CN101636131B - 具有可移除磁铁的可植入装置 - Google Patents

Abstract

一种可植入装置包括接收线圈组件，该接收线圈组件包括用于容纳内部保持磁铁的磁铁保持结构，该内部保持磁铁可随着与外部磁场的响应对准而重新定向。该磁铁保持结构适于允许移除和随后重新插入内部保持磁铁。

Description

具有可移除磁铁的可植入装置

本申请要求2007年3月7日提交的US临时专利申请60/893455的优先权，该申请的内容通过参引合并于此。

技术领域

本发明总体涉及一种具有可移除磁铁的可植入装置。例如，此磁铁可位于所植入的接收线圈的中心处，用于保持外部发射器线圈处于适当的位置。

背景技术

一些可植入的医疗装置使用磁铁来保持内部和外部件处于适当的位置。例如，如图1中所示，理想的耳蜗植入(cochlear implant)系统可包括位于皮肤103之下并嵌入骨104中或恰好在骨104之上的接收线圈108。接收器磁铁106容纳在接收线圈108的中央。外部发射器外壳101包括发射器磁铁105，该发射器磁铁位于接收器磁铁106上，从而将外部发射器外壳101保持在适当的位置处于邻近接收线圈组件102的最佳位置。当保持此最佳位置时，发射器外壳101内的外部发射线圈107能使用电感耦合来将经皮数据和/或功率信号传送到接收线圈108。

接收线圈108例如可封装在诸如硅树脂或环氧树脂的一些组织兼容的有机材料内，形成接收线圈组件102。在此配置中，接收线圈组件102连接到与周围组织形成密封的金属或陶瓷壳体内的接收器电子电路。或者，在另一方法中，接收器磁铁106、接收线圈108和接收器电子电路都容纳在共同的密封壳体内。在任何的此种配置中，接收器磁铁106是植入结构的永久一体部分。

当患者经历核磁共振成像(MRI)检查时出现一个问题。在接收器磁铁与为MRI所应用的外部磁场之间发生相互作用。如图2中所示，来自MRI的外部磁场可在所植入的接收器磁铁202上产生扭矩

该扭矩可使接收器磁铁202或整个线圈组件201移动脱离适当的位置。其中，这可能损害患者内的邻近组织。此外，来自MRI的外部磁场

可减小或消除接收器磁铁202的磁化强度

结果是，在暴露于MRI的外部磁场

之后，消磁的接收器磁铁202可能不再具有足够强的磁性来保持外部发射器外壳处于适当的位置。所植入的接收器磁铁202还可导致MRI图像中的成像伪影，在接收线圈中可能具有感应电压，以及由于MRI的外部磁场与所植入装置的相互作用而导致的听觉伪迹。

因此，开发了具有可移除磁铁的植入物。图3显示了根据现有技术中使用的一种方法的使用磁铁的典型植入系统的一部分。外部发射器外壳301包括发射线圈302和外部保持磁铁303。该外部保持磁铁303具有传统的硬币形状以及南北磁极，如所示的，所述南北磁极产生外部磁场线304。相应的接收器组件305植入患者的皮肤之下，该接收器组件305具有类似的接收线圈306和内部保持磁铁307。该内部保持磁铁307也具有硬币形状以及南北磁极，如所示的，所述南北磁极产生内部磁场线308。将内部接收器外壳305经手术植入和固定在患者体内的适当位置。外部发射器外壳301置于皮肤上的适当位置，覆盖内部接收器组件305并通过内部磁场线308与外部磁场线304之间的相互作用保持在适当的位置。来自发射器线圈302的Rf信号将数据和/或功率耦合到与所植入的处理器模块(未示出)通信的接收线圈306。

图3中的配置与先前的现有技术的不同之处在于：植入物设计为使得内部保持磁铁307能够通过第一MRI前手术移除。这消除了在MRI过程期间由磁铁引起的扭矩、消磁和图像伪影的问题。然后，在MRI之后，需要第二MRI后手术以放回内部保持磁铁307。尽管此配置使植入物用户在需要时能够接受MRI，但是两次手术的需要提高了其本身的争议和问题。

最近，通过使用植入磁铁已经解决了一些MRI相关的问题，该植入磁铁构造为避免在MRI场中产生扭矩。在图4中显示了此配置的一个示例，其基于US专利公布20060244560的公开，其内容通过参引合并于此。外部发射器外壳401基本上与图3中相同，具有发射线圈402和外部保持磁铁401。所植入的接收器组件404具有相应的接收线圈405和内部保持磁铁406以及与独立处理器模块的连接线407。但在图4中，内部保持磁铁406具有圆柱形或球形形状。(例如，由钛或铌制成的)球形焊接壳体408密封地封装内部保持磁铁406并将内部保持磁铁406与身体组织隔离(否则，它可能迅速腐蚀)。

由此，内部保持磁铁406能旋转以将其自身重新对准到外部MRI磁场而不产生扭矩、被消磁或产生感应电压等。这避免了先前在图3中所示的配置的很多问题。通常，具有如图4中所示的植入物的患者可在无需手术移除和放回内部保持磁铁406的情况下经历MRI。但即使在此配置中，仍可能由于内部保持磁铁406而具有成像伪影，尤其是在邻近磁铁的附近区域中。

发明内容

本发明的实施例致力于一种具有接收器线圈组件的可植入装置，该接收器线圈组件包括用于容纳至少一个内部保持磁铁的磁铁保持结构。内部保持磁铁可随着与外部磁场的方向的响应对准而重新定向。磁铁保持结构适于允许该至少一个磁铁相对于接收器线圈组件的移除和随后的重新插入。

在具体的实施例中，该至少一个内部保持磁铁可以是球形的，而在一些实施例中，可具有多个球形磁铁。或者内部保持磁铁可以是圆柱形的，并且一些实施例可具有多个圆柱形磁铁。磁铁保持结构可使用可暂时变形的弹性材料，例如基于硅树脂的材料，用于允许磁铁的移除和随后的重新插入。在一些实施例中，当植入时，磁铁保持结构可远离接收器线圈组件的距皮肤最远的一侧突出。在一些实施例中，磁铁可保持在磁铁保持壳体内。

可植入装置还可包含信号处理器模块，用于处理与所植入的装置相关的至少一个信息信号。磁铁保持结构可在磁铁保持结构的外表面的至少一部分上包括一层抗菌材料，诸如硅树脂材料。

附图说明

图1显示了根据现有技术的典型的理想耳蜗植入物的一部分。

图2显示了现有技术装置的植入部分上的外部磁场的效果。

图3显示了根据现有技术的使用磁铁的典型植入系统的一部分。

图4显示了根据现有技术的使用低扭矩磁铁的典型植入系统的一部分。

图5A显示了根据本发明的植入装置的一个具体实施例的顶视图，而图5B显示了该实施例的截面图。

图6A-6D显示了植入装置线圈组件的各种其它实施例的截面图，该线圈组件具有容纳在各种不同形状的磁铁壳体内的内部保持磁铁。

图7A-7B显示了用于可移除的低扭矩内部保持磁铁壳体的可植入装置的另外两个实施例的横剖视图。

具体实施方式

本发明的实施例致力于一种具有低扭矩内部磁铁配置的植入装置，该植入装置允许另外需要磁铁的手术移除和放回的典型MRI过程。但对于那些如保留在适当的位置则磁铁可能产生不可接受的成像伪影的MRI过程，例如对于植入装置附近的组织的MRI，磁铁保持结构还适于允许内部磁铁的容易移除和放回。

更具体地，实施例致力于一种具有接收器线圈组件的可植入装置，该接收器线圈组件包括用于容纳至少一个内部保持磁铁的磁铁保持结构。例如，在MRI检查期间，内部保持磁铁可应对于外部磁场的方向的响应对准而重新定向。此外该磁铁保持结构适于允许内部保持磁铁的移除和随后的重新插入，例如以允许MRI成像。例如，磁铁保持结构可使用可暂时变形的弹性材料，诸如硅树脂材料，以允许移除和重新插入。

对此配置的具体实施例的各种考虑有：手术移除和重新插入操作应尽可能不成问题。此外，手术过程应不危及植入结构的机械完整性。此外，在植入物的所有部件中，例如沿各种结构之间的界面，应尽可能地将细菌滋生的可能性减到最小。

图5A显示了根据本发明的植入装置501的一个具体实施例的顶视图，而图5B显示了该实施例的截面图。该装置包括位于球形壳体磁铁保持结构503内的内部保持磁铁502，在所示的实施例中，当植入时，该磁铁保持结构503远离植入装置501的距皮肤最远的一侧突出。在此实施例中，实际上该金属壳体磁铁保持结构503容纳可移除和放回的内部保持磁铁502。

在其它具体实施例中，内部保持磁铁502可以是圆柱形的，并且一些实施例可具有多个圆柱形和/或球形的内部保持磁铁502。该植入装置501还包括接收线圈组件504和信号处理外壳505，该接收线圈组件504和信号处理外壳505协作以接收外部信息和/或功率信号，并开发电极刺激信号，用于去往所植入假体电极载体的处理器输出506。

磁铁保持结构503还包括围绕它的周边的多个联接突出部507，所述联接突出部507与接收线圈组件504中的对应联接插孔508协作来保持磁铁保持结构503处于适当的位置。简单地通过相对于接收线圈组件504旋转磁铁保持结构503就能移除或放回该磁铁保持结构503。此旋转导致联接突出部507及其对应的联接插孔508彼此接合，从而取决于是放回还是移除磁铁保持结构503，使联接突出部和联接插孔之一或两者暂时变形直到它们锁定或解锁。

图6A-6D显示了植入装置线圈组件601的各种其它实施例的截面图，其具有容纳在各种不同形状的磁铁壳体603内的内部保持磁铁602。在此实施例中，线圈组件601的所有或一部分可使用可根据需要暂时变形的弹性材料，例如生物兼容塑性材料或基于硅树脂的材料。

在图6A中，磁铁壳体603逐渐变细以在顶部最宽而在底部最窄，并如所示包括凸缘头604。尽管磁铁壳体603通常牢固地布置在植入装置601中，但是通过在凸缘头604之下撬动就能容易地将它移除。这压缩线圈组件601的一部分，使它暂时变形，从而壳体603能滑出植入装置601并与该植入装置601分离。这能在MRI测试前的相对较小的手术期间实现。在MRI测试之后，磁铁壳体603及其内部保持磁铁602能通过第二较小手术被放回，在该第二较小手术期间，再次压缩线圈组件601的一部分以使它暂时变形，从而使它能快速地回位，直到凸缘头604被置于平齐紧靠植入装置601的下侧。图6B-6D显示了基于此概念和原理的不同的类似变形。

图7A-7B显示了用于可移除的低扭矩内部保持磁铁壳体702的可植入装置701的另外两个实施例的截面图。在图7A中所示的实施例中，内部保持磁铁壳体702适于压配到磁铁保持插座(socket)703中，该磁铁保持插座以及线圈组件包括锥形肋条704。可通过如下方式将内部保持磁铁壳体702从该可植入装置701中移除：施加向上的力以使锥形肋条704弯曲，从而它们暂时变形，以允许磁铁向上弹出并脱离插座703。内部保持磁铁702的放回只不过是相反的操作，下压内部保持磁铁702以使它弹回到插座703中。在图7B中，线圈式保持弹簧706装配到装置的侧壁中的对应螺纹中，从而将内部保持磁铁壳体702固定在适当的位置。在其它实施例中，内部保持磁铁壳体702自身可在其外表面上包括螺纹，从而它能拧入可植入装置701中的对应螺纹中。

此外，如图中所示，诸如上文所述的各种实施例可适于使得内部磁铁保持壳体可从装置的另一侧移除和/或重新插入。因而，例如图6A-6D中所示的实施例可适于从最靠近患者皮肤的顶侧移除和/或重新插入。在这些实施例中，内部磁铁保持壳体可在位于接收线圈的中央的开口内居中并被附近的骨覆盖，牢固地保持该内部磁铁保持壳体处于适当的位置。类似地，图7A-7B中所示的实施例可适于从距患者皮肤最远的下侧移除和/或重新插入。

各个具体实施例可具有一些涂覆有诸如抗菌剂的治疗药物的表面和/或结构，以防止细菌滋生或将细菌滋生减到最小，否则细菌的滋生可能成问题，尤其在诸如本发明允许的多次手术的情况下。类似地，可利用例如薄的硅树脂层对各种结构元件之间的界面进行密封，以防止或最小化细菌向这些界面区域中的侵入。因而，在内部磁铁保持壳体与线圈组件之间可具有薄的密封层。

所描述的本发明的实施例仅仅是示例性的，并且许多变形和修改对于本领域中的技术人员将是显而易见的。所有这些变形和修改都意欲落在如所附的权利要求中所限定的本发明的范围之内。

Claims (11)

1.一种可植入装置，包括：

至少一个内部保持磁铁；以及

可植入的接收器线圈组件，其包括容纳所述至少一个内部保持磁铁的磁铁保持结构，并且所述磁铁保持结构允许所述内部保持磁铁随着与外部磁场方向的响应对准而重新定向，

其中所述磁铁保持结构适于允许移除和随后重新插入所述至少一个内部保持磁铁。

2.根据权利要求1所述的可植入装置，其中所述磁铁保持结构能暂时变形以允许所述至少一个内部保持磁铁的移除和随后的重新插入。

3.根据权利要求2所述的可植入装置，其中所述磁铁保持结构由弹性材料制成。

4.根据权利要求3所述的可植入装置，其中所述弹性材料为硅树脂材料。

5.根据权利要求1所述的可植入装置，其中所述至少一个内部保持磁铁是球形的。

6.根据权利要求5所述的可植入装置，其中所述至少一个内部保持磁铁包括多个球形磁铁。

7.根据权利要求1所述的可植入装置，其中所述至少一个内部保持磁铁是圆柱形的。

8.根据权利要求7所述的可植入装置，其中所述至少一个内部保持磁铁包括多个圆柱形磁铁。

9.根据权利要求1所述的可植入装置，进一步包括：

密封壳体，用于容纳所述至少一个内部保持磁铁，其中所述磁铁保持结构适于允许容纳所述至少一个内部保持磁铁的所述密封壳体的移除和随后的重新插入。

10.根据权利要求1所述的可植入装置，其中所述磁铁保持结构在所述磁铁保持结构的外表面的至少一部分上包括一层抗菌材料。

11.根据权利要求10所述的可植入装置，其中所述抗菌材料包括一层硅树脂材料。

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