CN115089470A - 减少前庭系统的疾病的症状的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及减少前庭系统的疾病的症状的设备和方法。将特定的振动信号递送到前庭系统，以便减少或防止前庭系统的疾病的症状。

Description

减少前庭系统的疾病的症状的设备和方法

本申请是申请日为2017年11月14日，申请号为201780083234.9，发明名称为“减少前庭系统的疾病的症状的设备和方法”的申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2016年11月14日提交的美国临时申请No.62/421,708(“'708申请”)的优先权。本申请还涉及另外的美国临时申请，包括于2016年4月12日提交的美国临时申请No.62/390,844(“'844申请”)。本申请通过引用并入'708和'844申请的整个公开内容，包括文本和附图。

背景技术

身体的朝向、平衡、位置和移动可以由大脑通过从解剖学的各个部分(包括眼睛、耳朵和肌肉)接收的信号的组合来确定。例如，内耳的前庭系统中的内淋巴液的移动可以通过具有毛囊的神经细胞来感测，以确定头部的移动和朝向，内耳的前庭系统中的耳石在重力和拉力方向下沉在神经细胞的毛囊上，有助于上下区分；由眼睛接收的水平和垂直视觉图案可以帮助确定朝向、平衡和位置；并且相对的颈部肌肉上的差异应变可以帮助确定头部位置和朝向。当来自这些来源的信号不匹配时，个人会发展出晕动病、经历眩晕，甚至变得无意识。不匹配的朝向、平衡、位置和移动信号可以是在例如汽车、火车、飞机和其它运输模式下的旅途期间的极端或不熟悉的移动的结果，或者可以是例如在3D电影、3D视频游戏和虚拟现实设备期间模拟感知移动的结果。

在自然适应性反应中，大脑可以忽略混乱、不新颖或难以理解的信号中的感觉信息。例如，据信内耳的前庭系统中的重复振动减小了发送到小脑的电信号的振幅(参见例如H.Sohmer等人的Effect of noise on the vestibular system-Vestibular evokedpotential studies in rats.2Noise Health 41(1999))。

振动可以是非常有疗效的(therapeutie)。因而，存在在身体的若干部位上使用以产生来自振动的舒缓感的按摩设备。用于产生这些振动的一种技术是表面或骨传导换能器。但是，当在头部使用这种设备时，当靠近人的耳朵使用时，它们产生的噪声会是刺激性的。这在很大程度上是因为由这种换能器生成的振动的共振频率造成听觉和刺激性的音调。此外，现有的骨传导换能器在用于产生强大的振动时是低效的，因为当仅需要小的窄带时它们产生大的频谱。

因而，本发明提供了新颖且非显而易见的系统和相关方法，其改善晕动病以及与个体的前庭系统相关的其它疾病的治疗。

此外，本发明提供的系统和方法利用新颖且非显而易见的前庭系统影响/搅动/刺激设备(例如，换能器)，其克服了现有设备的限制。

附图说明

图1描绘了根据本发明实施例的示例性系统的简化框图。

图2描绘了根据本发明实施例的示例性设备的剖视图。

图3描绘了根据本发明实施例的示例性设备的替代视图。

图4描绘了根据本发明实施例的与音频耳机组合的示例性系统。

图5和图6描绘了根据本发明实施例的另一个示例性系统。

图7描绘了根据本发明另一个实施例的另一个示例性系统。

发明内容

发明人认识到来自前庭系统的“嘈杂”信号不能被大脑正确解释，从而促使大脑依赖于来自其它来源(诸如眼睛和肌肉)的信号。较少的待解释信号允许大脑确定朝向、平衡、位置、移动或其组合，具有较小的不匹配信号的机会，因此降低了个体可能经历导致的有害生理影响(诸如晕动病)的可能性。

因而，本发明利用这个发现生成对个体前庭系统去刺激的信号。本发明提供了生成这种信号并将它们应用于例如个体的头部(即，颅骨)的示例性设备，使得信号可以行进到个体的前庭系统。当被前庭系统接收时，信号通过例如掩盖刺激前庭系统的其它信号而有效地对前庭系统去刺激。

本文描述的系统和设备可以组合或连接到用于检测眼球震颤(即，摇晃的眼睛)的检测电路系统。这种测量可以用于测量由本发明的系统和设备提供的振动信号通过掩盖刺激信号来对前庭系统去刺激的程度。可替代地，检测电路系统可以检测来自前庭神经自身的信号，而不是检测眼球震颤。

一个示例性实施例是一种用于减少前庭系统的疾病的症状的系统，其中该系统包括前庭设备，该前庭设备可操作以在这样的功率级生成一个或多个振动信号，该功率级造成对个体的前庭系统的去刺激，其中该设备包括(i)信号发生器，用于生成一个或多个初始信号；(ii)放大部分，用于接收一个或多个初始信号(例如，正弦波)并将信号放大足以产生一个或多个对前庭系统去刺激的信号的量；以及(iii)振动生成元件(例如，换能器)，其可操作以接收一个或多个放大的信号并生成一个或多个波动的振动信号。

示例性换能器可以可操作以生成一个或多个振动信号，其中每个振动信号中的大部分功率包含在每个振动信号的基频中。

此外，除了其它元件之外，示例性换能器可以包括可操作以生成磁场并将该磁场施加到一种类型的磁体的线圈，其中磁体可操作以在共振频率下振荡以生成一个或多个振动信号。

可以针对特定功率和操作频率的给定个体(例如，患者)定制由本发明提供的系统和设备。因而，本发明的设备可以包括电源(例如，电池)、信号发生器、放大器和电池充电器。

具体实施方式

本文描述了用于减少与前庭系统相关的疾病(诸如晕动病)的症状的系统、设备和方法的示例性实施例。虽然本文讨论了具体的示例性实施例，但并不意图将本发明的范围限制于这些实施例。相反，本文讨论的示例性实施例是出于说明性目的。在不脱离本发明的范围的情况下，可以实现经修改的和替代的实施例。换句话说，本文给出的示例性实施例仅仅是落入本发明范围内的许多实施例中的一些，发明人实际上不可能描述落入本发明范围内的所有许多可能的示例性实施例和变体。

例如，虽然本文描述的系统、设备和方法集中于将本发明的系统和方法应用于个体的耳朵，但这仅用于说明目的，还应理解的是，系统、设备和方法可以应用于个体头部的许多不同部分。

还应当理解的是，可以将一个或多个示例性实施例描述为处理或方法。虽然可以将处理/方法描述为顺序的，但是这样的处理/方法可以并行、并发或同时执行。此外，可以重新安排处理/方法中的每个步骤的次序。可以在完成时终止处理/方法，并且还可以包括未包括在处理/方法的描述中的附加步骤。

如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出的项的所有组合。如本文所使用的，单数形式“一”、”和“该”旨在包括复数形式，除非上下文和/或常识另有说明。应进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本文中使用时指定所述特征、系统、子系统、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、系统、子系统、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

当在本文中使用时，短语“连接”、“连接到”或类似短语意指系统或设备的至少两个不同部分之间的间接或直接物理连接，或者意指系统或设备的一部分归入(subsum)(并由此连接到)设备的至少一个其它部分内。当系统或设备的一个部分被描述或描绘为连接到另一个部分时，可能不描述或描绘用于促进这种连接的其它众所周知的部件，因为这些部件对于本领域技术人员来说是众所周知的。

此外，当系统或设备的一个部分被描述或描绘为使用“连接件”(或图中的单线)连接到另一个部分时，应当理解的是，实际上这种连接(线)可以包括(并且很多时候将包括)不止一个物理连接或信道，可以是全向的或双向的，可以包括或不包括分开的数据、格式化和信令。

应当注意的是，附图中示出的系统和设备未按比例绘制，不代表实际形状或尺寸，并且不代表任何实际的设备布局、制造图或视觉。更确切地说，系统和设备被绘制为仅仅是帮助解释本文描述的本发明的示例性实施例的特征、功能和处理。

如本文所使用的，术语“实施例”是指本发明的一个示例。

本发明提供了生成一个或多个足以影响个体的前庭功能的去刺激信号的系统、设备和相关方法。这种更改的前庭功能可以通过定量测量来感知，诸如诱发的眼球震颤和前庭诱发电位的改变，或通过定性测量，诸如来自晕动病、虚拟现实疾病、眩晕或任何其它前庭病情的缓解。

减轻晕动病的本发明的一个实施例是通过破坏、控制或影响前庭系统的解剖结构，诸如例如耳石、内淋巴和毛囊。本发明的实施例可以引起前庭系统(包括内耳的耳石和/或半规管)的振动，从而掩盖从前庭系统发送到大脑的感觉信息。由于这种被掩盖的感觉信息的恒定和非信息性质，作为正常生理反应的一部分，大脑可能较少依赖从前庭系统接收的信号并且更依赖于其它来源，从而减轻晕动病。产生的振动可以是恒定的或在1/3倍频程范围内变化，以确保身体不适应这种掩盖。本发明的另一个实施例可以引起内耳的前庭系统中的振动，从而控制耳石、内淋巴、毛囊或其组合的位置，并因此改变从前庭系统发送到大脑的信号中的感觉信息，以减轻晕动病。

在另一个实施例中，由系统和设备生成的信号可以是发送到大脑的去刺激、振动信号。

上文和本文其它地方描述的系统和设备可以组合或连接到用于检测眼球震颤(即，摇晃的眼睛)的检测电路系统。这种测量可以用于测量由本发明提供的振动信号掩盖前庭系统的程度。可替代地，检测电路系统可以检测来自前庭神经本身的信号，而不是检测眼球震颤。

可以针对特定功率和操作频率为给定个体(例如，患者)定制由本发明提供的系统和设备。因而，本发明的系统或设备可以包括电源(例如，电池)、信号发生器、放大器和电池充电器。

现在参考图1，描绘了用于对前庭系统去刺激的示例性系统1。如图所描绘的，系统1包括前庭设备2，其可操作以在功率级生成一个或多个振动信号(即，振动)，当系统1被放置在前庭系统上或其附近时，造成个体的前庭系统的去刺激。特别地，系统1的前庭设备2可以定位在个体的头部上，在那里几乎没有组织允许信号通过前庭系统传播(例如，在乳突骨上方)。

在一个实施例中，前庭设备2可以包括振动生成元件2a(例如，换能器)，其可操作以在例如10至300Hz范围内的频率的一个或多个谐波处产生一个或多个波动的振动信号。发明人相信，这种信号通过掩盖可能刺激前庭系统的其它信号而对前庭系统去刺激，或者可替代地会导致系统混乱。一个或多个信号可以采取正弦波或多个其它信号类型的形式。

本发明人用实验设备进行了许多实验。发明人获得的证据表明，当系统1在低频下生成振动信号(振动)时，重要的是确保当压力(力)施加到系统1时，特别是设备2时(设备2被压到个体的头骨上)，这种信号的波形(例如，正弦波)保持不变。

更详细地，设备2还可以包括：信号发生器2c，用于生成一个或多个初始信号(例如50至67Hz)，诸如纯正弦波；以及放大部分2b，用于接收由发生器2a生成的一个或多个信号并将一个或多个信号放大足以产生一个或多个对前庭系统去刺激的信号的量(例如0.5瓦至3瓦)。然后将这样放大的信号提供给振动生成元件2a，振动生成元件2a在接收到放大的信号时生成一个或多个振动信号。

在一个实验中，发明人使用类似于系统1的系统进行了实验，其中通过发生器2c和放大器2b的组合生成纯正弦波信号，然后将其发送到振动生成元件2a(例如，换能器)。此后，没有施加压力。结果是在测试设备上检测到纯正弦波。但是，当施加压力时，生成的纯正弦波信号改变其特点，因为从放大的电信号得到的大部分能量被物理地从信号的基频转换为其高次谐波。在进一步测试期间，发明人发现仍然是最基本的换能器(即，大部分功率包含在基频中而不是谐波中)在对前庭系统去刺激时是最有效的，以便减少开车的个体的晕动病和使用虚拟现实设备的个体的虚拟现实疾病的症状。因而，发明人得出结论，非常期望可操作以生成一个或多个振动信号的换能器，其中每个振动信号中的大部分功率包含在每个振动信号的基频中。另外，在本发明提供的系统内使用的换能器应当可操作以生成纯音调信号，而不管信号的功率(即，给定信号的正弦波)。

现在参考图2，描绘了根据一个实施例的示例性前庭设备2(例如，换能器)。如图所描绘的，设备2可以包括第一类型的磁体20a、20b、第二类型的磁体23、线圈24、衬套22c和销21。当使用包括处于期望频率(例如，10Hz至300Hz)的正弦波或另一种类型的信号结构的电信号将功率施加到设备2时(通过本领域已知的装置和连接，并且为了清楚起见在图2中省略)，线圈24可操作以生成具有感应电流的磁场。磁场进而将在磁体23上施加磁力。当施加到磁体23时，磁场使磁体23移动，如图2中标记的箭头“A”所指示的。基本上同时，磁体20a和20b各自产生恒定的磁场，每个磁场施加到磁体23(即，磁体20a的北侧将面向磁体23的北侧，并且磁体20b的南侧将面向磁体23的南侧)。由磁体20a、b产生的这些施加的相反的力可操作以控制磁体23，使得磁体23围绕平衡位置振荡，在该平衡位置处，磁体23以共振频率(弹簧常数/磁体23的质量，

0.5，其中弹簧常数被定义为恢复力除以磁体23从其平衡位置移动的距离)自然振动并生成一个或多个振动信号。在一个实施例中，感应电信号与磁体23由于磁体20a和20b而沿着由箭头“A”指示的轴振动的共振频率匹配(即，它将使磁体23振荡或前后移动或上下移动，这取决于您的视角)。这个轴可以基本上与销21的轴对应。

在本发明的实施例中，为了确保磁体20a、b和23不以不期望的方式(沿着由标记的箭头“A”表示的轴以外的轴)振荡或摆动，这将影响系统的效率并增加造成二次振动的不期望的摩擦(即，嗡嗡声)，磁体23被构造为使得其移动受到杆/销21的限制。在一个实施例中，每个磁体20a、b用胶水、环氧树脂或其它形式的粘合剂固定到换能器2的端盖25a、b上，磁体23装配有衬套22c，衬套22c平滑地在杆/销21上移动，同时限制任何不平行于“A”的移动，并且胶水、环氧树脂或其它形式的粘合剂也可以用于通过装配孔22a、b将杆/销21固定到端盖25a、b。

应当理解的是，磁体20a、b是弹性物体的一个示例。在替代设计中，磁体20a、b可以由其它弹性物体代替，这些弹性物体产生窄的共振(部分地由它们的弹簧常数限定)。例如，弹性物体可以由任何形式和材料的弹簧组成，其中弹簧可以由(i)端盖25a、b中的腔(图2中未示出)支撑，(ii)从端盖突出的销(图2中未示出)，(iii)硅泡沫或任何其它材料的泡沫(图2中未示出)，或(iv)是橡胶块或任何其它固体弹性材料(图2中未示出)。当弹簧用作弹性物体时，可以使用胶水、环氧树脂或任何形式的粘合剂将弹簧固定到设备2的其它部分(例如，固定到磁体、管道和/或端盖25a、b)。

在本发明的实施例中，弹簧可操作以减少磁体23沿着不同于由标记箭头“A”表示的轴的轴与管道26的内径接触的机会。在实施例中，可以包括杆/销21和衬套22c用于支撑或被排除，这取决于所使用的弹簧(即，取决于弹簧是否足以限制磁体23的移动)。

在本发明的实施例中，管道26可以包含润滑剂，诸如铁磁流体、特氟隆或其它润滑剂，其减少当磁体23可以满足管道26的内径时可能发生的摩擦。摩擦越小，设备2“越安静”(即，这种接触产生的噪声越小)。这种润滑剂也可以用于减少衬套和销之间的摩擦。

本发明包括管道26和/或端盖25a、b的外表面覆盖有吸声材料的实施例。另外，在实施例中，端盖25a、b中的一个或多个可以用减摩擦材料(例如软木)覆盖，使得当一个或多个端盖25a、b与人的皮肤或身体接触时，与端盖25a、b未被这种材料覆盖相比，接触是磨损性小。另外，在实施例中，端盖25a、b中的一个或多个可以用衬垫材料(例如软木)覆盖，使得当一个或多个端盖25a、b与人的皮肤或身体接触时，与端盖25a、b未被这种材料覆盖相比，接触扩展到更大的区域，从而降低压力。

如上所述，可以使用磁体或弹簧作为弹性物体。但是，应当理解的是，磁体和弹簧只是可以使用的许多类型的弹性物体中的两种。

图3描绘了根据本发明实施例的利用弹簧作为弹性物体的前庭设备300的另一个视图。

现在参考图4，示出了用于减少与前庭系统相关的疾病(例如晕动病)的影响的系统400。如图所示，系统400可以包括两个前庭设备401a、b(类似于设备2或300)，其可以集成到或连接到第一类型的音频耳机402(例如，没有噪声消除电路系统的耳机)。在这种实施例中，用户(图4中未示出)可以选择只听音乐、听音乐并操纵他们的前庭，或者只操纵他们的前庭系统。在另一个实施例中，耳机402可以包括包括噪声消除电路系统的音频耳机。耳机402可以与前庭设备401a、b集成或连接，因此用户可以选择听音乐、听音乐并操纵他们的前庭、听音乐并消除噪声、操纵他们的前庭系统并消除噪声、听音乐操纵他们的前庭系统并消除噪声、只操纵他们的前庭系统或只消除噪声。

图4中描绘的实施例说明了使用多于一个前庭设备。应当理解的是，本文描述的每个系统可以包括多于一个前庭设备(例如，至少两个设备)。

系统400中的噪声消除电路系统还可以用于降低由前庭设备401(例如，本文所述的前庭设备)产生的振动引起的可听声音的水平，同时允许人的前庭系统接收基本上所有其它声音。更详细地，因为振动信号的物理特性是可预测的，所以系统400可以包括噪声消除电路系统，其生成与由前庭设备401产生的可听信号类似的信号(或多个信号)，但是与这种信号异相(例如，180度)。这种异相信号用于降低由人的前庭系统检测到的这种可听信号的信号电平，使得人可能听不到可听声音。

当与耳机402结合使用时，前庭设备401a、b可以放置在多个位置。对于每个设备401a、b，一个这样的位置沿着耳机402的细长部分404(例如，带)与作为耳机402的一部分的相应音频扬声器403a、b相距一定距离。这将允许负责生成振动信号的前庭设备401a、b的元件被放置在人的头部的旁边或顶部的位置处，该位置(例如，位于乳突、颧弓、顶骨等上)已被证明对于递送振动信号到前庭系统是有效的。沿着细长部分404的放置也利用了细长部分404的人体工程学(即，人头部的形状比人耳更加一致)。

可替代地，前庭设备401a、b可以结合可以与扬声器403a、b共同定位的耳机402的耳罩，使得耳机402的装饰形状或轮廓不受影响。可替代地，可以将前庭设备401结合到附连到一对耳机和从其分离的附件，使得用户可以选择仅使用耳机或将耳机与前庭设备配合使用。

另外，在另一个实施例中，在此处别的地方描述的前庭设备可以集成到或连接到座椅(汽车座椅、办公椅等)并且被配置为使得例如当用户的头靠在座椅上时有利的前庭设备的效果被最大化。可替代地，前庭设备可以可拆卸地附连到座椅，使得它可以被移除并放置在用户的头部上。更进一步地，前庭设备可以集成到或连接到物理平台(例如，垫)，该物理平台可以安装在车辆中个体可以将其头部搁置在前庭设备上或其附近的位置处。示例性位置可以是车辆的座椅、车辆的窗户或车辆后座的水平表面。

更进一步，如本文所述的前庭设备可以集成到或连接到枕头、旅行枕头或垫子(统称为“枕头”)。在这种实施例中，枕头和前庭设备的组合可以被配置为使得当用户将头部放在前庭设备上并接收由设备生成的振动时，他们的头部仍然受到支撑。

还有许多系统可以包括本文所述的前庭设备。其中之一是包括前庭设备和虚拟现实设备(例如，头戴式耳机)的系统。在一个示例性设计中，安装格栅可以被构造为将前庭设备固定在人的头部上，使得前庭设备的效果(即，其振动)可以是有效的，或者前庭设备可以连接到虚拟现实头戴式耳机，使得它可以被移除并放在人的头部上。

图5和6描绘了本发明的附加实施例。如图所描绘的，系统500可以包括本文所述的前庭设备501，其集成到头带502中或连接到头带502。头带502可以包括松紧带、维可牢尼龙搭扣、金属或塑料或允许头带502将前庭设备501(即，设备501的振动生成元件)保持在个体的头部503上的任何位置的另一种材料，以便允许信号去刺激或掩盖个体的前庭系统。系统500可以配备有电源(例如，电池)以给它供电(图5或6中未示出)，或者它可以经由导线附连到不是头带502的一部分的另一个电源(例如，AC或DC源，诸如电池组；未在图中示出)。系统500可以包括必要的电驱动电路系统以驱动前庭设备501。可替代地，这种电路系统和电源可以通过本领域已知的装置(例如，电线、光纤)连接到前庭设备501。

在另一个实施例中，系统可以包括本文所述的前庭设备，其被集成到或连接到眼镜或太阳镜。在实施例中，前庭设备可以附连到眼镜的一部分，该部分接触并靠在人的耳朵上(例如，太阳穴尖端)。如前所述，这种系统可以包括电源(例如电池)和信号驱动电路系统，或者这种电路系统和电源可以通过本领域已知的装置连接到前庭设备。

在又一个实施例中，系统可以包括本文所述的前庭设备，其被集成到或连接到有檐帽或无檐帽(统称为“帽子”)。该系统可以包括电源(例如，电池)和电驱动电路系统，或者这种电路系统和电源可以通过本领域已知的装置连接到系统。

在又一个实施例中，一种系统可以包括本文所述的前庭设备，该前庭设备可以集成到或连接到头发配件(为了稳定而保持在头发上的物体)。配件可以是装饰性的或非装饰性的。通过将系统附连到人的头发，前庭设备可以与人的头部接触。该系统可以包括电源(例如，电池)和电驱动电路系统，或者这种电路系统和电源可以通过本领域已知的装置连接到系统。

在另一个实施例中，系统可以包括本文所述的前庭设备，其集成到或连接到(a)士兵的头盔或任何其它形式的头盔，或(b)飞行员的头戴式耳机或任何其它类型的头戴式耳机。如前所述，系统可以包括必要的电源(例如，电池)和电驱动电路系统。这种系统可以去刺激飞行员的前庭系统，从而允许飞行员依靠空中飞行器(例如，飞机)仪器进行定向。

本发明的替代实施例提供了包括本文所述的前庭设备的系统，该前庭设备集成到或连接到感测装置或传感器(统称为“传感器”)(例如，身体传感器、环境传感器、温度传感器、加速度传感器、皮肤传导传感器、心率监测器、葡萄糖传感器)，该系统包括刺激前庭蜗神经的电极或热量刺激器，诸如美国专利申请No.20140309718中描述的那种。

例如，图7描绘了系统700，其包括例如类似于图1中的设备的前庭设备2。此外，系统700可以包括传感器70、输入/输出(I/O)部分71、处理器72、存储器73和收发器74。在实施例中，来自传感器70的数据可以经由I/O部分71发送到处理器72和/或存储在存储器73中。数据可以由从感测装置输出的模拟或数字信号组成，这些信号代表与检测或治疗前庭系统疾病的症状有关的因素的真实世界测量。例如，传感器可以检测温度、噪声水平、振动、加速/减速、速度、压力、湿度等，并将该信息输入到存储器73或处理器72中。此后，处理器72可以可操作以执行存储在其存储器(未示出)或存储器73中的指令，以控制图7中描绘的其它元件的操作。例如，处理器72可以调整信号发生器2c(例如，调整输出频率、信号的结构)、放大器2b(例如，增大或减小放大)和振动生成元件2a的操作。另外，数据可以出于历史目的存储在存储器73中，并且由处理器72使用存储在其存储器或存储器73中的附加指令进行分析，以便确定系统700的适当设置，以针对特定的个体定制系统700的操作，并由此定制与前庭系统疾病相关的症状的治疗。另外，数据可以经由收发器74发送到远程计算设备以进行存储或进一步分析。相反，可以经由收发器74从这种远程计算设备(图7中未示出)接收数据和信号，然后由处理器72使用该数据和信号来控制(例如，调整)系统700的元件的操作以定制与前庭系统疾病相关的症状的治疗。在实施例中，处理器72可以访问存储在其自己的存储器或存储器73中的指令以进行这种调整。

附加实施例包括一种系统，该系统包括本文所述的前庭设备，该前庭设备被集成到或连接(一个或多个)到模拟器、虚拟现实设备、增强现实设备、游乐场设备或游乐园乘坐设备(例如，游乐园过山车的座椅、扭转骑行(twisting ride)或摩天轮)。

除了缓解与晕动病相关的症状外，本发明提供的系统还可以有效缓解与眩晕、梅尼埃病、迷路炎、前庭偏头痛、良性近轴位置性眩晕(BPPV)、前庭系统损害相关的症状、来自酒精或其它药物消耗的“旋转”、耳鸣或者任何其它前庭或平衡障碍。

另外，本文描述的本发明提供的系统可以用于诊断前庭功能障碍或其它因素(诸如中风)是否引起眩晕。

另外，由本文描述的本发明提供的系统可以用于缓解，分散或掩盖耳鸣的症状。发明人已经用实验设备完成了几个测试，这些几个测试说明了使用去刺激或掩盖信号来治疗前庭系统疾病的症状的有效性。以下概述了这些测试。

道路测试：

为了确保一致的测试条件，华盛顿特区的乔治华盛顿大道的一部分及其周围的道路被用作测试轨道。这些道路有曲线和交通标志，使测试对象暴露于停止/走动和侧向加速，这通常引起晕动病。这些道路也没有可能导致不一致的测试的停车灯或任何不规则的交通模式。在整个轨道中，驾驶员都有一些里程碑来检查速度，以便再次保持测试尽可能一致。

在没有控制设备或实验设备的情况下，对多个测试受试者(至少10个)进行测试。每个测试受试者都坐在汽车的后座上，并被要求在乔治华盛顿大道的入口坡道上开始阅读。起动计时器并指示受试者在他们经历晕动病的第一个症状时提醒监督员(proctor)。在那一刻，计时器停止，窗户被压下，并且给予受试者足够的时间以完全从经历的晕动病中恢复。一旦完全恢复，就使用实验前庭设备或看起来和听起来类似于实验设备或非处方针压设备的控制设备重复测试。

没有实验设备或控制设备的测试总是首先进行。此后，为了确定使用控制设备或实验设备进行的其它测试的次序，当在实验设备和类似的控制设备之间进行选择时，翻转硬币，或者当在实验设备、控制设备或指压设备之间进行选择时使用六面骰子来决定次序。

下面的表1列出了测试受试者在没有出现晕动病症状的情况下能够骑行的记录时间(以秒为单位测量)，以及基于受试者与参考或基线(即，个体没有穿戴控制设备或实验设备)相比经历晕动病的时间长度的权重。使用实验设备的几个测试受试者在他们感觉到由于持有它而产生肌肉疲劳引起的任何症状(例如，恶心)之前结束测试，或者因为受试者确定他们没有生病并且选择结束测试。“恶心结束试验”一栏表示受试者在使用实验设备时是否最终感到晕车，或者测试是否因其它原因而结束：

表I

测试结果表明，实验设备缓解了晕动病的症状。只有一个例外，与不使用实验设备或控制设备的测试相比，所有测试受试者都使用实验设备至少能够行进两倍长，而没有出现晕动病的症状(受试者8由于肌肉疲劳在2x标记之前略早结束了测试)。从这些实验中，并使用由美国国立卫生研究院提供的式(下面的式(1))，发明人对实验设备提供对晕动病的有效治疗具有95％的置信水平。

其中

是标准正态变量(对于误差小于5％(95％置信度)，使用1.96)，p是基于先前研究的人群患有该病症的预期比例(因为晕动病是这种谱，50％用于最大化所需的样本量)，并且d是数据收集中允许的精确度的绝对误差(因为受试者能够旅行的时间增加超过100％，精确度的35％绝对误差仍然表明实验设备有效延迟晕动病的症状)。

使用式(1)，适用于上述测试结果的样本尺寸计算如下：

当前的样本集大于7.84(即，8)，测试结果表明，实验设备具有超过95％的确定性，它们可以有效地缓解晕动病的症状，特别地，延迟由于在车内阅读引起的晕动病相关的症状的发作。

另外30名测试受试者被要求在汽车、船、火车和飞机的后座执行任务，这通常在穿戴实验性前庭设备至少20分钟时诱发晕动病。除了一个测试受试者之外的所有受试者都表明他们的不适显著减少或消除。

虚拟现实测试：

将多个测试受试者暴露于使其暴露于角度和横向移动的两个虚拟现实环境。最初，测试受试者未被提供实验设备。测量测试受试者发展出不适的症状所需的时间。此后，向测试受试者提供实验性前庭设备，并再次测量直到测试受试者出现不适症状的时间。结果表明，提供有实验设备的测试受试者可以暴露于虚拟环境而不会感觉到令人不舒服的症状的时间段是受试者在不使用实验设备的情况下暴露于相同环境的时间段的两倍(在有设备的情况下，许多人从未感觉到不适症状)。

多个测试受试者在一段时间内使用和不使用实验设备“骑乘”虚拟过山车。在每个情景中，之后立即询问测试受试者以填写常规晕动病问卷以及在测试后10分钟再次填写。所有经历过不适的受试者最初表现出较少的晕动病，并且在使用实验设备时从晕动病中恢复得更快。

眩晕测试：

测试了五名患有眩晕的受试者。其中两人患有前庭偏头痛，一人没有发现原因，另外两人是因饮酒引起的。在所有情况下，实验设备立即减轻症状。在移除实验设备后很快恢复症状，并在重新应用该设备时再次减少症状。

耳鸣测试：

一名患有耳鸣的受试者戴着实验设备报告他们在穿戴该设备时耳鸣被缓解。它在设备移除后不久恢复。

可以容易地设想其它实施例和本文阐述的实施例的等同物。这些附加和等同的实施例落入本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于减少前庭系统的疾病的症状的系统，包括：

一个或多个前庭设备，每个设备可操作以在一个或多个可变的功率级生成一个或多个振动信号，所述一个或多个振动信号产生对个体的前庭系统的去刺激，其中每个设备包括，

信号发生器，用于生成一个或多个初始信号；

放大部分，用于接收所述一个或多个初始信号并将信号放大足以产生一个或多个对前庭系统去刺激的信号的量；以及

振动生成元件，可操作以接收所述一个或多个放大信号并生成一个或多个恒定或波动的振动信号。

2.如权利要求1所述的系统，其中振动生成元件包括换能器。

3.如权利要求1所述的系统，其中初始信号包括正弦波。

4.如权利要求2所述的系统，其中换能器可操作以生成所述一个或多个振动信号，其中所述振动信号中的每个振动信号的大部分功率包含在所述振动信号中的每个振动信号的基频中。

5.如权利要求2所述的系统，其中换能器包括：

线圈，可操作以生成磁场并将该磁场施加到一种类型的磁体，其中磁体可操作以在共振频率下振荡以生成所述一个或多个振动信号。

6.如权利要求1所述的系统，还包括与所述一个或多个前庭设备组合的带，其中所述带被构造为定位所述一个或多个前庭设备，使得所述一个或多个恒定或波动的振动信号传播通过以到达前庭系统。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个恒定或波动的振动信号包括在10至300Hz范围内的频率的一个或多个谐波处的信号。

8.如权利要求5所述的系统，其中换能器还包括杆，所述杆被构造为限制磁体的移动以减少不期望的运动或可听声音；以及弹簧或压曲磁体，被构造为限制磁体的共振运动以减少不期望的运动或可听声音。

9.如权利要求1所述的系统，还包括音频耳机，其中所述一个或多个前庭设备被集成到或连接到该音频耳机。

10.如权利要求9所述的系统，其中音频耳机包括噪声消除电路系统，该噪声消除电路系统可操作以降低由所述一个或多个恒定或波动的振动信号造成的可听声音的水平。

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