專利名稱：多路徑刺激聽覺系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用植入物，更具體涉及產(chǎn)生機(jī)械和電刺激的聽力修復(fù)植入物系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
聽覺看上去簡單的作用容易被認(rèn)為理所當(dāng)然如此。雖然可能看起來我們不費(fèi)力就能聽到我們周圍的聲音，但從生理角度看，聽覺是一個(gè)了不起的過程。聽覺機(jī)制涉及杠桿、 膜、儲(chǔ)液室、神經(jīng)細(xì)胞和毛發(fā)細(xì)胞的復(fù)雜系統(tǒng)，它們必須全體合作以將神經(jīng)刺激遞送至大腦，這種信息在大腦中被編譯成較高水平的感覺，而該較高水平的感覺被我們認(rèn)為是聲音。在聲學(xué)、機(jī)械和神經(jīng)病學(xué)系統(tǒng)的這種復(fù)雜的混合中，會(huì)出現(xiàn)許多問題。據(jù)估計(jì)，每十個(gè)人中就有一個(gè)人遭受到某種形式的聽覺喪失。令人奇怪的是，許多遭受聽覺喪失的患者并不采取行動(dòng)來治療這種狀況。由于我們走向信息化社會(huì)，在許多方面，聽覺變得更為重要，但對(duì)聽力受損而言，不幸的是，許多專業(yè)的和社交的職業(yè)的成功可能變得更加依賴于有效的聽覺。聽覺學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)人員充分認(rèn)識(shí)到在幫助對(duì)抗聽覺喪失方面以及進(jìn)一步在科學(xué)了解聽覺過程的方面所做出的進(jìn)步。幾個(gè)進(jìn)行中的項(xiàng)目已經(jīng)有助于證明先進(jìn)的裝置在幫助聽覺受損上的潛力。雖然傳統(tǒng)的聲學(xué)聽覺裝置已經(jīng)幫助了許多聽覺受損的人，但世界上大多數(shù)聽覺受損的群體，無論出于什么原因，卻放棄了對(duì)它們的使用。有希望的是，因?yàn)樗鶎?shí)現(xiàn)的技術(shù)進(jìn)步和開始出現(xiàn)替代裝置，更多聽覺受損的患者將得到他們需要的幫助。第一個(gè)已知的聽覺修復(fù)裝置出現(xiàn)在古羅馬時(shí)代，使用的是中空的圓頂“鉤”，對(duì)使用者可能提供大約15-20分貝的聲音放大。在1700年代和1800年代，廣泛使用的是嗽叭狀助聽器和對(duì)話管，而第一個(gè)電子助聽器在1900年代早期初次登場(chǎng)。晶體管的發(fā)展產(chǎn)生了更小但能效更高的助聽器，它在1950年代開始出現(xiàn)。在1960 年代和1970年代，有一段加速發(fā)展期，在此期間，聽覺裝置公司和生產(chǎn)線開始迅速倍增。已經(jīng)更加確立了規(guī)定聽覺修復(fù)裝置的度量標(biāo)準(zhǔn)、患者聽覺評(píng)定和聽覺裝置的制造標(biāo)準(zhǔn)，并且聽力學(xué)家已得以推進(jìn)裝置的技術(shù)、繼續(xù)聽覺研究以及著手聽覺裝置量度和裝配技術(shù)的改善。聽覺評(píng)估和聽覺障礙診斷中的聽力學(xué)進(jìn)步被轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)聽覺受損者更好的診斷和治療。 還發(fā)展了通過發(fā)放牌照和證書程序?qū)x配業(yè)的政府調(diào)控，以確保助聽器選配執(zhí)業(yè)的質(zhì)量。目前，聽覺受損患者已有各式各樣的聽覺修復(fù)裝置可供選擇?，F(xiàn)行的裝置具有改善的信號(hào)處理電路和增強(qiáng)的適合參數(shù)，允許裝置針對(duì)患者的個(gè)人聽覺喪失進(jìn)行定制(即， 類似眼鏡處方，一種型號(hào)并不適合所有人)。新的裝置可以完全放置于患者的耳道中，在美觀上勝過以往年代的大個(gè)頭裝置。許多制造商分享了可觀的30億美元全球市場(chǎng)的聽覺市場(chǎng)。
正常的耳朵如

圖1所示通過外耳101向鼓膜(耳鼓)102傳送聲音，鼓膜移動(dòng)中耳 103的骨(錘骨，砧骨和鐙骨)，進(jìn)而振動(dòng)耳蝸104的卵圓窗和圓窗孔。耳蝸104包括被稱為前庭階的上通道和被稱為鼓階的下通道，二者由蝸管連接。對(duì)接收到的由中耳103傳送的聲音作出響應(yīng)，充有流體的前庭階和鼓階用作換能器，以向耳蝸104內(nèi)的絨毛感受細(xì)胞傳送波，絨毛感受細(xì)胞產(chǎn)生電脈沖以供傳輸?shù)蕉伾窠?jīng)113，并最終到達(dá)大腦。耳朵的振動(dòng)結(jié)構(gòu)包括鼓膜102、中耳103(聽小骨-錘骨、砧骨和鐙骨，卵圓窗和圓窗)以及耳蝸104。當(dāng)具有正常聽覺的人聽到聲音時(shí)，它們中的各個(gè)都在某種程度上振動(dòng)。 但是聽覺喪失可能在這些結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)中顯著減少振動(dòng)或不振動(dòng)。例如，中耳103中的聽小骨可能缺乏將聲振動(dòng)的力度增加到足以充分刺激耳蝸104中的感受細(xì)胞所需要的彈性?；蛘咚雎犘」强赡芷屏?，以致它們不能將聲音振動(dòng)傳導(dǎo)到耳蝸104的卵圓窗和/ 或圓窗。用于聽力重建的假體有時(shí)植入到聽小骨部分或者完全破裂的患者中。這些假體被設(shè)計(jì)成能緊密配合在鼓膜102與卵圓窗或鐙骨之間。這種緊密配合將假體保持在適當(dāng)?shù)奈恢?盡管有時(shí)向中耳103填入明膠海綿以防松脫)。雖然這些假體提供了可以用來將振動(dòng)通過中耳傳導(dǎo)到內(nèi)耳的卵圓窗的機(jī)構(gòu)，但卻經(jīng)常需要附加的裝置來確保振動(dòng)以充分的力度被傳遞到內(nèi)耳來產(chǎn)生高質(zhì)量的聲音感知。用傳統(tǒng)的助聽器，麥克風(fēng)探測(cè)到通過揚(yáng)聲器或另一種類型的換能器放大后的聲音，并以聲能的形式經(jīng)過鼓膜102傳送到中耳103中。麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器之間的相互作用有時(shí)可以引起惱人且疼痛的高音調(diào)反饋尖嘯。傳統(tǒng)助聽器產(chǎn)生的放大后的聲音通常還包括相當(dāng)大量的失真。已經(jīng)做出了努力來消除所述反饋和失真問題，產(chǎn)生了將聲波轉(zhuǎn)變成具有與聲波相同的頻率的電磁場(chǎng)的裝置。線圈繞組通過附連在中耳103內(nèi)的非振動(dòng)結(jié)構(gòu)上保持靜止，以及麥克風(fēng)信號(hào)電流被遞送給線圈繞組以產(chǎn)生電磁場(chǎng)。磁體附連到中耳103內(nèi)的聽小骨，以便磁體的磁場(chǎng)與線圈的磁場(chǎng)相互作用。磁體響應(yīng)磁場(chǎng)的相互作用而振動(dòng)，導(dǎo)致中耳103的骨的振動(dòng)。參見美國專利6，190，305，其在此合并作為參考?，F(xiàn)有的電磁換能器存在一些問題。許多是使用復(fù)雜的手術(shù)過程安裝的，存在與大外科手術(shù)有關(guān)的通常風(fēng)險(xiǎn)，并且還需要使中耳103的一個(gè)或多個(gè)骨離斷(分離)。離斷剝奪了患者在手術(shù)之前他或她可能還具有的任何殘留聽覺，在植入的裝置以后被發(fā)現(xiàn)在改善患者的聽覺方面無效的情況下，將患者置于更加糟糕的境地。現(xiàn)有的裝置也不能產(chǎn)生直接通往耳蝸104的基本線性并且高質(zhì)量的振動(dòng)。用高保真換能器直接機(jī)械刺激耳蝸104回避了一些信號(hào)干擾。但是以前的裝置尚未與耳蝸液緊密耦合，以致因?yàn)閭鲗?dǎo)到耳蝸104的振動(dòng)沒有準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)麥克風(fēng)檢測(cè)到的聲波，導(dǎo)致所產(chǎn)生的聲音經(jīng)常明顯失真。耳蝸植入物利用電信號(hào)來經(jīng)由電刺激直接刺激耳蝸104。這些裝置已經(jīng)非常成功地應(yīng)用了超過30年，并且通常適合患有嚴(yán)重或深度聽覺喪失、不能使用傳統(tǒng)的聲學(xué)助聽器、骨錨定裝置、中耳植入物或手術(shù)重建或其組合的患者。圖1還顯示了典型的耳蝸植入物系統(tǒng)的一些構(gòu)件。典型的系統(tǒng)可以包括外部麥克風(fēng)，其提供輸入到外部信號(hào)處理級(jí)111的音頻信號(hào)，在外部信號(hào)處理級(jí)111可以執(zhí)行各種信號(hào)處理方案。處理過的信號(hào)然后轉(zhuǎn)變成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式，例如數(shù)據(jù)幀序列，用于通過外部發(fā)射器線圈107傳送到植入物模塊108中。除了提取音頻信息以外，植入物模塊108還執(zhí)行其他的信號(hào)處理，例如誤差校正、脈沖形成等等，并且產(chǎn)生通過連接的電線109發(fā)送到植入的電極載體110的刺激圖案(基于提取的音頻信息)。典型地，這種電極載體110在其表面上包含多個(gè)電極，所述電極提供耳蝸104的選擇性刺激?，F(xiàn)有的耳蝸植入物系統(tǒng)需要將來自體外的電能透過皮膚遞送，以滿足系統(tǒng)植入部分的動(dòng)力需求。圖1顯示了基于通過皮膚的感應(yīng)耦合的典型布置，以傳輸所需要的電能和處理過的音頻信息。如圖1所示，外部發(fā) 射器線圈107被布置在靠近皮下植入物模塊108 的皮膚上，所述皮下植入物模塊108包含相應(yīng)的接收器線圈。外部發(fā)射器線圈107中的保持磁體經(jīng)常與植入物模塊108中的相應(yīng)植入物磁體相互作用。這種布置將射頻(rf)電信號(hào)感應(yīng)耦合到植入物模塊108。植入物模塊108能夠從rf信號(hào)提取出用于系統(tǒng)的植入部分的音頻信息和用于對(duì)植入的系統(tǒng)供電的供電構(gòu)件。在多數(shù)當(dāng)前的系統(tǒng)中，外部構(gòu)件通常容納在分開的外殼中，以致外部發(fā)射器線圈 107不與電源或外部信號(hào)處理級(jí)111處于相同的物理外殼中。各種不同的物理構(gòu)件通常通過硬布線連接，但是一些系統(tǒng)在分開的外部構(gòu)件之間使用無線鏈路。也已經(jīng)提出了所有外部構(gòu)件例如外部處理器和可再充電的電池可以放置在單個(gè)外殼內(nèi)的幾個(gè)系統(tǒng)。參見美國專利公布20080002834 (Hochmair)和美國專利公布20070053534 (Kiratzidis)，它們?cè)诖撕喜⒆鳛閰⒖肌?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例包括提供患者聽力系統(tǒng)的多路徑刺激的聽覺修復(fù)系統(tǒng)。機(jī)械刺激構(gòu)件使用多個(gè)分開的機(jī)械刺激通道，向腦組織例如硬腦膜、腦脊液、內(nèi)耳前庭結(jié)構(gòu)等施加機(jī)械刺激信號(hào)。而電刺激構(gòu)件提供聽力神經(jīng)組織例如耳蝸神經(jīng)和/或腦干的電刺激。機(jī)械刺激構(gòu)件可以包括漂浮質(zhì)量傳感器、振動(dòng)元件傳感器、平衡式電樞傳感器、慣性驅(qū)動(dòng)傳感器、旋轉(zhuǎn)傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)磁體和電樞傳感器、或帶有相關(guān)聯(lián)線圈的振動(dòng)磁體(例如，帶有與位于遠(yuǎn)處的初級(jí)振動(dòng)磁體構(gòu)件協(xié)作的次級(jí)磁體構(gòu)件)。電刺激構(gòu)件可以包括一個(gè)或多個(gè)刺激電極，所述電極帶有用于聽力神經(jīng)組織的神經(jīng)刺激的一個(gè)或多個(gè)電極接頭。還可以有用于所述電極的次級(jí)電接地單元。特定實(shí)施例還可以包括植入物主外殼，其具有最接近患者皮膚的頂面和與機(jī)械刺激構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的底面。植入物主外殼可以被直接耦聯(lián)到腦組織，以提供至少一個(gè)機(jī)械刺激通道。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械刺激構(gòu)件還可以包括振動(dòng)耦聯(lián)桿，所述振動(dòng)耦聯(lián)桿被功能性耦聯(lián)以機(jī)械刺激腦組織。在一些實(shí)施例中，植入物主外殼可以提供多個(gè)機(jī)械刺激通道。在植入物主外殼內(nèi)可以有植入物接收器線圈，用于接收外部產(chǎn)生的植入物信號(hào)。 附加或者備選地，那里還可以有用于處理植入物信號(hào)的植入物信號(hào)處理器。聲音感應(yīng)布置可以使用麥克風(fēng)布置，例如外部全向麥克風(fēng)、多個(gè)外部感應(yīng)麥克風(fēng)或用于感應(yīng)聲音的植入式麥克風(fēng)，產(chǎn)生植入物信號(hào)。整個(gè)系統(tǒng)可以植入到患者體內(nèi)，并可以包括與外部裝置通訊的混合操作模式。植入物信號(hào)處理器可以基于頻率成分來處理植入物信號(hào)，使得第一頻帶與電刺激構(gòu)件相關(guān)聯(lián)并且第二頻帶與機(jī)械刺激構(gòu)件相關(guān)聯(lián)。例如，用于機(jī)械刺激構(gòu)件的第二頻帶可以擁有0. 25至3. 5kHz之間的峰值共振音頻頻率。植入物主外殼可以由生物相容的材料構(gòu)成，包括醫(yī)用級(jí)鈦、陶瓷、有機(jī)硅和丙烯酸的一種或多種。機(jī)械刺激構(gòu)件可以位于植入物主外殼內(nèi)部或外部。機(jī)械刺激構(gòu)件可以包括連接式引線，用于將機(jī)械刺激構(gòu)件連接到植入物主外殼。類似地，電刺激構(gòu)件也可以包括用于將電刺激構(gòu)件的一部分連接到植入物主外殼的連接式引線。系統(tǒng)可以包括連接到植入物主外殼的植入式傳感麥克風(fēng)，用于監(jiān)測(cè)機(jī)械刺激構(gòu)件的性能。類似地，可以有用于監(jiān)測(cè)機(jī)械刺激構(gòu)件的性能的性能監(jiān)測(cè)器。電刺激構(gòu)件可以與機(jī)械刺激構(gòu)件的振動(dòng)機(jī)械隔離。電刺激構(gòu)件可以提供機(jī)械刺激通道中的一個(gè)或多個(gè)。系統(tǒng)還可以包括充有流體的導(dǎo)管，用于提供一個(gè)機(jī)械刺激通道?？梢杂信c電刺激構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的電模塊外殼，和分開的、與機(jī)械刺激構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的機(jī)械刺激模塊外殼。任一種或這兩種模塊外殼都可以提供機(jī)械刺激通道。受電刺激構(gòu)件刺激的聽力神經(jīng)組織可以包括耳蝸神經(jīng)組織和/或腦干組織。機(jī)械刺激構(gòu)件可以包括與腦組織接觸的振動(dòng)板。受機(jī)械刺激通道刺激的腦組織可以包括硬腦膜組織、腦脊液、內(nèi)耳組織例如前庭組織、和/或骨組織例如顳骨或顱骨。振動(dòng)可以具有小于或等于100微米的峰-峰位移。電刺激構(gòu)件和機(jī)械刺激構(gòu)件可以同步操作以同時(shí)并行操作，和/或可交替操作的以順序地在同一時(shí)間操作其一。機(jī)械刺激構(gòu)件可以通過一個(gè)或多個(gè)螺釘、有機(jī)硅彈性體膜、骨水泥、生物水泥、柔性鈦結(jié)構(gòu)、外科縫線、骨整合、組織整合、鈦銷和/或表面幾何布局，相對(duì)于聽力組織固定就位。或者機(jī)械刺激構(gòu)件可以不相對(duì)于聽力組織固定就位，而是利用液壓驅(qū)動(dòng)的布置將振動(dòng)傳達(dá)到腦組織。附圖簡述圖1顯示了包含耳蝸植入物系統(tǒng)的典型的耳朵結(jié)構(gòu)。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的多路徑聽覺系統(tǒng)的一個(gè)典型實(shí)施例的例子。圖3顯示了應(yīng)用充有流體的導(dǎo)管來機(jī)械刺激聽力組織的實(shí)施例。圖4顯示了將機(jī)械刺激構(gòu)件整合到植入物主外殼的體內(nèi)的實(shí)施例。圖5顯示了類似的實(shí)施例，其中機(jī)械刺激構(gòu)件與植入物主外殼的體成直角。圖6顯示了實(shí)施例的例子，其中機(jī)械刺激構(gòu)件位于從植入物主外殼的體伸出的傳感器外殼的內(nèi)部。圖7顯示了類似的實(shí)施例，其中傳感器外殼凹進(jìn)到植入物主外殼的體中。圖8顯示了在機(jī)械刺激構(gòu)件中使用植入物磁體作為協(xié)同部分的實(shí)施例。圖9顯示了具有從植入物主外殼引出的單根電纜的實(shí)施例。圖10顯示了通過螺釘固定到骨組織上的機(jī)械刺激構(gòu)件的實(shí)施例。
具體實(shí)施例本發(fā)明的實(shí)施例涉及聽覺修復(fù)系統(tǒng)，其提供患者聽力系統(tǒng)的多路徑刺激。機(jī)械刺激構(gòu)件使用多個(gè)分開的機(jī)械刺激通道，向腦組織例如硬腦膜、腦脊液、前庭結(jié)構(gòu)等施加機(jī)械刺激信號(hào)。而電刺激構(gòu)件提供對(duì)患者使用者的聽力神經(jīng)組織的電刺激。圖2顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多路徑刺激聽覺修復(fù)系統(tǒng)的元件，其中植入物主外殼201包括電刺激構(gòu)件202和植入物線圈外殼203，所述植入物線圈外殼203具有植入物接收器線圈204，用于接收來自相應(yīng)外部發(fā)射器線圈的經(jīng)皮植入物信號(hào)，以提供對(duì)患者使用者的聽力神經(jīng)組織的電刺激。機(jī)械刺激構(gòu)件208被植入到植入物主外殼201的外部，并利用多個(gè)分開的機(jī)械刺激通道向腦組織施加多個(gè)機(jī)械刺激信號(hào)。植入物主外殼201可以由生物相容的材料例如醫(yī)用級(jí)鈦、陶瓷、有機(jī)硅和丙烯酸構(gòu)造。 例如，不同的機(jī)械刺激信號(hào)和機(jī)械刺激通道可以刺激不同的特定腦組織和位置， 包括但不限于硬腦膜、腦脊液、內(nèi)耳組織例如前庭組織、和/或骨組織例如中耳內(nèi)的顳骨或顱骨。植入物主外殼201可以被固定到患者使用者的顱骨上，以便通過骨傳導(dǎo)向聽力系統(tǒng)提供機(jī)械刺激。同時(shí)，機(jī)械刺激構(gòu)件208可以是如圖2所示的漂浮質(zhì)量傳感器(FMT)，其通過分開的機(jī)械刺激通道利用FMT的慣性振動(dòng)向硬腦膜提供另一個(gè)機(jī)械刺激信號(hào)。事實(shí)上， 由機(jī)械刺激構(gòu)件208、例如圖2顯示的基于FMT的機(jī)械刺激構(gòu)件所產(chǎn)生的機(jī)械刺激，可以強(qiáng)得相當(dāng)充分以支持在此描述的多個(gè)機(jī)械刺激通道。機(jī)械振動(dòng)特別可以具有小于或等于100 微米的峰_峰位移。使用FMT進(jìn)行骨傳導(dǎo)機(jī)械刺激的更為充分的討論提供于美國專利公布 2007191673中，其在此合并作為參考。除了漂浮質(zhì)量傳感器(FMT)以外，在其他實(shí)施例中，機(jī)械刺激構(gòu)件208可以是振動(dòng)元件傳感器、平衡式電樞傳感器、慣性驅(qū)動(dòng)傳感器、旋轉(zhuǎn)傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)磁體和電樞傳感器、或帶有相關(guān)聯(lián)線圈的振動(dòng)磁體(例如，帶有與位于遠(yuǎn)處的初級(jí)振動(dòng)磁體元件相排斥和吸引的次級(jí)磁體元件)。機(jī)械刺激構(gòu)件208可以通過可脫開的電纜209與植入物主外殼201連接， 所述電纜209攜帶一個(gè)或多個(gè)去往機(jī)械刺激構(gòu)件208的機(jī)械刺激信號(hào)。線圈外殼203還包含在機(jī)械穩(wěn)定位置中的植入物磁體205，用于與相應(yīng)的外部磁體磁性相互作用，以將外部數(shù)據(jù)發(fā)射線圈保持在接收器線圈204上的適當(dāng)位置中。電刺激構(gòu)件202包括具有多個(gè)刺激電極207的電極載體206，所述電極載體被插入耳蝸中，以提供對(duì)聽力神經(jīng)組織例如耳蝸神經(jīng)和/或腦干的電刺激。還可以有用于刺激電極207的次級(jí)電接地單元。電刺激構(gòu)件202可以與機(jī)械刺激構(gòu)件208的振動(dòng)機(jī)械隔離。電刺激構(gòu)件202可以提供一個(gè)或多個(gè)機(jī)械刺激通道。例如，機(jī)械刺激信號(hào)可以通過電極載體206施加于耳蝸并在耳蝸內(nèi)產(chǎn)生(develop)。植入物外殼201還可以包括用于處理植入物信號(hào)的植入物信號(hào)處理器，植入物信號(hào)可以由聲音感應(yīng)布置使用外部處理器連同麥克風(fēng)布置產(chǎn)生，所述麥克風(fēng)布置例如外部全向麥克風(fēng)、多個(gè)外部感應(yīng)麥克風(fēng)或用于感應(yīng)聲音的植入式麥克風(fēng)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中， 植入物信號(hào)處理器基于它的頻率成分來處理植入物信號(hào)，使得第一頻帶與電刺激構(gòu)件202 相關(guān)聯(lián)，且第二頻帶與機(jī)械刺激構(gòu)件208相關(guān)聯(lián)。例如，用于機(jī)械刺激構(gòu)件208的第二頻帶可以擁有0. 25至3. 5kHz之間的峰值共振音頻頻率。圖3顯示了另一個(gè)實(shí)施例，其中機(jī)械刺激構(gòu)件208被封裝在充有流體的傳感器外殼301中，該傳感器外殼301與充有流體的導(dǎo)管302連接，用于將來自機(jī)械刺激構(gòu)件208的振動(dòng)耦聯(lián)到腦組織。在這樣的實(shí)施例中，可以通過傳感器外殼301 (例如，經(jīng)由骨傳導(dǎo))、通過植入物主外殼201、和/或通過電極載體206提供其他的機(jī)械刺激通道，以在其他的腦組織位置處產(chǎn)生一種或多種其他的機(jī)械刺激。圖4顯示了用于植入物幾何布局的實(shí)施例，其中植入物主外殼201位于相對(duì)靠近待受機(jī)械刺激構(gòu)件208刺激的腦組織，機(jī)械刺激構(gòu)件208整合到植入物主外殼201的體中。 在這個(gè)具體的實(shí)例中，它整合到電刺激構(gòu)件202的外殼中。圖5顯示了不同的植入物幾何布局的類似實(shí)施例，其中機(jī)械刺激構(gòu)件成直角地整合在植入物主外殼201中。同樣可以由機(jī)械刺激構(gòu)件208 (在這里為FMT)、植入物主外殼201、電刺激構(gòu)件202的外殼和/或電極載體206中的一個(gè)或多個(gè)，向一個(gè)或多個(gè)腦組織位置提供多個(gè)機(jī)械刺激通道，所述一個(gè)或多個(gè)腦組織位置例如硬腦膜、腦脊液、內(nèi)耳組織如前庭組織、和/或骨組織如中耳內(nèi)的顳骨或顱骨。在一些實(shí)施例中，如圖6所示，機(jī)械刺激構(gòu)件601可以位于從植入物主外殼201伸出的傳感器外殼602之內(nèi)。在所顯示的實(shí)施例中，機(jī)械刺激構(gòu)件601通過連接器電纜603 被耦聯(lián)到植入物主外殼201內(nèi)的信號(hào)處理電路，連接器電纜603可以是硬布線或可脫開的布置。圖7顯示了相關(guān)實(shí)施例，其中傳感器外殼602更為凹進(jìn)到植入物主外殼201中。圖8顯示了其中植入物磁體履行多個(gè)功能的實(shí)施例的例子。植入物磁體805懸浮在充有流體的腔802中，其用于將外部構(gòu)件保持在適當(dāng)?shù)奈恢貌⒃黾佑糜趶耐獠啃盘?hào)線圈向植入物接收器線圈204的經(jīng)皮信號(hào)和能量傳遞的磁通量。另外，植入物磁體805還被功能性耦聯(lián)以作為機(jī)械刺激構(gòu)件的一部分操作。在顯示的實(shí)例中，磁耦合繞組801與植入物磁體805協(xié)作，以移動(dòng)和振動(dòng)耦聯(lián)桿803，振動(dòng)耦聯(lián)桿803又驅(qū)動(dòng)杯狀傳感器板804，所述杯狀傳感器板804刺激聽力組織，例如硬腦膜組織。圖9顯示了備選的實(shí)施例，其中單根刺激電纜連接到植入物主外殼201，并向機(jī)械刺激構(gòu)件208提供機(jī)械刺激信號(hào)，然后延續(xù)電纜902獨(dú)立地連接到刺激電極206。圖10顯示機(jī)械刺激構(gòu)件1000的實(shí)例，其包括慣性驅(qū)動(dòng)傳感器1001，利用一個(gè)或多個(gè)螺釘1004經(jīng)傳感器聯(lián)接板1002中相應(yīng)的螺絲孔1006將所述慣性驅(qū)動(dòng)傳感器1001相對(duì)于下方骨組織固定就位。附加或備選地，機(jī)械刺激構(gòu)件208可以通過有機(jī)硅彈性體膜、骨水泥、生物水泥、柔性鈦結(jié)構(gòu)、外科縫線、骨整合、組織整合、鈦銷和/或表面幾何布局，被相對(duì)于腦組織固定就位。或者，機(jī)械刺激構(gòu)件208可以不相對(duì)于聽力組織固定就位，而是利用液壓驅(qū)動(dòng)布置將振動(dòng)傳達(dá)到聽力組織。在任一個(gè)以上的實(shí)施例中，電刺激構(gòu)件202和機(jī)械刺激構(gòu)件208可以是可同步操作的以便同時(shí)并行操作，和/或可交替操作的以便順序地在同一時(shí)間操作其一。植入物外殼201可以包括與植入式感應(yīng)麥克風(fēng)，所述植入式感應(yīng)麥克風(fēng)被連接到植入物主外殼，用于監(jiān)測(cè)機(jī)械刺激構(gòu)件的性能。類似地，可以有用于監(jiān)測(cè)和評(píng)估機(jī)械刺激構(gòu)件的性能的性能監(jiān)測(cè)器。電刺激構(gòu)件可以與來自機(jī)械刺激構(gòu)件的振動(dòng)進(jìn)行機(jī)械隔離。雖然已經(jīng)公開了本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可以作出能夠達(dá)到本發(fā)明的某些優(yōu)點(diǎn)而不背離所述發(fā)明的真正范圍的各種各樣的改變和更改。例如，整個(gè)聽覺修復(fù)系統(tǒng)可以是可植入到患者內(nèi)的。一些實(shí)施例可以包括混合操作模式，該混合操作模式與外部裝置例如外部信號(hào)處理器、診斷裝置和/或外部電源布置進(jìn)行通信。
權(quán)利要求
1.一種聽覺修復(fù)系統(tǒng)，包含機(jī)械刺激構(gòu)件，用于使用多個(gè)分開的機(jī)械刺激通道向患者使用者的腦組織施加多個(gè)機(jī)械刺激信號(hào)；和電刺激構(gòu)件，用于電刺激患者使用者的聽力神經(jīng)組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激構(gòu)件包括用于產(chǎn)生腦組織的慣性振動(dòng)的漂浮質(zhì)量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激構(gòu)件包括振動(dòng)元件傳感器、平衡式電樞傳感器、慣性驅(qū)動(dòng)傳感器或旋轉(zhuǎn)傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激構(gòu)件包括轉(zhuǎn)動(dòng)磁體和電樞傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激構(gòu)件包括帶有相關(guān)聯(lián)的線圈的振動(dòng)磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述振動(dòng)磁體包括對(duì)位于遠(yuǎn)處的初級(jí)振動(dòng)磁體構(gòu)件進(jìn)行響應(yīng)的次級(jí)磁體構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激構(gòu)件包括與腦組織接觸的振動(dòng)板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含植入物主外殼，其包含接收器電路，用于接收和處理外部產(chǎn)生的植入物信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述植入物主外殼被直接耦聯(lián)到腦組織，以提供至少一個(gè)機(jī)械刺激通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述植入物主外殼提供多個(gè)機(jī)械刺激通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激構(gòu)件包括振動(dòng)耦聯(lián)桿，所述振動(dòng)耦聯(lián)桿被功能性耦聯(lián)以機(jī)械刺激腦組織。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述植入物主外殼還包含所述電刺激構(gòu)件和所述機(jī)械刺激構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述電刺激構(gòu)件提供至少一個(gè)機(jī)械刺激通道。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含 與所述電刺激構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的電模塊外殼；和與所述機(jī)械刺激構(gòu)件相關(guān)聯(lián)并與所述電模塊外殼分開的機(jī)械模塊外殼。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，各個(gè)模塊外殼提供至少一個(gè)機(jī)械刺激通道。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)機(jī)械刺激通道由充有流體的導(dǎo)管提供。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電刺激構(gòu)件提供至少一個(gè)機(jī)械刺激通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述電刺激構(gòu)件提供多個(gè)機(jī)械刺激通道。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激通道之一的腦組織包括硬腦膜組織。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激通道之一的腦組織包括腦脊液 (CSF)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激通道之一的腦組織包括內(nèi)耳組織。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)耳組織包括前庭組織。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激通道之一的腦組織包括骨組織。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述骨組織包括顳骨組織。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述骨組織包括顱骨組織。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述聽力神經(jīng)組織包括耳蝸神經(jīng)組織。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述聽力神經(jīng)組織包括腦干組織。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械刺激模塊沒有被相對(duì)于腦組織固定就位，而是利用液壓驅(qū)動(dòng)布置用于機(jī)械刺激所述腦組織。
全文摘要
本發(fā)明描述了提供對(duì)患者聽力系統(tǒng)的多路徑刺激的聽覺修復(fù)系統(tǒng)。機(jī)械刺激構(gòu)件使用多個(gè)分開的機(jī)械刺激通道，向腦組織例如硬腦膜、腦脊液、前庭結(jié)構(gòu)等施加機(jī)械刺激信號(hào)。而電刺激構(gòu)件提供對(duì)患者使用者的聽力神經(jīng)組織的電刺激。
文檔編號(hào)H04R25/00GK102170935SQ200980139348
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者克勞德·喬利, 杰弗里·R·鮑爾 申請(qǐng)人:Med-El電氣醫(yī)療器械有限公司