ES2969335T3 - Prótesis auditiva que utiliza una frecuencia de estimulación como un múltiplo de periodicidad del sonido detectado - Google Patents

Prótesis auditiva que utiliza una frecuencia de estimulación como un múltiplo de periodicidad del sonido detectado Download PDF

Info

Publication number
ES2969335T3
ES2969335T3 ES14837175T ES14837175T ES2969335T3 ES 2969335 T3 ES2969335 T3 ES 2969335T3 ES 14837175 T ES14837175 T ES 14837175T ES 14837175 T ES14837175 T ES 14837175T ES 2969335 T3 ES2969335 T3 ES 2969335T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
frequency
input audio
stimulation
audio signal
signal
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.)
Active
Application number
ES14837175T
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Bahmer
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.)
MED EL Elektromedizinische Geraete GmbH
Original Assignee
MED EL Elektromedizinische Geraete GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MED EL Elektromedizinische Geraete GmbH filed Critical MED EL Elektromedizinische Geraete GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2969335T3 publication Critical patent/ES2969335T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36036—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of the outer, middle or inner ear
    • A61N1/36038—Cochlear stimulation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/50—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0526—Head electrodes
    • A61N1/0541—Cochlear electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)

Abstract

Se describe un método para que un sistema de prótesis auditiva genere señales de estimulación eléctrica para contactos de estimulación en una superficie exterior de una matriz de electrodos implantada. Una señal de audio de entrada que tiene una frecuencia detectada prominente se preprocesa para producir múltiples señales de bandas de frecuencia representativas. Luego, cada una de las señales de la banda de frecuencia se procesa para generar señales de estimulación eléctrica correspondientes para los contactos de estimulación. Cada una de las señales de estimulación eléctrica tiene una frecuencia de estimulación asociada, y para al menos una de las señales de estimulación eléctrica, la frecuencia de estimulación varía para mantener una relación entera entre la frecuencia de estimulación y la frecuencia detectada prominente de la señal de audio de entrada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Prótesis auditiva que utiliza una frecuencia de estimulación como un múltiplo de periodicidad del sonido detectado
Campo de la invención
La presente invención se refiere a implantes médicos, y más específicamente a técnicas de estimulación eléctrica en sistemas de implante coclear y en otras prótesis auditivas implantables.
Antecedentes de la técnica
Un oído humano normal transmite sonidos tal como se muestra en la figura 1, a través del oído externo 101 hasta la membrana timpánica 102, que mueve los huesos del oído medio 103, que hacen vibrar las aberturas de la ventana oval y la ventana redonda de la cóclea 104. La cóclea 104 es un conducto estrecho y alargado que se enrolla en espiral en torno a su eje en aproximadamente dos vueltas y media. Incluye un canal superior conocido como escala vestibular y un canal inferior conocido como escala timpánica, que están conectados mediante el conducto coclear. La cóclea 104 forma un cono en espiral vertical con un centro llamado modiolo en donde residen las células ganglionares espirales del nervio acústico 113. En respuesta a los sonidos recibidos que se transmiten al oído medio 103, la cóclea 104, rellena de líquido, funciona como un transductor que genera pulsos eléctricos que se transmiten al nervio coclear 113 y finalmente al cerebro.
La audición se ve impedida cuando se dan problemas en la capacidad de transducir sonidos externos en potenciales de acción significativos a lo largo del sustrato neuronal de la cóclea 104. Para mejorar una audición deficiente, se han desarrollado prótesis auditivas. Por ejemplo, en el caso de que el deterioro esté relacionado con el funcionamiento del oído medio 103, puede utilizarse un audífono convencional para proporcionar estimulación acústico-mecánica al sistema auditivo en la forma de sonido amplificado. Alternativamente, en el caso de que el deterioro esté asociado a la cóclea 104, un implante coclear con un electrodo implantado puede estimular eléctricamente el tejido nervioso auditivo con pequeñas corrientes enviadas mediante múltiples contactos de electrodo distribuidos a lo largo del electrodo. Aunque la discusión siguiente se refiere específicamente a los implantes cocleares, algunas personas con deterioro auditivo resultan más favorecidas en el caso de que el electrodo de estimulación se implante en otras estructuras anatómicas. De esta manera, entre los sistemas de prótesis auditivas se incluyen implantes en el tronco encefálico, implantes en el cerebro medio, etc., cada uno de los cuales estimula una diana auditiva específica en el sistema auditivo.
La figura 1 también muestra algunos componentes de un sistema típico de implante coclear en el que un micrófono externo proporciona una entrada de señal de audio a un procesador de señal externo 111 en el que pueden implementarse diversos esquemas de procesamiento de la señal. Por ejemplo, entre los enfoques de procesamiento de la señal que son bien conocidos en el campo de los implantes cocleares se incluye el procesamiento de señales digitales con muestreo continuo intercalado (CIS, por sus siglas en inglés, “continuous interlaved sampling” el procesamiento de señales digitales con secuencias de muestreo específicas de canal (SMEC, por sus siglas en inglés,”channel specific sampling sequences”) (tal como se indica en la patente US n.° 6.348.070, el procesamiento de señales digitales con picos espectrales (SPEAK, por sus siglas en inglés, “spectral peak”), el procesamiento de estructura fina (PEF, por sus siglas en inglés, “fine structure processing”) y el procesamiento de señales analógicas comprimidas (AC, por sus siglas en inglés, “compressed analog”).
A continuación, la señal procesada se convierte en un formato de datos digitales para la transmisión por una bobina transmisora externa 107 al interior del implante 108. Aparte de recibir la información de audio procesada, el implante 108 lleva a cabo, además, un procesamiento adicional de las señales, tal como la corrección de errores, la formación de pulsos, etc., y produce un patrón de estimulación (basado en la información de audio extraída) que es enviado a través de un cable de electrodo 109 a un conjunto de electrodos implantado 110. Normalmente, dicho conjunto de electrodos 110 incluye múltiples contactos 112 de electrodo sobre su superficie que proporcionan una estimulación selectiva de la cóclea 104.
La figura 2 muestra diversos bloques funcionales en un sistema habitual de procesamiento de señales para implantes cocleares (IC) que utiliza la estrategia de estimulación CIS. Un preprocesador de sonidos 201 incluye un filtro preénfasis 203 que recibe una señal de audio de un micrófono y atenúa los componentes de frecuencia fuertes en la señal de audio a menos de aproximadamente 1,2 kHz. La figura 3 muestra un ejemplo habitual de un periodo de tiempo corto de una señal de audio de un micrófono. El preprocesador de sonidos 201 incluye, además, múltiples filtros de paso de banda (FPB) 204 que descomponen la señal de audio del filtro preénfasis 203 en múltiples bandas espectrales, tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 4. Un procesador de sonidos 202 incluye detectores 205 de envolvente que extraen las envolventes de variación lenta de las señales de banda espectral, por ejemplo, mediante rectificación de onda completa y filtrado de paso bajo. El procesador sonidos 202 incluye, además, un módulo de mapeado 206 no lineal (p. ej., logarítmico) que lleva a cabo la compresión de las envolventes para ajustarse a las características perceptuales del paciente, y a continuación, las señales de envolvente comprimidas se multiplican con ondas portadoras mediante moduladores 207 para producir señales de estimulación eléctrica en la forma específica de pulsos de salida bifásicos no superpuestos para cada uno de los electrodos de estimulación (EL-1 a EL-n) implantados en la cóclea.
La estimulación CIS impone una tasa de estimulación fija en los pulsos eléctricos enviados y, por lo tanto, no puede representar los componentes de periodicidad de la señal de audio detectada. Por otra parte, la estimulación FSP (y sus variantes) representa la periodicidad inherente de las señales de audio detectadas. El procesamiento FSP genera trenes de pulsos de estimulación en respuesta a la detección de características de señal predefinidas específicas, tales como eventos de cruce por cero. Sin embargo, los trenes de pulsos FSP después de los eventos de cruce por cero solo pueden presentarse en un patrón predefinido. Lo anterior implica que el periodo de tiempo entre el cruce por cero real y el pulso inicial de los trenes de pulsos puede ser diferente para cada evento de cruce por cero, introduciendo de esta manera una variabilidad no deseada.
En contraste con el caso de la variabilidad de señal no deseada, la patente US n.° 7.920.923 describe la introducción deliberada de un componente de variabilidad de fase (“jitter”) artificial aleatoria en señales de estimulación binaural. Ello se lleva a cabo para reducir las características periódicas del componente de estructura fina, conservando simultáneamente la información de diferencia de tiempo interaural (DTI).
Se conoce un método a partir del documento n.° US 2011/0286618 A1. Según dicho método, se utiliza un estimador F0 que recibe una señal de banda ancha de muestra y estima, en tiempo real, la frecuencia fundamental F0 más dominante de la señal y la relación de potencia de señal F0 a potencia total de la señal. Se utiliza un modulador de canal para modular adaptativamente la envolvente de baja frecuencia de cada señal de canal mediante una función periódica que presenta una frecuencia igual a la frecuencia F0 estimada.
El documento n.° US 2009/0254150 A1 da a conocer un método de mejora de las señales temporales en un sistema de implante coclear. El sistema de implante coclear incluye un conjunto de electrodos en el que cada electrodo es estimulado basándose en una secuencia de pulsos de estimulación. El método incluye obtener señales c(t) a partir de una señal eléctrica representativa acústica, en donde la señal c(t) incluye información temporal de baja frecuencia. Se obtiene una estimación de la energía espectral e(t) a partir de la señal eléctrica representativa acústica, en donde la señal e(t) incluye información espectral con sustancialmente ninguna información temporal relacionada con el tono. La secuencia de estimulación se crea para por lo menos un electrodo en el conjunto como función de c(t) y e(t).
Descripción resumida de la invención
La invención se define en las reivindicaciones 1 y 8. Cualquier realización que se encuentre en contradicción con la materia objeto de dichas reivindicaciones no es parte de la invención.
Las realizaciones de la presente invención se refieren a la generación de señales de estimulación eléctrica para los contactos de estimulación sobre una superficie externa de un conjunto de electrodos implantado. Una señal de audio de entrada que presenta una frecuencia detectada destacada es preprocesada para producir múltiples señales de banda de frecuencia representativas. A continuación, cada una de las señales de banda de frecuencia se procesa para generar señales de pulso de estimulación eléctrica correspondientes para los contactos de estimulación. Cada una de las señales de estimulación eléctrica presenta una frecuencia de pulso de estimulación asociada, y para como mínimo unas de las señales de estimulación eléctrica, se varía la frecuencia de pulso de estimulación con tal de mantener una relación entera entre la frecuencia de estimulación y la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada.
En realizaciones específicas, las señales de banda de frecuencia pueden ser producidas por un banco de filtros de paso de banda, cada uno de los cuales está asociado a una banda de frecuencia de audio correspondiente. Para cada una de las señales de estimulación eléctrica, la frecuencia de pulso de estimulación puede variarse para mantener una relación entera entre la frecuencia de pulso de estimulación y la frecuencia detectada de la señal de audio de entrada.
La frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada puede ser una frecuencia fundamental y/o un armónico de una frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada. Alternativamente, la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada puede ser la frecuencia máximamente destacada de una señal de filtro de banda ancha. La frecuencia detectada destacada puede determinarse utilizando una transformada de Fourier rápida.
En aplicaciones específicas, la frecuencia de pulso de estimulación puede variarse como una función de un modo de procesamiento de música y/o un modo de procesamiento de fuente de audio diana del sistema de prótesis auditiva.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista de una sección de un oído humano con un sistema típico de prótesis auditiva diseñado para enviar estímulos eléctricos al oído interno y estímulos acústicos al canal del oído.
La figura 2 muestra diversos bloques funcionales en un sistema de procesamiento de muestreo continuo intercalado (CIS).
La figura 3 muestra un ejemplo de un periodo de tiempo corto de una señal de audio de voz procedente de un micrófono.
La figura 4 muestra una señal de micrófono acústica descompuesta por filtrado de paso de banda en un banco de filtros en un grupo de señales.
La figura 5 ilustra el problema de modificar la variabilidad entre señales de estimulación y el patrón de detección. La figura 6 ilustra señales de estimulación y el patrón de detección con un desplazamiento temporal constante sin variabilidad, tal como se produce mediante una realización de la presente invención.
La figura 7 ilustra señales de estimulación y el patrón de detección con un desplazamiento temporal cero sin variabilidad, tal como se produce mediante una realización de la presente invención.
Descripción detallada de realizaciones específicas
Tal como se ha comentado anteriormente, la representación de la periodicidad en una señal analógica mediante un sistema discreto está inherentemente limitada por su resolución temporal. Para los implantes cocleares, lo anterior significa que la tasa de estimulación más alta (que normalmente también es la tasa de detección más alta) es el límite de la resolución temporal. En el caso de que la señal de audio de entrada presente una periodicidad con una frecuencia f(a) y la tasa de detección/estimulación del sistema de IC presente una frecuencia f(e), se genera una interferencia caracterizada por ambas frecuencias. En consecuencia, los pulsos eléctricos pueden llevar una variabilidad con respecto a los eventos de cruce por cero. La figura 5 ilustra este problema de modificar la variabilidad entre señales de estimulación (líneas continuas) y el patrón de detección (líneas discontinuas). Una manera de reducir el problema de dicha variabilidad es incrementar la tasa de detección/estimulación. Sin embargo, lo anterior consume bastante energía y en última instancia presenta otras limitaciones técnicas.
Las realizaciones se refieren a reducir o eliminar una variabilidad no deseada en prótesis auditivas, tales como los implantes cocleares. En un sistema de procesamiento de señal de IC tal como el mostrado en la fig. 2, el procesador de sonido 202 varía la frecuencia de estimulación para como mínimo uno de los canales de señal de estimulación eléctrica, manteniendo una relación entera entre la frecuencia de estimulación y la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada. Es decir, para como mínimo uno de los canales de estimulación de electrodo, el procesador de sonido 202 modifica la tasa de detección/estimulación f(e) de una fija a una variable, de tal manera que quede en una relación entera respecto a la frecuencia detectada destacada f(a) de la señal de audio de entrada, es decir, f(e) = n veces f(a), en donde "n" puede ser un número entero o un cociente de números enteros.
La frecuencia detectada destacada f(a) puede ser, aunque sin limitación, la frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada, un armónico de la frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada, o simplemente la frecuencia más destacada de un filtro de banda predefinido, tal como de un filtro de banda ancha de baja frecuencia tal como se describe en, p. ej., la publicación de patente US n.° 2009/0254150. Un dispositivo de mezcla coherente de banda ancha tal como el descrito en la publicación de patente US n.° 2009/0254150 puede resultar ventajoso en comparación con un sistema basado en determinar la frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada, ya que puede resultar muy difícil en muchas situaciones de audición de la vida real determinar de manera inequívoca una frecuencia fundamental. Alternativa o adicionalmente, la frecuencia detectada destacada también puede determinarse mediante la realización de una transformación de Fourier rápida (FFT, por sus siglas en inglés) de la señal de audio de entrada.
En algunas realizaciones, múltiples canales de señal de estimulación pueden variarse para mantener una relación entera entre la frecuencia de estimulación y la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada. Lo anterior puede resultar especialmente útil, por ejemplo, en situaciones en las que, cuando el usuario del implante coclear escucha sonidos que portan una frecuencia fundamental bien definida y los armónicos correspondientes, tal como al escuchar música. De esta manera, entre las realizaciones de la presente invención se incluyen sistemas de implante coclear que presentan un modo de procesamiento de la música en el que la frecuencia de estimulación puede variarse para eliminar la variabilidad, y que pueden ser seleccionables por el usuario o ser seleccionados automáticamente por el sistema, cuando resulte apropiado. En el caso de que el usuario del implante coclear se encuentre en una situación en la que el sistema no pueda detectar fiablemente una frecuencia detectada destacada, el sistema simplemente puede conmutar a otro modo de estimulación normal y/o puede mantenerse una tasa de estimulación previamente seleccionada.
La variación de la frecuencia de estimulación tal como se ha indicado anteriormente elimina eficazmente la variabilidad observada en la figura 5. Tal como se muestra en la figura 6, la frecuencia de estimulación puede variarse para mantener un desfase de duración constante entre la señal de estimulación (líneas continuas) y la frecuencia detectada destacada (líneas discontinuas). Alternativamente, tal como se muestra en la figura 7, una realización puede controlar la frecuencia de estimulación con respecto a la frecuencia detectada destacada para que presente una desviación cero, e inherentemente de esta manera, una variabilidad cero. Además, aunque la discusión anterior se presenta en términos de relaciones de estimulación enteras de frecuencias de estimulación, evidentemente también se aplica a valores enteros de los periodos de tiempo correspondientes.
Una ventaja de las realizaciones de la presente invención es que la señal de frecuencia detectada destacada que determina la tasa de estimulación es más pronunciada, mientras que las frecuencias de otros patrones que pueden estar presentes en la señal de audio de entrada están menos representadas. Por lo tanto, dicho enfoque para el control de la variabilidad también introduce una función de filtro para la señal de interés. Lo anterior puede resultar útil en algunas situaciones, tal como la situación en la que múltiples personas estén hablando a la vez. Además, si el sistema de implante coclear utiliza características de micrófono direccional, la representación de la voz de un hablante diana podría potenciarse, mientras que las voces de otros hablantes se atenúan. De esta manera, algunas realizaciones de la presente invención pueden disponer de un modo de procesamiento de la fuente de audio diana para tales circunstancias que elimina la variabilidad y potencia la frecuencia destacada del hablante diana.
Además, la eliminación de la variabilidad no deseada tal como se ha indicado anteriormente también podría resultar útil o necesario para el procesamiento adicional en sistemas específicos que introducen variabilidad deliberada, tal como se describe en la publicación de patente US n.° 2008/0319509 y en la solicitud provisional de patente US n.° 61/720.600, presentada el 31 de octubre de 2012.
Aparte de los sistemas de prótesis auditiva, tales como los implantes cocleares, pueden implementarse realizaciones de la presente invención en un sistema de estimulación cerebral profunda (ECP). Un sistema de ECP en dicha realización genera señales de estimulación eléctrica para uno o más contactos de estimulación en una superficie externa de un conjunto de electrodos que está implantado en una localización de sistema de estimulación cerebral profunda, tal como es conocido de la técnica. Se determina una frecuencia básica y se generan señales de estimulación eléctrica para cada contacto de estimulación, en donde cada señal de estimulación presenta una frecuencia de estimulación operativa determinada. Para por lo menos una de las señales de estimulación eléctrica, la frecuencia de estimulación operativa se modifica para mantener una relación entera entre la frecuencia de estimulación operativa y la frecuencia básica.
En dicha realización, existen diversas maneras específicas de determinar la frecuencia básica, incluyendo, aunque sin limitación, obtener una frecuencia a partir de una medición de EEG registrada, obtener una frecuencia de una medición de respuesta intraoperatoria (objetiva) de tejido cerebral neurológico, o simplemente definir una frecuencia basándose en la experiencia de un experto médico, etc. De manera similar, la frecuencia de estimulación operativa también puede determinarse de diversas maneras específicas, incluyendo, aunque sin limitación, una frecuencia obtenida a partir de una medición de EEG registrada, una frecuencia obtenida de una medición de respuesta intraoperatoria (objetiva) de tejido cerebral neurológico, o simplemente una frecuencia definida basándose en la experiencia de un experto médico, etc. Además, la frecuencia operativa también puede obtenerse de una medición de respuesta (objetiva) de tejido cerebral neurológico para cada contacto de electrodo tras el implante, lo que permitiría un sistema de bucle cerrado en donde la frecuencia de estimulación operativa puede ajustarse (automáticamente) cada cierto tiempo según la medición de respuesta (objetiva).
Pueden implementarse realizaciones de la invención en parte en cualquier lenguaje de programación informático convencional. Por ejemplo, pueden implementarse realizaciones preferentes en un lenguaje de programación procedimental (p. ej., "C") o un lenguaje de programación orientado a objetos (p. ej., "C++" o Python). Pueden implementarse realizaciones alternativas de la invención como elementos de hardware preprogramados, otros componentes relacionados, o en forma de una combinación de componentes de hardware y software.
Pueden implementarse realizaciones en parte en forma de un producto de programa informático para el uso con un sistema de ordenador. Dicha implementación puede incluir una serie de instrucciones de ordenador fijados en un medio tangible, tal como un medio legible por ordenador (p. ej., un disquete, CD-ROM, ROM o disco duro) o transmisible a un sistema de ordenador, mediante un módem u otro dispositivo de interfaz, tal como un adaptador de comunicaciones conectado a una red a través de un medio. El medio puede ser un medio tangible (p. ej., líneas de comunicaciones ópticas o analógicas) o un medio implementado con técnicas inalámbricas (p. ej., técnicas de transmisión por microondas, infrarrojos u otras). La serie de instrucciones informáticas recopila la totalidad o parte de la funcionalidad previamente descrita en la presente memoria con respecto al sistema. El experto en la materia debe apreciar que dichas instrucciones de ordenador pueden escribirse en varios lenguajes de programación para el uso con muchas arquitecturas de ordenador o sistemas operativos. Además, dichas instrucciones pueden almacenarse en cualquier dispositivo de memoria, tal como dispositivos de memoria semiconductores, magnéticos, ópticos o de otro tipo, y pueden transmitirse utilizando cualquier tecnología de comunicaciones, tales como tecnologías de transmisión ópticas, de infrarrojos, por microondas o de otro tipo. Se espera que dicho producto de programa informático pueda distribuirse en forma de un medio extraíble con documentación impresa o electrónica adjunta (p. ej., software empaquetado físicamente), precargado en un sistema informático (p. ej., ROM en el sistema o disco duro), o distribuido desde un servidor o tablero de anuncios electrónico en la red (p. ej., Internet o la World Wide Web). Evidentemente, algunas realizaciones de la invención pueden implementarse en forma de una combinación de tanto software (p. ej., un producto de programa de ordenador) y hardware. Todavía otras realizaciones e la invención se implementan como totalmente hardware, o totalmente software (p. ej., un producto de programa de ordenador).
Aunque se han dado a conocer diversas realizaciones ejemplares, resultará evidente para el experto en la materia que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones que conseguirán por lo menos algunas de las ventajas de la invención sin apartarse del alcance real de la invención. Por ejemplo, los enfoques descritos en la presente memoria podrían aplicarse a prótesis auditivas diferentes de los implantes cocleares, tal como un implante auditivo en el tronco encefálico con estímulos eléctricos presentados por electrodos dentro o contiguos al núcleo coclear, o un implante auditivo en el cerebro medio con estímulos eléctricos presentados por electrodos en o dentro del colículo inferior.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Método de un sistema de prótesis auditiva para la generación de señales de estimulación eléctrica para una pluralidad de contactos de estimulación en una superficie externa de un conjunto de electrodos implantado, en el que el método comprende:
    preprocesar una señal de audio de entrada que presenta una frecuencia detectada destacada para producir una pluralidad de señales de banda de frecuencia representativas, y
    procesar cada una de las señales de banda de frecuencia para generar una pluralidad correspondiente de señales de pulso de estimulación eléctrica para los contactos de estimulación, en el que cada señal de pulso de estimulación eléctrica presenta una frecuencia de pulso de estimulación asociada, en el que para como mínimo una señal seleccionada de entre las señales de pulso de estimulación eléctrica, se varía la frecuencia de pulso de estimulación para mantener una relación entera entre la frecuencia de pulso de estimulación y la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada.
  2. 2. Método según la reivindicación 1, en el que las señales de banda de frecuencia son producidas por un banco de filtros de paso de banda, cada uno de los cuales está asociado a una banda de frecuencia de audio correspondiente.
  3. 3. Método según la reivindicación 1, en el que, para cada una de las señales de estimulación eléctrica, la frecuencia de pulso de estimulación se varía para mantener una relación entera entre la frecuencia de pulso de estimulación y la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada.
  4. 4. Método según la reivindicación 1, en el que la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada es una frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada, o un armónico de una frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada.
  5. 5. Método según la reivindicación 1, en el que la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada es una frecuencia máximamente destacada de una señal de filtro de banda ancha.
  6. 6. Método según la reivindicación 1, en el que la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada se determina utilizando una transformada de Fourier rápida.
  7. 7. Método según la reivindicación 1, en el que la variación de la frecuencia de pulso de estimulación se lleva a cabo como una función de un modo de procesamiento de música del sistema de prótesis auditiva, o como una función de un modo de procesamiento de fuente de audio diana del sistema de prótesis auditiva.
  8. 8. Sistema de prótesis auditivo, que comprende:
    un conjunto de electrodos implantado que presenta una superficie externa con una pluralidad de contactos de estimulación,
    un preprocesador de sonidos (201) configurado para el preprocesamiento inicial de una señal de audio de entrada que presenta una frecuencia detectada destacada para producir una pluralidad de señales de banda de frecuencia representativas, y
    un procesador (202) de señales configurado para el procesamiento de cada una de las señales de banda de frecuencia para generar una pluralidad correspondiente de señales de pulso de estimulación eléctrica para los contactos de estimulación, en el que cada señal de pulso de estimulación eléctrica presenta una frecuencia de pulso de estimulación asociada, en el que para como mínimo una señal seleccionada de entre las señales de pulso de estimulación eléctrica, el procesador de señales varía la frecuencia de pulso de estimulación para mantener una relación entera entre la frecuencia de pulso de estimulación y la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada.
  9. 9. Sistema según la reivindicación 8, que comprende, además:
    un banco de filtros de paso de banda, estando cada filtro de paso de banda asociado a una banda correspondiente de frecuencia de audio configurado para producir las señales de paso de banda.
  10. 10. Sistema según la reivindicación 8, en el que el procesador de señales está configurado para variar la frecuencia de pulso de estimulación de cada una de las señales de estimulación eléctrica para mantener una relación entera entre la frecuencia de pulso de estimulación y la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada.
  11. 11. Sistema según la reivindicación 8, en el que la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada es una frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada.
  12. 12. Sistema según la reivindicación 8, en el que la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada es un armónico de una frecuencia fundamental de la señal de audio de entrada.
  13. 13. Sistema según la reivindicación 8, en el que la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada es una frecuencia máximamente destacada de una señal de filtro de banda ancha.
  14. 14. Sistema según la reivindicación 8, en el que el preprocesador de sonido está configurado para utilizar una transformada de Fourier rápida para determinar la frecuencia detectada destacada de la señal de audio de entrada.
  15. 15. Sistema según la reivindicación 8, en el que el procesador de señales está configurado para utilizar un modo de procesamiento de música para variar la frecuencia de pulso de estimulación, o un modo de procesamiento de fuente de audio diana para variar la frecuencia de estimulación.
ES14837175T 2013-08-19 2014-08-18 Prótesis auditiva que utiliza una frecuencia de estimulación como un múltiplo de periodicidad del sonido detectado Active ES2969335T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361867200P 2013-08-19 2013-08-19
US201462006946P 2014-06-03 2014-06-03
PCT/US2014/051409 WO2015026688A1 (en) 2013-08-19 2014-08-18 Auditory prosthesis using stimulation rate as a multiple of periodicity of sensed sound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2969335T3 true ES2969335T3 (es) 2024-05-17

Family

ID=52467357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14837175T Active ES2969335T3 (es) 2013-08-19 2014-08-18 Prótesis auditiva que utiliza una frecuencia de estimulación como un múltiplo de periodicidad del sonido detectado

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9674621B2 (es)
EP (2) EP3036000B1 (es)
CN (2) CN105555354B (es)
AU (2) AU2014309167B2 (es)
ES (1) ES2969335T3 (es)
WO (2) WO2015026690A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10707836B2 (en) 2015-10-09 2020-07-07 Med-El Elektromedizinische Geraete Gmbh Estimation of harmonic frequencies for hearing implant sound coding using active contour models
EP3364926B1 (en) 2015-10-23 2022-05-04 Med-El Elektromedizinische Geraete GmbH Robust instantaneous frequency estimation for hearing prosthesis sound coding
CN109982744B (zh) * 2016-12-05 2022-12-02 Med-El电气医疗器械有限公司 使用改编精细结构处理的基于双耳间相干的耳蜗刺激
WO2018106572A1 (en) * 2016-12-05 2018-06-14 Med-El Elektromedizinische Geraete Gmbh Interaural coherence based cochlear stimulation using adapted envelope processing
EP3684463A4 (en) 2017-09-19 2021-06-23 Neuroenhancement Lab, LLC NEURO-ACTIVATION PROCESS AND APPARATUS
US11717686B2 (en) 2017-12-04 2023-08-08 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to facilitate learning and performance
EP3731749A4 (en) 2017-12-31 2022-07-27 Neuroenhancement Lab, LLC NEURO-ACTIVATION SYSTEM AND METHOD FOR ENHANCING EMOTIONAL RESPONSE
US11364361B2 (en) 2018-04-20 2022-06-21 Neuroenhancement Lab, LLC System and method for inducing sleep by transplanting mental states
CA3112564A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 Neuroenhancement Lab, LLC System and method of improving sleep
KR101963871B1 (ko) * 2018-11-28 2019-04-01 주식회사 라스텔 소리 제어를 통한 지각 능력 향상 장치 및 방법
CN109893340B (zh) * 2019-03-25 2021-03-05 深圳信息职业技术学院 一种电子耳蜗的语音信号的处理方法及装置
CN110660303A (zh) * 2019-08-26 2020-01-07 东北师范大学 一种兽类动物标本义耳制作方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751905A (en) 1995-03-15 1998-05-12 International Business Machines Corporation Statistical acoustic processing method and apparatus for speech recognition using a toned phoneme system
GB2357231B (en) * 1999-10-01 2004-06-09 Ibm Method and system for encoding and decoding speech signals
KR20010089811A (ko) * 1999-11-11 2001-10-08 요트.게.아. 롤페즈 음성 인식 시스템
US7043430B1 (en) 1999-11-23 2006-05-09 Infotalk Corporation Limitied System and method for speech recognition using tonal modeling
AUPR523401A0 (en) 2001-05-24 2001-06-21 University Of Melbourne, The A peak-synchronous stimulation strategy for a multi-channel cochlear implant
US7609841B2 (en) 2003-08-04 2009-10-27 House Ear Institute Frequency shifter for use in adaptive feedback cancellers for hearing aids
JP4617092B2 (ja) * 2004-03-16 2011-01-19 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 中国語の声調分類装置及び中国語のｆ０生成装置
US7522961B2 (en) 2004-11-17 2009-04-21 Advanced Bionics, Llc Inner hair cell stimulation model for the use by an intra-cochlear implant
AU2006242390A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Cochlear Americas Focused stimulation in a medical stimulation device
US8792978B2 (en) * 2010-05-28 2014-07-29 Lockheed Martin Corporation Laser-based nerve stimulators for, E.G., hearing restoration in cochlear prostheses and method
US8027733B1 (en) * 2005-10-28 2011-09-27 Advanced Bionics, Llc Optimizing pitch allocation in a cochlear stimulation system
US7908012B2 (en) * 2007-05-31 2011-03-15 New York University Cochlear implant fitting system
WO2008155123A1 (en) 2007-06-20 2008-12-24 Med-El Elektromedizinische Geräte GmbH Binaural stimulation in neural auditory prostheses or hearing aids
EP2263388B1 (en) 2008-04-08 2014-02-12 Med-El Elektromedizinische Geräte GmbH Electrical stimulation of the acoustic nerve with coherent fine structure
US8019431B2 (en) * 2008-06-02 2011-09-13 University Of Washington Enhanced signal processing for cochlear implants
CN102318371B (zh) * 2009-02-03 2017-03-15 希尔沃克斯股份有限公司 高级包络编码音调声音处理方法和系统
GB0920480D0 (en) * 2009-11-24 2010-01-06 Yu Kai Speech processing and learning
US9403003B2 (en) * 2010-07-30 2016-08-02 Advanced Bionics Ag Methods and systems for fitting a sound processor to a patient using a plurality of pre-loaded sound processing programs
CN102419973B (zh) * 2011-11-18 2013-06-19 中国科学院自动化研究所 一种声调评测方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3035999A4 (en) 2017-03-29
EP3035999B1 (en) 2023-10-25
AU2014309169B2 (en) 2016-11-10
EP3036000A1 (en) 2016-06-29
EP3035999A1 (en) 2016-06-29
US20150051668A1 (en) 2015-02-19
US9674621B2 (en) 2017-06-06
CN105555354B (zh) 2017-09-26
AU2014309167B2 (en) 2017-05-25
WO2015026688A1 (en) 2015-02-26
CN105764564B (zh) 2018-05-08
CN105555354A (zh) 2016-05-04
US20150051669A1 (en) 2015-02-19
EP3036000B1 (en) 2023-05-31
US9398382B2 (en) 2016-07-19
WO2015026690A1 (en) 2015-02-26
AU2014309167A1 (en) 2016-02-25
AU2014309169A1 (en) 2016-02-25
CN105764564A (zh) 2016-07-13
EP3036000A4 (en) 2017-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2969335T3 (es) Prótesis auditiva que utiliza una frecuencia de estimulación como un múltiplo de periodicidad del sonido detectado
US9511225B2 (en) Hearing system comprising an auditory prosthesis device and a hearing aid
US9545516B2 (en) Triphasic pulses to reduce undesirable side-effects in cochlear implants
AU2008276262B2 (en) Electrical nerve stimulation with broad band low frequency filter
US9731129B2 (en) Deep electrode insertion fitting in cochlear implant patients with residual hearing
US20100198300A1 (en) Stimulus timing for a stimulating medical device
US8260430B2 (en) Stimulation channel selection for a stimulating medical device
US9474901B2 (en) System and method for neural hearing stimulation
US10071246B2 (en) Selective stimulation with cochlear implants
US20230271008A1 (en) Medial Olivocochlear Reflex Sound Coding with Bandwidth Normalization
AU2016317770B2 (en) Deep electrode insertion fitting in cochlear implant patients with residual hearing
US10300274B2 (en) Dynamic stimulation channel selection
AU2015328328B2 (en) Neural coding with short inter pulse intervals
AU2016102348A4 (en) Scala vestibuli and scala timpani double array cochlear implant
Spillmann et al. Electrical stimulation of hearing by implanted cochlear electrodes in humans