CN210447858U - 一种颞骨区域全植入式听觉采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种颞骨区域全植入式听觉采集装置，包含：声能转换器，将人自然听觉通路上采集的声音信号转换成对应的电流信息；处理器，其与声能转换器连接，将所述声能转换器的电流信息转换成对应的编码电信号，并根据需要可以进行简单的带通/带阻滤波等；信号传输器，其接收所述处理器的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器，所述编码处理器将所述编码电信号处理解码转化成刺激信号，通过导线将刺激信号传输到终端。其优点是：将声能转换器、处理器及信号传输器等相结合，可免去常规听觉植入装置所需要的体外声音采集部分，使全植入式听觉重建成为可能，对植入患者的日常生活影响小，不会给植入者的心理、社会交往上造成负担。
Description
技术领域
本实用新型涉及人工器官植入装置领域，具体涉及一种颞骨区域全植入式听觉采集装置。
背景技术
听觉植入是双耳重度或极重度感音神经性聋的有效听力重建方法，主要包含人工耳蜗植入(CI)技术与听觉脑干植入(ABI)技术。其中人工耳蜗植入(CI)主要适用于蜗神经发育正常、耳蜗结构无明显严重畸形的耳聋患者，该技术在国内已经普遍开展，而听觉脑干植入(ABI)适用于耳蜗未发育、耳蜗骨化、听神经缺如、神经纤维瘤病2型等不适合进行人工耳蜗植入的患者，目前在国内尚未普遍开展，有极大的应用前景。
无论是CI装置还是ABI装置，一般都包含体外及体内两个部分，体外装置包括麦克风、处理器、发射线圈及连接导线，体内装置包括接收线圈、处理器和电极。麦克风一般位于像耳背式助听器一样的外壳内，包括单个全方向性麦克风或多个方向性麦克风系统，处理器的作用是将麦克风传来的言语信息按一定的编码策略进行分析并转化成电刺激形式刺激听力神经。体外的发射线圈和体内的接收线圈分别带一个相对应的磁铁，使发射线圈保持在固定的位置上，跨皮肤传递经处理器编码的电刺激信号到体内部分的接收线圈。接收线圈连着感应外部信号的处理器，后者将信息解码并向电极提供电流，CI的电极置于耳蜗内，刺激听神经，ABI的电极置于脑干蜗核表面，直接刺激听觉中枢。
但是由于体内、体外装置含有磁铁，植入者无法进行3.0T以上的磁共振检查，即使做1.5T的磁共振也会有较大伪影，局部结构显示不清；且体外部分的存在会给植入者的心理、社会交往上造成负担；体外部分中的麦克风暴露在环境中容易造成麦克风口被灰尘、沙石、粉剂、化妆品等小颗粒状物质堵塞，造成收音效果不佳；植入者生活环境潮湿或经常大量出汗，水分会进入处理器或麦克风，需要每天使用电子干燥箱或简易干燥盒去除湿气，保养工作繁琐。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种颞骨区域全植入式听觉采集装置，将声能转换器、处理器及编码处理器相结合，可免去听觉植入装置的体外部分，实现全植入式听觉重建，更加符合正常人耳声音采集过程，且全植入式不会给植入者的心理、社会交往上造成负担。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种颞骨区域全植入式听觉采集装置，包含：
若干声能转换器，从人自然听觉通路上的多个部位，分别或协同采集声音信号，并转换成对应的电流信息；
处理器，其与所述声能转换器连接，将所述声能转换器的电流信息转换成对应的编码电信号；
信号传输器，其接收所述处理器的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器；
所述编码处理器将所述编码电信号处理解码转化成刺激信号，通过导线将所述刺激信号传输到终端。
优选地，所述声能转换器与所述处理器通过电线连接。
优选地，所述声能转换器为膜片状结构或盒状结构或搭扣式结构。
优选地，所述人自然听觉通路上的多个部位，包含颅骨、鼓膜、听骨链；
所述颅骨、鼓膜、听骨链上分别设置有声能转换器，对依次经过这些部位的声音信号进行采集并转换成对应的电流信息。
优选地，所述声能转换器设置在听骨链上；
所述声音信号依次通过外耳道、鼓膜、听骨链传至所述声能转换器。
优选地，所述声能转换器设置在听骨链与鼓膜的缝隙中或直接固定于人工鼓膜结构上；
所述声音信号依次通过外耳道、鼓膜或人工鼓膜结构传至所述声能转换器。
优选地，所述声能转换器设置在皮下，所述声音信号通过皮肤经颅骨传至所述声能转换器。
优选地，所述声能转换器所采集的声音信号的频率范围为20～20000Hz，响度范围为0～150dBSPL。
优选地，所述编码处理器输出的刺激信号经导线一传输到听神经及以上听觉通路；
或，所述编码处理器输出的刺激信号经导线二传输到耳蜗内。
优选地，所述编码处理器输出的刺激信号传输到脑干蜗核表面。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
(1)本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置采用全植入式的方式，将声能转换器、处理器及信号传输器等相结合，可免去常规听觉植入装置所需要的体外声音采集部分，使全植入式听觉重建成为可能，对植入患者的日常生活影响小，不会给植入者的心理、社会交往上造成负担；
(2)本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置模拟正常人耳结构的声音采集和传导流程，使声音更接近自然；
(3)本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置无体外装置部分，无需体外装置部分的日常保养和护理；
(4)本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置，既适用于人工耳蜗植入(CI)技术又适用于听觉脑干植入(ABI)技术，可满足不同患者的需求；
(5)本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置结构简单，可减轻植入者的负担。
附图说明
图1为本实用新型的适用于CI技术的颞骨区域全植入式听觉采集装置；
图2为本实用新型适用于CI技术的听觉采集装置的声音采集过程示意图。
符号说明：1、皮肤；2、颅骨；3、听骨链；4、鼓膜；5、耳蜗；6、听神经；7、外耳；8、外耳道；A、声能转换器；A1、声能转换器置于听骨链上；A2、声能转换器置于听骨链与鼓膜的缝隙中或人工鼓膜结构上；A3、声能转换器置于皮下；B、处理器；C、信号传输器；D、编码处理器，E、导线；E1、导线一；E2、导线二。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。
实施例一
如图1所示，为本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置应用于CI技术的示意图，所述颞骨区域全植入式听觉采集装置包含：
若干声能转换器A，从人自然听觉通路上的多个部位(颅骨、鼓膜、听骨等)，分别或协同采集声音信号，并转换成对应的电流信息；处理器B，其与所述声能转换器A连接，将所述声能转换器A的电流信息转换成对应的编码电信号，并根据需要可以进行简单的带通/带阻滤波等；信号传输器C，其接收所述处理器B的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器D，所述编码处理器D将编码电信号处理解码转化成刺激信号，通过导线E将刺激信号传输到听神经或耳蜗。所述声能转换器A与所述处理器B通过电线连接。当所述听觉采集装置应用于CI技术中时，接收刺激信号的终端为听神经或耳蜗，但终端位置不仅限于此，在不同的技术模式下会有不同的终端位置，只要可接收所述刺激信号的都可以作为终端位置。
所述人自然听觉通路上的多个部位，包含颅骨2、鼓膜4、听骨链3；所述颅骨2、鼓膜4、听骨链3上分别设置有声能转换器A，对依次经过这些部位的声音信号进行采集并转换成对应的电流信息。
正常人耳的声音传导方式(听觉通路)分为气传导和骨传导。气传导是指声波经外耳道8引起鼓膜4振动，再经听骨链3传至内耳，经耳蜗5传至中枢；骨传导是声音通过皮肤，引起颅骨2或身体其他骨振动，将信号传递至内耳，后经耳蜗5传至中枢。
基于本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置，声能转换器A不同的形状适应不同的契合位置。声能转换器A为膜片状结构，膜片状结构的声能转换器A契合在鼓膜4附近进行声音采集；盒状结构的声能转换器A契合在颅骨2附近进行声音采集；夹片状结构的声能转换器A契合在听骨链3附近进行声音采集。因此，可通过外科手术将所述声能转换器A固定于以下部位之一：A1、置于听骨链3上；A2、置于听骨链3与鼓膜4的缝隙中或人工鼓膜结构(含鼓膜移植物，或人工鼓膜等)上；A3、置于皮下。
根据声能转换器A不同的固定部位，所述声能转换器A采集声音信息的方式也不同，主要包含以下几种方式：
1)声能转换器A设置于听骨链3上，所述声音信号依次通过外耳道8、鼓膜4、听骨链3传至所述声能转换器A；
2)声能转换器A设置于听骨链3与鼓膜4的缝隙中或人工鼓膜结构(含鼓膜移植物，或人工鼓膜等)上，所述声音信号依次通过外耳道8、鼓膜4或人工鼓膜结构传至所述声能转换器A；
3)声能转换器A设置于皮下，所述声音信号通过皮肤经颅骨2传至所述声能转换器A。
在本实施例中，所述声能转换器A所采集的声音信号的频率范围为20～20000Hz，响度范围为0～150dBSPL。
根据患者选用的听觉植入类型及病理特点，将所述编码处理器D刺激信号可通过导线E传输至耳蜗5内(E2)或听神经6上(E1)或其他部位。
本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置采集原理为：所述声能转换器A由采集器、振片(振子)、电阻、磁铁、线圈等结构组成。声音传递至所述采集器，引起所述振片运动，随后通过所述电阻或磁铁-线圈，发生电流改变，产生电流信息，所述电流信息传递至所述处理器B。所述处理器B将零散的电流信息处理、整合成电信号传输给所述信号传输器C；所述信号传输器C接收所述处理器B的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器D，所述编码处理器D将编码电信号处理解码转化成刺激信号，通过导线E将刺激信号传输到听神经或耳蜗。
如图2所示，为采用本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置应用于人工耳蜗植入(CI)技术时的声音采集过程，本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置可最大程度模拟正常人耳声音采集过程，为实现全植入式听觉重建奠定基础，其声音采集过程具体包含以下步骤：
S1、声能转换器A采集声音信息，将所述声音信息转化为电流信息；
S2、处理器B将声能转换器A采集的电流信息按照一定的编码策略进行分析并转化成编码电信号；
S3、信号传输器C接收所述处理器B传来的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器D；
S4、所述编码处理器D将编码电信号处理转化成刺激信号，通过导线E将刺激信号传输到听神经或耳蜗。
实施例二
本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置同样也适用于听觉脑干植入(ABI)技术中，在ABI技术中，颞骨区域全植入式听觉采集装置包含：若干声能转换器A，从人自然听觉通路上的多个部位(颅骨、鼓膜、听骨等)，分别或协同采集声音信号，并转换成对应的电流信息；处理器B，其与所述声能转换器A连接，将所述声能转换器A的电流信息转换成对应的编码电信号，并根据需要可以进行简单的带通/带阻滤波等，根据末端装置的不同，所述处理器B的形态也不同；信号传输器C，其接收所述处理器B的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器D，所述编码处理器D将编码电信号处理解码转化成刺激信号，通过导线E将刺激信号传输到脑干蜗核表面。所述声能转换器A与所述处理器B通过电线连接。当所述听觉采集装置应用于ABI技术中时，接收刺激信号的终端为脑干蜗核表面。
所述人自然听觉通路上的多个部位，包含颅骨2、鼓膜4、听骨链3；所述颅骨2、鼓膜4、听骨链3上分别设置有声能转换器A，对依次经过这些部位的声音信号进行采集并转换成对应的电流信息。
基于本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置，声能转换器A不同的形状适应不同的契合位置。声能转换器A为膜片状结构，膜片状结构的声能转换器A契合在鼓膜4附近进行声音采集；盒状结构的声能转换器A契合在颅骨2附近进行声音采集；夹片状或搭扣状结构的声能转换器A契合在听骨链3附近进行声音采集。因此，可通过外科手术将所述声能转换器A固定于以下部位之一：A1、置于听骨链3上；A2、置于听骨链3与鼓膜4的缝隙中或人工鼓膜结构(含鼓膜移植物，或人工鼓膜等)上；A3、置于皮下。
根据声能转换器A不同的固定部位，所述声能转换器A采集声音信息的方式也不同，主要包含以下几种方式：
1)声能转换器A设置于听骨链3上，所述声音信号依次通过外耳道8、鼓膜4、听骨链3传至所述声能转换器A；
2)声能转换器A设置于听骨链3与鼓膜4的缝隙中或人工鼓膜结构(含鼓膜移植物，或人工鼓膜等)上，所述声音信号依次通过外耳道8、鼓膜4或人工鼓膜结构(含鼓膜移植物，或人工鼓膜等)传至所述声能转换器A；
3)声能转换器A设置于皮下，所述声音信号通过皮肤经颅骨2传至所述声能转换器A。
在日常生活中，声音会使鼓膜4、听骨链3、颅骨2以及声能转换器A产生振动，振动的声能转换器A将振动的机械能转换成电能，不同频率和强度的机械能会产生不同强度的电流信息，所述电流信息传递至所述处理器B。所述处理器B将零散的电流信息处理、整合成电信号传输给所述信号传输器C；所述信号传输器C，其接收所述处理器B的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器D，所述编码处理器D将编码电信号处理解码转化成刺激信号，通过导线E将刺激信号传输到脑干蜗核表面。所述声能转换器A与所述处理器B通过电线连接。
在ABI技术中，所述编码处理器D通过导线输出的刺激信号可直接刺激脑干蜗核表面。
所述颞骨区域全植入式听觉采集装置应用于ABI技术时的声音采集过程，具体包含以下步骤：
S1、声能转换器A采集声音信息，将所述声音信息转化为电流信息；
S2、处理器B将声能转换器A采集的电流信息按照一定的编码策略进行分析并转化成编码电信号；
S3、信号传输器C接收所述处理器B传来的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器D；
S4、所述编码处理器D将编码电信号处理转化成刺激信号，通过导线E将刺激信号传输到脑干蜗核表面。
综上所述，本实用新型的颞骨区域全植入式听觉采集装置采用全植入式的方式，将声能转换器、处理器及信号传输器等相结合，可免去常规听觉植入装置所需要的体外声音采集部分，使全植入式听觉重建成为可能，对植入患者的日常生活影响小，不会给植入者的心理、社会交往上造成负担。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，包含：
若干声能转换器(A)，从人自然听觉通路上的多个部位，分别或协同采集声音信号，并转换成对应的电流信息；
处理器(B)，其与所述声能转换器(A)连接，将所述声能转换器(A)的电流信息转换成对应的编码电信号；
信号传输器(C)，其接收所述处理器(B)的编码电信号，将所述编码电信号传输至一编码处理器(D)；
所述编码处理器(D)将所述编码电信号处理解码转化成刺激信号，通过导线(E)将所述刺激信号传输到终端。
2.如权利要求1所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述声能转换器(A)与所述处理器(B)通过电线连接。
3.如权利要求1或2所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述声能转换器(A)为膜片状结构或盒状结构或搭扣式结构。
4.如权利要求1所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述人自然听觉通路上的多个部位，包含颅骨(2)、鼓膜(4)、听骨链(3)；
所述颅骨(2)、鼓膜(4)、听骨链(3)上分别设置有声能转换器(A)，对依次经过这些部位的声音信号进行采集并转换成对应的电流信息。
5.如权利要求1所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述声能转换器(A)设置在听骨链(3)上；
所述声音信号依次通过外耳道(8)、鼓膜(4)、听骨链(3)传至所述声能转换器(A)。
6.如权利要求1所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述声能转换器(A)设置在听骨链(3)与鼓膜(4)的缝隙中或直接固定于人工鼓膜结构上；
所述声音信号依次通过外耳道(8)、鼓膜(4)或人工鼓膜结构传至所述声能转换器(A)。
7.如权利要求1所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述声能转换器(A)设置在皮下，所述声音信号通过皮肤经颅骨(2)传至所述声能转换器(A)。
8.如权利要求1所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述声能转换器(A)所采集的声音信号的频率范围为20～20000Hz，响度范围为0～150dBSPL。
9.如权利要求1或5或6或7所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述编码处理器(D)输出的刺激信号经导线一(E1)传输到听神经(6)及以上听觉通路；
或，所述编码处理器(D)输出的刺激信号经导线二(E2)传输到耳蜗(5)内。
10.如权利要求1或5或6或7所述的颞骨区域全植入式听觉采集装置，其特征在于，
所述编码处理器(D)输出的刺激信号传输到脑干蜗核表面。
Priority Applications (1)
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Assignee: Shanghai Hansheng Medical Technology Co.,Ltd. Assignor: SHANGHAI NINTH PEOPLE'S HOSPITAL SHANGHAI JIAOTONG University SCHOOL OF MEDICINE Contract record no.: X2022310000034 Denomination of utility model: A fully implantable auditory acquisition device in temporal bone region Granted publication date: 20200505 License type: Exclusive License Record date: 20220706 |