CN108353236B - 刺激参数优化 - Google Patents

Abstract

本文呈现的是用于基于接受者的听觉认知能力来优化用于刺激听觉假体的刺激参数的技术。

Description

刺激参数优化

交叉引用

本申请要求于2015年8月27日提交的、标题为“刺激参数优化”的第62/210,498号美国临时申请的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及电刺激听觉假体中的刺激参数的优化。

背景技术

听力损失可以由许多不同的原因引起，通常有两种类型：传导性和/或感觉神经性。当外耳和/或中耳的正常机械路径例如由于听骨链或耳道的损伤而受到妨碍时，会发生传导性听力损失。当内耳或内耳至大脑的神经通路受损时，会发生感觉神经性听力损失。

因为耳蜗中的毛细胞未受损伤，因此患有传导性听力损失的个人通常具有某种形式的残余听力。因此，患有传导性听力损失的个人通常接收生成耳蜗液的运动的听觉假体。这样的听觉假体包括例如声学助听器、骨传导设备和直接声学刺激器。

然而，在很多极度耳聋的人中，他们耳聋的原因是感觉神经性听力损失。患有某些形式的感觉神经性听力损失的人不能从生成耳蜗液的机械运动的听觉假体获得适当的益处。这些个人可以受益于以其他方式(例如，电学、光学等)刺激接受者听觉系统的神经细胞的可植入听觉假体。耳蜗植入物通常被提出用于以下情况：感觉神经性听力损失是由于耳蜗毛细胞的缺失或破坏，该耳蜗毛细胞将声学信号转换为神经冲动。听觉脑干刺激器是另一种类型的刺激听觉假体，其也可以在接受者由于听觉神经受损而经历感觉神经性听力损失时被提出。

发明内容

在一个方面，提供了一种方法。该方法包括：评估刺激听觉假体的接受者的认知听觉能力；以及基于对接受者的认知听觉能力的评估的结果，来确定由刺激听觉假体使用的多个刺激参数，其中刺激参数与接受者的认知听觉能力相关。

另一方面，提供了一种方法。该方法包括：对个体的认知听觉能力执行评估；以及基于对个体的认知听觉能力的评估来生成听觉能力简档，该听觉能力简档表示跨模态重组对个体处理经由刺激听觉假体接收的信息的能力的影响。

另一方面，提供了一种装置。该装置包括：存储器；以及一个或多个处理器，其被配置为：获得对刺激听觉假体的接受者的认知听觉能力的一个或多个评估，基于对个体的认知听觉能力的评估来生成听觉能力简档，该听觉能力简档表示跨模态重组对个体处理经由刺激听觉假体接收的信息的能力的影响，以及分析听觉能力简档，以选择由刺激听觉假体使用的多个刺激参数，其中刺激参数与接受者的认知听觉能力相关。

附图说明

本文中结合附图描述了本发明的实施例，其中：

图1是图示了根据本文呈现的实施例的耳蜗植入物系统的示意图，其被配置为使用所生成的相关刺激参数进行操作；

图2是根据本文呈现的实施例的方法的详细流程图；

图3是被配置为执行根据本发明的实施例的技术的适配系统的框图；

图4是移动电话的框图，其被配置为执行根据本发明实施例的技术；

图5是根据本文呈现的实施例的方法的流程图；以及

图6是根据本文呈现的实施例的另一种方法的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例总体涉及用于基于接受者的认知听觉能力来优化用于刺激听觉假体的刺激参数的技术。如本文所使用的，接受者的“认知听觉能力”是指在处理声音输入时接受者的听觉脑区域的功能性操作，包括接受者的大脑如何分析、分类和解释有意义的声音，特别是在实质性退化的情况下；语境提示如何促进这一过程，包括语义语境以及声音的简单时间或频谱规律如何塑造神经处理；以及认知机制如何弥补声音处理能力的退化，包括执行性功能(诸如支持成功应对退化的工作记忆和认知控制)。

如下面进一步描述的，本发明的实施例具体涉及将耳蜗植入物刺激程序(刺激参数)适应于接受者的客观确定的(或半客观确定的)认知听觉能力(认知听觉状态)。一般来说，耳蜗植入物刺激参数适合于接受者的认知听觉能力，以便提供接受者可以合理地处理并相应地从中获益的尽可能多的听觉信息。随着接受者的能力增加或减少(例如，有机的，受康复/训练的助长，或归因于疾病的进展)，该情况将随时间而改变。在本文呈现的实施例的情景中用于进行程序改变的时间窗是以数周、数月和数年的数量级。这样，本文中呈现的技术使接受者的刺激参数能够随着接受者的认知听觉能力的改善(例如，通过康复/训练)或退化(例如，归因于衰老)而被改进和适应。

存在若干类型的刺激听觉假体，其通过向接受者递送电/电流刺激信号来进行操作，以补偿接受者的神经、组织等中的缺陷。仅仅为了便于说明，本文呈现的技术主要参考一种类型的刺激听觉假体(即耳蜗植入物)在本文中描述。然而，应当理解，本文提出的技术可以用在其他刺激听觉假体(例如，听觉脑干刺激器)中、或其他可植入的组织刺激系统(其包括例如视觉假体)中。

图1是图示了根据本发明的实施例的示例性耳蜗植入物系统100的示意图，其被配置为使用基于接受者的认知听觉能力来优化的刺激参数进行操作。耳蜗植入物系统100包括外部部件102和内部/可植入部件104。在这个示例中，可植入部件104是耳蜗植入物。

外部部件102被直接或间接地附接到接受者的身体，并且通常包括外部线圈106以及通常相对于外部线圈106固定的磁体(图1中未示出)。外部部件102还包括用于检测声音信号或输入音频信号的一个或多个声音输入元件108(例如，麦克风、音频线圈等)、以及声音处理单元112。声音处理单元112例如包括电源(未在图1中示出)和声音处理器(也未在图1中示出)。声音处理器被配置为处理由声音输入元件108生成的电信号，声音输入元件108在所示实施例中由接受者的耳廓110来定位。声音处理器经由例如电缆(未在图1中示出)将经处理的信号提供给外部线圈106。

耳蜗植入物104包括植入物主体114、引导区域116和细长的耳蜗内刺激组件118。植入物主体114包括刺激器单元120、内部/可植入线圈122、以及内部接收器/收发器单元124(在本文中有时被称为收发器单元124)。收发器单元124被连接到可植入线圈122，并且通常被连接到相对于内部线圈122固定的磁体(未示出)。

外部部件102中的磁体和耳蜗植入物104促进了外部线圈106与可植入线圈122的操作对准。线圈的操作对准使得可植入线圈122能够向外部线圈106发送功率和数据/从外部线圈106接收功率和数据。更具体地，在某些示例中，外部线圈106经由射频(RF)链路向可植入线圈122发送电信号(例如，功率和刺激数据)。可植入线圈122通常是由多匝电绝缘单股或多股铂或金线构成的导线天线线圈。可植入线圈122的电绝缘由柔性模制(例如，硅树脂模制)来提供。在使用中，收发器单元124可以定位在接受者的颞骨的凹部中。各种其他类型的能量传输(诸如红外(IR)传输、电磁传输、电容传输、以及电感传输等)可以用于将功率和/或数据从外部设备传输到耳蜗植入物，并且因此，图1仅示出一个示例布置。

细长刺激组件118被配置为至少部分地植入耳蜗130中，并且包括共同形成触点阵列126的多个纵向间隔开的耳蜗内电刺激触点(电触点)128。刺激组件118延伸穿过耳蜗130中的开口(例如，耳蜗造口术132、圆窗134等)，并且具有经由延伸穿过乳突骨119的引导区域116而连接到刺激器单元120的近端。引导区域116将刺激组件118耦合到植入物主体114(更具体地，刺激器单元120)。

通常，声音处理单元112中的声音处理器被配置为执行声音处理和编码，以将所检测的声音转换为表示所检测的声音信号的编码信号。由于这些编码数据被耳蜗植入物104用于生成刺激信号，并且因为这些信号根据声音信号动态地变化，所以由声音处理器生成的编码数据信号在本文中有时被称为“经处理的音频信号”。

由声音处理器生成的经处理的音频信号经由外部线圈106与内部线圈122之间的RF链路而被提供给刺激器单元120。刺激器单元120包括一个或多个电路，其将经由收发器单元124接收的经处理的音频信号转换成经由一个或多个刺激通道递送的电刺激信号(电流刺激)集，该刺激通道终止于刺激触点128(即，刺激信号集经由刺激触点128被递送给接受者)。以这种方式，耳蜗植入物系统100刺激接受者的听觉神经细胞，绕过通常将声学振动转换为神经活动的毛细胞的缺乏或缺陷。每个刺激信号集表示向接受者提供音频信息的“刺激周期”。

刺激器单元120使用各种预定的、特定于接受者的刺激参数/设置来将经处理的音频数据转换为一个或多个刺激信号集。这些刺激参数包括例如通道到电极的映射、刺激/脉冲速率、脉冲定时(电脉冲宽度和脉冲间隙)、刺激模式(极性、参考电极)、压缩定律或压缩设置、振幅映射等。振幅映射指的是将声音强度映射到以下电流水平，该电流水平在接受者的阈值(T)水平(即，在该水平处，他/她刚刚可以听到刺激)和最大舒适(C)水平之间。通常，刺激参数决定了经处理的音频信号如何用以生成用于递送给接受者的刺激信号(电流脉冲)集。

人脑被组织成不同的专业区域，每个专业区域通常专用于大脑活动的相对较高的功能。例如，大脑的感官区域(感官脑区域)统称为大脑皮层区域，其与接受和解释来自身体各个部位的感官信息相关联。大脑的感官区域包括躯体、听觉、视觉和嗅觉皮层区域/区。特别地，大脑的听觉区域(听觉脑区域)是大脑中处理由耳蜗和听觉神经递送的声音信息的部分。

经历感官缺失的个体通常不充分利用其与所缺失的感官相关联的大脑的感官区域。例如，患有听力障碍的个体可能缺乏充分利用听觉脑区域的功能性能力的能力。人类的大脑是适应性的，因此当特定感官区域不被充分利用时，大脑会因该不充分利用而重新组织。

例如，先天盲研究对象已经显示出执行两种听觉任务的增强的能力，这意味着视觉脑区域已被重新组织，以用于增强对象的听力。这种生理现象(在本文中有时被称为跨模态脑重组，或更简单的称为跨模态重组)在早期发育中(即小于7岁，此时神经可塑性最普遍)最显著，但是这种生理现象在进入成年期后以较小的程度继续。

虽然跨模态重组增强了招募的模态的行为表现，但跨模态重组也削弱了被招募的模态的表现。换句话说，从较少利用的大脑区域进行重组以增强另一种感官会对较少利用的大脑区域产生负面影响，因为它损耗了较少利用区域的可用资源。例如，在声音缺失(耳聋或部分耳聋)的个体中重组听觉脑区域以便加强视觉能力会导致更大的听觉障碍。因此，如果随后通过例如耳蜗植入物引入听觉信息，那么由于听力受损而经历了听觉脑区域重组的人将会发现与没有经历相同程度的跨模式重组的个体相比，处理听觉信息更困难。这是因为重组的听觉脑区域具有用于处理听觉信息的更少或次优化调节的皮层资源。较少的认知资源导致认知能力降低，这导致认知负荷和/或收听努力的增加。

跨模态重组以及听觉脑区域的相关联的缺失可以以不同形式表现并且出于不同原因而发生，导致不同接受者中的不同认知听觉能力/技能。这样，至少部分归因于不同的认知听觉能力，耳蜗植入物的表现在接受者人群中是不同的。因此，本文呈现了用于基于接受者的认知听觉能力/技能来选择/确定刺激参数的技术。换句话说，本文呈现的技术确定针对接受者的独特认知听觉能力来优化/定制的耳蜗植入物的刺激参数。

图2是根据本文呈现的实施例的详细方法250的流程图。为了便于说明，参考图1的耳蜗植入物系统100描述方法250。

方法250在252处开始，执行对耳蜗植入物接受者的认知听觉能力/技能的初始评估。一般而言，两种方法学类别的测试/评价被用于标识认知听觉能力，即客观评价和主观评价。因此，对接受者的认知听觉能力的初始评估可以包括一个或多个客观和/或主观评价，该评价生成可用于标识跨模态重组以及确定跨模态重组对接受者听力能力的估计影响的信息。

对认知听觉能力的客观评价包括例如接受者大脑的功能性近红外频谱(fNIRS)、功能磁共振成像(fMRI)、脑磁图(MEG)、脑电图(EEG)等，以评价接受者的听觉大脑配置。更具体地说，成像系统生成以下结果：该结果可用于表征响应于不同的感官活动的、在不同的皮质区域中的动态葡萄糖的代谢以及由此的代谢活动。例如，当接受者执行听力任务/练习时，不受损害的听觉脑区域(即未经历跨模态重组的大脑听觉区域)将表现增加的代谢活动。相反，如果大脑的听觉区域已经经历了显著的跨模态重组以支持视觉系统，则大脑的听觉区域将在接受者执行视觉任务时表现出增加的新陈代谢活动，但在执行纯听觉任务时很少或没有活动。响应于不同类型的刺激(例如，听觉、视觉等)而检测到的代谢活动程度被用于客观量化大脑听觉区域如何受到跨模态重组的影响(即，确定大脑的听觉区域中有多少被其他非听觉脑功能所使用)。

当较少的专用资源可用于收听的认知任务时，收听任务对于接受者变得更加困难或费力。因此，认知听觉能力的主观评价可以涉及认知负荷或收听努力的评估，以突出减少的认知听觉能力或其他感官模态的增加。在一个实施例中，利用阅读广度任务和数字广度任务来评估耳蜗植入物接受者的工作记忆。阅读广度任务是一个双重任务范例，其中对象被要求大声朗读打印的句子，并记住每个句子的最后一个单词，以便后期按所呈现的顺序来回忆。在每个句子之后，该对象声明该句子是真是假。设定2到6个句子的长度范围，在每个集合结束时，对象被要求回忆每个句子的最后一个单词。前向或后向数字广度任务以类似的方式测量工作记忆。对象以每秒一位数的速率重复实时语音说出的数字列表。前向广度任务只需简单地重复一系列数字，而后向广度任务则需要以相反的顺序来重复数字。两个列表都以两位的长度开始，并且在每次成功重复至少一个给定长度的列表之后，长度增加一位。

已经观察到，听力问题和其他感官问题存在很高的一致性。因此，某些实施例还包括在评估接受者的认知听觉能力中的特定感官测试/评价。感官评价本质上是主观的，可以采取多种不同的形式，但主要被设计为用于提供对接受者经历的功能性感官困难的理解。这样的理解可能很重要，因为具有不同感官问题的接受者在不同的感官环境中被独特地影响。一般而言，感官评价涉及引发和观察接受者对不同感官的响应，并寻找难以恰当使用感官输入的证据。

一般而言，对接受者的认知听觉能力的初始评估将包括在临床环境中执行的客观评价和主观评价二者。例如，医学从业者(例如，医生、听力学家、临床医师等)对耳蜗植入物接受者执行EEG，以客观地确定跨模态重组的程度。在相同的时间帧内(例如，在相同的一周或两周时间窗期间)，耳蜗植入物接受者被给予认知负荷测试(例如，阅读广度休息)，以及可能的感官评价。

客观评价和主观评价的结果彼此相关，以生成接受者的“听觉能力简档”。如本文所使用的，接受者的听觉能力简档表示跨模态重组对接受者处理经由刺激听觉假体接收的信息的能力的估计影响。换句话说，结合认知负荷或收听努力的量度来分析跨模态重组，以评估接受者的听觉脑区域如何能够处理电音频信息，如以下进一步描述的，这能够确定刺激参数应该如何来选择。

回到图2的具体示例，在254处，在接受者的听觉能力简档中表示的对接受者的认知听觉能力的初始评估的结果被分析，并且用于确定用于接受者的耳蜗植入物104的刺激参数。如上所述，接受者的刺激参数是以下设置/参数，该设置/参数决定耳蜗植入物100的刺激器单元120如何将经处理的音频数据转换成刺激信号，以递送至接受者的耳蜗130。被生成并被递送给接受者的耳蜗130的刺激信号以电音频信息的形式来操作，该电音频信息经由耳蜗神经细胞呈现给接受者的听觉脑区域。各种刺激参数控制在任何给定时间呈现给接受者的电音频信息的量。

由于跨模态重组和其他因素，不同接受者的听觉皮质具有处理电音频信息的不同能力。因此，根据本文呈现的实施例，接受者的听觉能力简档被分析以选择刺激参数，该刺激参数将生成电刺激信号，当该电刺激信号被递送给接受者时将根据接受者的认知听觉能力来优化呈现给接受者的电音频信息的量(即，将期望由刺激参数呈现的信息的量度与接受者的听觉脑区域处理电音频信息的估计能力进行匹配/相关)。换句话说，刺激参数与接受者的认知听觉能力相关，并且基于接受者的认知听觉能力来选择。如本文所使用的，基于接受者的认知听觉能力选择的刺激参数在本文中被称为“相关刺激参数”。当前由耳蜗植入物使用的相关刺激参数在本文中有时被称为“目前”或“当前”的相关刺激参数。

在254处，基于接受者的认知听觉能力针对接受者定制初始相关刺激参数。这反映了与用于选择接受者的初始刺激参数的常规技术相比的潜在优点。更具体地，如上所述，存在许多可以被选择用于耳蜗植入物接受者的刺激参数。在常规技术中，听力学家基于例如听力学家的临床知识、已知对其他耳蜗植入物植入者有用的参数/程序、研究结果等来选择针对接受者的初始刺激参数。由于在这种常规布置中，刺激参数根本不根据接受者定制，所以很可能所选择的刺激参数对于接受者而言将是不可接受的。因此，在选择初始刺激参数之后，在常规布置中，听力学家和接受者进行耗时、昂贵且困难的试错过程，其中声音被递送给接受者，并且使用口头反馈，听力学家评价并改变/调整初始刺激参数。尽管对于很多接受者这是困难的，但这种试错过程对于年幼的儿童来说是行不通的，因为他们缺乏向听力学家提供必要反馈的能力。

然而，如上所述，根据本文呈现的实施例，基于接受者的认知听觉能力针对接受者来定制初始相关刺激参数。因此，在254处选择的初始相关刺激参数适合接受者的可能性更大。这反映了一个优点，即试错过程可以被消除(例如，对于年幼的孩子)或者大大减少，因为听力学家不太可能必须进行显著的参数改变。

回到图2的示例，在254处选择接受者的初始相关刺激参数之后，在256处，允许接受者在一段时间内使用相关刺激参数。在一个示例中，在执行对接受者的认知听觉能力的补充评估(例如，与听力学家缩短的参数评价过程)之前的短时间段内进行的若干听力测试期间使用相关刺激参数。在其他实施例中，允许接受者在较长的时间段(例如，几天或几周)内使用相关刺激参数。

在258处，执行对接受者的认知听觉能力的补充评估。对接受者的认知听觉能力的补充评估可以采取多种不同的形式，但通常包括一个或多个主观的如上所述参照接受者的认知听觉能力的初始评估。根据本文呈现的实施例，补充评估可以在临床设置中执行，或者在某些示例中可以在接受者的家中或其他远程(即，非临床)设置中执行。例如，在随访的临床约见中，主观评价被执行，以标识功能性认知能力(认知负荷)的改变。补充评估的结果用于更新(即，与先前主观和客观评价的结果相关的)接受者的听觉能力简档。

补充评估可以包括客观评价(例如，成像)，但是一般而言，客观评价将不太频繁地重复，因为它们比主观认知负荷评价更费时并且可能需要更多资源。尽管如此，客观评价和主观评价之间的相关性也需要定期检查和重新调整。

在某些实施例中，补充评估包括经由例如智能电话、计算机或其他消费电子设备在远程(即，非临床)环境中执行的主观评价(例如，认知负荷测试)。在这样的示例中，只要远程执行的主观评价与临床环境中进行的主观评价相关/一致，接受者就有可能基于听觉能力的自我评价来发起刺激参数的改变。以下参考图4提供关于自我评价的更多细节。

补充评估(或者可能的初始评估)可以伴随有一个或多个听力测试，该听力测试客观地(例如，依赖于电诱发复合动作电位(ECAP)测量的神经反应遥测测试)或主观地(例如，口头反馈测试)评价耳蜗植入物的表现。这样的测试不是为了评价认知听觉能力而设计的，而是试图确定当前的相关刺激参数对于接受者的效果如何(即，当使用相关刺激参数时接受者是否能够理解在每个刺激周期呈现的信息)。例如，这些听力测试可能有助于确定接受者是否具有一般性听力困难、噪音中的困难、在某些频率范围内的困难等。

在执行对接受者的认知听觉能力的补充评估之后，在260处，当前的相关刺激参数被评价，以确定相关刺激参数的改变是否合适。也就是说，可能结合一个或多个其他听力测试的结果，利用补充评估的结果(即，接受者的更新的听觉能力简档)，以确定当前由耳蜗植入物104使用的相关刺激参数与接受者的认知听觉能力是否适当相关。

由于通过主观评价(任务负荷)、客观评价或以上两者标识的认知改变反映了认知资源充分处理耳蜗植入物呈现的信息的增加或降低的能力，因此图2的260表示确定接受者的听觉能力是否存在长期变化，以便批准刺激参数的改变。如果在260处确定不应对相关刺激参数进行改变，则方法250进行到264，其操作在以下进一步描述。然而，如果在260处确定相关刺激参数的改变被批准，那么方法250进行到262，其中相关刺激参数被调整。

更具体地，在262处，调整相关刺激参数以增加或减少通过使用刺激参数呈现的信息量。换句话说，通过例如改变刺激速率、改变频谱最大值的数目、调整频谱掩蔽阈值、调整时间掩蔽偏移量等，可以使刺激参数或多或少地成为“信息密集的”。

已经证明某些刺激参数比其他参数引起更大的听力困难。例如，与具有更好的频谱对比度的更稀疏的呈现相比，以更频谱地/生理地密集的配置向耳蜗呈现电刺激通常对于接受者而言更难处理。虽然密集的呈现为接受者提供了更多信息，但并非所有接受者都能够从中有效地受益。类似地，在听音乐(可被认为是结构化噪音)时，较高的刺激速率虽然提供了更多的信息，但也与某些接受者中的听力困难相关联(例如，接受者通常喜欢刺激速率较低和最大值数目较少的程序)。竞争性听觉输入(例如，多个扬声器、音乐、噪音等)如果未通过刺激参数选择来适当减轻，也可能导致困难的听力条件的创建。例如，减少竞争/混杂输入的降噪方案通常更容易收听，因为信息过载被抑制。

因此，在某些示例中，降低刺激速率和/或频谱最大值的数目减少了在每个刺激周期中递送给接受者的信息量，而相反地，增加刺激速率和/或频谱最大值的数目增加了在每个刺激周期中递送给接受者的信息量。上述调整是说明性的，并且应当理解，对刺激参数的其他调整是可能的，以便增加/减少在每个刺激周期中递送给接受者的信息量。

类似地，具有不同感官问题的接受者在不同的感官环境中表现不同。选择刺激参数以减轻这些接受者敏感的因素将改善听力。例如，如果具有感官问题的接受者(特别是对大声噪音或一般噪音敏感的接受者)可能受益于包括大幅度限制或包括一般性降噪的程序。

在调整相关刺激参数之后，方法250进行到264，以确定对接受者的认知听觉能力的附加评估是否被批准。如果附加评估被批准，则方法250返回到256，其中允许接受者在重复步骤258-264之前的一段时间内使用相关刺激参数。如果确定对接受者的认知听觉能力的附加评估不被批准，则方法250在266处结束。

图2已经参考认知听觉的评估和使用评估的结果来选择和/或优化耳蜗植入物刺激参数进行了描述。然而，应当理解，认知听觉能力评估的结果也可以用于确定个体是否是耳蜗植入物的候选人。更具体地说，从植入前认知听觉能力评估中收集的信息可以用于表征预期接受者的耳蜗植入物候选人和/或耳蜗植入物的预测结果。一般而言，如果从植入前认知听觉能力评估中收集的信息表明潜在接受者没有经历显著的跨模态重组，则潜在接受者可以在耳蜗植入物方面具有更大的成功。

如上所述，具有听力障碍的个体易受跨模态重组的影响，该跨模态重组不利地影响大脑的听觉区域。然而，引入听觉输入(诸如经由耳蜗植入物提供的电音频信息)可以收回接受者之前重新配置的听觉资源中的一些资源，并且因此可以增加接受者的认知听觉能力。因此，不仅听力表现随着年龄下降，而且随着大脑适应刺激，接受者的听力也可能改善。因此，理解长期的认知听觉能力改变(即，数周、数月甚至数年的改变)使得可能给出动态刺激策略和/或参数的医嘱。例如，如果接受者显示认知能力正在上升，则接受者可能能够使用更激进的刺激参数(例如，更高的速率、更高的频谱密度等)。

因此，附加于将刺激参数调整到接受者的当前认知听觉能力和感官状态，还可能针对接受者生成康复策略。例如，可以对接受者给出具有动态刺激参数的医嘱，该动态刺激参数随着时间适应，以适应性方式提供越来越密集的声音频谱表示，该适应性方式被设计为挑战并改善接受者的认知听觉能力。换句话说，刺激参数可以被安排为周期性地、随机地、渐进地等来推动接受者可以处理多少信息的限制，以便恢复听觉脑区域的附加资源。

在某些示例中，康复策略可以涉及专门设计来挑战接受者并改善听觉功能的听觉训练课程或时段。再次，这些康复课程被配置为使得其中发生的听觉训练任务根据接受者的认知听觉能力而被修改，并且可以随着听觉能力改善而被更新。

在执行康复时，可以在一段时间内监测接受者对听觉训练课程或时段的响应以查看是否发生了任何改善。如果检测到改善，则可以选择提供更大量信息的刺激参数。

如上所述，方法250包括接受者的认知听觉能力的初始评估和接受者的认知听觉能力的一个或多个补充评估。同样如上所述，由于初始评估包括客观和主观评价二者，所以对接受者的认知听觉能力的初始评估通常在临床环境中进行。图3是示出被配置为执行本文所呈现的技术的示例适配系统370的框图。

一般而言，适配系统370是计算设备，其包括多个接口/端口378(1)-378(N)、存储器380、处理器384和用户接口386。接口378(1)-378(N)可以包括例如网络端口(例如，以太网端口)、无线网络接口、通用串行总线(USB)端口、电气和电子工程师协会(IEEE)1394接口、PS/2端口等中的任意组合。在图3的示例中，接口378(1)连接到耳蜗植入物系统100，其具有植入接受者371中的部件。接口378(1)可以直接连接到耳蜗植入物系统100或连接到与耳蜗植入物系统通信的外部设备。接口378(1)可以被配置为经由有线或无线连接(例如，遥测、蓝牙等)与耳蜗植入物系统100进行通信。

用户接口386包括用于向临床医生、听力学家或其他用户呈现视觉或听觉信息的一个或多个输出设备，诸如，液晶显示器(LCD)和扬声器。用户接口386还可以包括一个或多个输入设备，其包括例如，小键盘、键盘、鼠标、触摸屏等。

存储器380包括听力能力简档管理逻辑381，其可以被执行以生成或更新存储在存储器380中的接受者的听觉能力简档383。听觉简档管理逻辑381可以被执行，以经由其他接口378(2)-378(N)中的一个接口而从外部设备(诸如，成像系统(图3中未示出))获得对接受者的认知听觉能力的客观评价的结果。在某些实施例中，存储器380包括主观评价逻辑385，该主观评价逻辑385被配置为执行对接受者的认知听觉能力的主观评价，并提供由听觉能力简档管理逻辑381使用的结果。在其他实施例中，主观评价逻辑385被省略，并且听觉简档管理逻辑381被执行，以经由其他接口378(2)-378(N)中的一个接口而从外部设备(图3中未示出)获得对接受者的认知听觉能力的主观评价的结果。

存储器380还包括简档分析逻辑387。简档分析逻辑387被执行，以分析接受者的听觉简档(即，客观评价和主观评价的相关结果)，以标识针对接受者的认知听觉能力而优化的相关刺激参数。

存储器380可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质设备、光存储介质设备、闪存设备、电学、光学或其他物理/有形存储器存储设备。处理器384是例如微处理器或微控制器，其执行用于听觉简档管理逻辑381、主观评价逻辑385和简档分析逻辑387的指令。因此，一般而言，存储器380可以包括利用包括计算机可执行指令的软件来编码的一个或多个有形(非暂时性)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当软件(由处理器384)执行时可操作以执行本文描述的技术。

通过执行简档分析逻辑387而标识的相关刺激参数被发送到耳蜗植入物系统100，以用于实例化为耳蜗植入物的当前的相关刺激参数。然而，在某些实施例中，通过执行简档分析逻辑387而标识的相关刺激参数首先被显示在用户接口386处，以供用户进一步评估和/或调整。由此，用户具有在刺激参数被发送到耳蜗植入物系统100之前改进相关刺激参数的能力。

以上已经描述了用于分析接受者的听觉简档以标识针对接受者的认知听觉能力而优化的相关刺激参数的一般操作。然而，应当理解，简档分析逻辑387可以根据用户经由用户接口386而设置的一个或多个所选择的准则来操作。例如，用户可以配置可被调节的刺激参数，或者设置可以如何调节刺激参数的限制。

如上所述，对接受者的认知听觉能力的补充评估可以包括客观评价和主观评价，或者仅包括主观评价。当实施客观评价和主观评价二者时，补充评估通常使用例如诸如图3所示的适配系统在临床环境中执行。然而，当仅使用主观评价时，可以使用例如计算机、移动电话或其他消费电子设备在远程环境中执行补充评估。

图4是根据本文呈现的实施例的用于移动电话403的说明性布置的框图，其被配置为执行主观自我评价，并且潜在地发起对接受者的相关刺激参数的改变。应当理解，图4仅仅是说明性的，并且补充评估可以在具有与图4所示不同布置的其他设备上执行。

移动电话403包括天线405和远程通信接口407，其被配置用于在无线通信网络上用于电话服务(例如，全球移动通信系统(GSM)网络、码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)或其他类型的网络)的通信。移动电话403还包括无线局域网接口409、以及红外(IR)或

接口411。

商标归

SIG所有。无线局域网接口409允许移动电话403使用例如2.4千兆赫(GHz)超高频(UHF)和/或5GHz超高频(SHF)无线电波来交换数据或连接到因特网。

接口411使得移动电话403能够无线地通信(即，经由无线连接直接地从另一设备接收数据并向另一设备传送数据)。在某些示例中，

接口411可以被用来将移动电话403无线连接到耳蜗植入物系统100(图1)。应当理解，将无线局域网接口与

接口结合使用仅仅是说明性的，并且现在已知或以后开发的任何其他接口(包括但不限于电气和电子工程师协会(IEEE)802.11、IEEE802.16(WiMAX)、固定线路、长期演进(LTE)等接口)也可以或备选地形成移动电话403的一部分。

移动电话403还包括音频端口413、一个或多个声音输入元件(诸如麦克风415)、扬声器417、照相机421、用户接口423、订户身份模块或订户标识模块(SIM)卡425、电池427、处理器431和存储器433。存储器433包括接受者的听觉能力简档383的副本和听觉能力简档管理逻辑481，该听觉能力简档管理逻辑481可以被执行以更新接受者的听觉能力简档。该听觉简档管理逻辑481可以被执行以使用例如接口407、409或411中的一个接口而从外部设备(诸如适配系统370或耳蜗植入物系统100)下载接受者的听觉能力简档的副本。存储器433还包括主观评价逻辑485，该主观评价逻辑485被配置为执行对接受者的认知听觉能力的主观评价，并提供由听觉能力简档管理逻辑481使用的结果。

存储器433还包括简档分析逻辑487。简档分析逻辑487被执行，以分析接受者的听觉能力简档，以确定对接受者的相关刺激参数的改变是否适当，并且在某些实施例中，发起对接受者的相关刺激参数的改变。

存储器433可以包括ROM、RAM、磁盘存储介质设备、光存储介质设备、闪存设备、电学、光学或其他物理/有形存储设备。处理器431是例如微处理器或微控制器，其执行用于听觉简档管理逻辑481、主观评价逻辑485和简档分析逻辑487的指令。因此，一般而言，存储器433可以包括利用包括计算机可执行指令的软件来编码的一个或多个有形(非暂时性)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当软件(由处理器431)被执行时可操作以执行本文描述的技术。

一般而言，部分归因于健康/安全问题，接受者被提供有限的能力来发起对他/她的刺激参数的改变。在一个示例中，接受者执行主观评价逻辑485以执行自我评价，并且该自我评价的结果被听觉简档管理逻辑481用来更新接受者的听觉能力简档383。更新的听觉能力简档383然后可以由简档分析逻辑487进行分析，以生成经调整的相关刺激参数。这些经调整的刺激参数可以被上传到数据库以供临床医生或听力学家评价和批准，并且如果被批准，则被提供给耳蜗植入物系统100用于实例化。在另一个实施例中，可以由临床医生或听力学家远程监视自我评价、简档更新和简档分析，以用于基于自我确定的相关刺激参数进行实时重新编程。在其他实施例中，简档分析逻辑487仅被允许改变有限数目的刺激参数，诸如接受者的阈值或舒适度水平，其可以在没有临床医生或听力学家的批准的情况下被改变。

在利用认知听觉能力的远程补充评估的实施例中，自我评价、简档更新和简档分析的结果被上载到一个或多个数据库，以确保远程环境和临床环境之间的对齐。

图5是根据本文呈现的实施例的方法551的高级流程图。方法551开始于553，评估刺激听觉假体的接受者的认知听觉能力。如上所述，接受者的认知听觉能力的初始或补充评估可以包括：一个或多个客观评价，其被配置为客观地量化接受者的听觉脑区域已经如何受到跨模态重组的影响；和/或一个或多个主观评价，其被配置为评估至少认知负荷或收听努力之一。在某些示例中，对接受者的认知听觉能力的补充评估可以伴随有感官评价和/或听力测试。

回到方法551，在555处，接受者的认知听觉能力的评估的结果被用来确定供刺激听觉假体使用的多个刺激参数。刺激参数与接受者的认知听觉能力相关，使得使用刺激参数生成的电刺激信号在被递送给接受者时将呈现给接受者的电音频信息的量至接受者的认知听觉能力。

图6是根据本文呈现的实施例的另一方法657的高级流程图。方法657从659开始，评估个体的认知听觉能力。在661处，基于对个体的认知听觉能力的评估，听觉能力简档被生成。听觉能力简档表示跨模态重组对个体处理经由刺激听觉假体而接收的信息的能力的影响。

本文描述和要求保护的发明在范围上不受本文公开的特定优选实施例的限制，因为这些实施例旨在作为本发明的若干方面的说明而非限制。任何等同的实施例旨在位于本发明的范围内。实际上，根据前面的描述，除了本文所示出和所描述的那些之外，本发明的各种修改对于本领域技术人员而言将变得清楚。这些修改也旨在落入所附权利要求的范围内。

Claims (30)

1.一种优化针对听觉假体的刺激参数的方法，包括：

在一个或多个处理器处：

评估电刺激听觉假体的接受者的认知听觉能力，以量化所述接受者的听觉脑区域处理电提供的音频信息的能力；以及

基于所述接受者的所述听觉脑区域处理电提供的音频信息的所述能力，来确定由所述刺激听觉假体使用的多个刺激参数；以及

向所述电刺激听觉假体提供所述多个刺激参数，以在所述电刺激听觉假体处实例化。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用在所述电刺激听觉假体处实例化的所述多个刺激参数来生成电刺激信号，所述电刺激信号在被递送给所述接受者时，将呈现给所述接受者的电音频信息的量优化至所述接受者的所述认知听觉能力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中评估所述接受者的所述认知听觉能力包括：

执行至少一个主观评价，所述至少一个主观评价被配置为评估认知负荷或收听努力中的至少一者。

4.根据权利要求1所述的方法，其中评估所述接受者的所述认知听觉能力包括：

执行至少一个客观评价，所述至少一个客观评价被配置为量化所述接受者的听觉脑区域如何受到跨模态重组的影响。

5.根据权利要求1所述的方法，其中评估所述接受者的所述认知听觉能力还包括：

结合认知负荷或收听努力中的一个或多个量度来分析所述接受者的听觉脑区域如何受到跨模态重组的影响，以估计所述接受者的听觉脑区域处理电音频信息的能力。

6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述多个刺激参数包括：

将期望由所述刺激参数呈现的所述信息的量度与所述接受者的听觉脑区域的用于处理电音频信息的估计能力的量度进行匹配。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

执行至少一个感官评价，以标识所述接受者经历的功能性感官困难。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

执行一个或多个听力测试，以生成表示所述刺激参数在由所述刺激听觉假体使用时的表现的结果。

9.根据权利要求1所述的方法，其中评估所述刺激听觉假体的所述接受者的所述认知听觉能力包括：

在非临床位置处执行接受者发起的所述认知听觉能力的自我评估。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对所述接受者的所述认知听觉能力执行补充评估；

标识所述接受者的所述认知听觉能力的改变；以及

基于所述接受者的所述认知听觉能力的所述改变来调整所述多个刺激参数。

11.根据权利要求10所述的方法，其中调整所述多个刺激参数包括：

调整所述刺激参数，以增加通过使用所述刺激参数生成的每个刺激信号集而呈现给所述接受者的电音频信息的量。

12.根据权利要求10所述的方法，其中调整所述多个刺激参数包括：

调整所述刺激参数，以减少通过使用所述刺激参数生成的每个刺激信号集而呈现给所述接受者的电音频信息的量。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

递送使用自适应刺激参数生成的刺激信号集，以达成所述接受者的认知听觉能力的康复。

14.根据权利要求13所述的方法，其中递送所述刺激信号集以达成所述接受者的认知听觉能力的康复包括：

选择动态刺激参数，所述动态刺激参数被配置为随着时间而适配，以通过自适应的方式来提供越来越密集的声音频谱表示，以便改善所述接受者的认知听觉能力。

15.一种优化针对听觉假体的刺激参数的方法，包括：

在一个或多个处理器处：

对听觉假体的接受者的认知听觉能力执行评估；以及

基于对所述接受者的认知听觉能力的所述评估来生成听觉能力简档，所述听觉能力简档表示跨模态重组对所述接受者处理经由所述听觉假体接收的信息的能力的估计影响；

基于跨模态重组对所述接受者处理经由所述听觉假体接收的信息的能力的所述估计影响，确定由所述听觉假体使用的多个刺激参数；以及

向所述听觉假体发送所述多个刺激参数。

16.根据权利要求15所述的方法，其中对接受者的认知听觉能力执行评估包括：

执行至少一个主观评价，所述至少一个主观评价被配置为评估认知负荷或收听努力中的至少一者。

17.根据权利要求15所述的方法，其中对接受者的认知听觉能力执行评估包括：

执行至少一个客观评价，所述至少一个客观评价被配置为客观地量化所述接受者的听觉脑区域如何受到跨模态重组的影响。

18.根据权利要求15所述的方法，其中生成所述听觉能力简档包括：

结合认知负荷或收听努力中的一个或多个量度来分析所述接受者的听觉脑区域如何受到跨模态重组的影响，以生成对所述接受者的听觉脑区域的用于处理电音频信息的能力的估计。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

使用所述听觉能力简档来生成刺激参数，所述刺激参数与所述接受者的听觉脑区域的用于处理电音频信息的估计能力相关。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括：

执行至少一个感官评价，以标识所述接受者经历的功能性感官困难。

21.根据权利要求15所述的方法，还包括：

基于所述听觉能力简档来确定所述接受者是否是刺激听觉假体的候选者。

22.根据权利要求15所述的方法，还包括：

在非临床位置处执行对所述接受者的认知听觉能力的补充评估，其中所述补充评估由所述接受者使用消费电子设备来发起；以及

基于对所述接受者的认知听觉能力的所述补充评估来更新所述听觉能力简档。

23.一种用于优化针对听觉假体的刺激参数的装置，包括：

存储器；以及

一个或多个处理器，其被配置为：

获得对刺激听觉假体的接受者的认知听觉能力的一个或多个评价的结果；

基于对所述接受者的认知听觉能力的所述一个或多个评价来生成听觉能力简档，所述听觉能力简档表示跨模态重组对所述接受者处理经由所述刺激听觉假体接收的信息的能力的影响；

分析所述听觉能力简档，以选择由所述刺激听觉假体使用的多个刺激参数，其中所述刺激参数与所述接受者的所述认知听觉能力相关；以及

向所述刺激听觉假体提供所述多个刺激参数。

24.根据权利要求23所述的装置，其中为了获得对接受者的认知听觉能力的一个或多个评价，所述处理器被配置为：

执行至少一个主观评价，所述至少一个主观评价评估认知负荷或收听努力中的至少一者。

25.根据权利要求23所述的装置，为了获得对接受者的认知听觉能力的一个或多个评价，所述处理器被配置为：

获得至少一个客观评价的结果，所述至少一个客观评价客观地量化所述接受者的听觉脑区域如何受到跨模态重组的影响。

26.根据权利要求23所述的装置，其中为了生成所述听觉能力简档，所述处理器被配置为：

结合认知负荷或收听努力中的一个或多个量度来分析所述接受者的听觉脑区域如何受到跨模态重组的影响，以估计所述接受者的听觉脑区域处理电音频信息的能力。

27.根据权利要求26所述的装置，其中为了分析所述听觉能力简档以选择由所述刺激听觉假体使用的多个刺激参数，所述处理器被配置为：

将期望由所述刺激参数呈现的所述信息的量度与所述接受者的听觉脑区域的用于处理电音频信息的估计能力的量度进行匹配。

28.根据权利要求23所述的装置，其中所述处理器还被配置为：

获得至少一个感官评价的结果，以标识所述接受者经历的功能性感官困难。

29.根据权利要求23所述的装置，其中所述处理器还被配置为：

获得一个或多个听力测试的结果，以生成表示所述刺激参数在由所述刺激听觉假体使用时的表现的结果。

30.根据权利要求23所述的装置，其中所述处理器被配置为：

对所述接受者的所述认知听觉能力执行补充评估；

标识所述接受者的所述认知听觉能力的改变；以及

基于所述接受者的所述认知听觉能力的所述改变来调整所述多个刺激参数。

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