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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Lieferung eines Alarmsignals,
welches einen Betriebszustand für
eine tragbare therapeutische Vorrichtung, wie beispielsweise für ein kochleares
Implantatsystem, genauso wie für
ein Verfahren, welches sich auf dieses Gerät bezieht, anzeigt.
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Unterschiedliche
Vorrichtungen wie ein kochleares Implantat werden als Hilfe für Personen mit
einer chronischen Hörschädigung oder
einer Hörschwäche, die
keine Linderung mittels externer Hörhilfen erhalten können, eingesetzt.
Diese Vorrichtungen schließen
typischerweise zwei Komponenten ein: einen externen Bestandteil
und einen internen Bestandteil, welcher am Patienten implantiert
ist. Der externe Bestandteil umfasst typischerweise ein Mikrophon
zur Umwandlung von Umgebungsgeräuschen
in elektrische Signale, Signalbearbeitungsmittel zur Umwandlung
der elektrischen Signale in bearbeitete Signale und eine Signalübertragungseinheit zur Übertragung
der bearbeiteten Signale an den internen Bestandteil. Der interne
Bestandteil umfasst wiederum Empfangsmittel zum Empfang von Signalen
von der Übertragungseinheit,
Signalbearbeitungsmittel zur Bearbeitung der empfangenen Signale
und Anregungsmittel zur Anregung des Innenohrs der Person, wie der
Kochlea in Übereinstimmung
mit den empfangenen Signalen. Der externe Bestandteil umfasst weiterhin
unterschiedliche Handbuchanweisungen zum Betrieb der Vorrichtung
wie eine Volumen-/Lautstärke-Steuerung,
eine Batterieprüfung und
dergleichen.
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Zur
Erzielung bester Ergebnisse hat sich ergeben, dass kochleare Implantatvorrichtungen
bei einem Patienten im frühest
möglichen
Alter angewandt werden sollten. Es tritt jedoch das Problem auf,
dass der Patient ein kleines, unreifes Kind sein kann. Insbesondere
kann bei zahlreichen Patienten, falls die Vorrichtung funktionslos
ist beispielsweise aufgrund einer entladenen Batterie oder einer
Fehlfunktion, der Patient dies einer Krankenschwester, einem Elternteil
oder einem anderen Begleiter anzeigen. Ein Kleinkind, welches im
Wesentlichen taub ist und unfähig
zu kommunizieren, kann niemandem anzeigen, dass es ein Problem gibt,
insbesondere, da es zu jung sein kann um zu erkennen, dass es ein
wesentliches Problem ist.
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In
der
US 5,584,869 wird
ein kochleares Implantatsystem mit einem externen Bestandteil und
einem internen Bestandteil offenbart, welches durch RF-Signale gesteuert
wird, korrespondierend zu Anregungssignalen, welche von dem externen
Bestandteil an das interne Bestandteil übermittelt werden. Das interne
Bestandteil ist derart ausgelegt, um ein Rückmeldesignal zu generieren,
welche an das externe Bestandteil übermittelt wird und dann auf
eine externe Anzeigeeinheit. Das Rückkopplungssignal unterscheidet
sich von den Anregungssignalen.
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Vor
dem Hintergrund der oben erwähnten Nachteile
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System oder ein Gerät bereitzustellen,
welches eine kochleare Vorrichtung überwacht und entweder ein hörbares oder
sichtbares Anzeigesignal an eine Begleitperson ausgibt, falls ein
Problem vorliegt.
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Ein
weiteres Ziel besteht in der Bereitstellung eines Systems, welches
von jeder Person leicht zu bedienen ist ohne besondere Anweisungen
oder mit ausführlichem
Lernaufwand.
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Darüber hinaus
besteht ein Ziel darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche
leicht und kostengünstig
darstellbar ist, vorzugsweise ohne die Notwendigkeit von teueren
zusätzlichen
Teilen oder umfassenden Veränderungen
an existierenden Produktlinien.
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Das
Anzeigeverfahren und -gerät
können vorzugsweise
leicht an einer existierenden kochlearen Vorrichtung eingesetzt
werden ohne jegliche Modifikationen.
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Weitere
Ziele und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung
verdeutlicht. Kürzlich
ist ein System zur Hilfe von Personen mit einer Hörschwäche entsprechend
dieser Erfindung gestaltet worden, welches eine erste externe Kompo nente
umfasst, die sich außerhalb
der Person befindet mit einem Mikrophon zum Empfang von Umgebungsgeräuschen,
die in elektrische Signale umgewandelt werden, wobei Signalbearbeitungsmittel zur
Umwandlung der Signale und eine Übertragungseinheit
zum Senden der umgewandelten Signale an eine interne Komponente,
welche innerhalb der Person positioniert ist, durch eine induktive
Kopplung. Die Kopplung ist in der Regel zugeordnet oder produziert
als ein Nebenprodukt ein Radiofrequenz-(RF)-Signal. Im Zusammenhang
mit der Erfindung ist es wesentlich, weiterhin eine zweite externe Komponente
zu betrachten, welche sich im Patienten befindet und ein Monitor
zur Anzeige der Funktion der ersten externen Komponente sein kann.
Die zweite externe Komponente ist derart angepasst, um ein RF-Signal
zu empfangen und zu detektieren ein RF-Signal, welches der induktiven
Kopplung zwischen der ersten externen Komponente und der internen
Komponente zugeordnet ist und seine hörbare oder sichtbare Anzeige
zu generieren über
ein geeignetes Anzeigeelement, ob das Signal detektiert wurde oder
nicht. Diese zweite externe Komponente wird in der Regel an einem
Kleidungsstück
oder einer Tasche durch eine Begleitperson, wie beispielsweise ein
Elternteil, eine Krankenschwester oder eine andere Begleitperson
getragen, sodass Letztere leicht bestimmen können, ob die erste externe
Komponente und vorzugsweise die interne Komponente fehlerlos in
Betrieb ist.
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Vorzugsweise
wird das Betriebsanzeigesignal einfach ein RF-Leck-Signal sein, zugeordnet zu der
RF-Kopplung durch die Haut zwischen der ersten externen Komponente
und der internen Komponente. Alternativ ist ein Ziel der Erfindung,
dass das Betriebsanzeigesignal bereitgestellt werden kann durch eine
zweite Quelle für
RF innerhalb der ersten externen Komponente.
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Im
Folgenden werden die Figuren beschrieben.
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1 zeigt
eine standardmäßige kochleare Implantatvorrichtung
nach dem Stand der Technik,
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2 zeigt
eine Überwachungskomponente,
die zur Überwachung
einer kochlearen Implantatvorrichtung eingesetzt wird, wie in 1 dargestellt, und
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3 zeigt
eine alternative Ausgestaltung der Erfindung,
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4 zeigt
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.
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Unter
Bezug auf die Figuren und insbesondere auf 1, wird
eine typische kochleare Implantatvorrichtung dargestellt, welche
aus einer externen Komponente besteht, die im Wesentlichen durch
einen Sprachprozessor 1 dargestellt wird und eine interne
Komponente, die einen implantierten Empfänger und eine Anregungseinheit 6 umfasst.
Die externe Komponente 1 umfasst ein Mikrophon 2.
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Der
Sprachprozessor ist derart aufgebaut und angeordnet, dass er hinter
das Außenohr 11 eingepasst
werden kann. Alternativ kann er am Körper getragen werden.
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Am
Sprachprozessor 1 ist eine Übermittlungsspule 3 befestigt,
welche die elektrischen Signale an die interne Komponente über eine
RF-Verbindung 4 übermittelt.
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Die
interne oder implantierte Komponente beinhaltet eine Empfangsspule
5 zum
Empfang der elektrischen Signale von der Spule
3, beispielsweise RF-Signale
4.
Die Empfangsspule
5 ist an dem implantierten Empfangsstimulator
6 angebracht.
Ein Kabel
7 erstreckt sich von dem Empfangsstimulator
6 zu der
Kochlea
12 und endet an einer Elektrodenanordnung
10.
Die derart empfangenen Signale werden über die Anordnung
10 dem
Nervengewebe der Basilarmembran
8 zugeführt und dann zu dem Gehörnerv
9 geleitet.
Die Funktion der Vorrichtung entsprechend
1 wird beispielhaft
in dem
US-Patent Nr. 4,532,930 beschrieben.
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Unter
normalen Bedingungen nimmt das Mikrophon 2 Umgebungsgeräusche auf
und wandelt diese in korrespondierende elektrische Signale um. Der
Sprachprozessor 1 detektiert diese Geräusche und übersetzt sie in korrespondierende
kochleare Anregungssig nale. Die Anregungssignale werden dann zu
der implantierten Komponente über
einen Kanal 4 übermittelt.
Der Empfangsstimulator 6 empfängt diese Signale und wendet
sie mittels der Anordnung 10 auf die Basilarmembran 8 an
und dann auf den Gehörnerv 9.
Vorzugsweise werden die RF-Signale durch eine induktive Kopplung
zwischen den Spulen 3 und 5 übertragen.
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In 2 wird
eine Zusammenstellung einer Ausgestaltung entsprechend der vorliegenden
Erfindung aufgezeigt, wobei ein Monitor 16 umfasst ist. Die
Vorrichtung weist einen Lautsprecher 17 auf und kann ebenso
ein Anzeigealarmlicht 19 beinhalten. Der Monitor ist weiterhin
ausgestattet mit einer Ein/Aus-Volumensteuerung 18 und
einer Antenne 20.
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Es
ist wesentlich, dass nicht sämtliche
Energie der RF-Wellen 4 (dargestellt in 1)
durch die Spule 5 aufgenommen wird. Stattdessen geht ein
Teil der Energie durch Leckage verloren, wie es in 2 mit
dem Bezugszeichen 15 angedeutet ist. Entsprechend einer
ersten Ausgestaltung ist der Monitor 16 derart angeordnet
und aufgebaut, dass er diese Leckage empfängt und detektiert und sie
als ein Bestätigungssignal
verwendet, dafür,
dass die kochleare Vorrichtung zufrieden stellend funktioniert.
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Das
einfachste Verfahren zur Ausführung der
Erfindung besteht darin, den Monitor 16 mit einem einfachen
Radioempfänger
auszustatten zur Detektion des Leckagesignals 15. Die Überwachungseinheit
entscheidet dann, ob das Signal 15 erfasst wird oder nicht.
Falls kein Signal detektiert wird, so wird das Geräusch über einen
Lautsprecher 17 ausgegeben um anzuzeigen, dass entweder
die kochleare Implantatvorrichtung nicht im Messbereich liegt oder
vollständig
ihre Funktion vollständig
eingestellt hat. Das Volumen der Geräusche wird durch eine Volumensteuereinheit 18 gesteuert.
Alternativ oder zusätzlich
wird eine Alarmlampe 19 zum selben Zweck angeschaltet.
Der Monitor 16 wird von Eltern, Aufsichtspersonen, Krankenschwestern
oder anderen Begleitern, die zum Patienten gehören, getragen.
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Als
zusätzliches
Merkmal kann der Sprachprozessor einen Kodierer aufweisen, um eine
Anzeige für
einen niedrigen Batteriezustand einzurichten. Insbesondere kann,
wie es schematisch in 3 angedeutet ist, der Sprachprozessor
(Bezugszeichen 1 in der 1) einen
Signalprozessor 21 umfassen, welcher die elektrischen Signale
vom Mikrophon 2 empfängt.
Der Sprachprozessor 1 umfasst weiterhin eine Batterie 22,
welche die elektrische Versorgung für sowohl den Sprachprozessor
als auch die interne Komponente liefert.
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Die
Betriebsbedingungen der Batterie 22 werden durch einen
Sensor 23 erfasst. Der Sensor 23 erzeugt ein geeignetes
Signal für
den Kodierer 24, welcher ein Anzeigesignal erzeugt, das
angibt, wie der Batteriezustand ist. Dieses Signal wird kombiniert mit
dem Signal von dem Signalprozessor 21 mittels irgendeines
geeigneten Mittels, hier dargestellt als Summer 25, wobei
beispielsweise die beiden Signale gemischt werden, die durch Filterung
aufeinander folgen. Das Ergebnissignal wird durch eine Übertragungseinheit 26 an
die interne Komponente, welche eine Spule 5 aufweist, übermittelt,
von dem Empfangsstimulator 6 detektiert und zur Herstellung
von simultanen Signalen bearbeitet. Die Stimulationssignale werden
dem Patienten über
die kochleare Elektrodenanordnung 10 zugeführt.
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Die
Leckage 15 wird nun durch den Empfänger 30 über die
Antenne 20 detektiert. Das empfangene Signal wird dekodiert
durch eine Dekodiereinheit 32 und ein von der Komponente
des Empfangssignals abhängiges
Signal für
den Batteriezustand wird auf eine Anzeige 34 gelegt, welche
sowohl aus dem Lautsprecher 17 oder der Lampe 19 bestehen kann.
Die Anzeige 34 wird aktiviert, falls das Batteriezustandsanzeigesignal
signalisiert, dass die Batterie 22 entladen ist.
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In
diesem Fall kann der Monitor 16 unterscheiden zwischen
einem niedrigen Batteriestatus und dem Kleinkind, welches außerhalb
des Messbereiches ist, da in dem ersten Fall das Batteriebetriebssignal
vorliegt, während
in dem zweiten Fall überhaupt kein
Signal detektiert wird. Neben der Kodierung des Batteriestatus kann
das Signal des Kodierers 24 ebenso eine Seriennummer oder
andere Daten, die gleichermaßen
den Sprachprozessor 1 identifizieren, umfassen. Auf diese
Art können
mehrere Kleinkinder in einem gemeinsamen Bereich, beispielsweise
einem Klassenzimmer, lokalisiert werden, wobei jedes Kind einen
speziellen Sprachprozessor trägt,
wie in 3 beschrieben, und die Begleitung hat entweder
einen Monitor für
jedes Kind oder einen kombinierten Monitor, angepasst zur Überwachung
von mehreren Kindern. Natürlich
besteht ein Nachteil dieser Ausgestaltung darin, dass sie mehrere
Teile erfordert und zusätzlich
der Sprachprozessor konstruktiv verändert werden muss, um den Batteriesensor 23,
den Kodierer 24 und den Summer 25 zu umfassen.
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Entsprechend
dieser Ausgestaltung kann der Monitor 16 auch schwierigere
Funktionen wahrnehmen, wie die Bestimmung, ob die Signale von dem
Sprachprozessor 1 geeignet für das Implantat sind, oder
ob andere Funktionen durch den Sprachprozessor optimal ausgeführt werden.
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Entsprechend
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die in 4 aufgezeigt
ist, wird der Zustand der Batterie 22 wie bisher durch
einen Sensor 23 detektiert. Der Sensor 23 erzeugt
ein geeignetes Signal für
den Kodierer 24, welcher seinerseits ein Batteriezustandssignal
produziert. Das Batteriezustandssignal wird durch einen zweiten Übertrager 41 und
eine Übertragungsantenne 39 übermittelt. Das übermittelte
Zustandssignal 37 unterscheidet sich von dem transkutanen
Kopplungs-RF-Signal 4. Das Signal 37 wird durch
einen Empfänger 30 über die
Antenne 20 detektiert. Das empfangene Signal wird durch
die Dekodiereinheit 32 dekodiert und ein Signal, welches
von der Komponente des Empfangssignals abhängt, welches den Batteriezustand
anzeigt, wird an eine Anzeige 34 weitergeleitet, welche entweder
aus dem Lautsprecher 17 oder der Lampe 19 bestehen
kann. Der Betrieb der Anzeige ist der gleiche wie der der Anzeige
in der Ausgestaltung, welche in 3 wiedergegeben
ist. Die Funktion des Mikrophons 2, des Prozessors 21,
des ersten Übertragers 26,
welcher ein transkutanes Kopplungssignal 4 erzeugt, Spulen 3 und 5 und
die implantierte Komponente, umfassend Empfangsstimulator 6 und kochleare
Elektrodenanordnung 10 ist genau die gleiche, wie sie in
Zusammenhang mit der vorausgehenden Ausgestaltung beschrieben ist.
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Es
wird für
den Fachmann deutlich sichtbar, dass es vorteilhaft ist, das Zustandssignal 37 bei
einer Frequenz und/oder mit einem Modulationstyp zu betreiben, sodass
dies nicht mit dem transkutanen Kupplungssignal 4 interferiert.
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Während die
oben beschriebene Ausgestaltung entsprechend 4 schwieriger
auszuführen
ist als die vorhergehende Ausgestaltung der Erfindung, weist diese
jedoch den Vorteil auf, dass der Übermittler 31 und
die Antenne 33 derart speziell gestaltet werden können, um
den Betriebsbereich zwischen dem Patienten und dem Monitor zu maximieren.
Weiterhin kann in einigen Situationen vorkommen, dass zwei oder
mehr Patienten in nächster
Nähe zueinander
stehen, beispielsweise in einem Klassenraum. In diesem Fall besteht
der herkömmliche
Weg zur Unterscheidung von Alarmsignalen darin, einen Übermittler 31 einer
jeden Patientenprothese zu definieren, welche jeweils auf unterschiedlichen
Frequenzen funktionieren. Der Monitor 16 kann entsprechend modifiziert
werden, um durch die relevanten Frequenzen zu scannen und entweder
einen Signalverlust oder ein Signal zu detektieren, was einen nicht standardmäßigen Betrieb
einer bestimmten kochlearen Implantatvorrichtung anzeigt, so dass
der Monitor einen Alarm ausgibt, der die kochleare Implantatvorrichtung
identifiziert, welche entweder außer Betrieb ist oder sich in
einem nicht standardgemäßen Zustand
befindet. Alternativ kann eine Vielzahl von Monitoren, von denen
jeder ausgelegt ist, dass der Monitor einen bestimmten Patienten überwacht,
eingesetzt werden, wobei jeder wie oben beschrieben funktioniert.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezug auf bevorzugte Ausgestaltungen beschrieben
ist, soll dies lediglich als besondere Darstellung der Anwendung der
Grundsätze
der Erfindung verstanden werden.
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Entsprechend
sollen die im Einzelnen beschriebenen Ausgestaltungen beispielhaft
betrachtet werden ohne die Erfindung einzugrenzen und unter Bezug
auf die folgenden Patentansprüche.