[發明專利]低脈沖頻率耳蝸植入物刺激協同基頻的單獨表示和濁音/清音區別

有效

• 申請號: 201080040465.X
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102596309A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 布萊克·S·威爾森
• 申請（專利權）人: MED-EL電氣醫療器械有限公司
• 主分類號: A61N1/18
• 分類號: A61N1/18
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 夏東棟;陸錦華

相關申請的交叉引用

本專利申請要求于2009年9月11日提交的美國臨時專利申請61/241,438的優先權，該申請以引用方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及醫用植入物，并且更具體而言涉及耳蝸植入物系統和其它可植入聽覺假體中的聲電刺激技術。

背景技術

語音可表征為濁音的或清音的。元音聲是濁音語音的實例，其通過振動聲帶以產生包含多個諧波頻率分量的周期性信號得以形成。該信號中的最低頻率分量被稱為基頻f₀。在成年男性的濁音語音中，基頻落在約85至155Hz之間。在成年女性中，濁音語音的基頻略高一點，典型地從約165至255Hz。除了濁音語音之外，諸如輔音聲的許多語音是非周期性的，被稱為清音的。此處使用術語“清濁音”來表示與濁音/清音語音特性有關的信息。

人耳通常如圖1所示將諸如語音的聲音通過外耳101傳送至鼓膜(耳鼓)102，鼓膜102移動中耳103的骨骼(錘骨、砧骨和鐙骨)，這些骨骼振動耳蝸104的卵圓窗膜。耳蝸104是圍繞其軸線螺旋盤繞大約二又四分之三圈的狹長管道。耳蝸包括沿其長度的三個室：已知為前庭階的上室、已知為中階的中室和已知為鼓階的下室。耳蝸104形成直立的螺旋錐，其具有已知為蝸軸的中心，聽覺神經113的軸突駐留于蝸軸上。這些軸突在一個方向上向腦干中的耳蝸核突出，并且它們在另一個方向上向耳蝸中的螺旋神經節細胞和這些細胞周邊的神經突(以下稱為周圍突)。響應于接收到的由中耳103傳送的聲音，耳蝸104中的感覺毛細胞充當換能器以將機械運動和能量轉變為聽覺神經113中的放電。這些放電被傳送到耳蝸核，并且接著將在核中誘發的神經活動的模式傳送到大腦中的其它結構，以用于進一步的聽覺處理和感知。

當把聲音從外部傳送到內耳的能力存在問題，或者內耳中的換能器功能存在問題時，聽力受損。為了提高受損的聽力，已經開發出聽覺假體。例如，當損傷與中耳103的工作有關時，可使用常規的助聽器以放大后的聲音的形式向聽覺系統提供聲刺激。或者當損傷與耳蝸104中的換能器功能相關時，耳蝸植入物可利用由沿耳蝸長度(螺旋)的至少一部分分布的多個電極接觸件傳輸的小電流來電刺激聽覺神經組織。這些電極的陣列通常被插入鼓階。替代地，可用布置在蝸軸內的電極來刺激聽覺神經軸突的組，或者可用布置在大腦中的聽覺結構上或內(例如耳蝸核上或內)的電極來刺激這些結構。

圖1還示出用于耳蝸104的聲電聯合刺激(EAS)的典型聽覺假體系統的一些部件。該系統包括外部麥克風，其向外部信號處理器111提供音頻信號輸入，在所述外部信號處理器111處可實現各種信號處理方案。在EAS系統中，存在兩種不同的信號處理路徑。聲刺激信號由外部處理器111產生并傳輸至聲刺激模塊，例如耳道中的常規助聽換能器105，該聲刺激模塊在聲學上刺激鼓膜102，而鼓膜102則驅動中耳103的骨骼，這些骨骼機械地刺激耳蝸104。此外，外部信號處理器111從音頻信號輸入得出電刺激的模式，并將這些模式轉化為數字數據格式，例如一系列數據幀，以用于從外部發射線圈107發送至植入的接收線圈106。接收線圈106將接收的數據信號傳輸至植入的接收器/刺激器模塊108。除了接收處理后的音頻信息之外，接收器/刺激器108還進行另外的信號處理，例如糾錯、脈沖形成等，并且產生電刺激(基于接收到的數據信號)，該電刺激通過電極引線109發送到植入的電極的陣列(以下稱為電極陣列)110中的刺激電極，以提供聽覺神經113的選擇性的電刺激。電極陣列也可布置在上行聽覺通路中更中心的部位處，例如，在蝸軸中的聽覺神經內，而不是在耳蝸內，或者在耳蝸核或下丘的上面或內部。在這些情況下，該陣列可具有與用于植入耳蝸的陣列相比不同的幾何構造、接觸件數目和接觸件分布。