[發明專利]生物相容性傳聲器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810148784.0
• 申請日: 2018-02-14
• 公開（公告）號: CN110166913A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 遲放魯;高娜;賈賢浩;吳擁真;許信達
• 申請（專利權）人: 復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院
• 主分類號: H04R17/02
• 分類號: H04R17/02;H04R31/00
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

本發明屬生物醫學工程學技術領域，涉及可植入中耳內的微型傳聲器，具體涉及一種具備聲橋夾結構的生物相容性的壓電陶瓷傳聲器及其制備方法。本發明的微型壓電陶瓷植入式傳聲器由一片長2.0～6.0mm、寬1.0～2.0mm、厚0.3mm條狀薄層壓電陶瓷雙晶片、一片LMV1032前置放大器芯片以及一外尺寸為3.0～7.0mm×1.6mm～3.0mm×1.3mm大小，截面內徑為1.3mm×1.1mm的金屬方柱形銅殼三大主要部件構成，結合MEMS技術制備成。本發明設計制作的植入式壓電陶瓷傳聲器可通過直接耦合固定于錘骨的方式實現全部植入體內的目的，并且對于100Hz～20000Hz純音信號測試具有較高的靈敏度和較好的頻響特性。本發明經實驗證實可取代外置麥克風進行聲信號的傳遞和轉換。

技術領域

本發明屬生物醫學工程學技術領域，涉及可植入中耳內的微型傳聲器，具體涉及一種具備聲橋夾結構的生物相容性的壓電陶瓷傳聲器及其制備方法。

背景技術

現有技術公開了人工耳蝸是利用功能性電刺激(functional electricalstimulation)直接興奮殘余螺旋神經細胞恢復極重度或重度感音神經性聾患者聽覺的一種的醫學裝置。目前臨床應用的人工耳蝸主要有體外部分(麥克風、電池、言語處理器、發射線圈)和體內植入部分(接收線圈/刺激器、電極)組成。臨床實踐中，上述的人工耳蝸都是部分植入式，即麥克風、信號放大器、語音處理器和發射線圈等部分仍至于體外(一般至于耳廓后或外耳道)，因此，給人工耳蝸使用者帶來了諸多不便之處，如：①殘障外觀、心理壓力以致影響正常社會交往；②日常生活不便，③24/7小時聆聽問題，④體外裝置容易發生損壞，等等；因此，全植入人工耳蝸的研究有著重要的現實意義。

業內知悉，全植入人工耳蝸裝置的研制最大的挑戰在可植入式傳感器，即提取聲音信號并將其轉化為電信號。所述植入式傳感器其在性能上要求能在體內靈敏地拾取體外聲信號，同時需要盡量避免或減弱體內噪音；此外還需要解決生物相容性、選擇體內植入位置等難題。若可植入的傳感器沒有生物相容性，在應用的過程中將破壞中耳聽骨鏈的正常結構，例如Esteem系統中的傳感器在植入過程中必須去除砧骨長突，以致破壞了原有聽骨鏈的完整性，而且對耦合位置提供聽骨鏈牢固的連接有難度，以及增加了手術中植入的難度，和聽骨鏈的重量。目前尚未見有商業化的傳感器可以用于全植入人工耳蝸。

有研究采用壓電陶瓷材料制作的壓電傳感器(換能器)，其理論上能夠很好地拾取聽骨鏈振動蘊含的聲學信號，如本申請研究團隊研究出高性能壓電陶瓷制作的壓電傳感器，實時提取聽骨鏈的振動信號(該信號符合聽覺生理特性)，并將其轉化為便于處理與編碼的電信號。前期的研究結果表明：使用高性能壓電陶瓷材料制作微型壓電傳感器，并具有較好的電聲學特性，將其植入貓耳和人新鮮顳骨標本(膠水耦合)，可以拾取到一定強度的信號；但是目前的研究距離臨床應用尚存在有若干關鍵性問題需進一步探索與解決。

目前上述的可植入傳感器面臨的問題是：

1，如何改進壓電傳感器的耦合方式？前期實驗均是膠水粘連耦合，膠水為非生物相容性工業膠；2，如何改進壓電傳感器，提高其穩定性及生物相容性？目前壓電傳感器均是手工焊接制作，為進一步臨床長期應用，必須具有穩定性和生物相容性。

基于現有技術的現狀，本申請的發明人擬提供一種可植入中耳內的微型傳聲器，尤其是具備聲橋夾結構的生物相容性的壓電陶瓷傳聲器及其制備方法。

發明內容

本發明的目的是基于現有技術的現狀，提供一種可植入中耳內的微型傳聲器，尤其是具備聲橋夾結構的生物相容性的壓電陶瓷傳聲器(New floating piezoelectricmicrophone-NFPM)及其制備方法。所述植入式傳聲器其在性能上能在體內靈敏地拾取體外聲信號，同時可避免或減弱體內噪音，并具有生物相容性；所述的壓電陶瓷傳聲器可用于拾取貓錘骨振動聲學信號模擬從人耳內信號拾取過程。

本發明的生物相容性傳聲器基于體內植入實驗，在傳感器外殼增加鈦夾，以及激光封裝增加傳感器的固定。