CN116981500A - 电极物理管理技术 - Google Patents
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Abstract
一种医疗装置,包括所述医疗装置的可植入部分,所述可植入部分包括至少一个电极,其中所述可植入部分被配置成在植入人体中时获得指示所述至少一个电极的磨损的数据。在示例性实施例中,所述医疗装置为耳蜗植入物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年3月25日提交的名称为“电极物理管理技术(ELECTRODEPHYSICAL MANAGEMENT TECHNOLOGIES)”、发明人为澳大利亚麦考瑞大学的Paul MichaelCARTER的美国临时申请第63/165,939号的优先权,该申请的全部内容以引用的方式整体并入本文。
背景技术
具有一个或多个可植入部件的医疗装置(在本文中通常被称为可植入医疗装置)在最近几十年中已为接受者提供了广泛的治疗益处。具体地,部分或完全可植入医疗装置,诸如听力假体(例如骨传导装置、机械刺激器、耳蜗植入物等)、可植入起搏器、除颤器、功能性电刺激装置和其他可植入医疗装置在执行救生和/或生活方式改善功能和/或接受者监测方面已成功使用多年。
多年来,可植入医疗装置的类型和由此所执行的功能范围有所增加。例如,现在许多可植入医疗装置通常包括永久或临时植入接受者体内的一个或多个仪器、设备、传感器、处理器、控制器或其他功能性机械或电部件。这些功能性装置通常用于诊断、预防、监测、治疗或管理疾病/损伤或其症状,或研究、替换或修改解剖结构或生理过程。这些功能性装置中的许多功能性装置利用从外部装置接收到的功率和/或数据,所述外部装置是可植入医疗装置的部分或与可植入医疗装置协同操作。
发明内容
在示例性实施例中,存在一种医疗装置,包括:所述医疗装置的可植入部分,所述可植入部分包括至少一个电极,其中所述可植入部分被配置成在植入人体中时获得指示所述至少一个电极的磨损的数据。
在示例性实施例中,存在一种可植入电极阵列,包括:多个电极;以及承载所述多个电极的载体,其中所述可植入电极阵列被配置成使得能够体内分析所述多个电极中的至少一个电极的磨损状态。
在示例性实施例中,存在一种方法,包括:获得与具有植入人体中的电极阵列的人的内部的现象有关的数据;以及分析所获得的数据以确定所述电极阵列中的至少一个电极的磨损状态和/或被动溶解和/或磨损率,其中在获得数据时,无创地和/或微创性地执行获得数据的动作。
在示例性实施例中,存在一种方法,包括:获得与植入人体中的植入电极的当前和/或未来磨损率和/或当前和/或未来磨损状态有关的数据,所述植入电极为所述人使用的医疗装置假体的一部分;分析所获得的数据;以及基于所述分析的结果,执行以下各项中的至少一项:(i)识别为改变未来磨损率对所述医疗装置假体的操作参数的调整;(ii)开具由所述人服用的减慢未来磨损率的物质和/或禁止由所述人服用的对未来磨损率有影响的物质;(iii)指示所述人以不同方式使用所述医疗装置假体;或者(iv)不采取任何动作。
在示例性实施例中,存在一种方法,包括:获得对与具有医疗装置植入物的人有关的数据的访问,所述医疗装置植入物包括植入人体中的电极;以及基于所获得的数据,基于以下各项中的至少一者,评估植入人体中的植入电极的有害被动溶解和/或主动溶解的风险水平:
所述耳蜗的大小和/或形状;
所述人的生活方式;
外淋巴液的成分;
疾病和/或共病和/或相关联治疗;
耳蜗植入物设计和/或耳蜗植入物手术因素;
电极类型;或者
电极在所述耳蜗中的位置。
附图说明
下文参考附图描述各实施例,其中:
图1A是本文中详述的至少一些教示可适用于其中的示例性听力假体的透视图;
图1B-1D是可能适用一些实施例的示例性装置的准功能图;
图1E以及2A和2B和2C以及1F呈现了与和一些实施例相关联的基础技术有关的一些示意图;
图3-8和图10-12以及图15和16描绘了根据一些实施例的电极的各种实施例的各种示意图;
图9和图13以及图14A和14B和图15呈现了适用于一些实施例的电现象的各种图;
图17和图18以及图20和21和22呈现了根据一些示例性实施例的示例性方法的示例性流程图;以及
图19呈现了具有与其一起呈现的一些概念的一些电极阵列的示例性图。
具体实施方式
仅仅为了易于描述,本文主要参考说明性医疗装置(即听力假体)来描述本文提出的技术。首先引入的是耳蜗植入物。本文提出的技术也可以与各种其他医疗装置一起使用,这些其他医疗装置在向接受者、患者或其他用户提供广泛的治疗益处的同时可以受益于本文在其他医疗装置中使用的教示。例如,本文提出的针对一种类型的听力假体(例如耳蜗植入物)描述的任何技术对应于将这种教示与另一种听力假体一起使用的另一个实施例的公开,该另一种听力假体包括骨传导装置(经皮的、主动经皮的和/或被动经皮的)、中耳听力假体、直接声刺激器,并且还将这些与其他电模拟听力假体(例如听觉脑刺激器)一起使用等。本文提出的技术可以与可植入/植入式麦克风(无论其是否用作听力假体的一部分(例如,体噪声或其他监视器,无论其是否是听力假体的一部分))和/或外部麦克风一起使用。本文提出的技术也可以与前庭装置(例如,前庭植入物)、传感器、癫痫发作装置(例如,在适用的情况下,用于监测和/或治疗癫痫事件的装置)、睡眠呼吸暂停装置、电穿孔等一起使用,因此本文的任何公开都是将此类装置与本文的教示一起使用的公开,只要本领域允许这样。本文的教示也可以与常规听力装置一起使用,该常规听力装置诸如电话和连接MP3播放器的耳塞装置或智能电话或可以提供音频信号输出的其他类型的装置。实际上,本文的教示可以与专用通信装置一起使用,例如军用通信装置、工厂车间通信装置、专业体育通信装置等。
作为示例,本文详述的与植入接受者体内的部件相关联的任何技术都可以与本文所公开的信息传递技术(例如,唤起听觉感知的装置)组合,以向接受者传送信息。仅作为示例而非限制,睡眠呼吸暂停植入式装置可以与可唤起听觉感知的装置组合,以便向接受者提供信息,例如状态信息等。就此而言,本文详述的各种传感器和本文详述的各种输出装置可以与包含可植入部件的此类非感官假体或任何其他非感官假体组合,以便能够实现如本文将描述的能够将信息传送给接受者的用户界面,所述信息与植入物相关联。
虽然本文详述的教示将在很大程度上关于听力假体进行描述,但是与上文一致,应注意,本文关于听力假体的任何公开内容都对应于关于本文提到的任何其他假体(无论是一种听力假体还是一种感觉假体)利用相关联的教示的另一实施例的公开内容。
图1A是植入接受者体内的部分可植入耳蜗植入物的透视图,该部分可植入耳蜗植入物被称为耳蜗植入物100。耳蜗植入物100是系统10的一部分,其可以包括外部部件,如下文将详细描述的。
接受者具有外耳101、中耳105和内耳107。外耳101、中耳105和内耳107的组成部分在下文描述,然后描述耳蜗植入物100。
在功能齐全的耳中,外耳101包括耳廓110和耳道102。声压或声波103由耳廓110收集并经通道进入并通过耳道102。跨越耳道102的远端设置了响应于声波103而振动的鼓膜104。该振动通过中耳105的三块骨骼耦合到卵圆窗或椭圆窗112,所述中耳的三块骨骼统称为听小骨106,并且包括锤骨108、砧骨109和镫骨111。中耳105的骨骼108、109和111用于过滤并放大声波103,从而使椭圆窗112响应于鼓膜104的振动而枢接或振动。此振动使耳蜗140内的外淋巴产生流体运动波。这种流体运动继而激活耳蜗140内部的微小毛细胞(未示出)。毛细胞的激活使合适的神经冲动得以产生,并且通过螺旋神经节细胞(未示出)和听觉神经114传递到大脑(也未示出),并在脑中被感知为声音。
如图所示,耳蜗植入物100包括暂时或永久地植入接受者体内的一个或多个部件。图1A中示出了耳蜗植入物100与外部装置142,该外部装置(连同耳蜗植入物100一起)为系统10的一部分,其如下文所述被配置为向耳蜗植入物提供电力。
在图1A的说明性布置中,外部装置142可包括设置在耳后(BTE)单元126中的电源(未示出)。外部装置142还包括被称为外部能量传递组件的经皮能量传递链路的部件。经皮能量传递链路用以将电力和/或数据传递到耳蜗植入物100。各种类型的能量传递(例如红外(IR)、电磁、电容和电感传递)可用以将电力和/或数据从外部装置142传递到耳蜗植入物100。在图1的说明性实施例中,外部能量传递组件包括外部线圈130,所述外部线圈形成电感无线电通信链路的部分。外部线圈130通常是由电绝缘单股或多股铂丝或金丝的多匝构成的有线天线线圈。外部装置142还包括定位在外部线圈130的线匝内的磁体(未示出)。应当理解,图1A所示的外部装置仅仅是说明性的,并且其他外部装置可以与本发明的实施例一起使用。
耳蜗植入物100包括内部能量传递组件132,其可定位在邻近接受者的耳廓110的颞骨的凹部中。如下详述,内部能量传递组件132是经皮能量传递链路的部件,并从外部装置142接收电力和/或数据。在说明性实施例中,能量传递链路包括电感RF链路,并且内部能量传递组件132包括初级内部线圈136。内部线圈136通常是由电绝缘单股或多股铂丝或金丝的多匝构成的线天线线圈。
耳蜗植入物100还包括主要可植入部件120和细长刺激组件118。在本发明的实施例中,内部能量传递组件132和主要可植入部件120气密密封在生物相容性外壳内。在本发明的实施例中,主要可植入部件120包括声音处理单元(未示出),以将由内部能量传递组件132中的可植入麦克风接收的声音信号转换成数据信号。主要可植入部件120还包括刺激器单元(也未示出),所述刺激器单元基于数据信号产生电刺激信号。电刺激信号经由细长刺激组件118递送至接受者。
细长刺激组件118具有连接到主要可植入部件120的近端和植入耳蜗140中的远端。刺激组件118从主要可植入部件120通过乳突骨119延伸至耳蜗140。在一些实施例中,刺激组件118可植入在至少基底区域116中,并且有时植入得更深。例如,刺激组件118可朝向被称为耳蜗尖134的耳蜗140的顶端延伸。在某些情况下,刺激组件118可以通过耳蜗开窗122插入到耳蜗140中。在其他情况下,耳蜗开窗可以通过圆窗121、卵圆窗112、岬123或通过耳蜗140的顶回147形成。
刺激组件118包括沿着其长度设置的电极148的纵向对准且向远侧延伸的阵列146。如所指出的,刺激器单元产生刺激信号,所述刺激信号由刺激触头148(其在示例性实施例中为电极)施加到耳蜗140,从而刺激听觉神经114。在示例性实施例中,刺激触头可以是刺激耳蜗的任何类型的部件(例如,移动或振动因此(例如,通过诱导耳蜗中的流体移动)刺激耳蜗的机械部件,例如,压电装置,将电流施加到耳蜗的电极等)。本文详述的实施例通常将根据电极组件118将电极用作元件148来描述。应注意,替代实施例可以利用其他类型的刺激装置。在至少一些实施例中,可以利用经由位于耳蜗中的装置刺激耳蜗的任何装置、系统或方法。就这一点而言,除非另有说明,否则刺激组织的任何可植入阵列,例如视网膜植入阵列,或脊柱阵列,或起搏器阵列等包含在本文的教示中。
如上所述,与能够至少在一段时间内操作的完全可植入的假体相比,耳蜗植入物100包括部分可植入的假体,而不需要外部装置142。因此,与存在可植入可充电电源(例如,可充电电池)的实施例相比,耳蜗植入物100不包括存储从外部装置142接收的电力的可充电电源。在耳蜗植入物100的操作期间,电力经由链路从外部部件传递到植入部件,并且根据需要分配到各种其他植入部件。
应注意,本文详述的教示和/或其变型可以与完全可植入的假体一起使用。也就是说,在耳蜗植入物或本文详述的其他听力假体的替代实施例中,这些假体是完全可植入假体,例如其中存在植入式麦克风和声音处理器和电池的假体。
图1B提供示例性概念性睡眠呼吸暂停系统1991的示意图。此处,此示例性睡眠呼吸暂停系统利用麦克风12(在概念上表示)来捕获人员的呼吸或另外捕获人员在睡眠时发出的声音。麦克风将所捕获声音转换成电信号,所述电信号经由电引线198提供到主单元197,所述主单元包括处理器单元,所述处理器单元可评估来自引线198的信号,或在另一布置中,单元197被配置成经由因特网等将所述信号提供到远程处理位置,在所述位置处评估信号。在评估睡眠呼吸暂停系统1991应采取或以其他方式可有效地采取动作之后,单元197激活以实施睡眠呼吸暂停对策,所述对策由软管1902睡眠呼吸暂停面罩195进行。仅作为示例而非限制,压力变化可以用于在出现这种情况的指示时治疗睡眠呼吸暂停。
在示例性实施例中,本文详述的先进植入方法和装置可以用于治疗睡眠呼吸暂停。具体地,下面公开的植入物的电极可以用来代替电极194(当然,相应地放置),并且植入物可以是治疗睡眠呼吸暂停的构造。就此而言,在示例性实施例中,本文详述的可植入部件可以位于根据本文的教示处理睡眠呼吸暂停的位置处,如有必要或以其他方式是实用的,进行必要的修改以实施所述内容。
图1C和1D提供另一示例性概念性睡眠呼吸暂停系统1992的另一示例性示意图。此处,睡眠呼吸暂停系统与图1B的睡眠呼吸暂停系统的不同之处在于,电极194(其在一些实施例中可被植入)用以向正在经历睡眠呼吸暂停情形的人类提供刺激。图1C示出外部单元,并且图1D示出经由外部单元的电感线圈707和植入单元的对应植入式电感线圈(未示出)进行信号通信的外部单元120和植入单元110,本文中的教示根据所述外部单元和所述植入单元而可适用。植入单元110可被配置成用于在准许其经由电极194调节接受者100的神经的位置中植入接受者体内。在治疗睡眠呼吸暂停中,植入单元110和/或其电极可位于患者的颏舌肌上。此位置适合于调节舌下神经,所述舌下神经的分支在颏舌肌内部延行。
外部单元120可被配置成位于患者体外,直接接触或靠近接受者的皮肤。外部单元120可被配置成例如通过粘附于患者的皮肤,或通过被配置成将外部单元120保持在适当位置中的带或其他装置而贴附于患者。贴附于外部单元120的皮肤可发生在植入单元110的位置附近,以使得例如外部单元120可与植入单元110进行信号通信,如概念上所示出,所述通信可经由感应链路或RF链路或能够使用植入单元和外部单元治疗睡眠呼吸暂停的任何链路来进行。外部单元120可包括处理器单元198,所述理器单元被配置成控制由植入单元110执行的刺激。就此而言,处理器单元198可经由电引线(例如在外部单元120是模块化部件的布置中)或经由无线系统(例如在图1D中概念性地表示)与麦克风12进行信号通信。
这些睡眠呼吸暂停治疗系统的共同特征是利用麦克风来捕获声音,以及利用所捕获声音来实施睡眠呼吸暂停系统的一个或多个特征。在一些实施例中,本文的教示与刚刚详述的睡眠呼吸暂停装置一起使用。
返回听力假体装置,特别是耳蜗植入物,图1E是耳蜗植入物100的内部部件的侧视图,未示出系统10的其他部件(例如,外部部件)。耳蜗植入物100包括接收器/刺激器180(主要可植入部件120和内部能量传递组件132的组合)和刺激组件或引线118。刺激组件118包括耳轮区域182、过渡区域184、近侧区域186和耳蜗内区域188。近侧区域186和耳蜗内区域188形成电极阵列组件190。在示例性实施例中,在将耳蜗内区域188植入耳蜗中之后,近侧区域186位于接受者的中耳腔中。因此,近侧区域186对应于电极阵列组件190的中耳腔子区段。电极阵列组件190,特别是电极阵列组件190的耳蜗内区域188支撑多个电极触头148。这些电极触头148各自连接到相应导电通路,例如导线、PCB迹线等(未示出),所述导电通路通过引线118连接到接收器/刺激器180,每个电极触头148的相应刺激电信号通过所述导电通路传播。
图2A是在插入接受者的耳蜗中时将处于的卷曲取向的电极阵列组件190的侧视图,其中电极触头148位于曲线的内部。图2A描绘了在患者耳蜗140中的原位的图1B的电极阵列。
图2B描绘了对应于耳蜗植入物电极阵列组件的装置290的侧视图,该装置可以包括图1B的电极阵列组件190的一些或所有特征。更具体地,在示例性实施例中,刺激组件118包括电极阵列组件290,而不是电极阵列组件190(即,190由290代替)。
电极阵列组件290包括以上组件190的耳蜗植入物电极阵列元件部分。还要注意元件22210,其为类似手柄的装置,相对于将部分188插入耳蜗中具有实用价值。仅作为示例而非限制,元件22210是远离电极阵列组件290的纵向轴线横向延伸的硅树脂体,并且其厚度小于组件主体的厚度(延伸至电极的电引线所通过的部分延伸至细长引线组件22202)。与材料结构组合的厚度足够大,使得在植入期间手柄可以至少被镊子等夹住,并且通过在镊子上施加力,该力可以被传递到电极阵列组件290中,使得部分188可以被插入耳蜗中。
图2C呈现了对应于以上外部部件142的外部部件组件242的附加细节。
外部组件242通常包括声换能器220,以用于检测声音并且用于生成电音频信号,通常是模拟音频信号。在此说明性布置中,声音转换器220是麦克风。在替代布置中,声音转换器220可以是可以检测声音并产生表示这种声音的电信号的现在或以后开发的任何装置。下文将详述声音转换器220的示例性替代位置。如下文将详述,声音转换器也可以位于耳件中,其可以利用小脑的“装饰”特征来更自然地捕捉声音(下文对此进行了详述)。
外部组件242还包括信号处理单元、电源(未示出)和外部发射器单元。外部发射器单元206(在本文中有时称为头饰)包括外部线圈208和直接或间接固定到外部线圈208的磁体(未示出)。信号处理单元处理麦克风220的输出,所述麦克风在所描绘的布置中由接受者的外耳201定位。信号处理单元使用信号处理设备(本文中有时称为声音处理设备)产生编码信号,所述信号处理设备可以是被配置成处理接收信号的电路(通常是芯片),因为元件230包含此电路,整个部件230通常被称为声音处理单元或信号处理单元。这些编码信号在本文中可被称为刺激数据信号,其经由电缆247提供给外部发射器单元206。在图1D的这种示例性布置中,电缆247包括连接器插孔221,所述连接器插孔卡口装配到信号处理单元230的插口219中(开口存在于背脊中,所述背脊接收卡口连接器,其中包括将外部发射器单元放置成与信号处理器230的信号通信的电触头)。还应注意,在替代布置中,外部发射器单元硬接线到信号处理器子组件230。也就是说,电缆247经由硬接线与信号处理器子组件进行信号通信。(当然,装置可以被拆卸,但这不同于图1D中所示的利用卡口连接器的布置。)相反,在一些实施例中,不存在电缆247。相反,有无线发射器和/或收发器在部件230的壳体中和/或附接到壳体(例如,发射器/收发器可附接到插口219),且头饰可包含接收器和/或收发器,且可与元件230的/相关联的发射器/收发器进行信号通信。
图1F提供示例性耳内(ITE)部件250的额外细节。在此图示中,包含信号处理单元的整体部件被构造和布置成使得它可以在BTE(耳后)配置中装配在外耳201后面,但是也可以佩戴在接受者的身体或衣服的不同部分上。
在一些布置中,信号处理器(也称为声音处理器)可单独产生电刺激,而不产生超出天然进入耳朵的刺激的任何声学刺激。在更进一步的布置中,可以使用两个信号处理器。一个信号处理器用于结合用于产生声学刺激的第二语音处理器产生电刺激。
如图1F所示,ITE部件250通过电缆252连接到BTE的脊(用于描述电池270所附着的部件的一般术语,其含有信号(声音)处理器并且支持各种部件,例如麦克风——下文对此进行了详述)(并且由此连接到声音处理器/信号处理器)。ITE部件250包括外壳256,该外壳可以是针对接受者成形的模制件。在ITE部件250内部,提供了可位于元件250上的声换能器220,使得可以利用人耳的自然奇迹以更自然的方式将声音输送到外部部件的声换能器。在示例性布置中,声音转换器242经由电缆252与BTE单元的其余部分进行信号通信,如图1F中经由从声音转换器242延伸到电缆252的子电缆示意性地描绘。虚线中显示的是从转换器220延伸到电缆252的引线21324。未示出的是从外壳256的左侧延伸到外壳的右侧(在右侧的尖端处或附近)的气孔,以在外壳256在耳道内时平衡外壳256“后面”的空气压力与环境大气。
此外,图1D示出了直接附接到BTE装置的主体/脊部230的基部的可移除功率部件270(有时是电池背面,或简称为电池)。如图所示,在一些实施例中,BTE装置包括控制按钮274。BTE装置在耳钩上可具有指示灯276以指示信号处理器的操作状态。状态指示的示例包含当接收传入声音时闪烁、当电源低时低速率闪烁,或其他问题时高速率闪烁。
在一个布置中,外部线圈130经由感应通信链路将电信号传输到内部线圈。内部线圈通常是由至少一匝或两匝或三匝或更多匝电绝缘单股或多股铂丝或金丝构成的金属丝天线线圈。内部线圈的电绝缘由柔性硅树脂模制件(未示出)提供。在使用中,内部接收器单元可以定位于与接受者的外耳101相邻的颞骨的凹部中。
以上文作为基础(上文应该被认为是我们所基于的基础技术,并且不是本发明的一部分,但是以下教示可以在一些实施例中使用这些特征中的任何一者或多者,只要本领域允许这样),实施例涉及耳蜗植入物和中耳植入物以及DAC,在一些实施例中,它们利用以上教示中的一者或多者,尽管在至少一些情况下进行了修改来实践本文的教示。
此外,虽然以上相关联的教示通常涉及耳蜗植入物,但是本文的这种教示和与这种教示相关的任何教示的公开内容也对应于作为中耳植入物或DACS的可植入/植入式装置的公开内容,它们利用一些相关教示(例如,两者都将利用电感通信来供电)。输出将是不同的(机械刺激相对于电),因此“刺激器”特征也将是不同的,如本领域所理解的。
耳蜗植入物电极预期在接受者(在这种情况下是植入者)的寿命,可能30年、50年或75年或更长时间内递送刺激。在这些时间段(在一些情况下或者更短–下文更多地描述)内可能发生一个或多个电极的磨损,导致效用最终降低/功能降低或效用/功能丧失。通常电极尺寸越小,特别是暴露于周围环境的表面面积越小,被动溶解/主动溶解的速率增大,或至少电极将越早地经历有害地影响功能性的溶液水平。在与本文详述的教示一起使用的耳蜗植入物电极的至少一些示例性实施例中,电极的电荷密度增加导致电极的溶解速率提高和/或实用寿命预期缩短/电极阵列越快地达到其使用寿命的结束。
并且,虽然上文描绘的实施例呈现22个电极的耳蜗植入物电极阵列,但实施例包括的阵列包括30个、35个、40个、45个、50个、60个、70个、80个、90个、100个、120个、150个、175个、200个、300个、400个、500个、600个或700个或更多个电极,或者其间以1个为增量的任何值或值的范围(例如,55个、62个、33个至77个等)的电极。在示例性实施例中,这些数字位于彼此的1英寸、1.5英寸、2英寸、2.5英寸或3英寸,或其间以0.1英寸为增量的任何值或值的范围内和/或以延伸前述距离的线性或基本上线性方式排列。在示例性实施例中,前述数目的电极位于0.5平方英寸、0.75平方英寸、1平方英寸、1.25平方英寸、1.5平方英寸、1.75平方英寸、2平方英寸、2.5平方英寸、3平方英寸、3.5平方英寸、4平方英寸、4.5平方英寸或5平方英寸内,或其间以0.1平方英寸为增量的任何值或值或值范围内。增加电极密度(每空间单位的电极数目)关于提高递送信号的光谱分辨率(或感测到的现象——如下文将详述的,本文详述的实施例不仅针对向组织提供刺激的装置,而且还适用于感测人体内的现象的装置,例如仅作为示例而非限制,起搏器的电极)可具有实用价值。因此,实施例包括通过增加给定空间尺寸内的电极数目来提高递送信号的光谱分辨率。这导致电荷密度相对于原本在同一给定区域中电极数目较少的情况(其中,例如,电极的工作表面可因此更大,因为有更多空间)增加。
根据本文详述的教示的至少一些示例性实施例从植入物的电极施加多极刺激。相对于关于利用相同电极进行单极刺激的情况,这可使得给定电极的电荷水平较高。如在本文中的至少一些示例性实施例中使用的多极刺激相对于例如利用单极刺激可关于聚焦刺激和改善听觉性能具有实用价值,并且还可以相对于利用单极刺激的情况改善通道独立性、光谱分辨率和语音理解。仍然,在根据本文详述的教示利用电极阵列的实施例中,这可以进一步增加过早电极溶解的统计可能性和/或实际发生率(相对于利用单极刺激的情况——所有其他条件都相等(除非另外指出,否则本文中的所有比较都是关于所有其他条件相等的情况))。
应注意,在一些实施例中,电荷平衡双相波形和诸如铂的惰性材料的使用用于相对于相反情况延长电极的寿命。
本文详述的实施例的至少一些示例性情境中的特定电极的溶解速率是已知的,或取决于以下因素中的至少一个或多个因素至少从经验猜测,例如仅作为示例而非限制,刺激波形振幅和/或脉冲宽度,每小时/每天/每周、每月等递送的脉冲数,电极在载体上的位置,在阵列上的位置,在体内的位置(例如,在耳蜗中的位置),纤维组织生长程度(相对于零纤维组织生成)和/或电极的周围环境的化学成分(例如,在耳蜗植入物电极阵列的情况下,为耳蜗内部的外淋巴液)。
在本文详述的教示可以适用的模型中,45%的溶解速率差异不是电荷造成的。因此,对于每个个别人或电极的简单先验预测在本文公开的各种电极/医疗装置和其他适用装置的至少一些示例性使用场景中是不可行的。因此,无论系统设计中包括何种措施来最大化植入物的期望使用寿命,都将保持溶解速率的分布,而溶解速率在开发/植入时只能被低估。在至少一些示例性场景中,对于每个个别接受者而言,通常将存在这样的残余风险,即其相应的特定溶解速率将处于分布的高端(或另外相对于例如平均值/中值和/或模数处于较高端),从而导致其特定植入物意外/不可预测和过早磨损,从而可能需要替换。
简要地指出,短语“溶解”、“侵蚀”和“磨损”在本文中将不同地用于描述与电极相关联的现象。这些短语指电极本身相对于电极是新电极时的情况的状态改变。这不同于例如在电极表面上形成的膜等。这不会改变电极本身的状态——即电极的环境的改变,其可能影响或可能不影响电极的性能。如本文所用,被动溶解是指由于没有施加电流的环境由化学反应造成的电极材料量的减少。如本文所用,主动溶解是指由于使用电极(以向环境提供电流)造成的电极材料量的减少。更具体地,从电极移除材料是由于当电极在电解质中处于静止电位(即,不用于将电流传递到环境)时发生的(电)化学反应而产生的。当电极用于向环境提供电流时,还由于电化学反应而发生(通常以较快的速率发生)材料的移除。它是仅通过在电刺激期间发生的电极上的变化的电势修改的相同的电化学过程。因此,被动溶解对应于当电极在电解液中静置时在电化学方面发生的材料的减少,并且主动溶解是当电极用于通过电流时发生的移除电极材料的过程。
如本文所用的磨损涵盖这些现象(以及侵蚀)以及随时间推移可能减少给定电极的材料量的任何其他现象。对被动溶解和/或主动溶解的任何公开对应于对磨损的公开,其中如果为“和”,则磨损是这两者的组合。例如,如果公开了确定被动溶解速率和/或(或仅仅是“和”)主动溶解速率,则对应于确定磨损率。也就是说,这对应于主动溶解和被动溶解的组合(没有采用“或”,“或”当然是指一个或另一个,并且因此磨损是由于主动溶解或被动溶解造成的)。
有时,这些短语中的一个将在这些词语中的另一个不存在的情况下使用。除非另外说明,否则本文利用这些短语中的一个的任何陈述都对应于这样的公开内容,其中关于这些短语中的另一个也是这种情况,只要其在技术上是正确的。这样做符合语篇经济性的利益。这并不意味着它们都表示相同的事物。这仅表明,对一个短语的公开可以对应于对另一个短语的替代实施例的公开,即使特定词语未键入到页面上,这同样符合语篇经济性的利益。
溶解涵盖主动溶解和被动溶解,但要指出的是,为了语篇经济性的目的,本文中对溶解的任何公开也对应于对这两个种类的单独公开。磨损也是这种情况——对磨损的公开对应于对这两种溶解的公开。
本文详述的教示的一些实施例可包括装置、系统和/或方法,除了关于需要电极外植的情况之外,所述装置、系统和/或方法可以使得能够检测磨损(被动溶解和/或主动溶解等)和/或另外提供在磨损方面对一个或多个植入电极的状态的估计。也就是说,实施例可以提供对磨损的检测和/或对磨损的估计或以其他方式提供对植入人体内的一个或多个电极的剩余使用寿命的估计,而不必移除电极并分析电极或另外通过手术/侵入性程序接近电极(当然,除了导致电极被植入的情况之外)。
本文详述的教示的一些实施例提供了以2021年3月20日的现有技术状态下不可能实现的水平的前述检测和/或估计,所述技术于该日获得美国FDA批准,和/或获得英国、澳大利亚联邦、新西兰、加拿大、法兰西共和国和/或德意志联邦共和国和/或中华人民共和国的相关监管机构的批准。
本文的教示的一些实施例提供了在电极使用寿命内避免给定电极的有害磨损事件(例如,其不再能以实用水平刺激)或除了原本的情况之外另外延长电极的使用寿命。仅作为示例而非限制,通过实施本文详述的任何一个或多个教示,除了不实施本文详述的一个或多个教示的本来的情况之外,在植入时电极的功能寿命可延长大于1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、5.5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍或更长时间,或其间以0.05为增量的任何量或量的范围。因此,本文详述的教示的实施例提供了对正在进行的或将要发生的有害电极磨损事件的确定,使得可以采取实用措施来补救或以其他方式避免该事件。
本文详述的教导的实用结果是,作为示例,除了如果发生有害磨损事件的情况之外,可以继续利用耳蜗植入物的一个或多个刺激通道(维护可以针对上文关于电极所指出的任何一个或多个时间段)。此外,本文详述的教示可用于确定为什么某些通道将不再提供实用刺激(并且在一些实施例中,确定所述通道不再提供实用刺激),因此,使得能够通过调整用于提供刺激的电极开发变通通道,其中可以比原本情况更大程度地利用仍具有用于刺激的结构有效性的电极,以便补偿底层初始通道的现在不复存在的电极。
在示例性实施例中,存在一种医疗装置,其包括诸如耳蜗植入物、利用植入电极的睡眠呼吸暂停装置、视网膜假体、脊柱刺激器、起搏器和癫痫监测装置,以及癫痫治疗装置(其使用电极向脑神经提供刺激)、迷走神经刺激器、EKG监测器、EEG监测器、心脏刺激器等的电极。在此示例性实施例中,医疗装置包括医疗装置的可植入部分,可植入部分包括至少一个电极,包括多个电极,包括上文详述的许多电极中的任何一个或多个电极。此外,可植入部分被配置成在植入人体中时获得指示多个电极中的至少一个电极的磨损和/或被动溶解和/或主动溶解的数据。
如可以推断的,本文详述的教导中的至少一些适用于与无源可植入医疗装置相反的有源可植入医疗装置,例如仅作为示例而非限制,疼痛刺激器、前庭刺激器、深部脑刺激器、心脏装置等。其他实施例针对无源可植入医疗装置。
在示例性实施例中,可植入部分是图1E的内部部件。电极可以是图2A和/或图2B的电极148。在示例性实施例中,可植入部分对应于耳蜗植入物的接收器-刺激器。在示例性实施例中,接收器刺激器可具有逻辑电路,所述逻辑电路可以被配置成控制向各种相关电极施加电信号,以便以受控方式提供电极之间的电压差。替代地和/或除此之外,逻辑电路可以在耳蜗植入物的外部部件中,并且此逻辑电路可以控制向相关电极施加相关电信号。此外,可植入部件可以被配置成从电极向外部装置提供指示电压读数和/或电流读数等的遥测信号。在示例性实施例中,遥测信号可以是原始数据,而在其他实施例中,遥测信号可以是指示由可植入部件执行的分析的结果的信号。
在示例性实施例中,耳蜗植入物可以对应于或以其他方式基于2012年12月13日公开的名称为“电极阻抗谱(Electrode Impedance Spectroscopy)”的耳蜗植入物的阻抗评估的先驱者Paul Carter的美国专利申请公开号2012/0316454中描述的耳蜗植入物或者另外是其修改版本。就此而言,可利用‘454公开的装置或以其他方式对其进行修改,使得其可用于获得指示至少一个电极的被动溶解和/或主动溶解的数据。在以下专利申请公开中公开了可用于或以其他方式修改以获得上述指示一个或多个电极的被动溶解和/或运动或另外磨损的数据的其他装置/方法:
WO2018/173010,2018年9月27日公开,标题为“高级电极阵列位置评估(AdvancedElectrode Array Location Evaluation)”,发明人为Nicholas Pawsey;
WO2019/162837,标题为“高级电极数据分析(Advanced Electrode DataAnalysis)”,2019年8月29日公开,发明人为Paul Carter;以及
WO2019/175764,2019年9月公开,标题为“耳蜗中的电场使用(Electrical FieldUsage in Cochleas)”,发明人为Ryan Melman。
上述专利申请公开公开了可被利用或另外被修改以获得与各种电极有关的数据的装置和方法。下文将对此描述另外细节,但应注意,这些各种教示利用耳蜗植入物电极阵列的现有电极,结合植入物的电子器件和/或外部部件,以获得与电极有关的电测量值。可以修改施加到电极的信号以提供刺激,所述刺激使得实现可以由读取电极读取的对应于所获得的数据的现象。此处的要点是,可以相应地修改这些申请中公开的结构和方法以实现本文详述的教示。
在示例性实施例中,根据关于上述公开中公开的至少一些设备的遥测特征的上述论述,可植入部分被配置成将所获得的数据和/或基于所获得的数据的数据经皮传送到位于人体外部的装置。在示例性实施例中,这经由接收器刺激器实现,所述接收器刺激器包括电感线圈,其中接收器刺激器的收发器被配置成通过人的皮肤将来自植入物的遥测信号提供到外部装置(例如,参见图1)。这与装置通常如何工作相反,其中外部部件捕获声音,将该声音转换成电信号,将电信号施加到电感线圈和外部部件,经由电感链路经皮传送到植入物。
在一些实施例中,医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定至少一个电极的磨损状态并且传送磨损状态的指示。在示例性实施例中,磨损状态可以特别是电极的被动溶解状态和/或任何主动溶解状态。在示例性实施例中,分析由外部部件执行,所述外部部件可以呈微处理器或另外具有逻辑电路的电子电路系统的形式,所述逻辑电路被配置成分析数据并提取可用于推断电极的磨损状态的指示符(在至少一些实施例中其将对应于潜在变量,再次在下文提供其更多细节)。磨损状态的传送可以通过外部部件上的USB端口或通过与远程装置的蓝牙链接,或关于传送磨损状态可以具有实用价值的任何其他遥测布置来进行。磨损状态可以存储在存储器中,并且可以周期性地访问此存储器。
还应注意,在一些实施例中,可植入部分被配置成分析所获得的数据且确定至少一个电极的磨损状态且传送磨损状态的指示。相关电子微处理器可位于接收器-刺激器或植入物的另一部件中。数据信号可以用上述遥测链路发送。
在一些示例性实施例中,医疗装置被配置成使得能够调整耳蜗植入物的操作以降低至少一个电极和/或可植入部件的一个或多个其他电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率。下文将描述此方面的另外细节,但仅作为示例而非限制,在示例性实施例中,医疗装置可以被配置成使得能够降低一些或所有刺激通道的脉冲速率和/或聚焦程度,以相对于调整之前的本来情况降低与给定电极相关联的刺激振幅。
还应注意,在示例性实施例中,医疗装置可以被配置成分析所获得的数据且确定至少一个电极的磨损状态。也就是说,代替仅能够获得指示至少一个电极磨损的数据,医疗装置可以被配置成将该获得的数据实际用于刚刚指出的实用目的。这可以与被配置成实现调整的装置组合,或在其他实施例中,这可仅仅是一个独立特征,其仅提供警告或另外提供电极(对电极的任何提及对应于对两个或更多个电极或医疗装置的所有电极的替代实施例的公开,并且另外曾指出)正经历短期和/或长期可能有问题的被动溶解和/或主动溶解现象。实际上,在示例性实施例中,磨损状态可以简单地是存在正在发生或另外将发生最终将导致潜在问题的有害事件。与例如其他实施例相反,其中磨损状态是例如保留的电极的百分比范围(或球状区)。因此,此类特定磨损状态将仅仅是特定磨损状态。磨损状态是涵盖特定磨损状态的种类的属,所述特定磨损状态包括将使所属领域的普通技术人员能够减少电极的近似物理状态和/或推断或以其他方式估计电极的剩余寿命的数据。换句话说,磨损状态将类似于轮胎压力低的指示,并且特定磨损状态将类似于轮胎处于其原本压力的65%与75%之间的指示等。
如上所述,在示例性实施例中,医疗装置是相对复杂的装置,所述装置被配置成分析所获得的数据并且确定至少一个电极的特定磨损状态,并且自动调整耳蜗植入物的操作以降低至少一个电极和/或可植入部件的一个或多个其他电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率。同样,如上文承诺的,可以进行的调整将在下文详述。这里,还要指出的是,该装置确定了特定磨损状态,这不同于更广泛的磨损状态概念。此外,应注意,在该示例性实施例中,调整不仅可以延长一个电极(例如,从其获得数据的电极)的寿命或以其他方式降低一个电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率,而且还可以延长另一电极的寿命或以其他方式降低另一电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率。在这方面,一个或多个电极可以用作测试电极(它们也可以是全功能刺激电极),其可以用作其他电极的状态的代理。此外,在示例性实施例中,装置可以确定与数据相关的电极是“没有希望的电极”,并且因此可以确定保留其他电极。因此,实施例可以包括一种医疗装置,所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并确定至少一个电极的磨损状态(其在一些实施例中可包括特定磨损状态——磨损状态是一个属——一般磨损状态将排除特定磨损状态)并且自动调整耳蜗植入物的操作以补偿至少一个电极的磨损。仅作为示例而非限制,这可包括转换通道或实施建设性和/或破坏性干扰机制,例如2010年8月5日公开的标题为“Multi-electrode ChannelConfigurations(多电极通道构造)”的Zachary Smith的美国专利申请公开2010/0198301和/或2010年12月28日公开的标题为“Focused Stimulation in a Medical StimulationDevice(医疗刺激装置中的聚焦刺激)”的Christopher van den Honert的美国专利申请公开号7,860,573中公开的。实际上,要清楚的是,在一些实施例中,未调整的装置根据这两个公开的教示中的一者或多者操作。正是这些公开使得能够以能够解释已经遭受有害事件的电极的方式调整刺激的聚焦。
当然,实施例可以针对降低所获得的数据所基于的电极和一个或多个其他电极的相关速率。
在一些实施例中,医疗装置被配置成分析所获得的数据并确定至少一个电极的磨损状态,并且自动推荐降低至少一个电极和/或可植入部件的一个或多个其他电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率的动作,和/或推荐调整耳蜗植入物的操作以补偿至少一个电极的磨损。关于最后一个特征,除了关于自动调整之外刚对此进行了描述。此处,所述装置仅推荐调整。由用户或医疗保健专业人员或技术人员负责实施调整(这可能像接受推荐的调整一样简单)。关于前一特征,除了关于降低未来被动溶解和/或主动溶解速率的自动动作之外,上文也已经论述过。但要清楚的是,一些实施例还可以利用本文详述的确定和/或推荐和/或分析来实施改变刺激参数和/或听力假体的操作的自动动作,所述自动化可以由软件算法或能够实现所述动作的任何其他计算方案执行。这可以由医疗装置和/或与医疗装置信号通信的部件,例如手持式智能手机等自动完成。
要指出的是,虽然以上描述针对医疗装置的特征,但应注意,这些特征中的一些特征可以替代地和/或除此之外存在于远离医疗装置的外部远程装置中,例如仅作为示例而非限制,与医疗装置信号通信的智能手机或智能装置,例如仅作为示例而非限制通过蓝牙连接,或可置于与医疗装置进行信号通信的计算机,例如笔记本电脑或台式计算机,和/或位于或以其他方式包含在距医疗装置几十英里或更远的远程服务器中的经由互联网等可访问的装置。这涉及上文详述的诊断和/或推荐特征。仅作为示例而非限制,分析所获得数据和确定磨损状态和/或推荐调整操作等的动作可以由远程计算装置执行,例如作为示例训练过的神经网络,或能够实现本文详述的教示的任何其他计算装置。此数据可传送至医疗保健专业人员以供最终批准,或可传送回用户或控制医疗装置的技术人员。在示例性实施例中,可直接传送到医疗装置以供适当实施。
在至少一些示例性实施例中,可以以规则间隔(每天、每周、每月等)和/或不规则间隔对每个电极触头和/或选择的触头或另外代表性触头进行对实施本文详述的教示具有实用价值的各种测量或本文详述的另外数据收集技术和/或其变型,并对其进行记录(例如由假体的可植入部分和/或外部部分,并且/或者可以经由智能手机和/或个人计算机等收集)。此数据可以实时或晚些时候提供给数据采集中心或数据评价中心。可以由在可植入部分中和/或在假体处理器的外部部分上和/或在前述智能手机和/或PC中和/或在(可以在如上所述的远程服务器处的)远程数据分析中心处运行的软件算法检测这些测量值中的一个或多个以电触头的主动溶解和/或被动溶解的特性已知的方式随时间推移的变化。所述算法还可以考虑记录与耳蜗植入物的使用有关的数据,例如刺激脉冲的数目和/或通过一个或多个或所有触头在装置的寿命期间递送的脉冲的当前振幅和/或相位持续时间。可以在至少一些示例性实施例中利用可用于估计或以其他方式推断电极的当前磨损状态和/或磨损率的可被记录的任何操作参数。所述算法还可以考虑触头在阵列上的位置、阵列在人体内的位置,例如,耳蜗植入物电极阵列在耳蜗内的位置(其可以通过分析术后x射线和/或CAT扫描来建立),和/或邻近电极触头的状态。这些基于空间的特征可以影响本文详述的各种测量值。通过考虑空间变量,可以进一步提高数据分析的准确性,以便进一步提高与电极的当前磨损率和/或当前磨损状态有关的分析的准确性。然后,所述算法可以计算阵列上的一个或多个或所有电极触头的磨损状态和/或磨损率的估计值。该信息可以递送给临床医生,该临床医生可决定对假体的改变,例如,对与耳蜗植入物相关联的刺激参数的改变是否是正当的,以便降低过早磨坏的风险和/或以其他方式确定如何适应或以其他方式解决电极已有效磨坏的事实。替代地,可以利用人类评估来评估阵列的一个或多个或所有电极触头的磨损状态和/或磨损率的估计值。
除非另外指出,只要本领域允许这样,由医疗装置执行的本文详述的任何诊断和/或确定和/或推荐和/或分析和/或调整可以由笔记本电脑和/或台式计算机和/或智能手机或手持的智能装置和/或远离经由互联网可访问的医疗装置的服务器执行。还应注意,除非另外指出,只要本领域允许这样,在一些实施例中,本文详述的任何诊断和/或确定和/或推荐和/或分析和/或调整可由诸如医疗保健专业人员或技术员的经训练的专业人员执行。
如上所述,并且如下文将更详细地描述的,例如潜在变量可用于确定或以其他方式估计电极的被动溶解状态和/或主动溶解状态(并且因此确定电极的磨损状态)。在示例性实施例中,可由植入式装置测量的电属性(例如电压和/或电流和/或阻抗)可受电极在其使用寿命期间的不同时间的属性的影响。可以通过例如在耳蜗植入物内执行阻抗测量来测量这些属性。这可以通过在两个电极,例如电极阵列的22个电极中的电极6与额外耳蜗电极之间传递测量电流来执行——在替代实施例中,阵列的电极中的一个电极可以是源,并且另一电极可以是汇而不是使用额外耳蜗电极。可以测量相同电极(在此示例中是电极6和额外耳蜗电极)之间的电压。可以在电流正通过时的某一时间测量上述电压。可以通过例如将电压除以电流来计算和/或以其他方式导出阻抗。本文中对测量或以其他方式确定阻抗的任何公开对应于利用例如此前述技术的公开。除非另有说明,在一些实施例中可以使用测量和/或获得可以实现本文的教示的电属性的任何方法,前提是这对于接受者是安全的。
可通过实施由Carter和/或Pawsey和/或Melman提出的上述专利申请的教示和/或修改教示来测量被测量的能够实现磨损确认的属性。因此,关于提供通常电极阵列,特别是电极存在实用价值,这使得前述电属性中的一个或多个在给定被动溶解和/或主动溶解状态下相对不同地改变。因此,在示例性实施例中,存在电极阵列,例如耳蜗植入物电极阵列,或利用电极的任何其他装置,例如本文详述的那些装置或本文中的教示所适用的其他装置,所述电极阵列包括多个电极、承载电极的载体。在此实施例中,可植入电极阵列被配置成使得能够体内分析多个电极中的至少一个电极的被动溶解状态和/或主动溶解状态。在示例性实施例中,可植入电极阵列被配置成在一个或多个电极达到被动溶解状态和/或主动溶解状态时提供电现象的突变。在示例性实施例中,可植入电极阵列被配置成在一个或多个电极达到被动溶解状态和/或主动溶解状态时提供电现象(其中分母是变化之前的现象)的至少10%、20%、30%、40%、50%、60%或70%或其间以1%为增量的任何值或值的范围的变化。在示例性实施例中,这可以通过使用复合电极来实现,其中复合性质使得能够进行体内分析。
更具体地,当向下观察图2B的电极阵列的耳蜗内区段188的纵向轴线时,在图3中看到复合电极348的侧视图。电极348是所谓的半带电极。应注意,本文详述的教示可适用于其他类型的电极,例如全带电极和/或平面电极等。另外,虽然图3的实施例中涉及的电极的表面面积大体上构成暴露于周围环境的矩形表面面积(至少当叠加到视图的平面上时),但在其他实施例中,表面面积可为圆形或椭圆形等。这里,顶层310暴露于电极阵列的周围环境(例如,当植入耳蜗中时为耳蜗)。该层位于第二层320上方,该第二层又位于第三层330上方。在此示例性实施例中,层310和330由铂或铂合金制成,并且层320由铱制成。也就是说,在替代实施例中,层310和330可以由铱制成,层320可以由铂制成。此外,在替代实施例中,可以例如仅存在两个层,其中顶层为铱,底层为铂,其中顶层对应于层310的厚度,并且底层对应于如图3所示的层320和330的组合厚度(但仅存在两个层)。可以利用其他材料,例如金或银,或关于电极阵列可具有实用价值的任何其他材料,只要此类材料能够实现本文详述的教示。
这些教示是什么。在此,在此示例性实施例中,这些层在所有其他条件相同时使得它们相对于彼此具有不同的电属性。在一些实施例中,每天、每周、每月、每年等监测电属性,并且在电属性改变时或另外在指示电属性指示较低层中的一个时,可以推断关于电极的磨损的某些特征。
更具体地,在示例性实施例中,使用增材制造,可以在一定深度将不同材料并入电极触头中,以确立电极已溶解到该点的点。如上所述,不同材料可以是铱,或某种其他材料,在一些实施例中,其行为与另一种材料(可以是铂)非常相似,而在其他实施例中,其行为可以不同。以示例性方式,材料可以是原本用作并且已经用作电极材料(或更具体地说,植入电极材料)的材料。在示例性实施例中,电极的每单位体积和/或每单位质量的总比率在分子和/或分母上可为70/30、75/25、80/20、85/15、90/10、95/5、98/2或99/1或甚至99.9/0.1,或其间以0.01为增量的任何值或值的范围,其中较小量可以为例如铱,较大量可以为铂。
在至少一些示例性实施例中,所利用的不同材料(少数材料,此处为铱)相对于绝大多数材料(此处为铂)可具有不同的循环伏安(CV)谱。因此,在一些示例性实施例中,部分或全部使用可植入部件执行周期性CV或非周期性CV(可植入部件可以是完全可植入听力假体或在其他情况下是完全可植入医疗装置,其被配置成执行如上所述本文详述的方法动作中的一个或多个),当(如果)CV读数产生差异时,例如形状变化,例如,从一种代表性铂变成另一种代表性铱,这将指示电极已磨损到其中沉积了铱的深度。
图4呈现了穿过图3(和图2B,但未示出载体材料)的截面4–4截取的横截面图,但未示出背景。如图所见,示出了三个区段的相对厚度。如将理解的,D1、D2和D3的值可以是所有这三个值的总和的百分比。仅作为示例而非限制,D1和/或D2的值可以为D1加D2加D3(和/或可以存在的任何附加层或可以存在的任何厚度)的总和的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.25%、2.5%、2.75%、3%、3.25%、3.5%、3.75%、4%、4.25%、4.5%、4.75%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或25%或其间以0.01%为增量的任何值或值的范围,其中D3可以是剩余数。
在示例性实施例中,D1加D2加D3等于1微米与700微米之间以1微米为增量的任何值或值的范围(例如,50微米、22微米至71微米等)。在一些实施例中,所述值可以更小或更大。对于薄膜,其可为0.05μm、0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.5μm、2μm或更多或更少m,以0.01 m为增量。
在示例性实施例中,L1等于50微米与1000微米之间以1微米为增量的任何值或值的范围(例如,200微米、300微米或400微米或222微米至541微米等)。
在示例性实施例中,用于当前产生电极的暴露面积是从10μm2至500m2的任何值或值的范围,或其间以1微米为增量的任何值或值的范围。在一些实施例中,该面积可以更小或更大。
应当注意,在一些实施例中,上述尺寸可以减小5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围,例如,具有100个电极而不是20个或200个电极的耳蜗植入物电极阵列可以是这种情况(相同电流可以在更多电极上散开,从而能够实现更小电极)。例如,与一些实施例相比,增加耳蜗植入物电极阵列上的电极数目可导致给定电极的面积减小10倍,所述面积可以是约5μm2、6μm2、7μm2、8μm2、9μm2、10μm2、11μm2、12μm2、13μm2、14μm2、15m2或其间以1m2为增量的任何值或值的范围。此外,如果电极嵌入组织中,而不是偏移,则电极可以较小。
如上所述,脊柱刺激器和/或起搏器可以利用较大电极,例如表面面积为0.1、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9或10mm2或其间以0.1mm2为增量的任何值或值的范围的电极。
上述值是针对植入当天的原始状态电极的。当电极被利用时或当另外电极阵列暴露于人体内的周围环境(例如,耳蜗内的外淋巴液)越长时,电极的外层将随着时间推移而磨损。这仅作为示例并且在图5中示出,该图示出了在植入(和使用)后5年或6年或7年或8年或更多年在示例性场景中可产生的厚度W1(磨损1)。W1的值可以被测量/可测量或者可以不被测量/不可测量,但应注意,在此示例性实施例中,与本文详述的教示相关联的电现象将与图4中所示的原始状态电极的情况相同或相对大约相同。例如,如果W1等于D1的约80%,那么对于给定电极电荷等(所有其他条件相同)电极将与原始状态电极(生物膜等,除其他之外)的情况相同或大约相同操作。也可能存在W1等于例如D1的约20%或在一些实施例中甚至更小的情况。
图6描绘了顶层310具有W2的厚度的示例性场景,其中W2是例如D1的20%。这可以是从上文指出的W1的时间位置起若干年(例如,5、10、20年)之后的时间位置,并且可以是W1存在的可线性外推的时间位置的时间位置。也就是说,由于身体化学变化或由于接受者对耳蜗植入物的反应变化(需要增加电流等)造成的刺激模式改变,所得厚度W2的时间位置更接近W1的时间位置,例如一年或两年或三年或更短。仍然,在至少一些示例性场景中,电极阵列的性能或另外电特性如果不与关于图4的原始状态电极的情况相同,仍将大致相同。仍然,将出现层310的厚度减小到电气现象和/或性能将以可察觉或其他可测量方式改变的点的点。当W2到达例如D2的1%或2%时,或当层320的某一百分比的表面面积变得暴露于周围环境时,这可能存在。图8呈现了层310的被动溶解和/或主动溶解不均匀的示例性实施例。这里,可以看到,层320的一部分暴露于周围环境,而其他部分仍由前层310的残余物覆盖。残余物具有被称为高度WX的可变高度。
部分320的暴露于周围环境的表面面积的百分比可以是变量或者另外对于某些用户和/或耳蜗植入物的实施或设置,至少关于产生可以被治理以实施本文详述的教示的可检测或另外可测量现象可以不同。仅作为示例而非限制,如果层320的至少20%或25%或30%的表面面积暴露于周围环境,这可导致性能特征或电现象改变。因此,在至少一些示例性实施例中,可辨别指示可以存在,其中,例如,至少或等于表面面积320的5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%或其间以1%为增量的任何值或范围暴露于周围环境,这还是取决于人体的生理性质和/或所利用的刺激或电流和/或作为体内测量装置/为植入物的一部分的感测装置的灵敏度。
图9呈现了示例性图,其示出了由溅射的铂-铱层产生的CV值。这显示了铂、铱和铂/铱合金的示例性循环伏安图。如可看出的,对于相应的材料存在不同的峰值,对于两种材料不同,其以相同电位出现。在至少一些示例性实施例中,这些峰值可用于识别表面上存在的每种材料的比率。也就是说,在示例性实施例中,通过利用电极阵列或其他电极的读取电极,或以其他方式通过推断或另外估计电压水平或其他电现象,可以获取电压相对于电流数据,然后对其进行分析以确定电极的当前磨损状态。仅作为示例而非限制,如果一年后/在第1年、第2年、第3年、第4年、第5年和第6年期间,所得图示出了铂的曲线(可以每一个月、两个月、三个月、四个月、五个月、六个月、七个月、八个月、九个月、10个月、11个月、12个月或更多个或更少个月或其间以一天为增量的任何值或值的范围进行“测试”/数据收集和/或分析以得到这些图),然后在(植入起)第七年之后或在此期间(比如在植入后7年3个月时),所得图示出了铱(或铱/铂,其中层320是铂合金或铱合金)的曲线,可以推断上覆层310已磨坏,或者另外该层的大量部分已磨坏。在示例性实施例中,这可用于推断耳蜗植入物电极关于被动溶解和/或主动溶解或以其他方式磨损的估计寿命预期。仅作为示例而非限制,如果层310构成电极的总厚度的5%,则可以推断假设为线性磨损率,电极将在至少114年内最终磨坏。也就是说,考虑到表面面积将随着磨损而减小和/或存在即使底层电极的一些材料保留,电极也变得无效或另外剩余电极材料的最小厚度将导致被动溶解速率和/或主动溶解速率等的加快的时刻,和/或考虑到利用安全裕度的保守原则,电极的预期使用寿命将因此是80年(例如,使用0.7的安全因数——安全因数可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0或其间以0.1为增量的任何值或范围)。在示例性实施例中,可确定例如D3的5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%或其间以0.1%为增量的任何值或值范围的最小厚度为磨损的极限(类似于汽车制动垫评估——制动垫仍可在检查后使用,但存在确定断裂片不再被使用的最小厚度)。因此,电极的预期寿命可减少到例如从该日期起的60年。
还应注意,在示例性实施例中,可以执行进一步测试和/或评估或另外监测以识别当层320磨损到曲线由于底层铂层330而再次变化的点时图的变化。简言之,图10描绘了铱层320的磨损情况,其中铱层已磨损超过原始距离D2的一半。然后,在某个时间之后,底层铂层330的至少一部分变得暴露,如图11中所示,其接着将曲线改变回到铂曲线(或朝向铂曲线变化)。这可用于拟合曲线等以进一步估计电极的预期磨坏日期。
如通过图8的图可以理解的,层320可以是铂合金或铂-铱合金或铱-铂合金。另外,在示例性实施例中,层310和/或330可以是铂合金和/或铂-铱合金或铱-铂合金。还应注意,在示例性实施例中,一个或多个层可以是铱层。另外,可以利用其他材料。此外,可以利用材料的浓度,并且可以用其他物质对材料进行掺杂,仍使得电极能够工作或以其他方式操作但还导致电特性改变或某种其他现象,另外现象的产生可以被测量或另外被检测以用于本文公开的方法中,以确定电极的磨损状态或另外估计电极的最终磨坏日期。
简而言之,关于制造方法,在示例性实施例中,通过在底层铂层330上进行增材制造,将铱作为纯金属或合金或作为涂层(例如,溅镀涂布)电沉积或通过任何可具有实用价值的表面沉积方法沉积在期望深度,在此实施例中,已在特定深度处添加铱,随后进行进一步的铂沉积(层310)。此外,可以将铱层作为沉积物添加在现有电极(现有设计电极)的表面上。其可以通过将Pt、Ir和Pt的薄膜一起轧制,然后从所得箔形成电极(例如,通过从分层材料的平坦板弯曲/形成带或半带)来制造。
图12呈现了电极1248仅为双层电极的替代示例性实施例。此处不存在层310。只有层320,其为铂或铂-铱或铱铂层等,然后是层330,其为不同于层320的层,可对应于上面的层330。注意,层320可以对应于上面的层320。由于不存在层310的事实,关于上文详述的层,至少关于层330,各层的厚度可以不同。关于上文详述的层,各层的厚度可以相同。此外,在层320的厚度不同于上述情况时,层320的厚度可以不同于关于上面的层310和/或关于上面的层320的情况。厚度可以大于或小于上文详述的情况。在示例性实施例中,例如,其中层320具有与存在层310(例如,在至少一些示例性场景中,铱可以抵抗主动溶解和/或被动溶解,在至少一些示例性实施例中或另外使用场景中,以明显优于铂的方式——这都可以在电极的设计方面和/或在评估/测量方面加以考虑)的情况相比固有的耐磨性——注意,关于利用三个分层电极的实施例,情况也是如此——铱层可能需要更长的时间溶解和/或侵蚀,这一点是已知的,或者另外可以纳入整体曲线拟合的考虑——可以考虑铱层的磨损率将与底层铂层的磨损率不同的事实,以估计或以其他方式预测电极的最终磨坏日期(加权可以应用于磨透铱层所花费的时间长度)。
在至少一些示例性实施例中,电极具有两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个或更多不同层,至少一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个层关于材料属性与至少一个或两个相邻层不同。
鉴于上述情况,可以看出,在电极阵列的至少一些示例性实施例中,至少一个电极具有第一材料层和不同于第一材料层的第二材料层,第二材料层相对于电极阵列的周围环境在第一材料层下面,不同层使得能够进行体内分析。
相反和/或另外,在示例性实施例中,至少一个电极具有第一层和第二层,所述第二层具有与第一层不同的结构,第二材料层相对于电极阵列的周围环境在第一材料层下面,不同结构使得能够进行体内分析。这种结构差异与材料差异区分开来,至少在本文使用该短语“结构”时。
在示例性实施例中,可植入电极阵列具有至少一个电极,并且至少一个电极具有第一层和第二层,第一层具有不同于第二层的孔隙度,第二层相对于电极阵列的周围环境在第一层下面,并且不同孔隙度使得能够进行体内分析。
在示例性实施例中,增材制造用于构建在不同深度处具有不同程度的孔隙度的厚膜(例如,50um深)电极触头。在这方面,上述层可以更一般地被认为是更具一般性,因为例如对流层与平流层之间的差异具有定义,但过渡不是不同的过渡——在其他实施例中,这些层具有彼此不同的过渡。实施例可包括监测材料层的被动溶解和/或主动溶解,所述材料层在电极内处于已知深度(如上述不同材料层的情况)。与利用不同材料的实施例一样,此层可相对位于电极的表面附近,因为这在植入物的寿命中较早而不是较晚指示被动溶解和/或主动溶解的速率或另外磨损方面具有实用价值。当电极溶解/侵蚀等时,它从表面向下进行,从而随着时间的推移暴露电极的下层。当暴露具有不同孔隙度的区域时,表面的电化学行为改变。在层320具有比层310更大的孔隙度的情况下,更大的孔隙度使电极的不同表面面积暴露于周围环境。这将相对于与层310相关的情况暴露更大的表面面积,至少约紧跟在层310磨低以暴露层320之前(由于电极的至少一些实施例的圆柱形性质,因此表面面积将减小,而不管孔隙度的变化如何,因为半径将减小)。相反,在层320具有比层310更低的孔隙度的情况下,层310的磨损还使电极的不同表面面积暴露于周围环境(相对于与层310相关的情况表面面积较小,或相对于紧跟在层310磨低以暴露层320之前的情况至少表面面积变化不同(在层320具有更大孔隙度时也是这种情况,尽管相反——关键是表面面积的不同变化可以被用作指标)。
在至少一些示例性实施例中,对于电化学性能的组合将确定大多数电极的孔隙度以获得最大实用性(在至少一些示例性实施例中,电极的主体具有相对较高的孔隙度,因为,再次在至少一些示例性实施例中,这增大了电流可由此流入周围环境的表面面积,这在至少一些示例性实施例中减少电极阻抗和“极化”,这两个参数被最大可能程度地最小化)。因此,在示例性实施例中,对于电极总深度的相对有限厚度,暴露具有较低孔隙度的区域。该量可能不足以以显著或明显的方式减弱/降低电极的性能,但足以在电极的该区段由于被动溶解和/或主动溶解而暴露时记录。当此较低孔隙度区域暴露时,在至少一些示例性实施例中,此较低孔隙度区域导致电极的暴露表面面积减小。
电化学测量可用于检测面积减小的暴露,并且因此确定该区域暴露。(因此,上覆层已磨掉。)了解了该电极的刺激历史(这可能是装置记录(record)/记录(log)此类特征的情况,在一些实施例中是医疗装置记录,并且允许下载或传输数据以供分析,和/或医疗装置本身可以评估该电极的刺激历史),实施例包括推断/预测/估计电极的预期剩余寿命(或其他电极,通过外推/代理)。
可以在至少一些示例性实施例中利用的能够实现电极的“真实”表面面积(与其几何面积相对——再次,孔隙度是得到真实表面面积的原因,孔隙度的改变提供可用于确定磨损状态和/或磨损率等的指标)的确定的一种电化学方法是电荷存储容量或CSC。在至少一些示例性实施例中可以利用CSC提供电极的表面处发生的可逆电化学反应的量度。在一些实施例中,这用于提供在电极寿命中该时间的材料的孔隙度的量度。在至少一些示例性实施例中,CSC通常与电极的实际表面面积成比例,并且因此可用作真实表面面积的量度。在至少一些示例性实施例中,可以用使用称为循环伏安图的方法跟踪的曲线将其计算为面积。
图13呈现了在电极寿命期间的不同时间执行的示例性循环伏安图。中间图描绘了相对于层310和330具有较高孔隙度材料的层320暴露时看到的现象。左图和右图描绘了当存在层310时以及当层330由于上覆层320的主动溶解和/或被动溶解而暴露于周围环境时看到的现象。因为植入物被配置成能够获得与电极或靠近电极的区域有关的电压和/或电流和/或阻抗数据,所以可以根据图13中看到的图呈现或以其他方式布置数据,并且接着,当评估或以其他方式彼此比较时,可以做出关于电极的磨损状态和/或磨损率的确定。
可用于记录电极的孔隙度(至少直接暴露于周围环境的部分)的替代实施例是测量在电极寿命期间的不同时间(例如,本文详述的那些时间中的任一个)的电极阻抗。当露出具有较低孔隙度的区域时,阻抗将增加(并且当露出具有较高孔隙度的区域时,阻抗将减小)。可以例如通过利用Carter、Pawsey和Melman的前述公开的技术和/或其变型在耳蜗植入物或其他医疗装置中直接测量阻抗。
在至少某些情况下,阻抗测量可能无法提供与CSC一样准确的孔隙度量度。在这方面,CSC考虑了电极表面附近的组织以及表面本身的阻抗测量特征。然而,由于统计学上显著数目的接受者的阻抗随时间推移相对稳定,此方法可以提供用于确定电极寿命的实用方法。
应当注意,在一些实施例中,在由于上覆层或电极的部分的磨损而变得暴露的电极的层部分相对于上覆层具有更高的孔隙度时,暴露于周围环境的电极的孔隙度的增加将导致较低阻抗但高的CSC,反之亦然。
图14A呈现了当溶解暴露出具有与电极触头的周围其余部分的孔隙度相比增加的孔隙度的区域时阻抗如何增加的概念图。图14B呈现了相反情况。
在示例性实施例中,电极阵列的区段具有不同的孔隙度。例如,至少一个电极具有第一层和第二层,第一层由与第二层不同的材料制成并且/或者具有与第二层不同的孔隙度,第二层相对于电极阵列的周围环境在第一层下面,不同材料和/或不同孔隙度使得能够进行体内分析。
在至少一些示例性实施例中,电极具有两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个或更多不同层,至少一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个层关于孔隙度与至少一个或两个相邻层不同。
实施例可包括具有粗糙化表面的电极,并且因此粗糙化表面可产生对应于可变孔隙度电极的现象。因此,本文详述的技术可用于监测粗糙化电极的预期寿命。在电极的寿命开始时,电极具有高粗糙度(因此可以产生高孔隙度部分的电外观),并且阻抗较低(相对于不存在粗糙度的情况),并且其CSC高(也是相对的)。在一些实施例中,当粗糙度开始溶解/侵蚀或以其他方式磨掉时,并且电极粗糙度变低,并且采用一般总体孔隙度时,电极的阻抗将相对于原始状态粗糙表面增加,并且其CSC将减小(再次,相对于原始状态粗糙表面)。这种情况发生的速率可用于测量电极的预期溶解速率以及因此其预期寿命。
可以不同方式使用上述组合。图15呈现了电极1548的示例性横截面。如图所示,存在构成粗糙化表面面积的部分305。该部分可具有大于、小于或等于D1的总值的1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、30%、35%、40%、45%或50%或更多或其间以0.1%为增量的任何值或范围。层310对应于上文详述的层310,可具有电极的或多个电极的大部分的“标准”材料属性和/或结构(相对于厚度和/或体积和/或质量)。在示例性实施例中,对于给定测量方案,阵列的多个和/或大部分结构和/或材料构成质量和/或厚度和/或体积的55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%或更多或其间以0.1%为增量的任何值或值的范围。因此,在示例性实施例中,电极阵列的83.5%的质量由具有给定值的孔隙度的不同的铂区段构成,所述铂区段具有未被粗糙化的表面。区段320可对应于与区段310的材料和/或结构不同的材料和/或结构。在此示例性实施例中,材料是不同的。层330/区段330具有与层/区段310相同的结构和材料,并且包括在前述多个和/或大部分中,并且关于层/区段350也是这种情况。区段340可具有与区段330的材料和/或结构不同的材料和/或结构。在此示例性实施例中,孔隙度可以不同。
图16呈现了电极1648的另一示例性实施例。此处,最底部/最内部区段1650由铱或铱合金和/或铂-铱合金或不同于层330的材料(其可以是铂或铂合金)和/或具有明显不同于层330的材料的孔隙度(在该层暴露于周围环境时足够不同以产生上述现象)的任何其他材料制成。在此示例性实施例中,这可以提供最终警告或以其他方式指示“终点接近”。另外,区段1650的组成可以是以大于其他层的主动溶解和/或被动溶解的方式抵抗主动溶解和/或被动溶解的某物,因此,为要采取的例如本文详述的各种补救动作“争取时间”。
在示例性实施例中,区段1650和/或区段340的厚度大于、小于和/或等于D3的总值的1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、30%、35%、40%、45%或50%或更多或其间以0.1%为增量的任何值或范围。
一些实施例包括一种用于通过使用电阻抗图谱法(EIS)将电极表面和组织/周围环境对与电极相关联的阻抗的贡献分开的方法。EIS(如上在较早的Carter专利申请公开中所述的)在一系列频率上施加电压并测量电流(或反之亦然)。可利用低频率,并且在一些实施例中,电极接口的阻抗在低频率下变成主导。在至少一些示例性实施例中,低频技术,例如循环伏安法(从其导出CSC,以例如50–150mV/秒运行)可用于提取关于电极表面的信息。在一些实施例中,利用医疗装置获得完整的一组EIS测量值。在一些实施例中,通过以不同脉冲宽度进行阻抗测量来执行更简单的“伪EIS”形式。特别地,长持续时间(例如,高达1ms)脉冲将得到接口的实际表面面积或孔隙度的表示。
因此,在示例性实施例中,至少一个电极被配置成在至少一个电极的被动溶解和/或主动溶解量时触发电极的电荷存储容量的可测量变化,所述可测量变化使得能够进行体内分析。在示例性实施例中,该变化是从变化之前的测量值变化至少和/或等于5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%或70%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围。在示例性实施例中,这可以是例如电荷存储容量的封闭曲线内的面积。在示例性实施例中,这可以是例如由弯曲部和/或湿缓曲线(wet slow curve)确定的峰值和/或曲线的高度和/或曲线的几何中心的平均值、中值和/或模数(界限)。
在示例性实施例中,至少一个电极被配置成在至少一个电极的被动溶解和/或主动溶解量时触发电极的循环伏安谱中的可测量变化,所述可测量变化使得能够进行体内分析。在示例性实施例中,该变化是从变化之前的测量值变化至少和/或等于5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%或70%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围。在示例性实施例中,这可以是例如由弯曲部和/或湿缓曲线确定的峰值和/或曲线的高度和/或曲线的平均值、中值和/或模数。
例如,通过使用本文中的电极,提供了若干方法,所述方法提供最小化过早装置降解和替换的风险的患者特定的方式,并且不依赖于群体平均磨坏率的估计。
鉴于上述情况,可以看到,示例性实施例包括使电极降解最小化并且另外管理电极降解的接受者特定的方法,例如最小化过早装置降解的风险和/或替换装置的需求。
图17呈现了根据示例性实施例的示例性方法(方法1700)的示例性算法。方法1700包括方法动作1710,该方法动作包括获得与具有植入人体中的电极阵列的人的内部的现象有关的数据的动作。在示例性实施例中,电极阵列是植入耳蜗中的耳蜗植入物电极阵列。方法动作1700还包括方法动作1720,该方法动作包括分析所获得的数据以确定电极阵列的至少一个电极的被动溶解和/或主动溶解状态和/或被动溶解和/或主动溶解速率。在此示例性实施例中,在获得数据时,无创地执行获得数据的动作。就此而言,例如,当利用耳蜗植入物的植入部分获得所获得的数据时,即使需要侵入性程序来植入可植入部分,但因为该方法在获得数据的动作时是合格的,如果这在植入后/在植入程序完全完成之后发生,则数据是无创地获得的。在示例性实施例中,再次在获得数据时微创地执行获得数据的动作。在这方面,与植入图1的耳蜗植入物的可植入部分的动作(其是侵入性程序)相反,获得例如血样(例如,从一个人的手臂中的静脉获得)的针将是微创的。
简言之,关于状态,这可以对应于相对于未使用电极/植入时的电极已经溶解和/或侵蚀的电极的百分比。这可以对应于质量和/或体积和/或厚度百分比。事实上,关于状态,在一些实施例中,这可以对应于实际尺寸量,例如存在的电极的毫克或微克数和/或电极的厚度等。因为对电极的未使用/原始尺寸/属性有了解,所以可以确定状态。也就是说,在一些其他实施例中,可以基于关于电极的原始/未使用尺寸/属性的估计或另外的充分的经验猜测来确定该状态。在示例性实施例中,这可以基于行业标准和/或专业知识等。通过粗略类比,对于给定的任务剖面和/或战斗机的功能,F-15和MiG-29爬升看起来大约相同并且具有相对相似的属性。同样地,技术人员可以基于该电极在植入时的所需功能性等来外推电极在植入时的属性。
在示例性实施例中,可以在与电极的磨损状态和/或磨损率相关联的触发事件时执行本文详述的任何一个或多个动作。在示例性实施例中,在确定电极的磨损状态大于、小于和/或等于未使用电极的总值(例如,质量、体积等)的99%、98%、97%、96%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、150%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%或5%或其间以1%为增量的任何值或值的范围时,触发本文详述的任何一个或多个动作。在示例性实施例中,在确定每年和/或每十年电极的磨损率大于和/或等于30%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%或1%或其间以1%为增量的任何值或值的范围时,触发本文详述的任何一个或多个动作。
在示例性实施例中,可以基于可具有实用价值的已知数据以统计学上足以预测未来的方式外推或估计被动溶解和/或主动溶解的速率。仅作为示例而非限制,对于给定的电流和/或脉冲方案,如果在七年之后电极已经历10%的被动溶解和/或主动溶解(意指按厚度和/或质量和/或体积计电极的起始量的90%保留),则被动溶解速率和/或主动溶解速率将是每7年原始单位的1/10)。也就是说,在一些实施例中,例如可以考虑诸如粗糙化表面具有略微不同的被动溶解和/或主动溶解速率、具有较快或较慢的溶解速率的时段的初始磨合期。因此,被动溶解和/或主动溶解速率可以是例如每6年1/9或1/15(将第一年折合为磨合期)。
在示例性实施例中,所获得的数据可对应于前述电压和/或阻抗和/或电流读数。在示例性实施例中,所获得的数据可以对应于上述循环伏安谱数据和/或电荷存储容量数据。
在示例性实施例中,可以自动和/或手动方式执行方法动作1720。如上所述,可以利用神经网络和/或经训练的专家系统来自动分析所获得的数据。此外,在一些实施例中,分析动作由电极阵列为其一部分的假体(例如,由耳蜗植入物的可植入部分和/或由耳蜗植入物的外部部件等)自动执行。因此,存在沿着这些思路被配置成执行方法动作1720的计算装置和/或医疗装置。
在示例性实施例中,使用基于阻抗的技术获得所获得的数据。在示例性实施例中,所述现象基于与耳蜗植入物电极阵列的至少一个电极相关联的电流和/或电压测量值。在示例性实施例中,利用阻抗谱获得所获得的数据。
在示例性实施例中,在植入开始不久后或在植入后的合理时间内收集基线数据(以便例如允许伤疤组织和/或纤维组织生长,该生长倾向于在植入后关于植入物的总体寿命相对较短的时间内发生)。在示例性实施例中,在植入时或在植入的同一天期间,或在从植入起的1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天内和/或在1周或月、2周或月、3周或月、4周或月、5周或月、6周或月、7周或月、8周或月、9周或月、10周或月、11周或月、12周或月、13周或月、14周或月、15周或月、16周或月、17周或月、18周或月、19周或月、20周或月、21周或月、22周或月、23周或月、24周或月、25周或月、26周或月、27周或月、28周或月、29周或月或30周或月或其间以一天为增量的任何值或值的范围内收集上述基线数据。此基线数据可以对应于例如“标准”阻抗相关数据。例如,在该时间段期间可以获得法拉第相关值的基线数据库。然后,在可在建立基线数据之后发生(和/或可用于进一步增加基线数据,如果例如不存在变化)的前述数据收集/测试时段期间,可以将所获得的数据与基线数据进行比较,并且如果变量从稳定基线数据变化,那么这可以指示电极触头的磨损率和/或磨损状态的变化。
在示例性实施例中,可以在基线数据开发期间和在测试时段期间分离法拉第分量,并且可以比较或以其他方式评估这些分量以确定相应分量是否彼此有效不同,并且因此指示电极自开发基线数据以来已经历磨损。
在示例性实施例中,极化的潜在变化可以指示电极的磨损。因此,实施例可以包括开发通常与电极相关联的极化值的基线数据集,以及具体地如何利用这些极化值,并且如果检测到极化的变化,则这可以指示电极已经历磨损。
上文的实施例主要集中于可以如何利用电极来创建或以其他方式建立可用于确定电极磨损的速率和/或状态的电现象。实施例还可以包括利用统计方法和/或其他技术。仅作为示例而非限制,在示例性实施例中,方法动作1710的现象是身体化学。如下文所述,在示例性实施例中,在方法动作1710中获得的数据是非侵入性和/或微创性地获得的。关于前者,在示例性实施例中,植入式医疗装置可以包括可以直接或通过潜在变量关系(例如,给定电荷的阻抗和/或电压读数和/或电流读数可以指示耳蜗内的外淋巴液和/或耳蜗内的物质的化学组成)检测身体化学的传感器等。同样如上所述,该数据可以以微创方式获得。在这方面,在示例性实施例中,可以利用注射器采集血液样品等。可以利用氧气传感器,其可以经由无创和/或微创装置(附接到手指的监视器等)加以利用。此外,在一些实施例中,可以利用贴片状装置,例如用于监测血糖水平等的贴片状装置。
在示例性实施例中,血液或CSF或外淋巴液的活检用作潜在变量,其提供电极触头的磨损率和/或状态的标志。可以在其中定期和/或周期性地或在周期间隔和在定期间隔上进行与血液活检等相关联的测量,并且可以利用对这些测量的分析或另外评估来提供指示电极的状态的潜在变量。
还应注意,在至少一些示例性实施例中,接受者的病史可用于进一步确定或以其他方式估计电极的磨损状态。在这方面,在示例性实施例中,方法包括评估接受者的关于其疾病和/或过去疾病和/或治疗和/或过去治疗的医疗记录。在一些实施例中,可以利用这些记录中的任何一个或多个来估计或以其他方式确定电极的磨损率和/或状态。
注意,在至少一些示例性实施例中,可以利用经训练的神经网络或专家系统。在一些实施例中,来自各种接受者的数据可以被获得和/或另外可用,并且人工智能等可以用于确定本文详述的各种特征之间的模式或关系,所述模式或关系可以用于提供电极的磨损率和/或磨损状态的标志。与利用人工智能的技术一致,可能不必评估计算系统和/或算法或可利用的其他布置以确定电极磨损状态和/或磨损率与输入到系统中的变量之间的严格因果关系。在2021年的这个时间这是普遍接受的。关键是可以配备有数据或另外配备有与具有带(将提供电极磨损率和/或状态的标志的)电极的植入物的个人有关的变量的任何计算系统可用于执行本文的方法动作中的至少一些,即使该系统不能够被分析以确定该专家系统或另外训练系统或另外计算机系统或算法得到的其结论的准确程度。
在至少一些示例性实施例中,所获得的数据是电极阵列植入人体中(例如,耳蜗中)时获得的电极阵列的电极的图像。仅作为示例而非限制,可以使用平片x射线和/或CT扫描来监测剩余电极材料(例如铂)的量。一些示例性实施例包括植入电极触点,所述电极触点被配置成在x射线装置和/或CT扫描中显现,所述x射线装置和/或CT扫描在2021年3月20日在美利坚合众国通常可用。仅作为示例而非限制,可以设计和制造电极环,该电极环在植入时将在x射线和CT扫描中足够清楚地显现。在一些实施例中,获得使用前述技术和/或其变型或可用于无创地获得电极的图像的其他技术的图像,并且可以分析这些图像,包括利用计算机分析,所述计算机分析可以以电子方式评估存在(或不存在)的给定电极的材料量。在一些实施例中,电极的未使用/原始状态或另外原始设计是已知的,并且因此来自所得图像的数据可以与基线(新)电极进行比较以确定电极的当前磨损状态和/或磨损状态。在示例性实施例中,图像的强度可基于存在/不再存在的电极材料的量而变化。图像的强度可用于测量磨损率和/或磨损状态。在示例性实施例中,在一段时间内,例如任何时间测试内拍摄图像。本文详述的,可以进行比较,并且强度的降低可以指示电极正在磨损。可以绘制随时间推移强度的减小以确定电极的最终寿命预期。替代地和/或除此之外,原始强度可以与指示对于已经经历磨损但磨损是最小的或另外在设计参数内的原始状态电极和/或非原始状态电极应具有怎样的强度的数据进行比较。
在示例性实施例中,复合电极概念可以与所提出的成像技术结合使用。在示例性实施例中,电极的孔隙度特征和/或复合性质将在成像装置上显现。替代地和/或除此之外,复合电极可包括将提供关于本文利用的成像技术的不同指示或更准确地可辨别指示的材料。例如,电极可以包括对接受者来说是安全的但将在成像上显现,至少在此类层暴露的情况下显现的放射性材料的膜或层。
在至少一些示例性实施例中,审慎地获取所拍摄的图像。仅作为示例而非限制,至少一些人认为它们在限制人暴露于x射线方面可以具有实用价值。因此,在一些实施例中,仅在已确定相对于统计基线电极是早期被动溶解或主动溶解的候选的电极之后和/或在电极已经历显著磨损量的可能性大于原本情况的情况下基于统计学的某一寿命期之后,才会拍摄图像。关于前一种情况,在特定群体中,利用相对于平均电荷值的高电荷值的耳蜗植入物的用户可能存在这种情况。相对于较低电荷值的情况,较高电荷值更有可能导致电极的较早磨坏。关于后一种情况,已具有耳蜗植入物统计学上多年(例如20年或30年或40年)的耳蜗植入物的用户可能存在这种情况。也就是说,电极在人体中已经有一段时间,并且因此已经被使用一段时间,因此如相对于较新的事物被利用很长时间段的任何事物一样,其将经历磨损。因此,在示例性实施例中,将在确定其他潜在变量或另外的其他数据指示电极将经历磨损或另外可能处于被动溶解和/或主动溶解状态(这可能在短期内损害其功能或另外已损害其功能)之后,执行利用成像的动作。
在示例性实施例中,本文详述的成像技术可用作“最终”测试以确定补救动作是否是实用的。例如,如果其他数据指示电极已经历显著溶解(例如,电现象测量值指示表面面积减小等),则上述成像技术可用于确定电极的溶解程度和/或当前状态。基于成像,可以采用和另外实施补救动作,所述补救动作从调整电流水平和/或改变例如耳蜗植入物上的通道或另外调整某些通道的组成(例如,在所有条件均相同时将另外使用溶解的电极的场景中,使用不同电极提供刺激)到外植在电极/电极为其一部分的装置中并将其替换。
因此,本文详述的成像技术可用作风险管理技术。应注意,本文详述的利用其他方案来评估电极的磨损状态和/或磨损率的各种实施例也可用作风险管理技术。
在方法1700的示例性附加动作中,存在调整电极为其一部分的植入物的参数的动作。在电极是耳蜗植入物的一部分的示例性实施例中,此附加动作包括调整耳蜗植入物的参数,例如电参数(例如,电流施加水平)的动作。下文将更详细地描述可基于本文详述的各种确定或另外本文详述的分析作出的调整的额外示例性实施例。
图18呈现了示例性方法(方法1800)的示例性流程图,该方法包括方法动作1810,该方法动作包括获得与植入在人体中的植入电极的当前和/或未来被动溶解和/或主动溶解速率和/或当前和/或未来被动溶解和/或主动溶解状态有关的数据,所述植入电极是人使用的医疗装置假体的一部分。在至少一些示例性实施例中,可以利用本文详述的方法中的任何一种或多种执行获得动作。此外,可以在至少一些示例性实施例中利用可产生与植入在人体中的植入电极的当前和/或未来被动溶解和/或主动溶解速率和/或当前和/或未来被动溶解和/或主动溶解状态有关的数据的任何方法,条件是其在实现其的技术中具有实用价值。
方法1800还包括方法动作1820,该方法动作包括分析所获得的数据。与本文详述的所有分析动作一样,除非另有说明,否则分析动作可以自动和/或手动执行。可以利用人工智能或者另外可以利用经训练的神经网络或专家系统。分析所获得的数据的动作可包括确定电极的磨损率和/或磨损状态。分析所获得的数据的动作还可以包括确定电极的被动溶解和/或主动溶解的可信原因。
方法1800还包括方法动作1830,该方法动作包括基于分析动作采取动作。在示例性实施例中,方法动作1830可对应于识别为改变(例如减慢)未来被动溶解和/或主动溶解速率对医疗装置假体的操作参数的调整。在示例性实施例中,这可涉及减少由电极施加的电流。再次,如所承诺的,将描述减慢未来被动溶解速率和/或主动溶解速率的一些另外方式。
还应注意,分析所获得的数据的动作还可以包括确定不存在主动溶解和/或被动溶解/所述分析可以是确定不存在主动溶解和/或被动溶解,和/或任何被动溶解和/或主动溶解至少关于与需要电极相关联的最终时间表是最小的(如果确定的电极磨损率将导致电极在用户的预期寿命预期之后数十年磨坏,这种磨损将是最小的)。在示例性实施例中,如果的确不存在被动溶解和/或主动溶解,或者另外速率是最小的,则方法动作1830可以使得可以采取提高磨损率但同时提高假体的功效的动作。这也将是实施为改变未来被动溶解和/或主动溶解速率对医疗装置假体的操作参数的识别调整的结果。仅作为示例而非限制,在至少一些示例性实施例中可以使用电流振幅增加和/或多极刺激的聚焦增加。虽然这可能导致磨损率提高,但这也会产生优异的性能结果,例如唤起更准确地表示正常听力的听觉感知的能力(具有正常听力的人如何听到)。
方法动作1830还可以包括开具由人服用(例如,摄取、注射、吸入等)的减慢未来被动溶解和/或主动溶解速率的物质和/或禁止由人服用的对未来被动溶解和/或主动溶解速率有影响的物质。此类物质可改变对被动溶解和/或主动溶解速率有影响的体液的化学成分,例如外淋巴液的化学成分。
在一些实施例中,可以引导或另外调整接受者以改变针对某些疾病的治疗。可提供与使用发现对电极的被动溶解速率和/或主动溶解速率具有有害影响的药物有关的咨询。相反,可以引导或另外鼓励接受者利用某些治疗性物质(例如非处方或处方药物等),其可以对接受者的生物化学具有积极影响,以便减少电极的溶解,包括停止电极的溶解。
在又一示例性实施例中,方法动作1830可以包括指示接受医疗装置假体的人以不同方式使用医疗装置假体。在医疗装置是耳蜗植入物的实施例中,这可以包括相对于例如仅在进行对话时利用植入物的情况,限制耳蜗植入物的使用。通过限制植入物的使用量,在至少一些示例性实施例中电极的寿命可延长。下文将描述以不同方式利用植入物来改变被动溶解和/或主动溶解速率的一些另外方式。
还应注意,方法动作1830的动作可包括由识别和/或禁止和/或禁止和/或指示产生的肯定动作。例如,代替识别调整和/或包括识别调整,也进行调整。
还应注意,在示例性实施例中,方法动作1830可包括不采取动作。在许多示例性场景中,将执行方法动作1810和1820,其中对所获得的数据的分析使得发现电极不溶解和/或侵蚀或另外发现被动溶解和/或主动溶解的速率是最小的。如下文将详述的,方法动作1810和1820可以重复地执行且执行的次数远大于执行方法动作1830的次数。
在方法动作1830需要识别为减慢未来被动溶解和/或主动溶解速率对医疗装置假体的操作参数的调整的示例性实施例中,其中医疗装置是耳蜗植入物,所述调整是降低耳蜗植入物的至少一个通道的聚焦程度,所述通道使用电极。
在示例性实施例中,比如,在方法动作1820的分析结果使得确定电极上的溶解速率太高(例如,当前速率将使得电极在接受者的寿命结束之前溶解)的情况下,以聚焦多极模式或其他模式将刺激扩散到多于一个电极。图19呈现了象征性地表示电流如何在聚焦多极模式中重新分配的示意图。如可见,存在具有多个电极的电极阵列,出于本讨论的目的,已列举了其中12个电极。应注意,这仅仅是示例性的,且与一个电极相关联的动作可适用于其他电极。还应理解,其他实施例可以不同地处置给定电极。无论如何,应注意,箭头的大小和方向分别指示电流的幅值和方向。顶部电极阵列描绘了正常或另外优化设置中的电流流动(关于在个人中唤起的听觉感知针对该特定接受者进行优化——例如,从电池寿命或例如电极寿命分辨的)。在执行方法动作1820时,确定电极6正经历高于被认为是可接受的磨损率。将对多极电流的聚焦调整到中间电极阵列中所见的电极。这具有降低电极6的磨损率的效果。
底部电极阵列还描绘了用于优化听觉感知的优化聚焦多极电流。同样,在确定电极6正以不可接受的高速率溶解或另外侵蚀时,可将对电流的聚焦调整到在中间也可见的布置或在中间也可见的两个另外布置。
简要地指出,图19中的图示出了如何在聚焦多极刺激模式中重排电荷的一些示例性实施例。一些实施例将类似方法用于其他刺激模式,例如仅作为示例而非限制,单极模式(其中代替单个耳蜗内电极,使用两个或更多个电极以分配电荷)和/或双极模式(两个耳蜗内阳极、两个耳蜗内阴极)。
因此,可以看出,在至少一些示例性实施例中,存在以聚焦多极模式重新分配电流的动作。在其中的一些示例性场景中,可能存在聚焦的某种损失,但这可能较小或另外可导致极少性能损失或不导致性能损失。优势可能超过劣势。
一些示例性实施例包括执行成本—效益分析,或更准确地说,优势—劣势分析,其中认为聚焦的变化或另外调整将导致耳蜗植入物的听力性能降低,可以转而采用另一种类型的刺激变化或另外用其进行实验。如果确实不能以实用方式改变刺激模式以降低被动溶解和/或主动溶解的速率,同时仍然关于唤醒听觉感知保持满意结果,则可以放弃调整,并且其在某个程度上可以被接受,只不过电极将磨坏。
在任何情况下,至少一些示例性实施例包括降低递送到任何单个电极的最大电荷,并且因此随着递送电荷的降低而以指数方式降低溶解速率。通过将被刺激电极的“中心”电荷扩散到相邻电极,在一些实施例中,可以将总溶解速率降低显著量。
在至少一些示例性实施例中,其中所采取的动作是降低一个或多个或所有通道(耳蜗植入物可具有10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、30个、35个、40个、45个、50个、60个、70个、80个、90个或100个或更多通道,或其间以一个通道为增量的任何值或值的范围,并且可根据本文详述的教示调整这些数字中的任何一个或多个)的聚焦程度,所述降低减小来自与该通道相关联的电极中的一个或多个(电极可与一个特定通道相关联,或者通道可以构成多个通道)的刺激振幅。在一些实施例中,聚焦的降低被调节为被动溶解和/或主动溶解的速率,并且基于从接受者和/或与该接受者具有统计相关性的其他接受者获得的附加数据或与该接受者有关的其他场景而被另外调整。在示例性实施例中,可以降低电极中的一个或多个电极的刺激速率。在示例性实施例中,聚焦程度和/或刺激速率降低和/或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围。
简要地指出,尽管本文详述的大多数教示都针对采取降低主动溶解和/或被动溶解速率的动作,但再次与上文详述的教示一致,在一些情况下,采取实际上提高电极的磨损率的动作。这样做是为了提高假体的功效,但以考虑产生的增加的磨损仍在将实现电极的足够使用寿命的范围内的方式加以限制。因此,本文对采取提高电极的寿命或另外降低电极的磨损率的动作的任何公开对应于对采取实际上减少电极的寿命或另外提高电极的磨损率的动作的替代实施例的公开。
在至少一些示例性实施例中,为降低电极的磨损率而采取的动作可以是至少以相对于不存在这种降低的情况对电极的寿命具有显著结果的方式减少每相的电荷的任何动作。在示例性实施例中,每相的电荷减少可以是从基线减少至少和/或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围。
在示例性实施例中,可完全禁用一个或多个通道。在示例性实施例中,接受者可以在需要时主动启用通道,否则该通道可以不被使用。在示例性实施例中,声音可以转移到另一通道等。本文详述的假体的任何一个或多个改变就是这种情况。假体可被配置成当接受者一旦如此或另外认为有必要时进入“最佳”模式或“最需要”/“最优选”模式,否则假体以减少的功能模式操作。
虽然刚刚描述的实施例集中于对听力假体的操作的调整,但实施例可包括更多延长电极阵列的寿命的乏味动作,如上文所指出的,例如减少递送聚焦刺激的时间比例和/或收听环境的数目(例如,聚焦可能不在安静期间或噪声中使用,或可能根本不被使用)。
在示例性实施例中,通过采取与方法动作1830和本文详述的其他动作相关联的一个或多个动作,以便改变被动溶解速率和/或提高电极的寿命,溶解速率降低至少和/或等于10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围。在示例性实施例中,构成基线的速率是前一月和/或季度和/或年和/或2年或3年或4年或5年或更多年或其间以一个月为增量的任何值或值的范围的如从变化/调整或另外与方法动作1830相关联的动作测量的平均速率(平均值和/或中值)。在示例性实施例中,构成降低的速率的速率是下一月和/或季度和/或年和/或2年或3年或4年或5年或更多年或其间以一个月为增量的任何值或值的范围的如从变化/调整或另外与方法动作1830相关联的动作测量的平均速率。
在示例性实施例中,作为方法动作1830,本文详述的另外动作的结果,电极的估计寿命和/或实际寿命增加至少和/或等于10%、20%、30%、40%、50%、75%、100%、150%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、600%、700%、800%、900%或1000%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围。在示例性实施例中,构成基线的寿命是该电极在改变/调整时或另外与方法动作1830相关联的动作时被认为剩余的寿命。
在示例性实施例中,例如在医疗装置是耳蜗植入物的情况下,所述调整是降低由电极施加的刺激的刺激速率。在示例性实施例中,刺激速率降低至少和/或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%或70%或更多或其间以1%为增量的任何值或值的范围。在示例性实施例中,构成基线的速率是前一月和/或季度和/或年和/或2年或3年或4年或5年或更多年或其间以一个月为增量的任何值或值的范围的如从变化/调整或另外与方法动作1830相关联的动作测量的平均速率(平均值和/或中值)。
如上所述,在示例性实施例中,方法动作1830包括以不同方式指示人使用医疗装置假体。在示例性实施例中,例如在医疗装置是耳蜗植入物的情况下,以不同方式使用耳蜗植入物减少由耳蜗植入物递送聚焦刺激的时间比例和/或收听环境的数目。在示例性实施例中,指令是仅减少每天和/或每周等利用植入物的时间量。在示例性实施例中,指令是将音量保持在尽可能低的水平或另外将音量调整到低于接受者历来已使用的水平的水平。在示例性实施例中,指令是利用在可能时采用单极和/或双极刺激方案或另外超过历来的情况的方案的刺激模式。在示例性实施例中,指令是将具有较低复杂性和/或较少聚焦的刺激方案用作默认,并且仅在特殊场合或另外根据需要使用具有较高复杂性和/或更大聚焦的刺激方案。
当然,一些示例性方法包括实际实施推荐的改变。
简要地指出,至少方法动作1810和1820可以在植入物的使用寿命期间执行多次。方法动作1830也可以在植入物的使用期间执行多次,但是预计方法动作1830将被执行的次数将低于方法动作1810和1820将被执行的次数,原因是有时分析所获得的数据的动作如果不指示电极不溶解或另外不侵蚀,或另外以并不有害的速率溶解和/或侵蚀或另外使得需要实施方法动作1830,则将产生至少无结论的确定。此外,方法动作1820可能不像方法动作1810那样经常执行,因为数据可以在分析动作之前在多种不同情况下收集。例如,数据可以在一年内每月收集一次,因此方法动作1810将在一年中执行12次,然后在年底时,仅执行方法动作1820一次。
因此,在示例性实施例中,在给定时间段中,方法动作1810、1820和/或1830可以被执行超过和/或等于1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、20次、25次、30次、35次、40次、45次、50次、55次、60次、65次、70次、80次、90次、100次、125次、150次、175次、200次、300次、400次、500次、600次、700次、800次、900次、1000次、1250次、1500次、1750次、2000次、3000次、4000次或5000次或6000次或7000次或8000次或9000次或10000次或更多次或其间以1次为增量的任何值或值的范围。这些事件之间的时序可以相等/均匀地间隔开。如上所述,方法1800的执行可以重复地执行,其中方法动作1830不需要采取任何动作。因此,上述数字中的一些的值。
前述时间段可以小于或等于1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、7个月、8个月、9个月、10个月、11个月、12个月、13个月、14个月、15个月、20个月、25个月、30个月、35个月、40个月、45个月、50个月、55个月、60个月、65个月、70个月、80个月、90个月、100个月、125个月、150个月、175个月、200个月、300个月、400个月、500个月、600个月、700个月、800个月、900个月或1000个月或其间以1天为增量的任何值或值的范围。
在一些示例性实施例中,在方法动作1830包括采取某种形式的动作(与不采取动作相反)时,方法动作1830(和/或下文详述的方法动作2020)可以被执行至少和/或等于1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、20次、25次、30次、35次、40次、45次、50次、55次、60次、65次、70次、80次、90次或100次或更多次或其间以1次为增量的任何值或值的范围。在示例性实施例中,执行方法1800的一个或多个或所有方法动作之间的时间段可以是1天和/或周、2天和/或周、3天和/或周、4天和/或周、5天和/或周、6天和/或周、7天和/或周、8天和/或周、9天和/或周、10天和/或周、11天和/或周、12天和/或周、13天和/或周、14天和/或周、15天和/或周、20天和/或周、25天和/或周、30天和/或周、35天和/或周、40天和/或周、45天和/或周、50天和/或周、55天和/或周、60天和/或周、65天和/或周、70天和/或周、80天和/或周、90天和/或周、100天和/或周、125天和/或周、150天和/或周、175天和/或周、200天和/或周、300天和/或周、400天和/或周或500天和/或周或更多天和/或周,或其间以1天为增量的任何值或值的范围(关于下文详述的方法2000的动作也是这种情况)。因此,可以看到,例如,迭代技术可以用于找到如何调整植入物的操作以获得关于降低被动溶解和/或主动溶解的速率或另外在所需时间段内维持电极的寿命的效用。此外,在一些实施例中,将改变该调整以改变假体的功效。例如,在一次或多次调整之后,可能是这种情况:已经将溶解速率降低到令人满意的水平和/或甚至降低到远低于原本令人满意的水平。然而,假体就其潜在目的(例如,在耳蜗植入物的情况下对听觉感知的召唤)而言的性能功效可能不是所期望的或原本可能更好,并且因此可以进行针对假体的潜在目的的功效的附加调整。
因此,在示例性实施例中,存在一种示例性方法,例如如由图20的流程图表示的方法2000,其包括方法动作2010,该方法动作包括执行方法1800。方法2000还包括方法动作2020,该方法动作包括调整医疗装置假体的操作参数以降低未来被动溶解和/或主动溶解速率。方法2000还包括方法动作2030,该方法动作包括调整医疗装置假体的操作参数,提高未来被动溶解和/或主动溶解速率。这是协同进行的,以相对于关于方法动作2020的情况增加或另外提高基础医疗装置假体的功效。此处,在此实施例中,主动溶解和/或被动溶解速率已稳定或另外降低到可接受值,并且在方法动作2030中,目标是改善假体的基础功效,即使这可能提高被动溶解和/或主动溶解速率。在示例性实施例中,不管方法动作2030执行任何次数,该动作的结果使得溶解速率提高可对应于上文详述的关于所述降低的速率的速率,然而,然后,此处速率是提高(为了语篇经济性不重复该文字)。并且,要清楚的是,与利用本文详述的教示的至少一些示例性场景一致,可能使主动溶解和/或被动溶解速率降至可接受水平,但是假体没有足够的功效,因此必须调整假体以改善功效,但这会导致被动溶解速率和/或主动溶解速率上升至潜在地导致降低的措施之前的情况,以及在一些实施例中,除了根本不进行调整的情况之外,实际上甚至会进一步提高溶解速率。基本目标是假体关于其原始目的的功效。
还应注意,在至少一些示例性实施例中,本文详述的动作的结果可能导致失败,即使根据其最鼓舞人心的定义:绝对最好还是不够好。就此而言,情况可能仅是,人们无法采取任何动作来实现电极关于其期望使用时间的足够的寿命。即使该装置例如在某些场景下从未再次被使用,身体化学可能只是耗尽电极。正如谚语所说的那样。因此,在方法1800的另一变型中,所述方法还包括随后获得关于植入人体中的植入电极的后续当前和/或后续未来被动溶解和/或主动溶解速率和/或后续当前和/或后续未来被动溶解和/或主动溶解状态的第二数据的动作,分析随后获得的数据,并推荐替换电极的修复手术或植入第二医疗装置以补充该医疗装置中的至少一者。在示例性实施例中,此“后续的”一组动作可以在如上文详述的方法1800的其他动作被执行多次中的任一次之后执行。在示例性实施例中,方法1800可能总共已执行五次或10次或20次或30次,或者这些部分中的一些可能已执行刚提到的许多次或更多次。无论如何,在某个点,确定电极无法保存/电极的实际或估计寿命不会满足电极的期望寿命。因此,取决于问题的严重程度(关于基础医疗装置就其预期目的的功效的问题),部件和/或电极是其一部分的装置可以外植,和/或在一些场景中,可以植入具有新电极的新部件。再进一步地,在例如可以简单地添加新医疗装置或新部件而不是外植入具有电极的部件的场景中,植入另一部件/装置。关于刚刚描述的实施例,这可能需要添加第二侧耳蜗植入物或第二侧听力假体以补充第一植入物的缺陷和/或即将出现的缺陷。例如,如果失效模式相对于电极的磨损的轨迹将导致例如耳蜗植入物的接受者不能具有频率在700Hz和2000Hz(仅作为示例而非限制)内/之间的听觉感知,则在耳的另一侧上的附加植入物可以补充当前植入的听力假体的这种缺陷。并且要清楚的是,关于上文详述的实施例,另一种可能的动作过程将是仅利用不同的电极和/或不同的通道来唤起在不同于声音所基于的频率下的听觉感知。例如,1000Hz的环境声音会唤起例如2200Hz声音的听觉感知,前提是用于唤起此感知的电极和/或通道仍起作用。假设声音的频率可以不同,但仍可理解基本内容。这是沟通的根本目标,其中这种转位中的显著效应丧失将是次要且相对小的问题。相反,利用第二(附加)耳蜗植入物,将使用该新植入物传送声音,并且旧植入物将仅对这些频率不起作用,或者另外将不会唤起对这些频率的听觉感知(例如,电极可以被去激活和/或这些频率的通道可以被去激活)。在示例性实施例中,本身不存在去激活;施加到或另外施加到溶解/侵蚀电极的电流只是不唤起听觉感知。然而,在认识到某些通道将不再提供刺激方面,关于采取更多肯定动作可能存在实用价值。
图21描绘了根据示例性实施例的另一方法(方法2100)的示例性算法。方法2100包括方法动作2110,该方法动作包括获得对与具有包括植入人体中的电极的医疗装置植入物的人有关的数据的访问的动作。在示例性实施例中,这可能需要获得由医疗装置记录的记录数据。这可以在该动作2110期间从可植入部件和/或外部部件上传,或者可以是先前已经例如通过互联网传送到远程数据库等的数据。这还可以包括听力假体获得与例如电极的状态有关的底层数据(例如跨阻抗数据)。这也可能需要获得拥有接受者的个人的医疗记录。在至少一些示例性实施例中,可以利用将实现方法动作2110和/或为获得方法动作2110可采取的任何动作的任何装置和/或系统。
方法2100还包括方法动作2120,该方法动作包括获得植入人体中的电极中的至少一个的有害被动溶解和/或主动溶解的风险水平的动作。在示例性实施例中,基于如下各项中的至少一者执行风险水平的评估:
适用于所述人的统计数据;
与所述人有关的生理数据;
与所述人有关的历史数据;
与所述电极有关的使用数据;
与所述电极有关的电现象;
与所述电极有关的空间数据;或者
与所述电极有关的设计和/或性能数据。
在示例性实施例中,本文公开的对风险水平的评估和/或其他确定可以基于例如接受者的年龄和/或生活方式,例如接受者的职业、接受者的典型噪声环境和/或相对于耳蜗植入物的其他一般用户在统计学上异常的接受者的噪声环境。生物学特征可以包括外淋巴液的成分,因此可以与特定接受者的外淋巴液和关于统计学上显著的个体的外淋巴液数据进行比较。
本文公开的对风险水平的评估和/或其他确定可以基于电极类型和/或电极在耳蜗中的位置(例如,电极的深度、与耳蜗内的结构的接近度,例如仅作为示例而非限制,螺旋韧带和/或蜗轴等)。可以将所有这些数据与统计学上显著的数据进行比较,并且因此基于该比较,评估风险水平和/或另外进行本文公开的其他确定。
与本文详述的教示一致,在至少一些示例性实施例中使用风险水平来选择刺激参数(例如,刺激速率、脉冲宽度、聚焦程度等),所述刺激参数适当地平衡被动溶解/主动溶解风险与其他考虑因素,例如听觉表现、音质和/或另外特定听力假体接受者的偏好。因此,实施例包括可植入假体,例如听力假体,所述可植入假体已被调整或另外包括考虑其电极的寿命且另外以统计学上显著的方式降低过早磨坏的可能性的设置,除了没有此调整和/或没有这些设置的情况之外。在至少一些示例性实施例中,该设置/调整有时以可察觉和/或统计学上显著的方式降低听力假体的功效,并且另外导致听力假体不像具有该设置那样有效,但该设置延长电极阵列的电极中的至少一个的寿命。
与上述教示一致,实施例考虑在接受者的寿命内改变的接受者特定因素。仅作为示例而非限制,此类可改变的因素可由不相关疾病的发作和/或药物需求的改变引起。目前存在和/或设想或另外可能在未来存在的一些类别的药物可影响内耳生物化学和溶解。本文详述的教示可以考虑此情况或另外对其进行补偿以提供对人的全面治疗。
以上所述,存在偏好可以占据主导地位的一些情况。例如,接受者可能期望增大音量。事实是声音不像其为次要声音那样精确或另外那样聚焦。因此,可以减小聚焦以适应电流振幅的这种增加,以便维持耳蜗植入物电极的寿命预期。并且在这方面,应理解,本文中的许多实施例都针对预占性动作,其中争议电极可能没有经历任何显著磨损和/或甚至可察觉的/可检测的磨损。
应注意,动作2120需要评估电极的有害状态的风险水平。这不同于简单地确定存在一些被动溶解和/或主动溶解。这与不确定的“可能”或“数据不确定”不同。必须评估实际风险水平。这与简单地确定尚未发生被动溶解和/或主动溶解也是不同的。某事尚未发生的事实并不意味着它将不发生。
在示例性实施例中,方法动作2120的结果是评估存在有害被动溶解和/或主动溶解的较高风险水平。在示例性实施例中,此确定是相对于以相关方式包括植入了植入物的人的群体的统计学上显著的数据集。
应注意,风险水平的性质是前瞻性的。也就是说,方法动作2120并不简单地评估电极的当前状态。电极已经历被动溶解和/或主动溶解的事实本身并不引起对风险水平的评估。尽管如此,这可用于评估风险水平的整体动作中。
还应注意,方法动作2120可以在关于方法1800的一个或多个调整和/或动作已被执行之后执行和/或在已考虑一个或多个这些动作之后执行。也就是说,方法动作2120可能需要考虑例如对听力假体的调整,并且在风险水平的总体评估中考虑这些调整。
在示例性实施例中,所评估的风险水平可以是三个等级(例如,高、中、低)。在示例性实施例中,所评估的风险水平可以是百分数排名(例如,电极将在十年内和/或在接受者的寿命期内溶解的机率为90%或70%至85.5%,相对排名——该数据指示在五年或10年或15年等内发生过某一动作的统计数据)。在示例性实施例中,所获得的风险水平可以是1到5或1到10的尺度,或概率等。所评估的风险水平可以是应采取动作或不应采取动作。
如上所述,对风险水平的评估可以基于适用于人的统计数据。仅作为示例而非限制,可以将植入物的使用特性(例如,在给定听觉环境中的时间长度、音量、使用量、使用类型(聚焦刺激)和数量等)与用于设计和/或类似设计的电极的统计数据库进行比较。数据库可包括电极的放置和/或电极的位置等。可以在至少一些示例性实施例中利用适用于人的可有助于预测风险水平的任何统计数据,条件是此类统计数据在整体评估中具有实用价值,而不是与最终结果无关。
同样如上所述,可以获得与人有关的生理数据。这可以包括例如血液化学。还可以利用与人有关的历史数据,例如,接受者过去使用听力假体的方式、接受者的病史、接受者植入植入物的时长、接受者的年龄、接受者的目前健康状态(如果接受者的寿命可能不超过20年,则22年后将导致有害事件的溶解速率可能不是风险)。
应当注意,上文列出的一些基本情况与其他基本情况并不相互排斥。例如,对风险水平的评估可以基于与电极有关的使用数据。这可以包括在关于人如何利用植入物的数据中。这并不是说它包括在内,而是说它可以包括在内。例如,如果关于人如何利用植入物的数据指示人利用植入物以例如统计学上显著的方式倾听母语为法语的人说话,则可以推断与较高频率有关的电极的使用频率比另外的情况要高。然而,这需要肯定地确定与该特定电极的关系。
通常,与电极有关的使用数据可包括极刺激的类型(单极、双极、三极等)、电流水平和/或相位和/或脉冲宽度等。
在示例性实施例中,关于与电极有关的电现象,这可以对应于仅作为示例而非限制的电压读数和/或电流读数和/或阻抗读数等。
关于与电极有关的空间数据,这可对应于电极在身体内的位置和/或电极与身体内的组织结构的接近度等。关于与电极有关的设计数据,可以从例如原始设计图纸/规范获得,或者从检查(例如,逆向工程,例如,从实际植入电极的高分辨率图像,和/或与对应于植入式医疗装置的其他生产的医疗装置有关的知识,其他生产的医疗装置可用于检查,等)推断给定电极的设计特征。关于性能数据,这可能需要利用与给定电极设计有关的历史数据。仅作为示例而非限制,如果已知对应于设计X的植入物具有与电解液有关的特征,则该信息可用于评估植入电极的风险水平。如果植入物对应于设计X,或者如果植入人体中的电极与设计X中的电极相同、至少相似,则这可以是实用的。此外,长期数据开发可以与植入式装置结合使用。举例而言,可以在实践中利用给定植入物的设计/生产运行,并且从日期Z开始植入人体中。在同时或接近该时间或在具有实用价值之前或之后的时间,可以测试类似产品和/或设计或另外将其用作对照。例如,可以将耳蜗植入物电极阵列放置到模型耳蜗中,并且可以以能够在两年或三年或四年或五年或10年或20年或更多年内利用这些电极的方式刺激其电极。可以分析对照/模型的电极,并且可以将从分析得到的数据用作与实际植入的电极有关的性能数据。鉴于与电溶液相关联的问题的长期性质,关键是可以在与和植入实际人体中的实际电极相关联的时间段至少重叠的时间段期间利用长期对照试验,并且可以在本文详述的方法中利用来自该试验的数据。
在示例性实施例中,评估风险水平的动作基于以下各项中的至少两者或更多者:
所述耳蜗的大小和/或形状;
所述植入物的人接受者的生活方式;
外淋巴液的成分;
疾病和/或共病和/或相关联治疗;
耳蜗植入物设计和/或耳蜗植入物手术因素;
电极类型;或者
电极在所述耳蜗中的位置。
与上述细节一致,评估风险水平的动作可以由神经网络或其他专家系统执行。
用本文详述的教示推论,在示例性实施例中,存在一种示例性方法,方法2200,其包括方法动作2210,该方法动作包括执行方法2100。方法动作2200还包括方法动作2220,该方法动作包括基于对方法动作2120的评估来调整电极为其一部分的医疗装置的功能部件。
在示例性实施例中,基于所述评估调整电极为其一部分的医疗装置的功能部件的动作使得如从电极植入日期起测量的在医疗装置的可植入部分的基于可靠性工程的平均(平均值、中值和/或模数)设计寿命预期的5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%或90%或其间以1%为增量的任何值或值的范围内和/或等于上述值时执行调整动作。基于可靠性工程的设计寿命预期并非特别基于使用。也就是说,我们采用该设计并基于正常使用来确定寿命预期。如果出现异常使用,则可以重新计算可靠性,但这是基于使用的可靠性。因此,例如,对于型号ABC假体,基于可靠性工程的平均设计寿命预期可以是75年(诸如耳蜗植入物的听力假体的可植入部件可以是这种情况)。基于可靠性工程的平均设计寿命预期对于起搏器可为50年(例如,因为人们在生命晚期将需要起搏器)。这完全与例如以异常方式利用可植入部件的情况相反。仅作为示例而非限制,如果耳蜗植入物的用户始终使音量为最大,则施加到电极的电信号的电流振幅将平均高于相反的情况。这可能导致相比耳蜗植入物的一般用户电极更快地磨损。可存在可靠性工程数据用于此类使用,但并非设计使用,因为植入物不设计用于以最大音量使用50年,即使其可以在相对较长时间内以最大音量使用,并且可能存在装置在该时间段内可能不会磨坏的可能性。
关于上述百分比的寿命预期,例如,如果耳蜗植入物的寿命预期为50年,或者更准确地如果耳蜗植入物的可植入部分的寿命预期为50年,或者甚至更准确地如果耳蜗植入物的电极阵列的寿命预期为50年(可能可以在不干扰电极阵列或另外替换电极阵列的情况下替换耳蜗植入物的接收器刺激器——移动电极阵列可能导致关于现有阵列的耳蜗调节的问题——可以植入新的接收器刺激器并且将其附接到通常旧电极阵列,以及在至少一些示例性场景中特别地来自电极阵列的引线),并且就此而言在可植入部分和/或电极阵列的基于可靠性工程的平均设计寿命预期的10%内进行调整,则将在五年内进行该调整。可在两年或三年内进行该调整。
在示例性实施例中,评估风险水平的动作可以在本文详述的任何时间段内,和/或在植入电极的使用寿命内和/或在医疗装置和/或植入物和/或电极的基于可靠性工程的平均设计寿命预期内,被执行至少1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、20次、25次、30次、35次、40次、45次、50次、60次、70次、80次、90次、100次、125次、150次、175次、200次、300次、400次、500次、600次、700次、800次、900次、1000次、1500次、2000年次、3000次、4000次、5000次或其间以1次为增量的任何值或值的范围。这些数字中的一些相对来说是高的,因此,可以理解利用人工智能和/或自动化技术的实用价值。在这方面,可以利用经训练的神经网络执行对风险水平的评估,并且这种网络可以在一个世纪或可能更多时间内每天一次或更多次评估风险。
与上文详述的教示一致,调整功能部件的动作可包括基于所述评估调整电极为其一部分的耳蜗植入物的功能部件,其中所述调整相对于调整之前的情况降低耳蜗植入物的性能质量。在这方面,举例而言,可以扩大聚焦,从而降低由耳蜗植入物唤起的听觉感知的整体声音质量,但提高给定争议电极的寿命。
简要地指出,在至少一些示例性方法中,所述方法明确地排除了外植电极。在示例性实施例中,本文详述的分析和/或确定中的至少一些是基于与外植电极(至少不是分析的争议电极)无关的数据。因此,实施例可以使得能够进行分析和/或确定,而不必外植电极和/或另外物理地接近电极。
在示例性实施例中,在执行本文详述的动作中的至少一个或多个时,争议电极被利用/已经被利用以在至少和/或等于1年、2年、3年、4年、5年、6年、7年、8年、9年、10年、11年、12年、13年、14年、15年、20年、25年、30年、35年、40年、45或50年或更多年或其间以一个月为增量的任何值或值的范围内施加双极和/或三极和/或多极刺激。在示例性实施例中,耳蜗植入物电极阵列具有植入电极,所述植入电极已经用于在至少和/或等于1年、2年、3年、4年、5年、6年、7年、8年、9年、10年、11年、12年、13年、14年、15年、20年、25年、30年、35年、40年、45或50年或更多年或任何值或值的范围内施加本文详述的刺激中的任何一个或多个,以在该时间期间一周至少一次或一月至少一次唤起听觉感知。可以在这些时间段中的任何一个或多个期间执行方法动作中的任何一个或多个。还应当注意,在至少一些示例性实施例中,耳蜗植入物电极阵列使得原始电极的至少50%、60%、70%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%或其间以1%为增量的任何值或值的范围保持可操作以唤起听觉感知。因此,在至少一些示例性实施例中,本文详述的教示可用于提高电极的寿命,除了不存在本文详述的教示的情况之外。
一些实施例具体地不依赖于磨坏率等的群体平均值的估计值。也就是说,一些示例性实施例不依赖于统计分析,或至少统计数据不得出最终结论和/或评估和/或确定。仅作为示例而非限制,通过利用上文详述的复合电极获得的数据可以控制该确定。举例来说,即使统计数据指示不存在问题或另外指示磨损率在可接受水平内,如本文公开的其他数据也可以得出该确定。因此,实施例包括折合或另外采取与统计数据将基于样本群体指示的内容直接相反的动作等。当然,如上所述,实施例包括利用整体方法的数据的组合。在一些实施例中,一些数据可以优于其他数据被加权。例如,统计数据可以具有一的加权,并且与复合电极相关联的电现象可以具有例如三的加权。
示例性实施例包括对寿命变化的管理。例如,在至少一些示例性实施例中,随着接受者变老,更强/更高幅值的电流将是实用的,其中,增加的电流将使得电极的溶解速率更快。在示例性实施例中,实施例考虑这些变化,并主动地估计电极阵列的最终寿命预期。例如,所有条件均相同时,可以利用基于接受者的未来听力假体装置需求的统计数据来预测给定听力假体的实用设置所需的未来。本文详述的教示可用于提供对电极的剩余使用寿命的估计(例如,考虑安全因素,其中,电极必须使其剩余质量或体积或厚度的至少20%或15%左右是可靠有用的)。可能预期电极将必须被外植或另外被更换掉,或另外将不能持续其所需的使用寿命。可能的情况是现在的补救动作比未来的补偿动作更加实用。举例来说,当一个人年轻时进行的手术通常比接受者变老时进行的手术“更安全”。在另一示例性实施例中,可能的情况是电极“保存”其后来所需的41年。也就是说,例如,现在可以降低植入物的性能,以便稍后在需要时利用更高的性能。例如,除了原本的情况之外,在短期内施加到给定电极的电流的幅值可以有目的地减小,并且可能提供轻微的不便,这通过在以后的几年中将需要更高的电流的事实抵消。想法是,对电极进行管理,以便实现它们原本期望的所需寿命。因此,本文公开的实施例包括可跨越几年和/或几十年或本文详述的任何时间段的管理方案,其中所采取的动作不仅基于当前使用,而且还可基于假体的未来使用。
一些实施例包括测试或另外评估植入物的每个电极。相反,一些实施例包括仅测试电极总数中的一些电极。仅作为示例而非限制,一些实施例将使得指示哪些电极比其他电极更多地被利用或另外哪些电极将在统计学上可能相对于其他电极具有更大程度的磨损的数据可用。仅作为示例而非限制,与语音频率相关联的电极可能比用于高于平均语音频率的频率的电极经历更大的磨损。也就是说,在例如语音频率分散在若干电极上且较高频率集中在单个电极上的实施例中,情况可能相反。可以评估接受者的噪声或声音环境。可以评估与刺激布置或另外与植入物的参数有关的数据。例如,如果已知给定电极经历短脉冲持续时间的高聚焦和/或高幅值电流,则一些实施例包括将该电极识别为早期被动溶解和/或主动溶解的居前候选电极。因此,至少一些实施例可包括将评估集中在该电极上。实际上,一些实施例可以使得可以不评估或另外分析或另外监测一些电极。仍然,在一些实施例中,可以监测或另外分析所有电极。
根据本文详述的教示的至少一些示例性实施例利用先进技术来分析数据以预测或另外确定溶解速率和/或溶液的状态,所述技术能够被训练或以其他方式被训练以检测输入到所述系统中的数据的更高阶和/或非线性统计属性,所述数据可对应于本文详述的任何一个或多个示例和/或可具有实用价值以最终预测或另外确定或估计被动溶解/主动溶解的速率和/或被动溶解/主动溶解的状态的任何其他示例。示例性数据处理技术是所谓的深度神经网络(DNN)。至少一些示例性实施例利用DNN(或任何其他先进学习数据处理技术)来处理数据,所述经处理的数据用于根据本文的教示评估电极。至少一些示例性实施例需要训练数据处理算法以处理数据从而实现本文的至少一些示例性方法。也就是说,一些示例性方法利用学习算法或方案或系统,例如其中会以其他方式使得本文详述的教示能够分析与电极有关的数据的DNN或任何可能具有实用价值的其他系统。
实施例包括利用所谓的“神经网络”,其可以是特定类型的机器学习系统。本文中对种类“神经网络”的任何公开构成对“机器学习系统”这一属的公开。虽然本文中的实施例集中于各种类的神经网络,但应注意,其他实施例可利用其他种类的机器学习系统。因此,本文中的对神经网络的任何公开构成对能够实现本文详述的教示及其变型的任何其他种类的机器学习系统的公开。为了清楚起见,根据本文中详述的教示的至少一些实施例是具有学习能力而无需被明确编程的实施例。因此,关于一些实施例,本文中对装置或系统的任何公开内容构成对具有学习能力而无需被明确编程的装置和/或系统的公开内容,并且对方法的任何公开内容构成使得学习而无需针对此进行明确编程的动作。
实施例包括与训练DNN以便使得这些DNN能够用于执行本文详述的方法动作中的至少一些的过程相关联的方法动作。
应注意,在至少一些示例性实施例中,利用DNN或来自机器学习的产物等来实现本文详述的评估/处理数据的给定能力。在一些情况下,出于语言经济的目的,将公开执行动作等的装置和/或系统,并且在一些情况下,将公开产生该动作或使得能够执行该动作的结构。本文中详述的任何方法动作或本文中详述的任何功能或具有如本文中公开的功能的任何结构对应于在使用时产生该功能的DNN或来自机器学习的产物等的替代实施例中的公开内容,除非另外指出或除非本领域不能实现此类方法动作或功能。
示例性实施例包括利用训练过的神经网络实施或以其他方式执行本文中详述的方法动作中的至少一个或多个,因此实施例包括被配置为这样做的训练过的神经网络。示例性实施例还利用训练过的神经网络的知识/从实施训练过的神经网络获取的信息来实施或以其他方式执行本文详述的方法动作中的至少一个或多个,因此实施例包括被配置成利用这种知识的装置、系统和/或方法。在一些实施例中,这些装置可以是利用所述知识配置的处理器和/或芯片。在一些实施例中,本文中的装置和系统包括包括压印或以其他方式传授到神经网络的知识的装置。
如上所述,在一些实施例中,利用以传统方式编程/并非基于机器学习的标准处理器和/或以传统方式格式化且包括被配置成执行本文详述的示例性方法动作中的至少一些的逻辑电路系统的芯片。被编程或另外被配置为接受数据和/或检索数据和/或处理数据或另外评估数据的计算机可用于执行本文详述的方法动作中的至少一些。还应注意,本文对利用人工智能和/或神经网络和/或机器学习实施的方法动作的任何提及对应于所述提及针对装置的功能的替代实施例。仅作为示例而非限制,在示例性实施例中,如果本文存在对被配置成评估与电极有关的数据并且确定电极的磨损率和/或磨损状态的医疗装置的公开,则所述公开对应于对利用机器学习的产品来分析该数据的公开,其中机器学习的产品可以是例如计算机芯片,所述计算机芯片是医疗装置的一部分。
应注意,本文中公开的任何方法动作对应于非暂态计算机可读介质的公开内容,所述非暂态计算机可读介质上编写有用于执行此类方法动作的代码,前提是本领域能够实现此目的。更进一步地,本文中公开的任何方法动作(其中本领域能够实现此类方法动作)对应于来自机器学习算法的代码和/或用于执行此类方法动作的机器学习算法的代码的公开内容。然而,如上所述,在示例性实施例中,代码不一定来自机器学习算法,并且在一些实施例中,代码不是来自机器学习算法等。即,在一些实施例中,代码源自传统编程。尽管如此,就此而言,代码可以对应于训练过的神经网络。也就是说,如下文将详述的,神经网络可以被“馈送”对应于系统的输入和系统的输出(链接到输入)的显著量(例如,统计上显著量)的数据,并且被训练,使得系统可以(在系统被训练之后)仅与输入一起使用来开发输出。用于完成此后一任务的这种神经网络是“训练过的神经网络”。尽管如此,在替代实施例中,可以利用训练过的神经网络来提供(或从其提取)可以与可训练的神经网络分开使用的算法。在一个实施例中,存在构成机器学习算法的训练路径,其从未被训练开始,然后机器学习算法被训练并且“毕业”或成熟为可用代码—训练过的机器学习算法的代码。关于另一条路径,来自训练过的机器学习算法的代码是训练过的机器学习算法(或其某种变体或其前辈)的“后代”,其可以被视为突变后代或其克隆。也就是说,关于此第二条路径,在至少一些示例性实施例中,使得机器学习算法能够学习的机器学习算法的特征可以不在实践某些方法动作时使用,并且因此不存在最终系统。相反,仅使用学习的所得产物。
示例性系统包括可实现本文详述的教示的一个/多个示例性装置,其在至少一些实施例中可利用自动化。即,示例性实施例包含使用本文中的任何一个教示至少部分地以自动化或半自动化方式执行本文详述的一种或多种或全部方法和其变型。相反,实施例包括由于缺乏自动特征的启用或在第一种情况下完全没有这种能力而特别禁止自动化的装置和/或系统和/或方法。
还应注意,本文详述的装置和/或系统的任何公开内容还对应于以其他方式提供所述装置和/或系统和/或利用所述装置和/或系统的公开内容。
还应注意,本文中制造另外提供装置的任何过程的任何公开内容对应于由此产生的装置和/或系统的公开内容。还应注意,本文中任何装置和/或系统的任何公开内容对应于产生或以其他方式提供或以其他方式制造此类装置和/或系统的方法的公开内容。
除非明确指示和/或除非所属领域不支持如此,否则本文公开的任何实施例或任何特征可与本文公开的任何一个或多个或其他实施例和/或其他特征组合。可明确地排除本文公开的任何实施例或任何特征结合本文公开的任何一个或多个其他实施例和/或其他特征使用,除非明确指示此类组合和/或除非所属领域不支持此类排除。
本文详述的任何功能或方法动作对应于以自动化或半自动化方式如此行事的公开内容。
尽管上文已描述本发明的各种实施例,但应理解,它们仅通过举例而非限制的方式呈现。对于相关领域的技术人员来说将显而易见,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可在其中作出形式和细节的各种变化。
Claims (47)
1.一种医疗装置,包括:
所述医疗装置的可植入部分,所述可植入部分包括至少一个电极,其中
所述可植入部分被配置成在植入人体中时获得指示所述至少一个电极的磨损的数据。
2.根据权利要求1所述的医疗装置,其中:
所述可植入部分被配置成将所获得的数据和/或基于所获得的数据的数据经皮传送到位于所述人外部的装置。
3.根据权利要求1或2所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态并且传送所述磨损状态的指示。
4.根据权利要求1、2或3所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置被配置成使得能够调整耳蜗植入物的操作以降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来磨损率。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的特定磨损状态,并且自动调整所述耳蜗植入物的操作,以降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来磨损率。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态,并且自动调整所述耳蜗植入物的操作以补偿所述至少一个电极的磨损。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置为耳蜗植入物。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态,并且自动推荐降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率的动作,和/或推荐所述耳蜗植入物的调整操作以补偿所述至少一个电极的磨损。
9.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置为耳蜗植入物;并且
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态,并且自动推荐降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率的动作,和/或推荐所述耳蜗植入物的调整操作以补偿所述至少一个电极的磨损。
10.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的医疗装置,其中:
所述医疗装置为包括电极阵列的耳蜗植入物,所述电极阵列具有至少15个电极;并且
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态,并且自动推荐降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率的动作,和/或推荐所述耳蜗植入物的调整操作以补偿所述至少一个电极的磨损。
11.一种可植入电极阵列,包括:
多个电极;以及
承载所述多个电极的载体,其中
所述可植入电极阵列被配置成使得能够体内分析所述多个电极中的至少一个电极的磨损状态。
12.根据权利要求11所述的可植入电极阵列,其中:
所述可植入电极阵列被配置成在所述多个电极中的一个或多个电极达到磨损状态时提供电现象的突变。
13.根据权利要求11或12所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极为复合电极,其中复合性质使得能够进行所述体内分析。
14.根据权利要求11所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极具有第一材料层和不同于所述第一材料层的第二材料层,所述第二材料层相对于所述电极阵列的周围环境在所述第一材料层下面,不同层使得能够进行所述体内分析。
15.根据权利要求11所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极具有第一层和第二层,所述第二层具有与所述第一层不同的结构,第二材料层相对于所述电极阵列的周围环境在第一材料层下面,不同结构使得能够进行所述体内分析。
16.根据权利要求11所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极具有第一层和第二层;
所述第一层具有与所述第二层不同的孔隙度;
所述第二层相对于所述电极阵列的周围环境在所述第一层下面;并且
不同孔隙度使得能够进行所述体内分析。
17.根据权利要求11所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极具有第一层和第二层;
所述第一层由与所述第二层不同的材料制成并且/或者具有与所述第二层不同的孔隙度;
所述第二层相对于所述电极阵列的周围环境在所述第一层下面;并且
不同材料和/或不同孔隙度使得能够进行所述体内分析。
18.根据权利要求11、12、13、14、15、16或17所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极被配置成在所述至少一个电极的磨损量时触发所述电极的电荷存储容量的可测量变化,所述可测量变化使得能够进行所述体内分析。
19.根据权利要求11、12、13、14、15、16或17或18所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极被配置成在所述至少一个电极的磨损量时触发所述电极的循环伏安谱的可测量变化,所述可测量变化使得能够进行所述体内分析。
20.根据权利要求11、12、13、14、15、16或17所述的可植入电极阵列,其中:
所述至少一个电极被配置成在所述至少一个电极的磨损量时触发所述电极的电荷存储容量的可测量变化,所述可测量变化使得能够进行所述体内分析;并且
所述可植入电极阵列为具有至少15个电极的耳蜗植入物电极阵列。
21.一种方法,包括:
获得与具有植入人体中的电极阵列的人的内部的现象有关的数据;以及
分析所获得的数据以确定所述电极阵列的至少一个电极的磨损状态和/或磨损率,其中在获得数据时,无创地和/或微创地执行获得数据的动作。
22.根据权利要求21所述的方法,其中:
所述现象基于与所述阵列的至少一个电极相关联的电流和/或电压测量值,其中所述阵列为植入耳蜗中的耳蜗植入物电极阵列。
23.根据权利要求21或22所述的方法,其中:
所述现象为身体化学。
24.根据权利要求21、22或23所述的方法,其中:
所获得的数据是所述电极阵列植入人体中时获得的所述电极阵列的电极的图像。
25.根据权利要求21、22、23或24所述的方法,其中:
由所述电极阵列为其一部分的假体自动执行分析动作。
26.根据权利要求21、22、23、24或25所述的方法,还包括:
基于所述确定调整耳蜗植入物的参数,其中所述电极阵列为所述耳蜗植入物的耳蜗植入物电极阵列。
27.根据权利要求21、22、23、24、25或26所述的方法,其中:
使用基于阻抗的技术获得所获得的数据。
28.根据权利要求21、22、23、24、25、26或27所述的方法,还包括:
基于所确定的磨损状态和/或磨损率调整所述电极为其一部分的医疗装置的功能部件,其中如从所述电极的植入日期起测量的,在所述医疗装置的可植入部分的基于可靠性工程的平均设计寿命预期的5%内执行调整动作。
29.根据权利要求21所述的方法,还包括:
指示所述人以不同方式使用包括所述电极阵列的医疗装置假体,其中
所述医疗装置假体为耳蜗植入物;并且
以不同方式使用所述耳蜗植入物减少由所述耳蜗植入物递送聚焦刺激的时间比例和/或收听环境的数目。
30.根据权利要求21所述的方法,还包括:
开具由所述人摄取的减慢未来磨损率的物质和/或禁止由所述人注射的对未来磨损率有影响的物质。
31.一种方法,包括:
获得与植入人体中的植入电极的当前和/或未来磨损率和/或当前和/或未来磨损状态有关的数据,所述植入电极为所述人使用的医疗装置假体的一部分;
分析所获得的数据;以及
基于所述分析的结果,执行以下各项中的至少一项:
识别为改变未来磨损率对所述医疗装置假体的操作参数的调整;
开具由所述人服用的减慢未来磨损率的物质和/或禁止由所述人服用的对未来磨损率有影响的物质;
指示所述人以不同方式使用所述医疗装置假体;或者
不采取任何动作。
32.根据权利要求31所述的方法,包括:
识别为减慢未来磨损率对所述医疗装置假体的操作参数的调整。
33.根据权利要求32或33所述的方法,其中:
所述医疗装置假体为耳蜗植入物;并且
所述调整是降低所述耳蜗植入物的至少一个通道的聚焦程度,所述通道使用所述电极。
34.根据权利要求32、32或33所述的方法,其中:
所述医疗装置假体为耳蜗植入物;并且
所述调整是降低由所述电极施加的刺激的刺激速率。
35.根据权利要求31、32、33或34所述的方法,还包括:
指示所述人以不同方式使用所述医疗装置假体,其中
所述医疗装置假体为耳蜗植入物;并且
以不同方式使用所述耳蜗植入物减少由所述耳蜗植入物递送聚焦刺激的时间比例和/或收听环境的数目。
36.根据权利要求31、32、33、34或35所述的方法,还包括:
开具由所述人摄取的减慢未来磨损率的物质和/或禁止由所述人注射的对未来磨损率有影响的物质。
37.根据权利要求31、32、33、34、35或36所述的方法,还包括:
随后获得与植入人体中的植入电极的后续当前和/或后续未来磨损率和/或后续当前和/或后续未来磨损状态有关的第二数据;
分析随后获得的数据;以及
推荐以下各项中的至少一项:
替换所述电极的修复手术;或者
植入第二医疗装置以补充所述医疗装置。
38.一种非暂时性计算机可读介质,其上记录有用于执行听力假体装配方法的至少一部分的计算机程序,所述计算机程序包括:
用于获得与具有医疗装置植入物的人有关的数据的代码,所述医疗装置植入物包括植入人体中的电极;以及
用于基于所获得的数据基于以下各项中的至少一者评估植入人体中的植入电极的有害被动溶解和/或主动溶解的风险水平的代码:
适用于所述人的统计数据;
与所述人有关的生理数据;
与所述人有关的历史数据;
与所述电极有关的使用数据;
与所述电极有关的电现象;
与所述电极有关的空间数据;或者
与所述电极有关的设计和/或性能数据。
39.根据权利要求38所述的介质,其中:
所述电极植入所述人的耳蜗中,并且为耳蜗植入物的一部分。
40.根据权利要求39所述的介质,其中:
评估植入人体中的植入电极的有害被动溶解和/或主动溶解的风险水平的动作基于以下各项中的至少两者或更多者:
所述耳蜗的大小和/或形状;
所述人的生活方式;
外淋巴液的成分;
疾病和/或共病和/或相关联治疗;
耳蜗植入物设计和/或耳蜗植入物手术因素;
电极类型;或者
电极在所述耳蜗中的位置。
41.根据权利要求38、39或40所述的介质,其中:
所述介质由神经网络使用和/或在所述神经网络中使用。
42.根据权利要求38、39、40或41所述的介质,还包括:
用于基于所述评估识别对所述电极为其一部分的医疗装置的功能部件的调整的代码。
43.根据权利要求38、39、40、41或42所述的介质,还包括:
用于基于所述评估识别对所述电极为其一部分的耳蜗植入物的功能部件的调整的代码,其中所述调整相对于所述调整之前的情况降低所述耳蜗植入物的性能质量。
44.根据权利要求38、39、40、41、42或43所述的介质,其中:
评估风险的动作基于循环伏安数据。
45.一种耳蜗植入物,包括:
可植入组件,所述可植入组件包括耳蜗植入物接收器-刺激器和与可植入接收器-刺激器电通信的电极阵列,所述电极阵列包括至少一个电极,其中
所述可植入接收器-刺激器包括一个或多个芯片,所述一个或多个芯片具有基于所捕获的声音转换所接收的信号并且将所述信号转换为刺激信号的逻辑电路系统,
所述耳蜗植入物被配置成将所述刺激信号提供至所述电极,并且
所述可植入组件被配置成在植入人体中时获得指示所述至少一个电极的磨损的数据。
46.一种医疗装置,其中以下各项中的至少一项成立:
所述医疗装置为耳蜗植入物,包括可植入组件,所述可植入组件包括耳蜗植入物接收器-刺激器和与可植入接收器-刺激器电通信的电极阵列,所述电极阵列包括至少一个电极,其中
所述可植入接收器-刺激器包括一个或多个芯片,所述一个或多个芯片具有基于所捕获的声音转换所接收的信号并且将所述信号转换为刺激信号的逻辑电路系统,
所述耳蜗植入物被配置成将所述刺激信号提供至所述电极,并且
所述可植入组件被配置成在植入人体中时获得指示所述至少一个电极的磨损的数据;
所述医疗装置被配置成获得指示电极的磨损的数据;
所述医疗装置为前庭装置;
所述医疗装置为癫痫发作装置;
所述医疗装置为睡眠呼吸暂停装置;
所述医疗装置为视网膜假体、脊柱刺激器、起搏器和癫痫监测装置以及癫痫治疗装置(其使用电极向脑神经提供刺激)、迷走神经刺激器、EKG监测器、EEG监测器、心脏刺激器、疼痛刺激器、前庭刺激器、深部脑刺激器、心脏装置中的一者,
所述医疗装置为无源可植入医疗装置,
所述医疗装置能够与诸如智能手机或智能装置的远离所述医疗装置的与所述医疗装置信号通信的装置、诸如膝上型计算机或台式计算机的计算机和/或经由互联网等可访问的位于或以其他方式包含在距所述医疗装置几十英里或更远的远程服务器中的装置通信,
所述医疗装置包括所述医疗装置的可植入部分,所述可植入部分包括至少一个电极,其中所述可植入部分被配置成在植入人体中时获得指示所述至少一个电极的磨损的数据;
所述可植入部分被配置成将所获得的数据和/或基于所获得的数据的数据经皮传送到位于所述人外部的装置;
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态并且传送所述磨损状态的指示;
所述医疗装置被配置成使得能够调整所述耳蜗植入物的操作以降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来磨损率;
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的特定磨损状态,并且自动调整所述耳蜗植入物的操作以降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来磨损率;
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态,并且自动调整所述耳蜗植入物的操作以补偿所述至少一个电极的磨损;
所述医疗装置为耳蜗植入物;
所述医疗装置被配置成分析所获得的数据并且确定所述至少一个电极的磨损状态,并且自动推荐降低所述至少一个电极和/或所述可植入部件的一个或多个其他电极的未来被动溶解和/或主动溶解速率的动作,和/或推荐所述耳蜗植入物的调整操作以补偿所述至少一个电极的磨损;
所述医疗装置包括多个电极和承载所述多个电极的载体;
可植入电极阵列被配置成使得能够体内分析所述多个电极中的至少一个电极的磨损状态;
所述可植入电极阵列被配置成在所述多个电极中的一个或多个电极达到磨损状态时提供电现象的突变;
所述至少一个电极为复合电极,其中复合性质使得能够进行所述体内分析;
所述至少一个电极具有第一材料层和不同于所述第一材料层的第二材料层,所述第二材料层相对于所述电极阵列的周围环境在所述第一材料层下面,不同层使得能够进行所述体内分析;
所述至少一个电极具有第一层和第二层,所述第二层具有与所述第一层不同的结构,第二材料层相对于所述电极阵列的周围环境在第一材料层下面,不同结构使得能够进行所述体内分析;
所述至少一个电极具有第一层和第二层;
所述第一层具有与所述第二层不同的孔隙度;
所述第二层相对于所述电极阵列的周围环境在所述第一层下面;
不同孔隙度使得能够进行所述体内分析;
所述至少一个电极具有第一层和第二层;
所述第一层由与所述第二层不同的材料制成并且/或者具有与所述第二层不同的孔隙度;
所述第二层相对于所述电极阵列的周围环境在所述第一层下面;并且
不同材料和/或不同孔隙度使得能够进行所述体内分析;
所述至少一个电极被配置成在所述至少一个电极的磨损量时触发所述电极的电荷存储容量的可测量变化,所述可测量变化使得能够进行所述体内分析;
所述至少一个电极被配置成在所述至少一个电极的磨损量时触发所述电极的循环伏安谱的可测量变化,所述可测量变化使得能够进行所述体内分析;
所述电极的顶层为粗糙化表面;
所述电极已通过增材制造进行制造;
所述电极为材料和铂在单独的分层中的组合;
所述电极具有在10微米至100微米之间的厚度;
所述电极的厚度为0.05μm、0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.5μm、2μm或之间以0.01μm为增量的任何值;
所述电极的长度等于在50微米与1000微米之间以1微米为增量的任何值或值的范围;
用于当前生成电极的暴露面积是从10μm2到500μm2的任何值或值的范围,或其间以1微米为增量的任何值或值的范围;
所述电极的表面面积为0.1、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9或10mm2或其间以0.1mm2为增量的任何值或值的范围;
所述电极被配置成当至少或等于所述表面面积的5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%或其间以1%为增量的任何值或范围暴露于所述周围环境时,提供磨损的可辨别指示;
所述电极由薄膜制成;
所述电极阵列具有两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个或更多不同层,至少一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个层关于材料属性与至少一个或两个相邻层不同;
已经使用增材制造来构建在不同深度处具有不同程度的孔隙度的厚膜电极触头;
所述电极具有孔隙度不同的多个区段;
所述电极具有两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个或更多个不同层,至少一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和/或10个层关于孔隙度与至少一个或两个相邻层不同。
47.一种方法,其中以下各项中的至少一项成立:
所述方法包括获得与具有植入人体中的电极阵列的人的内部的现象有关的数据;
所述方法包括分析所获得的数据以确定所述电极阵列的至少一个电极的磨损状态和/或磨损率,其中在获得数据时,无创地和/或微创地执行获得数据的动作;
所述现象基于与所述阵列的至少一个电极相关联的电流和/或电压测量值,其中所述阵列为植入耳蜗中的耳蜗植入物电极阵列;
所述现象为身体化学;
所获得的数据是所述电极阵列植入人体中时获得的所述电极阵列中的电极的图像;
分析动作由所述电极阵列为其一部分的假体自动执行;
所述方法包括基于所述确定调整耳蜗植入物的参数,其中所述电极阵列为所述耳蜗植入物的耳蜗植入物电极阵列;
使用基于阻抗的技术获得所获得的数据;
所述方法包括基于所确定的磨损状态和/或磨损率调整所述电极为其一部分的医疗装置的功能部件,其中如从所述电极的植入日期起测量的,在所述医疗装置的可植入部分的基于可靠性工程的平均设计寿命预期的5%内执行调整动作;
所述方法包括获得与植入人体中的植入电极的当前和/或未来磨损率和/或当前和/或未来磨损状态有关的数据,所述植入电极为所述人使用的医疗装置假体的一部分;
所述方法包括分析所获得的数据;并且
所述方法包括基于所述分析的结果,执行以下各项中的至少一项:
识别为改变未来磨损率对所述医疗装置假体的操作参数的调整;
开具由所述人服用的减慢未来磨损率的物质和/或禁止由所述人服用的对未来磨损率有影响的物质;
指示所述人以不同方式使用所述医疗装置假体;或者
不采取任何动作;
所述方法包括识别为减慢未来磨损率对所述医疗装置假体的操作参数的调整;
所述医疗装置假体为耳蜗植入物;
所述调整是降低所述耳蜗植入物的至少一个通道的聚焦程度,所述通道使用所述电极;
所述医疗装置假体为耳蜗植入物;
所述调整是降低由所述电极施加的刺激的刺激速率;
指示所述人以不同方式使用所述医疗装置假体;
所述医疗装置假体为耳蜗植入物;
所述方法包括以不同方式使用所述耳蜗植入物减少由所述耳蜗植入物递送聚焦刺激的时间比例和/或收听环境的数目;
所述方法包括开具由所述人摄取的减慢未来磨损率的物质和/或禁止由所述人注射的对未来磨损率有影响的物质;
所述方法包括随后获得与植入人体中的植入电极的后续当前和/或后续未来磨损率和/或后续当前和/或后续未来磨损状态有关的第二数据;
所述方法包括分析随后获得的数据;并且
所述方法包括推荐以下各项中的至少一者:
替换所述电极的修复手术;或者
植入第二医疗装置以补充所述医疗装置;
所述方法包括获得与具有医疗装置植入物的人有关的数据,所述医疗装置植入物包括植入人体中的电极;
所述方法包括基于所获得的数据基于以下各项中的至少一者评估植入人体中的植入电极的有害被动溶解和/或主动溶解的风险水平:
适用于所述人的统计数据;
与所述人有关的生理数据;
与所述人有关的历史数据;
与所述电极有关的使用数据;
与所述电极有关的电现象;
与所述电极有关的空间数据;或者
与所述电极有关的设计和/或性能数据;
所述电极植入所述人的耳蜗中,并且为耳蜗植入物的一部分;
评估植入人体中的植入电极的有害被动溶解和/或主动溶解的风险水平的动作基于以下各项中的至少两者或更多者:
所述耳蜗的大小和/或形状;
所述人的生活方式;
外淋巴液的成分;
疾病和/或共病和/或相关联治疗;
耳蜗植入物设计和/或耳蜗植入物手术因素;
电极类型;或者
电极在所述耳蜗中的位置;
所述方法包括由神经网络使用和/或在所述神经网络中使用;
所述方法包括基于所述评估识别对所述电极为其一部分的医疗装置的功能部件的调整;
所述方法包括基于所述评估识别对所述电极为其一部分的耳蜗植入物的功能部件的调整,其中所述调整相对于所述调整之前的情况降低所述耳蜗植入物的性能质量;
评估风险的动作基于循环伏安数据;
本文详述的实施例的至少一些示例性场景中的特定电极的溶解速率是已知的,或取决于以下因素中的至少一个或多个因素至少从经验猜测,例如刺激波形振幅和/或脉冲宽度,每小时/每天/每周、每月等递送的脉冲数,所述电极在载体上的位置,在所述阵列上的位置,在体内的位置(例如,在所述耳蜗中的位置),纤维组织生长程度(相对于零纤维组织生成)和/或所述电极的周围环境的化学成分(例如,在耳蜗植入物电极阵列的情况下,为所述耳蜗内部的外淋巴液);
除了不实施本文中的方法动作中的一个或多个的本来的情况之外,将所述电极的使用寿命延长大于1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、2.25倍、2.5倍、2.75倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、5.5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍或更长的量或其间以0.05为增量的任何量或量的范围;
通过使用电阻抗图谱(EIS),将电极表面和组织/周围环境对与所述电极相关联的阻抗的贡献分开;
使用诸如循环伏安法(从其导出CSC,以例如50–150mV/秒运行)等的低频技术提取关于所述电极表面的信息;
通过以不同脉冲宽度进行阻抗测量来应用伪EIS;
所述状态是相对于未使用电极/植入时的电极已溶解和/或侵蚀的所述电极的百分比;
在与所述电极的磨损状态和/或磨损率相关联的触发事件时执行补救动作,其中在确定所述电极的状态大于、小于和/或等于所述未使用电极的总值时触发触发事件;
以自动方式执行一个或多个所述动作;
所述动作中的一个或多个由医疗装置执行;
所述动作中的一个或多个由耳蜗植入物执行;
在植入后开始不久或在植入后的合理时间内,或自植入起1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天内和/或在1周/或月、2周/或月、3周/或月、4周/或月、5周/或月、6周/或月、7周/或月、8周/或月、9周/或月、10周/或月、11周/或月、12周/或月、13周/或月、14周/或月、15周/或月、16周/或月、17周/或月、18周/或月、19周/或月、20周/或月、21周/或月、22周/或月、23周/或月、24周/或月、25周/或月、26周/或月、27周/或月、28周/或月、29周/或月或30周/或月或其间以一天为增量的任何值或值的范围内收集关于所述电极的基线数据,然后使用所述基线数据执行所述动作中的一个或多个;
比较所述基线数据,并且如果变量从稳定化基线数据变化,则确定电极触头的磨损率和/或磨损状态已发生变化;
在所述基线数据开发期间和在测试时段期间隔离法拉第分量,并且比较这些分量以确定相应分量是否彼此有效地不同,并且因此指示所述电极自所述基线数据开发以来已经历磨损;或者
评估极化的潜在变化以确定所述电极的磨损。
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