DE4026766A1

DE4026766A1 - ELECTROMAGNETIC MEDIUM-AID AID

Info

Publication number: DE4026766A1
Application number: DE4026766A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Med Schmid; Hans-Georg Kimmerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-02-27
Also published as: ATE108970T1; DE59102284D1; EP0544677A1; AU7870091A; DK0544677T3; EP0544677B1; WO1992003893A1

Abstract

The invention relates to a middle-ear hearing aid (10) with a microphone in a casing, an amplifier with power supply and an output transformer and with a vibration device (12) excitable to oscillation by the transformer which can be implanted between the eardrum (3) and the hammer grip (7), whereby the output transformer generates electromagnetic oscillations which excite a pre-polarised permanent magnet (12) acting as a vibration device to oscillation which is transmitted to the hammer grip (7) and the eardrum (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches, auf das Mittelohr einwirken des Hörhilfsgerät für eine schallinduzierte Übertragung elektromagnetischer Impulse an das Mittelohr.The invention relates to an electromagnetic effect on the middle ear of the hearing aid for a sound-induced transmission of electromagnetic Impulses to the middle ear.

Die bisherige konventionelle Signalübertragung bei den Hörhilfen beruht auf dem Prinzip der elektroakustischen Schallverstärkung. Hierbei werden die ankommenden Schallwellen über ein Mikrophon aufge nommen, in elektrische Impulse (Wechselspannung) umgewandelt, verstärkt und modifiziert und anschließend über einen Hörer an das Ohr abge strahlt. Um Schallenergieverluste und störende Rückkopplungen zu ver meiden, ist hierbei der partielle oder totale Verschluß des Gehörgangs einganges erforderlich (Otoplastik). Die Otoplastik bedingt jedoch erhebliche Nachteile, sowohl im medizinischen wie auch im akustischen Bereich.The previous conventional signal transmission for hearing aids is based on the principle of electroacoustic sound amplification. The incoming sound waves are picked up by a microphone taken, converted into electrical impulses (AC voltage), amplified and modified and then abge to the ear via a receiver shine. To reduce sound energy losses and disturbing feedback avoid partial or total occlusion of the ear canal input required (earmold). However, the otoplastic requires considerable disadvantages, both in medical and in acoustic Area.

Der Selbstreinigungsmechanismus sowie das "Kleinklima des Gehör gangs" werden durch den Verschluß des Einganges gestört. Ohrschmalz anreicherungen vor der Otoplastik bis hin zu verschließenden Ceruminalpfröpfen beeinträchtigen die Schallverstärkung. Der feuchte Kammereffekt des verschlossenen und schlecht belüfteten Gehörganges führt zu rezidivierenden nässenden Gehörgangsentzündungen, die für den Hörgerätträger sehr lästig sind, und meist eine Behandlung beim HNO-Arzt erforderlich machen. Bis zum Abklingen der Entzündung darf das Hörgerät dann nicht getragen werden.The self-cleaning mechanism and the "small climate of the hearing gangs "are disturbed by the closure of the entrance Enrichments before the earmold up to occlusive Ceruminal plugs impair sound amplification. The damp one Chamber effect of the closed and poorly ventilated ear canal leads to relapsing oozing ear infections that are responsible for the hearing aid wearer are very annoying, and usually treatment in Make an ENT doctor necessary. Until the inflammation subsides the hearing aid is then not worn.

Erfordert der Fremdkörper "Otoplastik" schon eine gewisse Ge wöhnungszeit, so bewirkt die Autophonie (d. h. Veränderung des eigenen Stimmklanges) zum Teil erhebliche Akzeptanzprobleme. Da durch den Gehörgangsverschluß der normale Schallabfluß nach außen blockiert ist, ergibt sich eine Veränderung des eigenen Stimmklanges. The foreign body "otoplastic" already requires a certain amount of ge habitation time, autophony (i.e. changing one's own Vocal sound) in some cases considerable acceptance problems. Because through the Ear canal closure blocked the normal sound flow to the outside there is a change in one's own vocal sound.

Das natürliche Hören ist in hervorragender Weise den Kommunikationsbedingungen angepaßt.Natural hearing is excellent Communication conditions adjusted.

Durch Resonanzbildung im offenen Gehörgang sowie Frequenz selektion durch Trommelfell und Gehörknöchelchen (sogenannter Schalleitungsapparat) wird eine erhöhte Schallempfindlichkeit des Ohres im Frequenzbereich 2000 bis 4000 Hz erreicht. Dadurch wird die Hörfähigkeit bei leisen und mittleren Tönen und Klängen im Hauptsprachbereich verbessert. Dieser Vorteil des physiologischen Hörens wird durch die Otoplastik teilweise wieder aufgehoben.Through resonance formation in the open ear canal and frequency selection by eardrum and ossicles (so-called Schalleitungsapparat) is an increased sensitivity to sound of the Ear in the frequency range 2000 to 4000 Hz. This will hearing in soft and medium tones and sounds in Main language area improved. This advantage of the physiological Hearing is partially canceled by the otoplastic.

Neben der Verschlechterung dieser statischen, durch die Anatomie von Gehörgang und Schalleitungsapparat vorgegebenen Bedingungen, beeinflußt die Otoplastik auch die Impedanzanpassung; d. h. der Gehörgangsfremdkörper wirkt sich negativ auf die dynamische Anpassungsfähigkeit des Ohres auf unterschiedliche Lautstärken situationen aus. Mittels des Musculus tensor tympani kann das menschliche Ohr sich reflektorisch auf bestimmte Hörsituationen optimal einstellen, z. B. Einstellung auf leise Töne, Hören im Geräuschumfeld. Der Musculus stapedius hingegen schützt das Ohr vor überlauten evtl. das Innenohr schädigenden Schallimpulsen durch Impedanzänderung. Diese doppelte dynamische Impedanzanpassung wird durch die Otoplastik erheblich verschlechtert.In addition to the deterioration of this static, due to the anatomy conditions specified by the auditory canal and the sound line apparatus, the otoplastic also influences the impedance matching; d. H. the Foreign ear canal has a negative effect on the dynamic Adaptability of the ear to different volumes situations. This can be done using the tensor tympani muscle human ear is reflective to certain listening situations optimally set, e.g. B. Setting for quiet tones, listening in Noise environment. The stapedius muscle, on the other hand, protects the ear against loud sound impulses that may damage the inner ear Change in impedance. This double dynamic impedance matching will significantly deteriorated by the earmold.

Weitere akustische Nachteile sind im System der bisherigen elektro akustischen Schallverstärkung impliziert. Der im konventionellen Hör gerät notgedrungenermaßen kleine Lautsprecher - Hörer genannt - bedingt eine nicht-lineare Verstärkung und Verzerrung des Schalls. Zusätzlich bedeutet die relativ schmalbandige Schallverstärkung eine Einschränkung des Sprachverständlichkeitsgewinnes. Further acoustic disadvantages are in the system of the previous electro acoustic sound amplification implies. The one in conventional hearing necessarily small speakers - called listeners - causes a non-linear amplification and distortion of the sound. In addition, the relatively narrow-band sound amplification means a Restriction of speech intelligibility gain.

Zum Stand der Technik einer elektromagnetischen Schallübertragung auf das Mittelohr ist die DE 36 17 118 C2 zu nennen. In dieser Patentschrift ist eine implantierbare elektromagnetische Hörhilfe offenbart, die aus einem im wesentlichen üblichen Hörgerät besteht, dessen Ausgangssignal, ein elektromagnetisches Analogsignal, von einem Sender abgestrahlt wird. Ein zugehöriger Empfänger ist subkutan in den Temporalknochen implantiert. Von dort führt eine ebenfalls in den Temporalknochen implantierte Leitung zu einer Empfangseinrichtung, einem elektromagnetischen Wandler, der dann ein elektromagnetisches Signal abgibt, und dieses subkutan in das Mittelohr hinein überträgt. Im Mittelohr selbst ist dann als Empfangsein richtung ein an oder in oder an Stelle der Ossikularkette implantierter Permanentmagnet vorgesehen, der durch die elektromagnetischen Schwin gungen in entsprechende Vibrationen versetzt wird, und damit Teile der Ossikularkette entsprechend dem vom Hörgerät aufgenommenen Schall in Schwingungen versetzen soll.The state of the art of electromagnetic sound transmission the middle ear is to be called DE 36 17 118 C2. In this patent discloses an implantable electromagnetic hearing aid made from an essentially conventional hearing aid, the output signal of which an electromagnetic analog signal that is emitted by a transmitter. An associated recipient is implanted subcutaneously in the temporal bones. From there, a lead also implanted in the temporal bone leads to a receiving device, an electromagnetic transducer, the then emits an electromagnetic signal and subcutaneously into the Middle ear transmits into it. In the middle ear itself there is reception direction an implanted on or in or in place of the ossicular chain Permanent magnet provided by the electromagnetic Schwin vibrations is set, and thus parts of the Ossicular chain corresponding to the sound picked up by the hearing aid Should vibrate.

Diese bekannte implantierbare Mittelohr-Hörhilfe erfordert nicht nur umfangreiche Implantationen von zwei durch Leitungen, die im Temporal knochen implantiert werden müssen, miteinander verbundenen Wandlern, insbesondere aber bei zum Teil oder völlig zerstörter Ossikularkette eine Implantation des Permanetmagnetchens im Bereich der Ossikularkette mit Einwirkung auf Teile der Ossikularkette. Dies scheint, wenn überhaupt, nur mit äußersten Präzision in der Mikrochirurgie durchführbar. Manche der offenbarten Varianten scheinen dagegen kaum durchführbar zu sein, da der Permanentmagnet bei Vibrationserregung unweigerlich abrutscht und in den Paukenkeller hinunterfällt.This known implantable middle ear hearing aid not only requires extensive implantations of two through leads that are temporal bone implants, interconnected transducers, especially if the ossicular chain is partially or completely destroyed Implantation of the permanent magnet in the area of the ossicular chain with Action on parts of the ossicular chain. This seems, if at all, only feasible with extreme precision in microsurgery. Some of the disclosed variants, on the other hand, seem to be hardly feasible because the permanent magnet inevitably slips when vibrated and falls down into the timpani cellar.

Weiterhin sind klinische Erfahrungen mit Hörhilfen im Mittelohrbereich bekanntgeworden. Dabei werden piezoelektrische, keramische, bimorphe Vibrationseinrichtungen im Mittelohr implantiert, die zu Schwingungen angeregt werden. There is also clinical experience with hearing aids in the middle ear area known. Thereby, piezoelectric, ceramic, bimorphic Vibrating devices implanted in the middle ear, causing vibrations be stimulated.

Diese piezoelektrischen Vibratoren werden dabei durch Leitungen zur Schallübertragung an das Innenohr angeregt.These piezoelectric vibrators are connected by cables to Sound transmission stimulated to the inner ear.

Beide bisher bekannten implantierbaren Mittelohr-Hörhilfen sind vor allem für pathologischen Veränderungen im Bereich des Mittelohres gedacht, z. B. dann, wenn die Ossikularkette teilweise oder ganz zerstört ist, obgleich eine Variante bekanntgeworden ist, bei der die Ossikularkette in Ordnung zu sein scheint. Bei allen anderen Fällen würde die Anwendung dieser Implantationen die Zerstörung der natürlichen Schallübertragungskette zur Folge haben. Außerdem bedeutet die Anordnung der Vibrationseinrichtung im Bereich der Ossikularkette, daß für den Chirurgen eine exakte Kontrolle der Position des als Vibrationseinrichtung implantierten Permanentmagnetes post-operativ nicht mehr möglich ist.Both of the implantable middle ear hearing aids known to date are primarily intended for pathological changes in the middle ear area, e.g. B. when the ossicular chain is partially or completely destroyed, although a variant has become known in which the ossicular chain is in order seems to be. In all other cases, the application of this Implants to destroy the natural sound transmission chain Have consequence. In addition, the arrangement of the vibrating means in the area of the ossicular chain that for the surgeon an exact control the position of the permanent magnet implanted as a vibration device post-operative is no longer possible.

Weiterhin ist das bei der bekannten Vibrationseinrichtung verwendete Material ein keramisch-magnetisches biokompatibles Material, das sich sehr schwer bearbeiten läßt und bei der operativen Nachbearbeitung in seinen magnetischen Eigenschaften beeinträchtigt und geschwächt werden kann.Furthermore, that used in the known vibration device Material is a ceramic-magnetic biocompatible material that is very difficult to edit and in the operational postprocessing in its magnetic properties are impaired and weakened can.

Keine der bisher bekannten implantierbaren Hörhilfen kommt ohne implan tierte Leitungen oder Elektroden aus und bedarf daher umfangreicher schwieriger Implantations-Microchirurgie im Bereich des Temporalknochens und im Mittelohrbereich.None of the implantable hearing aids known to date comes without an implan tated lines or electrodes and therefore requires extensive difficult implantation microsurgery in the area of the temporal bone and in the middle ear area.

Die Erfindung betrifft jedoch eben nicht die operative Korrektur patho logischer Prozesse im Mittelohr im Bereich der Ossikularkette oder der Gehörknöchelchen, sondern geht vielmehr von einer Schallempfindungs- Schwerhörigkeit bei vollständig oder weitgehend intaktem Trommelfell und vollständiger Ossikularkette aus und soll an Stelle der bisherigen Hörgeräteversorgung vor allem bei Schallempfindungsschwierigkeiten als Alternative anwendbar sein.However, the invention does not relate to surgical correction patho logical processes in the middle ear in the area of the ossicular chain or Ossicles but rather goes from a sound sensation Hearing loss with a fully or largely intact eardrum and complete ossicular chain and should replace the previous one Hearing aid supply especially when there are problems with sound sensation Alternative may be applicable.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object on which the invention is based is characterized by the features of claim 1 solved.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentan sprüchen. Dies bedeutet in der Praxis folgendes:Further features of the invention result from the further patent sayings. In practice, this means the following:

Zunächst erfolgt eine direkte Signalübertragung mittels elektromagneti scher Impulse auf einen zwischen Trommelfell und Hammergriff implantier ten Permanentmagneten. Auf einen Hörer und eine Otoplastik kann ohne Gefahr der Rückkopplung verzichtet werden. Die natürliche Schallauf nahme im Ohr bleibt erhalten. Für den Patienten ergibt sich gegenüber anderen implantierbaren Hörhilfen eine operativ geringe Belastung. Außer dem läßt sich das Implantat durch den HNO-Arzt gut kontrollieren.First, there is a direct signal transmission by means of electromagnetic shear impulses on an implant between the eardrum and hammer handle ten permanent magnets. One earpiece and one earmold can be used without Risk of feedback can be avoided. The natural sound The ear remains in the ear. For the patient, this results in other implantable hearing aids have a low operative load. Except the implant can be easily checked by the ENT doctor.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbin dung mit den Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:The invention will now be described in conjunction with an exemplary embodiment dung explained in more detail with the drawings. In the drawings:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäß aufgebauten Hörhilfsgerätes; Fig. 1 is a cross sectional view of the invention constructed in accordance with the hearing aid;

Fig. 2 eine stark vergrößerte Ansicht der Anordnung des Perma nentmagneten im Bereich des Trommelfells und Fig. 2 is a greatly enlarged view of the arrangement of the permanent magnet in the area of the eardrum and

Fig. 3 schematisch die Anordnung des dazu verwendeten modifizierten Hörgerätes. Fig. 3 shows schematically the arrangement of the modified hearing aid used for this.

In Fig. 1 ist die Ohrmuschel 1 zu sehen, an die sich der Gehörgang 2 anschließt, der durch das Trommelfell 3 abgeschlossen ist. Im Mittelohr erkennt man die Ossikularkette 4 mit dem Hammer 5 mit Hammerkopf 6 und Hammergriff 7. Daran schließt sich der Amboß 8 und der Steigbügel 9 an. Außerdem sieht man ein Hörgerät 10, das einen Spulenteil mit elektromag netischem Wandler 11 enthält (Fig. 3). Der Permanentmagnet 12 ist in Fig. 1 und auch in Fig. 2 zu sehen.In FIG. 1, the ear is one to see, to which the ear canal connects 2, which is closed off by the eardrum. 3 The ossicular chain 4 with the hammer 5 with hammer head 6 and hammer handle 7 can be seen in the middle ear. This is followed by the anvil 8 and the stirrup 9 . In addition, you can see a hearing aid 10 , which contains a coil part with electromagnetic converter 11 ( Fig. 3). The permanent magnet 12 can be seen in FIG. 1 and also in FIG. 2.

Der Hammergriff 7 ist normalerweise mit dem Trommelfell 3 verwachsen. Bei der hier erforderlichen Operation wird das Trommelfell 3 etwa in der Mitte des Hammergriffs 7 von diesem gelöst und der Permanentmagnet 12 wird so eingelegt, daß er mit seiner Rückseite am Trommelfell anliegt und den Hammergriff mindestens teilweise umfaßt.The hammer grip 7 is normally grown together with the eardrum 3 . In the operation required here, the eardrum 3 is detached from it approximately in the middle of the hammer handle 7 and the permanent magnet 12 is inserted so that its rear side rests on the eardrum and at least partially encompasses the hammer handle.

In dieser Position kann der Permanentmagnet sich nicht aus seiner Position herausbewegen, da er zwischen Hammergriff und Trommelfell unverrückbar festgehalten ist.In this position, the permanent magnet cannot move out of its position move out since it is immovable between the hammer handle and the eardrum is captured.

Der durch den Gehörgang kommende Schall wird bei diesem neuen Hör hilfsgerät das Trommelfell in der üblichen Weise beaufschlagen.The sound coming through the ear canal becomes with this new hearing Aid the tympanic membrane in the usual way.

Der von dem Mikrofon des hinter dem Ohr zu tragenden eigentlichen Hör gerätes aufgenommene Schall wird nach Verstärkung über den als Spulenteil ausgeführten elektromagnetischen Wandler unmittelbar an den Permanent magneten 12 übertragen.The sound picked up by the microphone of the actual hearing device to be worn behind the ear is transmitted directly to the permanent magnet 12 after amplification via the electromagnetic transducer designed as a coil part.

Da das Hörgerät durch den Hörgeräteakustiker an die Gehörschädigung des Benutzers angepaßt ist, werden diese Schallschwingungen verstärkt über den Permanentmagneten auf das Mittelohr übertragen. Gleichzeitig wird dabei auch das Trommelfell in entsprechende Schwingungen versetzt, die sich dem durch den Gehörgang am Trommelfell eintreffenden Schall überlagern.Since the hearing aid by the hearing care professional to the hearing loss of the Customized, these sound vibrations are amplified transfer the permanent magnet to the middle ear. At the same time thereby also the eardrum vibrated accordingly overlap the sound arriving through the ear canal at the eardrum.

Mit Patienten durchgeführte Messungen haben ergeben, daß sich dadurch eine sehr gute Verbesserung in der Hörempfindung des Patienten erzielen läßt.Measurements carried out on patients have shown that achieve a very good improvement in the patient's hearing leaves.

Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, daß hier jeweils nur eine einzige Form eines Permanentmagnetchens erforderlich ist, die keinerlei Nachbearbeitung erforderlich macht, so daß die Wirksamkeit und Polari sierung des Permanentmagneten durch Nachbearbeitung nicht beeinträchtigt werden können.Finally, it should be pointed out that here only one only form of a permanent magnet is required, which none Postprocessing required, so that the effectiveness and polarity sation of the permanent magnet is not affected by post-processing can be.

Dadurch, daß Größe und Gewicht des Permanentmagneten klein gehalten werden und als Überzug eine antibakterielle Goldlegierung aufgebracht wird, sind die sonst üblichen Nachteile, wie Fremdkörpergefühl, Entzün dungen, Abstoßreaktionen oder Beschädigung von Hammergriff und Trom melfell nicht zu erwarten.Because the size and weight of the permanent magnet are kept small an antibacterial gold alloy is applied as a coating the usual disadvantages, such as foreign body sensation, inflammation dungs, repulsive reactions or damage to hammer handle and trom melfell not to be expected.

Durch die Erfindung wurde somit ein neues implantierbares Hörhilfsgerät geschaffen, das für Patienten, die mit Im-Ohr-Hörgeräten oder mit Otoplastiken bzw. Höroliven Schwierigkeiten haben, eine brauchbare Alternative darstellt.The invention thus became a new implantable hearing aid created for patients with in-ear hearing aids or with Otoplastics or hearing olives have difficulties, a useful one Represents alternative.

Claims

1. middle ear hearing aid with a housed in a housing th microphone, an amplifier with voltage supply and an output transducer and with an implantable vibration device that can be excited by the output transducer to vibrate, characterized in that the vibration device ( 12 ) between the eardrum ( 3 ) and hammer handle ( 7 ) is implantable.

2. Hearing aid according to claim 1, characterized in that the output transducer generates electromagnetic vibrations, and that a permanent magnet ( 12 ) with pre-given polarization is provided as the vibration device.

3. Hearing aid according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnet serving as a vibrating device has approximately the shape of a half hollow cylinder, the polarity runs parallel to the hollow cylinder surfaces in such a way that on the inside surface one and on the outside lying surface the other polarity is effective.

4. Hearing aid according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnet is about the shape of a small disk has, the opposite surfaces of the poles of Form permanent magnets.

5. Hearing aid according to one of claims 1 to 3, characterized in that the permanent magnet ( 12 ) at least partially encompasses the hammer handle ( 7 ) approximately in the middle thereof and rests with its back on the eardrum ( 3 ).

6. Hearing aid according to one of claims 1 to 5, characterized records that the permanent magnet is gold-plated.