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用于人工耳蜗的可植入神经接口，LPKF激光技术应用助力医疗植入的发展

时间：2021-08-24 12:16:35 来源： OFweek激光网

用于人工耳蜗的可植入神经接口，LPKF激光技术应用助力医疗植入的发展

图片来源：LPKF

人工耳蜗的现状及市场需求

人工耳蜗是一种通过外科手术植入的电子医疗设备，该电子装置经几十年经验累积，已经为70万人重建或恢复了听力。然而全球有超过4.6亿人患有听力障碍，每年出售的人工耳蜗设备超过6万台，由于人工耳蜗的微电极阵列是人工制造和植入的，因此单个人工耳蜗的成本高达2万至2.5万美元。

人工耳蜗系统工作原理：人工耳蜗可以代替病变受损的听觉器官，由体外言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号传入人体的耳蜗，通过植入体内的电极系统刺激分布在周围的听神经纤维，直接兴奋听神经来恢复或重建听觉功能。

用于人工耳蜗的可植入神经接口，LPKF激光技术应用助力医疗植入的发展

人工耳蜗系统工作原理图片来自网络（图片来源：LPKF）

TODOC用皮秒设备研发耳蜗电极阵列

TODOC是一家韩国初创公司，旨在解决全球人工电子耳蜗短缺的问题，该公司利用超短脉冲激光系统LPKF ProtoLaser R开发可制造的耳蜗电极阵列。

传统的耳蜗电极阵列由16至22个基于铂箔的电极触点和封装在医用级硅胶中的导线组成。尺寸从直径0.4 mm到0.8 mm，长度20 mm，20年前制定的标准，规定了上述数量的电极和导线。

从那时起，很多人尝试使用半导体制造工艺制造耳蜗电极阵列。可惜的是，适用于半导体工艺的基材和工艺并不具有生物兼容性。

皮秒激光加工系统实现32通道耳蜗植入系统

TODOC成立于2015年，2016年开始使用LPKF ProtoLaser U3，2018年开始使用短脉冲激光系统LPKF ProtoLaser R在铂箔上制作微结构，在LPKF精细加工激光系统的帮助下， TODOC现已成功在这些生物兼容的合金上制作了32通道，并最大程度地实现了生产自动化。通过这种方式，32通道可在一个加工过程中生产完成。为此，TODOC首席执行官兼创始人Kyou Sik Min及其同事在铂箔上绘制了线宽16μm、线宽间距为32μm的图形，并在一个工艺内集成了32通道触点和线路，而不是手工制作22通道电极。最后的电极阵列是在封装触点和导线的几个步骤后实现的。通过这种生产工艺，TODOC制造了历史上首个商业上可行的耳蜗电极阵列。

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图片来源：LPKF

2021年，TODOC在韩国市场推出了首款32通道耳蜗植入系统，并计划在全球范围内扩展销售网络。由于市场上耳蜗植入供给不足，他们无法恢复听力。TODOC的理想是可以帮助全球听力障碍人士重新听到世界的声音，而不必担心成本问题。

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图片来源：LPKF

LPKF ProtoLaser 系统用于样品 PCB 的快速制作。系统配备的智能软件可以精确、快速地加工，并且易于使用。激光系统结构紧凑，对环境要求简单，只需要一个电源插座和压缩空气即可开始工作。激光直写加工工艺也可用于制作射频微波电路、柔性电子产品以及玻璃等多种方向和材料。


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