(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210708226.1 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 上海力声特医学 科技有限公司 地址 201318 上海市浦东 新区青黛 路668号 (72)发明人 张育恒　王澄　许车明　吴涛　 刘新东　 (74)专利代理 机构 上海申浩 律师事务所 31280 专利代理师 秦华毅 (51)Int.Cl. A61N 1/05(2006.01) A61N 1/36(2006.01) G06F 30/23(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检 验方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于有限元分析的人工 耳蜗植入电极的检验方法， 其包括如下步骤： 获 取耳蜗的有限元模型； 获取植入电极的有限元模 型； 获取耳蜗的力学参数； 获取植入电极的力学 参数； 获取植入电极的植入参数； 基于前述步骤 获取的数据， 对植入电极植入耳蜗的过程进行有 限元分析， 得到有限元分析结果； 基于该有限元 分析结果判断植入电极是否合格。 该检验方法在 样品试制之前对植入电极的可植入性及植入安 全性进行检验， 为植入电极的设计提供指导， 尽 可能减小样品重制的几率， 如此既可确保植入电 极的可植入性及植入安全性， 又可优化植入电极 的开发成本、 缩短开发周期。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115105743 A 2022.09.27 CN 115105743 A 1.一种基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其包括如下步骤： S110、 获取 耳蜗的有限元模型； S120、 获取植入电极的有限元模型； S130、 获取耳蜗的力学参数； S140、 获取植入电极的力 学参数； S150、 获取植入电极的植入参数； S160、 基于前述步骤获取的数 据， 对植入电极植入耳蜗的过程进行有限元分析， 得到有限元分析结果； S170、 基于该有限 元分析结果判断植入电极是否合格。 2.如权利要求1所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 步骤S110包括如下步骤： S111、 获取耳蜗的几何模型； S112、 对该耳蜗的几何模型进行网格 划分， 得到由一系列网格和节点所组成的该 耳蜗的有限元模型。 3.如权利要求1所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 步骤S120包括如下步骤： S121、 获取植入电极的几何模型； S122、 对该植入电极的几何模型 进行网格划分， 得到由一系列网格和节点所组成的该植入电极的有限元模型。 4.如权利要求1所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 在步骤S1 10中， 该耳蜗的有限元模型包括蜗轴， 骨螺 旋板， 基底膜以及螺 旋韧带。 5.如权利要求1所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 在步骤S130中， 该耳蜗的力学参数包括蜗轴、 骨螺旋板、 基底膜以及螺旋韧带的密度、 杨氏 模量及泊松比。 6.如权利要求1所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 在步骤S140中， 该植入电极的力学参数包括 植入电极的密度， 杨氏模量及 泊松比。 7.如权利要求6所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 该植入电极的密度为1000 ‑5000kg/m3， 该植入电极的杨氏模量为100 ‑1000MPa， 该植入电极 的泊松比为0.3 5‑0.48。 8.如权利要求1所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 在步骤S15 0中， 该植入电极的植入参数包括摩擦系数， 植入角度， 植入速度以及植入深度。 9.如权利要求8所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在于： 该摩擦系数为0.1 ‑0.4， 该植入速度为0.2 ‑1mm/s， 该植入深度为13 ‑32mm。 10.如权利要求1所述的基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其特征在 于： 在步骤S16 0中， 该有限元分析 结果包括 植入电极的变形状态及耳蜗所受应力的数据。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115105743 A 2基于有限元分析的 人工耳蜗植入电极的检验方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种人工耳蜗植入电极的检验方法， 尤其涉及一种基于有限元分析的 人工耳蜗植入电极的检验方法。 背景技术 [0002]在人工耳蜗植入手术中， 植入电极是否能顺利植入耳蜗往往是手术成败的关键， 在不考虑耳蜗畸形和医生操作熟练度的情况下， 植入电极的几何形态及力学性能往往在很 大程度上决定了植入电极能否顺利植入。 植入电极越细、 长、 软， 则越容易在植入过程中发 生弯曲打折， 导致植入电极无法完全植入； 反之， 植入电极越粗、 短、 硬， 则越容易在植入过 程中损伤耳蜗组织， 甚至刺穿基底膜和螺旋韧带。 因此， 植入电极的几何形态及力学性能需 要寻求一个平衡， 既能保证植入电极可以顺利植入， 又尽量减小对耳蜗组织的损伤。 [0003]植入电极在植入耳蜗过程中产生的应力 受植入电极的材料性能、 长度分布、 几何 形态(直或弯曲以及弯曲程度)、 截面参数等多方面因素 的影响。 当前对于植入电极的可植 入性及植入安全性的评估主要依赖于基于耳蜗模型的植入电极反复插入试验和基于人体 尸头的植入电极插入 试验， 这两个试验均有一定的弊端， 其中， 植入电极反 复插入试验中所 使用的耳蜗模型与真实耳蜗具有一定的差异， 而基于人体尸头的植入电极插入试验所需成 本较高， 且费时费力。 若植入电极插入 试验不合格， 则需优化植入电极设计并重新制作模具 进行样品试制， 不仅拖长了人工耳蜗植入体的开 发周期且在产品开 发过程中耗费了大量的 人力、 物力。 发明内容 [0004]有鉴于现有技术的上述缺陷， 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于有限元 分析的人工耳蜗植入电极的检验方法， 其能对植入电极的植入耳蜗过程进 行有限元分析并 判断植入电极是否合格。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供了一种基于有限元分析的人工耳蜗植入电极的检验 方法， 其包括如下步骤： S110、 获取耳蜗的有限元模型； S120、 获取植入电极的有限元模型； S130、 获取耳蜗的力学参数； S140、 获取植入电极的力学参数； S150、 获取植入电极的植入参 数； S160、 基于前述步骤获取的数据， 对植入电极植入耳蜗的过程进行有限元分析， 得到有 限元分析 结果； S170、 基于该有限元分析 结果判断植入电极是否合格。 [0006]步骤S110包括如下步骤： S111、 获取耳蜗的几何模型； S112、 对该耳蜗的几何模型 进行网格划分， 得到由一系列网格和节点所组成的该 耳蜗的有限元模型。 [0007]步骤S120包括如下步骤： S121、 获取植入电极的几何模型； S122、 对该植入电极的 几何模型进行网格划分， 得到由一系列网格和节点所组成的该植入电极的有限元模型。 [0008]在步骤S1 10中， 该耳蜗的有限元模型包括蜗轴， 骨螺 旋板， 基底膜以及螺 旋韧带。 [0009]在步骤S130中， 该耳蜗的力学参数包括蜗轴、 骨 螺旋板、 基底膜以及螺旋韧带的密 度、 杨氏模量及 泊松比。说　明　书 1/4 页 3 CN 115105743 A 3