KR101488480B1 - Cochlear implantat - Google Patents

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KR101488480B1
KR101488480B1 KR20140108629A KR20140108629A KR101488480B1 KR 101488480 B1 KR101488480 B1 KR 101488480B1 KR 20140108629 A KR20140108629 A KR 20140108629A KR 20140108629 A KR20140108629 A KR 20140108629A KR 101488480 B1 KR101488480 B1 KR 101488480B1
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KR
South Korea
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fluid
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housing
cochlear implant
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KR20140108629A
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Korean (ko)
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허신
정영도
김완두
박수아
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한국기계연구원
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
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    • A61F2002/183—Ear parts

Abstract

The present invention relates to a cochlear implant device. When high-level sensorineural deafness occurs due to cochlear diseases, the cochlear implant device is installed in the mastoid to electrically stimulate spiral ganglion cells or peripheral auditory nerves remaining in the cochlea so that a sound is recognized in the cerebral auditory center. The cochlear implant device includes a housing, an oscillating film, an artificial base film, and an electric signal transmitting unit. The housing includes a storage unit for storing a fluid therein and a cover unit disposed at the top of the storage unit to cover the entrance of the storage unit. The oscillating film is disposed in one side of the storage unit and oscillates by means of external sounds. The artificial base film senses the oscillation of the fluid caused by the oscillation of the oscillating film to be differentiated according to frequency bandwith, and differentiated frequencies are converted into electric signals. The electric signal transmitting unit is electrically connected with the artificial base film to transmit electric signals differentiated according to frequency bandwith to the outside of the housing.

Description

인공와우 장치{Cochlear implantat}Cochlear implant < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 주파수 구분 기능이 집적된 이식형 인공와우 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 소리에 의해 가진되는 유체의 진동을 감지하여 주파수 대역별로 구별한 후 구별된 주파수를 전기신호로 변환하여 하우징 외부로 전송함으로써 달팽이관의 손상시에도 소리를 인지할 수 있도록 하는 인공와우 장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an implantable cochlear implant device having integrated frequency dividing functions, and more particularly, to an implantable cochlear implant device that detects vibration of a fluid excited by an external sound and distinguishes the frequency by a frequency band, The present invention also relates to a cochlear implant device that can recognize a sound even when the cochlea is injured by transmitting it to the outside of the housing.

일반적으로, 소리는 고막과 이소골을 거쳐 달팽이관의 난원창에 전달된다. 그리고, 달팽이관으로 전달된 소리에 의한 음압은 기저막의 진동을 통해 유세모세포가 운동하게 되며, 유모세포는 이온채널 작용에 의해 생체 전기신호를 발생하게 된다. 그리고, 이때의 생체 전기신호가 청신경을 자극하여 뇌에서 소리를 인지하게 된다. Generally, sound is transmitted through the tympanum and osseous to the spinal canal of the cochlea. The sound pressure of the sound delivered to the cochlea is caused by the movement of the eukaryotic cells through the vibration of the basement membrane, and the hair cell generates a bioelectrical signal by ion channel action. Then, the bioelectrical signal at this time stimulates the auditory nerve to recognize the sound in the brain.

따라서 달팽이관이 심각히 손상되는 경우 즉, 고도난청 환자들은 일반적인 보청기로도 일상적인 대화를 할 수 없을 정도로 청력을 상실하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 소리의 신호를 해석해 청신경에 직접 전기신호를 자극하는 인공와우 장치를 개발하였다. Thus, if the cochlea is seriously damaged, hearing-impaired people will lose their hearing to such an extent that normal hearing aids can not be used for daily conversation. In order to solve this problem, recently, a cochlear implant device which directly stimulates electric signals to the auditory nerve has been developed.

이러한, 인공와우 장치는 설치 위치에 따라 크게 체외부분과 체내부분으로 나누어 볼 수 있는데, 이는 인체 외부에서 소리를 받아들이는 외부기기와 인체 내에 삽입되어 청신경을 자극하는 내부기기를 포함하여 구성된다. 몸 밖에 설치된 체외부분은 마이크로폰, 어음처리기(언어합성기), 송신용 안테나로 구성되며, 몸 안에 이식되는 체내부분에는 신호처리기, 증폭기, 전극 어레이로 구성된다.Such a cochlear implant device can be divided into an extracorporeal part and a body part depending on the installation position, which includes an external device that receives sound outside the human body and an internal device that is inserted into the human body and stimulates the auditory nerve. The body part outside the body consists of a microphone, a speech processor (language synthesizer) and a transmitting antenna. The body part implanted in the body consists of a signal processor, an amplifier and an electrode array.

따라서, 인공와우 장치는 소리의 신호를 고막이나 이소골을 거치지 않고 인체 외부에 부착된 마이크로폰에서 물리적 진동을 전기신호로 변환하고, 달팽이관내 이식된 전극 어레이를 통해 청신경으로 전달한다. 이를 위해, 인공와우 장치는 소리를 생체 외부에서 받아들이는 송화기가 필요하고, 소리 신호를 분석/가공하여 전기신호로 전환하기 위해 많은 전력을 소모하는 외부장치를 필요로 한다.Thus, the cochlear implant converts the physical vibration into an electrical signal in a microphone attached to the outside of the human body without passing through the eardrum or osseous, and transmits the signal to the auditory nerve through the electrode array implanted in the cochlea. To this end, a cochlear implant device requires a transmitter that receives sound from the outside of the body, and requires an external device that consumes a lot of power to analyze / process the sound signal and convert it into an electrical signal.

또한, 이 과정에서 인공와우 장치는 기저막의 주파수 변별 기전을 건너뛰게 되는데, 이에 따라 외부장치에 의해 전환된 전기신호들이 복합적으로 청신경에 전달되므로 소리의 질이 저하되는 문제가 있다.Further, in this process, the cochlear implant device skips the frequency discrimination mechanism of the basement membrane, so that the electric signals converted by the external device are transmitted to the auditory nerve complexly, so that the sound quality is deteriorated.

아울러, 별도의 장비가 인체 외부에 항상 부착되어 있어야 하므로 인체의 일부로서 익숙해지기까지 장시간이 소요되고, 제3자가 이를 인식할 수 있는 문제가 있다.In addition, since a separate device must be always attached to the outside of the human body, it takes a long time to get used as a part of the human body, and there is a problem that a third party can recognize it.

등록특허공보 10-1334911 (2013.11.29 공고)Registered Patent Publication No. 10-1334911 (published Nov. 29, 2013)

본 발명의 과제는 외부기기 없이도 소리에 의해 가진되는 진동을 감지하여 주파수 대역별로 구별하고, 구별된 주파수를 전기신호로 변환하여 하우징 외부로 전송함으로써 달팽이관의 손상시에도 소리를 인지할 수 있도록 하는 인공와우 장치를 제공함에 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for detecting a vibration caused by a sound and distinguishing the same by a frequency band, converting the separated frequency into an electric signal, Thereby providing a wah-wah device.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 인공와우 장치는 내부에 유체를 저장하는 저장부와, 상기 저장부의 상측에 배치되어 저장부의 입구를 덮는 덮개부를 포함하는 하우징; 상기 저장부의 일측에 배치되며, 외부의 소리에 의해 진동하는 가진막; 상기 가진막의 진동에 의한 유체의 진동을 감지하여 주파수 대역별로 구별하고 상기 구별된 주파수를 전기신호로 변환하는 인공 기저막; 및 상기 인공 기저막과 전기적으로 연결되어 주파수 대역별로 구별된 전기신호를 상기 하우징 외부로 전송하는 전기신호 전송부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cochlear implant device comprising: a housing including a storage part for storing a fluid therein; and a lid part disposed above the storage part and covering an inlet of the storage part; A vibrating membrane disposed on one side of the storage unit and vibrating by an external sound; An artificial base membrane for sensing vibrations of the fluid due to vibrations of the vibrating membrane and distinguishing the vibrations by frequency band and converting the separated frequencies into electric signals; And an electric signal transmission unit electrically connected to the artificial basement membrane to transmit electric signals separated by frequency bands to the outside of the housing.

본 발명에 따르면, 인공와우 장치는 외부의 소리에 의해 진동하는 가진막에 의해 유체가 함께 진동하게 되고, 상기 유체의 진동을 인공 기저막이 감지하여 전기신호로 변환한 후 상기 감지된 진동을 주파수 대역별로 구별한 후, 이를 전기적 신호로 변환하여 하우징 외부로 전송함으로써 달팽이관이 손상된 경우에도 대뇌의 청각중추에서 소리를 인지할 수 있게 된다. According to the present invention, the cochlear implant apparatus vibrates the fluid together by the vibrating membrane vibrating by the external sound, converts the vibrations of the fluid into electrical signals after sensing the artificial basement membrane, And then converts it into an electrical signal and transmits it to the outside of the housing, so that even if the cochlea is damaged, the sound can be perceived in the auditory center of the cerebrum.

또한, 인공 기저막을 통해 소리에 의해 가진되는 이소골의 진동을 통해 전기신호를 측정하게 되므로, 종래와 같이 별도로 신체 외부에 마이크와 같은 외부기기를 설치하지 않아도 된다. In addition, since the electrical signal is measured through the vibration of the ossicles caused by the sound through the artificial basement membrane, it is not necessary to separately provide an external device such as a microphone outside the body as in the conventional art.

아울러, 인공와우 장치를 초소형으로 제작하여 유양동에 장착함으로써, 인체의 외부로 노출되지 않게 되어 심미감이 향상된다.In addition, since the cochlear implant device is manufactured in a very small size and mounted on the mastoid, it is not exposed to the outside of the human body, and the aesthetic feeling is improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우 장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 있어서, 인공와우 장치의 분해도.
도 3은 도 1에 있어서, 저장부를 발췌하여 도시한 도면.
도 4는 도 1에 있어서, 인공 기저막의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 5는 인공와우 장치가 유양동에 장착된 예를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a view of a cochlea implant device in accordance with an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an exploded view of the cochlear implant device shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is an illustration of the storage unit in Fig. 1; Fig.
Fig. 4 is a view showing another embodiment of the artificial basement membrane in Fig. 1; Fig.
5 shows an example in which a cochlear implant device is mounted on a mastoid;

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공와우 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 인공와우 장치의 분해도이고, 도 3은 저장부를 발췌하여 도시한 도면이다. 여기서, 인공와우 장치는 달팽이관의 질환으로 귀에 고도의 감각신경성 난청이 발생한 경우, 유양동에 설치되어 달팽이관 내에 남아 있는 나선신경절세포나 말초 청신경을 전기적으로 자극하여 대뇌 청각중추에서 소리를 인지하도록 하는 역할을 한다. FIG. 1 is a view showing a cochlear implant device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded view of a cochlear implant device, and FIG. 3 is an excerpt of a storage part. In this case, the cochlear implant system plays a role of stimulating the spinal ganglion cells or peripheral auditory nerve located in the mastoid, which is located in the mastoid, when the sensory neural deafness occurs in the ear, do.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 인공와우 장치(100)는 하우징(110)과, 가진막(120)과, 인공 기저막(130), 및 전기신호 전송부(140)를 포함한다.1 to 3, the cochlear implant device 100 includes a housing 110, an excitation membrane 120, an artificial basement membrane 130, and an electrical signal transmission unit 140.

하우징(110)은 내부에 유체(10)를 저장하는 저장부(111)와, 상기 저장부(111)의 상측에 배치되어 저장부(111)의 입구를 덮는 덮개부(112)를 포함한다. 여기서, 저장부(111)의 외측 양측면에는 홈부가 형성되고 상기 홈부의 중앙에는 홀이 형성될 수 있으며, 저장부(111)에 저장된 유체(10)는 인체에 무해한 유체로 이루어질 수 있다. The housing 110 includes a storage unit 111 for storing the fluid 10 therein and a lid unit 112 disposed on the storage unit 111 and covering the inlet of the storage unit 111. Here, grooves may be formed on both sides of the outer side of the storage part 111, and a hole may be formed at the center of the groove part. The fluid 10 stored in the storage part 111 may be a harmless fluid.

하우징(110)은 유양동에 장착될 수 있는데 유양동의 크기를 고려하여 적합한 크기로 형성할 수 있으며, 생체적합 금속으로 이루어질 수 있다. 여기서, 생체적합 금속은 스테인리스 강(Stainless steel) 또는 티타늄(Titanium) 소재일 수 있다. 이는, 스테인리스 강과 티타늄이 강도가 뛰어나고 내식성이 좋기 때문에 생체에 안전적으로 사용할 수 있기 때문이다. The housing 110 may be mounted on the mastoid, which may be of a suitable size in consideration of the size of the mastoid, and may be made of a biocompatible metal. Here, the biocompatible metal may be a stainless steel material or a titanium material. This is because stainless steel and titanium are safe and biodegradable because of their excellent strength and corrosion resistance.

가진막(120)은 저장부(111)의 일측에 배치되며, 외부의 소리에 의해 진동한다. 보다 구체적으로, 가진막(120)은 외부의 소리에 의해 고막(20)이 가진되면 고막(20)과 연결된 이소골(30)이 함께 가진되고, 이러한 이소골(30)의 진동을 전달받아 진동하게 되는 것이다. 이처럼 가진막(120)이 외부의 소리에 의해 가진되는 이소골(30)의 진동을 전달받게 됨으로써 하우징(110) 내에 저장된 유체(10)가 함께 진동하게 된다. 여기서, 가진막(120)은 의료용 실리콘과 같은 생체에 무해한 소재로 이루어질 수 있으며, 얇은 박막 형태로 형성될 수 있다. The membrane 120 is disposed on one side of the reservoir 111 and vibrates due to external sound. More specifically, when the eardrum 20 is impacted by an external sound, the absorbing membrane 120 is excited together with the eardrum 30 connected to the eardrum 20. The eardrum 30 receives vibration of the eardrum 30, will be. As the membrane 120 having such a shape receives the vibration of the osseous bone 30 excited by the external sound, the fluid 10 stored in the housing 110 vibrates together. Here, the absorbing membrane 120 may be made of a material harmless to the living body such as medical silicon, and may be formed in a thin film form.

가진막(120)은 저장부(111)의 일측에 형성된 홈부에 삽입될 수 있다. 이처럼 가진막(120)이 저장부(111)의 일측 홈부에 장착되어 홀을 막아줌으로써 내부에 저장된 유체(10)가 유출되는 것을 막을 수 있게 되며, 가진막(120)에 가해지는 소리에 의한 진동을 유체(10)로 전달할 수 있게 된다. 여기서, 가진막(120)의 내측에는 유체(10)가 유출되는 것을 막기 측면 가스켓(121)이 장착되고, 외측에는 가진막(120)를 지지해주는 지지부(122)가 장착될 수도 있다. 이때, 측면 가스켓(121)과 지지부(122)의 중앙에는 외부의 소리에 의한 진동을 유체(10)로 전달하기 위한 홀이 형성될 수 있다. The membrane 120 may be inserted into a groove formed in one side of the storage unit 111. The membrane 120 having such a shape is mounted on one side of the groove 111 of the storage part 111 to prevent the fluid 10 stored therein from flowing out. Thus, vibration due to sound applied to the vibrating membrane 120 To the fluid (10). A side gasket 121 for preventing the fluid 10 from flowing out may be mounted on the inner side of the membrane 120 and a support 122 for supporting the membrane 120 may be mounted on the outer side of the membrane 120. At this time, a hole may be formed at the center of the side gasket 121 and the support part 122 to transmit vibration due to external sound to the fluid 10.

한편, 저장부(111)의 타측 홈부에는 반사파 저감막(150)이 장착될 수 있다. 이처럼 반사파 저감막(150)이 저장부(111)의 타측 홈부에 장착됨에 따라 내부에 저장된 유체(10)가 유출되는 것을 막을 수 있게 되며, 하우징(110) 내벽에 부딪혀 반사되는 유체(10)의 진동을 흡수할 수 있게 된다. 즉, 반사파 저감막(150)이 가진막(120)의 반대편에 장착되어 하우징(110)의 타측 내벽에 부딪혀 반사되는 유체(10)의 진동을 흡수함에 따라 외부의 소리에 의한 유체(10)의 진동만 인공 기저막(130)으로 전달할 수 있게 되는 것이다. On the other hand, the reflection wave reduction film 150 may be mounted on the other groove of the storage unit 111. As the reflection reducing membrane 150 is mounted on the other side groove of the storage unit 111, the fluid 10 stored therein can be prevented from flowing out, and the fluid 10 reflected by the inner wall of the housing 110 The vibration can be absorbed. That is, the reflection wave reducing membrane 150 is mounted on the opposite side of the membrane 120 and absorbs the vibration of the fluid 10 reflected from the other side of the housing 110 to reflect the vibration of the fluid 10 Only the vibration can be transmitted to the artificial base film 130.

여기서, 반사파 저감막(150)의 내측에는 유체(10)의 유출을 막기 위한 측면 가스켓(151)이 장착되고, 외측에는 반사파 저감막(150)을 지지해주는 지지부(152)가 장착될 수 있다. 이때, 측면 가스켓(151)과 지지부(152)의 중앙에는 유체(10)의 진동을 반사파 저감막(150)으로 전달하기 위한 홀이 형성될 수 있다. A side gasket 151 for preventing the fluid 10 from flowing out may be mounted on the inside of the reflection wave reduction film 150 and a support part 152 for supporting the reflection wave reduction film 150 may be mounted on the outside. At this time, a hole for transmitting the vibration of the fluid 10 to the reflection reducing film 150 may be formed at the center of the side gasket 151 and the supporting part 152.

인공 기저막(130)은 가진막(120)의 진동에 의한 유체(10) 진동을 감지하여 주파수 대역별로 구별하고, 구별된 주파수 대역에 따라 감지된 진동을 전기신호로 변환하는 역할을 한다. The artificial base film 130 senses the vibration of the fluid 10 due to the vibrations of the vibrating membrane 120 and distinguishes the vibrations by frequency bands and converts the sensed vibrations into electrical signals according to the separated frequency bands.

인공 기저막(130)은 저장부(111)의 상측에 배치될 수 있다. 이때, 인공 기저막(130)의 하측, 즉 저장부(111)와 인공 기저막(130) 사이에는 유체(10)의 유출을 막기위한 가스켓(160)이 장착될 수 있으며, 인공 기저막(130) 상측에는 가스켓(160)을 고정시키기 위한 고정부재(161)가 장착될 수 있다. The artificial base film 130 may be disposed on the upper side of the storage unit 111. At this time, a gasket 160 for preventing the fluid 10 from flowing out may be installed between the reservoir 111 and the artificial basement membrane 130 below the artificial basement membrane 130. On the upper side of the artificial basement membrane 130, A fixing member 161 for fixing the gasket 160 may be mounted.

한편, 인공 기저막(130)은 도 4에 도시된 바와 같이, 저장부(111)의 타측 홈부에 삽입되어 가진막(120)과 마주보도록 장착될 수도 있다. 이처럼 인공 기저막(130)이 저장부의 타측면에 장착되면, 인공 기저막(130)이 유체(10)의 진동을 바로 전달받으므로 저장부(111)의 타측 내벽에 부딪혀 반사되는 유체(10)의 진동을 걱정하지 않아도 된다. 즉, 반사파 저감막(150)의 필요 없이 사용할 수 있게 된다.4, the artificial basement membrane 130 may be installed to face the membrane 120 inserted into the other side groove of the storage unit 111. As shown in FIG. When the artificial basement membrane 130 is mounted on the other side of the reservoir, the artificial basement membrane 130 receives the vibration of the fluid 10 directly. Therefore, the vibration of the fluid 10, which impinges on the other side of the reservoir 111, You do not have to worry about. That is, the reflection wave reduction film 150 can be used without the need.

전기신호 전송부(140)는 인공 기저막(130)과 전기적으로 연결되어 주파수 대역별로 구별된 전기신호를 하우징(110) 외부로 전송하는 역할을 한다. 이때, 달팽이관(50) 내에는 전극(60)이 형성될 수 있는데, 전기신호 전송부(140)가 전극(60)으로 가공 처리된 전기신호를 전송하게 됨으로써 전극(60)이 청신경을 자극하게 된다. 이에 따라, 달팽이관(50)이 손상된 경우에도 대뇌 청각중추에서 소리를 인지할 수 있게 되는 것이다. The electrical signal transmission unit 140 is electrically connected to the artificial basement membrane 130 and transmits electrical signals classified by frequency bands to the outside of the housing 110. At this time, an electrode 60 may be formed in the cochlea 50. The electric signal transmission unit 140 transmits the processed electric signal to the electrode 60, so that the electrode 60 stimulates the auditory nerve . Accordingly, even when the cochlea 50 is damaged, the sound can be perceived in the cerebral auditory pivot.

전기신호 전송부(140)는 인공 기저막(130)의 일측에 연결되는 몸체부(141)와, 인공 기저막(130)으로부터 발생된 전기신호를 하우징(110) 외부로 전송하기 위한 복수의 피드스루(Feed-through, 142)를 구비할 수 있다. 이때, 몸체부(141)는 절열을 위해 세라믹 소재로 형성되고, 피드스루(142)는 인체에 무해한 백금 소재로 형성될 수 있다. The electric signal transmission unit 140 includes a body part 141 connected to one side of the artificial basement membrane 130 and a plurality of feedthroughs for transmitting an electric signal generated from the artificial basement membrane 130 to the outside of the housing 110 Feed-through, < / RTI > 142). At this time, the body portion 141 is formed of a ceramic material for heat-dissipating, and the feed-through 142 may be formed of a platinum material harmless to the human body.

전술한 바와 같이, 인공와우 장치(100)는 외부의 소리에 의해 진동하는 가진막(120)에 의해 유체(10)가 함께 진동하게 되고, 상기 유체(10)의 진동을 인공 기저막(130)이 감지하여 상기 감지된 진동을 주파수 대역별로 구별한 후, 이를 전기신호로 변환하여 하우징(110) 외부로 전송함으로써 달팽이관(50)이 손상된 경우에도 대뇌의 청각중추에서 소리를 인지할 수 있게 된다. As described above, the cochlear implant device 100 vibrates the fluid 10 together with the vibrating membrane 120 vibrating by the external sound, and vibrates the fluid 10 by the artificial basement membrane 130 The sensed vibrations are discriminated according to frequency bands, and then the sensed vibrations are converted into electric signals and transmitted to the outside of the housing 110, so that even when the cochlea 50 is damaged, sound can be recognized in the auditory center of the cerebrum.

또한, 인공 기저막(130)을 통해 소리에 의해 가진되는 이소골(30)의 진동을 통해 전기신호를 측정하게 되므로, 종래와 같이 별도로 신체 외부에 마이크와 같은 외부기기를 설치하지 않아도 된다. In addition, since the electrical signal is measured through the vibration of the ossicular bone 30, which is excited by the sound through the artificial basement membrane 130, it is not necessary to provide an external device such as a microphone separately from the outside of the body.

아울러, 인공와우 장치(100)를 초소형으로 제작하여 유양동에 장착함으로써, 인체의 외부로 노출되지 않게 되어 심미감이 향상된다.In addition, since the cochlear implant device 100 is manufactured in a very small size and mounted on the mastoid, it is not exposed to the outside of the human body, thereby improving the sense of beauty.

한편, 인공 기저막(130)은 인쇄회로기판(PCB, 131)과, 압전필름(PVDF, 132)을 포함한다.The artificial base film 130 includes a printed circuit board (PCB) 131 and a piezoelectric film (PVDF) 132.

인쇄회로기판(PCB, 131)은 중앙에 테이퍼진 홀이 형성되고, 일측에 전기신호 전송부(140)와 연결된 전기신호 연결부(131a)를 구비할 수 있다. The printed circuit board (PCB) 131 may have a tapered hole at its center and an electrical signal connection part 131a connected to the electrical signal transmission part 140 at one side.

압전필름(PVDF, 132)은 인쇄회로기판(131) 상에 배치되어, 유체(10)의 진동을 감지하여 주파수 대역별로 구별하고 구별된 주파수를 전기신호로 변환하는 역할을 한다. 이때, 압전필름(132) 상에는 복수의 바(bar)들로 이루어진 전극부재(132a)가 구비될 수 있는데, 이 전극부재(132a)를 통해 유체(10)의 진동을 감지하고 이를 주파수 대역별로 구별할 수 있게 된다. 즉, 유체(10)의 진동이 전극부재(132a)로 전달되면, 유체(10)의 진동이 갖는 주파수와 가장 부합되는 바가 진동하게 되어 유체(10)의 진동을 주파주 대역별로 구분할 수 있게 되는 것이다.The piezoelectric film (PVDF) 132 is disposed on the printed circuit board 131 to sense the vibration of the fluid 10, distinguish the frequency by frequency band, and convert the separated frequency into an electrical signal. At this time, an electrode member 132a formed of a plurality of bars may be provided on the piezoelectric film 132. The vibration of the fluid 10 is sensed through the electrode member 132a, . That is, when the vibration of the fluid 10 is transmitted to the electrode member 132a, the bar that best matches the frequency of the vibration of the fluid 10 vibrates, and the vibration of the fluid 10 can be distinguished by the main band will be.

이와 같이, 유체(10)의 진동이 주파수 대역별로 구분되면 압전필름(132)은 구별된 주파수를 전달받게 되고, 상기 구별된 주파수에 의해 압전필름(132)이 압축 되거나 인장되면서 전기신호가 발생되는 것이다.When the vibration of the fluid 10 is divided into frequency bands, the piezoelectric film 132 receives the separated frequency, and the piezoelectric film 132 is compressed or stretched by the separated frequency to generate an electric signal will be.

도 5는 인공와우 장치가 귀속의 유양동에 장착된 예를 도시한 도면으로, 도 1 내지 도 5를 참조하여 인공와우 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a view showing an example in which the cochlear implant device is mounted on the mastoid of the user's ear. Referring to FIGS. 1 to 5, the operation of the cochlear implant device will be described.

먼저, 외부로부터 소리가 가해지면 고막(20)과, 상기 고막(20)과 연결된 이소골(30)이 함께 진동하게 된다. 그러면, 저장부(111) 일측에 장착된 가진막(120)이 이소골(30)의 진동을 수신 받는다. 이에 따라, 저장부(111) 내의 유체(10)가 가진막(120)의 진동에 의해 함께 진동하게 되고, 저장부(111) 상측에 배치된 인공 기저막(130)이 유체(10)의 진동을 감지함과 동시에 감지된 진동을 주파수 대역별로 구별한 후 전기신호로 변환한다. First, when sound is applied from the outside, the eardrum 20 and the ossicles 30 connected to the eardrum 20 vibrate together. Then, the vibrating membrane 120 attached to one side of the storage unit 111 receives vibration of the osseous bone 30. This causes the fluid 10 in the reservoir 111 to vibrate together with the vibration of the membrane 120 and the artificial base film 130 disposed on the reservoir 111 can vibrate the fluid 10 At the same time, the detected vibration is divided into frequency bands and converted into electric signals.

그러면, 인공 기저막(130)과 전기적으로 연결된 전기신호 전송부(140)가 주파수 대역별로 구별된 전기신호를 신호처리 전자모듈(40)로 전송하고, 신호처리 전자모듈(40)은 달팽이관(50) 내에 설치된 전극(60)으로 가공처리된 전기신호를 전송하게 된다. 이에 따라, 전극(60)이 청신경을 자극하게 되어 달팽이관(50)이 손상된 경우에도 외부의 소리를 들을 수 있게 된다. The electrical signal transmission unit 140 electrically connected to the artificial basement membrane 130 transmits electrical signals classified by frequency bands to the signal processing electronic module 40. The signal processing electronic module 40 transmits the electrical signals, The electric signal processed by the electrode 60 provided in the housing 60 is transmitted. Accordingly, even when the electrode 60 stimulates the auditory nerve and the cochlear duct 50 is damaged, the external sound can be heard.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10.. 유체
20.. 고막
30.. 이소골
40.. 신호처리 전자모듈
50.. 달팽이관
60.. 전극
100.. 인공와우 장치
110.. 하우징
111.. 저장부
112.. 덮개부
120.. 가진막
121.. 측면 가스켓
122.. 지지부
130.. 인공 기저막
131.. 인쇄 회로기판
131a.. 전기신호 연결부
132.. 압전필름
132a.. 전극부재
140.. 전기신호 전송부
141.. 몸체부
142.. 피드스루
150.. 반사파 저감막
151.. 측면 가스켓
152.. 지지부
160.. 가스켓
161.. 고정부재10. Fluid
20. Eardrum
30. ossicles
40 .. Signal Processing Electronic Module
50 .. Cochlea
60. Electrode
100 .. cochlear implant device
110 .. Housing
111 .. Storage
112. Cover
120.
121 .. Side gasket
122. Support
130 .. Artificial basement membrane
131. Printed Circuit Board
131a .. Electrical signal connection
132 .. Piezoelectric film
132a.
140 .. Electric signal transmission unit
141. Body portion
142 .. feedthrough
150 .. reflection wave reduction membrane
151 Side gasket
152. Support
160 .. Gasket
161. Fixing member

Claims (6)

내부에 유체를 저장하는 저장부와, 상기 저장부의 상측에 배치되어 저장부의 입구를 덮는 덮개부를 포함하는 하우징;
상기 저장부의 일측에 배치되며, 외부의 소리에 의해 진동하는 가진막;
상기 가진막의 진동에 의한 유체의 진동을 감지하여 주파수 대역별로 구별하고 상기 구별된 주파수를 전기신호로 변환하는 인공 기저막; 및
상기 인공 기저막과 전기적으로 연결되어 주파수 대역별로 구별된 전기신호를 상기 하우징 외부로 전송하는 전기신호 전송부;
를 포함하는 인공와우 장치. A housing including a reservoir for storing a fluid therein, and a lid disposed above the reservoir to cover an inlet of the reservoir;
A vibrating membrane disposed on one side of the storage unit and vibrating by an external sound;
An artificial base membrane for sensing vibrations of the fluid due to vibrations of the vibrating membrane and distinguishing the vibrations by frequency band and converting the separated frequencies into electric signals; And
An electric signal transmission unit electrically connected to the artificial basement membrane to transmit electric signals distinguished by frequency bands to the outside of the housing;
Wherein the device comprises: 제1항에 있어서,
상기 인공 기저막은,
중앙에 테이퍼진 홀이 형성되고, 일측에 상기 전기신호 전송부와 연결된 전기신호 연결부를 구비한 인쇄회로기판(PCB)과,
상기 인쇄회로기판 상에 배치되어 상기 유체의 진동을 주파수 대역별로 구별한 후 전기신호로 변환하는 압전필름(PVDF)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공와우 장치.The method according to claim 1,
The artificial basement membrane according to claim 1,
A printed circuit board (PCB) having a tapered hole formed at its center and having an electrical signal connection part connected to the electric signal transmission part at one side,
And a piezoelectric film (PVDF) disposed on the printed circuit board to distinguish the vibrations of the fluid according to frequency bands and convert the fluid into electric signals. 제2항에 있어서,
상기 압전필름에는 복수의 바(bar)들로 이루어진 전극부재가 구비된 것을 특징으로 하는 인공와우 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the piezoelectric film is provided with an electrode member made up of a plurality of bars. 제1항에 있어서,
상기 저장부와 인공 기저막 사이에는 상기 유체의 유출을 막기위한 가스켓이 장착된 것을 특징으로 하는 인공와우 장치.The method according to claim 1,
And a gasket for preventing the fluid from flowing out is installed between the reservoir and the artificial basement membrane. 제1항에 있어서,
상기 인공 기저막은 상기 저장부의 상측에 배치된 것을 특징으로 하는 인공와우 장치.The method according to claim 1,
Wherein the artificial basement membrane is disposed above the storage unit. 제5항에 있어서,
상기 저장부의 타측에는 상기 하우징에 의해 반사되는 유체의 진동을 흡수하기 위한 반사파 저감막이 장착된 것을 특징으로 하는 인공와우 장치.
6. The method of claim 5,
And a reflected wave reduction membrane for absorbing vibration of fluid reflected by the housing is mounted on the other side of the storage unit.
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