專利名稱:單道感應(yīng)式人工耳蝸裝置的制作方法
本實(shí)用新型是一種以電磁感應(yīng)方式將聲音信息傳送到埋植在患者體內(nèi)的電極，通過電刺激使感覺神經(jīng)性全聾患者重建聽覺的裝置。
現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)人工耳蝸的根本依據(jù)是電刺激聽神經(jīng)可以引起音感。實(shí)現(xiàn)人工耳蝸的困難在于聽神經(jīng)能接受的電刺激信號(hào)的范圍不論在強(qiáng)度方面及頻寬方面都不能適應(yīng)外界聲音的變化。一般人工耳蝸是由實(shí)現(xiàn)聲電變換的聲音處理器，傳輸上述電信號(hào)的傳輸系統(tǒng)及刺激聽神經(jīng)激發(fā)音感的電刺激器組成。美國(guó)專利國(guó)際專利分類號(hào)Int，CL3(A61N1／18)美國(guó)專利分類號(hào)US，CL128／419R；128／784，179／107R；專利號(hào)為4，419，995，名稱為“單通道聽覺刺激系統(tǒng)”，其聲音處理器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，耗電量大；調(diào)幅傳輸器要求電壓高，并且是并聯(lián)諧振。
本實(shí)用新型的目的是提出一種造價(jià)便宜，耗電少的單通道人工耳蝸裝置，是將語(yǔ)音頻段的聲音信息送到聽神經(jīng)，簡(jiǎn)化感應(yīng)式人工耳蝸的結(jié)構(gòu)，使之更趨于實(shí)用，擴(kuò)大信息傳輸系統(tǒng)中發(fā)射和接收部分相對(duì)位置的允許誤差。本實(shí)用新型的效果是使患者能聽見環(huán)境聲音，提高其安全感。經(jīng)過訓(xùn)練可聽懂簡(jiǎn)單的日常用語(yǔ)，提高患者的唇讀能力，通過聽覺反饋改善患者的發(fā)音能力。
本實(shí)用新型包括聲音處理器，信息傳送器和植入患者體內(nèi)的接收刺激器。聲音處理器由話筒，前置放大器，帶通濾波器和可調(diào)閾值比較器組成。其帶通濾波器的通帶是從100Hz到3KHz。其可調(diào)閾值比較器可使聲音靈敏度在50～60dBSPL范圍內(nèi)調(diào)整。其信息傳送器由開關(guān)式振蕩器或開關(guān)式調(diào)制器，功率放大器、發(fā)射線圈和接收線圈組成。其振蕩器采用固定電感的共基極電容三點(diǎn)式振蕩電路，其起振與否受一電壓電平控制。其振蕩器的晶體管的集電極與諧振電路間有一電阻，晶體管的集電極和基極之間亦有電阻，這兩電阻穩(wěn)定了輸出幅度，使電路易于起振。信息傳送器的發(fā)射線圈采取串聯(lián)諧振形式，接收線圈采取并聯(lián)諧振形式。諧振電容緊靠發(fā)射線圈連接，以減少引線分布電容的影響。功率放大器采用電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，功率放大電路的前置級(jí)偏置電流為0.5～1.5mA，并引入串聯(lián)電流負(fù)反饋。
以下結(jié)合本實(shí)用新型的實(shí)施例圖1為單通道人工耳蝸裝置方框圖圖2為單通道人工耳蝸原理電路圖圖3為信號(hào)傳送和植入部分電路圖圖4為開關(guān)式調(diào)制器電路圖圖中(1)及(14)為話筒，(2)為前置放大器，(3)為帶通濾波器，(4)為可調(diào)閾值比較器，(5)為開關(guān)式振蕩器或開關(guān)式調(diào)制器，(6)為功率放大器，(7)為發(fā)射線圈，(8)為皮膚，(9)為接收線圈，(10)為接收刺激器，(11)為電極，(12)、(16)、(17)、(18)、(20)、(23)、(25)、(28)、(30)、(32)、(33)、(39)、(43)、(44)、(47)、(51)、(53)、(55)、(56)、(57)、(59)、(62)、(63)、(66)、(67)、(68)、(71)、(84)、(88)、(90)為電阻。(24)、(52)為電位器，(15)、(21)、(26)、(27)、(31)、(34)、(36)、(40)、(41)、(46)、(48)、(49)、(50)、(54)、(60)、(61)、(72)、(80)、(81)、(83)、(85)為電容器。(19)、(29)、(35)、(37)為集成電路塊。(45)、(58)、(64)、(65)、(69)、(70)為晶體三極管。(42)為電感線圈。(13)、(22)、(73)為插塞孔。(76)、(77)為插頭。(82)為二極管。(38)為發(fā)光二極管。(74)為電源正極，(75)為地，(86)為變壓器，(87)、(91)為場(chǎng)效應(yīng)管。(78)、(79)為低頻屏蔽線。
本實(shí)用新型是由話筒(1)、前置放大器(2)、帶通濾波器(3)、可調(diào)閾值比較器(4)、振蕩器(5)、功率放大器(6)、發(fā)射線圈(7)作成袖珍型裝置，由患者隨身攜帶。接收線圈(9)、接收刺激器(10)和電極(11)用耐腐蝕、無(wú)毒、防水、絕緣的高分子材料封裝后植入患者體內(nèi)。電極(11)前端裸露的金屬部分置于耳蝸內(nèi)，話筒(1)、前置放大器(2)、帶通濾波器(3)和可調(diào)閾值比較器(4)構(gòu)成了聲音處理器。前置放大器(2)將聲音信號(hào)進(jìn)行線性放大，以提高信噪比。帶通濾波器(3)的作用是使語(yǔ)音中的主要成份通過，濾去語(yǔ)音中的次要成份和干擾噪聲。帶通濾波器(3)的通帶為100Hz～3KHz，較慣用的語(yǔ)音范圍300Hz～3KHz還寬，因100Hz到300Hz是聽神經(jīng)接收電刺激效果較好的頻段。
本實(shí)用新型的載波振蕩器分別將其輸入端連至電阻(47)置于高電平或低電平，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻方波的射頻調(diào)制。作為工作于開關(guān)狀態(tài)的射頻振蕩器，其起振特性和降壓時(shí)的工作特性是一個(gè)較重要的指標(biāo)。已有的射頻振蕩器在這方面不令人滿意，為此以典型電容三點(diǎn)式振蕩器為基礎(chǔ)，作了如下改進(jìn)在振蕩管(45)與諧振回路之間串聯(lián)一個(gè)電阻(43)，在振蕩管(45)集電極與基極間接入一電阻(44)，適當(dāng)設(shè)定振蕩管工作點(diǎn)，使其電流約為0.4～0.6mA，這樣使振蕩器的起振特性和降壓工作特性大為提高，同時(shí)其工作穩(wěn)定性和波形亦得到改善。其特點(diǎn)是對(duì)直流量的電壓并聯(lián)負(fù)反饋，使該電路對(duì)各直流量有自穩(wěn)定調(diào)節(jié)作用，對(duì)射頻振蕩信號(hào)，該電路的自給偏壓效應(yīng)大大增強(qiáng)，改善了起振特性和降壓特性。
該振蕩器與具有高、低電平方波脈沖的輸出端聯(lián)接，有新穎，電路簡(jiǎn)單，耗電省的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的全互補(bǔ)功率放大器，共包括兩部分，即由晶體管(58)等元件組成的前置放大級(jí)和由晶體管(64)、(65)、(69)、(70)等元件組成的兩級(jí)互補(bǔ)推挽電路。本發(fā)明提供一全互補(bǔ)放大器，在最大輸出電平下，其實(shí)際效率可接近理想效率值，并且其空載電流和交越失真遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于典型互補(bǔ)電路，對(duì)管子的一致性要求也明顯降低。由于該電路中兩對(duì)互補(bǔ)放大管均采用共發(fā)射極放大，并在兩對(duì)互補(bǔ)級(jí)間引入電阻支路組成的閉路負(fù)反饋，因此不僅兩級(jí)互補(bǔ)放大具有很高的前向放大倍數(shù)，而且反饋支路提供了很深的電壓串聯(lián)負(fù)反饋。該功率放大器能減小失真和空載電流，降低對(duì)互補(bǔ)管的一致性要求，比典型功率放大器有了顯著的改善，使互補(bǔ)級(jí)的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為2－8倍，前置級(jí)輸出信號(hào)電壓就可減小到 1/2 － 1/8 ，使之由大信號(hào)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)到小信號(hào)工作狀態(tài)，可使前置放大管的偏置電流大大減小，失真度也得到改善?；パa(bǔ)級(jí)引起的各種失真都大大減小，這就可減小互補(bǔ)級(jí)的各種直流偏置，使之消耗靜態(tài)電流小，末級(jí)靜態(tài)電流接近于零，提高了低電源電壓下的工作特性和實(shí)際達(dá)到的最大效率。
塞孔(22)是為患者收聽廣播接收音機(jī)所設(shè)的。
接收刺激器(10)為半波解調(diào)電路，是用耐腐蝕、無(wú)毒、防水、絕緣的高分子材料封裝后在耳后植入體內(nèi)。電極(11)前端裸露以便在聽神經(jīng)附近產(chǎn)生刺激電場(chǎng)。諧振電容(80)緊靠發(fā)射線圈(7)連接起來，構(gòu)成串聯(lián)諧振回路，在諧振頻率附近阻抗很低，引線分布電容的影響可忽略不計(jì)。因此可使用低頻金屬隔離線(78)。插頭(76)、通過塞孔(73)與功率放大器(6)連接。
本發(fā)明經(jīng)8例試驗(yàn)，是成功的，選擇了最優(yōu)方案。成本比國(guó)外同類產(chǎn)品低得多。
權(quán)利要求
1.一種電磁感應(yīng)式單通道人工耳蝸裝置，是將聲音信息傳送到埋植在患者體內(nèi)的電極，通過電刺激使感覺神經(jīng)性全聾患者重建聽覺的裝置，由話筒、語(yǔ)音處理器、調(diào)幅傳輸器、發(fā)送線圈、接收線圈、刺激器及電極組成。本實(shí)用新型的特征在于語(yǔ)音處理器采用了前置放大器，帶通濾波器和可調(diào)閾值比較器。信息傳送器由開關(guān)式振蕩器或開關(guān)式調(diào)制器，功率放大器，發(fā)射線圈及接收線圈組成。發(fā)射線圈為串聯(lián)諧振式，接收線圈為并聯(lián)諧振式。諧振電容緊靠發(fā)射線圈連接安裝。振蕩器采用固定電感的共基極電容三點(diǎn)式振蕩電路，功率放大器為兩級(jí)共發(fā)射級(jí)直接耦合式互補(bǔ)功率放大電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1單通道人工耳蝸裝置，其特征在于振蕩電路與晶體管(45)間串一電阻(43)，晶體管(45)的集電極和基極之間接有電阻(44)，其振蕩頻率為射頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的單通道人工耳蝸裝置，其特征在于功率放大器是由倒相級(jí)晶體管(58)和晶體管(64)(65)(69)(70)組成的兩級(jí)共發(fā)射極互補(bǔ)放大電路，以及電阻(62)。
專利摘要
一種以電磁感應(yīng)方式將聲音信息傳送到埋植在患者體內(nèi)的電極，通過電刺激使感覺神經(jīng)全聾患者重建聽覺的裝置。它是由實(shí)現(xiàn)聲電變換的聲音處理器，傳輸上述信號(hào)的信息傳送器及刺激聽神經(jīng)激發(fā)音感的電刺激器組成，本實(shí)用新型提供了一種價(jià)格便宜、耗電少的人工耳蝸裝置，其信息傳送器采用共基極電容三點(diǎn)式振蕩電路及全互補(bǔ)功率放大電路。
文檔編號(hào)A61F11/00GK86202153SQ86202153
公開日1986年12月24日 申請(qǐng)日期1986年4月14日
發(fā)明者陳仁塙, 林金林, 張建一, 羅曉泉, 陳鋒, 張正國(guó), 張五玲, 魏志勇, 張錦春, 趙愛芳 申請(qǐng)人:中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan