專利名稱：用于聽(tīng)力假體的可植入式聲音感測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及可植入式聲音感測(cè)器，并且更具體而言，涉及用于聽(tīng)力假體的 可植入式聲音感測(cè)器。
背景技術(shù)：
可植入式聽(tīng)力假體主要包括可植入式刺激器，其向內(nèi)耳和/或中耳提供電刺激、 機(jī)械刺激、光刺激或者其他刺激；以及麥克風(fēng)，其被配置成接收和處理外界聲音并將該聲音 轉(zhuǎn)換成供應(yīng)給驅(qū)動(dòng)該刺激器的聲音處理器的信號(hào)。該信號(hào)可以是電的、電磁的、光學(xué)的，等 等。此信號(hào)由生成用于可植入式刺激設(shè)備的信號(hào)的聲音處理器進(jìn)行編碼。一種類型的常規(guī)可植入式刺激設(shè)備，例如耳蝸植入體，依靠植入于耳蝸之中的電 極來(lái)傳遞刺激聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)的電信號(hào)，從而允許大腦感知與通常由聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)所傳遞的自然聽(tīng)力 感覺(jué)相似的聽(tīng)力感覺(jué)。當(dāng)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)不存在或者衰退時(shí)，可以經(jīng)由聽(tīng)覺(jué)腦干植入體來(lái)施加腦 干刺激。另一類型的可植入式刺激設(shè)備，例如中耳植入體，依靠致動(dòng)器來(lái)提供刺激中耳或內(nèi) 耳的機(jī)械振動(dòng)。在一些可植入式聽(tīng)力假體中，還將麥克風(fēng)植入在受體體內(nèi)。可植入式麥克風(fēng)通常 上皮下植入在靠近耳朵之處。皮下麥克風(fēng)的一個(gè)缺點(diǎn)在于，它們對(duì)于可能來(lái)自循環(huán)、呼吸、 骨骼、消化或者其他系統(tǒng)的身體噪音很敏感。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，公開(kāi)了一種聽(tīng)力假體，該聽(tīng)力假體包括可植入式聲 音感測(cè)器，其包括表面上具有薄膜的密封封閉式生物相容的殼體；耦合機(jī)構(gòu)，用于將該薄 膜耦合到受體耳朵的響應(yīng)于由受體耳朵所接收到的聲音而振動(dòng)的結(jié)構(gòu)；安置于殼體之中的 振動(dòng)感測(cè)器，用以檢測(cè)薄膜的振動(dòng)，并且用以生成代表檢測(cè)到的振動(dòng)的信號(hào)；以及發(fā)射器， 其被配置成對(duì)外提供所生成的信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，公開(kāi)了一種可植入式聲音感測(cè)器，該聲音感測(cè)器包 括表面上具有薄膜的密封封閉式生物相容的殼體；耦合機(jī)構(gòu)，用于將該薄膜耦合到受體耳 朵的響應(yīng)于由受體耳朵所接收到的聲音而振動(dòng)的結(jié)構(gòu)；安置于殼體之中的振動(dòng)感測(cè)器，用 以檢測(cè)薄膜的振動(dòng)，并且用以生成代表檢測(cè)到的振動(dòng)的信號(hào)；以及發(fā)射器，其被配置成對(duì)外 提供所生成的信號(hào)。


在以下參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，其中
圖1是可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性可完全植入式耳蝸植入體的透視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可植入式聲音感測(cè)器的透視圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖2A的聲音感測(cè)器的縱向剖面圖，其以功能框圖 示出了主要組件；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可植入式聲音感測(cè)器的透視圖；圖;3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖3A的聲音感測(cè)器的縱向剖面圖，其以功能框圖 示出了主要組件；圖4A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、為了植入具有聲音感測(cè)器實(shí)施方式的聽(tīng)力假體 實(shí)施方式而執(zhí)行的操作的流程圖；圖4B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、為了植入具有聲音感測(cè)器實(shí)施方式的另一聽(tīng)力 假體實(shí)施方式而執(zhí)行的操作的流程圖；以及圖5是在具有聲音感測(cè)器實(shí)施方式的聽(tīng)力假體實(shí)施方式的工作期間所執(zhí)行的操 作的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明總體上針對(duì)可植入式聲音感測(cè)器，其被配置成基于發(fā)生在由聲波在耳朵中 所遵循的自然路徑之中的振動(dòng)或壓強(qiáng)變化，對(duì)受體耳朵中接收到的聲音進(jìn)行檢測(cè)。包括可 植入式聲音處理器的聽(tīng)力假體利用檢測(cè)到的聲音來(lái)刺激耳朵。在本文中主要結(jié)合一種類型的可植入式聽(tīng)力假體，亦即整體或完全可植入式耳蝸 假體(通常被稱為耳蝸假體設(shè)備、耳蝸植入體、耳蝸設(shè)備等；本文中簡(jiǎn)稱為“耳蝸植入體”)， 來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。如本文中所使用的，整體可植入式耳蝸植入體指的是能夠在不 需要任何外部設(shè)備的情況下至少工作一段時(shí)間的植入體。應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明的實(shí)施方式還 可以實(shí)現(xiàn)于包括一個(gè)或多個(gè)外部組件的耳蝸植入體之中。還應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明的實(shí)施方式 可以實(shí)現(xiàn)于目前已知或?qū)?lái)開(kāi)發(fā)的任何部分或完全可植入的聽(tīng)力假體之中，這些聽(tīng)力假體 包括但不限于對(duì)受體的外、中或內(nèi)耳的組成部分進(jìn)行電、聲和/或機(jī)械刺激的聲音助聽(tīng)器、 聽(tīng)覺(jué)大腦刺激器、中耳機(jī)械刺激器、混合電聲假體或者其他假體。圖1是植入受體體內(nèi)的、被稱為耳蝸植入體100的整體可植入式耳蝸植入體的透 視圖。受體具有外耳101、中耳105和內(nèi)耳107。外耳101、中耳105和內(nèi)耳107的組成部分 在以下描述，隨后是對(duì)耳蝸植入體100的描述。在功能健全的耳朵中，外耳101包括耳廓101和耳道102。聲壓或聲波103由耳 廓Iio匯集，并被引導(dǎo)至耳道102中并從中通過(guò)。處于耳道102的遠(yuǎn)端的是鼓膜104，其響 應(yīng)于聲波103而振動(dòng)。這一振動(dòng)通過(guò)中耳105的三塊骨與卵圓窗或前庭窗112耦合，這三 塊骨統(tǒng)稱為聽(tīng)小骨106，其包括錘骨108、砧骨109和鐙骨111。中耳105的骨108、109、111 起到過(guò)濾和放大聲波103的作用，使得卵圓窗112響應(yīng)于鼓膜104的振動(dòng)而環(huán)接或者振動(dòng)。 這一振動(dòng)建立耳蝸140內(nèi)的淋巴液的流體運(yùn)動(dòng)波。這樣的流體運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)而激活耳蝸140內(nèi)部 的微小聽(tīng)毛細(xì)胞(未示出)。聽(tīng)毛細(xì)胞的激活導(dǎo)致適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)沖動(dòng)形成，并且通過(guò)螺旋神經(jīng) 節(jié)細(xì)胞(未示出)和聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)114向腦(也未示出)傳遞，這些神經(jīng)沖動(dòng)在此被感知為聲
曰O如圖所示，耳蝸植入體100包括暫時(shí)或永久地植入受體體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)組件。耳蝸植入體100在圖1中與外部設(shè)備142—同示出，如以下所描述的，該外部設(shè)備142被配 置成向耳蝸植入體供電。在圖1的示例說(shuō)明性布置中，外部設(shè)備142可以包括安置于耳后 (Behind-The-Ear,BTE)單元1 之中的電源(未示出)。外部設(shè)備142還包括經(jīng)皮能量傳 輸鏈路的組件，其稱為外部能量傳輸組裝件。經(jīng)皮能量傳輸鏈路用于向耳蝸植入體100傳 輸能量和/或數(shù)據(jù)?？梢岳斫?，可以使用各類能量傳輸，例如紅外式(IR)、電磁式、電容式和 電感式傳輸，來(lái)從外部設(shè)備142向耳蝸植入體100傳輸能量和/或數(shù)據(jù)。在圖1的示例說(shuō) 明性實(shí)施方式中，外部能量傳輸組裝件包括外部線圈130，其構(gòu)成感應(yīng)式射頻(RF)通信鏈 路的一部分。外部線圈130通常為包括多匝電氣絕緣的單股或多股鉬線或金線的導(dǎo)線天線 線圈。外部設(shè)備142還包括位于外部線圈130的導(dǎo)線匝內(nèi)的磁鐵(未示出)。應(yīng)當(dāng)明白， 圖1中所示的外部設(shè)備僅僅是示例說(shuō)明性的，并且其他外部設(shè)備可以與本發(fā)明的實(shí)施方式 一同使用。耳蝸植入體100包括內(nèi)部能量傳輸組裝件132，其可以位于受體的與顳骨相鄰的 耳廓110的凹進(jìn)處中。如以下所詳述，內(nèi)部能量傳輸組裝件132是經(jīng)皮能量傳輸鏈路的組 件，其從外部設(shè)備142接收功率和/或數(shù)據(jù)。在示例說(shuō)明性實(shí)施方式中，能量傳輸鏈路包括 感應(yīng)式RF鏈路，并且內(nèi)部能量傳輸組裝件132包括初級(jí)內(nèi)部線圈136。內(nèi)部線圈136通常 為包括多匝電氣絕緣的單股或多股鉬線或金線的導(dǎo)線天線線圈?；旧衔挥趯?dǎo)線線圈內(nèi)的 是可植入式麥克風(fēng)系統(tǒng)(未示出)。如以下所詳述，可植入式麥克風(fēng)組裝件包括麥克風(fēng)(未 示出)，以及相對(duì)于內(nèi)部線圈固定的磁鐵(也未示出)。耳蝸植入體100還包括主植入式組件102和細(xì)長(zhǎng)電極組裝件118。在本發(fā)明的實(shí) 施方式中，內(nèi)部能量傳輸組裝件132和主植入式組件120密封封閉在生物相容的殼體之中。 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，主植入式組件120包括聲音處理單元(未示出)，用以將內(nèi)部能量 傳輸組裝件132內(nèi)的可植入式麥克風(fēng)所接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)。主植入式組件 120還包括刺激器單元(也未示出)，其基于這些數(shù)據(jù)信號(hào)生成電刺激信號(hào)。電刺激信號(hào)經(jīng) 由細(xì)長(zhǎng)電極組裝件118傳遞到受體。細(xì)長(zhǎng)電極組裝件118具有連接至主植入式組件120的近端，以及植入在耳蝸140 中的遠(yuǎn)端。電極組裝件118從主植入式組件120穿過(guò)乳突骨119延伸至耳蝸140。在一些 實(shí)施方式中，電極組裝件118可以至少植入在基底區(qū)116中，并且有時(shí)更深。例如，電極組 裝件118可以延伸向被稱為耳蝸?lái)旤c(diǎn)134的耳蝸140的頂端。在某些情況下，電極組裝件 118可以經(jīng)由耳蝸造口 122插入至耳蝸140之中。在其他情況下，可以通過(guò)圓窗121、卵圓 窗112、隆突123或者通過(guò)耳蝸140的頂周147，形成耳蝸造口。電極組裝件118包括電極148的沿其長(zhǎng)度安置的、縱向?qū)R并且遠(yuǎn)端延伸的陣列 146，其在本文中有時(shí)被稱為電極陣列146。雖然電極陣列146可以安置在電極組裝件118 上，但在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，電極陣列146集成到電極組裝件118中。因此，電極陣列146 在本文中被稱為安置在電極組裝件118之中。如前所述，刺激器單元生成刺激信號(hào)，其由電 極148施加至耳蝸140，從而刺激聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)114。如前所述，耳蝸植入體100包括能夠在不需要外部設(shè)備142的情況下至少工作一 段時(shí)間的整體可植入式假體。因此，耳蝸植入體100還包括儲(chǔ)存接收自外部設(shè)備142的功 率的可充電電源(未示出)。電源例如可以包括可充電電池。在耳蝸植入體100的工作期間，由電源所儲(chǔ)存的功率根據(jù)需要被分配至各種其他植入的組件。電源可以位于主植入式 組件120中，或者安置在單獨(dú)的植入位置上。聲音感測(cè)器在這一實(shí)施方式中，刺激器132經(jīng)由電纜162接收植入的聲音感測(cè)器150所生成 的信號(hào)。聲音感測(cè)器150植入在這樣的腔中該腔形成于乳突骨119中，以在此實(shí)施方式中 延伸至中耳腔中。聲音感測(cè)器150被配置成基于發(fā)生在由聲波在耳朵中所遵循的自然路徑 之中的振動(dòng)或壓強(qiáng)變化，對(duì)受體耳朵中接收到的聲音進(jìn)行檢測(cè)。在圖1中所示的實(shí)施方式 中，該振動(dòng)結(jié)構(gòu)是中耳105，并且更具體而言，是砧骨109的結(jié)構(gòu)。接下來(lái)在以下參考圖2A和圖2B來(lái)描述可植入式聲音感測(cè)器150的一個(gè)實(shí)施方 式，其在此被稱為可植入式聲音感測(cè)器250?？芍踩胧铰曇舾袦y(cè)器250包括殼體258，其在 該實(shí)施方式中具有基本上為管狀的形狀。這種管狀形狀優(yōu)選地為圓柱。管狀形狀可以具有 橢圓橫截面(基底)。也可以設(shè)想到其他形狀，例如具有正方形、矩形或者其他多邊形橫截 面的棱柱。然而，為便于植入和制造，圓柱形是優(yōu)選的。殼體258在一端246上由薄膜248關(guān)閉。薄膜248連接到殼體258使得密封封閉 這一端M6。這可以通過(guò)已知技術(shù)，例如激光焊接，或者從一個(gè)工件制造(銑削、車削)殼體 256和薄膜248來(lái)提供。殼體258在遠(yuǎn)離薄膜248的相對(duì)一端264上由封蓋260關(guān)閉。封蓋260提供密封 封閉。因此，殼體258、薄膜248和封蓋260構(gòu)成密封封閉的生物相容的包圍。術(shù)語(yǔ)“密封” 指的是在適用于醫(yī)療植入體的程度上對(duì)于空氣和體液是不可穿透的。薄膜248有益地為有彈性的。其被配置用以振動(dòng)。薄膜的厚度除其他之外，根據(jù) 其制造材料和植入位置來(lái)選擇。薄膜248優(yōu)選地由鈦或者鈦合金制成，并且殼體258優(yōu)選 地由鈦或者鈦合金制成。也可以使用其他生物相容的材料。在備選實(shí)施方式中，封蓋沈0 可以用生物相容的陶瓷材料來(lái)制造。耦合機(jī)構(gòu)252緊固到薄膜M8的外表面。在圖2A和圖2B中所示的實(shí)施方式中， 耦合機(jī)構(gòu)252包括細(xì)長(zhǎng)桿256和安置于該桿遠(yuǎn)端之上的托架254。托架2M根據(jù)設(shè)備將要 緊固到的自然耳的不同結(jié)構(gòu)，可以采取各種配置。這在以下詳述。在殼體258內(nèi)部安置有振動(dòng)感測(cè)器272，例如麥克風(fēng)。在振動(dòng)感測(cè)器272為麥克風(fēng) 的實(shí)施方式中，振動(dòng)感測(cè)器為壓強(qiáng)換能器，其生成代表聲譜中的壓強(qiáng)波的信號(hào)。麥克風(fēng)272 優(yōu)選地布置成使得麥克風(fēng)的感測(cè)元件位于靠近薄膜248處，且在兩者之間有清晰限定的氣 層275。麥克風(fēng)的感測(cè)元件通常為膜片。因此，麥克風(fēng)272感測(cè)薄膜M8的振動(dòng)。隨著耦合機(jī)構(gòu)252振動(dòng)薄膜M8，薄膜的 激勵(lì)被傳送到殼體258的內(nèi)部，其在此被麥克風(fēng)272所感測(cè)。麥克風(fēng)272可以是駐極體麥 克風(fēng)，例如來(lái)自Sonion(丹麥)或者Knowles(美國(guó))的駐極體麥克風(fēng)。也可以使用其他類 型的麥克風(fēng)，例如磁性、動(dòng)態(tài)、壓電、光學(xué)或者機(jī)電麥克風(fēng)。在一個(gè)備選實(shí)施方式中，振動(dòng)感測(cè)器272是適合感測(cè)薄膜248的振動(dòng)的加速度計(jì)。 在一個(gè)特定實(shí)施方式中，振動(dòng)感測(cè)器272是微機(jī)電系統(tǒng)加速度計(jì)。振動(dòng)感測(cè)器272借助于優(yōu)選地由硅膠制成或者包含硅膠的流體懸浮液276連接至 殼體258。應(yīng)當(dāng)明白，在備選實(shí)施方式中可以實(shí)施其他機(jī)構(gòu)將振動(dòng)感測(cè)器272與聲音感測(cè)器 250的運(yùn)動(dòng)隔離開(kāi)來(lái)。
可植入式聲音感測(cè)器250還包括發(fā)射器，其用于將振動(dòng)感測(cè)器272所生成的原始 的或經(jīng)處理的信號(hào)傳輸至聲音感測(cè)器250的外部，例如傳輸至可植入式刺激設(shè)備或者可植 入式聽(tīng)力假體的其他組件。 發(fā)射器可以包括安裝于殼體258內(nèi)部的電子電路270，其例如通過(guò)導(dǎo)線268耦合至 麥克風(fēng)272。電子電路270可被配置成處理麥克風(fēng)272所生成的信號(hào)，例如用于傳輸?shù)娇芍?入式刺激設(shè)備。電子電路270可被配置成將交變電流(AC)轉(zhuǎn)換為直流電流(DC)并且向麥克風(fēng) 272傳遞電力?？梢酝ㄟ^(guò)導(dǎo)線沈8(通過(guò)AC電流)從外部源向可植入式設(shè)備供電。備選地， 可以在殼體258中提供電池。在圖2A和圖2B中所示的實(shí)施方式中，傳輸是通過(guò)經(jīng)電導(dǎo)體 傳播的電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在圖2A和圖2B中所示的具體實(shí)施方式
中，電導(dǎo)體為導(dǎo)線沈8。優(yōu)選地提供饋通沈6，用于將電導(dǎo)線268遞送到殼體258外部。饋通266優(yōu)選地通 過(guò)封蓋260來(lái)提供。在某些實(shí)施方式中，饋通266形成于封蓋260之中；也就是說(shuō)，它們是 一體的。電導(dǎo)線268可被配置成向可植入式設(shè)備250遞送電力。導(dǎo)線268可被配置成向聲 音感測(cè)器250的外部傳輸經(jīng)處理的麥克風(fēng)信號(hào)。在后一種情況中，電子電路270可被配置 成對(duì)電源線上的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。在一個(gè)備選實(shí)施方式中，傳輸是無(wú)線的。在這種實(shí)施方式中，可植入式設(shè)備250可 以裝備有電磁天線(未示出)。由殼體258、薄膜248和封蓋260構(gòu)成的包圍優(yōu)選地填充有惰性氣體，例如氮或者 Μ,ο在圖1、圖2A和圖2B中所示的實(shí)施方式中，桿256是適合于將薄膜248耦合到耳 朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件。備選地，可植入式設(shè)備可以包括(除用于固定殼體258的一個(gè) 或多個(gè)托架之外的)一個(gè)或多個(gè)托架，用于額外地將薄膜248連接到中耳或內(nèi)耳的結(jié)構(gòu)。在 中耳的情況中，所述結(jié)構(gòu)可以是鼓膜，并且托架2M可以是與用于鼓膜成形術(shù)的那些托架 相類似的托架；也就是說(shuō)，托架2M可以包括用于耦合到鼓膜的盤(pán)片，并且托架與通往薄膜 248的桿耦合。所述結(jié)構(gòu)可以是錘骨、砧骨或者鐙骨。在后一種情況中，可以采用比如用于 鐙骨成形術(shù)的那些托架，即，托架包括用于耦合到這些結(jié)構(gòu)之一的夾子。所述結(jié)構(gòu)可以是橢 圓窗。在內(nèi)耳的情況中，該結(jié)構(gòu)既而可以是橢圓窗。該結(jié)構(gòu)可以是圓窗。該結(jié)構(gòu)可以備選 地為橫半規(guī)管、后半規(guī)管或者上半規(guī)管。也可以使用例如在專利申請(qǐng)W02006/058368中所 描述的那些托架，該文件通過(guò)引用并入本文。托架優(yōu)選地在其中部耦合到薄膜M8。這樣的 托架可以影響薄膜的動(dòng)態(tài)。其可被提供用以提高薄膜的靈敏度。圖3A和圖;3B分別為在本文中被稱為聲音感測(cè)器350的、聲音處理器150的一個(gè) 備選實(shí)施方式的透視圖和功能框圖。聲音感測(cè)器350具有薄膜348，其不具有用以將該薄 膜物理耦合到受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)的耦合機(jī)構(gòu)。相反，聲音感測(cè)器350被配置成是植入的， 以便暴露于耳朵的自然腔(或者“中空”器官)中。這樣的腔可以是中耳腔、耳蝸或者外耳 道。這樣的腔優(yōu)選地為中耳的腔。該腔指的是耳朵的充滿流體的器官或者器官的部分。流 體可以是液體。具體而言，流體可以是如中耳腔中的氣體，或者如在耳蝸中的液體。薄膜348具有足夠的彈性。其被配置成因第一壓強(qiáng)變化而振動(dòng)，該第一壓強(qiáng)變化 是在聽(tīng)覺(jué)通道中(在薄膜所暴露的腔中)傳播的聲波。薄膜的厚度除其他之外，根據(jù)其制造材料和植入位置來(lái)選擇。薄膜348優(yōu)選地由鈦或者鈦合金制成。術(shù)語(yǔ)“聲音”和“聲波”指的是可由健康的人或(哺乳)動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)器官所感知的 壓力波。對(duì)于人類而言，聲波指的是處于頻譜范圍在大約20Hz與20kHz之間的壓力波。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的可植入式聲音感測(cè)器設(shè)備應(yīng)這樣解釋其使得外科 醫(yī)生能夠容易地手術(shù)植入該可植入式聲音感測(cè)器。這意味著用于植入可植入式聲音感測(cè)器 的手術(shù)介入優(yōu)選地應(yīng)限于鉆出從患者頭部外到殼體258、358的遠(yuǎn)端暴露在有關(guān)腔中的位 置的孔道，并且耦合機(jī)構(gòu)252緊固到耳朵的期望振動(dòng)結(jié)構(gòu)。這之后是可植入式聲音感測(cè)器 250、350的固定。此外，期望鉆出的孔道的尺寸保持盡可能小。為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本 發(fā)明的某些實(shí)施方式的可植入式聲音感測(cè)器具有小的寬長(zhǎng)比，如將標(biāo)識(shí)的那樣。在定義寬 長(zhǎng)比時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到以下諸項(xiàng)?？芍踩胧皆O(shè)備的長(zhǎng)度指的是總尺寸，其沿細(xì)長(zhǎng)殼體的軸，從薄膜248到(并且包 括)封蓋360進(jìn)行測(cè)量。在確定可植入式設(shè)備的長(zhǎng)度時(shí)，不考慮從封蓋360突出的任何外 部導(dǎo)線的長(zhǎng)度?？芍踩胧铰曇舾袦y(cè)器的寬度指的是包圍可植入式設(shè)備的橫截面的、與管狀 殼體的軸垂直的最小圓周的直徑。薄膜的尺寸指的是在薄膜的正面、包圍薄膜的最小圓周的直徑。因此，可植入式設(shè) 備250、350的寬度與長(zhǎng)度的寬長(zhǎng)比小于1。殼體258、358因此優(yōu)選地具有細(xì)長(zhǎng)形狀。優(yōu)選地，可植入式設(shè)備250、350的寬度與長(zhǎng)度的寬長(zhǎng)比小于或等于0. 75，更優(yōu)選 的是寬長(zhǎng)比小于或等于0. 6，并且特別優(yōu)選的是寬長(zhǎng)比小于或等于0. 45。優(yōu)選地，薄膜248、348的尺寸小于或等于9mm，更優(yōu)選的是尺寸小于或等于7mm，更 為優(yōu)選的是尺寸小于或等于5mm，并且特別優(yōu)選的是尺寸小于或等于3. 5mm。優(yōu)選地，可植入式設(shè)備250、350的長(zhǎng)度小于或等于20mm，更優(yōu)選的是長(zhǎng)度小于或 等于15mm，并且特別優(yōu)選的是長(zhǎng)度小于或等于12. 5mm。這樣的小寬長(zhǎng)比設(shè)備有幾個(gè)好處。 首先，顯著簡(jiǎn)化了外科手術(shù)，并且減小了介入的程度。其次，可植入式設(shè)備的小寬度允許薄 膜在耳朵的各種腔中，特別是在中耳腔中的充分暴露。此外，由于薄膜不是皮膚承載的，因 此到達(dá)薄膜M8、348的聲波的衰減得以降低，致使對(duì)于相等的靈敏度而言只需要較小的薄 膜。最后，可以充分利用由外耳導(dǎo)致的聲波方向性?？芍踩胧皆O(shè)備250、350的固定優(yōu)選地在骨質(zhì)結(jié)構(gòu)(比如顳骨)上執(zhí)行。這可以由 本領(lǐng)域中已知的托架254、3M來(lái)進(jìn)行。托架被配置成附接到殼體對(duì)8、348，并因此而提供殼 體與所述骨質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的機(jī)械耦合。圖4A和圖4B為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、為了植入具有聲音感測(cè)器實(shí)施方式的聽(tīng) 力假體實(shí)施方式而執(zhí)行的操作的流程圖；圖5是在具有聲音感測(cè)器實(shí)施方式的聽(tīng)力假體實(shí) 施方式的工作期間所執(zhí)行的操作的流程圖。在框404處，本發(fā)明的聽(tīng)力假體包括可植入式聲音感測(cè)器，其生成代表檢測(cè)到的 受體耳朵的組成部分的振動(dòng)的信號(hào)，所述振動(dòng)是由受體耳朵對(duì)聲音的自然處理而造成的。在框404處，例如通過(guò)從患者頭部外向中耳腔鉆孔而形成孔道。將可植入式設(shè)備 插入到該孔道之中，以便至少向中耳腔暴露可植入式設(shè)備的薄膜。在框408處，可選地執(zhí)行 鼓膜切開(kāi)術(shù)來(lái)創(chuàng)建通過(guò)鼓膜的通道，以便減小鼓膜對(duì)聲波的衰減。這可以包括在整個(gè)鼓膜 上插入鼓膜切開(kāi)術(shù)假體，以保持切口張開(kāi)。繼而，在框410處，在與可植入式聲音感測(cè)器的植入相關(guān)的操作之前、之中或者之后，植入聽(tīng)力假體的其余組件。參考圖4B，操作是類似的，區(qū)別在于在框456處，桿的遠(yuǎn)端上的托架緊固到砧骨。圖5為示出在設(shè)備的正常使用期間執(zhí)行的操作的流程圖。在框502處，可植入式 聲音感測(cè)器生成代表振動(dòng)或者壓強(qiáng)變化的信號(hào)，該振動(dòng)或壓強(qiáng)變化發(fā)生在受體的耳朵中并 且導(dǎo)致可植入式聲音感測(cè)器內(nèi)的壓強(qiáng)變化。在框504處，植入可植入式聽(tīng)力假體的其他的一個(gè)或多個(gè)組件。在框508處，聽(tīng)力假體根據(jù)可植入式聲音感測(cè)器所生成的信號(hào)，通過(guò)聽(tīng)力假體提 供刺激。優(yōu)選地，在使用托架固定可植入式設(shè)備的步驟中，所述腔為內(nèi)耳腔。所述結(jié)構(gòu)繼而 可以是橢圓窗。所述結(jié)構(gòu)可以是圓窗。所述結(jié)構(gòu)備選地可以為橫半規(guī)管、后半規(guī)管或者上 半規(guī)管。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，殼體11為圓柱形，并且直接大約為3. 5mm-4mm?？芍踩?式設(shè)備的長(zhǎng)度大約為10mm-15mm。這允許提供例如具有2. 56mm直徑和3mm長(zhǎng)度的Sonion 8009的駐極體麥克風(fēng)。用于AC-DC轉(zhuǎn)換的電子電路可以提供裝配在殼體之中并且長(zhǎng)度不超 過(guò)3mm的板上。雖然前述描述和附圖代表了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而 言將很顯然的是，在其中可以作出各種改變和修改，而不背離本發(fā)明的精髓和范圍。在本申請(qǐng)書(shū)中援引的所有文件、專利、期刊文章以及其他材料特此通過(guò)引用并入。本文所描述和請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明的范圍不因本文所公開(kāi)的具體優(yōu)選實(shí)施方式而受 限，因?yàn)檫@些實(shí)施方式旨在示例說(shuō)明而不是限制本發(fā)明的諸多方面。任何等效實(shí)施方式都 在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從前述說(shuō)明書(shū)中明晰除本文中所示和所 述的那些之外的本發(fā)明的各種修改。這樣的修改也在隨附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聽(tīng)力假體，包括 可植入式聲音感測(cè)器，包括密封封閉式生物相容的殼體，其表面上具有薄膜；耦合機(jī)構(gòu)，用于將所述薄膜耦合到受體耳朵的響應(yīng)于受體耳朵所接收到的聲音而振動(dòng) 的結(jié)構(gòu)；振動(dòng)感測(cè)器，安置于所述殼體之中，用以檢測(cè)所述薄膜的振動(dòng)，并且用以生成代表檢測(cè) 到的振動(dòng)的信號(hào)；以及發(fā)射器，其被配置成對(duì)外提供所生成的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述振動(dòng)感測(cè)器包括 加速度計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述振動(dòng)感測(cè)器包括 壓強(qiáng)感測(cè)器，其通過(guò)明晰限定的氣層與所述薄膜相間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述耦合機(jī)構(gòu)包括 細(xì)長(zhǎng)桿，其具有連接到所述薄膜的近端，以及遠(yuǎn)端；以及托架，其安置在所述桿的遠(yuǎn)端上，所述托架被配置成將所述桿緊固地連接到所述受體 耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是鼓膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是聽(tīng)小骨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是錘骨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是砧骨。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是鐙骨。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是內(nèi)耳結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述聽(tīng)力假體是具有寬度和長(zhǎng)度的細(xì)長(zhǎng)形，且所 述寬度小于所述長(zhǎng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的聽(tīng)力假體，其中所述寬度與所述長(zhǎng)度的寬長(zhǎng)比小于或等于大約 0. 75。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的聽(tīng)力假體，其中所述可植入式設(shè)備的長(zhǎng)度小于或等于大約 20mmo
14.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述薄膜是圓形，并且直徑小于或等于大約9mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，還包括流體懸浮液，其中所述振動(dòng)感測(cè)器經(jīng)由所述流體懸浮液耦合到所述殼體。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述流體懸浮液包含硅膠。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述殼體和所述薄膜是用鈦或者含鈦合金制成的。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述生成的信號(hào)為電信號(hào)，并且其中所述發(fā)射器 包括饋通，用于將至少兩條導(dǎo)線從所述殼體內(nèi)的位置遞送到所述殼體外的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力假體，其中所述發(fā)射器包括 電磁天線，其被配置用于無(wú)線傳輸所述生成的信號(hào)。
20.一種可植入式聲音感測(cè)器，包括密封封閉式生物相容的殼體，其表面上具有薄膜；耦合機(jī)構(gòu)，用于將所述薄膜耦合到受體耳朵的響應(yīng)于受體耳朵所接收到的聲音而振動(dòng) 的結(jié)構(gòu)；振動(dòng)感測(cè)器，安置于所述殼體之中，用以檢測(cè)所述薄膜的振動(dòng)，并且用以生成代表檢測(cè) 到的振動(dòng)的信號(hào)；以及發(fā)射器，其被配置成對(duì)外提供所生成的信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述振動(dòng)感測(cè)器包括加速度計(jì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述振動(dòng)感測(cè)器包括壓強(qiáng)感測(cè)器，其通過(guò)明晰限定的氣層與所述薄膜相間隔。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述耦合機(jī)構(gòu)包括細(xì)長(zhǎng)桿，其具有連接到所述薄膜的近端，以及遠(yuǎn)端；以及托架，其安置在所述桿的遠(yuǎn)端上，所述托架被配置成將所述桿緊固地連接到所述受體 耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是鼓膜。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是聽(tīng)小骨。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是錘骨。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是砧骨。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是鐙骨。
29.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述受體耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)是內(nèi)耳結(jié)構(gòu)。
30.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述聲音感測(cè)器是具有寬度和長(zhǎng)度的細(xì)長(zhǎng) 形，且所述寬度小于所述長(zhǎng)度。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的聲音感測(cè)器，其中所述寬度與所述長(zhǎng)度的寬長(zhǎng)比小于或等于大 約 0. 75。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的聲音感測(cè)器，其中所述可植入式設(shè)備的長(zhǎng)度小于或等于大約 20mmo
33.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述薄膜是圓形，并且其直徑小于或等于大 約 9mm。
34.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，還包括流體懸浮液，其中所述振動(dòng)感測(cè)器經(jīng)由所述流體懸浮液耦合到所述殼體。
35.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述懸浮液包含硅膠。
36.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述殼體和所述薄膜是用鈦或者含鈦合金制 成的。
37.
38.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所生成的信號(hào)是電信號(hào)，并且其中所述發(fā)射 器包括饋通，用于將至少兩條導(dǎo)線從所述殼體內(nèi)的位置遞送到所述殼體外的位置。
39.根據(jù)權(quán)利要求20的聲音感測(cè)器，其中所述發(fā)射器包括電磁天線，其被配置用于無(wú)線傳輸所述生成的信號(hào)。
40.根據(jù)權(quán)利要求四的聲音感測(cè)器，其中所述內(nèi)耳結(jié)構(gòu)包括包含以下各項(xiàng)在內(nèi)的組中 的一項(xiàng)或多項(xiàng) 橢圓窗； 圓窗； 橫半規(guī)管； 后半規(guī)管；以及 上半規(guī)管。
全文摘要
公開(kāi)了一種聽(tīng)力假體，該聽(tīng)力假體包括可植入式聲音感測(cè)器，其包括密封封閉式生物相容的殼體，其表面上具有薄膜；耦合機(jī)構(gòu)，用于將薄膜耦合到受體耳朵的響應(yīng)于受體耳朵所接收到的聲音而振動(dòng)的結(jié)構(gòu)；振動(dòng)感測(cè)器，安置在殼體中用以檢測(cè)薄膜的振動(dòng)，并且用以生成代表所檢測(cè)到的振動(dòng)的信號(hào)；以及發(fā)射器，被配置成對(duì)外提供所生成的信號(hào)。
文檔編號(hào)A61N1/00GK102105192SQ200980129299
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者K·范德休維爾 申請(qǐng)人:耳蝸有限公司