，参考图5所示，连接柱14的外周可以形设置有外螺纹，多个螺纹沿连接柱14的外周周向螺旋设置，连接柱14上的每条螺纹都可以增强密封胶对连接柱14的包裹性，防止盖体从环形壳体11上脱落。
46.另一种可选地，连接柱14的外周设置有凸起和/或凹槽，也就是说，连接柱14的外周可以设置有凸起，或者连接柱14的外周可以设置有凹槽，或者连接柱14的外周可以同时设置有凸起和凹槽。这样可以有效形成非等横截面积的柱状结构，保证密封胶对连接柱14
的包裹性。
47.作为本实用新型另一个实施例的非等横截面柱状结构，参考图5所示，连接柱14包括：等横截面积的第一柱段15和等横截面积的第二柱段16，第一柱段15连接于盖体和第二柱段16之间，第一柱段15的横截面积小于第二柱段16的横截面积。也就是说，第二柱段16有相对于第一柱段15向外延伸的台阶部分，该台阶部分可以与固化后的密封胶相抵接，可以产生与盖体脱离方向相反的作用力，进而能进一步防止盖体从环形壳体11上脱落。此外，该非等横截面柱状结构还可以为卡扣等可能的构造。
48.如图4和图5所示，连接柱14的数量为多个，例如4个，多个连接柱14相对于内壁的中心对称分布。通过设置多个对称分布的连接柱14，可以使得密封胶在盖体对称位置进行粘接固定，从而可以使得盖体各处所受到的粘接力基本相同，进一步提高了结构稳定性和可靠性。
49.可选地，结合图4和图5所示，环形壳体11的顶部和底部均敞开，盖体包括上盖12和下盖13，上盖12设在环形壳体11的顶部，下盖13设在环形壳体11的底部。由此，上盖12和下盖13可以有效密封环形壳体11的顶部和底部，上盖12和所述下盖13均设计有连接柱14，可以进一步地保证植入装置100的密封性，而且可以使得环形壳体11结构简单，可靠性好。其中，上盖12和下盖13可以为陶瓷件、玻璃件或聚合物(如聚醚醚酮等)件，如此设置的上盖12和下盖13结构可靠性好，而且能够起到密封和防腐蚀的作用，但不限于此。
50.例如，在图1和图2示例中，上盖12和下盖13分别封闭环形壳体11的顶部和底部，上盖12可以形成为朝向远离下盖13的方向凹入的曲面形，下盖13可以形成为朝向上盖12方向凹入的曲面形。由此，当植入装置100植入眼球1000时，由于下盖13构造为与巩膜相匹配的曲面，从而可以更好地与巩膜贴合，且由于上盖12也具有对应的曲面结构，并位于眼皮与巩膜之间，能减轻患者的异物感。
51.进一步地，上盖12粘接于环形壳体11的顶部，下盖13粘接于环形壳体11的底部。也就是说，上盖12的边缘可以粘接在环形壳体11的顶部边缘处，下盖13的边缘可以粘接在环形壳体11的底部边缘处，在保证密封性的同时，能使得结构整体衔接平顺。
52.根据本实用新型的一个具体实施例，环形壳体11为金属壳体，例如，环形壳体11为纯钛件(但并不限于此，其材料也可以为钛合金、铂、铂合金、铂铱合金等金属)，电子器件封装体包括：线圈3，线圈3用于传递数据和/或能量，线圈3设置于容置腔113内。数量可以为一个或多个，线圈3设置于容置腔113内。例如，线圈3可以包括一个数据线圈31和一个能量线圈32，数据线圈31可以用于与外部进行数据交互，能量线圈32可以用于接收外部能量，从而保证植入装置100和外部装置200之间的正常通信。金属壳体可以有效保护电子器件封装体，而且还具有防腐蚀的作用。
53.进一步地，环形壳体11上还设置有缝隙111，不仅可以方便将密封胶从缝隙111处填充至环形壳体11内，可以使整个密封胶的填充过程方便且不易发生泄漏，简化工艺流程，方便植入装置100的生产制造。另外，缝隙111不会阻碍信号通信，其可以避免线圈3产生的涡流，保证线圈3的射频信号稳定可靠地传输。例如，当植入装置100植入眼球1000时，即使眼球1000移动，或者外部线圈3与电子器件封装体之间距离较大时，依然能保证信号稳定可靠地传输。
54.此外，植入装置100还可以包括：支架33，支架33用于支撑数据线圈31和能量线圈
32，其能够保证数据线圈31和能量线圈32在容置腔113内的位置可靠性。
55.根据本实用新型的进一步实施例，参照图3，环形壳体11上形成有过线孔112，刺激电路组件2可以穿过过线孔112。缝隙111与过线孔112彼此连通且呈倒t形，此时该倒t形孔贯通环形壳体11的顶部和底部。当然，缝隙111还可以贯穿环形壳体11的顶部和底部且与过线孔112周向间隔开(图未示出)。
56.具体地，如图1
‑
图2所示，刺激电路组件2的第一端和第二端之间连接有电缆22。安装时，电缆22可以穿过过线孔112以伸出到环形壳体11外。可选地，刺激电路组件2为柔性电极，但不限于此。
57.下面结合图6描述根据本实用新型实施例的植入装置100植入在眼球1000(即作为视网膜植入体)内的过程。
58.首先，将环形壳体11缝合在巩膜的颞上象限，并保证环形壳体11上的缝合钩与角膜缘之间的距离。然后进行玻璃体切除，并在颞上象限切开巩膜形成切口，将刺激电路组件2的刺激端21从该切口引入眼球1000内，并通过固定钉2000将刺激端21固定在视网膜1001表面黄斑区域。该植入手术简单，对眼睛创伤小，且避免了压迫眼球1000涡静脉，术后并发症少，并且能减轻患者的异物感。
59.下面结合图7描述根据本实用新型实施例的植入装置100植入在脑皮层3000内的过程。
60.先去除一部分颅骨，使其形成镂空部分。然后将刺激端21植入脑皮层3000表面，并将外壳1植入颅骨的镂空部分，或者颅骨上、头皮下方。一般来说，具有刺激电极的刺激端21可以植入脑部视觉皮层的v1区，也可以部分覆盖v2或v3区。值得注意的是，这里提到的脑部视觉皮层的v1、v2、v3区为脑部视觉领域内常见的区域划分，在此不做详细解释。
61.如图8所示，根据本实用新型第二方面实施例的视觉假体，包括植入装置100和外部装置200。植入装置100为根据本实用新型上述第一方面实施例的植入装置100，植入装置100用于植入脑部或眼部，刺激电路组件2的刺激端21可以用于对视觉皮层或视网膜1001细胞进行刺激。
62.外部装置200包括摄像单元210、视频处理单元220和无线信号器230，摄像单元210与视频处理单元220电连接，视频处理单元220和无线信号器230电连接，无线信号器230与植入装置100通过无线耦合的方式进行能量和数据连接，例如通过外部线圈3与植入装置100中的线圈3进行数据和能量的无线传输。
63.根据本实用新型实施例的植入装置100和视觉假体的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
64.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。