[發明專利]用于擬合耳蝸植入物的背景刺激

在審

• 申請號: 201980049563.0
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN112469462A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 理查德·彭寧格;薩沙·福克斯
• 申請（專利權）人: MED-EL電氣醫療器械有限公司
• 主分類號: A61N1/00
• 分類號: A61N1/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 達小麗;夏凱

描述了一種用于擬合植入在被植入患者的耳蝸中的耳蝸植入物電極陣列的電極接觸的擬合布置。這包括：通過對擬合電極接觸中的每個進行以下項來迭代地擬合多個擬合電極接觸：i.向擬合電極接觸和至少一個相鄰電極接觸遞送擬合刺激信號以刺激相鄰聽覺神經組織，其中擬合刺激信號的特征在于電荷水平分布函數，該電荷水平分布函數具有在至少一個相鄰電極接觸處的非零噪聲水平電荷以及遠大于擬合電極接觸處的噪聲水平電荷的響應水平電荷；以及ii.從被植入患者獲得患者對擬合刺激信號的響應。然后，基于患者響應，為耳蝸植入物電極陣列的電極接觸定義患者特定的擬合圖。

相關申請的交叉引用

本申請要求來自于2018年7月25日提交的美國臨時專利申請62/702,944的優先權，其全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本發明涉及聽力植入系統，并且更具體地，涉及諸如耳蝸植入物的聽力植入系統的定制擬合。

背景技術

正常的耳朵如圖1所示通過外耳101將聲音傳輸到鼓膜(耳膜)102，該鼓膜使中耳103的聽小骨(錘骨、砧骨和鐙骨)振動。鐙骨足板被定位在卵圓窗106中，該卵圓窗形成與充滿流體的內耳(耳蝸)104的接口。鐙骨的移動在耳蝸104中生成壓力波，該壓力波刺激聽覺系統的感覺細胞(毛細胞)。耳蝸104是圍繞其中心軸線(稱為蝸軸)螺旋纏繞大約兩圈半的長窄導管。耳蝸104包括稱為前庭階的上通道、稱為中階的中間通道和稱為鼓階的下通道。毛細胞連接到駐留在蝸軸中的耳蝸神經105的螺旋神經節細胞。響應于由中耳103傳輸的所接收的聲音，填充流體的耳蝸104起到換能器的作用，以生成電脈沖，這些電脈沖被傳輸到耳蝸神經105，并且最終傳輸到大腦。

當沿耳蝸104的神經基質將外部聲音轉換成有意義的動作電勢的能力方面存在問題時，聽力受到損壞。為了改善受損的聽力，已經開發了聽覺假體。例如，當損傷與中耳103的操作有關時，可以使用常規的助聽器或中耳植入物以放大的聲音的形式向聽覺系統提供聲學-機械刺激。或者當損傷與耳蝸104相關聯時，具有植入的刺激電極的耳蝸植入物可以用由沿著電極分布的多個電極接觸遞送的小電流電刺激聽覺神經組織。

圖1還示出了典型耳蝸植入物系統的一些部件，包括向外部信號處理器111提供音頻信號輸入的外部麥克風，在該外部信號處理器中可以實施各種信號處理方案。經處理的信號然后被轉換成數字數據格式(諸如數據幀的序列)以便通過外部發射線圈107傳輸到植入接收器108中。除了接收經處理的音頻信息之外，植入接收器108還執行附加的信號處理，諸如糾錯、脈沖形成等，并且產生刺激模式(基于所提取的音頻信息)，該刺激模式通過電極引線109發送到所植入的電極陣列110。電極陣列110包括在其表面上的多個電極接觸112(也稱為電極通道)，這些接觸提供耳蝸104的選擇性刺激。

相對較少數量的電極通道各自與相對較寬的頻帶相關聯，其中每個電極接觸利用具有根據該頻帶內的信號包絡的瞬時幅值導出的電荷的電刺激脈沖尋址一組神經元。當前的耳蝸植入編碼策略將不同的聲音頻率通道映射到耳蝸內的不同位置。圖2示出了使用耳蝸植入刺激(cochlear implant stimulation，CIS)刺激策略處理信號的一個示例。圖2的頂部示出了在67.2dB的聲音水平下講出的“A”(/ay/)的聲壓特性。圖2中的中間波形示出了正常健康的聽覺系統響應。圖2中的底部波形示出了在CIS刺激下聽覺神經纖維的神經響應。

圖3示出了信號處理裝置中的用于根據典型的聽力植入系統向植入式耳蝸植入物陣列中的電極接觸產生電極刺激信號的各種功能塊。這種布置的偽代碼示例可以被闡述為：

輸入信號處理:

BandPassFilter(input_sound,band_pass_signals)

包絡提取:

BandPassEnvelope(band_pass_signals,band_pass_envelopes)

刺激定時生成: