JP2023548546A - small hearing aid - Google Patents
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Abstract
本開示は、小型補聴器、そのコンポーネント、およびそのための支持システム、ならびに、それを挿入し取り外す方法に関する。小型補聴器は、概して、低侵襲性外来手技中に鼓膜を通して挿入されるように設計されるハウジング内に閉囲された、マイクロフォンなどのセンサ、作動マス、小型補聴器に電力を提供するためのエネルギー源、プロセッサ、およびアクチュエーターを含む。動作中、マイクロフォンは音波を受信し、音波を電気信号に変換する。プロセッサは、その後、電気信号を修正し、電気信号をアクチュエーターに提供する。アクチュエーターは、電気信号を機械運動に変換し、機械運動は、作動マスを作動させて、鼓膜の速度または位置を変調する。【選択図】図23AThe present disclosure relates to miniature hearing aids, components thereof, and support systems therefor, and methods for inserting and removing the same. Miniature hearing aids generally include a sensor such as a microphone, an actuating mass, and an energy source to power the miniature hearing aid, enclosed within a housing designed to be inserted through the eardrum during a minimally invasive outpatient procedure. , a processor, and an actuator. In operation, the microphone receives sound waves and converts them into electrical signals. The processor then modifies the electrical signal and provides the electrical signal to the actuator. The actuator converts the electrical signal into mechanical movement, which actuates the actuation mass to modulate the velocity or position of the eardrum. [Selection diagram] Figure 23A
Description
[0001]本開示の実施形態は、聴力支援デバイス(assistive hearing device)およびそれを埋め込む(implant)方法に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、鼓膜の速度または位置を変調する(modulate)ために振動変換を提供する、外耳道内に、例えば、鼓膜内にまたは鼓膜にわたって体内装着される小型補聴器に関する。 [0001] Embodiments of the present disclosure relate to assistive hearing devices and methods of implanting the same. More particularly, embodiments of the present disclosure relate to miniature hearing aids that are worn internally within the ear canal, e.g., in or across the eardrum, to provide vibrational transduction to modulate the velocity or position of the eardrum. .
[0002]補聴器は、よく知られており、典型的には、マイクロフォン、増幅器、およびスピーカを含む。典型的には、マイクロフォンは、音波を受信し、音波を電気信号に変換し、増幅器は電気信号を増幅し、スピーカは、増幅された信号を、増幅された音波に変換し、その音波は、耳内の鼓膜(tympanic membrane)またはイヤードラム(ear drum)に振動を与える。従来から、補聴器は、外耳道の外に、特に外耳(outer ear)の周りに装着される。体外装着式(externally mounted)補聴器は、電池を交換し、音量を調整するためのアクセシビリティの利点を有する。しかしながら、多くのユーザーは、そのような体外装着式補聴器が、比較的かさばり、美容および快適さの理由から不快であると感じる。 [0002] Hearing aids are well known and typically include a microphone, an amplifier, and a speaker. Typically, a microphone receives sound waves and converts the sound waves into electrical signals, an amplifier amplifies the electrical signals, a speaker converts the amplified signals into amplified sound waves, and the sound waves are Vibration is applied to the tympanic membrane or ear drum in the ear. Traditionally, hearing aids are worn outside the ear canal, particularly around the outer ear. Externally mounted hearing aids have the advantage of accessibility for changing batteries and adjusting volume. However, many users find such external hearing aids to be relatively bulky and uncomfortable for cosmetic and comfort reasons.
[0003]体外装着式補聴器に対する代替品は、ユーザーの外耳道内に配置される体内装着式補聴器である。従来の体内装着式補聴器は、良好な美容的外観を提供するが、不利益も有する。例えば、典型的な体内装着式補聴器は、外耳道直径の全てではないが大部分を閉塞させる。そのような閉塞は、ユーザーの身体が外耳道内に過剰の量の耳垢を生じるようにさせる可能性があり、また、耳感染を引き起こす可能性がある。さらに、外耳道を閉塞させることで、外耳道を通る音波の自然な伝達が妨害され、聴力品質に悪影響を与える。ユーザーが、全く耳が聞こえない場合を除いて、自然に発生する音波を登録する鼓膜のいずれの能力も、減少するかまたはなくなる。そのため、ユーザーは、補聴器の音忠実度に実質的に依存する。なおさらに、典型的な体内装着式補聴器は、依然として外耳道内である程度目に見える場合がある。 [0003] An alternative to externally worn hearing aids is an internally worn hearing aid that is placed within the user's ear canal. Although traditional internally worn hearing aids provide good cosmetic appearance, they also have disadvantages. For example, a typical internally worn hearing aid occludes most, if not all, of the ear canal diameter. Such blockage can cause the user's body to produce excessive amounts of earwax within the ear canal and can also cause ear infections. Furthermore, occlusion of the ear canal interferes with the natural transmission of sound waves through the ear canal, negatively impacting hearing quality. Unless the user is completely deaf, any ability of the eardrum to register naturally occurring sound waves is reduced or eliminated. Therefore, the user is substantially dependent on the sound fidelity of the hearing aid. Still further, a typical internally worn hearing aid may still be somewhat visible within the ear canal.
[0004]いくつかの聴力システムは、電磁変換器を通してオーディオ情報を耳に送出する。マイクロフォンおよび増幅器は電子信号を変換器に伝達し、変換器は電子信号を振動に変換する。振動は、オーディオ音波に再変換することなく、音インパルスを伝達する鼓膜または中耳の(複数の)部分を振動させる。歴史的には、別個の磁石または任意の適切なアクチュエーターが、鼓膜にまたは鼓膜の近くに遠隔で装着されていた。電子信号を受信する変換器の磁界と鼓膜にまたは鼓膜の近くに装着される磁石との間の相互作用は、磁石を振動させ、したがって、耳に対する振動を通して音を蝸牛に機械的に伝達する。典型的には、しかしながら、補聴器の残りの部分は、外耳道内にまたは外耳上に挿入され、上記で論じた問題を引き起こす可能性がある。なおさらに、補聴器の変換器および/または磁石は、比較的侵襲的な手技で装着される。例えば、磁石を有する1つの接触型変換器(contact transducer)は、乳様突起(mastoid bone)に穴を開け、鼓膜を切断し、骨構造に顕微鏡的に穴を開け、磁石を耳小骨(middle earbones)の任意の1つまたは複数にねじ込むことによって取り付けられる。そのような手技は、しばしば痛みを伴いかつ費用がかかり、また、重篤な合併症をもたらす可能性がある。 [0004] Some hearing systems transmit audio information to the ear through electromagnetic transducers. The microphone and amplifier transmit the electronic signal to the transducer, which converts the electronic signal into vibrations. The vibrations cause the eardrum or part(s) of the middle ear to vibrate, which transmits sound impulses without converting them back into audio sound waves. Historically, a separate magnet or any suitable actuator was remotely attached to or near the eardrum. The interaction between the magnetic field of the transducer that receives the electronic signal and a magnet mounted on or near the eardrum causes the magnet to vibrate, thus mechanically transmitting sound to the cochlea through vibrations to the ear. Typically, however, the remaining portion of the hearing aid is inserted into the ear canal or onto the outer ear, which can cause the problems discussed above. Still further, the hearing aid transducer and/or magnet are installed using a relatively invasive procedure. For example, one contact transducer with a magnet can drill into the mastoid bone, cut through the tympanic membrane, microscopically drill into the bony structure, and place the magnet into the middle ossicles. by screwing into any one or more of the Such procedures are often painful and expensive, and can lead to serious complications.
[0005]上述したように、音波を、増幅し、脳の聴力中心に伝達させ、音の知覚をもたらすために使用される種々のタイプの補聴器が存在する。しかしながら、従来の補聴器は、通常の会話および他の所望の音響信号を同時に伝達しながら、背景ノイズおよび過度に大きいノイズによって生成される音波を選択的に抑圧しない。ノイズ抑制は、国際宇宙ステーションまたは火星ミッションなどの長い継続期間のミッションに関わる宇宙飛行士によって使用される可能性があり、その宇宙飛行士は、他の宇宙飛行士によって生成される音波および他の所望の音響信号をその宇宙飛行士が聞くことを依然として可能にしながら、回転機械、エアハンドリングシステム、および環境制御システムによって生成される背景ノイズを選択的に抑制したいと望んでいる。選択的周波数の増幅は、軍事オペレーションで使用される可能性があり、敵性戦闘員によって生成される音波は、増幅され、脳の聴力中心に送信される可能性があり、一方、全ての他の音波は、通常方法で送信される。さらに、伝統的なタイプの補聴器は、隠し通信(covert communication)においてなどで、通常の人にとって可聴でない信号または音波をユーザーが受信することを可能にしない。 [0005] As mentioned above, there are various types of hearing aids used to amplify and transmit sound waves to the hearing centers of the brain, resulting in the perception of sound. However, conventional hearing aids do not selectively suppress background noise and sound waves produced by excessively loud noises while simultaneously transmitting normal speech and other desired acoustic signals. Noise suppression may be used by astronauts involved in long duration missions such as the International Space Station or Mars missions, where astronauts are exposed to sound waves and other noise generated by other astronauts. It is desired to selectively suppress background noise produced by rotating machinery, air handling systems, and environmental control systems while still allowing the astronaut to hear desired acoustic signals. Selective frequency amplification could be used in military operations, where sound waves produced by enemy combatants could be amplified and transmitted to the hearing center of the brain, while all other The sound waves are transmitted in the usual manner. Furthermore, traditional types of hearing aids do not allow the user to receive signals or sound waves that are inaudible to a normal person, such as in covert communication.
[0006]したがって、低侵襲性外科手技を使用して、外耳道内におよび/または鼓膜を通して挿入することができる改良された補聴器について、当技術分野における必要性が存在する。 [0006] Accordingly, there is a need in the art for improved hearing aids that can be inserted into the ear canal and/or through the eardrum using minimally invasive surgical techniques.
[0007]本開示は、小型補聴器、そのコンポーネント、およびそのための支持システム、ならびに、それを挿入し取り外す方法に関する。小型補聴器は、概して、低侵襲性外来手技中に鼓膜を通して挿入されるように設計されるハウジング内に閉囲された、マイクロフォンなどのセンサ、作動マス(actuation mass)、小型補聴器に電力を提供するためのエネルギー源、プロセッサ、およびアクチュエーターを含む。動作中、マイクロフォンは音波を受信し、音波を電気信号に変換する。プロセッサは、その後、電気信号を修正し、電気信号をアクチュエーターに提供する。アクチュエーターは、電気信号を機械運動に変換し、機械運動は、作動マスを作動させて、ハウジングの内部に慣性を生成し、ハウジングは、鼓膜の速度または位置を変調(調節)するように構成される。 [0007] The present disclosure relates to miniature hearing aids, components thereof, and support systems therefor, and methods of inserting and removing the same. Miniature hearing aids typically provide power to a sensor, such as a microphone, an actuation mass, and a miniature hearing aid enclosed within a housing designed to be inserted through the eardrum during a minimally invasive outpatient procedure. including energy sources, processors, and actuators for. In operation, the microphone receives sound waves and converts them into electrical signals. The processor then modifies the electrical signal and provides the electrical signal to the actuator. The actuator converts the electrical signal into mechanical movement, the mechanical movement actuating the actuating mass to generate inertia within the housing, and the housing is configured to modulate (adjust) the velocity or position of the eardrum. Ru.
[0008]1つの実施形態において、鼓膜作動アッセンブリが開示される。鼓膜作動アッセンブリは、ユーザーの鼓膜の内側(medial side)または外側(lateral side)の少なくとも一方に配設(配置)されるように構成される少なくとも1つのマスと、マスに結合され、ユーザーの鼓膜の内側または外側の少なくとも一方にまたは鼓膜を通して配設されるように構成される少なくとも1つのアクチュエーターとを含み、アクチュエーターは、マスを移動させ、鼓膜を変調するために電気信号を機械運動に変換するように構成される。 [0008] In one embodiment, a tympanic actuation assembly is disclosed. The tympanic membrane actuating assembly includes at least one mass configured to be disposed on at least one of a medial side or a lateral side of a user's eardrum; at least one actuator configured to be disposed on at least one of the medial or lateral side of the tympanic membrane or through the tympanic membrane, the actuator converting electrical signals into mechanical motion to move the mass and modulate the tympanic membrane. It is configured as follows.
[0009]別の実施形態において、或る周波数を増幅し他の周波数を打ち消すために、ユーザーの鼓膜を通して挿入可能である補聴器が開示される。補聴器は鼓膜作動アッセンブリを含み、鼓膜作動アッセンブリは、ユーザーの鼓膜の内側または外側の少なくとも一方に配設されるように構成される少なくとも1つのマスと、マスに結合され、ユーザーの鼓膜の内側または外側の少なくとも一方にまたは鼓膜を通して配設されるように構成される少なくとも1つのアクチュエーターとを含み、アクチュエーターは、マスを移動させ、ユーザーの鼓膜を変調するために電気信号を機械運動に変換するように構成される。 [0009] In another embodiment, a hearing aid is disclosed that is insertable through a user's eardrum to amplify certain frequencies and cancel other frequencies. The hearing aid includes a tympanic actuation assembly, the tympanic actuation assembly having at least one mass configured to be disposed on at least one of the inside or outside of the user's eardrum and coupled to the mass and configured to be disposed on the inside or outside of the user's eardrum. at least one actuator configured to be disposed on at least one of the lateral or through the eardrum, the actuator configured to convert the electrical signal into mechanical motion to move the mass and modulate the user's eardrum. It is composed of
[0010]さらに別の実施形態において、或る周波数を増幅し他の周波数を打ち消すために、ユーザーの鼓膜を通して挿入可能である補聴器が開示される。補聴器は、第1のフランジおよび第2のフランジを有し、第1のフランジと第2のフランジとの間に溝を有するハウジングを含み、ハウジングは、マイクロフォンと、マイクロフォンに結合されたプロセッサと、鼓膜作動アッセンブリとを閉囲し、鼓膜作動アッセンブリは、マスであって、第1のフランジ内に配設された第1の電池および第2のフランジ内に配設された第2の電池を有し、第1の電池は鼓膜の外側上への留置のために構成され、第2の電池は鼓膜の内側上への留置のために構成されるマスと、第1の電池を第2の電池に結合させる接続部材であって、鼓膜を通した留置のために構成される、接続部材と、マスに結合し、接続部材内に配設されたアクチュエーターであって、マスを移動させ、ユーザーの鼓膜を変調するために電気信号を機械運動に変換するように構成される、アクチュエーターとを含む。 [0010] In yet another embodiment, a hearing aid is disclosed that is insertable through a user's eardrum to amplify certain frequencies and cancel other frequencies. The hearing aid includes a housing having a first flange and a second flange and a groove between the first flange and the second flange, the housing including a microphone, a processor coupled to the microphone; a tympanic membrane actuation assembly, the tympanic membrane actuation assembly being a mass having a first battery disposed within the first flange and a second battery disposed within the second flange; the first battery is configured for placement on the outside of the tympanic membrane, the second battery is configured for placement on the inside of the tympanic membrane; a connecting member coupled to the mass and configured for placement through the tympanic membrane; and an actuator coupled to the mass and disposed within the connecting member to move the mass and move the user's body. an actuator configured to convert an electrical signal into mechanical movement to modulate the eardrum.
[0011]そのため、本開示の上記で挙げた特徴を詳細に理解することができる方法、上記で簡潔に要約した本開示のより詳細な説明を、添付図面にそのいくつかが示される実施形態を参照して得ることができる。しかしながら、添付図面が、例示的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を制限すると考えられないことが留意される。本開示は、同等に効果的な実施形態を認めることができる。 [0011] How the above-recited features of the present disclosure may be understood in detail, a more detailed description of the disclosure briefly summarized above is provided by reference to embodiments, some of which are illustrated in the accompanying drawings. You can refer to it and get it. It is noted, however, that the accompanying drawings depict only exemplary embodiments and are therefore not to be considered limiting of its scope. This disclosure may admit of equally effective embodiments.
[0037]理解を容易にするために、同一の参照数字が、図に共通である同一の要素を指定するために、可能であれば使用されている。1つの実施形態の要素および特徴を、さらなる列挙なしで、他の実施形態に有利に組み込むことができることが企図される。 [0037] To facilitate understanding, the same reference numerals have been used where possible to designate the same elements that are common to the figures. It is contemplated that elements and features of one embodiment may be advantageously incorporated into other embodiments without further recitation.
[0038]本開示は、小型補聴器、そのコンポーネント、およびそのための支持システム、ならびに、それを挿入し取り外す方法に関する。小型補聴器は、概して、低侵襲性外来手技中に鼓膜を通して挿入されるように設計されるハウジング内に閉囲された、マイクロフォンなどのセンサ、作動マス、小型補聴器に電力を提供するためのエネルギー源、プロセッサ、およびアクチュエーターを含む。動作中、マイクロフォンは音波を受信し、音波を電気信号に変換する。プロセッサは、その後、電気信号を修正し、電気信号をアクチュエーターに提供する。アクチュエーターは、電気信号を機械運動に変換し、機械運動は、作動マスを作動して、鼓膜の速度または位置を変調する。 [0038] The present disclosure relates to miniature hearing aids, components thereof, and support systems therefor, and methods of inserting and removing the same. Miniature hearing aids generally include a sensor such as a microphone, an actuating mass, and an energy source to power the miniature hearing aid, enclosed within a housing designed to be inserted through the eardrum during a minimally invasive outpatient procedure. , a processor, and an actuator. In operation, the microphone receives sound waves and converts them into electrical signals. The processor then modifies the electrical signal and provides the electrical signal to the actuator. The actuator converts the electrical signal into mechanical movement, which actuates the actuation mass to modulate the velocity or position of the eardrum.
耳の解剖学的構造
[0039]図1は、耳100の解剖学的構造の概略断面図であり、耳100は、耳100の鼓膜を通して挿入された補聴器を有する。耳100は、外耳110、外耳110に結合された外耳道112、外耳110から外耳道112の近位端の近くに配置されている鼓膜114を含む。外耳110の構造は、外耳道112に入るように音波を方向付け音波の振幅を増幅する「漏斗(funnel)」を提供する。中耳に位置し、外耳110から鼓膜114の内側上に配置されている耳小骨連鎖(ossicular chain)115は、鼓膜114から、蝸牛120として知られる螺旋構造を有する内耳まで振動を結合し増幅する。蝸牛120は振動を脳へのインパルスに変換する。
Ear Anatomy [0039] FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the anatomy of an
[0040]本開示の補聴器122などの補聴器は、外耳110を通して外耳道112内に、そして少なくとも部分的に鼓膜114を通して挿入することができる。補聴器122は、概して、マイクロフォンなどのセンサ、および、以下でより詳細に述べる少なくとも1つのイヤードラム刺激部材を含む。補聴器122は、概して、外耳110から外耳道112を通して伝導される音波を受信し、音波を電気または電磁信号に変換し、そしてその電気信号を機械運動に変換し、それは、典型的には、フィードフォワードシステムと呼ばれる。機械運動は、鼓膜114および/または中耳および内耳の(複数の)部分に衝撃を与えて、耳小骨連鎖115、特に、ツチ骨(malleus)118、キヌタ骨(incus)117、およびアブミ骨(stapes)116を振動させるために使用される。耳小骨連鎖115内のこれらの3つの骨は、鼓膜114が受ける振動の振幅を増幅するレバーのセットとして働く。キヌタ骨117は、内耳流体を含む蝸牛120として知られる螺旋構造の入口に結合されている。キヌタ骨117の機械的振動は、流体に流体インパルスを生成させ、流体インパルスは、蝸牛120内の小さい毛様細胞(hair-like cell)(図示せず)を振動させる。振動は電気インパルスに変換され、電気インパルスは脳の聴力中心内の神経経路に伝達され、音の知覚をもたらす。
[0040] A hearing aid, such as
[0041]図2は鼓膜114の概略平面図である(右鼓膜が例として示される)。鼓膜114は、鼓膜へそ(umbo)202と呼ばれる、鼓膜の中心において内方にわずかに描かれる全体的に卵形であり、(図1に示され、上記で述べられた)ツチ骨のハンドルが取り付けられるところである。鼓膜は、概念的に、4つの象限:前上象限204、前下象限206、後下象限208、および後上象限210に分割される。
[0041] FIG. 2 is a schematic plan view of the eardrum 114 (the right eardrum is shown as an example). The
小型補聴器およびそのコンポーネント
[0042]本開示は、小型補聴器、そのコンポーネント、およびそのための支持システムに関する。本明細書で述べる実施形態は、本開示によって企図される小型補聴器の例示的な構成を提供する。しかしながら、直接または間接変調によって、鼓膜の速度および位置を変調する補聴器用の任意の他の適切な構成も企図される。次に続く実施形態は、例として、開示する小型補聴器を、鼓膜を通して挿入することを論じる;しかしながら、該小型補聴器は、耳内の他の場所で自由に使うこともできる。
Miniature Hearing Aids and Components Thereof [0042] The present disclosure relates to miniature hearing aids, components thereof, and support systems therefor. The embodiments described herein provide exemplary configurations of miniature hearing aids contemplated by the present disclosure. However, any other suitable configuration for a hearing aid that modulates the velocity and position of the eardrum by direct or indirect modulation is also contemplated. The embodiments that follow discuss, by way of example, the insertion of the disclosed miniature hearing aid through the eardrum; however, the miniature hearing aid is also free to be used elsewhere within the ear.
[0043]図3は小型補聴器300の概略斜視図である。図4は図3の小型補聴器300の断面図である。図3および図4に示すように、小型補聴器300は、接続部分304によって結合された2つのフランジ部分302を含むハウジング301に包含される。埋め込まれる(implanted)と、2つのフランジ部分302は、鼓膜の両側に位置決めされ(すなわち、1つのフランジ部分は外耳内にあり、他の部分は中耳内にある)、例として狭いチューブとして示す接続部分304は、鼓膜を横断する。接続部分304は、小型補聴器300の中心軸に沿ってまたは小型補聴器300の中心軸に平行に概して位置決めされる。
[0043] FIG. 3 is a schematic perspective view of a
[0044]本明細書で使用するように、フランジという語は、開示する小型補聴器の一部分を指し、その部分は、接続部分304などの小型補聴器の中心部分に対して外または周辺である。
[0044] As used herein, the term flange refers to a portion of the disclosed miniature hearing aid that is external or peripheral to a central portion of the miniature hearing aid, such as the connecting
[0045]1つまたは複数のフランジおよび接続部材は、概して小型補聴器の本体を作り出す。本明細書で使用するように、本体という語は、概して、ユニットとしての1つまたは複数のフランジおよび接続部分を指す。 [0045] The one or more flanges and connecting members create a generally compact hearing aid body. As used herein, the term body generally refers to one or more flanges and connecting portions as a unit.
[0046]図4に示すように、小型補聴器300はハウジング300によって閉囲され、ハウジング300は小型補聴器300の種々のコンポーネントを収容する。種々のコンポーネントは、概して、処理される音を検出するように構成されるマイクロフォンなどの少なくとも1つのセンサ408、エネルギー源410として示すマス、電気信号を機械運動に変換するように構成されるアクチュエーター412、および、プロセッサ414であって、電気信号を修正し電気信号を少なくとも1つのアクチュエーターに伝達することによって信号処理および電力変換を支援すると共に、アクチュエーター412を駆動して、この例ではエネルギー源410であるマスを移動させるように構成される、プロセッサ414を含む。共に、マスおよび少なくとも1つのアクチュエーターは鼓膜作動アッセンブリを作り出す。エネルギー源410が再充電可能なエネルギー源である実施形態において、小型補聴器300は、概して再充電回路416も含む。
[0046] As shown in FIG. 4, the
[0047]センサ408は、概して、ハウジング301内に固定され、小型補聴器300によって増幅される音を受け、音波または音響信号を電気または電磁信号に変換するように構成される。本開示は、例として、センサ408としてマイクロフォンを企図する;しかしながら、センサ408が概して任意の適切なセンサであることが企図される。適切なセンサは、高感度マイクロフォン、圧電微小電気機械システム(MEMS:micro-electro-mechanical systems)マイクロフォン、静電マイクロフォン、加速度計、ジャイロスコープ、および光センサを含むが、それらに限定されない。他の適切なセンサは、耳感染、あるいは、ユーザーのまたは小型補聴器300自身の性能およびデバイス健全度の他の変化を診断するために、耳音響放射(OAE:otoacoustic emission)または圧力を検知するために使用することができるセンサを含む。
[0047]
[0048]マイクロフォンである1つのセンサ408が例として示されるが、本明細書で述べる小型補聴器のさらなる実施形態は、小型補聴器の外側面(lateral aspect)の周りに、小型補聴器の内側面(medial aspect)の周りに、または、小型補聴器の内側面と外側面の両方に配設することができる複数のマイクロフォンまたは他のセンサを含む。なおさらなる実施形態において、センサ408などの1つのマイクロフォンが小型補聴器内に配設され、1つまたは複数の他のマイクロフォンが、外耳道内など、その他の場所に配設される。そのような実施形態において、1つまたは複数の外部マイクロフォンは、小型補聴器300に直接接続されるか、あるいは、小型補聴器300とその他の方法で通信する。
[0048] Although one
[0049]別の実施形態において、センサ408はハウジングの外に配設することができる。別の実施形態において、小型補聴器300は、センサ408がハウジングまたは第1のアクチュエーターと共に移動しないことを確実にするために第2のアクチュエーターを含むことができる。さらに別の実施形態において、小型補聴器300は、センサ408を、ハウジングまたは第1のアクチュエーターの移動から分離するために受動機械カプラーをさらに含むことができる。
[0049] In another embodiment,
[0050]マスは、鼓膜の速度または位置を変調するために作動させることができる、任意の適切なマス材料、コンポーネント、またはコンポーネントの組み合わせであり、第1の部分および第2の部分などの任意の適切な数の部分を含むことができる。マスは、概して、全体で約5ミリグラム(mg)と約40mgとの間にある。例えば、第1の部分および第2の部分を備え、各部分が電池である実施形態において、重量は、概して、1つの電池について約10mgと1つの電池について約15mgとの間(それぞれ、合算して約20mgと約30mgとの間)である。 [0050] The mass is any suitable mass material, component, or combination of components that can be actuated to modulate the velocity or position of the eardrum, such as a first portion and a second portion. may contain any suitable number of portions. The mass is generally between about 5 milligrams (mg) and about 40 mg total. For example, in embodiments comprising a first part and a second part, each part being a battery, the weight is generally between about 10 mg for one battery and about 15 mg for one battery (each combined). between about 20 mg and about 30 mg).
[0051]エネルギー源410は、概して、任意の適切な構成の任意の適切なエネルギー源、例えば、単一のマス、複数の垂直に積層された層(例えば、5層と20層との間)、無線熱発生器(radio thermal generator)、スーパーキャパシター、厚膜電池、または伝統的なリチウム(Li)イオン電池などの任意の適切な構成である。図4に示すように、マスは、ダンベル形で、小型補聴器300内で中心に配設されるエネルギー源410である。そのような実施形態において、エネルギー源410自体は、鼓膜の速度または位置を変調するマスとして使用することができる。さらなる実施形態において、エネルギー源410は、小型補聴器内で内側にまたは外側に、かつ、鼓膜の一方の側に配設される。図13、図14、図16のA~C、図17、および図18などのなおさらなる実施形態において、電池などの1つまたは複数のマス部分は、鼓膜の内側と外側の両方に配設され、ハウジング301内に配設された、鼓膜を横断する接続部材によって接続することができる。なおさらなる実施形態において、鼓膜にわたって接続されるエネルギー源およびカウンターマスが使用される。カウンターマスは、概して、不活性または非アクティブマスである。
[0051]
[0052]1つの実施形態において、エネルギー源410の直径は2.5ミリメートル(mm)以下でありかつ高さは1.5mm以下である。エネルギー源410のマスは、鼓膜内で小型補聴器を保持する安全性を最大にするようおよび/または、例えば、10デシベル(dB)以下の受動ノイズ伝達減衰レベル(passive noise transmission attenuation level)に基づいて選択される。1つの実施形態において、マスは、概して15ミリグラム(mg)以下である。以下で述べるように、エネルギー源410は概して再充電可能である。そのような実施形態において、充電時間は、概して約3時間以下であり、1000回超充電できる。
[0052] In one embodiment,
[0053]アクチュエーター412は、概して、電気信号を、マスが鼓膜の速度または位置を変調するようにマスを移動させることによる機械運動に変換するのに適した任意のアクチュエーター機構または任意の複数のアクチュエーター機構であり、また、鼓膜の内側に、外側に、両側に、または鼓膜にわたって配設することができる。アクチュエーター412は、鼓膜に対する結合に対して、マスを押す、マスを取り出すまたは引くように構成される。
[0053]
[0054]図5は、アクチュエーター412として使用することができる、1つの実施形態によるアクチュエーター500の平面図である。アクチュエーター500は、少なくとも外側リング502および内側リング504を含み、外側リング502はハウジング301に接続され、内側リング504はエネルギー源410などのマスに接続される。外側リング502は複数の圧電アクチュエーター506を有し、複数の圧電アクチュエーター506は励起されて、内側リング504を軸方向に変調するために必要とされる力を生成し、鼓膜の速度または位置を最終的に変調することができる。別の実施形態において、複数の圧電アクチュエーター506は、鼓膜の速度または位置の非軸方向変調を提供するために個別にアドレス可能である。
[0054] FIG. 5 is a top view of an
[0055]図6は、アクチュエーター412として使用することができる、別の実施形態によるアクチュエーター600の斜視側面図である。アクチュエーター600は、第1のディスク602および第2のディスク604を含み、それらは、両方のディスクの間に挟まれた複数の圧電アクチュエーター606によって一緒に結合される。第1のディスク602または第2のディスク604の少なくとも一方は、鼓膜の速度または位置を変調するために可動である。別の実施形態において、複数の圧電アクチュエーター606は、鼓膜の速度または位置の非軸方向変調を提供するために個別にアドレス可能である。
[0055] FIG. 6 is a perspective side view of an
[0056]図13は、アクチュエーターの代替の実施形態を有する小型補聴器300などの小型補聴器の断面図である。図13に示す実施形態において、アクチュエーターは、直線的に作動する圧電積層アクチュエーター1320である。圧電積層アクチュエーター1320のベース1324は固定される。図示するように、圧電積層アクチュエーター1320の外側の周りに配設されるものとして示される1つまたは複数の接続部材1322は、第1のマス1328を後置マス(trailing mass)1326に接続する。第1のマス1328は圧電積層アクチュエーター1320によって変位され、後置マス1326は、概して、同相で(複数の)マスを移動させるために第1のマス1328の移動に追従する。
[0056] FIG. 13 is a cross-sectional view of a miniature hearing aid, such as
[0057]図14は、アクチュエーターの代替の実施形態を有する小型補聴器300などの小型補聴器の断面図である。図14に示す実施形態において、アクチュエーターは圧電マイクロチューブ1420である。圧電マイクロチューブ1420のベース14244は固定される。動作中、圧電マイクロチューブ1420は、第1のマス1426を変位させるために直線的に伸長する。1つまたは複数の接続部材1422は、第1のマス1426および第2のマス1428を接続する。1つまたは複数の接続部材1422は圧電マイクロチューブ1420の内径内に存在する。
[0057] FIG. 14 is a cross-sectional view of a miniature hearing aid, such as
[0058]なおさらなる実施形態において、アクチュエーター412はリニアアクチュエーターである。例えば、アクチュエーター412は、中心マス、一般には磁石を有し、その中心マスの周りに巻き付けられた外側コイルを有するボイスコイルであることができ、ボイスコイルは、外側コイルを励磁することによってマスに対する力を変調する。代替的に、ボイスコイルは、ボイスコイルの周りに配設された磁石と共に中心に配設することができる。リニアアクチュエーターは、小型補聴器内の鼓膜を横断することができ、励磁されると、振動し、鼓膜に対する変調力を生成する。別の実施形態において、アクチュエーター412は、ハウジング301および/またはエネルギー源410に結合された複数のアクチュエーターを含む。さらに別の実施形態において、アクチュエーター412は、直線移動を生じる複数の同心アクチュエーターである。さらに別の実施形態において、アクチュエーター412は、小型補聴器から半径方向に延在する波を生じるロータリーアクチュエーターである。さらに別の実施形態において、アクチュエーター412は、例えば、ステッパーモーターを有するピエゾMEMSデバイスまたは静電MEMSデバイスを含む。さらに別の実施形態において、アクチュエーターは、上記で述べたアクチュエーターの2つ以上の組み合わせによって形成することができる。
[0058] In still further embodiments,
[0059]本明細書で論じるように、開示される小型補聴器は1つまたは複数のアクチュエーターを含む。2つ以上のアクチュエーターが使用されるとき、アクチュエーターの全てが、同じタイプのアクチュエーターまたは2つ以上のタイプのアクチュエーターであることができる。2つ以上のタイプのアクチュエーターが使用されるとき、アクチュエーターの刺激は、異なるまたは同様の平面内であってよい。1つの実施形態において、異なるタイプのアクチュエーターは、例えば、長さおよび/または直径を増大させるために、同時に異なる平面内で作動するように構成される。さらにまた以下でさらに論じるように、アクチュエーターは、ユーザーの聴力を改善するために必要とされるエネルギーおよび変位範囲に応じて、MEMsレバーアームなどのインピーダンス整合コンポーネントを利用することができる。 [0059] As discussed herein, the disclosed miniature hearing aids include one or more actuators. When more than one actuator is used, all of the actuators can be the same type of actuator or more than one type of actuator. When more than one type of actuator is used, the stimulation of the actuators may be in different or similar planes. In one embodiment, different types of actuators are configured to operate in different planes at the same time, for example to increase length and/or diameter. Furthermore, as discussed further below, the actuator can utilize impedance matching components, such as MEMs lever arms, depending on the energy and displacement range required to improve the user's hearing.
[0060]図4、図13、および図14に示すように、小型補聴器300は、作動方向に対するマスの動きを制限する、軸受けまたはリニアスライドなどの移動機構418を含むこともできる。
[0060] As shown in FIGS. 4, 13, and 14, the
補聴器の動作
[0061]一般に、特定用途向け集積回路(ASIC)チップであるプロセッサ414は、音響信号を示す電気信号をセンサ408から取り(take)、その信号を、アクチュエーター412を駆動し、マス(例えば、エネルギー源410)を移動させる電気信号に変換して、鼓膜の位置を変調し、したがって、ユーザーの脳にインパルスを提供する。マスは、一般に、約1ミリメートル以下の距離を移動する。鼓膜の位置の直接または間接変調はユーザーの聴力を改善する。
Hearing Aid Operation [0061]
[0062]マスを変調するために信号を変換することに加えて、プロセッサ414は、センサ408をバイアスし、内部温度および電流モニタリングなどの安全機能を提供することもできる。
[0062] In addition to converting signals to modulate mass,
[0063]幾つかの実施形態において、プロセッサ414は、エネルギー源410を安全にかつ効率的に適切に充電し放電するためのものを含む、エネルギー源410用の安全回路機構(circuitry)を包含する。
[0063] In some embodiments,
[0064]なおさらなる実施形態において、プロセッサ414は、通信機能も果たし、それにより、小型補聴器は、外部世界に情報を送信し、外部世界から情報を受信することができる。例えば、プロセッサ414は、概して、小型補聴器が、小型補聴器の状態およびユーザーの耳の状態に関する情報さえも、外部受取人に通信することを可能にする回路機構を含む。
[0064] In yet a further embodiment, the
[0065]なおさらなる実施形態において、プロセッサ414は、周波数偏移を可能にするために音響入力を修正するように構成される。この周波数偏移処理は、機械出力を最適化し、種々の周波数応答および伝達関数に対処して、最終的に、ユーザーに優れた音響体験を提供するために有用である。例えば、デバイスが見落とす場合がある或る周波数またはノードであって、予め特定されている、或る周波数またはノードを取り込み偏移させることができるため、ユーザーは、見落とした周波数を、異なる偏移した周波数で聞くことになる。
[0065] In yet a further embodiment,
[0066]図12は、ASICプロセッサ1200のブロック図を示す。ASICプロセッサ1200はプロセッサ414として使用することができる。ASICプロセッサ1200は、概して、ワイヤレス通信コンポーネント1202、安全回路コンポーネント1204、不揮発性メモリコンポーネント1206、マイクロフォン前置増幅器コンポーネント1208、信号処理コンポーネント1210、アクチュエータードライバーコンポーネント1212、エネルギー源管理コンポーネント1214、電源コンポーネント1216、およびワイヤレス電力コンポーネント1218を含む。ワイヤレス通信は、光学通信、音響通信、および無線周波数通信を含むが、それらに限定されない。
[0066] FIG. 12 shows a block diagram of an
[0067]1つの実施形態において、ASICプロセッサ1200は、電力ニーズを低減し、デジタルコンポーネントを最小にするためにアナログ信号処理を使用する。さらに、ASICプロセッサ1200は、許容可能な処理を維持しながら、応答をプログラムすることおよび/または推定することによって電力消費を最小にするように構成することができる。別の実施形態において、ASICプロセッサ1200は、スマートフォンなどのオーディオデバイスによって周波数通信および/または登録を実施するように構成することができる。例えば、ASICプロセッサ1200は、音響プロファイルシグネチャーによって小型補聴器をオンしオフするように構成することができる。ASICプロセッサ1200は、音響プロファイルシグネチャーを使用して、例えば、不快な音響環境にいるときの振幅を制御することによって、強度モードを変更して、全ての周波数の振幅を制限するおよび/またはノイズ打消しを提供するように構成することもできる。なおさらに、ASICプロセッサ1200は、火災警報、戸口ベル、およびガラスが割れる音などの、小型補聴器を自動的にオンする緊急トーンを認識するように構成することができる。
[0067] In one embodiment,
[0068]さらなる実施形態において、ASICプロセッサ1200はデジタル信号処理を使用する。
[0068] In a further embodiment,
[0069]別の実施形態において、ASICプロセッサ1200は、無線周波数(RF:radiofrequency)信号によってワイヤレスで制御される。RF信号は、小型補聴器をオンしオフするために、強度モードを変更して不快な音響環境において振幅を制御するために、そして、診断のためのトーン応答の調節および検証を可能にするために使用することができる。
[0069] In another embodiment,
[0070]ASICプロセッサ1200は、或る周波数をフィルタリングするように構成することもできる。例えば、開示する小型補聴器は、さらにまたは代替的に、或る共振周波数を回避するために、入力の或る範囲の周波数を変更することによってフィードバックを制御するフィードフォワードシステムを含むことができる。開示する小型補聴器は、さらにまたは代替的に、特有の環境が特有の共振周波数を生成するときに周波数応答を調整する学習アルゴリズムを有するシステムを含むこともできる。OAEは内耳によって生成される音である。より具体的には、振動することによって信号に応答する有毛細胞(hair cell)が内耳内に存在する。その振動は、中耳内で反響して戻す非常に静かな音を生成する。OAEが、或る周波数を選択的に増幅するのに役立つと考えられる。同様に、本明細書で開示する小型補聴器は、入ってくる音を増幅するのに役立つことになる低デシベルでかつ特許性のある周波数信号を生成するように構成可能でもある。この余分の背景音は、信号対ノイズ(STN:signal-to-noise)比を改善するのに役立つことになるか、または、その背景音は、或る周波数において独自に役立つことになる。この背景音は、単純な単一周波数音である可能性があるか、この背景音は、複数の異なる周波数から作り出される単一の複合音(complex sound)である可能性があるか、または、この背景音は、1秒の何分の1かだけ離れている幾つかの音である可能性があるか、あるいは、この背景音は、処理される周波数に応じて特定の時間にこれらの音のうちの任意の音を生成する可能性がある。
[0070]
[0071]開示する小型補聴器は、その特定のユーザーのために聴力を最適化するために、OAEを認識することによって自己診断し、デバイス自体において調整を行うように構成可能でもある。 [0071] The disclosed miniature hearing aids are also configurable to self-diagnose by recognizing OAEs and make adjustments within the device itself to optimize hearing for its particular user.
[0072]さらに、開示する小型補聴器は、それに対して内耳が応答し特有のOAEを生成する出力を生成し、特有のOAEは、それらの周波数における聴力損失の程度に相関する。 [0072] Further, the disclosed miniature hearing aids produce an output to which the inner ear responds to produce characteristic OAEs, which are correlated to the degree of hearing loss at those frequencies.
追加のデバイスコンポーネントおよび構成
[0073]図4に示す実施形態において、小型補聴器300は、別個の再充電回路416を含む;しかしながら、上記で論じたように、他の実施形態において、再充電回路の多く、そして時として全てをプロセッサ414に含むことができる。再充電回路416はエネルギー源410を再充電する。
Additional Device Components and Configurations [0073] In the embodiment shown in FIG. 4, the
[0074]1つの実施形態において、再充電のための1つまたは複数のコイルアレイは、フランジ(複数可)内にまたはその周りに配設される。別の実施形態において、再充電のための1つまたは複数のコイルアレイは、小型補聴器の外側部分内にまたはその周りに配設される。さらに別の実施形態において、再充電のための1つまたは複数のコイルアレイは、小型補聴器の内側部分内にまたはその周りに配設される。さらに別の実施形態において、再充電用の1つまたは複数のコイルアレイは、小型補聴器の内側部分と外側部分の両方に配設される。さらに別の実施形態において、再充電のためのコイルアレイの1つまたは複数は、上述したボイスコイルアクチュエーターに電力供給する同じコイルであるとすることができる。 [0074] In one embodiment, one or more coil arrays for recharging are disposed within or around the flange(s). In another embodiment, one or more coil arrays for recharging are disposed within or around the outer portion of the miniature hearing aid. In yet another embodiment, one or more coil arrays for recharging are disposed within or around the inner portion of the miniature hearing aid. In yet another embodiment, one or more coil arrays for recharging are disposed on both the inner and outer portions of the miniature hearing aid. In yet another embodiment, one or more of the coil arrays for recharging can be the same coils that power the voice coil actuators described above.
[0075]図16のA~Cは代替の実施形態の小型補聴器1600を示す。小型補聴器1600は、少なくともマイクロフォン1608、例として第1の電池1626として示す第1のマス、接続部材1621によって第1の電池1626に結合された、例として第2の電池1628として示す第2のマス、およびプロセッサ1614を収容するエンクロージャハウジング1601を含む。接続部材1621は、アクチュエーター1620を含むまたはアクチュエーター1620によって囲まれる。アクチュエーター1620は、一般に、接続部材1621が通過することを可能にする穴を内部に有するチューブ状または円筒状積層式圧電アクチュエーターである。アクチュエーター1620の高さは、概して約1mmと約4mmとの間であり、アクチュエーター1620の外径は、概して約1mmと約2mmとの間である。
[0075] FIGS. 16A-C illustrate an alternative embodiment
[0076]小型補聴器1600は、マイクロフォン1608の周りに配設された再充電コイルアンテナ1616も含む。再充電コイルアンテナ1616は、第1の電池1626および第2の電池1628を毎日再充電するために使用される。耳内に位置決めされると、第1の電池1626および第2の電池1628は、鼓膜の両側(すなわち、内側および外側)に配設され、接続部材1621は鼓膜を通して配設される。
[0076]
[0077]本明細書で述べる小型補聴器の、アクチュエーターなどの種々のコンポーネントの設計において考慮される因子は、ユーザーの聴力を改善するために鼓膜に適用さられる力の量および鼓膜の変位量である。力の量は、可聴周波数範囲にわたって、約20mgと約30mgとの間の1つまたは複数の変調マスに基づいて、約0.001ニュートン(N)と約0.05ニュートンNとの間の力による約0.05ミクロンと約5.0ミクロンとの間の変位で変動し得る。 [0077] Factors considered in the design of various components, such as actuators, of the miniature hearing aids described herein are the amount of force applied to the eardrum and the amount of displacement of the eardrum to improve the user's hearing. . The amount of force is between about 0.001 Newton (N) and about 0.05 Newton N based on one or more modulating masses between about 20 mg and about 30 mg over the audio frequency range. The displacement may vary between about 0.05 microns and about 5.0 microns.
[0078]図17に示すように、小型補聴器は作動アッセンブリ1700を含み、これはまた、例として第1の電池1726として示す第1のマス、および、例として第2の電池1728として示す第2のマスの作動を増幅するために、アクチュエーター1723と連携した変位マルチプライヤー(displacement multiplier)1725を含むことができる。変位マルチプライヤー1725は、例としてピエゾカップリングアームレバーとして示される。アームレバー変位マルチプライヤー1725は、アクチュエーター脚部分、ケース部分上のピボット、およびマス(電池、レッグ部分として示す)を含む。図19に示すように、作動アッセンブリ1900は、アクチュエーター1923と連携する固定カップリング1925を含むこともできる。固定カップリング1925は、例として、アクチュエーター1923の上部に対する固定カップリングとして示される。図20に示すように、作動アッセンブリ2000は、アクチュエーター2023と連携する剛性カプラー2025を含むこともできる。剛性カプラー2025は、例として、第1の電池2026と第2の電池2028との間の剛性カプラーとして示され、アクチュエーター2023の外側の周りに位置決めされる。
[0078] As shown in FIG. 17, the miniature hearing aid includes an
[0079]図21および図22に示すように、アームレバー変位マルチプライヤーを含む種々のピエゾカップリング、固定カップリング、および剛性カプラーは、それぞれアクチュエーター2123および2223を囲むまたはその他の方法でそれに結合された任意の適切な数のコンポーネントを含むことができる。アクチュエーター2123は例として矩形プリズムとして示され、アクチュエーター2223は例として円筒チューブとして示される。アクチュエーター2123、2223は、複数の任意の適切な数の、剛性カプラー部分2131、2231、固定カップリング部分2135、2235、およびアームレバー変位マルチプライヤー部分2137、2237の組み合わせによって囲まれる。
[0079] As shown in FIGS. 21 and 22, various piezo couplings, fixed couplings, and rigid couplers, including arm lever displacement multipliers, surround or are otherwise coupled to
[0080]上記で述べたコンポーネントに加えて、開示する小型補聴器は、耳の生物学的状態の変化、例えば、感染、炎症、瘢痕組織、上皮細胞移動(epithelial cell migration)を検出するためのセンサなどのさらなるコンポーネントを含むこともできる。 [0080] In addition to the components described above, the disclosed miniature hearing aids include sensors for detecting changes in the biological condition of the ear, such as infection, inflammation, scar tissue, epithelial cell migration. It may also include further components such as.
[0081]ハウジング301は、概して、デバイスコンポーネントのためのシールされた区画を閉囲し提供する任意の適切な覆いである。適切なケーシングは、例えば、シリコーン、フルオロポリマー、ポリエチレン、ステンレス鋼、およびチタンなどの生体適合性材料を含む。ハウジング301は中実または多孔質材料である。1つの実施形態において、ハウジング301は通気を可能にする微小穴を有する。別の実施形態において、ハウジング301は、ハウジングを通る通気穴を全く持たないように中実である。別の実施形態において、ハウジング301は、ハウジングを通る通気穴を全く持たず、内部移動によって生じる圧縮を可能にするためにデッドスペースを利用するように中実である。幾つかの実施形態において、ハウジング301は、アクチュエーターおよびマス(例えば、電池)の内部移動による内部圧力平衡化を可能にするために直線状チャネルを含む。直線状チャネルは、小型補聴器300についての上皮移動についての補償も提供する。なおさらに、直線状チャネルは、改善された安定化などの機械的利益を提供する。
[0081]
[0082]図18は小型補聴器1800の概略断面図である。小型補聴器1800は、コンポーネントの積層体を閉囲するハウジング1801を含み、これは、マイクロフォン1808、プロセッサ1814、第1の電池として示す第1の部分1826、第2の電池として示す第2の部分1828、および内部に配設されたアクチュエーターを有する接続部材1820を含む。
[0082] FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of a
[0083]ハウジング1801は、長さが約5mmと約10mmとの間、例えば、約6mmである。ハウジング1801は、概して、2つの直径、第1の直径1815および第2の直径1817を有する。鼓膜の両側に載る(複数の)フランジ付き部分に概して対応する第1の直径1815は、約1mmと約5mmとの間、例えば、約3mmである。鼓膜を通して配設される小型補聴器1800の部分に対応する第2の直径1817は、約0.5mmと約3mmとの間、例えば、約1.5mmである。鼓膜がその中に配設されるノッチ付き部分1829は、壊死をもたらすように鼓膜を挟み込むことなく、鼓膜のための十分な空間を提供するために、概して、約0.15mmと約0.5mmとの間、例えば、約0.25mmである。
[0083]
[0084]マイクロフォン1808およびプロセッサ1814のそれぞれは、約0.25mm厚と約1.0mm厚との間、例えば、約0.5mm厚である。第1の部分1826および第2の部分1828のそれぞれは、高さが約1mmと約2mmとの間、例えば、約1.5mmであり、約2mmと約3mmとの間、例えば、約2.5mmの外径を有する。接続部材1820であって、幾つかの実施形態において接続部材1820内に配設された、または、それに結合されたアクチュエーターを有する、接続部材1820は、高さが約0.5mmと約3mmとの間、例えば、約1mmであり、約0.5mmと約2mmとの間、例えば、約1mmの外径を有する。同様に、幾つかの実施形態において、アクチュエーターは、高さが約0.5mmと約3mmとの間、例えば、約1mmであり、約0.5mmと約2mmとの間、例えば、約1mmの外径を有する。
[0084] Each of
[0085]上記で論じたように、小型補聴器は、種々のサイズおよび形状のコンポーネントに関して任意の適切なサイズおよび形状であるとすることができ、;しかしながら、各構成は、概して、同じ種々のコンポーネント、例えば、マイクロフォン、エネルギー源、アクチュエーター、およびプロセッサを必要とする。 [0085] As discussed above, miniature hearing aids can be of any suitable size and shape with respect to components of various sizes and shapes; however, each configuration generally includes the same various components. , requires, for example, a microphone, an energy source, an actuator, and a processor.
[0086]図7は、小型補聴器700の代替の実施形態の概略斜視図である。図7に示すように、少なくとも1つのフランジ702、概して内側フランジは、その内部のパイ状ノッチ704によって遮断される。ノッチ704は、鼓膜を通した小型補聴器700の挿入のために有用であり、なぜならば、ノッチ704が、アルキメデスのねじとして働き、より小さい切開部を通してフランジ702を嵌めることをより容易にするからである。
[0086] FIG. 7 is a schematic perspective view of an alternative embodiment of a
[0087]図8は小型補聴器800の代替の実施形態の概略斜視図である。小型補聴器800は、円錐形であり、鼓膜内の切開部を通して挿入されると、拡張器として働く少なくとも1つのフランジ802、概して内側フランジを含む。
[0087] FIG. 8 is a schematic perspective view of an alternative embodiment of a
[0088]さらなる実施形態において、小型補聴器の第1のフランジおよび第2のフランジの少なくとも一方は、その第1の端から第2の端までその他の方法でテーパが付けられ、それにより、第1のフランジまたは第2のフランジは、鼓膜内の切開部を通して挿入されるときに拡張器として働く。 [0088] In a further embodiment, at least one of the first flange and the second flange of the miniature hearing aid is otherwise tapered from its first end to its second end, such that the first or the second flange acts as a dilator when inserted through the incision in the tympanic membrane.
[0089]図9のA~Cは、代替の実施形態の小型補聴器900の種々の図である。小型補聴器900は第1のフランジ902および第2のフランジ904を含む。第1のフランジ902は、それに結合された複数の第1のフランジタブ906を有し、第2のフランジ904は、それに結合された複数の第2のフランジタブ908を有する。複数の第2のフランジタブ908は複数の第1のフランジタブ906からオフセットされる。図9のBに示し、以下でさらに述べるように、第1のフランジタブ906および第2のフランジタブ908は、概して、小型補聴器900が鼓膜を通して挿入されてしまった後にまで、小型補聴器900に対抗して倒伏する。小型補聴器900が挿入された後、複数の第1のフランジタブ906および/または複数の第2のフランジタブ908は、鼓膜の表面に平行して載るように開放されて(opened)、図9のCに示すように小型補聴器900を安定化させる。
[0089] FIGS. 9A-C are various views of an alternative embodiment
[0090]開示する小型補聴器の装着領域は、概して、鼓膜に対するエネルギー伝達を最適化するために位置決めされる、第1のフランジ902および第2のフランジ904などの1つまたは複数のフランジを含み、フランジ間の空間909が、鼓膜がその空間内に配設されるように構成される。装着領域は、鼓膜における小型補聴器900などの小型補聴器の保持を提供する。さらに、装着領域は、鼓膜における小型補聴器900の平衡および安定化を提供する。さらなる実施形態において、1つまたは複数のフランジは、鼓膜に作動または変調を送出することができる。幾つかの実施形態において、1つまたは複数のフランジは、充電コイルまたは充電アレイを含む。さらに、幾つかの実施形態において、1つまたは複数のフランジは、鼓膜の挟み込みまたは締め付けを回避するためにオフセット力を提供する事前設計された(複数の)特徴部を含み、なぜならば、そのような挟み込みまたは締め付けは、鼓膜の壊死または鼓膜内の穴をしばしばもたらすからである。
[0090] The mounting region of the disclosed miniature hearing aid generally includes one or more flanges, such as a
[0091]さらなる実施形態において、第1のフランジおよび第2のフランジの少なくとも一方は、圧縮可能であり、また、鼓膜を通して挿入されると、その最終形状または位置になるように展開または解放することができる。 [0091] In a further embodiment, at least one of the first flange and the second flange is compressible and expands or releases to its final shape or position upon insertion through the tympanic membrane. I can do it.
[0092]上述した実施形態は、1つまたは複数のフランジの例示的な形状および構成を提供する。しかしながら、本開示は、それらに限定されないが、シルクハットに似た円形フランジ、外縁の周りで上に向けられたつば部を有するシルクハットに似た円形フランジ、その縁の周りで丸くなる本体から離間して広がるスカート、円形フランジであって、鼓膜に向く側でアンダーカットされる一方で、外側リングが上に向き、締め付け力をフランジの外側リムに分配する、円形フランジ、および、マイクロワイヤ形態であって、材料またはポリマーの薄膜によって覆われ、誘導再充電のための再充電コイルとして使用することもできる、マイクロワイヤ形態によって作成されるフランジを含む、さらなる形状および構成を企図する。幾つかの実施形態において、つば部の表面は、波状面または段付き面などの多平面表面であるとすることができる。 [0092] The embodiments described above provide exemplary shapes and configurations of one or more flanges. However, the present disclosure includes, but is not limited to, a circular flange resembling a top hat, a circular flange resembling a top hat having an upturned brim around its outer edge, a body that is rounded around its edges; A spaced apart skirt, a circular flange that is undercut on the side facing the eardrum while the outer ring faces upward, distributing the clamping force to the outer rim of the flange, and a microwire configuration. Additional shapes and configurations are contemplated, including flanges made by microwire configurations that are covered by a thin film of material or polymer and can also be used as recharging coils for inductive recharging. In some embodiments, the surface of the collar can be a multi-planar surface, such as a wavy or stepped surface.
[0093]幾つかの実施形態において、小型補聴器を安定化させるフランジは、鼓膜にわたって並置されて、対向する圧力を回避し、鼓膜について大量の血管(vascular profusion)を維持し、壊死を回避する。そのようなフランジは、概して、フランジの円周の周りに配置されたタブを含み、タブは、フランジおよび小型補聴器の本体から個別に離間して広がる。タブは、それらに限定されないが、パイ状、ローブ、デュアルローブ、またはクローバー状を含む種々の形状であるとすることができる。 [0093] In some embodiments, the flanges that stabilize the miniature hearing aid are juxtaposed across the tympanic membrane to avoid opposing pressures, maintain vascular profusion for the tympanic membrane, and avoid necrosis. Such flanges generally include tabs disposed around the circumference of the flange, the tabs extending separately and spaced apart from the flange and the body of the miniature hearing aid. The tabs can be of various shapes including, but not limited to, pie-shaped, lobed, dual-lobed, or clover-shaped.
[0094]さらに別の実施形態において、装着領域は、断続的フランジのアレイを含み、そのアレイは、鼓膜に向く側でアンダーカットされる一方で、断続的フランジの外縁は上に向いて、力をフランジの外側リムに分配する。アレイは、内側および外側に留置されて、内側と外側との間に鼓膜を挟む、または、半径方向にオフセットして、鼓膜が安定化フランジの間に挟み込まれないことを確実にする。 [0094] In yet another embodiment, the attachment region includes an array of intermittent flanges, the array being undercut on the side facing the tympanic membrane, while the outer edges of the intermittent flanges are facing upwardly and resisting force. to the outer rim of the flange. The arrays may be placed medial and lateral to sandwich the tympanic membrane between the medial and lateral sides, or radially offset to ensure that the tympanic membrane is not trapped between the stabilizing flanges.
[0095]さらなる実施形態において、フランジは、小型補聴器を安定化するように設計され、鼓膜の外側における上皮移動の課題を軽減するために位置決めされる、または、軽減する特徴部を有する。フランジは、内側で、保持および安定化特徴部と並置させることができる。適切な特徴部は、バンプパターニング、両面ハッチング、直線状トラックまたはチャネル、軸方向トラック、涙滴状隆起部分のパターニング、およびボートハル状構成を含むが、それらに限定されない。なおさらなる実施形態において、これらの特徴部は、付加的にまたは代替的に、本体などの、開示する小型補聴器の他の部分上にパターニングすることができる。 [0095] In a further embodiment, the flange is designed to stabilize the miniature hearing aid and is positioned to or has a feature that alleviates the challenge of epithelial migration on the outside of the tympanic membrane. The flange can be juxtaposed on the inside with retention and stabilization features. Suitable features include, but are not limited to, bump patterning, double-sided hatching, linear tracks or channels, axial tracks, teardrop-like raised patterning, and boat-hull-like configurations. In still further embodiments, these features may additionally or alternatively be patterned on other parts of the disclosed miniature hearing aid, such as the body.
[0096]なおさらなる実施形態において、1つまたは複数のフランジのうちの少なくとも1つのフランジは、ツチ骨または鼓膜へそ(umbo)を直接変調するように小型補聴器から延在するアクチュエーターコンポーネントを含む。なおさらなる実施形態において、アクチュエーターは、ツチ骨または鼓膜へそを直接変調するために、本体などの小型補聴器の他の部分から延在させることができる。 [0096] In still further embodiments, at least one of the one or more flanges includes an actuator component extending from the miniature hearing aid to directly modulate the malleus or umbo. In still further embodiments, the actuator can extend from other parts of the miniature hearing aid, such as the body, to directly modulate the malleus or tympanic membrane.
[0097]本明細書で開示するフランジは、単独でまたは任意の組み合わせで、任意の適切な方法で小型補聴器の本体および/または鼓膜と相互作用することができる。 [0097] The flanges disclosed herein can interact with the body and/or tympanic membrane of a miniature hearing aid in any suitable manner, alone or in any combination.
[0098]図23A~23Dは、小型補聴器2300の代替的な実施形態を示す。小型補聴器2300は、本明細書に記載された他の実施形態と同様であるが、鼓膜の速度および/または位置を調節するための1つまたは複数のマス(mass)を作動させるために、屈曲モードアクチュエーター2322、2324を利用する。
[0098] FIGS. 23A-23D illustrate an alternative embodiment of a
[0099]本明細書において、コンポーネントの内側端部、側面、または表面とは、埋め込まれたときに鼓膜に近い端部、側面、または表面を指すことに留意されたい。一方、コンポーネントの外側端部、側方、または表面とは、埋め込まれたときに鼓膜から遠い端部、側方、または表面を指す。 [0099] Note that as used herein, the inner end, side, or surface of a component refers to the end, side, or surface that is proximal to the tympanic membrane when implanted. In contrast, the outer end, side, or surface of a component refers to the end, side, or surface remote from the eardrum when implanted.
[0100]小型補聴器2300は通常、第1の内側壁2350(図23B参照)と第1の外側シェル2370とを有する第1の筐体ハウジング2301を含む。内側壁2350と外側シェル2370は一体となって、少なくともマイクロフォン2308と、マイクロフォン2308に結合されたプロセッサ2314と、第1の活性マスまたは不活性マス(この例ではプロセッサ2314に結合された第1の電池2326として図示)と、第1の電池2326に結合された第1のアクチュエーター2322とを内包する。特定の実施形態では、小型補聴器2300の毎日の充電を可能にするために、充電コイルアンテナ2316がマイクロフォン2308の周囲に配置されている。特定の実施形態では、充電コイルアンテナ2316およびマイクロフォン2308が、第1の内側壁2350に間接的に結合された第1の電池2326から独立している。小型補聴器2300はさらに、少なくとも第2の活性又は不活性マス(第2の電池2328として図示)を一体的に内包する第2の内側壁2352および第2の外側シェル2372を有する第2の筐体ハウジング2302(図23B参照)と、第2の電池2328に結合された第2のアクチュエーター2324とを含む。第1の筐体ハウジング2301は、それぞれ、第1および第2の筐体ハウジング2301、2302の隣接する内側壁2350、2352の間に配置された接続部材2320によって、第2の筐体ハウジング2302に結合される。
[0100] The
[0101]埋め込まれると、内側壁2350、2352(これらの形態は平面であり得る)は、鼓膜の両側に配置され、鼓膜に接触する(すなわち、対向して配置される)一方、接続部材2320(一例として管状構造として図示)は、小型補聴器2300の中心軸に沿って、または中心軸と平行に鼓膜を横切る。接続部材2320により、機械的支持に加えて、筐体ハウジング2301、2302間の電気信号接続のルーティングが可能になる(例えば、マスの再充電および作動のために)。
[0101] When implanted, the
[0102]図23A~23Dのマスは、電池2326、2328として図示および説明されているものの、屈曲モードアクチュエーター2322、2324は、特定の実施形態において、電池以外の任意の適切なタイプのマスまたはマス材料を変調することができることに留意されたい。例えば、マスは、鼓膜の速度または位置を調節するために作動させることが可能な、任意の適切なマス材料、構成要素、または構成要素の組み合わせであり得る。
[0102] Although the masses of FIGS. 23A-23D are illustrated and described as
図23A~23Dに示したように、アクチュエーター2322、2324は、それぞれ、筐体ハウジング2301、2302内の内側壁2350、2352に間接的に結合され、接続部材2320の両側にある。しかしながら特定の他の実施形態では、アクチュエーター2322、2324が、外側シェル2370、2372(ドーム状の形態をとり得る)に間接的に結合される。アクチュエーター2322、2324はそれぞれ、内側壁2350、2352または外側シェル2370、2372から延びる1つまたは複数のブラケット2354(図23B参照)によって定位置に保持され、これらのブラケットにより、アクチュエーターがその遠位端で固定されるスロットがもたらされる。ブラケット2354はさらに、各アクチュエーター2322、2324と、対応する内側壁2350、2352との間にクリアランス2356をもたらし、作動中のアクチュエーターのたわみを容易にする。図示したように、アクチュエーター2322、2324はさらに、それぞれ延長部2380、2382を介して、少なくとも電池2326、2328に間接的に結合され、こうして各筐体ハウジング2301、2302内でアクチュエーターによる電池の内部変位が可能になる。
As shown in FIGS. 23A-23D,
[0104]第2の筐体ハウジング2302内の第2のアクチュエーター2324の拡大図が、参考のために図23Cに示されている。特に断らない限り、第2のアクチュエーター2324および第2の筐体ハウジング2302のコンポーネントの説明は、第1のアクチュエーター2322および第1の筐体ハウジング2301にも適用され得る。
[0104] An enlarged view of the
[0105]上述したように、第2のアクチュエーター2324は、屈曲モードアクチュエーター、例えばユニモルフ型アクチュエーター、バイモルフ型アクチュエーター、ドーム型アクチュエーターなどである。明確さのためであって、限定を目的とするものではないが、第2のアクチュエーター2324は本明細書において、少なくとも1つの非活性層2360と少なくとも1つの活性層2362とを有するユニモルフ型アクチュエーターとして図示され、説明される。非活性層および活性層2360、2362のそれぞれは、活性層への電界印加時に制御可能に変形するように構成された薄膜状の層を含む。よって、1つまたは複数の電極2364は、第2のアクチュエーター2324の両端に配置され、少なくとも活性層2362に接触し得る。特定の例では、1つまたは複数の電極2364が、金(Au)、白金(Pt)、銅(Cu)、または任意の他の適切な導電性材料で形成される。
[0105] As mentioned above, the
[0106]図23Cに示したように、アクチュエーター2324の不活性層2360は、活性層2362と筐体ハウジング2302の内側壁2352との間に配置される。内側壁2352の厚さは通常、1mm未満であり、外側シェル2372と同様に生体適合性材料で形成されている。ブラケット2354は、内側壁2352または外側シェル2372、および不活性層2360の遠位端から延び、不活性層を所定の位置にクランプしつつ、アクチュエーターの変形を容易にするクリアランス2356ももたらす。特定の実施形態において、不活性層2360は、チタン(Ti)または酸化チタン(TiO2)で形成され、約0.02mm~約0.1mmの間、例えば約0.02mm~約0.03mmの間、例えば約0.02mmの厚さを有する。
[0106] As shown in FIG. 23C, the
[0107]活性層2362は、内側壁2352の反対側で非活性層2360に結合され、通常は非活性層の厚さより大きい厚さ、例えば約0.05mmと約0.2mmの間、例えば約0.065mmと約0.085mmの間、例えば約0.075mmの厚さを有する。活性層2362は、ペロブスカイト結晶構造を有する圧電型材料、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、または他の強誘電体材料で形成することができる。特定の実施形態において、不活性層2360および活性層2362はそれぞれ、約1mm~約4mmの間、例えば約2mm~約3mmの間の長さ、および約3mm未満、例えば約2mm未満の幅を有する。
[0107] The
[0108]前述のように、活性層2362はまた、延長部2382を介して少なくともバッテリ2328に間接的に結合される(第1の筐体ハウジング2301内の活性層2362は、延長部2380を介して少なくとも電池2326に結合される)。延長部2380、2382は、内側壁2350、2352の間に配置された接続部材2320と同様の構造および材料であり得る。特定の実施形態では、図23A~23Cに示したように、延長部2380、2382が、活性層2362の側方表面と、電池2326、2328の内側表面との、整列され中央に配置された位置の間で結合され、これにより、動作中の電池の軸方向の動きが容易になる。そのような実施形態では、不活性層2360が、その両方の端部の2つのブラケット2354によって内側壁2350、2352、または外側シェル2370、2371に固定されていてよい。しかしながら特定の他の実施形態では、延長部2380、2382が、活性層2362の側方表面および電池2326、2328の内側表面の斜め(例えば、非中心)位置と非軸方向(例えば、非整列)位置との間で結合される(図23D参照)。このような実施形態において、活性層2362と電池2326、2328の結合により、動作中の電池の回転(例えば、非線形)運動が容易になる。よって、非活性層2360は、各非活性層2360の遠位端にある1つのブラケット2354のみによって内側壁2350、2352または外側シェル2370、2371に固定されていてよく、これによりアクチュエーター2322、2324のより大きなたわみが可能になる。いくつかの実施例では、単一のブラケット2354が、延長部2380または2382に結合された活性層2362の端部とは反対側の端部で各非活性層2360に固定される。
[0108] As previously discussed, the
[0109]動作中、マイクロフォン2308または他の適切なセンサは、増幅すべき音を受信し、プロセッサ2314は、音波または音響信号を、第1および/または第2のアクチュエーター2322、2324に印加される電気信号に変換する。電気信号は、1つまたは複数の電極2364によってその活性層2362に伝達され、活性層を所望の方向にモルフ(例えば、変形)させる。例えば、第1および第2のアクチュエーター2322、2324の活性層2362には、所望のように、同様の方向または逆方向にモルフ(morph)するように、同様にまたは逆に通電することができる。活性層2362の変形は、鼓膜およびその間に配置された接続部材2320に対する電池2326または2328(例えばマス)の位置を調節することによって鼓膜を調節して、耳小骨連鎖および蝸牛を介してユーザーの脳にインパルスをもたらす。
[0109] In operation, the
[0110]特定の実施形態において、活性層2362は、約300ピコファラッド(pF)未満、例えば約200pF未満のキャパシタンスを有する。活性層2362は、40ボルト(V)の交流(AC)によって、約7500~約10500ヘルツ(Hz)の間、例えば約8000~約10000Hzの間の周波数に駆動され得る。さらなる実施形態において、活性層2362の各々は、内側壁2350、2352および/または電池2326、2328を約1μm~約5μmの距離、例えば約2μmの距離だけ変位させ、約0.02N~約0.1Nの間、例えば約0.04N~約0.07Nの間の阻止力(blocking force)を生じさせる。
[0110] In certain embodiments,
[0111]図23A~23Dに示したように、小型補聴器2300の利用によって、より制御された鼓膜変調を容易にすることができる。第1および第2のアクチュエーター2322、2324が補聴器内部のマスをより良く利用可能になるからである。例えば、2つの別個のアクチュエーター2322、2324を含むことにより、各マス(例えば、電池2326または2328)を他方から独立して変調することが可能になり、これにより、両方のマスを一緒に変調することに起因するエネルギー損失が低減される。さらに、アクチュエーター2322、2324の構造および屈曲モード機能により、筐体ハウジング2301、2302内で内部コンポーネント(例えばマス)を自由に移動させることができる。よって、アクチュエーター2322、2324は、接続部材2320およびその中に配置された接続部の望ましくない微小運動を低減しつつ、より安定した内部環境を提供することができる。
[0111] As shown in FIGS. 23A-23D, the use of a
[0112]図24A~24Fは、鼓膜の速度および/または位置の変調のために屈曲モード(例えば、ユニモルフ型)アクチュエーター2422、2424を利用する小型補聴器2400のさらに別の実施形態を示す。補聴器2400は、補聴器2300と実質的に類似しているため、補聴器2400と補聴器2300との間の類似の構成要素には、明確さのために同じ参照数字が付されている。
[0112] FIGS. 24A-24F illustrate yet another embodiment of a
[0113]補聴器2300とは異なり、補聴器2400のマス(この例では電池2326、2328として示されている)は、アクチュエーター2422、2424に直接結合されておらず、代わりに、それぞれ側方シェル2370、2372に直接または間接的に結合されている。よって、図24A~24Cの電池2326、2328は、クリアランス2446によりアクチュエーター2422、2424から分離されて示されている。特定の実施形態では、第1のバッテリ2326が、マイクロフォン2308および/またはプロセッサ2314を介して、第1の側方シェル2370に直接および/または間接的に結合される。このような実施形態では、マイクロフォン2308および/またはプロセッサ2314が、任意の適切な結合機構(例えば接着剤または他の支持構造)を介して、側方シェル2370に取り付けられていてよい。特定の実施形態では、第2のバッテリ2328が、内側壁2352の反対側で第2の筐体ハウジング2302に直接、結合される。マイクロフォン2308およびプロセッサ2314と同様に、第2のバッテリ2328は、適切な結合機構(例えば接着剤または他の支持構造)を介して第2の側方シェル2372に取り付けられていてよい。
[0113] Unlike hearing
[0114]さらに、補聴器2400の第1および第2のアクチュエーター2422、2424は、可撓性膜(たとえばポリマーまたはシリコーン)で形成され、それぞれ内側壁2350、2352に沿って配置されるか、または内側壁2350、2352と一体化されており、このため、それらの間にクリアランスは存在しない。参考のため、第2の筐体ハウジング2302およびアクチュエーター2424の拡大図が、図24C~24Fに示されている。特に断らない限り、第2の筐体ハウジング2302および第2のアクチュエーター2424の構成要素の説明は、第1の第1の筐体ハウジング2301および第1のアクチュエーター2422にも適用され得る。
[0114] Further, the first and
[0115]図24C~24Fに示したように、特定の実施形態では、不活性層2360の内側表面2461が、内側壁2352に直接、結合される。こうして非活性層2360が、内側壁2352と活性層2362との間に直接的な障壁を形成する。特定の例では、不活性層2360が円盤状であり、内側壁2352の側方側面2453全体に沿って延び、内側壁を側方シェル2372から分離する(図24D参照)。ある実施例では、不活性層2360が梁状またはストリップ状であり、対応する内側壁2352の直径に沿って直線状に延び、その両端で外側シェル2372と交差する。さらに他の例では、円板状または梁状の不活性層2360が、内側壁2352の側方側面2453の一部に沿ってのみ延びる(図24Eおよび図24F参照)。このような例では、不活性層2360が、内側壁2352と外側シェル2372との間に部分的な分離を形成するか(図24E)、またはこれらの間に分離を形成しない(図24F)。
[0115] As shown in FIGS. 24C-24F, in certain embodiments, the inner surface 2461 of the
[0116]さらに他の実施形態では、アクチュエーター2422の活性層2362が、内側壁2352に直接結合された内側表面(図示せず)を有し、内側壁2352自体が、アクチュエーター2442の不活性層として機能する。よって内側壁2352は、薄くて可撓性の材料層(例えばポリマーやシリコーン)で形成することができ、活性層2362への電界印加時に制御可能に変形するように構成される。いくつかの例では、内側壁2352がTiまたはTiO2で形成され、不活性層2360と同様に約0.02mm~約0.1mm、例えば約0.025mmの厚さを有する。このような例では、活性層2362が、PZT、BaTiO3、SrTiO3、または他の強誘電体材料で形成されていてよく、図23A~23Cとの関連で先に述べたのと同様の寸法を有する。
[0116] In yet other embodiments, the
[0117]作動中、活性層2362へ電気信号を印加することにより当該活性層が変形し、これによって内側壁2350、2352(これらに沿って活性層2362が配置されている)を変調させる。よって、内側壁2350、2352の変調は、鼓膜に対する外側シェル2370、2372およびこれらに結合された電池2328、2328の位置を調節することにより鼓膜が調節され、耳小骨連鎖および蝸牛を介してユーザーの脳にインパルスが送られる。第1および第2の筐体ハウジング2301および2302自体を移動マスとして利用することによって、補聴器2400により、総マスのより良い利用が可能になり、その内部コンポーネントの移動が低減される。こうして補聴器2400により、望ましくない微小運動を低減しつつ、より安定した内部環境を提供することができるとともに、さらに、筐体ハウジング2301、2302を調節することによるマスの利用が改善される。
[0117] In operation, applying an electrical signal to the
[0118]図25は、代替の小型補聴器2500の概略断面図である。小型補聴器2500は、コンポーネントのスタックを収容および支持するように形成された内部プロファイルを有するハウジング2501を含み、当該コンポーネントのスタックは、マイクロフォン2508、プロセッサ2514、第1の部分2526(第1の電池として示した)、および剛性接続部材2520によって第1の電池2526に結合された第2の部分2528(第2の電池として示した)を含むものである。小型補聴器2500はさらに、接続部材2520とは反対側の第2の電池2528の側方に結合されたアクチュエーター2522と、第1電池2526の近位側に配置され、変調ガイドおよび押し付ける力として機能する電池支持部2536とを含む。小型補聴器2500は、前述の補聴器と実質的に同様であるが、アクチュエーター2522が第2の電池2528の側方端部に配置され、ハウジング2501の側方端部の内面に結合されている。
[0118] FIG. 25 is a schematic cross-sectional view of an alternative
[0119]前述のように、小型補聴器は、様々な大きさおよび形状の構成要素を備えた任意の適切な大きさおよび形状であり得るが、各構成には通常、同じ様々なコンポーネント、例えばマイクロフォン、エネルギー源、アクチュエーター、およびプロセッサが必要である。 [0119] As mentioned above, miniature hearing aids can be of any suitable size and shape with components of various sizes and shapes, but each configuration typically includes the same various components, such as a microphone. , an energy source, an actuator, and a processor are required.
[0120]アクチュエーター2522は通常、機械的増幅器を備えた管状または円筒状の圧電積層アクチュエーターを含む。例えば、図25に示したように、アクチュエーター2522が、機械的増幅器2540に結合された圧電スタック2542を含む。圧電スタック2542は、圧電材料で形成された任意の適切な数の層(例えば、ディスク)を含むことができる。例えば、圧電スタック2542は、圧電材料で形成された1層から10層、例えば2層から8層、例えば5層を含むことができる。特定の実施形態では、圧電スタック2542の層の1つまたは複数が、PZTまたは同様の強誘電体材料、例えばニオブ酸マグネシウム鉛-チタン酸鉛(PMN-PT)などで形成される。一般に、圧電スタック2542は、約0.5mmから約4mmの間、例えば約1mmから約2mmの間の高さHを有する。圧電スタック2542の各層は、約0.5mmから約2.5mmの間、例えば約0.5mmから約2mmの間の直径または幅Dを有することができる。
[0120] Actuator 2522 typically includes a tubular or cylindrical piezoelectric stack actuator with a mechanical amplifier. For example, as shown in FIG. 25,
[0121]機械的増幅器2540は、任意の適切なタイプの変位増幅器を含むことができる。例えば、機械的増幅器2540は、2段階屈曲ベースの変位増幅器を含むことができる。機械増幅器2540は、圧電スタック2542によって供給される入力機械エネルギーを、第2のバッテリ2528、ひいてはこれに結合された第1の電池2526を変調するための拡大出力機械エネルギーに変換するように構成される。よって機械的増幅器2540は、効果的な変調のために、圧電スタック2542の比較的小さな変位を、電池2526、2528に加えられる所望の大きな変位に変換することができる。特定の実施形態では、機械的増幅器が、約20倍から約100倍の間、例えば約25倍から約35倍の間の変位増幅をもたらす。
[0121]
[0122]機械式増幅器2540の設計で考慮される要素には、圧電スタック2542によって発生する力および変位の量、ならびにユーザーの聴力を改善するために鼓膜に加えられる力の量および変位の量が含まれる。力の量は、可聴周波数範囲にわたり約0.001ニュートン(N)から約0.05Nの間の力で、約0.05ミクロンから約5.0ミクロンの変位で、約20mgから約30mgの間の変調マスまたはマスに基づいて、変化し得る。
[0122] Factors considered in the design of
埋め込み方法
[0123]開示する小型補聴器は任意の適切な埋め込み方法によって埋め込み可能である。図10は、1つのそのような方法1000のプロセスフローである。
Implantation Methods [0123] The disclosed miniature hearing aids can be implanted by any suitable implantation method. FIG. 10 is a process flow of one such method 1000.
[0124]方法1000に先立って、鼓膜および近位外耳道を消毒するために任意の消毒を実施することができる。 [0124] Prior to method 1000, optional disinfection may be performed to disinfect the tympanic membrane and proximal ear canal.
[0125]方法1000は概して、操作1010において、小型補聴器の留置のために最適な場所を特定すること(identifying)、操作1020において、留置用の場所に麻酔をかけること、操作1030において、留置用の場所で切開部または任意の他の穿刺部を作ること、および、操作1040において、切開部を通して小型補聴器を挿入することを含む。方法1000は概して、操作1050において、小型補聴器の留置および機能を確認することをさらに含む。
[0125] The method 1000 generally includes, in
[0126]1つの実施形態において、最適な場所は、鼓膜の前下象限である。したがって、方法は、前下象限の一部分に麻酔をかけること、約2mm以下など、例えば約1mm以下の小さい切開部を作ること、およびユーザーの鼓膜の前下象限に小型補聴器を位置決めするために切開部を通して小型補聴器を挿入することを含む。 [0126] In one embodiment, the optimal location is the anteroinferior quadrant of the tympanic membrane. Therefore, the method involves anesthetizing a portion of the anteroinferior quadrant, making a small incision, such as about 2 mm or less, e.g., about 1 mm or less, and making an incision to position a miniature hearing aid in the anteroinferior quadrant of the user's eardrum. This includes inserting a miniature hearing aid through the
[0127]上記で論じたように、小型補聴器の幾つかの実施形態は、鼓膜を通したより容易な挿入に適合する構成を含む。例えば、1つまたは複数のフランジのうちの少なくとも1つのフランジは、切開部を通して小型補聴器を回転させることによって鼓膜内の切開部にわたる留置を支援するために、図7に示す小型補聴器700のように、スロット付きまたは断続的フランジを含むことができる。
[0127] As discussed above, some embodiments of miniature hearing aids include configurations that accommodate easier insertion through the eardrum. For example, at least one flange of the one or more flanges may be configured to assist in placement across an incision in the eardrum by rotating the miniature hearing aid through the incision, such as
[0128]図8の小型補聴器800などの別の実施形態において、内側フランジなどの1つまたは複数のフランジのうちの少なくとも1つのフランジまたは小型補聴器自体の本体は、拡張器としての機能を果たすように円錐状に成形されており、拡張器は、切開部を拡張し、切開部を小型補聴器の内側部分が通過するのを可能にするように鼓膜内の切開部を通して押されるプロファイルを提供する。
[0128] In another embodiment, such as
[0129]さらに別の実施形態において、内側フランジおよび外側フランジの少なくとも一方は自己拡張型フランジであり、自己拡張型フランジは、切開部を通して挿入可能であり中耳内で拡張可能であり、それにより、フランジは、拡張すると、鼓膜の内側に当接することになる。なおさらなる実施形態において、フランジ間またはフランジの断続的部分間の距離は、埋め込みを可能にし、かつ、鼓膜の可変厚および/または可変力についての調整を提供するために予め決定される。 [0129] In yet another embodiment, at least one of the medial flange and the lateral flange is a self-expanding flange, the self-expanding flange being insertable through the incision and expandable within the middle ear, thereby , the flange, when expanded, will abut the inside of the eardrum. In still further embodiments, the distance between flanges or between intermittent portions of flanges is predetermined to allow implantation and provide adjustment for variable thickness and/or force of the tympanic membrane.
[0130]なおさらなる実施形態において、小型補聴器は、小型補聴器全体を形成するために共に結合できる多数のピースを含む。そのような実施形態において、内側フランジおよび外側フランジは概して、コネクタのアレイによって接続され、コネクタのアレイは、一方のまたは両方の半分で固定され、一方のまたは両方の半分の上の対応するレセプタクルに結合する。小型補聴器の1つのピースが、切開部を通して、例えば鼓膜を通して挿入された後、第2のピースが、例えば、既に挿入されたピースと嵌合するピンのアレイと共に鼓膜を貫通することによって、既に挿入されたピースに結合される。なおさらなる実施形態において、1つのピースは、切開部を通して鼓膜の内側に挿入され、第2のピースは、初期留置切開部(initial placement incision)から離間した或る距離にある場所で鼓膜にわたって第1のピースに結合される。そのような実施形態において、初期留置切開部は癒着することになる。 [0130] In still further embodiments, the miniature hearing aid includes multiple pieces that can be joined together to form an entire miniature hearing aid. In such embodiments, the inner and outer flanges are generally connected by an array of connectors, the array of connectors being secured on one or both halves and attached to corresponding receptacles on one or both halves. Join. After one piece of the miniature hearing aid is inserted through the incision, e.g. through the eardrum, the second piece is inserted, e.g. by penetrating the eardrum with an array of pins that mate with the already inserted piece. The pieces are then joined together. In yet a further embodiment, one piece is inserted inside the tympanic membrane through the incision and the second piece is inserted across the tympanic membrane at a distance spaced from the initial placement incision. are combined into pieces. In such embodiments, the initial placement incision will heal.
緊急または安全上の理由から取り外す方法
[0131]開示する小型補聴器は、安全上のおよび緊急の理由から迅速かつ安全に取り外すことができる。例えば、上記で論じたように、小型補聴器の実施形態は、特定のオーディオシグネチャー周波数を認識すると、オフになるように構成される。特定のオーディオシグネチャーが小型補聴器をオフにすることに失敗する場合、または、小型補聴器を緊急の理由から取り外す必要がある場合、デバイスを、物理的手段によって停止するおよび/または取り外すことができる。
Method of Removal for Emergency or Safety Reasons [0131] The disclosed miniature hearing aids can be quickly and safely removed for safety and emergency reasons. For example, as discussed above, embodiments of miniature hearing aids are configured to turn off upon recognizing particular audio signature frequencies. If a particular audio signature fails to turn off the miniature hearing aid, or if the miniature hearing aid needs to be removed for emergency reasons, the device can be stopped and/or removed by physical means.
[0132]1つの実施形態において、開示する小型補聴器の外側フランジは、スイッチ、圧力スイッチ、接点、スライド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。医療専門家は、緊急処置室または他の医療環境において基本的な医療ツールを使用して、スイッチ、圧力スイッチ、接点、スライド、またはそれらの組み合わせに接触して、オーディオシグネチャー周波数に応答して小型補聴器がオフになるのに失敗した後に、小型補聴器を停止することができる。幾つかの実施形態において、開示する小型補聴器の外側フランジは、ピンセット、プローブ、および鉗子などの一般的な医療ツールによって把持または接続することができる、小型補聴器を取り外すのを支援する特徴部を組み込む。 [0132] In one embodiment, the outer flange of the disclosed miniature hearing aid includes a switch, a pressure switch, a contact, a slide, or any combination thereof. Medical professionals use basic medical tools in emergency rooms or other medical environments to touch switches, pressure switches, contacts, slides, or combinations thereof to respond to audio signature frequencies and detect small The miniature hearing aid can be turned off after the hearing aid fails to turn off. In some embodiments, the outer flange of the disclosed miniature hearing aid incorporates features that can be grasped or connected by common medical tools such as tweezers, probes, and forceps to assist in removing the miniature hearing aid. .
[0133]なおさらなる実施形態において、開示する小型補聴器のユーザーは、緊急状況においてデバイスを取り外すまたは停止させるために医療専門家が使用できるカスタム構成された停止または取り出しツールを提供される。 [0133] In yet a further embodiment, a user of the disclosed miniature hearing aid is provided with a custom configured deactivation or ejection tool that can be used by a medical professional to remove or deactivate the device in an emergency situation.
埋め込みおよび取り出しのためのデバイス
[0134]開示する小型補聴器は、低侵襲性の、外来患者の手技中に患者の耳内に埋め込むことができる。1つの実施形態において、開示する小型補聴器は、小さい切開部または任意の他の穿刺部を作るために、外科用メスまたは任意の適切な切断機器を使用して挿入され、ツールは、小型補聴器を保持し、鼓膜を通して小型補聴器を位置決めするために使用される。別の実施形態において、埋め込みツールは、概して、その遠位端に切断ツールを有する細長いロッドを具え、外耳道を通して鼓膜上の適切な位置に挿入される。切断ツールは、遠位位置合わせリングガイドを使用して留置用の場所に小型補聴器を位置決めし、所定の適切なサイズのブレードまたは針などの切断機器を前進させて、留置用の場所に切開部を作り、その後、鼓膜にわたって小型補聴器を前進させて、鼓膜を通して小型補聴器を配設する。
Devices for Implantation and Removal [0134] The disclosed miniature hearing aids can be implanted within a patient's ear during a minimally invasive, outpatient procedure. In one embodiment, the disclosed miniature hearing aid is inserted using a scalpel or any suitable cutting instrument to make a small incision or any other puncture, and the tool inserts the miniature hearing aid. Used to hold and position small hearing aids through the eardrum. In another embodiment, the implantation tool generally comprises an elongated rod having a cutting tool at its distal end and is inserted through the ear canal to the appropriate location on the eardrum. The cutting tool positions the miniature hearing aid at the placement site using the distal alignment ring guide and advances a predetermined, appropriately sized cutting device, such as a blade or needle, to create the incision at the placement site. and then advancing the miniature hearing aid across the eardrum to deploy the miniature hearing aid through the eardrum.
[0135]埋め込みおよび取り出しのためのデバイスの構成は、開示する小型補聴器の特定の構成をより容易に挿入するために多彩であってよい。例えば、図11のA~Bは、例示的な埋め込みツールの一部分と共に、図9のA~Cの小型補聴器900を示す。図11のA~Bに示すように、埋め込みツール1100はシース1102および前進ロッド1104を含む。操作中、シースは小型補聴器900を囲み、複数の第1のフランジタブ906および複数の第2のフランジタブ908を、それらの非拡張位置に保ち、それにより、タブは、図11のAに示すように、小型補聴器900に側に倒伏する。
[0135] Device configurations for implantation and removal may be varied to more easily insert particular configurations of the disclosed miniature hearing aids. For example, FIGS. 11A-B illustrate the
[0136]シース1102の一部分は、概して、鼓膜内に作られた切開部を通して挿入され、シース1102が鼓膜を通して挿入されると、シース1102の少なくとも一部分が引き抜かれる。小型補聴器900は、こうして鼓膜を通して配設され、それにより、小型補聴器900の第1の部分は、鼓膜の内側に配設され、小型補聴器900の第2の部分は鼓膜の外側に配設される。複数の第1のフランジタブ906を有する小型補聴器900の部分がシース1102から解放されると、前進ロッド1104は、シース1102が引き抜かれる間、その位置を維持する。第1のフランジタブ906は、拡張し、広がり、あるいはその他の方法で展開し、図11のBに示すように鼓膜に沿ってフランジを形成する。
[0136] A portion of the
[0137]別の実施形態において、カップ付き鉗子などの1つまたは複数のツールは、鼓膜の内側にアクセスするために一次開口部を通して挿入され、その結果、2つ以上のコンポーネントが、ピンまたはスナップなどの種々の機構を通して鼓膜にわたって結合される。カップ付き鉗子などの1つまたは複数のツールは、その後、除去される。 [0137] In another embodiment, one or more tools, such as cupped forceps, are inserted through the primary opening to access the inside of the eardrum such that the two or more components are coupled across the eardrum through various mechanisms such as. The one or more tools, such as cupped forceps, are then removed.
[0138]図15のA~Bは、代替の実施形態の埋め込みツール1500を示す。埋め込みツール1500は、遠位カップ1501、近位カップ1502、接続部材1503、前進部材1504、ハンドル1505、および作動トリガー1506を含む。埋め込みツール1500は、埋め込まれる1つまたは複数のデバイスを保持するように構成される。
[0138] FIGS. 15A-B illustrate an alternative
[0139]埋め込みツール1500の操作は、鼓膜を通して小型補聴器を挿入する文脈で述べられる。しかしながら、埋め込みツール1500が本体全体を通して任意の適切な場所に任意の適切なデバイスを埋め込むために有用であることが企図される。
[0139] Operation of
[0140]図15のBに示すように、埋め込みツールは、本明細書で開示する小型補聴器などの小型補聴器の第1の部分1508および第2の部分1510を保持するように構成される。
[0140] As shown in FIG. 15B, the implantation tool is configured to hold a
[0141]操作中、第1の部分1508を保持する遠位カップ1501は、鼓膜内の切開部を通して前進し、それにより、遠位カップ1501および第1の部分1508は鼓膜の内側に配設される一方、近位カップ1502および第2の部分1510は鼓膜の外側に配設される。作動トリガー1506は、その後、切開部から離間した或る距離で鼓膜を通して小型補聴器の第1の部分1508および第2の部分1510を共にパチンとはめるように、遠位カップ1501および/または近位カップ1502を作動させるために使用することができる。小型補聴器が、鼓膜を通して一緒にパチンとはまり埋め込まれると、埋め込みツール1500は、切開部を通して引き抜かれ、補聴器は、鼓膜を通して所定の場所に残される。
[0141] During operation, the
再充電するためのデバイスおよびシステム
[0142]本開示は、埋め込まれた小型補聴器を容易に再充電するためのユーザーインターフェースを提供するための再充電器デバイスおよびシステムをさらに企図する。再充電器デバイスおよびシステムは、開示する小型補聴器を再充電するために充電回路要素と相互作用する。再充電器デバイスおよびシステムは、概して、外耳道内に、耳を覆って、耳の周りに、またはユーザーの頭部の近傍に配設される。例示的な再充電器は、再充電回路と相互作用するために、外耳道内に、耳を覆って、耳の周りに、またはユーザーの頭部の近傍に留置することができる、イヤホン、内耳道インサート、耳あて、オーバーイヤークリップ(over-the-ear clip)、ガラスステムクリップ、枕内のまたはその周りのデバイス、および、ユーザーの頭部の近傍内のまたはその周りのデバイスを含む。幾つかの場合に、再充電器デバイス自体は、再充電される必要があることになる。1つの実施形態において、再充電システムは、コンセント、USBポート、または自動車電力源などの電力源に結合される再充電デバイス用の支持クレイドルを提供するクレイドルシステムである。別の実施形態において、再充電デバイス自体は、プロングなどのコネクタを通して電力源に直接接続することができる。再充電システムがモジュール式であるとすることができ、それにより、ヘッドセットが、耳コンポーネント用のホルダーであって、耳コンポーネントが患者によって装着されている間、耳コンポーネントを所定の場所に保持する、ホルダー、および、耳コンポーネントが再充電している間、耳コンポーネントを保持するためのさらなるホルダーを提供することになることも企図される。外耳道内に留置される(複数の)充電コンポーネントは、より目立たず、移動式再充電(mobile recharging)を可能にするために、ヘッドセットシステムから切り離すことができる。
Devices and Systems for Recharging [0142] The present disclosure further contemplates recharger devices and systems for providing a user interface for easily recharging implanted miniature hearing aids. The recharger device and system interacts with charging circuitry to recharge the disclosed miniature hearing aid. Recharger devices and systems are generally disposed within the ear canal, over, around the ear, or near the user's head. Exemplary rechargers include earphones that can be placed in the ear canal, over the ear, around the ear, or near the user's head to interact with the recharging circuit. Including inserts, earmuffs, over-the-ear clips, glass stem clips, devices in or around the pillow, and devices in or around the vicinity of the user's head. In some cases, the recharger device itself will need to be recharged. In one embodiment, the recharging system is a cradle system that provides a support cradle for a recharging device that is coupled to a power source, such as an electrical outlet, a USB port, or a vehicle power source. In another embodiment, the recharging device itself can be connected directly to a power source through a connector such as a prong. The recharging system may be modular, such that the headset is a holder for the ear component to hold the ear component in place while the ear component is being worn by the patient. It is also contemplated that an additional holder would be provided for holding the ear component while the ear component is being recharged. The charging component(s) placed in the ear canal are more discreet and can be separated from the headset system to enable mobile recharging.
ドッキングデバイス
[0143]本開示は、1つまたは複数のデバイスを、鼓膜を通してなどで、ユーザーの耳内でドッキングさせるためのドッキングデバイスも企図する。本明細書で述べる小型補聴器の実施形態のように、ドッキングデバイスは、接続部材によって接続された第1のフランジおよび第2のフランジの任意の適切な構成を含むこともできる。しかしながら、ドッキングデバイスは、概して、上述した補聴器のコンポーネントを含まない。代わりに、ドッキングデバイスは、概して、内部を貫通する中空部分を含み、その中空部分は、別のデバイスを内部でドッキングさせるように事前設計される。開示する小型補聴器と同様に、ドッキングデバイスは、低侵襲性の外来患者の手技中に挿入することができる。手技は、概して、ドッキングデバイスの留置のために最適な場所を特定すること、留置用の場所に麻酔をかけること、留置用の場所において切開部または任意の他の穿刺部を作ること、および、切開部を通してドッキングデバイスを挿入することを含む。手技は、留置用の場所を消毒すること、ならびに、ドッキングデバイスが留置された後にドッキングデバイスの留置および機能を確認することを含むこともできる。
Docking Device [0143] This disclosure also contemplates a docking device for docking one or more devices within a user's ear, such as through the eardrum. As with the miniature hearing aid embodiments described herein, the docking device may also include any suitable configuration of a first flange and a second flange connected by a connecting member. However, docking devices generally do not include the hearing aid components described above. Instead, the docking device generally includes a hollow portion extending therethrough, the hollow portion being pre-designed to dock another device therein. Similar to the disclosed miniature hearing aid, the docking device can be inserted during a minimally invasive outpatient procedure. The procedure generally involves identifying the optimal location for placement of a docking device, anesthetizing the placement site, making an incision or any other puncture at the placement site, and including inserting a docking device through the incision. The procedure can also include disinfecting the placement site and verifying the placement and functionality of the docking device after it has been placed.
[0144]ドッキングされる適切なデバイスは、バイオメトリックデバイス、診断機器、エンターテインメントモジュール、隠し通信モジュール、治療デバイス、フィットネストラッキングデバイス、健康トラッキングデバイス、組織刺激デバイス、および聴力支援デバイスを含むが、それらに限定されない。これらのドッキングデバイスは、有利には、鼓膜を通してなどで耳内にドッキングステーションを提供し、ドッキングステーションは、所定の期間にわたって種々のデバイスが鼓膜内に留置されることを可能にする。ドッキングデバイスは、留置用の所定の場所に既に留置されているため、デバイスがドッキングステーション内でドッキングされると、さらなる切開部を留置場所に作る必要はない。 [0144] Suitable devices to be docked include, but are not limited to, biometric devices, diagnostic equipment, entertainment modules, covert communication modules, therapeutic devices, fitness tracking devices, health tracking devices, tissue stimulation devices, and hearing assistance devices. Not limited. These docking devices advantageously provide a docking station within the ear, such as through the eardrum, which allows various devices to be placed within the eardrum for a predetermined period of time. Because the docking device is already in place for deployment, no additional incisions need to be made at the deployment site once the device is docked within the docking station.
刺激および/または変調デバイス
[0145]本開示は、開示するデバイスが小型補聴器として使用されることを論じる。本開示は、例えば、ユーザーの身体全体を通して任意の組織内に位置決め可能である刺激デバイスおよび/または変調デバイスも企図する。そのような組織刺激デバイスは、1つまたは複数のセンサ、1つまたは複数のマス、1つまたは複数のエネルギー源などの、1つまたは複数のマス、1つまたは複数のプロセッサ、および1つまたは複数のアクチュエーターとして使用することができる種々のコンポーネントを内部に有するハウジングも含む。1つまたは複数のセンサは、概して、所定の出力を提供する任意の適切なセンサであり、所定の出力は、ユーザーの身体に対する所望の効果に基づく。例示的な出力は、機械出力、電気出力、および熱出力を含むが、それらに限定されない。操作中、刺激デバイスおよび/または変調デバイスは、筋肉、靭帯、膜、骨、および軟骨などの、身体内の多数の異なる組織に対する変化をもたらすのに有用である。
Stimulation and/or Modulation Devices [0145] This disclosure discusses the disclosed devices being used as miniature hearing aids. The present disclosure also contemplates, for example, stimulation and/or modulation devices that are positionable in any tissue throughout a user's body. Such tissue stimulation devices include one or more masses, such as one or more sensors, one or more masses, one or more energy sources, one or more processors, and one or more It also includes a housing having various components therein that can be used as multiple actuators. The one or more sensors are generally any suitable sensors that provide a predetermined output, where the predetermined output is based on a desired effect on the user's body. Exemplary outputs include, but are not limited to, mechanical output, electrical output, and thermal output. During operation, stimulation and/or modulation devices are useful for effecting changes to many different tissues within the body, such as muscles, ligaments, membranes, bones, and cartilage.
結論
[0146]本開示の実施形態は、鼓膜の速度または位置を直接的にまたは間接的に変調するために振動変換を使用する改良型小型補聴器を提供する。鼓膜の速度または位置のこの直接または間接変調は、ユーザーのために音品質を著しく改善する。開示する小型補聴器は、より小型で、より快適で、美容的に目立たない。実際には、開示する小型補聴器は、外耳道内および鼓膜にわたって配設することができるため、外の観察者から見えない。さらに、開示する小型補聴器は小型設計であるため、小型補聴器は外耳道を完全に閉塞しない。代わりに、開示する小型補聴器は、外耳道を妨げられない状態のままにし、したがって、ユーザーにとってより自然でかつ改善された音品質を提供する。さらに、開示する小型補聴器は、導管閉塞効果(canal occlusion effect)を回避することなどのさらなる機能、および、従来の補聴器に関連する補聴器フィードバックを提供する。さらに、開示する小型補聴器は、低侵襲性の外来患者の手技中に挿入し取り外すことができる。
Conclusion [0146] Embodiments of the present disclosure provide an improved miniature hearing aid that uses vibration transduction to directly or indirectly modulate the velocity or position of the eardrum. This direct or indirect modulation of the velocity or position of the eardrum significantly improves the sound quality for the user. The disclosed miniature hearing aids are smaller, more comfortable, and cosmetically unobtrusive. In fact, the disclosed miniature hearing aid can be placed within the ear canal and across the eardrum, so that it is invisible to an outside observer. Furthermore, because of the compact design of the disclosed miniature hearing aid, the miniature hearing aid does not completely occlude the ear canal. Instead, the disclosed miniature hearing aid leaves the ear canal unobstructed, thus providing a more natural and improved sound quality for the user. Furthermore, the disclosed miniature hearing aid provides additional features such as avoiding canal occlusion effects and hearing aid feedback associated with conventional hearing aids. Additionally, the disclosed miniature hearing aids can be inserted and removed during minimally invasive outpatient procedures.
[0147]上記は本開示の実施形態を対象とするが、本開示の他のおよびさらなる実施形態は、本開示の基本的範囲から逸脱することなく考案することができ、その範囲は、以下に続く特許請求の範囲によって決定される。 [0147] While the above is directed to embodiments of this disclosure, other and further embodiments of this disclosure can be devised without departing from the essential scope of this disclosure, which scope is described below. Determined by the claims that follow.
Claims (20)
ユーザーの鼓膜の内側または外側の少なくとも一方に配置されるように構成された少なくとも1つのマスと、
前記マスに結合され、前記鼓膜の内側または外側の少なくとも一方に配置されるように構成された少なくとも1つの屈曲モードアクチュエーターと
を備え、前記屈曲モードアクチュエーターは、前記マスを移動させて前記鼓膜を変調するために、電気信号を機械運動に変換するように構成されている、作動アッセンブリ。 A tympanic membrane actuation assembly, the actuation assembly comprising:
at least one mass configured to be placed on at least one of the medial and lateral sides of the user's eardrum;
at least one flexion mode actuator coupled to the mass and configured to be disposed on at least one of the inside or outside of the tympanic membrane, the flexion mode actuator moving the mass to modulate the tympanic membrane. an actuating assembly configured to convert an electrical signal into mechanical motion in order to do so;
前記センサおよび前記少なくとも1つの屈曲モードアクチュエーターと通信するプロセッサであって、前記センサからの前記電気信号を修正し、修正した当該電気信号を前記少なくとも1つの屈曲モードアクチュエーターにもたらすように構成されたプロセッサ、
をさらに含む、請求項6に記載の作動アッセンブリ。 a sensor configured to detect and convert sound waves into electrical signals; and a processor in communication with the sensor and the at least one bending mode actuator to modify and modify the electrical signal from the sensor. a processor configured to provide the electrical signal to the at least one bending mode actuator;
7. The actuation assembly of claim 6, further comprising:
ユーザーの鼓膜の内側または外側の少なくとも一方に配置されるように構成された少なくとも1つのハウジング、
前記少なくとも1つのハウジング内に配置された少なくとも1つのマス、および
前記少なくとも1つのハウジングに結合された少なくとも1つの屈曲モードアクチュエーターであって、ユーザーの鼓膜を変調させるため、電気信号を前記ハウジングの機械運動に変換するように構成された、少なくとも1つの屈曲モードアクチュエーター、
を備える、鼓膜作動アッセンブリ。 A tympanic membrane actuation assembly,
at least one housing configured to be placed on at least one of the inside or outside of the user's eardrum;
at least one mass disposed within the at least one housing; and at least one flexure mode actuator coupled to the at least one housing, the actuator transmitting an electrical signal to a mechanical member of the housing for modulating a user's eardrum. at least one bending mode actuator configured to translate into motion;
A tympanic membrane actuation assembly comprising:
ユーザーの鼓膜の内側または外側の少なくとも一方に配置されるように構成された少なくとも1つのハウジング、
前記少なくとも1つのハウジング内に配置された少なくとも1つのマス、および
前記少なくとも1つのハウジングの平膜に結合された少なくとも1つの屈曲モードアクチュエーターであって、ユーザーの鼓膜を変調させるため、電気信号を前記ハウジングの機械運動に変換するように構成された、少なくとも1つの屈曲モードアクチュエーター、
を含む、補聴器。 A hearing aid insertable through a user's eardrum to amplify certain frequencies and cancel other frequencies, the hearing aid comprising a tympanic actuation assembly, the tympanic actuation assembly comprising:
at least one housing configured to be placed on at least one of the inside or outside of a user's eardrum;
at least one mass disposed within the at least one housing; and at least one bending mode actuator coupled to a flat membrane of the at least one housing, the at least one bending mode actuator coupled to the flat membrane of the at least one housing to transmit an electrical signal to the eardrum of the user. at least one bending mode actuator configured to convert mechanical movement of the housing;
Including hearing aids.
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