CN114401766A - 用于优化电极引线插入过程期间的诱发反应信号生成的系统 - Google Patents

Abstract

诊断系统被公开，所述诊断系统配置为引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有一刺激频率的声学刺激，引导耳蜗植入物来在插入过程期间使用电极引线上设置的一电极来记录诱发反应信号，所述诱发反应信号代表响应于向受体施加的声学刺激而在受体体内发生的多个诱发反应的幅度，以及随着电极引线插入到耳蜗中地使刺激频率通过一序列递减降低的值而增量步进，所述一序列递减降低的值以初值开始且以低于初值的终值结束。

Description

用于优化电极引线插入过程期间的诱发反应信号生成的系统

背景信息

在将电极引线安设在耳蜗内的插入过程期间，会期望监测响应于对受体施加的声学刺激而在受体(recipient)体内发生的诱发反应(例如，耳蜗电图(“ECoG”或“ECochG”)电位)。这些诱发反应可指示电极在耳蜗内的定位，指示在插入过程期间可能对耳蜗发生的创伤，指示随着电极引线插入的耳蜗的不同区域的残留听力，和/或指示与插入过程相关的各种其它因素。

附图说明

附图图示出不同实施例并且是本说明书的一部分。图示的实施例仅只是示例，并不限制本公开的范围。贯穿附图，相同或相似的附图标号标示相同或相似的元件。

图1图示根据本文中描述的原理的示例性耳蜗植入系统。

图2图示根据本文中描述的原理的、人类耳蜗的示意性结构。

图3图示根据本文中描述的原理的示例性诊断系统。

图4-5图示根据本文中描述的原理的图3的诊断系统的示例性实现方式。

图6A-6F图示根据本文中描述的原理的将电极引线插入到受体的耳蜗中的示例性插入过程。

图7图示根据本文中描述的原理、针对正在插入到受体的耳蜗中的电极引线可如何实施激励扩散测量(excitation spread measurement)。

图8-12示出根据本文中描述的原理的可能生成的诱发反应信号的示例性图表。

图13图示根据本文中描述的原理的示例性方法。

图14图示根据本文中描述的原理的示例性计算装置。

具体实施方式

本文中描述了用于优化电极引线插入过程期间的诱发反应信号生成的系统和方法。例如，诊断系统可引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有一刺激频率的声学刺激。诊断系统可引导耳蜗植入物来在插入过程期间使用电极引线上设置的电极来记录诱发反应信号。诱发反应信号代表响应于向受体施加的声学刺激而在受体体内发生的多个诱发反应的幅度。所述诱发反应每个可以是ECoG电位(例如，耳蜗微音器电位、动作电位、总和电位等)、听神经反应、脑干反应、复合动作电位、镫骨肌反射和/或响应于向受体施加声学刺激而在受体体内可能发生的任何其它类型的神经反应或生理反应。诱发反应可源自于神经组织、毛细胞至神经突触、内毛细胞或外毛细胞或者其它源。

随着电极引线插入到耳蜗中，诊断系统可使刺激频率步进通过一序列递减降低的值，所述一序列递减降低的值以初值开始且以低于初值的终值结束。如本文中描述的，刺激频率的通过各递减降低的值的该步进基于用于记录诱发反应的电极的耳蜗内(intracochlear)定位。

例如，诊断系统可维护代表刺激频率可被设置成的一序列递减降低的值的数据。示例性的一序列递减降低的值包括4kHz、2kHz、1kHz、500Hz和250Hz。这些值仅只是示例性的，并且另外或替代的值也可被包括在该序列中，如可服务特定实现方式的。

在电极引线插入过程开始之前，诊断系统可将刺激频率设置成等于一序列递减降低的值中包括的初值(例如，4kHz)。随着电极引线正在插入(例如，由外科医师或其他用户)到耳蜗植入物的受体的耳蜗中，诊断系统可引导声学刺激发生器向受体施加具有该初始刺激频率值的声学刺激，同时设置在电极引线上的最远侧的电极(或电极引线上的任何其它指定电极)记录响应于该声学刺激发生的诱发反应。随着电极引线进一步前进到耳蜗中，诊断系统可确定电极经过耳蜗内对应于初始刺激频率值的特征频率位置。该特征频率位置可基于例如耳蜗声调拓扑图(cochlear tonotopic map)。

响应于确定电极经过对应于初始刺激频率值的特征频率位置，诊断系统可使刺激频率从初值减小到一序列递减降低的值中的下一个降低的值(例如，2kHz)。在诊断系统确定电极引线经过耳蜗内对应于该下一个降低的值的特征频率位置之后，诊断系统可再次使刺激频率减小到所述一序列递减降低的值中的下一个降低的值(例如，1kHz)。该过程可随着电极引线进一步插入到耳蜗中而对所述一序列递减降低的值中包括的其余值重复。

作为另一示例，诊断系统可引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有多个刺激频率的声学刺激(例如，并发地)。诊断系统可引导耳蜗植入物来在插入过程期间使用电极引线上设置的电极来记录多个诱发反应信号，所述诱发反应信号各自对应于所述多个刺激频率中包括的不同刺激频率。诊断系统可通过以下方式来在插入过程正被实施时大体实时地经由显示装置绘制诱发反应信号的图表，即通过在显示多个诱发反应信号中包括的每个诱发反应信号之间切换使得，在任何给定的时间，仅与多个诱发反应信号中的其它诱发反应信号相比具有最高幅度的单个诱发反应由显示装置显示。

通过在电极引线被进一步插入到耳蜗中时使刺激频率增量地步进通过一序列递减降低的值，以及/或者通过施加具有多个刺激频率的声学刺激并绘制图表，如以上所描述的，本文中描述的系统和方法可通过传送与对于整个电极引线插入过程仅使用单个刺激频率值(例如，500Hz)的技术相比更加准确、有用和高效的反馈给用户的方式，来优化电极插入过程期间的诱发反应信号生成。例如，诱发反应信号的图表可在插入过程期间以大体实时的方式呈现给用户，这可允许用户通过视觉确知(ascertain)电极在耳蜗内的定位、在插入过程期间可能对耳蜗发生的创伤和/或与插入过程关联的各种其它因素。为进行说明，每次电极经过与刺激频率的当前值关联的特征频率位置时，诱发反应信号都应达到峰值并开始减小。然而，如果减小发生在电极经过特征频率位置之前，则这会指示电极引线正引起对耳蜗的损害。在对于整个电极引线插入过程仅使用单个刺激频率值(例如，500Hz)的技术中，这样的信息会是无法确知的。本文中描述的系统和方法的这些及其它益处和优点将在本文中变得显见。

图1图示出示例性的耳蜗植入系统100。如图所示，耳蜗植入系统100可包括麦克风102、声处理器104、头件106、耳蜗植入物108和电极引线110，所述头件中设置有线圈。电极引线110可包括在电极引线110的远侧部分上设置的电极112的阵列，并且所述电极配置为在电极引线110的远侧部分插入到耳蜗中时插入到受体的耳蜗中以刺激耳蜗。在电极引线110的其它部分上(例如，在电极引线110的近侧部分上)也可设置一个或多个其它的电极(例如，包括接地电极，未明示示出)，以例如为由电极112生成的刺激电流提供电流返回路径和在电极引线110插入到耳蜗中后留在耳蜗外。如图所示，电极引线110可被预弯曲以便合宜地适配在耳蜗的螺旋形状内。另外的或替代的部件也可被包括在耳蜗植入系统100内，如可服务特定实施方式的。

如图所示，耳蜗植入系统100可包括配置成位于受体体外的各种部件，包括但不限于麦克风102、声处理器104和头件106。耳蜗植入系统100可另外包括配置成植入在受体体内的各种部件，包括但不限于耳蜗植入物108和电极引线110。

麦克风102可配置成检测呈现给用户的音频信号。麦克风102可以以任何适合的方式实现。例如，麦克风102可包括配置为靠近耳道入口安设在耳部的外耳内的麦克风，比如来自Advanced Bionics的T-MIC^TM麦克风。这样的麦克风可通过附接到耳钩的吊杆或柄梗来在正常操作期间靠近耳道的入口保持在耳部的外耳内，所述耳钩配置成选择性地附接到声处理器104。另外或替代地，麦克风102也可由设置在头件106内的一个或多个麦克风、设置在声处理器104内的一个或多个麦克风、一个或多个波束形成麦克风(beam-formingmicrophone)和/或可服务特定实施方式的任何其它适合的麦克风实现。

声处理器104可配置成引导耳蜗植入物108来生成代表一个或多个音频信号(例如，由麦克风102检测到的、经由辅助音频输入端口输入的、经由临床医师编程接口(CPI)装置输入的一个或多个音频信号等)的电刺激(本文中也称为“刺激电流”)和将所述电刺激施加到与受体的听通路(比如，听神经)关联的一个或多个刺激部位。示例性的刺激部位包括但不限于在耳蜗、耳蜗核、下丘和/或听通路中的任何其它核内的一个或多个位置。为此，声处理器104可根据所选的声处理策略或程序来处理一个或多个音频信号，以生成用于控制耳蜗植入物108的合适的刺激参数。声处理器104可容纳在任何适合的壳体(比如，耳后式(“BTE”)单元、体佩式装置、头件106和/或可服务特定实现方式的任何其它声处理单元)内。

在一些示例中，声处理器104可经由头件106与耳蜗植入物108之间的无线通信链路114(比如，设置在头件106内的线圈与物理耦接到耳蜗植入物108的线圈之间的无线链路)以无线方式将刺激参数(比如，呈前向遥测序列(forward telemetry sequence)中包括的数据字的形式)和/或功率信号发送给耳蜗植入物108。将理解的是，通信链路114可包括双向通信链路和/或一个或多个专用单向通信链路。

头件106可通信耦接到声处理器104并可包括外部天线(比如线圈和/或一个或多个无线通信部件)，外部天线配置为促进声处理器104与耳蜗植入物108的选择性无线耦接。另外或替代地，头件106可用于使任何其它外部的装置选择性地且无线地耦接到耳蜗植入物108。为此，头件106可配置成附连到受体的头部并定位成使得容纳在头件106内的外部天线通信地耦接到耳蜗植入物108内所包括的或以其它方式与耳蜗植入物关联的对应的可植入天线(该天线也可由线圈和/或一个或多个无线通信部件实现)。通过这种方式，刺激参数和/或功率信号可经由通信链路114在声处理器104与耳蜗植入物108之间无线传输。

耳蜗植入物108可包括任何适合类型的可植入刺激器。例如，耳蜗植入物108可由可植入耳蜗刺激器实现。另外或替代地，耳蜗植入物108可包括脑干植入物和/或可植入在受体体内并配置为向沿着受体的听通路定位的一个或多个刺激部位施加刺激的任何其它类型的耳蜗植入物。

在一些示例中，耳蜗植入物108可配置成根据声处理器104向其发送的一个或多个刺激参数来生成代表经声处理器104处理的音频信号(例如，由麦克风102检测到的音频信号)的电刺激。耳蜗植入物108可还配置成经由沿着电极引线110设置的电极112来向受体体内的一个或多个刺激部位(例如，一个或多个耳蜗内区域)施加电刺激。在一些示例中，耳蜗植入物108可包括多个独立电流源，所述多个独立电流源每个与由电极112中的一个或多个限定的通道关联。通过这种方式，不同的刺激电流水平可经由多个电极112同时被施加到多个刺激部位。

图2图示出电极引线110可插入于的人类耳蜗200的示意性结构。如图2中所示，耳蜗200呈螺旋形状，以基部202开始并以顶部204结束。耳蜗200内设有听神经组织206，在图2中以X标示所述听神经组织。听神经组织206以声调拓扑方式在耳蜗200内组构。相对低的频率在耳蜗200的顶部204处或附近(也称为“顶端区域”)进行编码，而相对高的频率在基部202处或附近(也称为“基底区域”)进行编码。因此，经由设置在顶端区域内的电极(即“顶端电极”)施加的电刺激可使受体感知相对低的频率，而经由设置在基底区域内的电极(即“基底电极”)施加的电刺激可使受体感知相对高的频率。在特定的电极引线上，顶端电极与基底电极之间的划界可根据电极引线的插入深度、受体耳蜗的解剖结构和/或可服务特定实施方式的任何其它的因素而变化。

图3图示出示例性的诊断系统300，所述诊断系统可被配置来实施本文中描述的任何操作。如图所示，诊断系统300可包括但不限于选择性且通信性地耦接到彼此的存储设施302和处理设施304。设施302和304可各自包括硬件和/或软件部件(例如，处理器、存储器、通信接口、存储在存储器中用于由处理器执行的指令等)或由硬件和/或软件部件实现。在一些示例中，设施302和304可分布在多个装置和/或多个位置之间，如可服务特定实现方式的。

存储设施302可维护(例如，存储)可执行数据，所述可执行数据由处理设施304使用以实施本文中描述的任何操作。例如，存储设施302可存储指令306，指令306可由处理设施304执行以实施本文中描述的任何操作。指令306可由任何适合的应用程序、软件、代码和/或其它可执行数据实例实现。存储设施302还可维护由处理设施304接收、生成、管理、使用和/或发送的任何数据。

处理设施304可配置为实施(例如，执行存储在存储设施302中的指令306以实施)各种操作。例如，处理设施304可引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有一刺激频率的声学刺激，引导耳蜗植入物来在所述插入过程期间(例如，在全部或仅一部分插入过程期间)使用电极引线上设置的电极来记录(例如，检测)诱发反应信号，以及随着电极引线插入到耳蜗中地使刺激频率通过一序列递减降低的值而增量步进，所述一序列递减降低的值以初值开始且以低于初值的终值结束。代表所记录的诱发反应信号的数据可由处理设施304存储在存储设施302中和/或存储在可服务特定实现方式的任何其它适合的存储介质中。

另外或替代地，处理设施304可引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有多个刺激频率的声学刺激，引导耳蜗植入物来在插入过程期间使用电极引线上设置的电极来记录多个诱发反应信号，所述诱发反应信号各自对应于多个刺激频率中包括的不同刺激频率，以及通过以下方式来在插入过程正在实施时大体实时地经由显示装置绘制诱发反应信号的图表，即通过在显示多个诱发反应信号中包括的每个诱发反应信号之间切换使得，在任何给定的时间，仅与多个诱发反应信号中的其它诱发反应信号相比具有最高幅度的单个诱发反应由显示装置显示。这些及其它可由处理设施304实施的操作在本文中有更加详细的描述。

诊断系统300可以以任何适合的方式实现。例如，图4示出了示例性的配置构造400，在该配置构造中，诊断系统300由配置成通信耦接到声处理器104的计算系统402实现。如图所示，计算系统402可包括通信耦接到扬声器406的声学刺激发生器404。计算系统402还通信耦接到显示装置408。

计算系统402可由硬件(例如，一个或多个计算装置)和软件的任何适合的组合实现。例如，计算系统402可由被编程为实施一项或多项针对耳蜗植入物的受体的验配(fit)操作的计算装置实现。为进行说明，计算系统402可由台式计算机、移动装置(例如，膝上型计算机、智能手机、平板计算机等)和/或可服务特定实现方式的任何其它适合的计算装置实现。

声学刺激发生器404可由配置成生成声学刺激的部件的任何适合的组合实现。在一些示例中，声学刺激可包括具有一个或多个刺激频率的一个或多个音调。另外或替代地，声学刺激可包括具有至少一个感兴趣的特定刺激频率的任何其它类型的声学内容。扬声器406可配置成向受体递送由声学刺激发生器404生成的声学刺激。例如，扬声器406可由配置成安设在受体的耳道入口中或附近的耳模(ear mold)实现。

显示装置408可由配置成显示计算系统402生成的图形内容的任何适合的装置实现。例如，显示装置408可显示电极引线110上设置的电极所记录的诱发反应的一个或多个图表。在一些替代实施例中，显示装置408被集成到计算系统402中。

图5示出了另一示例性的配置构造500，在该配置构造中，诊断系统400由计算系统402实现。在配置构造500中，声学刺激发生器404被包括在声处理器104中。例如，声处理器104可由双式声处理器(bimodal sound processor)(即，配置成引导耳蜗植入物108来向受体施加电刺激且引导声学刺激发生器404来向受体施加声学刺激的声处理器)实现。在一些示例中，扬声器406可由连接到声处理器104的音频耳钩实现。

图6A-6F图示出将电极引线600插入到受体的耳蜗602中的示例性插入过程。出于说明目的，耳蜗602在图6A-6F中被绘示成“展开的”而不是其实际上的弯曲的、螺旋的形状。引线600可与引线110相似并可包括设置在其上的多个电极(例如，电极604-1至电极604-16)。电极604-1是引线600上的最远侧的电极，并且电极604-16是引线600上的最近侧的电极。

耳蜗602内的各种特征频率位置以竖直虚线绘示在图6A-6F的每个中。如图所示，第一特征频率位置与4kHz关联。因此，由定位在该特征频率位置处的电极施加的电刺激可使受体感知具有4kHz的声音。图6A-6F还绘示出与2kHz、1kHz、500Hz和250Hz关联的特征频率位置。如图所示，与各特征频率位置关联的频率成声调拓扑学布置，相对较高的频率朝向耳蜗602的入口(或基部)定位且相对较低的频率朝向耳蜗602的远端(或顶部)定位。

图6A示出了进入耳蜗602的电极引线600。在该图中，电极604-1勉强处在耳蜗602内。图6B示出了在电极引线600已进一步前进到耳蜗602中使得电极604-1位于对应于4kHz的特征频率位置处之后的电极引线600。图6C-6F示出了在电极引线600已进一步前进到耳蜗602中使得电极604-1位于对应于2kHz(图6C)、然后1kHz(图6D)、然后500Hz(图6E)以及然后250Hz(图6F)的特征频率位置处之后的电极引线600。

诊断系统300可以以任何适合的方式确定电极604-1经过特定特征频率位置。例如，诊断系统300可通过针对于电极604-1和电极引线600上所设置的至少一个其它电极实施激励扩散测量(例如，交叉阻抗测量(cross impedance measurement))来确定电极604-1经过特定特征频率位置。基于激励扩散测量，诊断系统300可确定电极引线300上所设置的电极中位于耳蜗602内的电极的数量。根据所确定的在耳蜗602内的电极的数量，诊断系统300可确定(例如，估算)电极604-1在耳蜗602中的定位。

例如，如果诊断系统300确定三个电极处在耳蜗602内，则诊断系统300可确定电极604-1定位在对应于4kHz的特征频率位置处。作为另一示例，如果诊断系统300确定六个电极处在耳蜗602内，则诊断系统300可确定电极604-1定位在对应于2kHz的特征频率位置处。处在耳蜗602内的电极的数量与电极604-1的定位之间的关系可以以任何适合的方式来确定和/或限定。在一些示例中，诊断系统300维护代表该关系的数据(例如，呈查找表的形式)。

如本文中使用的，“激励扩散测量”可指的是配置来确定以下范围的任何测量，即由一个位置处的一个电极施加的刺激(例如，电脉冲)可扩散或传播(例如，通过该位置处和周围的流体和/或组织)至该范围从而通过另一位置处的另一电极能够检测(例如，作为电压)。因此，如由本文中描述的系统和方法实施的激励扩散测量会类似于常规的阻抗测量，在常规的阻抗测量中，刺激由一电极施加且然后由同一电极检测(例如，参考接地电极，参考另一分开的刺激电极等)。然而，与常规阻抗测量截然不同的，由本文中描述的系统和方法实施的激励扩散测量会利用与在刺激扩散时用于记录(例如，检测)刺激(例如，由于施加刺激而引起的电压)的电极不同且相异的电极来施加刺激。因此，在一些示例中，刺激扩散测量也会被称作“交叉阻抗”测量等。

作为可如何实施刺激扩散测量的一个示例，诊断系统300可引导第一电极(例如，电极604-1)来生成电脉冲，并且响应于电脉冲的生成，诊断系统可检测第二电极(例如，电极604中的另一个电极或者接地电极)与基准(例如，接地电极、耳蜗植入物的外壳接地等)之间的电压，其中第二电极和基准两者均与第一电极相异。基于激励扩散测量，诊断系统300可确定是否第一电极和第二电极中的至少一个位于耳蜗602内。

在某些实现方式中，诊断系统300可对每个电极604实施以上描述的操作中的一个或多个。通过这种方式，诊断系统300可检测足够的信息以不仅确定针对每个电极604的位置而且还确定电极引线600整体的插入深度。例如，在插入过程期间的一时间点，诊断系统300可确定电极引线600位于一位置中，在该位置中，第一X数量的电极604已插入到耳蜗602中，同时其余Y数量的电极604仍处在耳蜗外(其中，X和Y的总和为电极引线上所设置的电极的总数量)。

激励扩散测量的示例相对于图7来提供。尤其，图7图示出在实施插入过程时的电极引线700及患者解剖结构的示例性方面。电极引线700可与本文中描述的任何电极引线相似。具体地，如图所示，电极引线700包括从近端704开始的近侧部分702和以远端708终止的远侧部分706。电极引线700上设置有多个电极710，所述多个电极包括在远侧部分706上的多个刺激电极710-S(例如，明确标出的刺激电极710-S1至710-S5和710-S16，以及在图7中没有明确标记出但在文中也会提及的另外的电极710-S6至710-S15)且包括在近侧部分702上的接地电极710-G(例如，环电极)。

图7图示出电极引线700在插入过程期间的一特定位置，在该位置中，电极引线700(即且尤其是近侧部分706)正从患者的中耳712通过与耳蜗714关联的圆窗716被插入到患者的耳蜗714中。例如，插入过程的目标会是继续朝着耳蜗714的顶部718向耳蜗74中插入远侧部分706直到远侧部分706全部(即，其可包括全部的电极710-S)已通过圆窗716而位于耳蜗714内为止。

在图7中，为图示清楚起见，电极引线700的各种方面和所图示的患者的解剖结构特征被简化。例如，尽管在图7中耳蜗714已是“展开的”，然而将理解的是，如图2中图示的，耳蜗714具有弯曲的、螺旋形的结构，并且电极引线700弯曲成遵循该螺旋形结构。类似地，中耳712和耳蜗714的解剖结构省去了许多细节并且不是按比例绘制的。

然而，图7有图示出患者的解剖结构中的允许诊断系统300实施激励扩散测量的至少一个方面。如图所示，在圆窗716的耳蜗侧上，耳蜗714包含传导性流体(“流体”)，该传导性流体与在圆窗716的另一侧上的气态流体(例如，空气)不同，其对于施加给流体的电流是有传导性的。在某些示例中，诊断系统300可基于不同流体的不同传导性来在耳蜗714内的不同流体之间进行区分(例如，前庭阶和鼓阶中的外淋巴、中阶中的内淋巴等)。通过这种方式，诊断系统300不仅可以将位于耳蜗714的流体中的电极与仍位于中耳712的空气中的电极区分开，而且还可以在位于耳蜗714的不同部位中(例如，位于前庭阶或鼓阶中的一个内、位于中阶内等)的各电极之间进行进一步区分。

耳蜗714内的流体可载送电流并提供用于电脉冲(例如，由电流源或电压源提供的脉冲)扩散到已插入到耳蜗714中(即，被流体包围)的电极710-S之间的至少一定范围的电流传导路径。因此，例如，如果电脉冲在一个特定的电极710-S(比如710-S1)处被生成，则流体可提供从电极710-S1到耳蜗714内包括的其它电极710-S(即，在图7中图示的时刻被流体包围的电极710-S2至710-S10)和到耳蜗714周围的组织的传导路径。电脉冲可由耳蜗植入物或通信耦接到近端704的其它装置生成。因此，用于与电脉冲关联的电流的返回路径可从电极710-S1、通过耳蜗714的流体、通过与耳蜗714和中耳712关联的组织、通过接地电极710-G延伸回到生成电脉冲的耳蜗植入物或其它装置上所包括的电压或电流源。

由于耳蜗714内的流体可传导电流而耳蜗714外的空气(即，在圆窗716的另一侧上的中耳712中的空气)不能有效地传导电流，因此只有已通过圆窗716进入耳蜗714中并被耳蜗714的流体包围的电极710-S会能够检测在以上示例中由电极710-S1生成的电脉冲的激励扩散。尚未插入穿过圆窗716(例如，在由图7图示的时刻，电极710-S11至710-S16)的电极710-S因此可能没有可行的将它们与电极710-S1连接的传导路径，且因此可能无法检测在电极710-S1处生成的电脉冲的激励扩散。

如以上描述的，激励扩散测量可通过这样的方式实施，即通过在第一电极(例如，在以上的示例中电极710-S1)处生成电脉冲，且然后在第二电极(例如，电极710-S2至710-S16或710-G中的一个)与基准(例如，接地电极710-G、耳蜗植入物的外壳接地等)之间检测所述电脉冲(即，电脉冲已扩散得如何)。例如，第二电极和基准两者可都与第一电极分离，这与阻抗测量常规上被实施的方式截然不同。由于已知多少电流或电压在第一电极处被施加(例如，通过生成电脉冲的电流或电压源)和多少电流或电压在第二电极处被检测到，因此在第一电极和第二电极之间电脉冲能够扩散到的范围(例如，通过耳蜗714的流体和/或组织)可被确定(例如，利用欧姆定律和/或其它类似的原理)。相应地，通过经由涉及已知被插入到耳蜗714中的电极的激励扩散测量来确定电脉冲已扩散到从第一电极到第二电极的至少一定范围，诊断系统300可确定两个电极均已插入到耳蜗714中。然而，当经由涉及已知被插入到耳蜗714中的电极的激励扩散测量、电脉冲被确定为尚未从第一电极扩散到第二电极时(即，当因为例如所述电极中的一个在中耳712的空气中设置致使第一电极与第二电极之间没有传导路径存在、电脉冲没能在第二电极处被检测到时)，诊断系统300可确定所述电极中的一个尚未进入到耳蜗714中。

此外，通过以这种方式确定电极710-S中的每个是否位于耳蜗714内或外，整个电极引线700的插入深度可被确定。例如，通过确定电极710-S1至710-S10位于耳蜗714的流体中并且电极710-S11至710-S16位于中耳712的空气内，诊断系统300可确定电极引线700已过半进入耳蜗714中但仍需要插入更远，如图所示。

尽管以上的示例描述了电脉冲在已知已插入到耳蜗714中的电极(即，电极710-S1)处被生成的激励扩散测量，然而同样的激励扩散测量原理在以下情况也会奏效，即如果使用已知已插入到耳蜗174中的电极(即，电极710-S1)来检测在受试电极710-S处生成的电脉冲。例如，诊断系统300可通过以下方式来确定例如电极710-S5是否位于耳蜗714中(即，电极710-S5是否具有与电极710-S1的流体传导路径)，即通过在电极710-S1处生成电脉冲并尝试在电极710-S5处检测电脉冲，或反之亦然，通过在电极710-S5处生成电脉冲并尝试在电极710-S1处检测电脉冲。相应地，诊断系统300可包括或具有对脉冲生成与检测电路的控制，该控制灵活地以这些不同的方式来实施刺激扩散测量。

激励扩散测量的另外的细节和示例在PCT专利公开号WO/2019/045747中有提供，该PCT申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

诊断系统300可另外或替代地还通过在预定时间段内检测由电极604-1记录的诱发反应信号的幅度减小至少幅度阈值量并且由电极604-1记录的诱发反应信号的相位改变至少相位阈值量，来确定电极604-1经过特定的特征频率位置。

为进行说明，图8图示出将电极引线600前进到耳蜗602中的示例性引线插入过程。附图标记P1至P5指示电极引线600的位置。例如，在位置P1处，电极引线600处在第一位置处，其中电极604-1正在接近与4kHz对应的特征频率位置。在位置P2处，电极引线600处在第二位置处，其中电极604-1处在与4kHz对应的特征频率位置处。在位置P3-P5处，电极引线600分别处在第三、第四和第五位置中，其中电极604-1已前进经过与4kHz对应的特征频率位置。

图8还示出了在引线插入过程期间由电极604-1记录的诱发反应信号的幅度的图表802和在引线插入过程期间由电极604-1记录的诱发反应信号的相位的图表804。在该示例中，诱发反应信号响应于具有4kHz刺激频率的声学刺激被生成。因此，如图表802中所示，随着电极引线600朝着与4kHz对应的特征频率位置前进，诱发反应信号的幅度增大并在电极引线600定位在位置P2处时达到峰值。随着电极引线600经过与4kHz对应的特征频率位置，诱发反应幅度减小直至它稳定在稳态值处。如图表804中所示，随着电极引线600朝着与4kHz对应的特征频率位置前进，诱发反应的相位保持在相对高的水平。然而，当电极引线600经过与4kHz对应的特征频率位置时，相位突然变化到相对低的水平。

如图8中所示，诱发反应幅度的减小和相位从高水平到低水平的改变发生在大体同一时间，并且两者都发生在电极604-1经过与4kHz对应的特征频率位置时。因此，诊断系统300可通过在预定时间段内检测由电极604-1记录的诱发反应信号的幅度减小至少幅度阈值量并且由电极604-1记录的诱发反应信号的相位改变至少相位阈值量，来确定电极604-1经过与4kHz对应的特征频率位置。所述预定时间段、幅度阈值量和/或相位阈值量可各自由诊断系统300设置成任何适合的值。例如，预定时间段可被设置成相对短的时间段(例如，小于若干毫秒)以确保幅度变化和相位变化相互对应。在一些示例中，诊断系统300可响应于用户输入(例如，经由图形用户界面)来设置所述预定时间段、幅度阈值量和/或相位阈值。另外或替代地，诊断系统300也可自动基于诸如听力损失、刺激频率、受体特征(例如，年龄、性别等)等的一个或多个因素来设置所述预定时间段、幅度阈值量和/或相位阈值。

图表802和804假定刺激频率保持在4kHz，即使是在电极604-1经过与4kHz对应的特征频率位置之后。然而，在幅度和相位稳定在稳态之后所示的平坦线条在一些示例中对于用户实施插入过程并无帮助。

因此，根据本文中描述的系统和方法，响应于确定电极604-1经过与一序列递减降低的值中所包括的一个刺激频率值对应的特征频率位置，系统300可将刺激频率减小为这一序列递减降低的值中所包括的下一个降低的值。例如，参考图8，系统300可响应于电极604-1经过与4kHz对应的特征频率位置而将刺激频率减小为2kHz。这样做，由电极604-1记录的诱发反应信号的幅度会再次增大，直到电极604-1定位在与2kHz对应的特征频率位置处为止。随着电极引线600经过与2kHz对应的特征频率位置，诱发反应幅度以类似于图8中所示的方式减小。诱发反应信号的相位类似地以类似于图8中所示的方式改变。该过程可随着电极604-1经过耳蜗602内的其它特征频率位置而重复。

图9示出了在诊断系统300循序地步进通过如以上描述的4kHz、2kHz、1kHz和500kHz的刺激频率值时由电极604-1记录的诱发反应信号的幅度的图表902。图9还示出了在诊断系统300循序地步进通过如以上描述的4kHz、2kHz、1kHz和500kHz的刺激频率值时由电极604-1记录的诱发反应信号的相位的图表904。如图表902中所示，诱发反应信号的幅度包括一系列峰值906(例如，906-1至906-4)，这些峰值在时间上与电极604-1经过与刺激频率值对应的特征频率位置的时间对齐。类似地，如图表904中所示，诱发反应信号的相位以周期方式在高值与低值之间交替，交替(的发生)在时间上与电极604-1经过与刺激频率值对应的特征频率位置的时间对齐。

诊断系统300可引导显示装置(例如，显示装置408)来显示由电极604-1记录的诱发反应信号的图表。在一些示例中，诊断系统300可引导显示装置来在插入过程正在实施时大体同时地显示图表。

为进行说明，图10示出了示例性的图形用户界面1000，所述图形用户界面可由显示装置在诊断系统300的引导下显示。如图所示，图形用户界面包括图表902和图表904。在替代的实施例中，图表902和图表904中的仅一个可显示在图形用户界面1000内。

通过在插入过程期间显示由电极604-1记录的诱发反应信号的图表，诊断系统300可向实施插入过程的用户(例如，外科医师)提供实时反馈。该反馈可由用户使用以确保电极引线600恰当地安设在耳蜗602内和/或用于可服务特定实现方式的任何其它目的。

例如，诊断系统300可在预定时间段内检测诱发反应信号的幅度减小至少幅度阈值量而诱发反应信号的相位没有改变至少相位阈值量。这可指示可能发生了对耳蜗602的创伤。这样的创伤可由于电极引线600穿刺耳蜗602的壁、无意地被安设在耳蜗602的错误的管内和/或以任何其它适合的方式导致。作为响应，诊断系统300可向用户提供指示可能发生了创伤的通知。

为进行说明，图11示出了在诱发反应信号的幅度减小而未出现对应的相位变化之后的图形用户界面1000。如图所示，通知1100被包括在图形用户界面1000内。通知1100指示可能发生了创伤。响应于看见通知1100出现在图形用户界面1000内，用户可停止插入过程和/或采取其它补救动作(例如，通过将电极引线牵引回耳蜗外、改变电极插入角度等)。任何其它类型的通知(例如，可闻的或可视的通知)也可另外或替代地被呈现给用户，如可服务特定实现方式的。

描述于本文中所提供的示例中的一序列递减降低的刺激频率值仅只是示例性的。另外或替代的刺激值也可被包括在该序列中，如可服务特定实现方式的。在一些示例中，序列中所包括的初值大于2kHz且终值小于2kHz。为进行说明，一序列递减降低的值可包括在4.5kHz与2.5kHz之间的初值、在2.5kHz与1.5kHz之间的第二值、在1.5kHz与750Hz之间的第三值、在750Hz与375Hz之间的第四值和在375Hz与0Hz之间的终值。

如提及的，诊断系统300可另外或替代地还引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有多个刺激频率的声学刺激(即，并发地)。诊断系统300可引导耳蜗植入物来在插入过程期间使用电极604-1以记录多个诱发反应信号。诱发反应信号各自对应于多个刺激频率中包括的不同刺激频率。

例如，图12图示出示例性的配置构造，在该配置构造中，声学刺激包括4kHz、2kHz、1kHz和500Hz的刺激频率。图12还示出了在引线插入过程期间由电极604-1记录的多个诱发反应信号1204(例如，诱发反应信号1204-1至1204-4)的幅度的图表1202和与诱发反应信号1204对应的多个相位信号1208的图表1206。每个诱发反应信号1204和相位信号1208对应于不同的刺激频率。例如，诱发反应信号1204-1和相位信号1208-1对应于4kHz，诱发反应信号1204-2和相位信号1208-2对应于2kHz，诱发反应信号1204-3和相位信号1208-3对应于1kHz，并且诱发反应信号1204-4和相位信号1208-4对应于500Hz。

在实践中，图表1202和1206可能难以由用户解读、尤其在插入过程期间实时地解读。这是因为信号1204和1208中的全部同时都被绘制。相应地，诊断系统300可借由显示装置通过这样的方式来在插入过程实施时大体实时地绘制诱发反应信号的图表，即通过在显示多个诱发反应信号中包括的每个诱发反应信号之间切换使得，在任何给定的时间，仅相对于多个诱发反应信号中的其它诱发反应信号具有最高幅度的单个诱发反应由显示装置显示。这可致使同样的图表被显示，就如同声学刺激在任何给定时间都仅具有单个刺激频率值(如以上描述的)时所显示的那样。例如，通过以这样的方式在显示每个诱发反应信号之间切换，图表902和/或图表904由显示装置显示，如在图10中示出的。

图13图示出示例性的方法1300。图13中所示的操作可通过诊断系统300和/或它的任何实现方式实施。尽管图13图示出根据一个实施例的示例性操作，然而其它实施例也可省去、添加、重新排序和/或修改图13中所示的任何操作。

在操作1302中，诊断系统引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有一刺激频率的声学刺激。操作1302可以以本文中描述的任何方式实施。

在操作1304中，诊断系统引导耳蜗植入物来在插入过程期间使用电极引线上设置的电极来记录诱发反应信号，所述诱发反应信号代表响应于向受体施加的声学刺激而在受体体内发生的多个诱发反应的幅度。操作1304可以以本文中描述的任何方式实施。

在操作1306中，诊断系统随着电极引线插入到耳蜗中地使刺激频率通过一序列递减降低的值而增量步进，所述一序列递减降低的值以初值开始并以低于初值的终值结束。操作1306可以以本文中描述的任何方式实施。

在一些示例中，根据本文中描述的原理可提供一种存储计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质。所述指令当由计算装置的处理器执行时可引导处理器和/或计算装置实施包括本文中描述的一项或多项操作在内的一项或多项操作。这样的指令可利用各种已知的计算机可读介质中的任何来存储和/或发送。

如本文中所提及的非暂时性计算机可读介质可包括参与提供可由计算装置(例如，由计算装置的处理器)读取和/或执行的数据(例如，指令)的任何非暂时性存储介质。例如，非暂时性计算机可读介质可包括但不限于非易失性存储介质和/或易失性存储介质的任何组合。示例性的非易失性存储介质包括但不限于只读存储器、闪存、固态驱动器、磁性存储装置(例如，硬盘、软盘、磁带等)、铁磁性随机存取存储器(“RAM”)以及光盘(例如，光碟、数字视盘、蓝光光盘等)。示例性的易失性存储介质包括但不限于RAM(例如，动态RAM)。

图14图示出示例性的计算装置1400，所述计算装置可专门配置来实施本文中描述的一个或多个过程。如图14中所示，计算装置1400可包括经由通信基础设施1410彼此通信连接的通信接口1402、处理器1404、存储装置1406和输入/输出(“I/O”)模块1408。尽管示例性的计算装置1400被示出在图14中，然而图14中图示的部件并不意图是限制性的。另外或替代的部件也可用于其它实施例中。现在将另外详细地描述图14中所示的计算装置1400的部件。

通信接口1402可配置为与一个或多个计算装置通信。通信接口1402的示例包括但不限于有线网络接口(比如，网络接口卡)、无线网络接口(比如，无线网络接口卡)、调制解调器、音频/视频连接以及任何其它适合的接口。

处理器1404总的代表能够处理数据和/或解译、执行和/或引导执行本文中描述的指令、过程和/或操作中的一项或多项的任何类型或形式的处理单元。处理器1404可通过执行存储在存储装置1406中的计算机可执行指令1412(例如，应用程序、软件、代码和/或其它可执行数据实例)来实施操作。

存储装置1406可包括一个或多个数据存储介质、装置或配置构造并可采用任何类型、形式和组合的数据存储介质和/或装置。例如，存储装置1406可包括但不限于本文中描述的非易失性介质和/或易失性介质的任何组合。电子数据包括本文中所描述的数据可被暂时和/或永久地存储在存储装置1406中。例如，代表配置为引导处理器1404实施本文中描述的任何操作的计算机可执行指令1412的数据可被存储在存储装置1406内。在一些示例中，数据可布置在驻设于存储装置1406内的一个或多个数据库中。

I/O模块1408可包括配置为接收用户输入和提供用户输出的一个或多个I/O模块。I/O模块1408可包括支持输入和输出功能的任何硬件、固件、软件或它们的组合。例如，I/O模块1408可包括用于捕获用户输入的硬件和/或软件，包括但不限于键盘或小键盘、触屏部件(例如，触屏显示器)、接收器(例如，RF或红外接收器)、运动传感器和/或一个或多个输入按钮。

I/O模块1408可包括用于向用户呈现输出的一个或多个装置，包括但不限于图形引擎、显示器(例如，显示屏)、一个或多个输出驱动器(例如，显示驱动器)、一个或多个音频扬声器和一个或多个音频驱动器。在某些实施例中，I/O模块1408配置为将图形数据提供到显示器以呈现给用户。图形数据可代表一个或多个图形用户界面和/或可服务特定实现方式的任何其它图形内容。

在一些示例中，本文中描述的系统、计算装置和/或其它部件中的任何都可由计算装置1400实现。例如，存储设施302可由存储装置1406实现，并且处理设施304可由处理器1404实现。

在之前的描述中，已参考附图描述了各种示例性实施例。然而，将显见的是，在不偏离如所附权利要求中所陈述的本发明的范围的情况下，可对所述实施例作出各种修改和变化，并且另外的实施例可被实现。例如，本文中描述的一个实施例的某些特征可以与本文中描述的另一实施例的特征组合或替代另一实施例的特征。相应地，应从说明意义而不是限制意义来看待所述描述以及附图。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

存储器，所述存储器存储指令；

处理器，所述处理器通信地耦接到存储器并配置为执行指令以：

引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有一刺激频率的声学刺激；

引导耳蜗植入物来在所述插入过程期间使用电极引线上设置的一电极来记录诱发反应信号，所述诱发反应信号代表响应于向受体施加的声学刺激而在受体体内发生的多个诱发反应的幅度；以及

随着电极引线插入到耳蜗中地使刺激频率通过一序列递减降低的值而增量步进，所述一序列递减降低的值以初值开始并以低于初值的终值结束。

2.如权利要求1所述的系统，其中：

所述处理器进一步配置为执行指令以，在所述刺激频率具有初值时，确定所述电极经过耳蜗内的且对应于所述初值的特征频率位置；并且

使刺激频率增量步进包括，响应于确定所述电极经过所述特征频率位置，使刺激频率从初值减小到所述一序列递减降低的值中包括的下一个降低的值。

3.如权利要求2所述的系统，其中，确定电极经过特征频率位置包括：

针对所述电极和所述电极引线上设置的至少一个其它电极，实施激励扩散测量；以及

基于激励扩散测量，确定电极引线上设置的电极中位于耳蜗内的电极的数量。

4.如权利要求2所述的系统，其中，确定所述电极经过所述特征频率位置包括：在预定时间段内，检测诱发反应信号的幅度减小至少幅度阈值量并且诱发反应信号的相位改变至少相位阈值量。

5.如权利要求2所述的系统，其中：

所述处理器进一步配置为执行指令以，在所述刺激频率具有所述下一个降低的值时，确定电极经过耳蜗内的且对应于所述下一个降低的值的第二特征频率位置；并且

使刺激频率增量步进包括，响应于确定所述电极经过第二特征频率位置，使刺激频率从所述下一个降低的值减小到所述一序列递减降低的值中包括的再下一个降低的值。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步配置为执行指令以：

在预定时间段内，检测诱发反应信号的幅度减小至少幅度阈值量而诱发反应信号的相位没有改变至少相位阈值量；以及

响应于所述检测，提供指示可能发生了对耳蜗的创伤的通知。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述初值大于2kHz并且所述终值小于2kHz。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述一序列递减降低的值包括：

在4.5kHz与2.5kHz之间的初值；

在2.5kHz与1.5kHz之间的第二值；

在1.5kHz与750Hz之间的第三值；

在750Hz与375Hz之间的第四值；以及

在375Hz与0Hz之间的终值。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步配置为执行指令以引导显示装置来显示诱发反应信号的图表。

10.如权利要求9所述的系统，其中，引导显示装置来显示诱发反应信号的图表包括：引导显示装置来在插入过程正在实施时大体实时地显示诱发反应信号的图表。

11.如权利要求9所述的系统，其中，引导显示装置来显示诱发反应信号的图表包括引导显示装置来显示：

代表诱发反应信号的幅度的第一图表；和

代表诱发反应信号的相位的第二图表。

12.如权利要求1所述的系统，其中，所述电极是所述电极引线上设置的最远侧的电极。

13.一种系统，包括：

存储器，所述存储器存储指令；

处理器，所述处理器通信地耦接到存储器并配置为执行指令以：

引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有多个刺激频率的声学刺激；

引导耳蜗植入物来在所述插入过程期间使用电极引线上设置的一电极来记录多个诱发反应信号，所述诱发反应信号各自对应于所述多个刺激频率中包括的不同刺激频率；以及

通过以下方式来在在插入过程正在实施时大体实时地经由显示装置绘制诱发反应信号的图表，即通过在显示所述多个诱发反应信号中包括的每个诱发反应信号之间切换使得，在任何给定的时间，仅与所述多个诱发反应信号中的其它诱发反应信号相比具有最高幅度的单个诱发反应由显示装置显示。

14.如权利要求13所述的系统，其中，所述电极是所述电极引线上设置的最远侧的电极。

15.一种方法，包括：

通过诊断系统，引导声学刺激发生器来在通信耦接到耳蜗植入物的电极引线被插入到受体的耳蜗中的插入过程期间向耳蜗植入物的受体施加具有一刺激频率的声学刺激；

通过诊断系统，引导耳蜗植入物来在所述插入过程期间使用电极引线上设置的一电极来记录诱发反应信号，所述诱发反应信号代表响应于向受体施加的声学刺激而在受体体内发生的多个诱发反应的幅度；以及

通过诊断系统，随着电极引线插入到耳蜗中地，使刺激频率通过一序列递减降低的值而增量步进，所述一序列递减降低的值以初值开始并以低于初值的终值结束。

16.如权利要求15所述的方法，还包括：

通过诊断系统，在所述刺激频率具有初值时，确定所述电极经过耳蜗内的且对应于所述初值的特征频率位置；以及

使刺激频率增量步进包括，响应于确定所述电极经过所述特征频率位置，使刺激频率从初值减小到所述一序列递减降低的值中包括的下一个降低的值。

17.如权利要求16所述的方法，其中，确定所述电极经过所述特征频率位置包括：

针对所述电极和所述电极引线上设置的至少一个其它电极，实施激励扩散测量；以及

基于激励扩散测量，确定电极引线上设置的电极中位于耳蜗内的电极的数量。

18.如权利要求16所述的方法，其中，确定所述电极经过所述特征频率位置包括：在预定时间段内，检测诱发反应信号的幅度减小至少幅度阈值量并且诱发反应信号的相位改变至少相位阈值量。

19.如权利要求16所述的方法，还包括：

通过诊断系统，在刺激频率具有所述下一个降低的值时，确定所述电极经过耳蜗内的且对应于所述下一个降低的值的第二特征频率位置；以及

使刺激频率增量减小包括，响应于确定所述电极经过第二特征频率位置，使刺激频率从所述下一个降低的值减小到所述一序列递减降低的值中包括的再下一个降低的值。

20.如权利要求15所述的方法，还包括：

通过诊断系统，在预定时间段内检测诱发反应信号的幅度减小至少幅度阈值量而诱发反应信号的相位没有改变至少相位阈值量；以及

通过诊断系统，响应于所述检测，提供指示可能发生了对耳蜗的创伤的通知。

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