[發明專利]神經聽覺假體中電極刺激信號的產生

有效

• 申請號: 201080066586.1
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102917754A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 塔馬斯·哈克佐斯
• 申請（專利權）人: 弗蘭霍菲爾運輸應用研究公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;H04R25/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉參考

本發明要求于2012年3月4日提交的第61/310,425號美國臨時申請的權益，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明實施方式涉及在神經聽覺假體中產生電極刺激信號的方法和裝置。在本發明實施方式中，隨機化發生器控制電極刺激信號的產生從而以隨機方式在某個可允許范圍內變化。

背景技術

本發明領域涉及被配置為通過至少兩個有源電極傳輸非同時刺激的聽覺假體，例如耳蝸植入體（cochlear?implant）或腦干植入體（brainstem?implant）。

粗略估計全球耳聾人口占總人口的0.1%。有各種各樣原因導致耳聾，包括傳染性、創傷性、中毒、上了年紀、職業病和遺傳性疾病。在大多數原因中，內耳（即，耳蝸結構）被損壞。

然而，如今存在繞過外周聽覺系統而直接刺激聽覺神經纖維的方法。通過耳蝸植入體（CI）（其為至今已經超過五十年的深入研究目標）和通過更新的腦干植入體（BI），使該處理是可用的。盡管耳蝸植入體曾經為最成功的神經假體，但是通過它們只可部分恢復聽力。直至植入后第二年結束，患者在安靜條件下（無唇讀）的語音識別測試中平均達到近80%，（參見文章“Evidence?that?cochlear-implanted?deaf?patients?are?better?multisensory?integrators”，Rouger等人發表在Proc.Nat.Acad.of?Sciences?（PMAS）2007年第104（17）卷第7295-7300頁和Journal?of?Acoust.Soc.Am.2002年5月第111（5）卷Pt1中），但大多數耳蝸植入者仍然無法欣賞音樂或者區分復雜聲音。此外，在嘈雜環境中語音識別對于大多數耳蝸植入者仍然是一個挑戰。

即使在今天，許多現代CI系統采用仍然基于非常“簡單的”濾波器組的語音處理策略（例如，快速傅里葉變換（FFT），追溯至20世紀60年代中期）來模仿人類聽覺系統的復雜功能。另一方面，在過去20年里，已經開發了基膜（BM，耳蝸濾波的器官）和聽覺結構（除了BM之外具有強的非線性性能）的許多生物動力模型（biologically?motivated?model）。

發明人的最近研究表明，聚合和促進更高質量的聽力恢復的實際CI/BI系統和理論耳朵模型的時機已經到來。

美國專利申請公開第2009/0030486A1號公開了基于音頻信號產生耳蝸植入體控制信號的方法。計算在聽覺模型的多個內耳細胞處隨時間變化的活動模式（activity?pattern）。基于活動模式中的特性模式的識別來濾除活動模式內的活動事件，藉此獲得清除的信息。清除信息被進一步用作耳蝸植入體的控制信號，或者從清除信息中獲得耳蝸植入體的控制信號。‘486美國專利申請中公開的觀點是基于以下認知：在活動模式中，在一段時間內大量活動脈沖存在于聽覺模型的多個內耳細胞處，所述活動脈沖與患者聽覺無關。因此，可識別神經活動模式中的特性模式，并且基于特性模式的識別，可濾除一些活動事件，這是因為它們對于患者的感覺而言僅為次要的。特性模式識別的一個實例為基于Hough的模式分類。

美國專利申請公開號2009/0319005A1公開了被配置為將隨機刺激傳送給接受者的聽力假體。隨機刺激發生器被配置為產生隨機刺激脈沖序列，所述隨機刺激脈沖序列具有在所控制的限制內隨機分布在整個序列的第一和第二脈沖間間隔。因此，刺激脈沖時間位置經受隨機改變，但是刺激脈沖基本形狀為預定的。

美國專利申請公開號2008/0319509A1公開了與‘005美國專利申請公開案類似的方法。在美國2008/0319509A1中，公開了神經聽覺假體或者助聽器中的雙耳刺激。相位顫動分量被添加到雙耳刺激信號，以通過保存耳間時間差（ITD）信息來降低精細結構組件的周期性特性。同樣，基本脈沖的時間位置隨機改變，而同時各基本脈沖的形狀保持恒定。

發明內容

根據實施方式，一種產生用于神經聽覺假體的控制信號的方法可具有以下動作：接收多個頻率窗口信號；從多個頻率窗口信號中選擇一個所選擇的頻率窗口信號；改變用來產生電極刺激信號并影響基本刺激脈沖的形狀的至少一個刺激信號產生參數；以及產生施加至神經聽覺假體的對應于所選擇的頻率窗口信號的頻率的電極的電極刺激信號，所述電極刺激信號的產生利用至少一個經受改變的刺激信號產生參數。