用于药物洗脱的耳蜗植入电极结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电刺激耳蜗组织的耳蜗电极阵列，该阵列包括药物洗脱部分。这种装置适于随时间释放治疗有效量的用于内耳的药剂。药剂能够局部释放，用于不同的治疗应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种药物洗脱耳蜗植入电极，用于内耳中的药物活性剂的瞬时洗脱。
技术介绍
电刺激内耳已经非常成功地用在恢复耳聋患者的声觉上。内耳蜗电极用于通过直接电刺激电极触点附近的神经组织而恢复一些听觉。电刺激采用连接到插入鼓阶腔深处的电极的植入式耳蜗植入刺激器来完成。但是，电极的插入引起不定量的损伤和结缔组织生长。损伤量难以预测，并且取决于耳蜗解剖学、电极设计和插入技术。对组织造成的损伤随后可以引起神经组织(即毛细胞和螺旋神经节细胞)凋亡和/或坏死。组织生长和损伤可能会限制植入的性能，并且对螺旋神经节细胞的损伤是累积起来的，而且在现有的技术状态下不能解决。由于更多的具有明显可用残存听力的患者接受耳蜗植入，因此采用损伤最低的电极就变得更加重要，并且由于更多的患者在年轻时就植入耳蜗电极，他们将在其有生之年几次重新植入耳蜗电极，每一次的连续插入应当将对螺旋神经节细胞的损伤限制到最小。损伤通常是由于电极插入到内耳的病弱组织而引起的。插入需要将机械力施加到电极上以克服电极相对于螺旋形耳蜗组织的摩擦。为减小对器官或组织的损伤，电极和导管应当是柔软且易弯曲的，而且插入力应当最小。不幸地是，目前市场上的大多数耳蜗植入电极需要非常大的力来插入，即使是对于比鼓阶的全长小得多的距离。-->插入电极或导管所需的力与其尺寸、几何形状以及制造材料有关。在这种装置中使用的材料包括用于电线、接头、功能性的金属或聚合物段的材料以及整体材料。该装置的尺寸、所用材料的硬度、电极阵列外壳的疏水性、以一种方式或另一种方式储存在电极表面上的能量、以及该装置的插入方法都对组织损伤的量和位置具有影响，这种损伤将在电极放置期间造成。侵害和损伤引起出血、发炎、软组织穿孔、隔膜内的破损和破洞、以及薄骨质结构破裂。最终的损伤可以引起存在的毛细胞损失，促使柯氏(Corti)器活动的树突衰退恶化，并且在最坏的情况下，引起罗森塔尔管(Rosenthal’s canal)内的螺旋神经节细胞死亡。细胞死亡意味着在数量上有更少的神经组织可用于刺激，并且在质量上意味着有更少的调频纤维可用于代表频率信息。进一步损失毛细胞和损失树突而不损失螺旋神经节细胞意味着声刺激不再是可能的了，并且声音和电刺激之间的协同作用将不可用。在嘈杂的环境中，电声协同作用对于良好的声音识别可能是重要的。耳蜗植入的另一个不便之处是术后测量的电极阻抗升高。这种升高被视为由于电极被紧密的纤维膜密封而引起，这通过在接点附近产生离子损耗区而降低了电刺激的效率。有意义的是术后将某种药物导入耳蜗内以维持较低的电极阻抗。例如，已经证明了导入皮质类固醇能够减小术后的阻抗升高。这已经通过在电极上沉积或擦药而实现。但是，当电极被导入鼓阶的流体中时，药液很快溶解并且有可能不能达到其最有效的位置或者术后需要给药时的预期时间。对于非耳蜗植入患者，已经试图将药物输送到内耳以治疗梅尼埃病(Meniere’s disease)或眩晕。通过在将大丸剂注入中耳后基本能透过的圆窗隔膜而进行药物传输。采用圆窗药物传输的一个问题是隔膜对分子物质的渗透性随时间变化，而且大分子不能通过紧密的隔膜。认为非常少的药物到达超出耳蜗长度的头几毫米的耳蜗区域。-->当耳蜗植入后，无现存的简单方式将药物传输到内耳。中耳不容易进入，并且内耳是一个封闭的系统，除了在进行耳蜗植入手术时之外，该系统不允许直接沉积或注射药物。手术后，耳蜗局部塞有不应当被移动或取出的电极。过去，带有皮质类固醇的药物洗脱电极引线已经成功地和心脏起搏器电极一起用于减小接触阻抗。此外，装载有药物活性剂的硅树脂弹性体已经作为一种洗脱结构而用在几种应用中，诸如避孕、血管损伤治疗以及支架中。药物洗脱电极还未和耳蜗植入一起使用。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及用于电刺激耳蜗组织的耳蜗电极阵列。所述阵列包括一个药物洗脱部分，适于随时间在内耳中释放治疗有效量的药剂。在另外的实施例中，电极阵列可以包括一个沟槽，该沟槽含有形状匹配的药物释放装置，在这种情况下，该装置的几何形状可以决定药剂的释放速率。该药剂释放装置可以为凝胶、颗粒或固体。药物洗脱部分可以为聚合物材料，诸如含有药剂的硅基弹性体。在各种实施例中，药物洗脱部分可以为夹置于两层非药物洗脱材料之间的一层材料。例如，药物洗脱部分可以组成电极阵列质量的0.25％至2％。药物洗脱部分可以嵌入在非药物洗脱材料中，以使非药物洗脱材料的厚度决定药剂的释放速率。药物洗脱部分可以在离电极阵列进入内耳的位置3mm处或更少处开始。药剂的释放速率可以取决于在药物洗脱和非药物洗脱部分中的材料的交联密度、药物洗脱部分暴露到非药物洗脱夹层的表面积量、以及药物洗脱部分的体积中的一个或几个。-->在一些实施例中，药物洗脱部分可以包括第一和第二药物洗脱部分，每一部分适于释放不同的药剂。电极阵列可以包括多个用于电刺激耳蜗组织的电触点，电触点中的至少一个涂有药剂。药剂可以在小于100μm的固体颗粒形式混合进药物洗脱部分的材料中。药剂的释放速率可以基于具有处于许多限定尺寸的药剂颗粒。例如，至少90％的颗粒可以小于50μm，和/或至少50％的颗粒可以小于10μm。药剂可以为皮质类固醇，诸如倍他米松、克劳比松(clobethasole)、双氟拉松、肤轻松、去炎松、盐、酯或其组合。或者，皮质类固醇可以为地塞米松，例如，电极阵列可以适于在使用的最初24小时内释放介于0.1μg-和1μg之间的地塞米松。在一些实施例中，药剂可以为抗炎剂。例如，在37℃时，抗炎剂在生理盐水中的饱和溶解度可以不小于80μg/ml。电极阵列可以适于在植入后的第一周内释放介于1μg和5μg之间的抗炎剂。药剂可以为抗生素、抗氧化剂或生长因子。附图说明图1A-F显示了用于局部装载带有药物洗脱硅树脂的植入式耳蜗电极的多种方式；图2A-D显示了带有药物洗脱硅树脂的耳蜗电极的另外的多种不同的具体实施例；图3显示了在电极上的沟槽中具有药物洗脱硅树脂和药物洗脱硅树脂棒的实施例；图4A-B显示了用于将药物洗脱硅树脂与电极组合起来的可选实施例。具体实施方式-->需要一种在术后一段时间内会使治疗有效量的药剂释放的耳蜗电极阵列。本专利技术的实施例包括一种耳蜗电极阵列，该阵列基于将给定量的药物并入制成电极本体的硅聚合物弹性体的部分或整体中。随着时间的过去，药物从弹性体材料中释放出来并扩散到内耳流体中。然后扩散的分子目标对准感兴趣的受体。为了局部传输药剂，需要多方面地考虑内耳，包括其作为一种深隔室，这就意味着在系统给药后延缓的药物作用，因而适合于传输抗生素、皮质类固醇、抗氧化剂和生长因子，以便再生听觉器官诸如神经组织和软组织的功能。内耳非常小并且本质上为密闭的空间，使得在内耳中释放的任何药物趋于保留限制在该空间内，然而，该器官的药物代谢动力学特性不是众所周知的。因此，在这种环境中缓慢释放的任何药剂都趋于仅在内耳中为具有生物活性的，并且在内耳的外部存在着很少的扩散。图1显示了根据本专利技术多种实施例的耳蜗植入电极阵列10的示例，耳蜗植入电极阵列10被构造成包括药物洗脱部分11和非药物洗脱部分12。在图1所示的每一个示例中，斜线阴影区域代表适于释放药剂的材料，即药物洗脱部分11。图1中的非阴影区域代表无药物洗脱功能的材料，即非药物洗脱部分12。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耳蜗植入电极阵列，包括：用于电刺激耳蜗组织的耳蜗电极阵列，所述阵列包括药物洗脱部分，该药物洗脱部分适于随时间释放治疗有效量的用于内耳的药剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-3-9 60/780,6671.一种耳蜗植入电极阵列，包括：用于电刺激耳蜗组织的耳蜗电极阵列，所述阵列包括药物洗脱部分，该药物洗脱部分适于随时间释放治疗有效量的用于内耳的药剂。2.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述电极阵列包括沟槽，该沟槽包含装载有药剂的棒。3.根据权利要求2所述的电极阵列，其中，所述沟槽的几何形状决定了药剂的释放速率。4.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药剂为凝胶、颗粒或固体。5.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药物洗脱部分为混合有药剂的聚合物材料。6.根据权利要求5所述的电极阵列，其中，所述聚合物材料为硅基弹性体。7.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药物洗脱部分为夹置于两层非药物洗脱材料之间的一层材料。8.根据权利要求7所述的电极阵列，其中，所述药物洗脱部分包括电极阵列质量的0.25％至2％。9.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药物洗脱部分嵌入在非药物洗脱材料中。10.根据权利要求9所述的电极阵列，其中，所述非药物洗脱材料的厚度决定药剂的释放速率。11.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药物洗脱部分在离电极阵列进入内耳的位置3mm处或更少处开始。12.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药剂的释放速率基于在药物洗脱部分中的材料的交联密度。13.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药剂的释放速率基于药物洗脱部分暴露到内耳流体的表面积量。14.根据权利要求1所述的电极阵列，其中，所述药剂的释放速率基于药物洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳德乔利，盖多瑞兹，穆罕默德伊玛尼，哈米德莫扎德赫，法尔赫德法拉赫曼德，
申请(专利权)人：MEDEL电气医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]