[發(fā)明專利]一種電子耳蝸?zhàn)顑?yōu)能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210192726.0
• 申請(qǐng)日: 2012-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN102743255A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫曉安;夏斌;姚慧;陳洪斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州諾爾康神經(jīng)電子科技有限公司
• 主分類號(hào): A61F11/04
• 分類號(hào): A61F11/04;H04W52/08
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘;楊紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子耳蝸領(lǐng)域，特別是指一種電子耳蝸?zhàn)顑?yōu)能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

電子耳蝸是一種能夠?yàn)橹囟群蜆O重度感音神經(jīng)性耳聾患者提供功能性聽力的植入型電子裝置。它越過已經(jīng)失去正常功能的人體內(nèi)耳，用帶有聲音信息的電流脈沖直接刺激聽神經(jīng)來(lái)產(chǎn)生聽覺。圖1顯示的是電子耳蝸的結(jié)構(gòu)示意圖。電子耳蝸由體外機(jī)部件和植入體部件兩部分組成，體外機(jī)部件主要包括傳聲器（如麥克風(fēng)等）、言語(yǔ)處理器和發(fā)射線圈，植入體部件主要包括接收線圈、刺激器及多通道電極陣列組成。由麥克風(fēng)拾取聲音信號(hào)，言語(yǔ)處理器對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理和編碼后發(fā)射到刺激器，然后將信號(hào)解碼轉(zhuǎn)化為電流脈沖，電流脈沖通過電極陣列刺激聽神經(jīng)，從而使大腦感知到聲音。

電子耳蝸的體外機(jī)向植入體傳送信號(hào)和能量的方式一般有三種：1）有線能量傳輸方法，也稱穿過皮膚方法（percutaneous）；2）植入性電池；3）無(wú)線能量傳輸方法，也稱越過皮膚方法(transcutaneous)。有線能量傳輸方法有穿過皮膚的傳輸導(dǎo)線，容易造成生物組織感染，而且對(duì)植入者的日常活動(dòng)有較多限制，已經(jīng)越來(lái)越少使用，現(xiàn)在主要用于短期植入的實(shí)驗(yàn)性裝置。植入性電池適用于間歇性高能量密度的場(chǎng)合，如心臟起搏器，除顫器等。受電池技術(shù)的限制，電池需要數(shù)年更換一次。無(wú)線能量傳輸方法避免了上面兩種方法的缺點(diǎn)，被越來(lái)越多的植入式醫(yī)療器械采用，一般用無(wú)線傳輸?shù)姆绞较蛑踩塍w傳送信號(hào)和能量，體外機(jī)使用電池供電。但是由于無(wú)線能量傳輸?shù)膿p耗，體外機(jī)的發(fā)射能量一般遠(yuǎn)大于植入體所能接收到的能量，所以降低體外機(jī)功耗，以延長(zhǎng)電池使用時(shí)間是電子耳蝸系統(tǒng)面臨的一個(gè)主要問題。降低功耗的一個(gè)原則是在體外機(jī)發(fā)送給植入體的能量正好達(dá)到植入體的能量需求，這就要求體外機(jī)能夠根據(jù)植入者的不同皮瓣厚度和刺激能量消耗來(lái)自適應(yīng)地調(diào)節(jié)發(fā)射功率。

在現(xiàn)有技術(shù)中，用閉環(huán)監(jiān)控的方法監(jiān)控植入體的能量水平，并將植入體的電壓值傳給體外機(jī)，但是只根據(jù)植入體電壓來(lái)改變發(fā)射功率，而沒有提出采用何種方法調(diào)節(jié)體外機(jī)的發(fā)射功率。目前，還提出了在保證植入體能量夠用條件下盡量降低體外機(jī)發(fā)射功率的最優(yōu)發(fā)射能量的概念，提出用改變體外機(jī)諧振頻率的方法來(lái)調(diào)節(jié)體外機(jī)的發(fā)射功率。此方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，而且改變發(fā)射電路的諧振頻率后，發(fā)射信號(hào)的頻率與諧振頻率產(chǎn)生了偏差，降低發(fā)射效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種電子耳蝸?zhàn)顑?yōu)能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法，能夠達(dá)到滿足能量需求的最小發(fā)射功率，傳輸效率提高，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和方便。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種電子耳蝸?zhàn)顑?yōu)能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括信號(hào)傳輸單元、植入體單元和體外單元，

所述的信號(hào)傳輸單元用于植入體單元和體外單元之間的信號(hào)傳輸；

所述的植入體單元接收信號(hào)傳輸單元傳輸?shù)纳漕l信號(hào)，將射頻信號(hào)處理產(chǎn)生直流電壓，對(duì)直流電壓進(jìn)行采樣，然后將采樣后的直流電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制傳送給所述的信號(hào)傳輸單元；

所述的體外單元接收信號(hào)傳輸單元傳輸?shù)纳漕l信號(hào)，將射頻信號(hào)解碼成數(shù)字信號(hào)，并且對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理得到所述的植入體單元采樣的直流電壓，然后根據(jù)所述采樣的直流電壓來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射功率，并傳送給所述的信號(hào)傳輸單元。

可選的，所述體外單元根據(jù)采樣的直流電壓，采用改變發(fā)射信號(hào)占空比來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射功率。

可選的，所述體外單元根據(jù)采樣的直流電壓調(diào)節(jié)發(fā)射功率，當(dāng)采樣的直流電壓低于4.5V時(shí)，增大發(fā)射功率；當(dāng)采樣的直流電壓高于5.5V時(shí)，減小發(fā)射功率；當(dāng)采樣的直流電壓處于4.5V-5.5V時(shí)，則保持當(dāng)前發(fā)射功率。

可選的，所述植入體單元將傳送的射頻信號(hào)經(jīng)過檢波和濾波穩(wěn)壓產(chǎn)生直流電壓。

可選的，所述的植入體單元將采樣后的直流電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之前，先利用可編程放大器將采樣的直流電壓處于模數(shù)轉(zhuǎn)換所需的輸入信號(hào)范圍內(nèi)。

可選的，所述的植入體單元將采樣后的直流電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，使用12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入的直流電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

可選的，所述的植入體單元采用負(fù)載調(diào)制原理將數(shù)字信號(hào)傳送給所述的信號(hào)傳輸單元。

可選的，所述的體外單元將射頻信號(hào)解碼成數(shù)字信號(hào)是通過低通濾波的方法檢測(cè)射頻信號(hào)幅度的變化，解碼出數(shù)字信號(hào)。

基于上述目的，本發(fā)明還提供了一種電子耳蝸?zhàn)顑?yōu)能量調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

A.接收輸入的射頻信號(hào)并進(jìn)行處理產(chǎn)生直流電壓，然后對(duì)直流電壓進(jìn)行采樣；

B.將采樣后的直流電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制傳送；