EP0400630B1 - Implantable hearing aid - Google Patents

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EP0400630B1
EP0400630B1 EP19900110307 EP90110307A EP0400630B1 EP 0400630 B1 EP0400630 B1 EP 0400630B1 EP 19900110307 EP19900110307 EP 19900110307 EP 90110307 A EP90110307 A EP 90110307A EP 0400630 B1 EP0400630 B1 EP 0400630B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hearing aid
characterised
aid according
transducer
housing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19900110307
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0400630A2 (en
EP0400630A3 (en
Inventor
Günter Hortmann
Hans Dr.-Ing. Leysieffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
*PHONAK A.G.
Original Assignee
Implex GmbH
Implex Spezialhorgerate GmbH
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Publication date
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Priority to DE3918086 priority
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Publication of EP0400630A2 publication Critical patent/EP0400630A2/en
Publication of EP0400630A3 publication Critical patent/EP0400630A3/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H04R25/606Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers acting directly on the eardrum, the ossicles or the skull, e.g. mastoid, tooth, maxillary or mandibular bone, or mechanically stimulating the cochlea, e.g. at the oval window

Description

  • Die Erfindung betrifft ein implantierbares Hörgerät zur Anregung des Innenohres, wobei das Hörgerät ein eingangsseitig an einen elektromechanischen Wandler angeschlossenes Koppelelement zum Übertragen der von dem Wandler erzeugten mechanischen Schwingungen zum Innenohr aufweist. The invention relates to an implantable hearing aid for stimulating the inner ear, wherein the hearing aid comprises an input side connected to an electromechanical transducer coupling element for transmitting the mechanical vibrations generated by the transducer to the inner ear.
  • Bei einem bekannten Hörgerät dieser Art (EP-A-0 263 254) ist ein mechanisches Koppelelement vorgesehen. In a prior art hearing aid of this type (EP-A-0263254) a mechanical coupling element is provided.
  • Es ist ferner ein implantierbares Hörgerät bekannt (US-A-3 764 748), das einen fluidgefüllten Sack aufweist, der an dem ovalen Fenster über eine Schicht aus Schaumkunststoff befestigt ist. It is also an implantable hearing aid is well-known (US-A-3,764,748) which has a fluid-filled bag mounted on the oval window over a layer of foam plastic. Auf der von dem ovalen Fenster abgewendeten Seite des fluidgefüllten Sackes liegt ein piezoelektrischer Kristall auf, der einen elektromechanischen Wandler bildet. On the side facing away from the oval window side of the fluid-filled bag is located on a piezoelectric crystal which forms an electromechanical transducer. Bei einer solchen Ausbildung sind die Weiterleitung der Schwingungen an das Innenohr beeinträchtigende Impedanzsprünge an der Treffstelle von Kristallschwinger und flüssigkeitsgefülltem Sack, an der Grenzfläche von Sack und Schaumkunststoffschicht sowie an der Grenzfläche zwischen der Schaumkunststoffschicht und dem ovalen Fenster unvermeidbar. In such a configuration, the transmission of the vibrations to the inner ear affecting impedance jumps to the fail point of the crystal oscillator and liquid-filled bag is unavoidable at the interface of bag and foam plastic layer and at the interface between the foam plastic layer and the oval window.
  • Bei einem weiteren bekannten Hörgerät zur Anregung des Innenohres (DE-OS 28 25 233) werden die das Hörgerät bildenden Baugruppen einschließlich einer Tritiumbatterie hermetisch gekapselt in den äußeren Gehörgang eingesetzt oder im Mastoid implantiert, und das Hörgerät wird ausgangsseitig über eine elektrische Leitung direkt mit dem Hörnerv verbunden. In a further known hearing aid for stimulating the inner ear (DE-OS 28 25 233) that the hearing aid forming assemblies including a tritium battery inserted hermetically enclosed in the external ear canal or implanted in the mastoid, and the hearing aid is on the output side via an electrical line directly to the auditory nerve connected. Bei einer abgewandelten Ausführungsform des bekannten Gerätes werden akustische Schwingungen, die von dem im Mastoid implantierten Hörgerät erzeugt werden, über den Prozessus mastoideus-Knochen in das Mittelohr unter Ausnutzung des Umstandes übertragen, daß dieser Knochen Hohlräume aufweist, die über das Vorhoffenster mit dem Mittelohr in Verbindung stehen. In a modified embodiment of the known apparatus, are transmitted through the processus mastoid bones in the middle ear using the fact acoustic vibrations which are generated by the implanted in the mastoid hearing aid that this bone voids, which on the oval window to the middle ear in communicating.
  • Bei einem anderen bekannten Hörgerät (EP 0 242 038 A2) sind in einem in den äußeren Gehörgang einzuschiebenden Gehäuse ein Mikrophon, ein Verstärker, eine Batterie, ein Lautstärkeregler und eine Anregungsspule für einen Magneten untergebracht, der an einem der Hörknöchelchen befestigt wird. In another known hearing aid, a microphone, an amplifier, a battery, a volume control, and an excitation coil for a magnet are housed (EP 0242038 A2) in a to be inserted into the external auditory canal housing, which is attached to one of the ossicles. Es ist ferner ein Hörgerät bekannt (GB-PS 1 440 724), bei dem ein Mikrophon, ein Verstärker und eine Batterie in einem Gehäuse angeordnet sind, das steckerartig in einen Sockel eingesteckt wird, der ins Schläfenbein hinter der Ohrmuschel implantiert ist. It is a further hearing aid is known (GB-PS 1,440,724) in which a microphone, an amplifier and a battery are disposed in a housing which is manner of a plug inserted into a socket implanted into the temporal bone behind the ear. Das Ausgangssignal des Verstärkers geht an eine im Mittelohr implantierte Erregerspule eines auf dem Steigbügel befestigten Magneten. The output signal of the amplifier is a stirrup fixed on the magnet to an implanted in the middle ear excitation coil.
  • Des weiteren ist ein Hörgerät bekannt (US-PS 4 532 930), bei dem über eine implantierbare Elektrodenanordnung eine unmittelbare elektrische Reizung des Innenohres mit Hilfe von Signalen erfolgt, die von einer zweckentsprechenden Signalverarbeitungselektronik bereitgestellt werden. Furthermore, a hearing device is known (US-PS 4,532,930), is carried out in the way of an implantable electrode array a direct electrical stimulation of the inner ear by means of signals provided from a suitable corresponding signal processing electronics. Die Signalverarbeitungselektronik ist dabei in einem relativ großvolumigen Gehäuse untergebracht, das extern in einer separaten Tasche mitgeführt wird. The signal processing electronics are housed in a relatively large volume housing that is carried externally in a separate bag. Die Signalverarbeitungselektronik ist über ein Verbindungskabel an eine Sendeantenne angeschlossen, die im Bereich des betreffenden Ohres angeordnet wird. The signal processing electronics are connected via a connecting cable to a transmission antenna, which is arranged in the region of the relevant ear.
  • Bei den bekannten Hörgeräten läßt die erzielbare Klangqualität häufig zu wünschen übrig. In the known hearing aids, the achievable sound quality often leaves much to be desired. Es kann zu Anpassungsproblemen kommen, und die Anregung über einen an einem Hörknöchelchen befestigten Magneten macht einen mit Risiken verbundenen Eingriff in die Kette der Gehörknöchelchen erforderlich. There may be problems of adjustment, and the excitation of a magnet attached to a ossicles makes a related risks engaging in the chain of auditory ossicles required.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein implantierbares Hörgerät zur Anregung des Innenohres zu schaffen, das eine hohe Klangqualität hat sowie einen relativ einfachen und risikolosen Einsatz erlaubt. The invention has for its object to provide an implantable hearing aid for stimulating the inner ear, which has a high sound quality, as well as a relatively simple and risk-free use allowed.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Hörgerät der eingangs genannten Art das Koppelelement als hydromechanisches Koppelelement mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Innenraum ausgebildet ist, der an seinem wandlerseitigen Ende in eine gleichfalls mit Flüssigkeit gefüllte Kammer des Wandlers einmündet, in welcher durch Wandlerschwingungen Druckschwingungen erzeugt werden, und daß das hydromechanische Koppelelement so ausgebildet ist, daß sein von dem Wandler abliegendes Ende im implantierten Zustand in die flüssigkeitsgefüllten Innenohrräume hineinreicht. This object is inventively achieved in that in a hearing aid of the type mentioned, the coupling element is formed as a hydromechanical coupling element having a fluid-filled inner space which opens at its converter side end in a likewise fluid-filled chamber of the converter in which by transducer vibrations pressure oscillations are generated, and in that the hydromechanical coupling element is formed such that its end remote from the transducer end in the implanted state extends into the fluid-filled inner ear areas.
  • Bei dem Hörgerät nach der Erfindung werden von dem elektromechanischen Wandler Druckschwingungen in der flüssigkeitsgefüllten Wandlerkammer erzeugt und über das hydromechanische Koppelelement - unter Umgehung der Schallübertragung der Gehörknöchelchen im Innenohr - auf die flüssigkeitsgefüllten Innenohrräume übertragen. In the hearing aid according to the invention, pressure oscillations are generated in the fluid-filled transducer chamber and the hydromechanical coupling element of the electromechanical transducer - transferred to the fluid-filled inner ear premises - bypassing the sound transmission of the ossicles to the inner ear. Es läßt sich dadurch auf verhältnismäßig einfache Weise eine besonders wirkungsvolle Innenohranregung mit hoher Klangqualität erzielen. It can thereby achieve a particularly effective inner ear stimulation with high sound quality in a relatively simple manner.
  • Das hydromechanische Koppelelement kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung einfach als flüssigkeitsgefüllter Schlauch ausgebildet sein. The hydromechanical coupling element can be easily formed as a liquid-filled tube in a further embodiment of the invention.
  • Vorteilhaft ist der elektromechanische Wandler hermetisch gekapselt zur Implantation in der Paukenhöhle oder im Mastoid ausgebildet. the electromechanical transducer is hermetically encapsulated advantageously adapted for implantation in the tympanic cavity or in the mastoid. Der Schlauch ist zwecks optimaler mechanischer Impedanzanpassung vorteilhaft mit einer lymphähnlichen Flüssigkeit gefüllt und an dem von dem Wandler abliegenden Ende mit einer dünnen Membran verschlossen. The hose is advantageously filled for optimum mechanical impedance matching with a lymphoid liquid and closed at the distal end of the transducer with a thin membrane. Er kann mittels einer aufgeschobenen Drahtwendel oder durch einen oder mehrere in die Schlauchwandung eingelassene Drähte entsprechend den jeweiligen anatomischen Gegebenheiten dauerhaft geformt werden. It can be permanently shaped by means of a pushed-wire coil or by one or more wires embedded in the hose corresponding to the respective anatomical conditions. Der elektromechanische Wandler kann in ein Gehäuse einer implantierbaren Signalverarbeitungselektronik integriert sein und auf dem elektrodynamischen, elektromagnetischen oder, vorzugsweise, piezoelektrischen Prinzip beruhen. The electromechanical transducer may be integrated into a housing of an implantable electronic signal processor and based on the electrodynamic, electromagnetic or preferably piezoelectric principle. Insbesondere kann der Wandler einen piezoelektrischen Biegeschwinger aufweisen, der auf einer Trägermembran sitzt, die in dem den Wandler aufnehmenden Gehäuse eingespannt ist. In particular, the transducer may comprise a piezoelectric flexural resonator, which is seated on a support membrane that is in the transducer housing accommodating clamped. Der Biegeschwinger kann aus einer einlagigen piezoelektrischen Scheibe bestehen oder eine zur Trägermembran symmetrische Bimorphstruktur aufweisen, und er hat vorteilhaft einen Durchmesser, der mindestens dem 0,8-fachen und vorzugsweise mindestens dem 0,9-fachen des Innendurchmessers des zugehörigen Gehäuses entspricht. The bending transducer may consist of a single-ply piezoelectric disc or may comprise a symmetrical to the support membrane Bimorphstruktur and has advantageously corresponds to a diameter at least 0.8 times and preferably at least 0.9 times the inner diameter of the associated housing. Durch ein großes Verhältnis von Wandlerscheibendurchmesser zu Schlauchinnendurchmesser wird dabei eine Schnelletransformation erzielt, die schon bei kleinen elektrischen Wandlerleistungen hohe Ausgangsdrücke an dem vom Wandler abliegenden Schlauchende entstehen läßt. By a large ratio of converter disk diameter to tube inside diameter while a rapid transformation is achieved, allowing the even with small electric transducer performance high output pressures arise at the end remote from the transducer tube end.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein den elektromechanischen Wandler über eine Signalverarbeitungselektronik mit Eingangssignalen versorgendes Mikrophon mit einem akustischen Koppelelement zur Schallaufnahme aus der Paukenhöhle verbunden, wodurch die natürliche Richtcharakteristik des Außenohres voll ausgenutzt wird. In a further embodiment of the invention, the electromechanical converter via a signal processing electronics with input signals microphone-sufficient with an acoustic coupling element is connected for picking up sound from the tympanic cavity, is fully utilized so that the natural directivity pattern of the outer ear. Das akustische Koppelelement kann einfach als an das Mikrophon angeschlossener Schalleitungsschlauch ausgebildet sein, dessen vom Mikrophon abgewendetes Ende im implantierten Zustand in die Paukenhöhle hineinragt und zweckmäßig mit einer Membran verschlossen ist. The acoustic coupling element may simply be formed as to the microphone connected sound conduction tube, which protrudes from the microphone end averted in the implanted state into the tympanic cavity and is efficiently sealed by a membrane.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Preferred embodiments of the invention are explained in detail below with reference to the drawings. Es zeigen: Show it:
  • Fig. 1 Fig. 1
    einen schematischen Schnitt durch ein menschliches Ohr mit implantiertem Hörgerät, sowie gleichfalls schematisch einen externen Steuersignalgeber, a schematic section through a human ear with implanted hearing aid, and also schematically an external control signal transmitter,
    Fig. 2 Fig. 2
    in größerem Maßstab einen schematischen Schnitt durch einen elektromechanischen Wandler mit zugehörigem hydromechanischem Koppelelement zur Übertragung von Wandlerschwingungen auf das Innenohr, und in a larger scale a schematic section through an electromechanical transducer with associated hydromechanical coupling element for transmission of transducer vibrations to the inner ear, and
    Fig. 3 Fig. 3
    in größerem Maßstab einen Schnitt durch das Gehäuse der Signalverarbeitungselektronik in welchem zugleich der elektromechanische Wandler untergebracht ist. in a larger scale, a section in which the electromechanical transducer is housed by the housing of the signal processing electronics at the same time.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Hörgerät weist ein in der näheren Umgebung des betreffenden Ohres 10, insbesondere im Mastoid 11 implantierbares, hermetisch dichtes Gehäuse 12 auf, in welchem, wie schematisch angedeutet, ein Mikrophon 13, eine Signalverarbeitungselektronik 14 und eine Energieversorgung, beispielsweise eine Sekundärzellenanordnung 15 (dh ein oder mehrere wiederaufladbare Akkumulatoren) untergebracht sind. The hearing aid shown in Fig. 1 includes an implantable in the vicinity of the respective ear 10, particularly in the mastoid 11, hermetically sealed housing 12, in which, as schematically indicated, a microphone 13, a signal processing electronics 14 and a power supply, for example a secondary cell array 15 (ie, one or more rechargeable batteries) are housed. Das Mikrophon 13 steht über ein akustisches Koppelelement in Form eines Schalleitungsschlauchs 16 mit der Paukenhöhle 17 in Verbindung. The microphone 13 is connected via an acoustic coupling element in the form of a sound conduction tube 16 to the tympanic cavity 17 in connection. Das von dem Mikrophon 13 abgewendete Ende des Schalleitungsschlauchs 16 reicht dabei im implantierten Zustand in die Paukenhöhle 17, und es ist dort mittels einer dünnen Membran 18 verschlossen. The facing away from the microphone 13 the end of the sound conduction tube 16 extends in the implanted state into the tympanic cavity 17, and is closed there by means of a thin membrane 18th
  • An den Ausgang der Signalverarbeitungselektronik 14 ist über eine Wandlerzuleitung 20 ein elektromechanischer Wandler 21 angeschlossen, der hermetisch gekapselt in der Paukenhöhle hinter dem Trommelfell 22 mechanisch fest fixiert ist. To the output of the signal processing electronics 14, an electromechanical transducer 21 is connected via a converter supply line 20, which is hermetically sealed in the tympanic cavity behind the eardrum 22 mechanically fixed firmly. Der Wandler 21 ist seinerseits mit einem hydromechanischen Koppelelement 23 verbunden. The transducer 21 is in turn connected to a hydromechanical coupling element 23rd Über das Koppelelement 23 werden von dem Wandler 21 mechanische Schwingungen zum Innenohr 24 übertragen. Via the coupling element 23 21 mechanical vibrations are transmitted to the inner ear 24 of the transducer. Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel erstreckt sich dazu das Koppelelement 23 durch eine Bohrung in der Steigbügelfußplatte 25 hindurch. In the example illustrated in Fig. 1 embodiment, to the coupling element 23 extends through a bore in the stapes footplate 25 therethrough.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 gelangen Schallsignale über das Außenohr 26, den Gehörgang 27 und das Trommelfell 22 zur Paukenhöhle 17. Sie werden dort von dem Schalleitungsschlauch 16 hinter dem Trommelfell 22 aufgenommen und an das in dem Gehäuse 12 sitzende Mikrophon 13 weitergeleitet. In the embodiment of Fig. 1 pass sound signals through the outer ear 26, the ear canal 27 and the tympanic membrane 22 17 to the tympanic cavity to be taken up there by the sound conduction tube 16 behind the eardrum 22 and forwarded to the seated in the housing 12 microphone. 13 Das Mikrophon 13 wandelt den Schall in elektrische Mikrophonsignale um. The microphone 13 converts the sound into electrical microphone signals. Diese Signale werden in der Signalverarbeitungselektronik 14 in geeignete Ausgangssignale umgesetzt und verstärkt über die Wandlerzuleitung 20 an den elektromechanischen Wandler 21 geführt. These signals are converted into the signal processing electronics 14 in appropriate output signals and amplified out to the electromechanical transducer 21 through the converter feed line twentieth Der Wandler 21 setzt die elektrischen Ausgangssignale in mechanische Schwingungen um. The transducer 21 converts the electrical output signals into mechanical vibrations. Die mechanischen Schwingungen werden über das hydromechanische Koppelelement 23 auf die flüssigkeitsgefüllten Innenohrräume übertragen. The mechanical vibrations are transmitted through the hydromechanical coupling element 23 to the fluid-filled inner ear spaces.
  • Die Fig. 1 läßt erkennen, daß das Hörgerät vollständig implantiert ist. Fig. 1 shows that the hearing device is fully implanted. Der Träger wird durch das Gerät unter normalen Alltagsbedingungen nicht beeinträchtigt. The carrier is not affected by the device under normal everyday conditions. Zum Beispiel ist Schwimmen ohne weiteres möglich. For example, swimming is easily possible. Die natürliche Richtcharakteristik des Außenohrs 26 wird voll ausgenutzt und nicht durch mechanische Elemente im äußeren Gehörgang 27 beeinträchtigt. The natural directivity pattern of the outer ear 26 is fully utilized and not affected by mechanical elements in the external auditory canal 27th Nach der Signalverstärkung in der Signalverarbeitungselektronik 14 erfolgt keine Wandlung im Luftschall, wodurch eine hohe Klangqualität möglich wird. After the signal gain in the signal processing electronics 14 is not a conversion takes place in the air-borne sound, whereby a high sound quality is possible. Etwaige Rückkopplungsprobleme lassen sich relativ einfach beherrschen. Any feedback problems can be managed relatively easily. Die natürliche Übertragung über die Gehörknöchelchenkette 28 bleibt unbeeinflußt. The natural transmission via the ossicular chain 28 is unaffected. Damit ist das Risiko für den Patienten minimiert. So the risk is minimized for the patient.
  • Zum wahlweisen Einstellen eines oder mehrerer Kennwerte der Signalverarbeitungselektronik 14 kann ein externer Steuersignalgeber 30 vorgesehen sein, an dessen Ausgang eine Sendespule 31 angeschlossen ist. For selectively adjusting one or more characteristics of the signal processing electronics 14, an external control signal generator 30 may be provided at the output of a transmitting coil is connected 31st In dem Gehäuse 12 ist in einem solchen Fall eine Empfangsspule 32 untergebracht. In the housing 12 in such a case, a receiving coil 32 is housed. Auf diese Weise kann im Bedarfsfall über die Spulen 31 und 32 eine hochfrequente induktive Datenübertragung zwischen dem externen Steuersignalgeber 30 und der implantierten Signalverarbeitungselektronik 14 erfolgen. In this way, in case of need about the coils 31 and 32 carried out a high-frequency inductive data transmission between the external control signal generator 30 and the implanted signal processing electronics fourteenth Zweckmäßig kann die für die induktive Datenübertragung vorgesehene Hochfrequenzstrecke auch genutzt werden, um Energie zum Aufladen der implantierten Sekundärzellenanordnung 15 zu übertragen. Conveniently, the time allotted for the inductive data transmission high-frequency range can also be used to transfer energy to charge the implanted secondary cell assembly 15th Stattdessen kann für eine transkutane Datenübertragung zwischen dem Steuersignalgeber 30 und der Signalverarbeitungselektronik 14 auch eine lichtgebundene Infrarotstrecke vorgesehen sein. instead, for a transcutaneous data transmission between the control signal generator 30 and the signal processing electronics 14 may be a light-bonded infrared path provided.
  • Ein Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Wandlers 21 und des hydromechanischen Koppelelements 23 ist in größerem Maßstab in Fig. 2 dargestellt. An embodiment of the electromechanical transducer 21 and of the hydromechanical coupling element 23 is shown in larger scale in Fig. 2. Der Wandler 21 weist ein zweiteiliges, hermetisch dichtes Gehäuse 34 auf. The transducer 21 has a two-part, hermetically sealed housing 34th In dem Gehäuse 34 ist ein vorzugsweise kreisförmiger piezoelektrischer Biegeschwinger 35 untergebracht, der auf einer Trägermembran 36 sitzt. In the housing 34, a preferably circular piezoelectric flexural resonator 35 is housed, which is seated on a support membrane 36th Die vorzugsweise aus Messing oder Aluminium bestehende Trägermembran 36 ist an ihrem Rand in dem Gehäuse 34 etwa mittig eingespannt. Preferably made of brass or aluminum support membrane 36 is approximately centrally clamped at its edge in the housing 34th Der veranschaulichte Biegeschwinger 35 hat eine zu der Trägermembran 36 symmetrische Bimorphstruktur, deren beide Lagen mit 37 und 38 bezeichnet sind. The illustrated bending vibrator 35 has a symmetrical to the support membrane 36 Bimorphstruktur, the two layers are indicated by 37 and 38th Die Lagen 37, 38 können elektrisch parallel oder hintereinander geschaltet sein. The layers 37, 38 may be electrically connected in parallel or in series. Dabei werden die zwei oder bei elektrischer Parallelschaltung drei Elektrodenflächen der Lagen 37,38 kontaktiert und durch Gehäusedurchführungen an die Wandlerzuleitung 20 angeschlossen. The three surfaces of the electrode layers of two or electrical parallel circuit 37,38 can be contacted and connected through housing openings on the transducer lead twentieth
  • Es versteht sich, daß gegebenenfalls auch die eine der beiden Lagen 37,38 weggelassen werden kann, so daß der Biegeschwinger 35 aus einer einlagigen piezoelektrischen Scheibe besteht. It is understood that, where appropriate, one of the two plies 37,38 may be omitted, so that the bending vibrator 35 is composed of a single-ply piezoelectric disc. Der Biegeschwinger 35 hat zweckmäßig einen Durchmesser, der mindestens dem 0,8-fachen und vorzugsweise mindestens dem 0,9-fachen des Innendurchmessers des Gehäuses 34 entspricht. The bending vibrator 35 desirably has a diameter at least 0.8 times the-and preferably at least 0.9 times the inner diameter of the housing 34 corresponds. Die Trägermembran 36 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 34 in zwei Kammern 39 und 40. Die eine Kammer 39 ist mit einer Flüssigkeit 41 gefüllt, deren Dichte und Zusammensetzung mindestens näherungsweise der Perilymphe (der Flüssigkeit im Innenohr) entsprechen. The support membrane 36 divides the interior of the housing 34 into two chambers 39 and 40. The one chamber 39 is filled with a liquid 41, the density and composition correspond at least approximately to the perilymph (the liquid in the inner ear). Durch eine Wandung des Gehäuses 34 ist ein Anschlußstutzen 42 geführt, über den durch die Wandlerschwingung erzeugte Druckschwankungen auf einen das hydromechanische Koppelelement 23 bildenden Schlauch 43 geleitet werden. Through a wall of the housing 34 a connection piece 42 is guided to be routed via the converter oscillation generated by the pressure fluctuations on a hydromechanical coupling element 23 forming tube 43rd Der Schlauch 43 ist mit der gleichen Flüssigkeit wie die Kammer 39 gefüllt, und sein von dem Wandler 21 abliegendes Ende ist mittels einer dünnen Membran 44 verschlossen. The tube 43 is filled with the same liquid as the chamber 39, and its end remote from the transducer 21 end is closed by a thin membrane 44th Der Schlauch 43 kann zweckmäßig aus biokompatiblem Silikon bestehen, und er hat vorteilhaft einen Außendurchmesser von 0,3 bis 1,0 mm, vorzugsweise etwa 0,6 mm, sowie eine Wandstärke von 0,05 bis 0,3 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm. The hose 43 may expediently consist of biocompatible silicone, and has advantageous mm an outer diameter of 0.3 to 1.0, preferably about 0.6 mm, and a wall thickness of 0.05 mm to 0.3, preferably about 0, 1 mm. Das Wandlergehäuse 34 ist kreisförmig oder annähernd kreisförmig ausgebildet, und es hat zweckmäßig einen Durchmesser von 5 bis 10 mm, vorzugsweise etwa 8 mm. The converter housing 34 has a circular or approximately circular, and desirably has a diameter of 5 mm to 10, preferably about 8 mm. Das Gehäuse 34 kann ebenso wie das Gehäuse 12 vorteilhaft aus einer biokompatiblen Keramik, zB Al₂O₃, oder aus Titan bestehen. The housing 34 may as well as the housing 12 advantageously made of a biocompatible ceramic, such as Al₂O₃, or consist of titanium. Die andere Kammer 40 des Gehäuses 34 ist mit einem Edelgas, vorzugsweise Argon, gefüllt. The other chamber 40 of the housing 34 is filled with a noble gas, preferably argon. Um den Schlauch 43 ist ein dünner Draht 45 aus biokompatiblem Werkstoff, vorzugsweise Platin, gewendelt. To the tube 43 is a thin wire 45 of biocompatible material, preferably platinum, coiled. Die Drahtwendel erlaubt es, eine beständige Formung von Biegeradien zur Anpassung an die jeweiligen anatomischen Gegebenheiten zu erreichen. The wire helix makes it possible to achieve a stable formation of bending radii to adapt to the particular anatomical circumstances. An Stelle der Drahtwendel können auch ein oder mehrere Drähte, vorzugsweise Platindrähte, in die Wandung des Schlauchs 43 eingelassen sein. In place of the helical wire, one or more wires, preferably platinum wires, be embedded in the wall of the hose 43 can.
  • Die wesentliche Wirkung der in Fig. 2 veranschaulichten Anordnung beruht einerseits auf dem Prinzip einer Druckkammer, durch das erreicht wird, daß bei großem Verhältnis von Wandlerscheibendurchmesser zu Schlauchinnendurchmesser eine Schnelletransformation entsteht, die bei Kleinen elektrischen Wandlerleistungen hohe Ausgangsdrücke an der Schlauchmembran 44 ermöglicht. The significant effect of the illustrated in Fig. 2 arrangement is based on one hand on the principle of a pressure chamber is achieved by that in a large ratio of transducer disk diameter to tube inside diameter rapid transformation occurs, allows the electrical in little conversion performance high output pressures at the hose diaphragm 44. Andererseits erlaubt die Füllung des Schlauchs 43 mit einer lymphähnlichen Flüssigkeit eine optimale mechanische Impedanzanpassung an das Innenohr. On the other hand, allows the filling of the tube 43 with a fluid lymphoid an optimum mechanical impedance match to the inner ear. Dadurch werden störende Reflexionen vermieden. This annoying reflections are avoided.
  • Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist der elektromechanische Wandler 21 mit in das Gehäuse 12 der Signalverarbeitungselektronik 14 integriert. In the modified embodiment according to FIG. 3, the electromechanical converter 21 integrated with the housing 12 of the signal processing electronics 14. Die von der Trägermembran 36 des Biegeschwingers 35 begrenzte, in diesem Fall gleichfalls in dem Gehäuse 12 ausgebildete, flüssigkeitsgefüllte Kammer 39 ist analog der Fig. 2 mit dem hydromechanischen Koppelelement 23 in Form des flüssigkeitsgefüllten Schlauches 43 verbunden. The vibrator of the bending of the support membrane 36 35 limited, in this case also formed in the housing 12, liquid-filled chamber 39 is analogous to FIG. 2 connected to the hydromechanical coupling element 23 in the form of liquid-filled hose 43rd Entsprechend der Ausführungsform der Fig. 1 sind in dem Gehäuse 12 ferner das Mikrophon 13 und die Energieversorgung, beispielsweise eine Sekundärzellenanordnung 15, untergebracht. According to the embodiment of FIG. 1 in the housing 12. Further, the microphone 13 and the power supply, such as a secondary cell array 15 is housed. Der Schall wird dem Mikrophon 13 aus der Paukenhöhle 17 über den Schalleitungsschlauch 16 zugeführt. The sound is a microphone 13 fed from the tympanic cavity 17 through the sound conduction tube sixteenth Letzterer ist mit dem Gehäuse 12 über einen Anschlußstutzen 46 verbunden und an seinem freien Ende mittels der dünnen Membran 18 abgeschlossen. The latter is connected to the housing 12 via a connection piece 46 and closed at its free end by means of the thin membrane 18th Um Rückkopplungen zu vermeiden, ist das Mikrophon 13 in dem Gehäuse 12 schwingungstechnisch isoliert aufgehängt. To avoid feedback, the microphone is suspended vibrationally isolated in the housing 12. 13 Wie in Fig. 3 angedeutet ist, sitzen das Mikrophon 13, die Signalverarbeitungselektronik 14 und die Energieversorgung 15 in einer von der gasgefüllten Kammer 40 mittels einer Trennwand 47 abgeteilten dritten Kammer 48. Gegebenenfalls können mindestens einzelne dieser Baugruppen aber auch in der Kammer 40 untergebracht sein. As indicated in Fig. 3, the microphone 13, the signal processing electronics 14 and the power supply sit 15 48. in a partitioned off from the gas-filled chamber 40 by a partition 47 third chamber Optionally, at least one of these assemblies to be but also housed in the chamber 40 ,
  • Zur Energieversorgung kann auch eine Primärzellenanordnung vorgesehen sein, die in einem von dem Gehäuse 12 der Signalverarbeitungselektronik 14 getrennten Gehäuse untergebracht und über eine trennbare Verbindung an die Signalverarbeitungselektronik 14 angeschlossen ist. For supplying energy to a primary cell array can be provided which is housed in a separate from the housing 12 of the signal processing electronics 14 and housing connected via a separable connection to the signal processing electronics fourteenth Dadurch kann im Bedarfsfall die Primärzellenanordnung (eine oder mehrere Batterien) ausgetauscht werden, ohne daß ein gleichzeitiger Austausch des Gehäuses 12 bzw. ein Eingriff in dieses Gehäuse notwendig wird. Thus, the primary cell arrangement (one or more batteries) can be replaced if required without a simultaneous exchange of the housing 12 and an engagement in this case is necessary.
  • Es ist ferner möglich, das Schall aus der Paukenhöhle 17 aufnehmende Mikrophon 13 in einem gesonderten Gehäuse unterzubringen, das bei der Implantation unmittelbar in der Paukenhöhle 17 fixiert wird. It is also possible to accommodate the sound from the tympanic cavity 17 accommodating the microphone 13 in a separate housing, which is fixed directly to the tympanic cavity 17 during implantation. Das Mikrophon 13 nimmt dabei den Schall aus der Paukenhöhle über einen durch das Gehäuse geführten Stutzen auf, der zur Abdichtung mit einer dünnen Membran abgeschlossen ist. The microphone 13 takes up the sound from the tympanic cavity through a guided through the housing neck on which is closed for sealing with a thin membrane.

Claims (24)

  1. Implantable hearing aid for stimulating the inner ear, wherein the hearing aid has a coupling element (23), connected on the input side to an electromechanical transducer (21), for transmitting mechanical vibrations generated by the transducer to the inner ear, characterised in that the coupling element takes the form of a hydromechanical coupling element (23) having a cavity filled with fluid (41) and opening at its end associated with the transducer into a chamber (39) of the transducer also filled with fluid (41), in which chamber pressure vibrations are generated by transducer vibrations, and in that the hydromechanical coupling element (23) is so formed that its end remote from the transducer (21) extends, in the implanted state, into the fluid-filled chambers of the inner ear.
  2. Hearing aid according to claim 1, characterised in that the hydromechanical coupling element (23) is formed as a fluid-filled flexible tube (43).
  3. Hearing aid according to claim 1 or 2, characterised in that the electromechanical transducer (21) is hermetically encapsulated for implantation in the tympanic cavity or mastoid.
  4. Hearing aid according to claim 2, characterised in that the fluid-filled flexible tube (43) is sealed at the end remote from the electromechanical transducer (21).
  5. Hearing aid according to claim 4, characterised in that the end of the flexible tube is sealed with a thin membrane (44).
  6. Hearing aid according to claim 4 or 5, characterised in that the flexible tube (43) is filled with a lymph-like fluid.
  7. Hearing aid according to one of claims 2 to 6, characterised in that the fluid-filled flexible tube (43) has an outer diameter of 0.3 to 1.0 mm, preferably approximately 0.6 mm and a wall thickness of 0.05 to 0.3 mm, preferably approximately 0.1 mm.
  8. Hearing aid according to one of claims 2 to 7, characterised in that the flexible tube (43) is wrapped in a biocompatible wire (45), preferably platinum wire.
  9. Hearing aid according to one of claims 2 to 8, characterised in that one or more wires, preferably platinum wires, penetrate the wall of the flexible tube (43).
  10. Hearing aid according to one of claims 3 to 9, characterised in that the electromechanical transducer (21) is housed in a circular or approximately circular transducer housing (34) having a diameter of 5 to 10 mm, preferably approximately 8 mm.
  11. Hearing aid according to one of the aforesaid claims, characterised in that the electromechanical transducer (21) is incorporated in a housing (12) of an implantable electronic signal processor (14).
  12. Hearing aid according to one of the aforesaid claims, characterised in that the transducer (21) operates according to the electrodynamic, electromagnetic or preferably piezoelectric principle.
  13. Hearing aid according to one of the aforesaid claims, characterised in that the electromechanical transducer (21) has a preferably circular, piezoelectric flexural resonator (35) resting on a support membrane (36), which is mounted in the housing (12, 34) receiving the transducer.
  14. Hearing aid according to claim 13, characterised in that the flexural resonator (35) consists of a single-ply piezoelectric disc.
  15. Hearing aid according to claim 13, characterised in that the flexural resonator (35) has a bimorphic structure symmetrical to the support membrane (36), its two layers (37, 38) being connected electrically in parallel or in series.
  16. Hearing aid according to one of claims 13 to 15, characterised in that the flexural resonator (35) has a diameter corresponding to at least 0.8 times, and preferably at least 0.9 times the inner diameter of the associated housing (12, 34).
  17. Hearing aid according to one of claims 13 to 16, characterised in that the support membrane (36) divides the interior of the housing (12, 34) into the chamber (39) filled with fluid (41) and a further chamber (40).
  18. Hearing aid according to one of the aforesaid claims, characterised in that the fluid in the transducer chamber (39) has a density and composition approximately corresponding to the density and composition of perilymph.
  19. Hearing aid according to claim 17 or 18, characterised in that the further chamber (40) of the housing (23, 34) is filled with a noble gas, preferably argon.
  20. Hearing aid according to one of claims 17 to 19, characterised in that in the further or in a third chamber (48) of the housing, an electronic signal processor (14) and/or a microphone (13) and/or a power supply (15, 15′) are housed.
  21. Hearing aid according to one of the aforesaid claims, characterised in that the hydromechanical coupling element (23) in the implanted state extends through a bore in the stapes plate or a bore in the vicinity of the fenestra into the inner ear.
  22. Hearing aid according to one of the aforesaid claims, characterised in that a microphone (13) supplying the electromechanical transducer (21) with input signals via an electronic signal processor (14) is connected to an acoustic coupling element (16) for receiving sound from the tympanic cavity.
  23. Hearing aid according to claim 22, characterised in that as an acoustic coupling element a sound conducting hose (16) connected to the microphone (13) is provided, its end remote from the microphone projecting in the implanted state into the tympanic cavity.
  24. Hearing aid according to claim 23, characterised in that the sound conducting hose (16) is sealed with a membrane (18) at the end remote from the microphone (13).
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