[發明專利]植入物電源系統

有效

• 申請號: 201080051093.0
• 申請日: 2010-11-09
• 公開（公告）號: CN102740927A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 克萊門斯·M·齊爾霍費爾
• 申請（專利權）人: MED-EL電氣醫療器械有限公司
• 主分類號: A61N1/40
• 分類號: A61N1/40
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 關兆輝;謝麗娜

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年11月10日提交的、題為“Implant?Power?Control(植入物電源控制)”、序列號為61/259,854美國臨時申請的優先權，其整體通過引用被包含于此。

技術領域

本發明涉及植入物，更具體的，涉及對與植入物關聯的外部電源件中的電池進行充電的系統和方法。

背景技術

耳蝸植入物以及其他耳內假體是幫助深度耳聾或嚴重聽力受損人士的選擇之一。不像常見的助聽器僅僅放大并改變聲音信號，耳蝸植入物基于對聲學神經的直接電激勵。典型地，耳蝸植入物電激勵耳內的神經結構，從而獲得更類似于正常聽力的聽力效果。

更具體地，如圖1所示，正常的耳朵通過外耳101來傳輸聲音到達鼓膜(耳膜)102，其移動中耳103的骨頭(錘骨，砧骨以及鐙骨)，這些骨頭振動耳蝸104的卵圓窗和蝸窗的開口。耳蝸104是一個螺旋形地沿著它的軸盤繞大約兩圈半的長窄導管。它包括被稱為前庭階的上部通道以及被稱為鼓階的下部通道，它們通過耳蝸管連接。耳蝸104形成垂直的螺旋圓錐體，其具有被稱為蝸軸的中心，聲學神經113的螺旋神經節細胞存在于其中。響應于接收到的由中耳103傳輸的聲音，充以液體的耳蝸104起換能器的作用，以產生傳輸到聲學神經113的電脈沖，并最終傳輸到達大腦。

一些人部分或全部喪失了正常的感覺神經性聽力。耳蝸植入物系統已經被開發來通過直接激勵用戶的耳蝸104來克服這一問題。耳蝸假體的一種類型可包括兩部分：語音處理器111和植入的激勵器108。語音處理器111典型的包括用于整個系統的電源(電池)、麥克風、以及用于對聲學信號執行信號處理來提取激勵參數的處理器。語音處理器可以是一個耳后(BTE-)設備。

激勵器108產生激勵模式(基于提取出的聲音信息)，其通過電極導線109發送到植入的電極陣列110。典型的，這一電極陣列110包括在它的表面的多個電極，其提供對耳蝸104的選擇性激勵。例如，耳蝸植入物的每個電極通常由基于內耳組織而分配的頻帶中的信號來進行激勵。耳蝸內放置的每個電極典型的基于它所分配的頻帶，其中，電極更靠近耳蝸的底部時其通常對應于更高的頻帶。

語音處理器和激勵器之間的連接通常通過射頻(RF-)鏈接的方式建立，射頻鏈接可利用線圈來經皮傳送RF/功率信號。注意的是，通過RF鏈接，激勵能量和激勵信息兩者都被傳遞，典型的，采用數百kBit/s的比特率的數字數據傳輸協議。

完全可植入的耳蝸植入物(TICI)是不帶永久使用的外部部件(例如，外部語音處理器)的耳蝸植入物系統。可植入的TICI典型的包括麥克風和隨后級，以執行聲音信號處理來實現特定的激勵策略(例如，CIS)。它也包括激勵電極、功率管理電子電路、以及用于經皮傳送RF信號的線圈。

不像心臟起搏器植入物，TICI的電源通常不能通過非-充電電池的方式來建立。這是由于耳蝸植入物的整體的脈沖重復率較高。例如，通過使用CIS的耳蝸植入物來產生典型的大約20k個脈沖/秒，相對于心臟起搏器，其大約是1個脈沖/秒。另外，耳蝸植入物典型的執行復雜的聲音信號處理，相對于心臟起搏器，其執行的簡單感應任務。因此，典型地，耳蝸植入物需要可充電電池，其需要在一段特定的運行時段后再充電。為了給TICI的電池再充電，外部電源模塊(EPSM)被用來經皮傳送RF/功率信號。

如圖2所示，典型的EPSM?201可包括第一磁體205，可充電電池207，用來經皮傳送功率信號的線圈209。TICI?202位于皮膚203下，嵌入在骨頭204中，其典型的包括第二磁體206，用于接收功率信號的線圈208，以及由接收到的功率信號對其再充電的可充電電池211。第一磁體205位于第二磁體206之上，使得EPSM?201相對于植入物202被保持在最佳位置。通過保持這一位置，借助電感耦合，與EPSM?201相關的外部線圈209能夠向植入物202的線圈208傳送功率。

為了給EPSM?201的電池充電，EPSM?201典型的必須被打開，以移除可充電電池207。可充電電池207然后被放置在電池充電器中。這一過程可能是不方便和/或令人困惑的，特別是對于年紀小的小孩子。另外，存在電池207可能被錯誤放置或與TICI相分離的風險。要求將EPSM?201打開多次以移除電池同樣使得對于EPSM?201防水性能的努力變得復雜化。

發明概要