ES2906620T3 - Sistemas y métodos para la estabilización del equilibrio - Google Patents

Abstract

Sistema de estimulación (700, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600) que comprende: un estimulador coclear implantable (1222, 1322, 1422, 1522, 1622) que comprende: un generador de impulsos que genera impulsos de estimulación eléctrica tal como se definen por las señales de control; y una matriz de electrodos intracocleares (1324, 1424, 1524, 1624) adaptada para insertarse en la cóclea de un paciente y proporcionar impulsos de estimulación eléctrica, que comprenden tanto impulsos de estimulación auditiva basados en la información de audio como impulsos de estimulación de equilibrio basados en la información de equilibrio, al nervio auditivo del paciente basándose en las señales de control; un micrófono configurado para detectar y proporcionar la información de audio; al menos un sensor de equilibrio (706, 1006, 1106, 1206, 1306, 1406, 1506, 1606) configurado para detectar y proporciona la información de equilibrio; y al menos un procesador (1202, 1302, 1402, 1502, 1602) configurado para generar las señales de control en respuesta a la información de equilibrio proporcionada por el al menos un sensor de equilibrio, y para proporcionar las señales de control al estimulador coclear implantable, caracterizado porque, en respuesta a cambios en la posición de la cabeza o el cuerpo del paciente, la salida del sensor de equilibrio se procesa y se traduce en activación eléctrica de un electrodo específico dentro de la matriz de electrodos del implante intracoclear (1324, 1424, 1524, 1624).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas y métodos para la estabilización del equilibrio

CAMPO

Las realizaciones descritas en el presente documento se refieren a un sistema para tratar pacientes que padecen trastorno del equilibrio y, a veces, pérdida de audición. Diversas realizaciones dadas a conocer en el presente documento se refieren a audífonos de conducción aérea y anclados al hueso así como a sistemas y métodos de implantes cocleares o del oído medio.

ANTECEDENTES

La pérdida sensorial vestibular puede hacer que una persona padezca una función de equilibrio alterada. La pérdida sensorial vestibular puede ir acompañada de pérdida sensorial coclear, que es una posible causa de pérdida de audición. Tales déficits pueden resultar de una disfunción del órgano terminal vestibular y/o coclear.

El documento US 2012/022616 A1 describe un sistema de prótesis vestibular parcialmente implantable que incluye un sensor de movimiento externo que puede unirse a la superficie externa de la piel de la cabeza de un paciente para generar una señal de movimiento externo que representa el movimiento de la cabeza del paciente. Un transmisor externo está en comunicación con el sensor de movimiento externo y proporciona una transmisión electromagnética de una señal de comunicación del implante que incluye una componente de señal basada en la señal de movimiento externo y una componente de energía eléctrica que proporciona energía eléctrica para los componentes del sistema implantado. Puede implantarse un sensor de movimiento interno bajo la piel de la cabeza del paciente para generar una señal de movimiento interno que representa el movimiento de la cabeza del paciente. Y también puede implantarse un procesador de implante bajo la piel y en comunicación con el sensor de movimiento interno y el transmisor externo para generar una señal de estimulación del implante basada en una de las señales de movimiento para estimular eléctricamente el tejido neural objetivo para la sensación vestibular del paciente.

El documento US 2007/208403 A1 describe un sistema para el tratamiento de pacientes afectados tanto por pérdida de audición como por trastornos del equilibrio relacionados con hipofunción y/o mal funcionamiento vestibular, que incluye sensores de sonido y movimiento de la cabeza, circuitos de procesamiento, una fuente de alimentación y un estimulador eléctrico implantable capaz de estimular áreas de la cóclea y áreas del sistema vestibular.

El documento US 7.225.028 B2 describe un sistema para el tratamiento de pacientes afectados tanto por pérdida de audición como por trastornos del equilibrio relacionados con hipofunción y/o mal funcionamiento vestibular, que incluye sensores de sonido y movimiento de la cabeza, circuitos de procesamiento, una fuente de alimentación y un estimulador eléctrico implantable capaz de estimular áreas de la cóclea y áreas del sistema vestibular.

SUMARIO

En un primer aspecto, la presente divulgación proporciona un sistema de estimulación. En diversas realizaciones, el sistema comprende: un estimulador coclear implantable; al menos un micrófono configurado para detectar y proporcionar información de audio; al menos un sensor de equilibrio configurado para detectar y proporcionar información de equilibrio; y al menos un procesador configurado para generar señales de control en respuesta a la información de audio proporcionada por al menos un micrófono y la información de equilibrio proporcionada por el al menos un sensor de equilibrio. En diversas realizaciones, el estimulador coclear comprende: un generador de impulsos que genera impulsos de estimulación eléctrica definidos por las señales de control; y una matriz de electrodos adaptada para insertarse en la cóclea de un paciente y proporcionar impulsos de estimulación eléctrica al nervio auditivo del paciente basándose en las señales de control.

En diversas realizaciones, el sensor de equilibrio está referenciado a la cabeza. En algunas realizaciones, el sensor de equilibrio está adaptado para implantarse en el cráneo del paciente.

En diversas realizaciones, los impulsos de estimulación eléctrica comprenden impulsos de estimulación de audio basados en la información de audio e impulsos de estimulación de equilibrio basados en la información de equilibrio.

En diversas realizaciones, los impulsos de estimulación de equilibrio se dirigen hacia el nervio vestibular/órganos terminales/elementos neurales del paciente. En algunos ejemplos, los impulsos de estimulación de equilibrio se dirigen hacia el nervio facial del paciente.

En algunos ejemplos, el al menos un procesador está configurado para generar señales de control para dirigir los impulsos de estimulación de equilibrio hacia el nervio vestibular/órganos terminales/elementos neurales del paciente, en algunas realizaciones, el al menos un procesador está configurado para generar señales de control para dirigir los impulsos de estimulación de equilibrio hacia el nervio facial del paciente.

En algunas realizaciones, el al menos un procesador, cuando está en uso, es externo al paciente.

En algunas realizaciones, el al menos un sensor de equilibrio, cuando está en uso, es externo al paciente.

En algunos ejemplos, el al menos un sensor de equilibrio está directamente acoplado a al menos un procesador. En algunos ejemplos, al menos un sensor de equilibrio está acoplado a al menos un procesador a través de una extremidad cableada.

En algunos ejemplos, al menos un sensor de equilibrio está acoplado de manera inalámbrica a al menos un procesador.

En algunos ejemplos, al menos un procesador está acoplado de manera inalámbrica al estimulador coclear implantable.

En algunos ejemplos, el sensor de equilibrio está montado dentro de al menos un procesador.

En algunos ejemplos, el sensor de equilibrio comprende un sensor de movimiento, un acelerómetro, un giroscopio, un sensor de posición, un sensor de orientación o cualquier combinación de los anteriores. Por ejemplo, en diversas realizaciones, el sensor de movimiento comprende acelerómetros giroestabilizados para proporcionar biorretroalimentación del equilibrio.

En otro aspecto, la presente divulgación proporciona un método de tratamiento de la pérdida de audición y trastornos del equilibrio que comprende: detectar información de audio; detectar información de equilibrio; y proporcionar impulsos de estimulación eléctrica al nervio auditivo del paciente basándose en la información de audio e información de equilibrio detectada. El método no forma parte de la invención.

En algunas realizaciones, los impulsos de estimulación eléctrica se proporcionan cerca del nervio coclear.

En algunas realizaciones, los impulsos de estimulación eléctrica se proporcionan en el nervio coclear.

En algunas realizaciones, los impulsos de estimulación eléctrica comprenden impulsos de estimulación de audio basados en la información de audio e impulsos de estimulación de equilibrio basados en la información de equilibrio. En algunas realizaciones, los impulsos de estimulación de equilibrio se dirigen hacia el nervio vestibular/órganos terminales/elementos neurales.

En algunos ejemplos, los impulsos de estimulación de equilibrio se dirigen hacia el nervio facial.

En otro aspecto, la presente divulgación proporciona un método de tratamiento de trastornos del equilibrio que comprende: detectar información de equilibrio y estimular indirectamente el sistema vestibular proporcionando impulsos de estimulación eléctrica cerca del nervio coclear basándose en la información de equilibrio detectada. El método no forma parte de la invención.

En algunas realizaciones, los impulsos de estimulación eléctrica se proporcionan en el nervio coclear.

En otro aspecto, la presente divulgación proporciona un sistema de estimulación que comprende un estimulador coclear implantable, al menos un sensor de equilibrio configurado para detectar y proporcionar información de equilibrio y al menos un procesador configurado para generar señales de control en respuesta a la información de equilibrio proporcionada por el al menos un sensor de equilibrio, y para proporcionar las señales de control al estimulador coclear implantable. En diversas realizaciones, el estimulador coclear comprende un generador de impulsos que genera impulsos de estimulación eléctrica definidos por las señales de control; y una matriz de electrodos adaptada para insertarse en la cóclea de un paciente y proporcionar impulsos de estimulación eléctrica al nervio auditivo del paciente basándose en los ejemplos de señales de control.

En otro aspecto, la presente divulgación proporciona un sistema de estimulación que comprende: al menos un sensor de equilibrio configurado para detectar y proporcionar información de equilibrio; un estimulador para proporcionar una estimulación a un paciente; y un procesador configurado para proporcionar señales de control al transductor basándose en la información de equilibrio.

En algunos ejemplos, el estimulador comprende un transductor. En algunas realizaciones, el transductor comprende un transductor electroacústico, un transductor electromecánico, uno o más electrodos en la superficie de la piel o una combinación de los mismos.

En diversos ejemplos, el transductor se incorpora en auriculares o un audífono.

En otro aspecto, la presente divulgación proporciona un trastorno del equilibrio, comprendiendo el método: determinar si una posición de una cabeza ha excedido un límite anterior, un límite posterior, un límite izquierdo y un límite derecho; proporcionar una primera estimulación si la cabeza ha excedido el límite anterior, proporcionar una segunda estimulación si la cabeza ha excedido el límite posterior; proporcionar una tercera estimulación si la cabeza ha excedido el límite izquierdo; y proporcionar una cuarta estimulación si la cabeza ha excedido el límite derecho. En diversos ejemplos, las estimulaciones primera, segunda, tercera y cuarta comprenden estimulaciones auditivas, percepciones auditivas o estimulación vestibular. En algunas realizaciones, las estimulaciones primera, segunda, tercera y cuarta no son perceptibles para el paciente.

En algunos ejemplos, no se proporciona ningún estímulo si no se excede ninguno de los límites.

Otros aspectos y características de la presente divulgación resultarán evidentes para los expertos habituales en la técnica tras la revisión de la siguiente descripción de realizaciones específicas conjuntamente con las figuras adjuntas. La invención se define en la reivindicación 1. Se definen realizaciones adicionales preferidas en las reivindicaciones dependientes. Los métodos dados a conocer en el presente documento no forman parte de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Se describirán ahora realizaciones de la presente divulgación, a modo de ejemplo solo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la FIGURA 1 ilustra dos conjuntos de datos de equilibrio, específicamente la posición de los pies y la cabeza, obtenidos sincrónicamente basándose en una placa de fuerza y un seguidor de cabeza;

la FIGURA 2 ilustra dos conjuntos de datos de equilibrio, específicamente la posición de los pies y la cabeza, obtenidos sincrónicamente basándose en una placa de fuerza y un seguidor de cabeza;

la FIGURA 3 ilustra un diagrama que explica resumidamente los límites libres de estímulo para el movimiento de la cabeza y la correspondiente estimulación proporcionada cuando se excede un límite según diversas realizaciones; la FIGURA 4 explica resumidamente una ruta de activación y un método de toma de decisiones incorporado en el dispositivo de estimulación.

la FIGURA 5 ilustra formas de ondas electromiográficas;

la FIGURA 6A ilustra gráficos de cajas de valores de longitud de trayecto para pruebas de posturografía;

la FIGURA 6B ilustra gráficos de cajas de valores cuadráticos medios para pruebas de posturografía

la FIGURA 7 ilustra un sistema de estimulación según diversas realizaciones;

las FIGURAS 8A y 8B ilustran gráficos de X/Y de la inclinación de la cabeza;

la FIGURA 9A ilustra gráficos de cajas de valores de longitud de trayecto para pruebas de posturografía;

la FIGURA 9B ilustra gráficos de cajas de valores cuadráticos medios para pruebas de posturografía; y

las FIGURAS 10 a 16 ilustran sistemas de estimulación según diversas realizaciones.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Se sabe que la pérdida vestibular, particularmente cuando es bilateral y está acoplada con pérdida de otras modalidades sensoriales (por ejemplo visión, propiocepción, audición) provoca deficiencias en el equilibrio. Un mal equilibrio puede conducir a dificultades para caminar, caídas frecuentes y, por tanto, presenta problemas de seguridad significativos. Dado el grado de su discapacidad, los individuos que presentan tales dificultades con el equilibrio están ansiosos de disponer de un tratamiento o dispositivo que les proporcione estabilidad. Varios grupos han examinado el uso de biorretroalimentación sensorial en un esfuerzo por mejorar la estabilidad postural en estos pacientes (por ejemplo, en las publicaciones de patentes estadounidenses 8.092.398, 6.546.291 y 7.867.140). Estos dispositivos consisten normalmente en al menos un sensor de movimiento acoplado a al menos una parte del cuerpo, sistemas de procesamiento y adquisición que codifican la señal del sensor de movimiento y una forma de salida sensorial que se suministra al paciente. En sus diversas descripciones, la salida sensorial puede incluir sonido estereofónico, retroalimentación vibrotáctil, vibración electromecánica, retroalimentación visual o incluso estímulos eléctricos. Aunque estos dispositivos proporcionan retroalimentación sobre el sentido de la posición corporal que es útil en el mantenimiento del equilibrio, tienen varias limitaciones. Tales déficits pueden resultar de la disfunción del órgano terminal vestibular y/o coclear. Algunos sistemas conocidos abordan la alteración del equilibrio usando sensores de movimiento externos acoplados a una señal de retroalimentación sensorial. Otros sistemas conocidos abordan más específicamente la pérdida vestibular sola proporcionando una matriz de electrodos que se implanta en el nervio vestibular de un paciente y proporciona estimulación eléctrica directa al nervio vestibular, órganos terminales o elementos neurales. Otros sistemas conocidos abordan la pérdida sensorial coclear sola proporcionando una matriz de electrodos para suministrar señales eléctricas directas al nervio coclear. Otros sistemas conocidos abordan la pérdida sensorial tanto coclear como vestibular proporcionando una matriz de electrodos para suministrar señales eléctricas directamente al nervio coclear y una segunda matriz de electrodos separada que se implanta en el nervio vestibular de un paciente para proporcionar señales eléctricas directas al nervio vestibular/órganos terminales/elementos neurales.

Algunas realizaciones descritas en el presente documento se refieren a un dispositivo novedoso que incluye el acoplamiento de la posición de la cabeza por medio de sensores de equilibrio con retroalimentación sensorial modulada al que pueden incorporarse algunas de las tecnologías descritas en algunas de las patentes anteriores con varias mejoras y adiciones que abordan estas limitaciones en un esfuerzo por lograr una estabilidad postural mejorada. Algunos de los elementos novedosos de algunas de las realizaciones descritas en el presente documento incluyen 1) el modo en que se referencia el movimiento y la orientación (por ejemplo, sensores de movimiento y orientación referenciados al plano de al menos uno de los órganos terminales vestibulares) 2) el modo en que se registra el movimiento y la posición (por ejemplo, retroalimentación de tanto la posición de la cabeza en relación con el plano como también de su posición en el espacio) y 3) el modo en que se proporciona el estímulo sensorial en respuesta al sensor de movimiento y orientación (por ejemplo, provisión de una zona “silenciosa”) (por ejemplo, sin estímulo)). Debe entenderse que el término “silencioso” no implica necesariamente el uso de un estímulo auditivo. Algunas realizaciones descritas en el presente documento pueden incluir mecanismos para calibrar o recalibrar durante el uso normal, de manera que el dispositivo pueda proporcionar de manera constante retroalimentación al usuario en diferentes orientaciones y cuando se coloca en diversas partes del cuerpo. No todas las realizaciones incluyen cada una de estas características. Algunas realizaciones pueden no incluir ninguna de estas características. Algunas realizaciones incluyen todas estas características. Diversas realizaciones pueden incluir otras características novedosas descritas en el presente documento.

Algunas realizaciones incluyen al menos un sensor de equilibrio que está montado en la cabeza en el plano de al menos uno de los órganos terminales vestibulares (tal como se usa en el presente documento, el término “montado en la cabeza” puede incluir montado en la oreja). Por ejemplo, cuando está montado en el plano de la mácula de los utrículos, el sensor detecta cambios en la orientación de la cabeza de un modo similar al utrículo, el órgano terminal vestibular periférico que proporciona la mayoría de los datos vestibulares al cerebro para el mantenimiento del equilibrio erguido. Un sistema referenciado al utrículo permite una estimación más precisa de la inclinación de la cabeza dada su proximidad a este órgano terminal vestibular. Esto es de considerable importancia ya que el sistema vestibular reside dentro de la cabeza y es probable que la biorretroalimentación del equilibrio sea mejor si se suministra en respuesta a los movimientos de la cabeza en lugar de otras partes del cuerpo comúnmente usadas en otros sistemas de biorretroalimentación.

A raíz de esto y debido al hecho de que los movimientos de la cabeza han sido difíciles de medir en un contexto clínico, existen pocos datos disponibles sobre la importancia del movimiento de la cabeza en el diagnóstico y la monitorización de los trastornos del equilibrio. Esto puede demostrarse mediante datos registrados de controles humanos normales y con pacientes con lesiones vestibulares. Las figuras 1 y 2 muestran una comparación de datos derivados de mediciones del centro de presión (COP) medidas mediante una placa de fuerza debajo del pie y el movimiento de la cabeza de manera sincronizada. La figura 3 de la patente estadounidense n.° 8.092.398 describe el mecanismo mediante el cual dispositivos basados en acelerómetros convencionales miden la oscilación. En tales sistemas conocidos, el cuerpo se mide como un solo sistema; sin embargo, este no es el caso desde un punto de vista fisiológico. El cuerpo puede inclinarse en los tobillos, las caderas y el cuello. El uso de mediciones basadas en acelerómetros convencionales para la biorretroalimentación permitirá medir partes de este sistema multinivel, pero a menos que la cabeza se mida de manera similar al modo en que se mide mediante el utrículo, se perderá información importante. Esto es lógico ya que la fisiología corporal normal implica el sistema vestibular, que está ubicado dentro del cráneo. Esto también puede mostrarse cuando se realizan mediciones sincronizadas del centro de presión (análogas a las unidades basadas en acelerómetros convencionales) y mediciones de la cabeza que incorporan balanceo, cabeceo y guiñada. Las figuras 1 y 2 muestran esta diferencia para un paciente con lesiones vestibulares bilaterales en una variedad de condiciones de equilibrio. La figura 1 corresponde a un paciente de pie sobre una superficie firme y el trayecto corresponde a una superficie flexible, tal como la espuma. El gráfico 102 de la figura 1 muestra las mediciones de placa de fuerza, mientras que el gráfico 104 muestra las medidas de la oscilación de la cabeza. Las mediciones de los gráficos 102 y 104 están sincronizadas. De manera similar, el gráfico 202 de la figura 2 muestra las mediciones de la placa de fuerza mientras que el gráfico 204 muestra las mediciones de la oscilación de la cabeza. Las mediciones de los gráficos 202 y 204 están sincronizadas.

Es importante comprender que el sistema vestibular está ubicado en el peñasco del cráneo y que esta es la situación ideal para un órgano que necesita detectar movimientos/aceleraciones angulares y lineales en los tres planos cartesianos. La estabilización de la cabeza es clave para el equilibrio y, dado que los órganos terminales vestibulares están acoplados con el cráneo, un dispositivo (por ejemplo, un sensor de equilibrio) acoplado al cráneo (en contraposición a una parte diferente del cuerpo) será más adecuado para medir los efectos de un movimiento del cuerpo de un modo similar al sistema vestibular

La combinación novedosa de sensores de equilibrio (por ejemplo, acelerómetros y giroscopios) en algunas de las realizaciones descritas les permite acompasarse a y detectar el movimiento de la cabeza de una manera similar a la que se lleva a cabo en el sistema vestibular fisiológico. Esta combinación única de acelerómetros y giroscopios proporciona información de aceleración lineal así como aceleración angular en los tres planos cartesianos. Dada la combinación de sensores de equilibrio utilizados (que, en algunas realizaciones, incluyen giroscopios y acelerómetros o acelerómetros giroestabilizados), diversas realizaciones del dispositivo pueden detectar movimientos y también determinar la posición relativa del dispositivo en tres dimensiones en todo momento en lugar de simplemente medir movimientos, algo que no es posible con los dispositivos existentes. El uso de una combinación de sensores de equilibrio (que, en algunas realizaciones, incluyen acelerómetros y giroscopios) permite una medición más fisiológica del movimiento de la cabeza y, lo que es más importante, de la posición de la cabeza. Los dispositivos descritos anteriormente no pueden lograr esto. Esta innovación imita el funcionamiento del sistema vestibular que usa una combinación de los mismos principios. Los canales semicirculares detectan la aceleración angular pero, aunque mantienen una tasa de activación neuronal regular, no pueden detectar fácilmente la posición final en relación con la posición inicial; este es uno de los motivos por los que el sistema del equilibrio funciona como una combinación de canales semicirculares y órganos otolíticos. El utrículo y el sáculo (los órganos otolíticos) detectan movimientos lineales y funcionan conjuntamente con los canales semicirculares produciendo un efecto giroscópico. Esto se reproduce en algunas de las realizaciones descritas en el presente documento.

Al combinar datos de sensores de equilibrio (por ejemplo, datos de acelerometría y giroscópicos), algunas realizaciones pueden determinar la diferencia entre la aceleración debida a movimientos deliberados (por ejemplo, mirar hacia abajo) y la aceleración debida a la oscilación del desequilibrio (por ejemplo, caer hacia adelante). En diversas realizaciones, esta capacidad está ligada al hecho de que algunas realizaciones son capaces de medir la aceleración debida a la gravedad en un plano fijo del dispositivo (por ejemplo, altitud). En algunas realizaciones, esto se hace a través del uso de un algoritmo informático específico e información de una sola fuente de acelerómetro. Al analizar ambos flujos de datos con un sistema de toma de decisiones en tiempo real, algunas realizaciones pueden determinar cuándo es necesario (por ejemplo, caer hacia adelante) y cuándo no (por ejemplo, mirar hacia abajo) proporcionar biorretroalimentación para reorientar al paciente. Al minimizar la biorretroalimentación proporcionada, algunas realizaciones pueden optimizar la respuesta del paciente a esta retroalimentación.

En el ejemplo de una posición del dispositivo referenciada al utrículo, pueden medirse movimientos que afectan al canal semicircular lateral, que se encuentra en un plano casi idéntico. Esta configuración proporciona la capacidad de medir el movimiento en relación con la gravedad (altitud). Tal como se describió de manera resumida anteriormente, al relacionar el cambio en la orientación del sensor con el cambio en la altitud, es posible diferenciar entre un movimiento aislado, tal como inclinar la cabeza hacia adelante sin oscilación del cuerpo, y un cambio que representa una caída del paciente. La figura 4, que se describe en detalle a continuación, explica resumidamente la ruta de activación y el método de toma de decisiones incorporado en el dispositivo de estimulación.

Un problema con la biorretroalimentación (por ejemplo, auditiva o de otro tipo) utilizada en otros dispositivos es que, cuando se usan tonos constantes para suministrar retroalimentación con respecto a la posición, no hay ningún punto en el que no se suministre sonido. Este sonido constante puede compararse con los acúfenos, que se sabe que son extremadamente molestos para los pacientes. Además, si se tiene un barrido auditivo continuo de adelante hacia atrás (por ejemplo, sin zona silenciosa), a menos que los pacientes tengan un tono perfecto, no podrán distinguir fácilmente la posición erguida objetivo. La ubicación/postura objetivo no es obvia en este escenario. Algunas de las realizaciones descritas emiten suministran únicos o clics de banda ancha como retroalimentación cuando se alcanza un umbral de inclinación, balanceo o guiñada. Al ajustar estos parámetros, se produce una zona denominada 'punto óptimo donde no se suministra ningún estímulo sensorial, en este caso, no se escucha ningún sonido cuando el paciente está de pie con una postura correcta; dado que, en algunas realizaciones descritas en el presente documento, las mediciones se realizan en tres ejes, el punto óptimo puede ser bidimensional o tridimensional. Su tamaño y forma también pueden personalizarse para un paciente, déficit o actividad en particular. La figura 3 que se describe a continuación ilustra el uso de umbrales y “puntos óptimos”.

La biorretroalimentación requiere, como mínimo, que se suministre una señal cuando se excedan los límites en una dirección anteroposterior (AP) y de izquierda-derecha (LR). Diversas realizaciones dadas a conocer en este documento se refieren a una técnica novedosa para superar la dificultad de proporcionar una gama de estímulos para lograr esto. Algunas realizaciones producen clics de banda ancha (suministrados al oído en cuestión) cuando la cabeza gira hacia un lado. Esto proporciona datos de LR sin interferir con el suministro de tonos puros de manera binaural para movimientos AP. Los movimientos AP pueden discriminarse mediante dos tonos puros distintos (por ejemplo, 880 Hz y 220 Hz) para movimientos anteriores y posteriores, respectivamente. Debido a la existencia del “punto óptimo”, estos pueden suministrarse como estímulos diferenciados a una sola amplitud. Se ha demostrado que un suministro escalonado o lineal de estímulos no añade nada al efecto, ya que los sujetos de estudio usaron los bordes del punto óptimo para hacer referencia a su posición, y rara vez oscilaron hacia una zona donde habría un cambio de salida cuando se usa una salida escalonada o lineal.

La figura 3 ilustra una posible cuadrícula 300 que va a usarse conjuntamente con la reproducción de sonido descrita anteriormente. La cuadrícula 300 de la figura 3 ilustra diversos sectores de la posible posición de la cabeza junto con posibles asignaciones de estímulos a cada uno de los sectores. Tal como se describió anteriormente, dependiendo de la posición de la cabeza, se suministran diferentes estímulos al usuario. Si la cabeza del individuo se mueve a un sector que incluye el patrón designado como 360, se suministrarán clics de banda ancha en su oído izquierdo. Si la cabeza del individuo se mueve a un sector que incluye el patrón designado como 370, se suministrarán clics de banda ancha en su oído derecho. Si la cabeza del individuo se mueve a un sector que incluye el patrón designado como 380, se suministrará un tono de 880 Hz a ambos oídos. Si la cabeza del individuo se mueve a un sector que incluye el patrón designado como 390, se reproducirá un tono de 220 Hz en ambos oídos. Por ejemplo, en el sector 306, se reproducirán tanto clics de banda ancha en el oído derecho como un tono de 880 Hz en ambos oídos. En cambio, en el sector 310, solo se reproducen clics de banda ancha en el oído derecho. En cada uno de los sectores 304, 308, 310 y 314, solo se suministra un tipo de estímulo. En cada uno de los sectores 302, 306, 312 y 316, se suministrarán dos tipos de estímulos. El sector 350 representa el “punto óptimo” donde no se suministran estímulos.

En algunas realizaciones, la determinación de si la cabeza se mueve a un sector particular tiene en cuenta la posición y/o el movimiento de la cabeza en relación con el resto del cuerpo. Por consiguiente, en algunas realizaciones, una determinación de que la cabeza está en el sector 308 indica que la cabeza ha oscilado a la izquierda y no que el individuo ha caminado lateralmente a la izquierda.

En algunas realizaciones, el 'punto óptimo' puede ser rectangular, elíptico o estar conformado de otra forma de manera que los límites anterior, posterior, derecho e izquierdo pueden no ser iguales.

En algunas realizaciones, el 'punto óptimo' puede ajustarse dinámicamente en respuesta al movimiento del dispositivo y/o usuario, de manera que el tamaño y la forma del 'punto óptimo' puede variar con el tiempo, la ubicación, la orientación, o debido a otra entrada medida o generada por el usuario.

En algunas realizaciones, si la cabeza de un paciente excede dos de los límites, entonces se generarán los correspondientes estímulos para cada uno de los límites. Por consiguiente, en diversas realizaciones, los parámetros de estímulos se seleccionan para que no interfieran entre sí. Por ejemplo, en algunas realizaciones, se usa un tono para el límite anterior y se usa un clic para el límite derecho. Por consiguiente, si la cabeza del paciente excediera tanto el anterior como el límite derecho (lo que corresponde a la sección superior derecha de la figura 3), entonces se generarían ambos clics en el oído derecho y se generaría un tono de 880 Hz en ambos oídos. En algunas realizaciones, estos estímulos, cuando se reproducen juntos, podrán distinguirse de manera que un paciente puede determinar qué límites se han excedido.

Debe entenderse que los parámetros de estímulos descritos en el presente documento son ejemplos solo y no pretenden ser limitativos. En particular, diversas realizaciones pueden usar otros parámetros de estímulos o los mismos parámetros de estímulos pero asignados a otras direcciones. Debe entenderse que los estímulos proporcionados son, en algunas realizaciones, perceptibles para el paciente (por ejemplo, biorretroalimentación), sin embargo, la capacidad de percepción del estímulo proporcionado no es un requisito de todas las realizaciones dadas a conocer en el presente documento. Más específicamente, en algunas realizaciones, los estímulos que se proporcionan no son perceptibles para el paciente. Algunas de tales realizaciones incluyen proporcionar estímulos al nervio vestibular.

En resumen, las señales generadas por el dispositivo pueden usarse para proporcionar retroalimentación a cualquiera de los órganos sensoriales. Las salidas de sonido y vibrotáctiles son las más fácilmente usadas, sin embargo, podrían usarse otras modalidades incluyendo pero sin limitarse a visión, estimulación vestibular galvánica/estimulación electrovestibular transcutánea, así como estimulación proporcionada por una matriz de electrodos intracoclear (por ejemplo, implante coclear), por ejemplo. Las señales pueden enviarse directamente al oído a través de auriculares, pero también pueden acoplarse a audífonos de conducción aérea, audífonos anclados al hueso, implantes cocleares y del oído medio así como otros dispositivos. Este acoplamiento se describirá en detalle adicional a continuación.

En la figura 4 se muestra un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de un método de la ruta de activación y la toma de decisiones llevado a cabo por un sistema de estimulación, tal como por ejemplo los sistemas de estimulación 700, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 y 1600. El método puede llevarse a cabo mediante un software ejecutado por, por ejemplo, los procesadores de equilibrio y/o voz de los sistemas de estimulación 700, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 y 1600. La codificación de software para llevar a cabo un método de este tipo está dentro del alcance de un experto habitual en la técnica dada la presente descripción. El método puede contener más o menos procesos de los mostrados y/o descritos, y puede realizarse en un orden diferente. El código legible por ordenador ejecutable por al menos un controlador o procesador del dispositivo electrónico portátil para realizar el método puede almacenarse en un medio legible por ordenador, tal como un medio legible por ordenador no transitorio.

En 402, se determina si se ha detectado una aceleración. Si no se ha detectado una aceleración, entonces se repite 402. Si se ha detectado una aceleración en 402, entonces el método continúa hasta 404.

En 404, se calcula una matriz de cosenos directores, que es una medida de la orientación del dispositivo en relación con los vectores unitarios x, y, y z. En algunas realizaciones, 404 comprende calcular un balanceo, cabeceo y guiñada.

En 406, se determina si la cabeza ha girado en el plano x o y. Si la cabeza no ha girado en el plano x o y, entonces la aceleración es aceleración lineal solo. Esto es indicativo de un movimiento deliberado, tal como, por ejemplo, pero sin limitarse a, mirar hacia abajo. Por consiguiente, si la cabeza no ha girado, entonces el método sigue monitorizando la aceleración repitiendo 402. En cambio, si la cabeza ha girado en el plano x o y, entonces esto puede ser indicativo de un movimiento involuntario y el método continúa hasta 408.

En 408, se determina si la orientación del cuerpo está fuera de los límites predeterminados, que pueden ser, por ejemplo, los límites ilustrados en la figura 3. Si la orientación no está fuera de los límites, entonces el método continúa hasta 410. Si se ha excedido al menos un límite, entonces el método continúa hasta 412.

En 410, cualquier estímulo que esté generándose se interrumpe porque se determinó en 408 que no se excede ninguno de los límites. Después de 410, el método sigue monitorizando la aceleración en 402.

En 412, se genera un estímulo o estímulos en función de qué límite(s) se ha(n) excedido. El número de límites que se usan puede depender de la forma del “punto óptimo” y de cómo se asignan los límites. Tal como se explicó anteriormente, el punto óptimo puede ser rectangular o cuadrado, en cuyo caso cada lado del punto óptimo puede designarse como un límite. Si cada lado del cuadrado es un límite, pueden excederse dos límites a la vez. En otras realizaciones, el perímetro del punto óptimo puede dividirse en un número arbitrario de límites, cada uno de los cuales puede superponerse o no con otro límite. Por ejemplo, en el caso de una elipse, el perímetro de la elipse puede dividirse en cualquier número de límites, que pueden superponerse.

En algunas realizaciones, se generan estímulos de sonido tales como, por ejemplo, los comentados anteriormente con referencia a la figura 3. En otras realizaciones, pueden usarse otros estímulos tales como, por ejemplo, pero sin limitarse a, estímulos visuales, estímulos táctiles, así como otros tipos de estímulos mencionados en la presente divulgación. Algunas realizaciones utilizan una combinación de diferentes tipos de estímulos, tales como, por ejemplo, pero sin limitación, estímulos sonoros y visuales. Una vez que se ha ejecutado 412, se repite el método 408.

Debe entenderse que 412 también incluye suspender cualquier estímulo que corresponda a un límite que ya no se exceda. Por ejemplo, en una primera iteración, puede haberse determinado en 408 que se excedieron dos límites. En consecuencia, en la primera iteración, se generaron dos estímulos en 412. En la segunda iteración de 408, puede no excederse ya uno de los límites, mientras que el segundo límite todavía puede excederse. En consecuencia, en la segunda iteración de 412, uno de los estímulos se interrumpiría mientras que el segundo estímulo continuaría.

La pérdida sensorial coclear y vestibular se producen frecuentemente juntas, porque los órganos terminales de la audición y el equilibrio que constituyen las dos partes del oído interno son sensibles de manera similar a las agresiones que conducen a la pérdida de audición (por ejemplo, infección (meningitis), mutaciones genéticas, etc.). Se utilizan varios dispositivos comerciales convencionales para rehabilitar la pérdida de audición. Por ejemplo, dependiendo de la gravedad y la naturaleza de la pérdida de audición, pueden usarse audífonos, audífonos de conducción ósea, implantes del oído medio (por ejemplo, fijados a una cadena osicular, ventana redonda) e implantes cocleares tradicionales. El término “audífonos de conducción ósea” tal como se usa en el presente documento incluye, pero no se limita a, audífonos de conducción ósea activos y pasivos, así como adhesivos, retenidos por diadema, anclados al hueso percutáneo y retenidos por imanes transcutáneos. Diversas realizaciones descritas anteriormente pueden hacer uso de cualquiera de tales dispositivos, por ejemplo, acoplándose a dichos dispositivos a través de una conexión directa por cable, WiFi (IEEE 802.11), Bluetooth (iEe E 802.15), ZigBee (IEEE 802.15.4) u otra conexión inalámbrica. En el ámbito de audífonos de conducción aérea, audífonos de conducción ósea e implantes del oído medio, algunas realizaciones proporcionarían señales auditivas amplificadas u otras señales sensoriales en respuesta al movimiento referenciado a la cabeza. Además de la provisión de señales auditivas, el acoplamiento del sonido de baja frecuencia referenciado a la cabeza, en particular por medio de un audífono anclado en el hueso, proporcionaría una señal vibrotáctil fiable. A continuación se explica resumidamente una descripción adicional del acoplamiento con implantes cocleares específicamente y las implicaciones para esta población.

Algunos implantes cocleares actualmente disponibles pueden restaurar la sensación auditiva y la evidencia preliminar sugiere que la restauración de la audición, en sí misma, puede producir un efecto positivo sobre la función del equilibrio.12 Sin embargo, la función del equilibrio sigue siendo mala en una gran proporción de los individuos que requieren implantes cocleares incluso después de la implantación coclear. La peor función se observa en aquellos individuos con pérdida o disfunción simultánea de sus órganos terminales vestibulares; sin embargo, también se observa disfunción del equilibrio en algunos pacientes en los que la función de los órganos terminales vestibulares es normal. La investigación ha demostrado que más del 50% de los niños con pérdida de audición neurosensorial profunda tienen un déficit vestibular asociado.2-5 Más allá de la restauración de la audición a través de la implantación coclear, actualmente no existen opciones terapéuticas eficaces para estos individuos con una disfunción del equilibrio significativa. La discapacidad que resulta de una mala función del equilibrio, con y sin pérdida vestibular asociada, es variable. Específicamente en los niños, el mal equilibrio conduce a un retraso en el logro de retos e hitos motores en la adquisición de habilidades motoras avanzadas (por ejemplo, montar en bicicleta sin ruedas de entrenamiento). Estos niños tienen caídas frecuentes y, a menudo, se someten a fisioterapia intensiva destinada a mejorar sus habilidades de equilibrio. Datos recientes sugieren que la pérdida vestibular en niños con implantes cocleares puede ponerlos en mayor riesgo de fracaso del implante debido a traumatismos craneales frecuentes.

Muchos de los sistemas de implantes cocleares conocidos actualmente disponibles proporcionan beneficios significativos a los pacientes que desean oír. Los dispositivos de estimulación implantables actualmente disponibles tienen normalmente una unidad implantada, una bobina de CA externa y una unidad de control externa y una fuente de alimentación. La unidad de control externa y la fuente de alimentación incluyen un procesador de control adecuado y otros circuitos que generan y envían las señales de energía y comandos apropiados a la unidad implantada para permitirle llevar a cabo su función prevista. La unidad de control externa y la fuente de alimentación se alimentan mediante una batería que suministra energía eléctrica a través de la bobina de CA a la unidad implantada por medio de un acoplamiento inductivo para proporcionar energía para cualquier circuito de control y procesamiento de señales necesario y para estimular eléctricamente nervios o músculos seleccionados. Puede lograrse una transmisión de energía eficiente a través de la piel de un paciente desde la unidad externa hasta la unidad implantada por medio de acoplamiento inductivo a través de una alineación estrecha y constante entre las dos unidades.

Tal como se mencionó anteriormente, un porcentaje significativo (> 50%) de estos pacientes con sistemas de estimulación coclear implantados padecen deficiencias en el equilibrio, algunas de las cuales se originan en el sistema vestibular.2-5 Recientemente, otros han intentado tratar las deficiencias en el equilibrio a través de una variedad de modalidades diferentes, incluyendo la estimulación del sistema vestibular. Existen prótesis vestibulares de una sola modalidad (por ejemplo, en la patente estadounidense n.° 5.546.291) y proporcionan sensación vestibular artificial; sin embargo, estos dispositivos no abordan la pérdida de audición asociada. Se enseñan ejemplos de sistemas de estimulación vestibular en la patente estadounidense n.° 6.546.291 (la patente '291); la patente estadounidense n.°.

6.219.578 (la patente '578); la patente estadounidense n.° 6.063.046 (la patente '046); y la patente estadounidense n.°. 5.919.149 (la patente 149); y se enseñan sistemas de estimulación coclear/vestibular doble en las patentes estadounidenses n.os 7.225.028 (la patente '028) y 7.647.120 (la patente '120).

En la patente '291 expedida el 8 de abril de 2003, Merfeld, et al, enseñan una prótesis de equilibrio que proporciona información indicativa de la orientación espacial de un paciente al sistema nervioso del paciente. Esto se hace colocando 3 acelerómetros rotacionales en los planos X Y Z cardinales mutuamente ortogonales para medir el balanceo, cabeceo y guiñada de la cabeza (véase la patente de Merfeld '291 en la columna 4, línea 35). En la patente '578 expedida el 17 de abril de 2001, Collins, et al, enseñan la estimulación eléctrica transcutánea del sistema vestibular para modificar la oscilación postural de un paciente. En la patente 046 expedida el 16 de mayo de 2000, Allum enseña un método y un aparato para el diagnóstico de correcciones anómalas del equilibrio humano. Y en la patente '149 expedida el 6 de julio de 1999, Allum enseña un método y un aparato para el diagnóstico y la rehabilitación de la oscilación postural humana anómala. Tal como se ejemplificó anteriormente, existen sistemas para tratar las deficiencias de la audición y las deficiencias del equilibrio por separado. Dada esta deficiencia, se necesitaba un único sistema destinado a tratar simultáneamente a pacientes con deficiencias de la audición y del equilibrio. Teniendo esto en cuenta, en la patente '028 expedida el 29 de mayo de 2007 a Delia Santina et al. se propuso un estimulador coclear/vestibular doble destinado a restaurar las pérdidas cocleovestibulares combinadas. Este dispositivo funciona estimulando selectivamente todas las ramas del nervio auditivo-vestibular con el objetivo de restaurar la audición y normalizar los reflejos estabilizadores de la mirada y la postura y la percepción de la orientación espacial. Sin embargo, para que funcione, este dispositivo requiere la inserción de un dispositivo de estimulación interna y, por tanto, no es aplicable a los más de 200000 individuos que ya tienen dispositivos de implante coclear colocados, muchos bilateralmente. La incorporación de este tipo de nueva tecnología requeriría la extracción quirúrgica o la actualización del dispositivo antiguo o esperar a que el dispositivo falle, lo que podría tardar más de una década. Aunque la capacidad de estimular selectiva e independientemente los sistemas coclear y vestibular puede ser ventajosa en algunos casos, la decisión de implantar tales dispositivos requiere que estén disponible métodos precisos para evaluar la función vestibular. Los niños constituyen una gran proporción de los receptores de implantes cocleares y, en el contexto de la sordera congénita, los bebés reciben implantes bilaterales rutinariamente cuando tienen menos de un año de edad. Puede resultar un reto determinar a esta edad si estos niños tienen o no una función vestibular intacta. Sin embargo, conocer la función de los órganos terminales vestibulares subyacentes sería crucial para decidir si implantar o no un dispositivo de implante coclear tradicional frente a un dispositivo de estimulación coclear/vestibular híbrido conocido. Asimismo, el dispositivo de estimulación coclear/vestibular híbrido no abordaría la disfunción del equilibrio que se produce en muchos individuos con pérdida de audición en presencia de una función de órganos terminales vestibulares intacta. La revisión de los sistemas actualmente disponibles destinados a abordar la disfunción coclear/vestibular combinada y los problemas de equilibrio resalta las ventajas y la necesidad de un dispositivo/procesador externo que pueda aplicarse o “readaptarse” a una matriz de electrodos cocleares implantada actualmente. Un dispositivo de este tipo, tal como se describió anteriormente, contendría la capacidad de detectar el movimiento. La información proporcionada por el sensor de equilibrio podría entonces codificarse y conducirse a la activación seleccionada de la matriz de electrodos. La activación de la matriz de electrodos conduciría entonces a una percepción auditiva que está referenciada a la cabeza y es significativa para el equilibrio.

Aunque se sabe que el uso de señales auditivas u otras señales sensoriales referenciadas a la posición de la cabeza conduce a la estabilización del equilibrio, un sistema mejorado promovería el equilibrio más directamente a través de la estimulación directa del nervio/órganos terminales vestibulares, tal como se describe, por ejemplo, en la patente '028 expedida el 29 de mayo de 2007 a Della Santina et al. Tal como se explicó de manera resumida anteriormente, este dispositivo contiene una matriz de electrodos separada para la estimulación del nervio/órgano terminal vestibular y eso conlleva varias limitaciones que se describieron anteriormente.

Se sugiere que una pequeña porción de la corriente eléctrica derivada de una matriz de electrodos intracocleares (por ejemplo, implante coclear) destinada a la cóclea para facilitar la audición podría dirigirse más bien para estimular o bien directa, o bien indirectamente el nervio/órganos terminales vestibulares y, lo que es más importante, promover la estabilidad proporcionando estimulación basada en información significativa sobre la posición de la cabeza/cuerpo (por ejemplo, cambio en el espacio y la orientación) y cambios de la misma. El direccionamiento de corriente es un proceso bien conocido en la industria de los implantes cocleares y una técnica que se usa en las estrategias de procesamiento de implantes. En pocas palabras, consiste en alterar el entorno eléctrico que rodea la matriz de electrodos a través de la activación de diversos patrones de electrodos de implantes cocleares con el fin de optimizar el suministro de corriente a un objetivo particular al tiempo que se minimiza la activación de los elementos neurales circundantes.6 El término “dirigido”, tal como se usa en el presente documento, incluye en su definición, pero no se limita a, modificaciones de cualquiera de las propiedades de estimulación de la matriz de electrodos (por ejemplo, frecuencia, velocidad, nivel, ubicación de la estimulación) que maximizarían, optimizarían o favorecerían la activación de los órganos terminales vestibulares o su suministro neural.

La idea de provocar y dirigir la estimulación no auditiva usando un implante coclear es viable dado que los inventores han demostrado previamente que, mientras que la estimulación eléctrica a través de un dispositivo de implante coclear está dirigida a los ganglios espirales y al nervio auditivo, se ha confirmado que la corriente eléctrica escapa de los confines de la cóclea donde estimula otros elementos sensoriales que están en proximidad estrecha. Específicamente, se ha demostrado que puede detectarse estimulación eléctrica del nervio facial en más del 59% de los usuarios de implantes cocleares experimentados. En la mayoría de los casos, la estimulación del nervio facial se produjo a niveles que eran perceptiblemente altos pero cómodos.7, 8 En todos los sujetos se observó estimulación subclínica del nervio facial, definida como la presencia de una respuesta miogénica del nervio facial observada en la electromiografía en ausencia de o bien una sensación de movimiento, o bien de espasmos faciales visibles obvios. En promedio, se produjo una respuesta miogénica inicial a niveles de estimulación (16,4 unidades clínicas) muy por debajo de los requeridos para producir una respuesta perceptible subjetivamente o una contracción observada (22,7 unidades clínicas). Cuando estuvieron presentes, se produjeron respuestas miogénicas en respuesta a la estimulación de los electrodos a través de la matriz de electrodos y no se limitaron a los electrodos dentro de una región específica. También se encuentran en la bibliografía informes individuales de estimulación de los órganos terminales vestibulares por medio de una matriz de electrodos intracocleares colocados apropiadamente.9, 10 Dada la alta tasa de estimulación del nervio facial demostrada en el trabajo de los inventores, podría anticiparse que la estimulación eléctrica de los elementos sensoriales asociados con los órganos terminales vestibulares puede ser incluso más común dada su mayor proximidad a la cóclea. Los retos asociados con el establecimiento de la verdadera tasa de estimulación vestibular de un implante coclear radican en las dificultades asociadas con la medición de este tipo de estimulación no auditiva. En general, la medición de las respuestas vestibulares evocadas no es tan simple ni tan común como sus homólogas del nervio auditivo o facial. También puede ser viable que las ganancias de equilibrio puedan lograrse a través del uso de excitación subclínica referenciada a la cabeza del nervio facial u otros nervios u órganos terminales sensoriales. Esto puede ser particularmente relevante en niños con anatomía cocleovestibular malformada y/o aferentes cocleares y/o vestibulares ausentes o limitados. También se sabe por estudios en animales que, cuando se coloca la corriente cerca de los órganos terminales vestibulares o la perilinfa (líquido que llena los órganos terminales vestibulares y la cóclea), se produce esa activación de los núcleos vestibulares en el tronco encefálico11-14. También se sabe que la estimulación acústica de alto nivel puede provocar, por sí misma, respuestas miogénicas de la musculatura del cuello, entre otras. Estas respuestas se denominan potenciales miogénicos evocados vestibulares (VEMP). Siguiendo con esto, el presente grupo y otros han demostrado previamente también que las respuestas miogénicas en los músculos del cuello que se producen a través de estos núcleos pueden provocarse por el implante coclear en un niño.9, 10, 15

La figura 5 demuestra la forma de onda electromiográfica clásica registrada en el músculo esternocleidomastoideo (SCM) de un niño en respuesta a la activación del implante coclear. Se usan múltiples registros promediados para validar la presencia de esta respuesta. La forma de onda 510 representa la actividad muscular promedio en respuesta a la activación del implante sin activación del músculo SCM, no están presentes VEMP. La forma de onda 520 representa los VEMP del lado derecho en respuesta a la activación eléctrica del implante coclear (SCM activado tónicamente). La forma de onda 530 representa los VEMP del lado izquierdo en respuesta a la activación eléctrica del implante coclear (SCM tónicamente activado). Una marca la latencia del pico negativo (~25 ms) y B marca la latencia del pico positivo (~18 ms). Normalmente, cuando se evocan acústicamente, se producen respuestas de VEMP con una latencia P1 de 13 ms y una latencia N1 de 21 ms. Las latencias más largas observadas en las formas de onda presentadas pueden reflejar los retrasos requeridos para la activación del electrodo, la diseminación adecuada de la corriente y, en última instancia, la activación de la vía a través de una ruta diferente.

Teniendo esto en cuenta, algunas realizaciones dadas a conocer en el presente documento pretenden hacer uso de los audífonos, audífonos de conducción ósea o implantes del oído medio tradicionales usados anteriormente para proporcionar señales auditivas referenciadas a la cabeza a través de un procesador de movimiento externo con el objetivo global de mejorar la estabilidad postural en los grandes números de pacientes con disfunción del equilibrio, muchos de los cuales pueden usar ya audífonos o audífonos de conducción ósea o implantes del oído medio tradicionales.

Algunas realizaciones dadas a conocer en el presente documento pretenden hacer uso de la matriz de electrodos cocleares previamente implantada para proporcionar impulsos eléctricos referenciados a la cabeza a través de un procesador de movimiento externo con el objetivo global de mejorar la estabilidad postural en el gran número de pacientes con disfunción del equilibrio, muchos de los cuales pueden tener ya implantados dispositivos de estimulación coclear.

Algunas realizaciones dadas a conocer en el presente documento son capaces de rehabilitar simultáneamente tanto deficiencias auditivas como del equilibrio y, en algunas realizaciones, esto puede hacerse sin necesidad de modificar la matriz de electrodos cocleares implantada. Específicamente, algunas realizaciones pueden no requerir la implantación de un dispositivo “híbrido” específico con electrodos dirigidos por separado a las porciones coclear y vestibular del oído interno tal como se describe en las patentes 120 y 028. Diversas realizaciones dadas a conocer en el presente documento incorporan algunas de las enseñanzas de los implantes cocleares y sistemas de estimulación vestibular conocidos ejemplificados por las patentes comentadas anteriormente para proporcionar un estimulador implantable transcoclear que tiene estrategias de procesamiento de equilibrio y voz dirigidas incorporadas en un procesador externo. Diversas realizaciones dadas a conocer en el presente documento abarcan la idea novedosa de dirigir la estimulación eléctrica transcoclear para funciones no auditivas. En algunas realizaciones, se potencia una prótesis coclear con uno o más sensores de equilibrio que pueden ser uno o más dispositivos de orientación espacial externos (sensores de equilibrio) tales como, pero sin limitarse a, acelerómetros y giroscopios rotacionales y lineales. Las señales de estos sensores de equilibrio se codifican en estímulos por el procesador de señales de la prótesis coclear y se suministran por al menos una matriz de electrodos intracocleares. Las señales eléctricas referenciadas a la posición de la cabeza pueden estimular selectivamente o bien los epitelios sensoriales de los canales semicirculares y los centros otolíticos y/o bien el nervio vestibular/elementos neurales y/o el nervio facial y/o la cóclea. Esta estimulación puede provocar o no una percepción auditiva asociada. Los resultados de una realización de este tipo en 16 niños con implantes cocleares bilaterales han demostrado mejoras estadísticamente significativas en las medidas de equilibrio y estabilidad (mediana de la longitud/duración de trayecto (p=0,01), mediana de la oscilación cuadrática media (p<0,001), caídas (p= 0,049)) en presencia de estimulación referenciada a la cabeza del implante. Las figuras 6A y 6B ilustran la reducción estadísticamente significativa en la longitud de trayecto/duración del ensayo (6A) y la raíz cuadrática media (6B) que se produce en presencia del sistema de estimulación. En cada una de las figuras 6A y 6B, el diagrama de cajas de la izquierda corresponde a que el dispositivo de estimulación está apagado y el diagrama de cajas de la derecha corresponde a que el dispositivo de estimulación está encendido. Se han publicado los resultados de un subconjunto más pequeño de este grupo.16

Algunas realizaciones de la presente divulgación hacen uso de un audífono de conducción aérea tradicional que se adapta a un procesador externo que permite la provisión de estimulación auditiva con referencia a la cabeza.

Un ejemplo de un sistema de audífono de conducción aérea del tipo usado actualmente por muchos pacientes se describe, por ejemplo, en la patente estadounidense n.° 5.719.528. Algunas de las realizaciones ilustradas en la figura 10 de la presente solicitud utilizan componentes de la patente '528 junto con elementos novedosos dados a conocer en el presente documento.

Algunas realizaciones de la presente divulgación se refieren a un audífono anclado al hueso que se adapta a un procesador externo que permite la provisión de estimulación auditiva con referencia a la cabeza.

Un ejemplo de un sistema de audífono de conducción ósea (retenido en el pilar percutáneo) del tipo usado actualmente por muchos pacientes se describe completamente, por ejemplo, en la publicación de solicitud de patente estadounidense n.° 2009/0247813. Algunas de las realizaciones ilustradas en la figura 11 de la presente solicitud utilizan componentes del documento US 200910247813 A1 junto con elementos novedosos dados a conocer en el presente documento.

Algunas realizaciones de la presente divulgación se refieren a un implante del oído medio que se adapta a un procesador externo que permite la provisión de estimulación auditiva con referencia a la cabeza.

Un ejemplo de un implante del oído medio del tipo usado actualmente por muchos pacientes se describe completamente, por ejemplo, en la patente estadounidense n.° 5.456.654. Algunas de las realizaciones ilustradas en la figura 12 de la presente solicitud utilizan componentes de la patente '654 junto con elementos novedosos dados a conocer en el presente documento.

Algunas realizaciones de la presente divulgación se refieren a un sistema de estimulación coclear implantable que se adapta a un procesador externo que permite la provisión de estimulación con referencia a la cabeza de la matriz de electrodos intracocleares.

Un ejemplo de un sistema de estimulación coclear del tipo usado actualmente por muchos pacientes se describe completamente, por ejemplo, en la patente estadounidense n.° 6.565.503 y 7.346.397 y 4.532.930. Algunas de las realizaciones ilustradas en las figuras 12 a 16 de la presente solicitud utilizan componentes de las patentes '503, '397 y '930 junto con elementos novedosos dados a conocer en el presente documento.

Se hace referencia ahora a la figura 7, que ilustra un sistema de estimulación 700 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 7 utilizan un conjunto de auriculares 702 conectados a un procesador de movimiento montado en la cabeza/al nivel del oído 704 que contiene un sensor de equilibrio 706. La salida del sensor de equilibrio 706 se convierte en un estímulo auditivo que se encamina a través de los auriculares al oído medio e interno. La eficacia de una realización de este tipo se ha demostrado en 7 adultos que demostraron mejoras estadísticamente significativas en las medidas de equilibrio y estabilidad (mediana de la longitud/duración del trayecto (p=0,043), mediana de la oscilación cuadrática media (p=0,041) en presencia de estimulación auditiva referenciada a la cabeza.

Las figuras 8A y 8B ilustran gráficos de X/Y de la inclinación de la cabeza. La figura 8A muestra la inclinación de la cabeza en el momento basal (estimulación desactivada). La figura 8B muestra la reducción de la inclinación de la cabeza durante el uso del dispositivo de estimulación. En consecuencia, las figuras 8A y 8B ilustran conjuntamente la reducción de la inclinación de la cabeza que se produce durante el uso del dispositivo de estimulación.

La figura 9A ilustra diagramas de cajas que muestran valores de longitud de trayecto para la suma de datos posturográficos promedio para las pruebas en cada condición. El diagrama de cajas de la izquierda corresponde a que los dispositivos de estimulación están apagados. El diagrama de cajas de la derecha corresponde a que el dispositivo de estimulación está encendido. La figura 9A ilustra la reducción en los valores de longitud de trayecto que se produce con la utilización del sistema de estimulación.

La figura 9B demuestra un diagrama de cajas que muestra los valores cuadráticos medios para la suma de datos posturográficos promedio para las pruebas en cada condición. El diagrama de cajas de la izquierda corresponde a que los dispositivos de estimulación están apagados. El diagrama de cajas de la derecha corresponde a que el dispositivo de estimulación está encendido. La figura 9B ilustra la reducción significativa en los valores cuadráticos medios que se produce con la utilización del sistema de estimulación.

Se hace referencia ahora a la figura 10, que ilustra un sistema de estimulación 1000 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 10 utilizan un audífono de conducción aérea 1002. En diversas realizaciones, el audífono 1020 incluye diversos componentes tales como, por ejemplo, pero sin limitarse a, una fuente de alimentación, un micrófono, un procesador de voz, diversos circuitos electrónicos tales como amplificadores y un transductor en miniatura. En diversas realizaciones, el procesador de voz se conecta luego a un procesador de movimiento adicional a nivel del oído 1004 que contiene un sensor de equilibrio 1006. En diversas realizaciones, el procesador de movimiento también incluye una fuente de sonido, que es capaz de crear una señal eléctrica que el audífono puede convertir en un estímulo auditivo. La salida del sensor de equilibrio se convierte en un estímulo auditivo que se encamina por medio de una conexión directa o inalámbrica a través del audífono que luego conduce a la amplificación del sonido y la excitación del oído medio y, en última instancia, interno.

Se hace referencia ahora a la figura 11, que ilustra un sistema de estimulación 1100 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 11 utilizan un implante osteointegrado anclado al hueso con pilar 1120. El pilar está anclado en el cráneo 1130 a través del cuero cabelludo 1140. El implante y el pilar 1120 se acoplan luego mecánicamente a un audífono de conducción ósea 1120 de manera que se produce vibración del cráneo 1130 en respuesta a la estimulación auditiva. En diversas realizaciones, el audífono 1120 incluye diversos componentes tales como, por ejemplo, pero sin limitación, una fuente de alimentación, un micrófono, un procesador de voz, diversos circuitos electrónicos tales como amplificadores. En diversas realizaciones, el audífono 1120 se conecta luego a un procesador de movimiento adicional a nivel del oído 1104 que contiene un sensor de equilibrio 1106. En diversas realizaciones, el procesador de movimiento también incluye una fuente de sonido, que es capaz de crear una señal eléctrica que el audífono puede convertir en un estímulo auditivo. La salida del sensor de equilibrio 1106 se convierte en un estímulo auditivo que se encamina por medio de una conexión directa o inalámbrica a través del audífono 1102 que luego conduce a la vibración del cráneo y una percepción auditiva.

Aunque las realizaciones de la figura 11 se describen e ilustran como acopladas al cráneo, hay varias formas de acoplar audífonos de conducción ósea que podrían usarse en diversas realizaciones descritas en el presente documento. Otros ejemplos de audífonos de conducción ósea se han mencionado anteriormente y también son aplicables a diversas realizaciones descritas en el presente documento.

Se hace referencia ahora a la figura 12, que ilustra un sistema de estimulación 1200 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 12 utilizan un implante del oído medio 1220 que incluye un estimulador intracoclear 1222 y un transductor o estimulador mecánico implantado 1224. El transductor mecánico 1224 se acopla con la cadena osicular, la ventana redonda u oval. El implante 1220 se acopla inductivamente (a través de un acoplador inductivo 1226) con un procesador de voz al nivel del oído externo 1202 que, en algunas realizaciones, contiene su propia fuente de alimentación. En diversas realizaciones, el procesador de voz 1202 se conecta entonces con un procesador de movimiento a nivel del oído adicional 1204 que contiene un sensor de equilibrio 1206. En diversas realizaciones, el procesador de movimiento también incluye una fuente de sonido, que es capaz de crear una señal eléctrica que el procesador de voz puede convertir en un estímulo auditivo. La salida del sensor de equilibrio 1206 se convierte en un estímulo auditivo que se encamina por medio de una conexión directa o inalámbrica a través del procesador de voz que luego conduce a la activación del estimulador mecánico implantado.

Se hace referencia ahora a la figura 13, que ilustra un sistema de estimulación 1300 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 13 utilizan un implante coclear 1320 que incluye un estimulador coclear implantado 1322 y una matriz de electrodos intracocleares 1324 que tienen contactos individuales. El implante 1320 se acopla inductivamente (a través de un acoplador inductivo 1326) con un procesador de voz a nivel del oído externo 1302 que contiene su propia fuente de alimentación. En diversas realizaciones, el procesador de voz 1302 se conecta entonces con un procesador de movimiento a nivel del oído adicional 1304 que contiene un sensor de equilibrio 1306. La salida del sensor de equilibrio 1306 se convierte entonces en un estímulo auditivo que se encamina por medio de una conexión directa o inalámbrica a través del procesador de voz que conduce luego a la activación de electrodos específicos dentro de la matriz de electrodos del implante coclear 1324.

Se hace referencia a continuación a la figura 14, que ilustra un sistema de estimulación 1400 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 14 utilizan un implante coclear 1420 que incluye un estimulador coclear implantado 1422 y una matriz de electrodos intracocleares 1424 que tienen contactos individuales. El implante 1420 se acopla inductivamente con un procesador de voz a nivel del oído externo 1402 que contiene su propia fuente de alimentación. En diversas realizaciones, el procesador de voz 1402 se modifica para que incluya o se acople con uno o más sensores de equilibrio 1406. En respuesta a cambios en la posición de la cabeza/el cuerpo, la salida del sensor de equilibrio 1406 se procesa y se traduce en activación eléctrica de uno(s) electrodo(s) específico(s) dentro de la matriz de electrodos del implante coclear 1424.

Se hace referencia a continuación a la figura 15, que ilustra un sistema de estimulación 1500 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 15 utilizan un implante coclear 1520 que incluye un estimulador coclear implantado 1522 y una matriz de electrodos intracocleares 1524 que tienen contactos individuales. El implante 1520 se acopla inductivamente con un procesador de equilibrio y voz a nivel del oído externo 1502 que contiene su propia fuente de alimentación. En algunas de las realizaciones ilustradas en la figura 15, el estimulador coclear interno se modifica para que contenga uno o más sensores de equilibrio 1506. Esta porción del dispositivo que incluye el componente interno del mecanismo de acoplamiento inductivo, el estimulador intracoclear 1522 y el sensor de equilibrio 1506 están fijados a la cabeza. En respuesta a cambios en la posición de la cabeza/el cuerpo, la salida del sensor de equilibrio se transfiere por medio del acoplador de inducción y se procesa por el procesador de equilibrio y voz 1502 y se traduce en activación eléctrica de uno(s) electrodo(s) específico(s) dentro de la matriz de electrodos del implante coclear 1524.

Se hace referencia a continuación a la figura 16, que ilustra un sistema de estimulación 1600 según diversas realizaciones. Las realizaciones ilustradas en la figura 16 utilizan un implante coclear 1620 que incluye un estimulador coclear implantado 1622 y una matriz de electrodos intracocleares 1624 que tienen contactos individuales. El implante 1620 se acopla inductivamente con un procesador de voz a nivel del oído externo que contiene su propia fuente de alimentación. En las realizaciones ilustradas en la figura 16, el paciente tiene implantes cocleares bilaterales. En algunas realizaciones, un único procesador de voz 1602 se conecta con los procesadores de equilibrio bilaterales a nivel del oído 1604 que contiene el micrófono del dispositivo y los sensores de equilibrio 1606. La salida de los sensores de equilibrio se convierten en un estímulo auditivo que se encamina por medio de una conexión directa o inalámbrica a través del procesador de voz individual que luego conduce a la activación coordinada de electrodos específicos dentro de las matrices de electrodos del implante coclear bilateral 1624.

Tal como se usa en el presente documento, el término “sensor de equilibrio” se refiere a cualquier sensor (o combinación de sensores) que pueda usarse para determinar una o más características de equilibrio de un paciente, incluyendo pero sin limitarse a, un sensor que detecta el movimiento (incluyendo pero sin limitarse a aceleración o velocidad), posición, gravedad, rotación, orientación, video, norte magnético y geoposicionamiento de la cabeza y/o el cuerpo. Por consiguiente, el término sensor de equilibrio, tal como se usa en el presente documento, puede referirse a cualquier sensor de posición, movimiento u orientación o cualquier combinación de uno o más sensores de posición, movimiento u orientación (por ejemplo, algunas realizaciones utilizan acelerómetros y giroscopios en combinación). El término posición, tal como se usa en el presente documento, se refiere a cambios en el espacio (por ejemplo, ubicación relativa), orientación o cambios en tanto el espacio como la orientación. Algunas realizaciones dadas a conocer en el presente documento utilizan múltiples sensores de equilibrio. Los sensores pueden ser, por ejemplo, pero sin limitarse a, acelerómetros ligeros, tales como los comentados, por ejemplo, en la patente '578 y sensores de oscilación corporal ligeros tales como sensores o transductores de velocidad como los descritos a lo largo de las patentes '046 y '149. Pueden usarse sistemas microelectromecánicos (MEMS), acelerómetros piezoeléctricos, giroscopios, brújulas digitales, receptores de sistemas de posicionamiento global aumentados/diferenciales, u otros acelerómetros de rotación y/o lineales. En diversas realizaciones, los sensores de equilibrio pueden ser de cualquier tipo adecuado. En algunas realizaciones, puede usarse una combinación de diferentes tipos en la misma realización (por ejemplo, una realización dada puede utilizar acelerómetros y sensores de posición).

En algunas realizaciones, los sensores de equilibrio se incluyen dentro de la unidad o se montan en la carcasa de la unidad. En diversas realizaciones, los sensores pueden incluir sensores de rotación orientados a un sentido del eje de cabeceo y balanceo del de paciente tal como se describe en la patente '291. Estos sensores pueden estar o bien alineados como en las patentes '291 que requieren la colocación de 3 acelerómetros rotacionales en planos X, Y y Z cardinales mutuamente ortogonales para medir el balanceo, cabeceo y guiñada de la cabeza, o bien alineados con los canales semicirculares o planos de los otolitos del paciente con el implante (o la posición media de los planos de los canales semicirculares humanos) tal como se propone en las patentes '120 y '028. En algunas realizaciones, también puede ser posible una alineación dinámica que ofrece un dispositivo que podría ponerse a cero una vez que el dispositivo está en su sitio y la cabeza del paciente está en la posición de puesta a cero. En algunas realizaciones, solo se representarán dos planos inicialmente en un esfuerzo por reducir las exigencias computacionales del dispositivo y, en última instancia, el consumo de energía al tiempo que se minimiza la interferencia con la audición. En algunas realizaciones, pueden incluirse posteriormente sensores adicionales que respondan a movimientos de guiñada o de traslación.

Los sistemas mostrados en las figuras 13 y 16 incluye componentes implantados y externos. Los componentes externos incluyen un procesador de voz y/o movimiento, una fuente de alimentación (por ejemplo, una batería reemplazable) y al menos un sensor de orientación/equilibrio. En algunas realizaciones, los componentes internos están compuestos por un implante coclear convencional en la industria. El/los sensor(es) está(n) alojado(s) o bien dentro, o bien fuera del procesador y puede(n) colocarse al nivel del oído. Cuando no están alojados dentro del procesador, el/los sensor(es) de equilibrio se acopla(n) al mismo por medio de cualquier conexión adecuada, incluyendo, pero sin limitarse a, un cable directo, WiFi (IEEE 802.11), Bluetooth (IEEE 802.15), ZigBee (IEEE 802.15.4) u otra conexión inalámbrica. En resumen, el procesador, la fuente de alimentación y el procesador de movimiento pueden estar alojados dentro de una unidad portátil o alojados en unidades separadas que se comunican por medio de un cable directo, RF u otro enlace inalámbrico adecuado. En algunas de las realizaciones ilustradas en las figuras 11 a 16, los componentes implantados podrían permanecer sin cambios con respecto a los sistemas/dispositivos previamente implantados, que pueden incluir, por ejemplo, los dispositivos enseñados en los documentos de patente a los que se hizo referencia anteriormente. Pueden usarse electrodos intracocleares individuales o múltiples dentro de la matriz para responder al movimiento referenciado a la cabeza.

Algunas realizaciones descritas en el presente documento utilizan componentes que ya se han implantado. En algunas de tales realizaciones, se proporcionan sensores de equilibrio y el procesador de voz se reemplaza por uno o más procesadores de modo que puedan proporcionarse señales de estimulación para corregir trastornos del equilibrio además de las señales de estimulación que corrigen los trastornos de la audición. Por consiguiente, en algunas realizaciones, algunos sistemas existentes para tratar trastornos de la audición, que incluyen una porción implantada y una porción externa, pueden modificarse para tratar también algunos trastornos del equilibrio. En algunos casos, tales sistemas pueden modificarse sin operar a un paciente para modificar la porción implantada. Por consiguiente, en algunos casos en los que el sistema existente incluye un procesador externo (por ejemplo, un procesador de voz) para proporcionar señales de control basadas en la información de audio detectada, el sistema puede modificarse de una manera que no es invasiva para el paciente proporcionando sensores de equilibrio y reemplazando, modificando o complementando el procesador de voz/sonido para que tenga en cuenta también la información de equilibrio.

En la figura 14, la porción implantada del implante coclear se modifica para incorporar el/los sensor(es) de equilibrio internamente y soportarlo(s) en una posición fijada a la cabeza. La salida de los sensores de equilibrio se transmite entonces por medio del mecanismo de acoplamiento de inducción al procesador de voz y movimiento y vuelve a transmitirse al estimulador interno, conduciendo en última instancia a la activación selectiva de la matriz de electrodos intracocleares.

En uso, se genera una señal portadora por los circuitos dentro de la unidad externa portátil usando energía derivada de la fuente de alimentación dentro de la unidad procesadora de voz. Una señal portadora de este tipo, que es una señal de CA, se transmite por el cable a la diadema donde se acopla inductivamente a la bobina dentro del estimulador coclear implantado. Allí se rectifica y filtra y proporciona una fuente de alimentación de CC para el funcionamiento de los circuitos dentro del estimulador coclear implantado. Los sonidos se detectan a través del micrófono y los movimientos, la aceleración, la gravedad y/o la orientación se detectan a través de los sensores de equilibrio. La información, detectada por el micrófono y los sensores, se procesa por los circuitos incluidos o bien dentro, o bien fuera de la unidad procesadora y se convierte en señales de estimulación apropiadas de acuerdo con una estrategia de procesamiento de voz y equilibrio seleccionada por los circuitos dentro de la unidad procesadora de sonido y/o movimiento. Estas señales de estimulación modulan la señal portadora que transfiere energía al estimulador coclear implantado. El estimulador coclear implantado incluye un circuito de demodulación apropiado que recupera las señales de estimulación de los portadores modulados y las aplica a electrodos individuales o a una pluralidad de electrodos dentro de la matriz de electrodos. Las señales de estimulación identifican qué electrodo(s) o pares de electrodos van a estimularse, la secuencia de estimulación y la intensidad de la estimulación.

En algunas realizaciones, cuando va a llevarse a cabo ajuste o adaptación u otras rutinas de diagnóstico, se conecta una unidad de programación externa de manera desmontable al procesador de voz y movimiento. En diversas realizaciones donde se utiliza un procesador externo, a través del uso del procesador externo, un médico u otro personal médico es capaz de seleccionar las mejores estrategias de procesamiento de voz y movimiento para el paciente, así como establecer otras variables asociadas con el proceso de estimulación.

En diversas realizaciones, las baterías empleadas dentro del procesador de voz y/o movimiento pueden reemplazarse fácilmente cuando sea necesario. Cuando se retira la unidad procesadora, la estimulación coclear y/o vestibular cesará. Esto puede conducir a una disminución del equilibrio cuando el dispositivo está apagado o incluso a la percepción de vértigo o movimiento.

Los sensores de equilibrio u otros de diversas realizaciones dadas a conocer en el presente documento que no están ubicados con el cuerpo pueden incluir los comentados por las patentes a las que se hizo referencia. En diversas realizaciones, los sensores de equilibrio pueden reemplazarse por y/o ir acompañados de sensores de equilibrio que se lleva puesto externamente. En primer lugar, debe indicarse que la presente divulgación no está dirigida, per se, a los componentes electrónicos o circuitos electrónicos específicos usados o alojados dentro de cada uno de estos módulos. En los módulos que realizan las funciones indicadas podría usarse cualquier tipo de circuitos adecuados. Se dan a conocer circuitos y componentes adecuados para estos fines, por ejemplo, en las patentes a las que se hizo referencia. La presente divulgación, más bien, está dirigida a sistemas que combinan los módulos indicados de diversas maneras para formar algunas de las realizaciones descritas en el presente documento. Algunas de las realizaciones descritas en el presente documento proporcionan al menos una de las ventajas y los beneficios enumerados en el presente documento, ventajas y beneficios que no han estado disponibles hasta ahora. Sin embargo, no todas las realizaciones están dirigidas ni incluyen las ventajas listadas y enumeradas en el presente documento. Algunas realizaciones tienen otras ventajas que no se describen en el presente documento.

Los seres humanos tienen dos laberintos vestibulares, uno en cada oído que actúan conjuntamente entre sí para proporcionar información de equilibrio al sistema nervioso central. La presente divulgación puede ponerse en práctica en una variedad de realizaciones unilaterales, bilaterales o multilaterales. La figura 16 muestra diversas realizaciones en las que se usa un solo procesador de voz y/o movimiento para procesar la información capturada bilateralmente al nivel del micrófono a nivel del oído y el sensor de equilibrio. En algunas realizaciones, la entrada bilateral se sincroniza y se suministra por medio de los mecanismos de acoplamiento de inducción simultáneamente a ambos estimuladores intracocleares.

En diversas realizaciones, el procesador de voz y/o voz/equilibrio de la presente divulgación puede configurarse para proporcionar señales auditivas o retroalimentación indicativas de la orientación espacial o velocidad del paciente a través de matrices de electrodos cocleares existentes, tales como las descritas en, por ejemplo, la patente estadounidense n.° 5.597.380. La retroalimentación auditiva se describió con mayor detalle anteriormente y en las patentes '046 y '149.

Tal como se describió anteriormente, se observa además que una o más realizaciones de la presente divulgación proporcionan estimulación eléctrica referenciada a la cabeza de la matriz de electrodos intracocleares implantable capaz de estimular sensaciones auditivas y/o vestibulares apropiadas en el cerebro de un paciente, lo que produce el resultado de un equilibrio estático y dinámico mejorado. Por tanto, un paciente (dependiendo al menos en parte de su condición médica) que usa una de las realizaciones de la presente divulgación puede beneficiarse del uso de la audición restaurada y el equilibrio y la orientación apropiados.

Debe entenderse que diversas realizaciones dadas a conocer en el presente documento, tales como las ilustradas en las figuras 13 a 16, pueden usarse para proporcionar estimulación basada en el equilibrio que no es perceptible para el paciente. Por ejemplo, la estimulación basada en el equilibrio puede proporcionarse por impulsos eléctricos que se dirigen hacia el nervio vestibular o alternativamente se aplican directamente al nervio vestibular.

Debe entenderse que el 'procesador de voz' al que se hace referencia en las realizaciones anteriores y en las figuras 13 a 16 puede usarse para procesar información relacionada con el equilibrio y puede tener la capacidad de proporcionar estimulación de la matriz de electrodos cocleares implantada que se dirige hacia los órganos terminales vestibulares o sus elementos neurales de una manera que es independiente de las estrategias de procesamiento de los estímulos auditivos externos.

Tal como se describió anteriormente, se observa además que una o más realizaciones de la presente divulgación pueden usarse como dispositivo de entrenamiento o rehabilitación donde un paciente podría usar el dispositivo durante un período de tiempo dado, y potencialmente repetido a lo largo del tiempo, y puede recibir un efecto positivo sostenido sobre el equilibrio.

Aunque las enseñanzas de la presente divulgación dada a conocer en el presente documento se han descrito por medio de realizaciones y aplicaciones específicas de la misma, los expertos en la técnica podrían realizar numerosas modificaciones y variaciones sin apartarse del alcance de la invención expuesto en las reivindicaciones.

Anexo

Lista de referencias citadas

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Claims (6)

1. REIVINDICACIONES

   i. Sistema de estimulación (700, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600) que comprende:

   un estimulador coclear implantable (1222, 1322, 1422, 1522, 1622) que comprende:

   un generador de impulsos que genera impulsos de estimulación eléctrica tal como se definen por las señales de control; y

   una matriz de electrodos intracocleares (1324, 1424, 1524, 1624) adaptada para insertarse en la cóclea de un paciente y proporcionar impulsos de estimulación eléctrica, que comprenden tanto impulsos de estimulación auditiva basados en la información de audio como impulsos de estimulación de equilibrio basados en la información de equilibrio, al nervio auditivo del paciente basándose en las señales de control; un micrófono configurado para detectar y proporcionar la información de audio;

   al menos un sensor de equilibrio (706, 1006, 1106, 1206, 1306, 1406, 1506, 1606) configurado para detectar y proporciona la información de equilibrio; y

   al menos un procesador (1202, 1302, 1402, 1502, 1602) configurado para generar las señales de control en respuesta a la información de equilibrio proporcionada por el al menos un sensor de equilibrio, y para proporcionar las señales de control al estimulador coclear implantable,

   caracterizado porque, en respuesta a cambios en la posición de la cabeza o el cuerpo del paciente, la salida del sensor de equilibrio se procesa y se traduce en activación eléctrica de un electrodo específico dentro de la matriz de electrodos del implante intracoclear (1324, 1424, 1524, 1624).
2. 2. Sistema de estimulación según la reivindicación 1, en el que el sensor de equilibrio está referenciado a la cabeza.
3. 3. Sistema de estimulación según la reivindicación 2, en el que el sensor de equilibrio está adaptado para implantarse en el cráneo del paciente.
4. 4. Sistema de estimulación según la reivindicación 1, en el que el al menos un procesador es externo al paciente.
5. 5. Sistema de estimulación según la reivindicación 1, en el que el al menos un sensor de equilibrio es externo al paciente.
6. 6. Sistema de estimulación según la reivindicación 1, en el que el al menos un procesador está configurado para generar las señales de control en respuesta a la información de audio proporcionada por el al menos un micrófono además de la información de equilibrio proporcionada por el al menos un sensor de equilibrio.