專利名稱：載波和包絡(luò)引發(fā)的耳蝸刺激的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用植入物，更具體涉及在耳蝸植入系統(tǒng)中的電極刺激信號的產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
圖1顯示了在典型耳蝸植入系統(tǒng)中的功能性信號處理塊，其中K-信道濾波器組 101預(yù)處理最初聲學(xué)音頻信號x[n]，例如，施加自動增益控制、降噪等。K-信道濾波器組101 中每個帶通濾波器與特定的音頻頻帶相關(guān)，使得聲學(xué)音頻信號χ [η]被過濾成某些K個帶通信號，Xl[n]至&[11]，其中，每個信號對應(yīng)一個帶通濾波器的頻帶。例如，最初聲學(xué)音頻信號 χ [η]可以從頻譜上被分解成12個時域帶通信號。然后，所述帶通信號X1 [η]至&[11]輸入到信道處理器102，所述信道處理器102提取反映特定刺激信息的分量信號——例如，含有精細時間結(jié)構(gòu)信息的載波信號和調(diào)制器包絡(luò)信號。例如，在一個具體的系統(tǒng)中，可以使用希爾伯特(Hilbert)變換(不相干分解)來計算調(diào)制器包絡(luò)信號?；谶@些帶通信號的信號，信道處理器102對每個帶通信道產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號的序列P1 [η]至1^[11]，其代表特定請求的刺激事件。例如，如美國專利6，594，525所述，包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號的序列P1 [η]至&[11]可以基于信道特異性采樣序列(CSSS)，所述專利合并在此作為參考。脈沖加權(quán)模塊103還根據(jù)反映患者特定知覺特征的刺激幅度加權(quán)矩陣來加權(quán)每個請求的包絡(luò)加權(quán)刺激事件信號P1 [η]至1^[11]，以產(chǎn)生提供聲信號的最佳音質(zhì)電表現(xiàn)的一組信道刺激信號Cl1 [η]至％[η]。方程1顯示了大小為M χ N的典型加權(quán)矩陣刺激脈沖的矩陣加權(quán)在2008年4月22日提交的美國專利申請61/046，832中進一步描述，所述申請合并在此作為參考。在一些實施例中，濾波器組通道的數(shù)量可以大于電極信道的數(shù)量(例如128 12)。按照例如2009年1月20日提交的美國專利申請61/145，805 所述，在這樣的布置中，刺激事件信號可以匯集成數(shù)量較少的重疊的宏頻帶，對于給定的采樣間隔選擇每個宏帶內(nèi)具有最高包絡(luò)的信道，所述申請合并在此作為參考。最后，刺激信號的患者特異性適配還可以通過在脈沖整形器104中進行獨立的幅度映射和脈沖形狀限定而進一步優(yōu)化，所述脈沖整形器104將一組電極刺激信號qi[n]至qL[n]轉(zhuǎn)換為去往植入的電極陣列中的刺激電極的一組輸出電極脈沖ei[n]至^[11]，以刺激鄰近的靶神經(jīng)組織。例如，這可以包括映射規(guī)則(maplaw)、縮放、和/或脈沖整形功能。耳蝸的最頂端區(qū)域與低頻感知相關(guān)聯(lián)。在這個區(qū)域，現(xiàn)有的耳蝸植入系統(tǒng)中的相應(yīng)電極刺激圖案通常利用載波信號的精細時間結(jié)構(gòu)信息和帶通信號的調(diào)制器包絡(luò)信號二者來確定電極刺激圖案。所述調(diào)制器包絡(luò)信號限定刺激強度(電流，電荷)，所述精細時間結(jié)構(gòu)信息確定刺激發(fā)生時的時刻。載波信號中的其他精細時間結(jié)構(gòu)信息可以由內(nèi)耳中的神經(jīng)結(jié)構(gòu)用于例如跟蹤基頻(Fo)的變化。這可能對于更好的語音理解、更好的聲調(diào)語言和韻律特征的感知、以及更好的音樂感知是有用的。例如，只要檢測到帶通載波信號的過零，就可以產(chǎn)生信道特異性采樣序列(CSSS)，并且所述CSSS由調(diào)制器包絡(luò)信號加權(quán)，從而提供調(diào)制器信息和精細時間結(jié)構(gòu)信息二者。包絡(luò)采樣不以規(guī)律的時間柵格方式進行，而是無規(guī)律的，并與載波信號同步。耳蝸的中部和底部區(qū)域與中到高頻聲音的感知相關(guān)聯(lián)。在這些區(qū)域，時域帶通信號的調(diào)制器包絡(luò)信號以不依賴載波信號的規(guī)律時間柵格采樣。與低頻區(qū)域一樣，神經(jīng)刺激 (電流，電荷)的量通過調(diào)制器包絡(luò)信號的幅度來確定。因此，帶通信號調(diào)制器包絡(luò)信號的采樣在低頻刺激信道中是無規(guī)律的和載波同步的，在中至高頻刺激信道中是有規(guī)律的和載波不同步的。因此，內(nèi)耳的神經(jīng)結(jié)構(gòu)接受這兩種不同類型的刺激圖案。生成無規(guī)律的連續(xù)交錯刺激圖案的算法記載于Sit等人所著的“A Low-Power Asynchronous Interleaved Sampling Algorithm For Cochlear Implants That Encodes Envelope And Phase Information (用于對包絡(luò)和相位信息進行編碼的耳蝸植入物的低功率不同步交錯采樣算法)”，IEEE Trans. Biomed. Eng. ,vol. 54,no. 1，ρρ· 138-149，Jan. 2007 中；所述文獻在此引為參考。所描述的算法包括以下步驟1)所述系統(tǒng)從帶通分析濾波器組接收半波整流電流作為輸入。其可以是真實的電流，例如由模擬處理機產(chǎn)生的電流，或是例如由數(shù)字信號處理器產(chǎn)生的數(shù)字版本。2)每個刺激信道與積分發(fā)放神經(jīng)元相關(guān)聯(lián)，所述積分發(fā)放神經(jīng)元從該信道接收電流輸入以將其神經(jīng)元電容從基態(tài)(ground state)充電。這開始了所謂的“到尖峰賽跑 (race-to-spike)，，。3)達到固定電壓閾值的第一個神經(jīng)元“獲勝”并將所有電容器重置回零。這確保了滿足交錯刺激要求，因為只能有一個勝利者。4)獲勝的神經(jīng)元然后在其電極上發(fā)射電流尖峰(其是不同步的定時事件)，該電流尖峰由信道包絡(luò)能量進行縮放。5) 一旦神經(jīng)元獲勝，其輸入電流通過弛豫時間常數(shù)而在一定時間內(nèi)被抑制(即削弱)，防止它重復(fù)獲勝。6)獲勝的神經(jīng)元已經(jīng)發(fā)射其尖峰之后，再次開始神經(jīng)元的“到尖峰賽跑”(步驟 2)。在美國專利7，310，558中，介紹了另一種電極刺激策略，其在所有信道上產(chǎn)生無規(guī)律的刺激。算法描述如下1)處理收到的音頻信號，以限定一組頻率信道中的信號，2)確定用于每個頻率信號中一個或多個峰中的每一個峰的時間和強度，
3)根據(jù)預(yù)定的指令集來對每個峰進行優(yōu)先級排序，4)指定每個頻率信號的峰之間的最小時間間隔，5)丟棄在最小時間間隔內(nèi)發(fā)生的峰，6)將未丟棄的峰按照優(yōu)先級的次序布置到對應(yīng)于信號中發(fā)生未丟棄峰的時間的緩沖器的時隙中，和7)從所述緩沖器輸出一組數(shù)據(jù)，以用于生成刺激指令。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了用于植入的電極陣列的電極刺激信號的產(chǎn)生。處理聲學(xué)音頻信號， 以產(chǎn)生包含精細結(jié)構(gòu)載波信號和調(diào)制器包絡(luò)信號的帶通信號。對于每個帶通信號，從所述載波信號提取精細時間結(jié)構(gòu)信息來確定刺激事件信號的序列。對于一個或多個低頻帶通信號，與載波信號同步地對調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號。對于一個或多個較高頻帶通信號，當(dāng)且僅當(dāng)調(diào)制器包絡(luò)信號超過采樣閾值時，則才與載波信號同步地對所述調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號。然后處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，以產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號。處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號可以包括下述步驟中的一種或多種將所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號映射到一組電極刺激信道，以產(chǎn)生電極刺激信號；針對個體患者的感知優(yōu)化所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號；和/或為所述電極刺激信號生成期望的脈沖形狀(例如，雙相脈沖)。可以根據(jù)帶通信號的過零來提取精細時間結(jié)構(gòu)信息。對于每個帶通信號，如果發(fā)生一種或多種生理狀態(tài)考慮因素，例如，靶神經(jīng)組織的不應(yīng)狀態(tài)和/或相鄰信道刺激行為， 則可以抑制所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號。在一些實施例中，采樣閾值可以依賴于信道信號品質(zhì)、一種或多種生理標準、和/或調(diào)制器包絡(luò)信號的一種或多種時域特征。本發(fā)明的實施例還包括一種計算機程序產(chǎn)品，其在計算機可讀存儲介質(zhì)中實現(xiàn)， 用于根據(jù)上述任何內(nèi)容來產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號。實施例還包括根據(jù)以上任何內(nèi)容操作的耳蝸植入系統(tǒng)。


圖1顯示了在典型耳蝸植入系統(tǒng)中的功能性信號處理塊。圖2顯示了關(guān)于在耳蝸植入系統(tǒng)的典型實施例中的所述信號處理塊的進一步細節(jié)。圖3顯示了第k個帶通信道中信號處理的進一步功能性細節(jié)。圖4顯示了示出載波信號(細曲線)和調(diào)制器包絡(luò)信號(粗曲線)的帶通信號的實例。圖5顯示了調(diào)制器包絡(luò)信號(細曲線)和采樣閾值信號(粗曲線)的實例。圖6顯示了帶通載波信號(細曲線)和超閾值(門控)調(diào)制器包絡(luò)信號(粗曲線)的實例。圖7顯示了門控帶通信號(細曲線)和刺激時間點(三角形標志)的實例。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例將調(diào)制器包絡(luò)信號的無規(guī)律載波同步采樣的概念擴展到包括中至高頻刺激信道。所得到的刺激圖案與各個帶通信號中的載波信號同步，并且還可以通過將調(diào)制器包絡(luò)信號的時域特征和生理標準例如神經(jīng)不應(yīng)狀態(tài)和/或掩蔽效應(yīng)考慮在內(nèi)，從而避免過高刺激率。這種方法保持了用于得出電極刺激信號中的在載波信號和調(diào)制器包絡(luò)信號之間的聯(lián)系。調(diào)制器包絡(luò)信號的時域特征也明確納入考慮，其可以導(dǎo)致更準確感知所述調(diào)制器包絡(luò)信號的時間結(jié)構(gòu)信息(例如，耳間時差)，和幅度結(jié)構(gòu)信息(例如，語音特征)。圖2顯示了關(guān)于根據(jù)一個示例性實施例的耳蝸植入系統(tǒng)的信號處理塊的進一步細節(jié)。輸入聲學(xué)音頻信號x[n]由K-信道濾波器組101處理，以產(chǎn)生K個時域帶通信號，其每個包括精細結(jié)構(gòu)載波信號ck[n]和調(diào)制器包絡(luò)信號mk [η]。在一些實施例中，帶通信道的數(shù)量可以與電極刺激信道的數(shù)量相等，而在其它實施例中，帶通濾波器信道可以比電極刺激信道明顯更多。例如，在一個實施例中，可以具有1 個帶通濾波器信道和12個電極刺激信道。從每個帶通信號中，相關(guān)的信道處理器201從載波信號ck[n]提取精細結(jié)構(gòu)時間信息，以確定刺激事件信號的序列，其由調(diào)制器包絡(luò)信號mk[n]加權(quán)從而形成包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n]的序列。更具體地說，對于一種或多種低頻帶通信號，與載波信號ck[n] 同步地對包絡(luò)信號mk[n]進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n]。此外，對于一種或多種較高頻帶通信號——當(dāng)且僅當(dāng)包絡(luò)信號mk[n]超過采樣閾值&時——則才與載波信號同步地對所述包絡(luò)信號mk[η]進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n]。 然后處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n]，以產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號 eL[n]。在低頻信道(例如，前四個左右的刺激信道)中，包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n] (例如，CSSS信號)可以利用載波信號ck[n]的每個過零來產(chǎn)生。因為低頻帶通信道的帶寬通常相對小，包絡(luò)信號mk[n]隨時間的變化相當(dāng)緩慢。因此，基于相應(yīng)載波信號ck[η]的相對低的采樣率就足以檢測和發(fā)送所述包絡(luò)信號mk[η]的特征。因為中至高頻刺激信道的帶寬與低頻信道相比相對大，所以所述包絡(luò)信號mk[n]的變化比低頻刺激信道快。例如，圖3顯示了根據(jù)一個具體的實施例的、用于第k個中至高頻信道的信道處理器201的各種功能塊。圖4顯示具有載波信號ck[n](細線)和包絡(luò)信號mk[n](粗線)的中至高頻刺激信道的典型帶通信號的實例。閾值計算模塊301根據(jù)第k個包絡(luò)信號mk[n] 來確定采樣閾值&。閾值計算模塊301可以考慮一種或多種生理標準，來應(yīng)對神經(jīng)元適應(yīng)效應(yīng)、掩蔽效應(yīng)或其它生理效應(yīng)。例如，在圖3中，閾值計算模塊301接受直接相鄰信道的包絡(luò)信號IV1 [η]和mk+1 [η]，作為附加輸入，從而用來計入來自相鄰信道的掩蔽效應(yīng)。閾值計算模塊301還可以考慮其它因素，例如信號品質(zhì)。例如，這可以根據(jù)刺激信道中真實或估算的“長時間”信噪比(SNR)，致使對于較差的SNR而言，采樣閾值&的值增加，以只容許在包絡(luò)信號mk[n]大并因此即時SNR相對好的情況下進行刺激。類似地，當(dāng)包絡(luò)信號mk[n]具有低水平致使SNR相對差時，避免進行刺激。具有高或合理的SNR的刺激信道可以被刺激，并且不被具有差SNR的信道阻斷。在圖3中，閾值測試器模塊302確定包絡(luò)信號mk[n]是超過還是低于所述采樣閾值。圖5顯示了包絡(luò)信號mk[n](細線)與相應(yīng)采樣閾值信號(粗線)的比較的示例。當(dāng)被閾值測試器模塊302使能時，包絡(luò)采樣器模塊303處理載波信號ck[n]，以確定在采樣包絡(luò)信號mk[n]時的時間柵格。例如，包絡(luò)采樣器模塊303可以利用載波信號ck[n]過零(例如從正到負)的時刻來確定采樣時間柵格。當(dāng)包絡(luò)信號mk[n]超過采樣閾值并且發(fā)生載波信號ck[n]的過零時，則包絡(luò)采樣器模塊303對包絡(luò)信號mk[n]進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n]。由于當(dāng)包絡(luò)信號mk[n]低于采樣閾值時不發(fā)生采樣，所以這有效表現(xiàn)出采樣率降低。對于較低頻帶通信號，采樣率相對低(數(shù)百赫茲)，并相應(yīng)地，采樣時間柵格覆蓋若干個毫秒。對于中至高頻帶通信號，采樣率比較高(直至最大傳送的音頻頻率，例如 8. 5kHz)，因此更精細的采樣時間柵格為十分之幾毫秒。因此從低到高頻帶通信道時間分辨率增加。圖6顯示的是相應(yīng)超閾值門控包絡(luò)信號(粗線)相對于載波信號(細線)的實例。 圖7顯示了所產(chǎn)生的包絡(luò)加權(quán)刺激事件信號Pk[n]的一個中至高頻刺激信道的實例，其中， 刺激時間點由三角形標志顯示。因為與在低頻刺激信道中一樣，包絡(luò)采樣仍然與載波信號同步，所以精細時間結(jié)構(gòu)仍然存在于刺激順序中，并且刺激幅度由刺激時間點處的調(diào)制器包絡(luò)信號mk[n]的值確定。包絡(luò)采樣器模塊303可以基于作為響應(yīng)而發(fā)生神經(jīng)事件的高概率，即，靶神經(jīng)結(jié)構(gòu)準備“發(fā)放”的情況，進一步調(diào)節(jié)包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號pk[n]的生成。換句話說，可以控制或降低刺激率到生理意義的水平。例如，包絡(luò)采樣器模塊303可以考慮靶神經(jīng)結(jié)構(gòu)是否因之前刺激事件而處于不應(yīng)狀態(tài)。此外或替代地，還可以考慮相鄰信道的效應(yīng)。在圖 3中，包絡(luò)采樣器模塊303處理相鄰刺激信道的包絡(luò)加權(quán)刺激事件信號Plri [η]和pk+1 [η]，以校正在其中電流場擴散從而部分刺激相鄰信道的神經(jīng)群的橫向屏蔽。如果相鄰信道剛釋放刺激脈沖，使得一些神經(jīng)結(jié)構(gòu)處于不應(yīng)狀態(tài)和暫時不能被激勵，則包絡(luò)采樣器模塊303可以抑制或調(diào)節(jié)所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n]的幅度，使得電流需求最小化。純粹的載波同步采樣與刺激(在較低頻信道中時)與組合的載波同步和包絡(luò)引發(fā)的(門控)采樣與刺激(在較高頻信道中時)之間的轉(zhuǎn)換是可調(diào)節(jié)的；例如，轉(zhuǎn)換可以從第四帶移到第六帶，或從第四帶移到第一帶。所產(chǎn)生的包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號Pk[n]在跨整個處理頻率范圍的意義上是均一的，所述刺激是無規(guī)律的但與帶通信號偶聯(lián)。這與嚴格劃分成無規(guī)律刺激區(qū)和有規(guī)律刺激區(qū)的現(xiàn)有方案(例如FSP編碼)相反。諸如上面描述的那些實施例提供了與現(xiàn)有技術(shù)方法相比更大的調(diào)制深度。因為刺激的調(diào)制深度增加，這樣的無規(guī)律采樣在較高頻信道中，提供了比傳統(tǒng)上具有固定采樣?xùn)鸥竦囊?guī)律采樣更好的包絡(luò)圖案(“信號-事件”)的表現(xiàn)。刺激在帶通信號中發(fā)生某些事情時發(fā)生。時域準確性也有增加。因為由較高頻信道中載波信號的過零得出快速(但無規(guī)律的)采樣頻率(高達7-8kHz)，其明顯大于例如1. 5kHz的固定采樣頻率，因此以高度時域準確度測量包絡(luò)圖案。這樣的高準確度在雙側(cè)植入的使用者中可能是有利的，因為兩耳之間包絡(luò)圖案的耳間時差(ITD)在時間上被更準確地表現(xiàn)出來。包絡(luò)信號的采樣在一定意義上與調(diào)制包絡(luò)本身有關(guān)或由調(diào)制包絡(luò)本身引發(fā)。另一項優(yōu)點可以反映在降低刺激率，從而導(dǎo)致減少消耗的電池能量。這應(yīng)歸于只有當(dāng)在包絡(luò)信號中檢測到信號事件(即，包絡(luò)信號超過采樣閾值)、神經(jīng)準備好被刺激(即，不在不應(yīng)狀態(tài))、和信號品質(zhì)合格時才產(chǎn)生刺激脈沖的事實。在Sit等人描述的現(xiàn)有技術(shù)方法中，沒有明確考慮載波信息，盡管其中聲明所述刺激脈沖直至某個量(沒有定量)仍然與帶通信號的相位有關(guān)聯(lián)III，p. 140)。此外，在Sit等人的技術(shù)中，所有刺激信道，不管頻率區(qū)如何，都以同樣的方式處理，沒有特別考慮如上所述的調(diào)制器包絡(luò)信號。記載于美國專利7，310，558中的算法沒有分別考慮調(diào)制器包絡(luò)信號和載波信號。 選擇信號峰值，然而在上面描述的實施例中，刺激圖案反映了具有高度時間準確度并同時與載波信號高度相關(guān)的調(diào)制器包絡(luò)信號。本發(fā)明的實施例可以用任何傳統(tǒng)的計算機程序語言執(zhí)行。例如，優(yōu)選的實施例可以用過程編程語言(例如“C”)或面向?qū)ο缶幊陶Z言(例如“C++”，Python)執(zhí)行。本發(fā)明的其它實施例可以作為預(yù)編程的硬件元件、其他相關(guān)信號、或作為硬件和軟件信號的組合來實現(xiàn)。實施例可以作為用于與計算機系統(tǒng)一起使用的計算機程序產(chǎn)品來實施。這樣的實施可以包括一系列計算機指令，所述指令固定在有形介質(zhì)，例如計算機可讀介質(zhì)(例如軟盤，⑶-ROM，ROM，或固定盤)上，或可通過調(diào)制解調(diào)器或其他接口裝置例如經(jīng)過介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)連接的通信適配器傳送給計算機系統(tǒng)。所述介質(zhì)可以是有形介質(zhì)(例如，光學(xué)或模擬通信線路)，或用無線技術(shù)實行的介質(zhì)(例如微波、紅外線或其他傳輸技術(shù))。計算機指令系列包含本文前面對所述系統(tǒng)描述的所有或部分功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，這樣的計算機指令可以用許多編程語言寫成，供許多計算機體系結(jié)構(gòu)或操作系統(tǒng)使用。此外，這樣的指令可以儲存在任何存儲器件，例如半導(dǎo)體、磁性、光學(xué)或其他存儲器件中，和可以利用任何通訊技術(shù)，例如光學(xué)、紅外線、微波、或其他的傳送技術(shù)來傳送。預(yù)計這樣的計算機程序產(chǎn)品可以作為帶有伴隨的、用計算機系統(tǒng)預(yù)裝載(例如，在系統(tǒng)ROM或固定盤上)的印刷的或電子文件的移動介質(zhì)(例如，壓縮包裝軟件)進行分送，或經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng)或萬維網(wǎng)) 從服務(wù)器或電子公告板分送。當(dāng)然，本發(fā)明的有些實施例可以作為軟件(例如，計算機程序產(chǎn)品)和硬件的組合來實施。本發(fā)明的其他實施例完全作為硬件、或完全作為軟件(例如， 計算機程序產(chǎn)品)來實施。雖然已經(jīng)公開了本發(fā)明的各種示例性實施例，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該顯而易見的是，不背離所述發(fā)明的真正范圍的情況下，可以對本發(fā)明作出能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的某些優(yōu)點的各種各樣的改變和更改。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號的方法，所述方法包括處理聲學(xué)音頻信號以產(chǎn)生多個帶通信號，其中，每個帶通信號包括精細結(jié)構(gòu)載波信號和調(diào)制器包絡(luò)信號；對于每個帶通信號1.從載波信號提取精細時間結(jié)構(gòu)信息，以確定刺激事件信號的序列，ii.對于一個或多個低頻帶通信號，與載波信號同步地對調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，iii.對于一個或多個較高頻帶通信號，(1)當(dāng)且僅當(dāng)所述調(diào)制器包絡(luò)信號超過采樣閾值時，則(2)與所述載波信號同步地對所述調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，以產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號包括將所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號映射到一組電極刺激信道，以產(chǎn)生電極刺激信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號包括針對個體患者的感知來優(yōu)化所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號包括為所述電極刺激信號生成期望的脈沖形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，所述期望的脈沖形狀是雙相脈沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，根據(jù)帶通信號的過零來提取精細時間結(jié)構(gòu)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括對于每個帶通信號，如果發(fā)生一種或多種生理狀態(tài)考慮因素，則抑制所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述一種或多種生理狀態(tài)考慮因素包括靶神經(jīng)組織的不應(yīng)狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，所述一種或多種生理狀態(tài)考慮因素包括相鄰信道刺激行為。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述采樣閾值依賴于信道信號品質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述采樣閾值依賴于一種或多種生理標準。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述采樣閾值依賴于所述調(diào)制器包絡(luò)信號的一種或多種時域特征。
13.一種適合于使用權(quán)利要求1-12任一項的方法的耳蝸植入系統(tǒng)。
14.一種計算機程序產(chǎn)品，其在計算機可讀存儲介質(zhì)中實現(xiàn)，以產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號，所述產(chǎn)品包括用于處理聲學(xué)音頻信號以產(chǎn)生多個帶通信號的程序代碼，其中，每個帶通信號包含精細結(jié)構(gòu)載波信號和調(diào)制器包絡(luò)信號；用于每個帶通信號的程序代碼，用于i.從載波信號提取精細時間結(jié)構(gòu)信息，以確定刺激事件信號的序列， .對于一個或多個低頻帶通信號，與載波信號同步地對調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，iii.對于一個或多個較高頻帶通信號，(1)當(dāng)且僅當(dāng)所述調(diào)制器包絡(luò)信號超過采樣閾值時，則(2)與載波信號同步地對所述調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，用于處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，以產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號的程序代碼。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中，用于處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號的程序代碼包括用于將所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號映射到一組電極刺激信道以產(chǎn)生電極刺激信號的程序代碼。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中，用于處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號的程序代碼包括用于針對個體患者的感知來優(yōu)化所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號的程序代碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中，用于處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號的程序代碼包括用于為電極刺激信號生成期望的脈沖形狀的程序代碼。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的產(chǎn)品，其中，所述期望的脈沖形狀是雙相脈沖。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中，根據(jù)所述帶通信號的過零來提取精細時間結(jié)構(gòu)信肩、ο
20.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，還包括對于每個帶通信號如果發(fā)生一種或多種生理狀態(tài)考慮因素則抑制所述包絡(luò)加權(quán)的刺激信號的程序代碼。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的產(chǎn)品，其中，所述一種或多種生理狀態(tài)考慮因素包括靶神經(jīng)組織的不應(yīng)狀態(tài)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的產(chǎn)品，其中，所述一種或多種生理狀態(tài)考慮因素包括相鄰信道刺激行為。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中，所述采樣閾值依賴于信道信號品質(zhì)。
24.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中，所述采樣閾值依賴于一種或多種生理標準。
25.根據(jù)權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中，所述采樣閾值依賴于所述調(diào)制器包絡(luò)信號的一種或多種時域特征。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于植入的電極陣列的電極刺激信號的產(chǎn)生。處理聲學(xué)音頻信號，以產(chǎn)生包含精細結(jié)構(gòu)載波信號和調(diào)制器包絡(luò)信號的帶通信號。對于每個帶通信號，從所述載波信號提取精細時間結(jié)構(gòu)信息來確定刺激事件信號的序列。對于一個或多個低頻帶通信號，與載波信號同步地對調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號。對于一個或多個較高頻帶通信號，當(dāng)且僅當(dāng)調(diào)制器包絡(luò)信號超過采樣閾值時，則才與載波信號同步地對所述調(diào)制器包絡(luò)信號進行采樣，以產(chǎn)生包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號。然后處理所述包絡(luò)加權(quán)的刺激事件信號，以產(chǎn)生用于植入的電極陣列的電極刺激信號。
文檔編號A61N1/36GK102427848SQ201080021797
公開日2012年4月25日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者彼得·施萊赫, 恩斯特·埃施巴赫爾 申請人:Med-El電氣醫(yī)療器械有限公司