專利名稱：多電極通道配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種刺激聽力修復(fù)器(prosthesis)并且更具體地涉及在刺激聽力修復(fù)器中使用多電極通道配置。
背景技術(shù)：
為了 補(bǔ)償缺陷、比如聽力損失，若干電刺激設(shè)備使用電信號以激活接受者的神經(jīng)或者肌肉纖維。具體而言，耳蝸植入物用通過電流脈沖刺激的電場直接刺激耳蝸以內(nèi)的功能聽覺神經(jīng)。這些植入設(shè)備通常包括接收傳入聲音的麥克風(fēng)和基于所選聲音處理策略將傳入聲音的所選部分轉(zhuǎn)換成對應(yīng)刺激信號的信號處理器。在皮膚之下植入的內(nèi)部接收器接收信號并且向耳蝸以內(nèi)盤繞的電極陣列遞送電流脈沖。電極刺激耳蝸中的聽覺神經(jīng)纖維，并且沿著聽覺神經(jīng)向腦部輸送所得電聲音信息用于解譯。每個(gè)電極可以提供單極或者雙極刺激。單極刺激是從單個(gè)耳蝸內(nèi)電極向遠(yuǎn)處耳蝸外電極遞送的刺激。雙極刺激出現(xiàn)于刺激從附近成對耳蝸內(nèi)電極流動(dòng)時(shí)。雙極刺激更多地聚焦刺激并且可能刺激更小更局部的聽覺神經(jīng)纖維群體。在另一方面，單極刺激在相對更寬區(qū)域內(nèi)擴(kuò)展電流并且刺激相對更大的神經(jīng)元群體。使用單極刺激，傳統(tǒng)耳蝸植入物不能在電性上與刺激電極遠(yuǎn)離的目標(biāo)神經(jīng)元上聚焦刺激。例如在使用沿著鼓階的長度放置的電極以刺激螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的植入設(shè)備中，不能用放置的電極的單極刺激聚焦地刺激小的螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞子群體。由于包圍鼓階的骨架具有比填充鼓階的外淋巴和組織的阻抗相對更高的阻抗，所以刺激電流往往沿著耳蝸的長度縱向擴(kuò)展。縱向電流擴(kuò)展與健康耳部中的窄帶聲學(xué)刺激所引起的神經(jīng)刺激圖案相比造成相對寬的神經(jīng)刺激圖案。已經(jīng)使用通道配置來進(jìn)行使單極刺激所引起的寬神經(jīng)刺激圖案變窄的嘗試，這些通道配置具有用于提供和接收所有或者一些電流的兩個(gè)或者更多附近電極。但是當(dāng)用相同極性同時(shí)刺激多個(gè)通道時(shí)，電場積累并且神經(jīng)刺激圖案以非線性方式組合。盡管多個(gè)電極的通道配置可以產(chǎn)生更多聚焦的圖案，但是仍然通常有在附近通道之間的一些顯著通道交互。為了避免通道交互的往往對于單極通道配置而言最大的不利影響，多數(shù)傳統(tǒng)植入設(shè)備使用如下刺激策略，這些刺激策略并入序列或者在時(shí)間上“交織”的刺激圖案。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供一種用于確定具有多個(gè)電極的刺激聽力修復(fù)器的刺激通道權(quán)值的方法，其中刺激通道在使用多個(gè)電極中的一個(gè)或者多個(gè)電極來提供刺激時(shí)使用確定的權(quán)值，該方法包括確定電極的互阻抗矩陣；計(jì)算用于多個(gè)電極的互導(dǎo)納矩陣，互導(dǎo)納矩陣是互阻抗矩陣的矩陣求逆；基于互導(dǎo)納矩陣的正的非對角線值計(jì)算誤差；如果誤差超過某一標(biāo)準(zhǔn)水平，則調(diào)整互阻抗矩陣的對角線；并且使用調(diào)整的互阻抗矩陣計(jì)算用于刺激通道的多個(gè)電極的對應(yīng)權(quán)值。在另一方面中，提供一種用于確定具有多個(gè)電極的刺激聽力修復(fù)器的刺激通道的權(quán)值的裝置，其中刺激通道在使用多個(gè)電極來提供刺激時(shí)使用確定的權(quán)值，該裝置包括誤差最小化模塊，配置成通過對確定的互阻抗矩陣求逆來計(jì)算互導(dǎo)納矩陣、基于互導(dǎo)納矩陣的正的非對角線值計(jì)算誤差并且如果超過標(biāo)準(zhǔn)水平則調(diào)整互導(dǎo)納矩陣的對角線；以及權(quán)值計(jì)算模塊，配置成計(jì)算用于刺激通道的多個(gè)電極的對應(yīng)權(quán)值；以及接口，配置成向刺激聽力修復(fù)器提供計(jì)算的權(quán)值以在向刺激聽力修復(fù)器的接受者提供刺激時(shí)使用。在另一方面中，提供一種用于確定具有多個(gè)電極的刺激設(shè)備的刺激通道的權(quán)值的裝置，其中刺激通道在使用刺激聽力修復(fù)器的多個(gè)電極來提供刺激時(shí)使用確定的權(quán)值，該裝置包括用于確定用于多個(gè)電極的互阻抗矩陣的裝置；用于通過對互阻抗矩陣求逆來計(jì)算互導(dǎo)納矩陣的裝置；用于計(jì)算用于多個(gè)電極的互導(dǎo)納矩陣的裝置，互導(dǎo)納矩陣是互阻抗矩陣的矩陣求逆；用于確定誤差是否超過標(biāo)準(zhǔn)水平的裝置；用于如果超過標(biāo)準(zhǔn)水平則調(diào)整互阻抗矩陣的對角線的裝置；以及用于使用調(diào)整的互阻抗矩陣計(jì)算用于刺激通道的多個(gè)電極的對應(yīng)權(quán)值的裝置。


下文參照以下附圖描述
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)施于其中的示例刺激聽力修復(fù)器、即耳蝸植入物的透視圖；圖2圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的刺激組件的部分的更具體視圖；圖3是圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例布置的示意圖，在該布置中，耳蝸植入相配系統(tǒng)可以用來分配和調(diào)整復(fù)雜刺激通道電極權(quán)值；圖4A是圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的可以執(zhí)行的用于確定復(fù)雜刺激通道權(quán)值的操作的聞級流程圖；圖4B是圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的可以執(zhí)行的用于確定復(fù)雜刺激通道權(quán)值的操作的高級流程圖；圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示例互阻抗矩陣；并且圖6圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的耳蝸植入相配系統(tǒng)的高級功能框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的方面大體地涉及確定用于刺激設(shè)備的刺激通道。在一個(gè)實(shí)施例中，確定用于刺激聽力修復(fù)器的多個(gè)刺激通道的權(quán)值集。首先通過執(zhí)行測量以確定互阻抗矩陣的非對角線項(xiàng)(off-diagonal terms)來確定互阻抗矩陣。如下文將更具體討論的那樣，這可以例如通過用已知電流刺激每個(gè)電極并且記錄未刺激的電極上的所得電壓來實(shí)現(xiàn)。然后通過外插(extrapolation)來確定互阻抗矩陣的對角線項(xiàng)。然后運(yùn)用迭代過程，該迭代過程對互阻抗矩陣求逆以獲得互導(dǎo) 納矩陣。然后基于互導(dǎo)納矩陣的任何正的非對角線項(xiàng)確定對互阻抗矩陣的對角線的調(diào)整。一旦確定如下調(diào)整，該調(diào)整造成互導(dǎo)納矩陣的正的非對角線值具有在指定標(biāo)準(zhǔn)水平以下的計(jì)算誤差，該確定的調(diào)整用來確定用于刺激通道的權(quán)值集。然后向刺激聽力修復(fù)器提供這一權(quán)值集用于在向刺激聽力修復(fù)器的接受者施加刺激時(shí)使用。這里主要結(jié)合一類刺激聽力修復(fù)器、即耳蝸修復(fù)器(常稱為耳蝸修復(fù)設(shè)備、耳蝸植入物、耳蝸設(shè)備等；這里簡稱為“耳蝸植入物”)描述本發(fā)明的實(shí)施例。耳蝸植入物一般指代向接受者的耳蝸遞送電刺激的聽力修復(fù)器。如這里所用，耳蝸植入物也包括遞送與其它類型的刺激、比如聲學(xué)或者機(jī)械刺激組合的電刺激的聽力修復(fù)器。將理解本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)施于現(xiàn)在已知或者以后開發(fā)的任何耳蝸植入物或者其它聽力修復(fù)器中，包括聽覺腦部刺激器或者在聲學(xué)或者機(jī)械上刺激接受者的中耳或者內(nèi)耳的部件的可植入聽力修復(fù)器。圖1是稱為耳蝸植入物100的常規(guī)耳蝸植入物的透視圖，該耳蝸植入物100在具有外耳101、中耳105和內(nèi)耳107的接受者中植入。下文描述外耳101、中耳105和內(nèi)耳107的組成，繼而描述耳蝸植入物100。在全功能耳部中，外耳101包括耳廓110和耳道102。聲壓或者聲波103由耳廓110收集并且送入耳道102中并且穿過耳道102?？缍?02的遠(yuǎn)端設(shè)置響應(yīng)于聲波103而振動(dòng)的鼓膜104。這一振動(dòng)經(jīng)過中耳105的三個(gè)骨耦合到卵形窗或者卵圓窗112，這三骨頭統(tǒng)稱為小骨106并且包括錘骨108、砧骨109和鐙骨111。中耳105的骨108、109和111用于濾波和放大聲波103從而使卵形窗112關(guān)節(jié)聯(lián)接或者響應(yīng)于鼓膜104的振動(dòng)而振動(dòng)。這一振動(dòng)建立耳蝸140內(nèi)的外淋巴的流體運(yùn)動(dòng)波。這樣的流體運(yùn)動(dòng)又激活耳蝸140內(nèi)的微小毛發(fā)細(xì)胞(未示出)。激活毛發(fā)細(xì)胞導(dǎo)致生成恰當(dāng)?shù)纳窠?jīng)沖動(dòng)并且經(jīng)過螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(未示出)和聽覺神經(jīng)114向腦部(也未示出)傳送神經(jīng)沖動(dòng)，它們在腦部感知為聲音。耳蝸植入物100包括直接或者間接附著到接受者的身體上的外部部件142和暫時(shí)或者持久植入于接受者中的內(nèi)部部件144。外部部件142通常包括一個(gè)或者多個(gè)聲音輸入元件、比如用于檢測聲音的麥克風(fēng)124、聲音處理單元126、電源(未示出)和外部發(fā)送器單元128。外部發(fā)送器單元128包括外部線圈130并且優(yōu)選地包括直接或者間接固著到外部線圈130的磁體(未示出)。聲 音處理單元126處理在描繪的實(shí)施例中由接受者的外耳110定位的麥克風(fēng)124的輸出。聲音處理單元126生成經(jīng)由線纜(未示出)向外部發(fā)送器單元128提供的這里有時(shí)稱為編碼數(shù)據(jù)信號的編碼信號。內(nèi)部部件144包括內(nèi)部接收器單元132、刺激器單元120和細(xì)長刺激組件118。內(nèi)部接收器單元132包括內(nèi)部線圈136并且優(yōu)選地包括相對于內(nèi)部線圈固定的磁體(也未示出)。內(nèi)部接收器單元132和刺激器單元120密閉地密封于有時(shí)統(tǒng)稱為刺激器/接收器單元的生物兼容殼內(nèi)。內(nèi)部線圈如上文所言從外部線圈130接收功率和刺激數(shù)據(jù)。細(xì)長刺激組件118具有連接到刺激器單元120的近端和植入于耳蝸140中的遠(yuǎn)端。電極組件118從刺激器單元120經(jīng)過乳突骨119向耳蝸140延伸并且植入到耳蝸104中。在一些實(shí)施例中，刺激組件118可以至少植入于基部區(qū)域116中并且有時(shí)更深入。例如刺激組件118可以朝著耳蝸140的稱為耳蝸頂點(diǎn)134的頂端延伸。在某些情況中，刺激組件118可以經(jīng)由耳蝸造口 122插入到耳蝸140中。在其它情況中，可以經(jīng)過圓窗121、卵形窗112、隆突123或者經(jīng)過耳蝸140的頂圈147形成耳蝸造口。電極組件118包括沿著其長度設(shè)置的電極接觸148的縱向?qū)?zhǔn)并且遠(yuǎn)端延伸陣列146，該陣列在這里有時(shí)稱為電極接觸陣列146。雖然電極陣列146可以設(shè)置于刺激組件118上，但是在最實(shí)際應(yīng)用中，電極陣列146集成到刺激組件118中。這樣，陣列146在這里稱為設(shè)置于刺激組件118中。刺激器單元120生成由電極接觸148向耳蝸140施加的刺激信號、由此刺激聽覺神經(jīng)114。在耳蝸植入物100中，外部線圈130經(jīng)由射頻(RF)鏈路向內(nèi)部線圈136發(fā)送電信號(即功率和刺激數(shù)據(jù))。內(nèi)部線圈136通常是由多匝電絕緣單股或者多股的鉬或者金線組成的天線線圈。通過柔性硅樹脂模制(未示出)提供內(nèi)部線圈136的電絕緣。在使用中，可植入接收器單元132可以定位于與接受者的外耳110相鄰的顳骨的凹陷中。由于在拓?fù)渖嫌成涠?、也就是將耳蝸劃分成區(qū)域，每個(gè)區(qū)域響應(yīng)于特定頻率范圍中的刺激信號，所以可以向刺激組件的一個(gè)或者多個(gè)電極分配頻率以在耳蝸中的靠近將在正常聽力中自然刺激的區(qū)域的位置生成電場。這使修復(fù)耳蝸植入物能夠繞過耳蝸中的毛發(fā)細(xì)胞以向聽覺神經(jīng)纖維直接遞送電刺激、由此允許腦部感知與自然聽力感覺類似的聽力感覺。在實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)時(shí)，將聲音處理單元126的處理通道、也就是具有其關(guān)聯(lián)信號處理路徑的具體頻率頻帶映射到一個(gè)或者多個(gè)電極的集合以刺激耳蝸的所需神經(jīng)纖維或者神經(jīng)區(qū)域。用于在刺激中使用的一個(gè)或者多個(gè)電極的這樣的集合在這里稱為“電極通道”或者“刺激通道”。圖2圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的刺激組件118的部分的更詳細(xì)視圖，該刺激組件118包括電極接觸148的陣列146。電極陣列146可以用來應(yīng)用不同刺激模式、比如單極、雙極、三極或者相控陣列刺激。將通常參照其中陣列146提供復(fù)雜刺激通道的耳蝸植入系統(tǒng)討論下文討論的實(shí)施例。如這里所用，復(fù)雜刺激通道指代使用三個(gè)或者更多電極接觸148的刺激通道、比如相控陣列刺激通道。在相控陣列刺激中，向多個(gè)電極(例如電極1_5、2-8、所有電極等)分配權(quán)值，并且使用加權(quán)的電極來施加刺激。也可以與加權(quán)的耳蝸外電極(未示出)結(jié)合使用相控陣列刺激。在通過整體引用而將下面二者結(jié)合于此、標(biāo)題為“Focused Stimulation in a MedicalStimulation Device”、Chris van den Honert 的第 11/414，360 號美國專利申請以及Chrisvan den Honert 和 David C. Kelsall 在 J. Acoust. Soc. Am. , 121, 3703-3716 (2007 年 6 月)的 “Focused Intra cochlear Electric Stimulation with Phase Array Channels，，中更詳細(xì)討論相控陣列刺激。這些參考文獻(xiàn)在下文中統(tǒng)稱為“van den Honert參考文獻(xiàn)”。圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例布置300的示意圖，在該布置中，耳蝸植入相配系統(tǒng)306可以用來分配和調(diào)整復(fù)雜刺激通道電極權(quán)值。如圖3中所示，聽覺專家或者臨床醫(yī)生304可以使用包括交互軟件和計(jì)算機(jī)硬件的耳蝸植入相配系統(tǒng)306 (這里為“相配系統(tǒng)”)以創(chuàng)建數(shù)字存儲(chǔ)于系統(tǒng)306上并且最終下載到接受者302的聲音處理單元126的存儲(chǔ)器的個(gè)性化接受者映射數(shù)據(jù)322。系統(tǒng)306可以被編程為實(shí)現(xiàn)映射、神經(jīng)響應(yīng)測量、聲學(xué)刺激以及記錄神經(jīng)響應(yīng)測量和其它刺激這些功能中的一個(gè)或者多個(gè)功能和/或?qū)嵤┍痪幊虨閷?shí)現(xiàn)該一個(gè)或者多個(gè)功能的軟件。在圖3中所示實(shí)施例中，耳蝸植入物100的聲音處理單元126可以直接連接到相配系統(tǒng)306以建立在聲音處理單元126與相配系統(tǒng)306之間的數(shù)據(jù)通信鏈路308。系統(tǒng)306隨后借助數(shù)據(jù)通信鏈路308與聲音處理單元126雙向耦合。應(yīng)當(dāng)理解雖然在圖3中經(jīng)由線纜連接聲音處理單元126和相配系統(tǒng)306，但是現(xiàn)在或者以后開發(fā)的任何通信鏈路可以用來通信地耦合植入物和相配系統(tǒng)。作為初始事項(xiàng)，聽覺專家304可以設(shè)置耳蝸植入系統(tǒng)100并且向耳蝸植入系統(tǒng)100提供初始參數(shù)集。這可以包括校準(zhǔn)耳蝸植入物100以及確定和設(shè)置用于陣列146的每個(gè)刺激通道的閾值和最大舒適水平。在通過整體引用而結(jié)合于此、于2006年2月6日提交、標(biāo)題為 “Prosthetic Hearing Implant Fitting Technique，，、James F. Patrick 等的第11/348，309號美國專利申請中提供一種用于相配耳蝸植入物的示例機(jī)制。然而應(yīng)當(dāng)注意這僅為用于初始設(shè)置耳蝸植入系統(tǒng)的一種示例技術(shù)，現(xiàn)在或者以后開發(fā)的任何技術(shù)可以用于初始設(shè)置耳蝸植入系統(tǒng)。此外，在初始設(shè)置期間，聽覺專家可以提供將初始用于每個(gè)刺激通道的默認(rèn)權(quán)值集。圖4A是圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的可以執(zhí)行的用于調(diào)整復(fù)雜刺激通道權(quán)值的操作的高級流程圖。圖4B提供了圖4A的流程圖的更詳細(xì)視圖。將參照圖3中所示相配系統(tǒng)討論圖4。然而應(yīng)當(dāng)注意這僅為示例并且出于說明的目的而加以提供，并且圖4A-4B的一般方法可以與其它類型的系統(tǒng)一起使用。為了簡化，將首先描述圖4A，繼而具體描述圖4B。如圖4A中所示，使用相配系統(tǒng)306的聽覺專家304可以指引系統(tǒng)306獲得通過外插來確定對角線的互阻抗矩陣。然后在塊401，相配系統(tǒng)306可以執(zhí)行最小化例程405以確定針對給定成本具有最小誤差的增益矢量。在第一次通過例程期間，可以初始設(shè)置成本為O。相配系統(tǒng)306然后可以在判決414確定最小確定誤差是否落在指定標(biāo)準(zhǔn)水平以下并且已經(jīng)最小化成本。如果不是，則相配系統(tǒng)306可以在塊411調(diào)整增益矢量的允許成本(例如增加該矢量的成本)并且將控制傳遞回至誤差最小化例程405以針對這一調(diào)整的成本確定最小誤差。這一過程然后可以重復(fù)直至相配系統(tǒng)306在判決414確定已經(jīng)發(fā)現(xiàn)誤差在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的最小成本。一旦發(fā)現(xiàn)，相配系統(tǒng)306在塊440使用互導(dǎo)納矩陣以計(jì)算用于刺激聽力修復(fù)器的相控陣列刺激通道的權(quán)值并且向聽力修復(fù)器提供這些權(quán)值用于在向刺激聽力修復(fù)器的接受者提供刺激時(shí)使用，該互導(dǎo)納矩陣是使用具有最小成本和在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差的增益矢量來確定的。下文將參照圖4B更具體討論圖4A的這些塊中的每個(gè)塊。如圖4B中所示， 在塊402，系統(tǒng)306獲得初始互阻抗矩陣的非對角線項(xiàng)?？梢员热缭趘an den Honert參考文獻(xiàn)中討論的那樣獲得這一互阻抗矩陣。圖5圖示了根據(jù)實(shí)施例的示例互阻抗矩陣Zm。如圖所示，互阻抗矩陣Zm 500包括22列和22行。每列和行對應(yīng)于包括22個(gè)電極的示例陣列的特定電極，其中行對應(yīng)于在測量互阻抗矩陣時(shí)在其上施加刺激的電極。并且列對應(yīng)于在獲得互阻抗矩陣時(shí)在其上測量施加的刺激的電極。如在van den Honert參考文獻(xiàn)中討論的那樣，系統(tǒng)306可以用已知電流刺激每個(gè)電極來一次一個(gè)憑經(jīng)驗(yàn)測量互阻抗矩陣的除了對角線之外的所有值。然后，系統(tǒng)306測量在每個(gè)非刺激電極的所得電壓。由于在刺激電極上觀測的電壓包括來自體電阻和組織阻抗的部分，所以互阻抗矩陣的對角線不用這一方式來確定。實(shí)際上，在塊404，可以通過包圍對角線值的值的線性外插來估計(jì)沿著互阻抗矩陣500的對角線502的值。在上文通過引用而結(jié)合的van den Honert參考文獻(xiàn)中提供用于獲得互阻抗矩陣和估計(jì)對角線值502的方法和系統(tǒng)，這里不進(jìn)一步討論。雖然互阻抗矩陣Zm 500包括22列和22行，但是應(yīng)當(dāng)注意這僅為示例，在其它實(shí)施例中，可以使用包括除了 22之外的不同數(shù)目電極的電極陣列。在塊408，相配系統(tǒng)306計(jì)算對互阻抗矩陣中的對角線項(xiàng)的任何調(diào)整的“成本”。相配系統(tǒng)306可以計(jì)算(1-1/增益)的均值來計(jì)算這一成本，其中增益是長度為N的矢量，并且N等于電極總數(shù)(例如在這一例子中為22)。如下文將更具體討論的那樣，增益矢量是用來通過將增益和互阻抗矩陣的外插對角線項(xiàng)的對應(yīng)值相乘來修改外插對角線項(xiàng)以提供用于互阻抗矩陣的新對角線項(xiàng)的矢量。
在一個(gè)實(shí)施例中，增益矢量的項(xiàng)的值可以在I與無窮大之間變化。這樣，使用上述用于成本的度量(均值(1-1/增益))，如果增益矢量的所有值等于1，則“成本”將等于零； 并且當(dāng)增益值的所有值為無窮大時(shí)，“成本”將為I。因此，在這一例子中，成本可以在O與 I之間變化。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，隨著增益值增加，刺激通道變成更少聚焦。因此，更高 “成本”值提供如下指示與在“成本”更低時(shí)通道產(chǎn)生的相比更少聚焦通道。如這里所用， 術(shù)語聚焦指代在植入陣列的刺激期間刺激通道產(chǎn)生的電場的集中。例如，如果增加刺激通道的聚焦，則所得電場變窄。減少刺激通道的聚焦指代使所得電場加寬。
起初可以設(shè)置增益矢量使得增益矢量的所有值等于I。然后隨著過程演變，可以增加增益矢量的一個(gè)或者多個(gè)值。下文將呈現(xiàn)對用于隨著過程演進(jìn)而調(diào)整增益矢量的示例機(jī)制的進(jìn)一步描述。
應(yīng)當(dāng)注意上述用于計(jì)算“成本”的度量僅為可以用于計(jì)算“成本”的度量的一個(gè)例子。例如在另一實(shí)施例中，“成本”無需限于在O與I之間的值而是可以使用另一度量、比如計(jì)算平均增益值來計(jì)算，其中更高平均增益值將提供如下指示與在平均增益值更低時(shí)刺激通道產(chǎn)生的相比更少聚焦刺激通道。
相配系統(tǒng)306在塊408對互阻抗矩陣求逆以獲得互導(dǎo)納矩陣。如下文將進(jìn)一步討論的那樣，互導(dǎo)納矩陣將用來確定用于相控陣列通道的權(quán)值集。具體而言，逆互阻抗矩陣 (也稱為互導(dǎo)納矩陣)的每列包括數(shù)值權(quán)值(互導(dǎo)納值)集，這些權(quán)值定義來自每個(gè)電極的用于在單個(gè)離散刺激區(qū)域產(chǎn)生非零內(nèi)標(biāo)量電壓的電流貢獻(xiàn)。這樣，每個(gè)這樣的權(quán)值矢量定義相控陣列刺激通道。
相配系統(tǒng)306在塊410然后通過歸一化互導(dǎo)納矩陣的列來計(jì)算復(fù)雜通道矩陣。這可以例如由相配系統(tǒng)306確定用于每列的最大值、然后將列中的每個(gè)值除以最大值來實(shí)現(xiàn)。隨后，在歸一化之后，在復(fù)雜通道矩陣的任何列中的最大值將是一(I)。
在塊412，相配系統(tǒng)306通過將復(fù)雜通道矩陣中的所有正的非對角線項(xiàng)求和、然后將求和除以矩陣的非對角線項(xiàng)的數(shù)目來計(jì)算“誤差”。換而言之，在一個(gè)實(shí)施例中，相配系統(tǒng) 306將復(fù)雜通道矩陣的除了沿著矩陣的對角線的項(xiàng)之外的所有正項(xiàng)求和；然后將這一求和除以矩陣的除了沿著對角線的項(xiàng)之外的項(xiàng)的總數(shù)。所得值在這一例子中稱為“誤差”，因?yàn)槟壳盎诙伒慕？磥砬‘?dāng)確定的互導(dǎo)納矩陣的所有非對角線項(xiàng)將僅有非正值。因此基于這一建?？磥砣魏握姆菍蔷€項(xiàng)是誤差。在其它實(shí)施例中，可以使用不同度量來計(jì)算在塊410計(jì)算的“誤差”。例如在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算的“誤差”可以是所有正的非對角線項(xiàng)的平均值、所有正的非對角線項(xiàng)之和等。
相配系統(tǒng)306然后可以在塊414針對在塊408確定的成本標(biāo)識最小“誤差”。可以使用各種機(jī)制在塊414最小化給定成本的誤差。在一個(gè)實(shí)施例中，塊414可以包括蠻力循環(huán)，該蠻力循環(huán)針對在塊406計(jì)算的成本為每個(gè)可能的增益矢量計(jì)算“誤差”。這一蠻力循環(huán)可以 例如包括將每個(gè)可能增益矢量乘以針對互阻抗矩陣的對角線計(jì)算的成本以調(diào)整對角線項(xiàng)的值。然后如上文討論的計(jì)算互導(dǎo)納矩陣和復(fù)雜通道矩陣，并且針對這一復(fù)雜通道矩陣計(jì)算“誤差”。換而言之，可以針對具有給定成本的每個(gè)可能增益矢量計(jì)算新的互阻抗矩陣，然后重復(fù)步驟408、410和412以針對這一互阻抗矩陣計(jì)算誤差。然后在校驗(yàn)具有給定成本的所有可能增益矢量之后，相配系統(tǒng)306在塊414標(biāo)識具有最小計(jì)算誤差的增益矢量。
在判決416，相配系統(tǒng)306校驗(yàn)這一計(jì)算誤差是否在標(biāo)準(zhǔn)水平以下并且是否最小化“成本”。在一個(gè)實(shí)施例中，這一標(biāo)準(zhǔn)水平可以是閾值并且選擇為例如O. 0001 ;然而在其它實(shí)施例中，可以選擇這一標(biāo)準(zhǔn)水平為不同值、比如0.001。設(shè)計(jì)者可以例如基于使用公開的方法的試驗(yàn)來選擇為標(biāo)準(zhǔn)水平而選擇的具體數(shù)。
如上文所言，在當(dāng)前描述的實(shí)施例中，初始設(shè)置成本為零，然后如下文將進(jìn)一步討論的那樣，如果誤差未在標(biāo)準(zhǔn)水平以下，則增加成本。這樣，相配系統(tǒng)306在這一例子中無需進(jìn)行單獨(dú)校驗(yàn)以在塊416確定是否最小化成本，因?yàn)閷⒃诿看瓮ㄟ^判決416期間總是最小化成本。然而在其它實(shí)施例中、比如在成本初始為高(例如更接近I)然后減少的實(shí)施例中，相配系統(tǒng)306可以在校驗(yàn)是否最小化成本時(shí)實(shí)施更復(fù)雜機(jī)制?；蛘呃缭诿看瓮ㄟ^過程期間按照特定步進(jìn)大小調(diào)整成本直至發(fā)現(xiàn)具有指定成本的增益矢量具有在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差的實(shí)施例中，相配系統(tǒng)306可以校驗(yàn)是否最小化成本。然后減少步進(jìn)大小并且調(diào)整成本以便磨練具有誤差在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的增益矢量的最小成本。下文將提供對用于調(diào)整成本的示例方法的進(jìn)一步描述。
如果在判決416，相配系統(tǒng)306確定“誤差”在標(biāo)準(zhǔn)水平以下并且最小化計(jì)算的“成本”，則過程繼續(xù)塊418。如果不是，則過程繼續(xù)到塊440。下文將更具體討論這些路徑中的每個(gè)路徑。
上文討論的利用蠻力循環(huán)用于針對給定成本發(fā)現(xiàn)最小誤差的方法僅為用于發(fā)現(xiàn)具有最小成本和在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差的增益矢量的一個(gè)例子，并且在其它實(shí)施例中可以使用其它方法。例如在一個(gè)實(shí)施例中，相配系統(tǒng)306可以簡單地校驗(yàn)具有給定成本的可能增益矢量直至標(biāo)識具有在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差的增益矢量，而不是校驗(yàn)具有給定成本的每個(gè)可能增益矢量以確定具有最小誤差的增益矢量。然后如果發(fā)現(xiàn)誤差在標(biāo)準(zhǔn)水平以下，則相配系統(tǒng)306認(rèn)為滿足判決416并且過程繼續(xù)到塊440。
或者在又一實(shí)施例中，相配系統(tǒng)306可以實(shí)施其它類型的最小化算法而不是運(yùn)用蠻力循環(huán)以針對給定成本標(biāo)識具有最小“誤差”的增益矢量。例如在一個(gè)實(shí)施例中，相配系統(tǒng)306可以使用序列二次規(guī)劃法，該方法是一種中等規(guī)模的約束非線性優(yōu)化形式。這樣的最小化算法的每次運(yùn)行可以最小化如給定成本約束的誤差。另外，在使用這樣的最小化算法的實(shí)施例中，可以在塊414中包含上文討論的塊408-410作為最小化算法執(zhí)行的部分。
如果在判決416，相配系統(tǒng)306確定“誤差”未落在標(biāo)準(zhǔn)水平以下，則相配系統(tǒng)306 在塊418針對增益矢量調(diào)整成本。例如在初始通過過程期間，可以設(shè)置成本為零(即增益矢量中的所有值中的值等于I)。然后在塊418，可以按照步進(jìn)大小(例如O. 1、0.05、0.01、O.001等)增加成本。可以在塊420確定具有增加的成本的初始增益矢量。在塊422，相配系統(tǒng)306將(在塊404確定的)互阻抗矩陣的每個(gè)對角線乘以來自增益矢量的對應(yīng)值。過程然后返回到塊408，并且相配系統(tǒng)306如上文參照塊408-416討論的那樣標(biāo)識具有最小誤差的增益矢量。
然后重復(fù)按照指 定步進(jìn)大小增加成本并且針對具有最小誤差的增益矢量確定誤差的過程直至相配系統(tǒng)306標(biāo)識具有少于標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差的增益矢量。一旦相配系統(tǒng)306 在判決414確定滿足該標(biāo)準(zhǔn)，相配系統(tǒng)306在塊440將用于互阻抗矩陣的對角線的外插值乘以增益矢量以產(chǎn)生用于互阻抗矩陣的新對角線502。
相配系統(tǒng)306可以使用最終值以生成用于刺激通道的電極權(quán)值、然后向耳蝸植入物100提供這些權(quán)值。例如相配系統(tǒng)306可以對在塊418確定的互阻抗矩陣求逆以確定互導(dǎo)納矩陣、然后將這一互導(dǎo)納矩陣的值用于刺激通道權(quán)值。具體而言，互導(dǎo)納矩陣的每列包括數(shù)值權(quán)值(互導(dǎo)納值)集，這些權(quán)值定義來自每個(gè)電極的用于在單個(gè)離散刺激區(qū)域產(chǎn)生非零內(nèi)標(biāo)量電壓的電流貢獻(xiàn)。也就是說，每個(gè)這樣的權(quán)值矢量定義相控陣列刺激通道。耳蝸植入物100然后可以存儲(chǔ)并且在聲音處理單元126和/或刺激器單元120中使用這些權(quán)值。
在另一實(shí)施例中，相配系統(tǒng)306不是一旦在判決416滿足在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差就直接繼續(xù)到塊440而是可以繼續(xù)到使成本恢復(fù)至用于如下先前通過該方法的成本值的塊(未示出)，在該先前通過該方法中未發(fā)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差。然后可以減少步進(jìn)大小(例如減半)，并且控制傳向塊418以使用這一減少的步進(jìn)大小來計(jì)算新成本。然后相配系統(tǒng)306可以重復(fù)過程直至發(fā)現(xiàn)具有在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差的增益矢量。然后可以進(jìn)一步減少步進(jìn)大小(例如減半)并且以此類推。使用這樣的機(jī)制可以允許初始使用較大步進(jìn)大小、然后一旦過程已經(jīng)變成更聚焦于最小成本就減少該步進(jìn)大小。這可以使過程更快地標(biāo)識具有在標(biāo)準(zhǔn)水平以下的誤差的最小成本。
圖4的上文討論的方法可以視為使用雙循環(huán)最小化例程，其中外循環(huán)標(biāo)識最小成本而內(nèi)循環(huán)針對給定成本標(biāo)識最小誤差。如上文參照塊414討論的那樣，各種最小化算法、 比如序列二次規(guī)劃法可以用作內(nèi)循環(huán)，其中內(nèi)循環(huán)標(biāo)識如成本約束的最小誤差。在其它實(shí)施例中，內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)二者可以使用各種類型的最小化算法。例如雖然參照外循環(huán)作為其中增加成本直至滿足用于誤差的標(biāo)準(zhǔn)水平的蠻力型循環(huán)來討論上文討論的過程，但是在其它實(shí)施例中，外循環(huán)可以使用其它類型的最小化算法、比如序列二次規(guī)劃法。換而言之， 可以在不同實(shí)施例中使用廣泛的各種最小化算法而未脫離本發(fā)明。
如上文所言，上文討論的實(shí)施例可以用來針對個(gè)別耳部確定用于定制復(fù)雜通道配置的電極權(quán)值。這可以使耳蝸植入物100能夠提供窄的神經(jīng)激發(fā)圖案和增加數(shù)目的獨(dú)立通道。這些實(shí)施例由于可以同時(shí)刺激多個(gè)通道而也可以較常規(guī)系統(tǒng)而言提高刺激速率的上限并且也提供更高的頻譜分辨率和減少的通道交互。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的耳蝸植入相配系統(tǒng)306的高級功能框圖。為了易于描述而在框圖中示出了相配系統(tǒng)306的主要部件和操作方面，并且應(yīng)當(dāng)理解可以用多種其它方式拆開或者組合這些塊。在圖6中所示示例實(shí)施例中，示出了部件由通信總線耦合。 然而將理解可以用適合于特定應(yīng)用的任何方式連接相配系統(tǒng)306的部件。
如圖所示，相配系統(tǒng)306包括管理器602、初始互阻抗矩陣模塊604、誤差最小化模塊606、成本最小化模塊608、權(quán)值計(jì)算模塊610、語音處理器控制接口 622和用戶接口 630。 管理器602執(zhí)行一般操作并且控制圖6中所示其它部件。語音處理器控制接口 622可以提供用于經(jīng)由數(shù)據(jù)通信鏈路308將相配系統(tǒng)306連接到耳蝸植入物100的語音處理器的接 □。
初始互阻抗矩陣測量模塊604可以負(fù)責(zé)確定初始互阻抗矩陣并且外插這一初始互阻抗矩陣的對角線的值、如圖4的上文討論的塊402和404。
誤差最小化 模塊606可以負(fù)責(zé)針對給定成本確定具有最小誤差的增益矢量，如上文參照圖4的塊408-416討論的那樣。成本最小化模塊608可以負(fù)責(zé)確定具有滿足標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差的增益矢量的最小成本，如上文參照圖4的塊406和418-422討論的那樣。在實(shí)施比如上文討論的雙循環(huán)最小化過程的一個(gè)實(shí)施例中，誤差最小化模塊606可以負(fù)責(zé)執(zhí)行內(nèi)循環(huán)最小化例程，并且成本最小化模塊可以負(fù)責(zé)執(zhí)行外循環(huán)最小化例程。
用戶接口 630可以包括由聽覺專家/臨床醫(yī)生304用來經(jīng)由用戶接口 314與相配植入系統(tǒng)306通信的任何接口。聽覺專家/臨床醫(yī)生304可以使用任何一種已知方法或者已知方法的組合(包括計(jì)算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)、語音響應(yīng)軟件、觸屏、視網(wǎng)膜控制、操縱桿和現(xiàn)在或者以后開發(fā)的任何其它數(shù)據(jù)錄入或者數(shù)據(jù)呈現(xiàn)格式)來提供輸入。
在圖6中所示實(shí)施例中，用戶接口 630可以包括上述用戶接口 314顯示的圖形用戶接口(GUI) 608。聽覺專家/臨床醫(yī)生304可以使用用戶接口以在與初始互阻抗矩陣測量模塊604結(jié)合確定初始互阻抗矩陣的非對角線項(xiàng)時(shí)與圖形用戶接口(GUI)632交互。此外，可以在設(shè)置耳蝸植入物之時(shí)使用GUI 632以比如在確定用于陣列的每個(gè)電極的初始閾值和最大舒適水平時(shí)輸入/接收信息。
如圖6中所示，相配系統(tǒng)306也可以包括確定用于每個(gè)刺激通道的權(quán)值的權(quán)值計(jì)算模塊610。例如在運(yùn)用相控陣列刺激通道的耳蝸植入系統(tǒng)中，權(quán)值計(jì)算模塊610可以負(fù)責(zé)對互阻抗矩陣求逆并且確定用于每個(gè)通道的權(quán)值，如上文參照圖4的塊440討論的那樣。 另外，權(quán)值計(jì)算模塊610也可以將確定的權(quán)值和其它數(shù)據(jù)(例如閾值和最大舒適水平數(shù)據(jù)) 變換成用于耳蝸植入物100的基于植入物的映射數(shù)據(jù)322。這一映射數(shù)據(jù)322可以是適用于實(shí)施的耳蝸植入物100的任何形式。然后可以經(jīng)由語音處理器控制接口 622向聲音處理單元126提供由數(shù)據(jù)變換器616生成的這一映射數(shù)據(jù)322。
取決于期望的配置，這里描述的主題可以具體化為各種系統(tǒng)、裝置、方法和/或物品。具體而言，可以在數(shù)字電子電路、集成電路、專門設(shè)計(jì)的ASIC(專用集成電路)、計(jì)算機(jī)硬件、固件、軟件和/或其組合中實(shí)現(xiàn)描述的主題的各種實(shí)施方式(比如圖6的實(shí)施例)、部件。這些各種實(shí)施方式可以包括在可編程系統(tǒng)上可執(zhí)行和/或可解譯的一個(gè)或者多個(gè)計(jì)算機(jī)程序中的實(shí)施方式，該可編程系統(tǒng)包括可以專用或者通用的至少一個(gè)可編程處理器，該可編程處理器被耦合成從存儲(chǔ)系統(tǒng)、至少一個(gè)輸入設(shè)備和至少一個(gè)輸出設(shè)備 接收數(shù)據(jù)和指令以及向存儲(chǔ)系統(tǒng)、至少一個(gè)輸入設(shè)備和至少一個(gè)輸出設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)和指令。
這些計(jì)算機(jī)程序(也稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用、應(yīng)用、部件或者代碼)包括用于可編程處理器的機(jī)器指令并且可以用高級過程和/或面向?qū)ο缶幊陶Z言和/或用匯編/機(jī)器語言來實(shí)施。如這里所用，術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”指代用來向可編程處理器提供機(jī)器指令和 /或數(shù)據(jù)的任何計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、裝置和/或設(shè)備(例如磁盤、光盤、存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件(PLD))，包括接收機(jī)器指令為機(jī)器可讀信號的機(jī)器可讀介質(zhì)。類似地， 這里也描述系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括處理器和耦合到處理器的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可以包括使處理器執(zhí)行這里描述的操作中的一個(gè)或者多個(gè)操作的一個(gè)或者多個(gè)程序。
在本申請中引用的所有文獻(xiàn)、專利、期刊文章和其它材料通過引用而結(jié)合于此。
已經(jīng)參照本發(fā)明的若干方面描述本發(fā)明的實(shí)施例。將理解在一個(gè)方面的背景中描述的實(shí)施例可以使用于其它方面中而未脫離本發(fā)明的范圍。
雖然已經(jīng)參照附圖結(jié)合本發(fā)明的若干實(shí)施例完全描述本發(fā)明，但是將理解各種改變和修改可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所清楚。這樣的改變和修改將理解為包含于如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍中，除非它們脫離了本發(fā)明。
前文描述已經(jīng)涉及本發(fā)明的具體實(shí)施例。然而將清楚可以對描述的實(shí)施例進(jìn)行其它變化和修改而達(dá)到它們的優(yōu)點(diǎn)中的一些或者所有優(yōu)點(diǎn)。因 此，所附權(quán)利要求的目的是覆蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的所有這樣的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于確定具有多個(gè)電極的刺激聽力修復(fù)器的刺激通道的權(quán)值的方法，其中所述刺激通道在使用所述多個(gè)電極中的一個(gè)或者多個(gè)電極來提供刺激時(shí)使用經(jīng)確定的權(quán)值，所述方法包括 確定用于所述多個(gè)電極的互阻抗矩陣； 計(jì)算用于所述多個(gè)電極的互導(dǎo)納矩陣，所述互導(dǎo)納矩陣是所述互阻抗矩陣的矩陣求逆； 基于所述互導(dǎo)納矩陣的正的非對角線值計(jì)算誤差； 如果所述誤差超過標(biāo)準(zhǔn)水平，則調(diào)整所述互阻抗矩陣的對角線；以及 使用經(jīng)調(diào)整的互阻抗矩陣計(jì)算用于所述刺激通道的所述多個(gè)電極的對應(yīng)權(quán)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 向所述刺激聽力修復(fù)器提供經(jīng)計(jì)算的權(quán)值以在向所述刺激聽力修復(fù)器的接受者提供刺激時(shí)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中重復(fù)計(jì)算互導(dǎo)納矩陣、計(jì)算誤差和調(diào)整所述對角線的步驟，直至確定所述誤差是否超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的步驟確定所述誤差不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 通過歸一化經(jīng)計(jì)算的互導(dǎo)納矩陣的至少一列來計(jì)算復(fù)雜通道矩陣；并且 其中計(jì)算誤差包括基于所述復(fù)雜通道矩陣的正的非對角線值計(jì)算所述誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 執(zhí)行最小化算法以確定用于調(diào)整所述互阻抗矩陣的所述對角線的一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合產(chǎn)生未不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的經(jīng)確定的誤差。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括 基于所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合確定成本， 其中所述最小化算法用經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中確定成本包括 調(diào)整經(jīng)確定的成本以確定最小成本，其中所述最小化算法用經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述最小化算法使用序列二次規(guī)劃法以通過確定針對經(jīng)確定的成本提供所述最小誤差的一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合來獲得所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述最小化算法基于針對經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合而終止，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述刺激聽力修復(fù)器是耳蝸植入物。
11.一種用于確定具有多個(gè)電極的刺激聽力修復(fù)器的刺激通道的權(quán)值的裝置，其中所述裝置在經(jīng)由所述電極提供刺激時(shí)使用經(jīng)確定的權(quán)值，所述裝置包括 誤差最小化模塊，配置成通過對經(jīng)確定的互阻抗矩陣求逆來計(jì)算互導(dǎo)納矩陣、基于所述互導(dǎo)納矩陣的正的非對角線值計(jì)算誤差，并且如果超過標(biāo)準(zhǔn)水平則調(diào)整所述互導(dǎo)納矩陣的對角線；以及 權(quán)值計(jì)算模塊，配置成計(jì)算用于所述刺激通道的所述多個(gè)電極的對應(yīng)權(quán)值；以及 接口，配置成向所述刺激聽力修復(fù)器提供經(jīng)計(jì)算的權(quán)值以在向所述刺激聽力修復(fù)器的接受者提供刺激時(shí)使用。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述誤差最小化模塊還被配置成重復(fù)計(jì)算互導(dǎo)納矩陣、計(jì)算誤差、確定所述誤差是否超過標(biāo)準(zhǔn)水平和調(diào)整所述對角線的步驟，直至所述最小化模塊確定不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述誤差最小化模塊還被配置成通過歸一化經(jīng)計(jì)算的互導(dǎo)納矩陣的至少一列來計(jì)算復(fù)雜通道矩陣，并且其中，在計(jì)算誤差時(shí)，所述誤差最小化模塊被配置成基于所述復(fù)雜通道矩陣的正的非對角線值計(jì)算所述誤差。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述誤差最小化模塊還被配置成執(zhí)行最小化算法以確定用于調(diào)整所述互阻抗矩陣的所述對角線的一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合產(chǎn)生不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的確定的誤差。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述最小化算法包括以下步驟計(jì)算互導(dǎo)納矩陣；計(jì)算誤差；確定所述誤差是否超過標(biāo)準(zhǔn)水平；以及調(diào)整所述對角線。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，還包括 成本最小化模塊，配置成基于所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合確定成本；并且 其中所述最小化算法被配置成用經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述成本最小化模塊在確定成本時(shí)被配置成調(diào)整經(jīng)確定的成本以確定最小成本，其中所述最小化算法用經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述最小化算法使用序列二次規(guī)劃法以通過確定針對經(jīng)確定的成本提供所述最小誤差的一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合來獲得所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述最小化算法被配置成基于針對經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合而終止，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述刺激聽力修復(fù)器是耳蝸植入物。
21.一種用于確定具有多個(gè)電極的刺激設(shè)備的刺激通道的權(quán)值的裝置，其中所述刺激通道在使用所述刺激聽力修復(fù)器的多個(gè)所述電極來提供刺激時(shí)使用經(jīng)確定的權(quán)值，所述裝置包括 用于確定所述多個(gè)電極的互阻抗矩陣的裝置； 用于通過對所述互阻抗矩陣求逆來計(jì)算互導(dǎo)納矩陣的裝置； 用于計(jì)算所述多個(gè)電極的互導(dǎo)納矩陣的裝置，所述互導(dǎo)納矩陣是所述互阻抗矩陣的矩陣求逆； 用于確定所述誤差是否超過標(biāo)準(zhǔn)水平的裝置； 用于如果超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平則調(diào)整所述互阻抗矩陣的對角線的裝置；以及 用于使用經(jīng)調(diào)整的互阻抗矩陣計(jì)算用于所述刺激通道的所述多個(gè)電極的對應(yīng)權(quán)值的>J-U ρ α裝直。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，還包括 用于通過歸一化經(jīng)計(jì)算的互導(dǎo)納矩陣的至少一列來計(jì)算復(fù)雜通道矩陣的裝置；以及 其中計(jì)算誤差包括基于所述復(fù)雜通道矩陣的正的非對角線值計(jì)算所述誤差。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，還包括 用于執(zhí)行最小化算法以確定用于調(diào)整所述互阻抗矩陣的所述對角線的一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合的裝置，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合產(chǎn)生不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的確定的誤差。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，還包括 用于基于所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合確定成本的裝置， 其中所述最小化算法用經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中確定成本包括 用于調(diào)整經(jīng)確定的成本以確定最小成本的裝置，其中所述最小化算法用經(jīng)確定的成本標(biāo)識一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合，所述一個(gè)或者多個(gè)增益值的集合提供不超過所述標(biāo)準(zhǔn)水平的誤差。
全文摘要
提供一種用于確定刺激設(shè)備的刺激通道的裝置和方法。這一方法和裝置可以包括為刺激聽力修復(fù)器的多個(gè)刺激通道計(jì)算權(quán)值集?？梢酝ㄟ^確定用于刺激聽力修復(fù)器的互阻抗矩陣來確定這些權(quán)值，其中通過外插來確定互阻抗矩陣的對角線。然后針對這一互阻抗矩陣計(jì)算互導(dǎo)納矩陣。然后可以基于互導(dǎo)納矩陣的正的非對角線項(xiàng)計(jì)算誤差。該裝置和方法可以通過確定對互阻抗矩陣的對角線的調(diào)整來確定用于刺激通道的權(quán)值，該調(diào)整產(chǎn)生不超過指定標(biāo)準(zhǔn)水平的計(jì)算誤差。
文檔編號A61N1/36GK103068439SQ201180035299
公開日2013年4月24日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者Z·M·史密斯, C·v·d·霍尼爾特 申請人:耳蝸有限公司