CN1937970B - 中耳中具有可变频率响应功能的听小骨假体 - Google Patents

Abstract

听小骨假体(40)，它至少替代或搭接起人体听小骨链的一个环节，其中听小骨假体(40)由一种弹性材料或由一种至少具有铰接连接的材料制成，其特征在于，设有用于对中耳里的声音传导线进行频率匹配(Tuning)，尤其是用于改变听小骨链中的杠杆比例关系的装置。因此可以大大改善人体听道的中耳部位和内耳之间的声音传导，其中尤其也可以最佳地匹配于不同病人时各自不同的情况和对问题和缺陷的特定解决办法。

Description

中耳中具有可变频率响应功能的听小骨假体

【技术领域】

发明涉及一种听小骨假体，它至少替代或搭接了人体听小骨链中的一个环节，其中听小骨假体(10)由一种弹性材料或者由一种至少具有一种铰接连接的材料制成。

【背景技术】

例如由EP 1181907 B2就已知有一种这样的听小骨假体。

听小骨假体被用于在人体中耳的听小骨完全或部分地缺失或损伤时从鼓膜至内耳传递声音。在此听小骨假体具有两个端部，其中根据具体情况的不同将听小骨假体的一端例如固定在人体听小骨链中的砧骨骨突上，而将听小骨假体的另一端例如固定在人体听小骨链中的镫骨上或者直接潜入内耳里。

因为耳朵的解剖学上的情况，例如象镫骨、砧骨、锤骨和鼓膜的位置、形状和大小都是变化的，因此有利的是：听小骨假体并不作成刚性的，而是具有一定的柔性或者可变动性。为了实现这种柔性/可变动性，已知公知有各种不同的用于听小骨的固定和连接装置，它们都具有弹性部件和/或铰链。经常地用已知的听小骨假体只能有限地实现在鼓膜和内耳之间的声音传导，因为它们只能很有限地替代听小耳链的自然的解剖构造。

【发明内容】

因此发明的任务是改进一种开头所述种类的听小耳假体，从而因此大大改善在人体听路的中耳部位和内耳之间的声音传导，其中尤其也应该可以对不同病人的各种不同情况和对问题及缺陷的特定解决办法实现最佳的匹配。

按照发明，这种任务以良好且有效的方式按如下方法来解决：设有用于对中耳里的声音传导进行频率匹配(Tuning)，尤其是用于改变听小骨链里杠杆比例关系的装置。

按照发明的听小骨假体与已知的装置相比具有以下主要优点：可以因此实现一种有目的的取决于频率的听力改善。例如所谓在所听到的频率带中的空缺形式的听力问题通过在某些经常是相对较窄限定的，借助于听力图所表示的各自的听力频谱的范围里病人听力的突然降低而显露出来，这种听力问题可以有目的地通过一种相应的频率匹配来消除或者至少大大缓解。按此方式病人由此可以达到的听力结果可以大大改善。此外按照发明的构思也就提供了许多不同的用于个体地治疗中耳部位听力问题的手术方法和外接方法，它们都远远超出了在使用已知的听小骨假体时的治疗方法。

在发明的一种优选的实施形式中从砧骨骨突至镫骨的过渡很大程度上模拟了自然的听小骨链的解剖学比例关系。这种实施形式的特征尤其在于：假体一边固定在砧骨骨突上另一边固定在镫骨上，或者直接潜入内耳里；假体在砧骨骨突上的铰接出发很大程度上模拟了自然的砧骨骨突延伸直至其端部或者继续延伸；并且在砧骨骨突的自然端的高度范围里折弯向着镫骨上或者内耳上(里)的听小骨假体的另一个端点伸展。

假体在砧骨骨突上的连接可以在骨突的远端后面大约1 mm处进行，并通过假体在自然骨突延伸的方向上指向就可以达到或者说模拟杠杆比例关系，这种关系最大程度上相当于自然的比例关系。假体在铰接连接地或者弹性折弯地延伸，以便如同在自然的听小骨链时那样，能够匹配于中耳里的空间比例关系地传导声音。杠杆比例关系在按照发明的假体中相比于由现有技术已知的假体来说得到了大大改善，因此用新的假体就可以达到大大改善的听觉舒适性。

按照本发明的假体本身可以由组织相容的和骨头相容的塑料、纤维复合材料或金属制成，它们支持了或者保证了按照本发明的假体的偏转折弯的延伸的活动性。

在本发明的一种优选设计方案中假体通过第一个弹簧夹固定在砧骨骨突上。在骨突上设有第一杆，此杆终止于一个设计成球的端部，此端部支承在一个U形的桶状部件里，桶状部件过渡成第二杆，此杆作为粗棒或在另一个弹簧夹里终止。用这按照发明的听小骨假体的具体的设计方案可以实现良好的活动性，这有利于改善中耳里的声音传导。借助于球铰可以使按照本发明的假体有很高的可活动性而且这处在一种植入的人体听小骨链中。

若按照本发明的假体通过弹簧夹或者通过一个粗棒而固定在砧骨突或者镫骨上或通过一个粗棒直接潜入内耳里，那么就不会妨碍按本发明的假体的柔性和可活动性。

在假体的折弯部位里的铰链的一个特别优选的实施形式通过一个球和一个U形桶状部件构成，其中球支承在桶状部件的侧壁里在桶状部件的孔里。通过一种这样的结构设计方案球就可以在设计成U形的桶状部件里不受限制地在所有方向上运动并在相对比较狭窄的中耳腔里最好可能地保证了声音传导问题的解决。

在发明的另一种设计方案中第一和/或另外的弹簧夹部由两个V形或U形布置的弹簧舌片构成。弹簧夹的保持通过一个这样的设计方案来改善。若使弹簧夹的接触位置还在一些点上打毛(aufrauen)，在这些点上弹簧夹置于砧骨骨突上或者镫骨上，那么通过加大摩擦和由此引起的紧密连接保证了按照发明的听小骨假体的可靠的持久的固定。

为了使按照本发明的听小骨假体更容易定位，在第一和/或另一个弹簧夹上各设有一个把柄。这种设计方案使按照发明的假体更容易装在中耳里并减小在手术植入时使假体损坏的风险。

按照发明的听小骨假体可以在一端设计成粗棒，它直接潜入内耳里。在这种实施形式中不需要另一个弹簧夹。假体尤其可以借助于手术切开人体耳蜗(＝Cochleotomie)一端直接连接在内耳上。因此实现一种特别长的杠杆臂，使得由于杠杆行程和对应的大的偏转所引起的加强作用最佳。

在发明的另一种实施形式中假体一面固定在锤骨(＝Malleus)上，另一面固定在砧骨和在镫骨上，或者也如上面所述那样，直接潜入内耳里。按此方式在选择其最佳地适应于各自具体情况的治疗方法时为治疗医生提供了大的可变性。因此在病人中耳部位的所有可能的缺陷和问题都可以有针对性地进行治疗。

杠杆行程和由此可实现的偏转在假体越靠近锤骨的端点(＝Umbo)时就变得越大。由此上面实施形式的改进设计方案可能是有利的，在这些改进方案中假体布置在锤骨端点上或直接在其旁边。因此对于通过中耳继续传导至内耳的声音信号来说可以实现一种特别高的放大作用。

按照发明的听小骨假体本身的一种生物相容的材料或者复合材料制成，它们排除了在中耳周围的毒性反应并且尽可以广泛地阻止由于植入物材料造成的刺激。

在发明的实施形式中假体或其部件可以由生物相容的塑料或塑料成份，尤其是有硅胶，或纤维复合材料制成，这为医生提供了最佳的治疗可能性。

在另外的实施形式中假体也可以包含有由钛和/或金和/或钽和/或这些金属组成的合金制成的金属部件，其中此处可以充分利用材料的延性和良好的可消毒性。此外假体在应用金属部件时可以容易地在借助于核磁共振X-射线断层成像中见到。

也可能有利的是：假体或其中的零部件由一种具有形状记忆(＝memory effect)的材料，尤其是由镍钛诺材料制成。因而尤其可以实现在植入时使假体在中耳的目标部位里假体无接触地连接。

假体本身可以完全地或者也可以只是部分地由一种或多种上述金属制成。

在发明的优选实施形式中用来频率匹配的装置可以包括有一种装置，其用于根据预定的频率响应来改变假体在锤骨上和/或在砧骨骨突上和/或在镫骨上和/或在内耳上的铰接位置。因此在根据病人中耳里预先发现的情况选择最佳的假体时为治疗的医生提供了高度的可变性。

为了能够使按照发明的听小骨假体个体地特别良好地匹配于中耳里复杂的和在各种具体情况下形状各不相同的构造，例如用于避免与很多布置于中耳里的神经发生不许可的机械接触，可能有利的是：在发明的实施形式中这用于频率匹配的装置包括有杠杆元件，杠杆的有效长度或者杠杆比都可以根据预先给定的频率响应而改变。

在这些实施形式的有利的改进方案中，杠杆元件包括有一个延长砧骨骨突的自然端部的杠杆部段。因此例如在砧骨骨突有先天的或病理的缩短时就可以建立起或者重建听小骨链的一种正常的或者原始的构造和布置。

一个所要治疗的听小骨链的声学反应的一种可以简单地并在其效果方面(相对)容易预先确定的机械影响可以按如下方法实现：假体各个零件的质量分布根据所希望的可以预定的中耳里声音传导的频率响应来计算。

本发明的一种实施形式可以特别方便地实现，在这种实施形式中根据所希望的，可以预先规定的中耳里声音传导的频率响应使至少一个附加质量固定在听小骨链的一个部件上。这在一定条件下也可以为一种精细的频率匹配与上述措施结合起来。这样听小骨链的阻抗或者共振频谱可以单独地并且在可以准确规定的范围内无需大的花费就在一个所希望的方向上移动。

在上述实施形式的手术内容易处置的改进方案中借助于一个弹簧夹将附加质量固定在听小骨链的一个部件上。

最后，按照发明的听小骨假体的实施形式也可以与一种主动的，可植入的助听器的一个主动的振动部件相连接，以减轻病人的内耳和中耳的重听。

【附图说明】

发明的其它特征和优点可见以下按照附图对于发明的实施例所作的详细说明以及权利要求书，这些附图表示了本发明重要的细节。各种特征可以各自本身或者多个任意组合地在发明的变种方案中实现。

在所附示意图中表示了按照发明的听小骨假体的实施例，它们在以下的说明中还要详细加以叙述。附图所示的实施例可以理解为示范性的，而且所表示的按照发明的物体并不按照必要的比例。附图所示为：

图1：具有一个设计成铰链的折弯的一种按照发明的听小骨假体的立体图；

图2：由另一个视角看的按图1所示的听小骨假体；

图3：按图1和2所示一种按照发明的听小骨假体的一个部分，正如它铰接或者固定在砧骨骨突上；

图4a：按照发明的听小骨假体的一个实施形式，其一边与砧骨骨突铰接，另一边铰接并穿过镫骨底板；

图4b：如同图4a，但在砧骨骨突和铰链之间具有加长的杠杆；

图4c：如同图4b，但在假体上有附加的质量；

图5：按照发明的听小骨假体的一种实施形式，一边与锤骨柄铰接，另一边铰接并穿过镫骨底板；

图6：按照发明的听小骨假体的一种实施形式，一边与锤骨柄铰接，另一边多段铰接并固定在镫骨上。

【具体实施方式】

图1表示了一种按照发明的听小骨假体10的立体视图，它具有第一个弹簧夹11，第一杆12就固定在弹簧夹上。第一杆12稍有折弯，它不必直线状伸展布置。杆12材料连接地与第一弹簧夹11连接，弹簧夹设计成V形的、具有高的柔性。第一弹簧夹11以及第一杠12都可以由一种钛合金制成。

第一杆12一端是一个球13，杆12对面是第一个弹簧夹11，球13支承在一个U形的桶形部件14里。接着此U形桶形部件14的是第二杆15，它转变成一个粗棒16。可以在第二根杆15上设有另外一个弹簧夹以替代粗棒16。通过第一个弹簧夹11或者粗棒或备选地设于第二杆15的端部的另外的弹簧夹使按照本发明的听小骨假体10一边固定在中耳里在砧骨骨突上，另一边固定在镫骨上或者在内耳上/里。

U形桶形部件14具有侧壁17，在其中各自设有孔18。球13就铰接支承地保持在这些孔18里，从而保证了听小骨假体10在第一弹簧夹11和粗棒16之间有高度可活动性。在第一弹簧夹11上设有把柄19，通过把柄使第一弹簧夹11更容易地定位在砧骨骨突上。

图2表示从另一个视角看到的图1所示按照发明的听小骨假体10的另一种立体视图，其中同一种具体的特征采用相同的附图标记。明显可见到第一杆12通过U形桶形部件14到第二杆15铰接，也明显见到球13有很大的可活动性，它设置于U形桶形部件14的侧壁17的孔18里。若按照发明的听小骨假体10位于中耳里的话，那么由于球铰接就在第一弹簧夹11和粗棒16之间有高度的可活动性。

图3表示了砧骨骨突20以及在图1和2中所示的听小骨假体10的一部分，正如它通过第一个弹簧夹11固定在砧骨骨突20上那样。听小骨假体10伸出了自然的砧骨骨突20，其方法是第一根杆12铰接连接过渡至第二根杆15，后者端部为局部表示出的粗棒16。

用图1至3所示的听小骨假体10表示出第一种按照发明的假体，通过这种假体可以大大改善用于声音传导的中耳的杠杆比例关系或者说频率调整。其它的实施形式见下图：

图4a表示一个听小骨假体30的示意图，假体一边又通过第一弹簧夹11’固定在砧骨骨突20上。在第一弹簧夹11’上又作用有第一杆12’，它通过U形桶形件14铰接地与第二杆15’连接，杆15’的另一端又转变成粗棒16，当然在这实施例中粗棒穿过镫骨底板21里的孔伸入(未示出)内耳里。

按照图4b的实施形式与按图4a的区别在于：听小骨假体40的第一杆12”相对于听小骨假体30的第一杆12’，在第一弹簧夹11’和U形桶形部件14的(图中未示出的)球里的第一杆的铰接端点之间大大地加长了并因此具有大得多的杠杆行程。根据病人中耳的各自情况在1至5mm范围内选择第一个弹簧夹11，11’和球13之间的距离。球13和镫骨底板21之间的距离在3mm和7mm之间。

为了进一步改善听力质量在按图4c的实施形式中通过第二弹簧夹22在第二杆15’上设有一个附加质量23。该质量用于对听小骨假体40的声学性能进行精细的功率调整，其方式是有目的地将共振频率移动到一个所希望的值上。

图5表示另外一个实施形式，其中听小骨假体50通过第一弹簧夹31在突起25附近固定在锤骨柄24上，即锤骨与鼓膜26机械接触处。在这实施形式中弹簧夹31不是通过第一根杆，而是通过一个延长段32直接与U形桶形部件14的球13相连，在U形桶形件的另一端也作用有第二杆15’，它过渡成粗棒16，此粗棒通过镫骨底板21里的孔伸入到内耳腔里。

球13和镫骨底板21之间的间距则根据病人各自的情况选择为3至6mm，在球13和锤骨柄24之间的距离在加长段32长度上在1.5至3mm之间。

最后图6表示了一种听小骨假体60，它如同按图5的实施形式在其一端通过第一弹簧夹31在突起点25附近固定在锤骨柄24上。在其另一端，听小骨假体60则借助于第三弹簧夹27与镫骨28相连。第三弹簧夹27的两个支腿29，29’的长度选择为1至3mm，一般在1.5和2.5mm之间。

为了得到高度铰接性，发明的实施形式可以具有许多相互作用的铰接点。图6所示的听子骨假体60例如包括有三个通过缩短的杆15”连接成一个链的U形桶形部件14，其中第一个与第一弹簧夹31’的加长段32’连接，第三个则通过其杆15”与第三弹簧夹27相连。铰接链在第一弹簧夹31’和第三弹簧夹27之间的长度选择在2mm至6mm的范围里。

在U形桶形部件14里的球13的直径一般大约为0.5mm。

Claims (15)

1.听小骨假体(10；30；40；50；60)，它替代或搭接起人体听小骨链中的至少一个环节，其中听小骨假体(10；30；40；50；60)由一种弹性材料或由一种至少具有一个铰接连接的材料制成，而且其中设有用于对中耳中声音传导进行频率匹配(Tuning)的装置，

其特征在于，

用于频率匹配的装置包括有用于改变听小骨链中的杠杆比的杠杆元件，杠杆的元件有效长度或者说杠杆比可以根据一种规定的特性响应而改变，

假体一边固定在砧骨骨突(20)上，另一边固定在镫骨(28)上或直接潜入内耳里；而且听小骨假体(10；30；40)从其在砧骨骨突(20)上的铰接出发直至其一端或继续延伸地模拟自然砧骨骨突(20)的走向，并在砧骨骨突(20)的自然端部的高度范围里折弯至听小骨假体(10；30；40)在镫骨(28)上或内耳上/里的另一个端点，

杠杆元件包括有加长砧骨骨突(20)的自然端部的杠杆部段；而且假体具有至少一个球铰连接。

2.按权利要求1所述的听小骨假体，其特征在于，假体通过第一弹簧夹(11；11’)固定在砧骨骨突(20)上，在弹簧夹上设有第一杆(12；12’；12”)，此杆的一端作成球(13)，球设置在U形桶状部件(14)里，该桶形件转变成第二杆(15；15’；15”)，此杆端部为粗棒(16)或者另一个弹簧夹。

3.按权利要求2所述的听小骨假体，其特征在于，U形桶状部件(14)在侧壁(17)里具有孔(18)，球(13)就设置于孔里。

4.按权利要求3所述的听小骨假体，其特征在于，第一和/或另一个弹簧夹(11；11’)由两个V形或U形布置的弹簧舌片构成。

5.按权利要求4所述的听小骨假体，其特征在于，第一和/或另一个弹簧夹(11；11’)在其与砧骨骨突(20)或者与镫骨的接触处变得粗糙。

6.按权利要求5所述的听小骨假体，其特征在于，第一和/或另一个弹簧夹(11)具有把柄(19)。

7.按上述权利要求1-6任一所述的听小骨假体，其特征在于，听小骨假体(30；40；50)借助于切开人体耳蜗(＝Cochleotomie)一端直接连接于内耳上。

8.按权利要求1-6任一所述的听小骨假体，其特征在于，假体或其部件由生物相容的塑料制成。

9.按权利要求1-6任一所述的听小骨假体，其特征在于，假体或其部件由钛或由金或由钽或由上述金属的合金制成。

10.按权利要求1-6任一所述的听小骨假体；其特征在于，假体或其部件由一种具有形状记忆特性(＝memory effect)的材料制成。

11.按权利要求1-6任一所述的听小骨假体，其特征在于，用于频率匹配的装置包括有一个设备用于改变假体在砧骨骨突上和/或在镫骨上和/或在内耳上的铰接位置，这种改变取决于一种规定的频率响应特性。

12.按权利要求1-6任一所述的听小骨假体，其特征在于，假体各个部件的质量分布取决于在中耳里声音传导的所希望的可以预先给定的频率响应来进行计算。

13.按权利要求1-6任一所述的听小骨假骨，其特征在于，至少一个附加质量(23)取决于中耳里声音传导的所希望的可以预先给定的频率响应固定在听小骨链的一个部分上或者假体上。

14.按权利要求13所述的听小骨假体，其特征在于，附加质量(23)借助于第二弹簧夹(22)固定在听小骨链的一个部分上或假体上。

15.按权利要求1-6任一所述的听小骨假体，其特征在于，假体与助听器的主动振动部件相连。

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