EP1417861A2 - Implantierte hörgeräte - Google Patents

Implantierte hörgeräte

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Publication number
EP1417861A2
EP1417861A2 EP01957678A EP01957678A EP1417861A2 EP 1417861 A2 EP1417861 A2 EP 1417861A2 EP 01957678 A EP01957678 A EP 01957678A EP 01957678 A EP01957678 A EP 01957678A EP 1417861 A2 EP1417861 A2 EP 1417861A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hearing aid
coil
arrangement according
magnet
aid arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP01957678A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert BÄCHLER
Christoph Hans Schmid
Christian Peclat
Manfred Lüdi
Hans Bernhard
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.)
Sonova Holding AG
Original Assignee
Phonak AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Phonak AG filed Critical Phonak AG
Priority claimed from PCT/CH2001/000505 external-priority patent/WO2001091515A2/de
Publication of EP1417861A2 publication Critical patent/EP1417861A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to an implanted hearing aid or hearing device arrangement, according to the preamble of claim 1, and a method for hearing amplification by means of a hearing aid or hearing device arrangement.
  • a wide variety of types of electromechanical actuators for implantable hearing aids are known from the literature and from patents.
  • these middle ear actuators achieve their effect by converting electrically amplified signals into mechanical movements and transferring them to the ossicular chain of the middle ear.
  • a middle ear actuator would ideally provide the most efficient possible amplification of the mechanical movement of the middle ear in the active state.
  • the actuator when the actuator is at rest, it should have the least possible influence on the natural movement of the ossicles.
  • the amplification of the movement of the ossicles caused by the actuator is large to very large. This corresponds to deflections of the footplate of the stirrup in the range from 1 to 100 ⁇ m and forces of up to 10 ⁇ m.
  • An actuator is known from US Pat. No. 5,800,336 (Ball et al, Symphonix) which approximately meets the requirement of non-contact. When this actuator is at rest, only its mass influences the natural movement of the ossicles. Due to the anatomical conditions in the middle ear, the actuator volume of this device is limited. The actuator can therefore only produce small to medium amplifications of the movement of the middle ear.
  • a further actuator is known from US Pat. No. 6,088,975 (Perkins, Resound) which fulfills the requirement of non-contact.
  • a coil is fixed on the promontory and a permanent magnet on the inside of the eardrum. Calculations have shown that this arrangement does not satisfactorily meet the high performance requirement.
  • Limiting factors are the limited current density in the wires of the coil and the low efficiency of the coupling. Since the coupling is inefficient and the capacity of suitable energy sources that patients can carry with them is also limited, sufficient autonomy of the patients is hardly achieved. In addition, the inefficient coupling harbors the danger that heat is supplied to the middle ear to a harmful degree.
  • the actuator proposed according to the invention is based on an arrangement which provides a relatively large permanent magnet on the promontory and has a small coil either behind the eardrum or at another suitable location on the ossicular chain.
  • US Pat. No. 6,084,975 it is proposed to borrow the permanent magnet in the region of the
  • eardrums Arrange eardrums, which limits the size of the permanent magnet.
  • a larger permanent magnet can be arranged on the promontory, which is a rigid, bone-like structure, which is advantageous.
  • the arrangement proposed according to the invention fulfills the requirement of non-contact and has the advantage over solution US 6'084'975 that a large part of the required magnetic flux is already provided by the permanent magnet. As a result, smaller currents in the coil are sufficient to generate the required movement. It can be assumed that this arrangement can also be used to achieve relatively large deflections and high forces.
  • a further advantage is that the coil can be made smaller and, by arranging the coil on the eardrum, better heat flow through the outer auditory canal is ensured, which means that a further considerably less heat is generated than is the case in the arrangement according to US Pat. No. 6,084,975.
  • Figure 1 shows schematically a section through the middle ear and the inventive arrangement of the hearing aid.
  • the middle ear 1 Arranged in the middle ear 1 is the ossicular chain, comprising the hammer 3, anvil 5 and stirrup 7.
  • the eardrum 11 is located between the middle ear 1 and the outer auditory canal 9.
  • the promontory 13, which is also a bone-like, rigid one, can be seen Entity acts.
  • a permanent magnet 15 on the promontory, while the coil 17 is arranged either on the eardrum itself or, for example, on the hammer 3 in the area of the eardrum.
  • a substantially smaller coil 17 can be arranged accordingly, which brings with it important advantages. On the one hand, much smaller currents in the coil are sufficient to generate the required movement, and on the other hand, there is much less heat. In addition, by arranging the coil in the area of the drum The heat can be dissipated to the outside more efficiently through the external auditory canal 9, which is more difficult when a coil 17 is arranged on the promontory 13.
  • the feeding of the coil was not shown, but this can either be done through the eardrum or through corresponding passages through the cranium in the area of the middle ear.
  • FIG. 1 is of course only an example of the arrangement for illustrating the present invention.
  • Both the dimensioning of the permanent magnet and the exact arrangement of the permanent magnet and coil can be selected differently in the area of the promontory and in the area of the eardrum or the ossicular chain.
  • both the geometric shape of the coil or coils and that of the magnet can be selected differently.
  • the easiest way to make a coil is circular, but it can also be oval.
  • the surface inside the coil can be arranged parallel to the surface of the magnet, an arrangement orthogonal to the magnet or an arrangement at any angle between 0 and 180 ° to the magnet is also possible.
  • a magnet is fixed to the promontory. But it can also be interchangeable, which can be advantageous for revisions.
  • the position of the magnet can even be adjustable, which has the advantage that the air gap between the coil and the magnet can still be regulated after the fixation.

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  • Prostheses (AREA)

Abstract

Eine implantierte Hörhilfe bzw. Hörgeräteanordnung weist mindestens einen Permanentmagneten (15) im Bereich des Mittelohres auf, sowie mindestens eine Spule (17), wobei mindestens ein Permanentmagnet (15) am Promontorium (13) angeordnet ist.

Description

Implantierte Hörgeräte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine implantierte Hör- hilfe bzw. Hörgeräteanordnung, gemäss dem Oberbegriff nach Anspruch 1, sowie ein Verfahren zur Hörverstärkung mittels einer Hörhilfe bzw. Hörgeräteanordnung.
Aus der Literatur und aus Patenten sind verschiedenste Arten von elektromechanischen Aktuatoren für implantierbare Hörhilfen bekannt. Im Vergleich zu konventionellen Hörgeräten erzielen diese Mittelohraktuatoren ihre Wirkung, indem sie elektrisch verstärkte Signale in mechanische Bewegungen wandeln und diese auf die Gehδrknöchelchenkette des Mittel- ohres übertragen. Was den Einfluss eines implantierten Aktuators auf die Os- sikelkette anbetrifft, würde ein Mittelohraktuator idealerweise im aktiven Zustand eine möglichst effiziente Verstärkung der mechanischen Bewegung des Mittelohres erbringen. Im Ruhezustand des Aktuators hingegen, sollte dieser einen möglichst geringen Einfluss auf die natürliche Bewegung der Gehörknöchelchen haben.
Für gewisse medizinisch indizierte Fälle von Schwerhörigkeit ist es zudem erwünscht, dass die durch den Aktuator bewirkte Verstärkung der Bewegung der Gehörknδchelchen gross bis sehr gross ist. Dies entspricht Auslenkungen der Fussplatte des Steigbügels im Bereich von 1 bis lOOμm und Kräften von bis zu lOm . Aus der US 5' 800' 336 (Ball et al, Symphonix) ist ein Aktua- tor bekannt, der die Anforderung der Beruhrungslosigkeit annähernd erfüllt . Im Ruhezustand dieses Aktuators beein- flusst lediglich seine Masse die natürliche Bewegung der Gehδrknöchelchen. Aufgrund der anatomischen Verhältnisse im Mittelohr ist das Aktuatorvolumen dieses Gerätes beschränkt. Der Aktuator kann deshalb nur kleine bis mittlere Verstärkungen der Bewegung des Mittelohres erzeugen.
Aus US 6 '08 '975 (Perkins, Resound) ist ein weiterer Aktua- tor bekannt, der die Anforderung der Beruhrungslosigkeit erfüllt. Dabei wird auf dem Promontorium eine Spule fixiert und auf der Innenseite des Trommelfelles ein Permanentmagnet. Berechnungen haben gezeigt, dass diese Anordnung die Hochleistungsanforderung jedoch nicht in befriedigendem Masse erfüllt. Limitierende Faktoren sind die beschränkte Stromdichte in den Drähten der Spule und die niedrige Effizienz der Kopplung. Da die Kopplung ineffizient ist und die Kapazität geeigneter Energiequellen, welche Patienten mit sich tragen können, ebenfalls limitiert ist, wird kaum eine genügende Autonomie der Patienten erreicht. Zudem birgt die ineffiziente Kopplung die Gefahr, dass dem Mittelohr Wärme in einem schädlichen Mass zugeführt wird.
Aufgrund der oben geschilderten Sachverhalte, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine implantierte Hör- hilfe bzw. Hörgeräteanordnung vorzuschlagen, bei welcher die eingangs erwähnte Problematik nicht, oder nur in reduziertem Masse auftritt. Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe mittels einer Hörhilfe bzw. Hörgeräteanordnung gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 gelöst .
Im Gegensatz zur US 6 ' 08 ' 975 basiert der erfindungsgemäss vorgeschlagene Aktuator auf einer Anordnung, welche einen relativ grossen Permanentmagneten auf dem Promontorium vorsieht und eine kleine Spule entweder hinter dem Trommelfell, oder an einem anderen geeigneten Ort der Gehörknöchelchenkette aufweist. In der US 6' 084' 975 wird bekannt- lieh vorgeschlagen, den Permanentmagneten im Bereich des
Trommelfelles anzuordnen, wodurch die Grosse des Permanentmagneten limitiert ist. Im Gegensatz dazu, kann am Promontorium, bei welchem es sich um ein starres, knochenartiges Gebilde handelt, ein grösserer Permanentmagnet angeordnet werden, was vorteilhaft ist.
Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Anordnung erfüllt die Forderung der Beruhrungslosigkeit und hat im Vergleich zur Lösung US 6 '084 '975 den Vorteil, dass bereits ein grosser Teil des benötigten magnetischen Flusses durch den Perma- nentmagneten bereitgestellt wird. Dadurch genügen kleinere Ströme in der Spule, um die geforderte Bewegung zu erzeugen. Es kann angenommen werden, dass mit dieser Anordnung auch relativ grosse Auslenkungen und hohe Kräfte erreicht werden können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Spule kleiner ausgestaltet werden kann und durch Anordnen der Spule am Trommelfell ein besserer Wärmeabfluss durch den äusseren Gehδrgang gewährleistet ist, wodurch im Mittelohr eine we- sentlich geringere Wärmeentwicklung stattfindet, als dies in der Anordnung gemäss US 6' 084 '975 der Fall ist.
Konzeptionelle Arbeiten haben zudem gezeigt, dass die Hochleistungsanforderung insbesondere dann erreicht wird, wenn der Permanentmagnet radial und nicht axial polarisiert wird.
Die Erfindung wird nun beispielsweise und unter Bezug auf die beigefügte Figur näher erläutert .
Figur 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch das Mittelohr und die erfindungsgemässe Anordnung der Hörhilfe.
Im Mittelohr 1 angeordnet, ist die Gehörknöchelchenkette, umfassend Hammer 3, Amboss 5 und Steigbügel 7. Zwischen Mittelohr 1 und äussere Gehörgang 9 angeordnet, ist das Trommelfell 11. Schliesslich erkennbar ist das Promontorium 13, bei welchem es sich ebenfalls um ein knochenartiges, starres Gebilde handelt .
Erfindungsgemäss wird nun vorgeschlagen, am Promontorium einen Permanentmagneten 15 anzuordnen, währenddem die Spule 17 entweder am Trommelfell selbst, oder beispielsweise am Hammer 3 im Bereich des Trommelfelles, angeordnet ist.
Durch die Ausmasse des Permanentmagneten 15, welche um einiges grösser gewählt werden können, als diejenigen des im US 6 '084 '975 vorgeschlagenen Permanentmagneten, kann entsprechend eine wesentlich kleinere Spule 17 angeordnet wer- den, was gewichtige Vorteile mit sich bringt. So genügen einerseits wesentlich kleinere Ströme in der Spule, um die geforderte Bewegung zu erzeugen und andererseits ergibt sich so eine wesentlich geringere Wärmeentwicklung. Zudem kann durch das Anordnen der Spule im Bereich des Trommel- feiles die Wärme effizienter durch den äusseren Gehörgang 9 nach aussen abgeführt werden, was beim Anordnen einer Spule 17 am Promontorium 13 schwieriger ist.
Auf die Darstellung der Speisung der Spule wurde verzich- tet, doch kann diese entweder durch das Trommelfell hindurch erfolgen, oder aber durch entsprechende Durchgänge durch die Schädeldecke in den Bereich des Mittelohres.
Bei der Darstellung gemäss Figur 1, handelt es sich selbstverständlich lediglich um ein Beispiel der Anordnung zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung. Sowohl Dimensionierung des Permanentmagneten, wie auch' das exakte Anordnen von Permanentmagnet und Spule, können im Bereich des Promontoriums, sowie im Bereich des Trommelfelles bzw. der Gehörknδchelchenkette unterschiedlich gewählt werden. Im weiteren können sowohl geometrische Form der Spule bzw. Spulen wie auch diejenige des Magneten unterschiedlich gewählt werden. Eine Spule wird am einfachsten kreisrund ausgestaltet, sie kann aber auch oval geformt sein. Dasselbe gilt für den Magneten, welcher typischerweise kreisrund ausgebildet ist, welcher aber auch oval, quadratisch oder rechteckig sein kann.
Die Fläche innerhalb der Spule kann parallel zur Oberfläche des Magneten angeordnet werden, möglich ist auch eine Anordnung orthogonal zum Magneten oder eine Anordnung in ei- nem beliebigen Winkel zwischen 0 und 180° zum Magneten.
Schliesslich ist auch eine unterschiedliche Fixierung sowohl der Spule wie auch des Magneten möglich. Typischerweise wird ein Magnet fix auf dem Promontorium befestigt. Er kann aber auch austauschbar sein, was vorteilhaft sein kann bei Revisionen. Die Position des Magneten kann sogar einstellbar sein, was den Vorteil hat, das der Luftspalt zwischen der Spule und dem Magneten nach der Fixierung noch reguliert werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Implantierte Hörhilfe bzw. Hörgeräteanordnung aufweisend mindestens einen Permanentmagneten (15) im Bereich des Mittelohres, sowie mindestens eine Spule (17) , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Permanentmagnet (15) am Promontorium (13) angeordnet ist.
2. Hδrgeräteanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spule (17) im Bereich der Gehörknöchelchenkette (3, 5, 7) , oder am Trommelfell (11) angeordnet ist.
3. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spule hinter dem Trommelfell (11) angeordnet ist.
4. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (15) radial polarisiert ist.
5. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet kreisrund, oval, quadratisch oder rechteckig ausgebildet ist.
6. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet fest auf dem Promontorium befestigt ist.
7. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet wieder austauschbar auf dem Promontorium befestigt ist.
8. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule kreisrund oder oval ausgebildet ist .
9. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule parallel, orthogonal oder in einem beliebigen Winkel zwischen 0 und 180° in be- zug auf den Magneten angeordnet ist.
10. Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet derart einstellbar auf dem Promontorium angeordnet ist, dass der Luftspalt zwischen der Spule und dem Magneten nach der Fixierung noch regulierbar ist.
11. Verf hren zur Hörverstärkung durch Verstärkung der natürlichen Bewegung der vibrierenden Gehörknöchelchenkette, dadurch gekennzeichnet, dass akustische Signale in ein elektrisches Signal umgewandelt, im Innen- bzw. Mittelohr erneut in mechanische Schwingungen umgewandelt werden und mittels einer im Bereich des Trommelfelles oder der Gehörknöchelchenkette angeordneten Spule verstärkt werden, wel- ehe Spule mittels mindestens einem am Promontorium angeordneten Permanentmagneten zusätzlich angeregt wird.
12. Verwendung der Hörgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11.
EP01957678A 2001-08-17 2001-08-17 Implantierte hörgeräte Ceased EP1417861A2 (de)

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