JP2003535528A - 埋込型中耳補聴器の性能を測定するための方法及び装置 - Google Patents

埋込型中耳補聴器の性能を測定するための方法及び装置

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JP2003535528A JP2001588282A JP2001588282A JP2003535528A JP 2003535528 A JP2003535528 A JP 2003535528A JP 2001588282 A JP2001588282 A JP 2001588282A JP 2001588282 A JP2001588282 A JP 2001588282A JP 2003535528 A JP2003535528 A JP 2003535528A
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エイ． ウッダード、スタンリー
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Abstract

(57)【要約】 参照送信機（６０２）及び参照受信機（６０４）が、半埋込型補聴器の性能試験のために提供される。較正用の構成において、オージオメーター（６０６）を使用し、ヘッドフォンジャック出力（６０８）を経由して参照信号が参照送信機（６０２）に供給される。参照送信機（６０２）は、リード線（６１０）及びコイル（６１２）を経由して高周波送信コイル出力を参照受信機（６０４）に供給する。参照受信機（６０４）は、マイクロフォン信号に対応する出力信号を、補聴器アナライザ（６１６）に供給する。上記の発信機（６０２）及び受信機（６０４）を別個に使って、従来のオージオメーターと補聴器アナライザとを利用した、半埋込型補聴器の外部部分及び内部部分の分析が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、一般に補聴器の試験に関する。より詳細には、埋込型部分を有する中
耳補聴器、特にｉｎ ｓｉｔｕの半埋込型電気機械変換式補聴器に関する。
【０００２】 （背景） 補聴器の目的は、患者の聴覚機能の損失を補うことである。特に、患者の語音
了解度、すなわち語音の理解能力を向上させることである。これは、環境音響信
号を検知し、一定の方式に従ってそれを処理し、患者が音として知覚するような
方式で処理された信号を患者に伝達することにより実現される。信号を処理し、
処理した信号を患者に伝達する方式は、補聴器によって異なる。
【０００３】 上記の処理過程は音声信号処理（ＳＳＰ：Speech Signal Processing）と呼ば
れており、これには増幅や周波数整形、圧縮などの多数の過程が含まれることが
ある。ＳＳＰにある過程は補聴器の設計により異なるが、これらのステップで使
用される特定の内部値（ＩＶ：internal value）は、オージオロジストが定めた
指示パラメータ（ＰＰ：prescriptive parameter）から生成される。したがって
、補聴器が使用する周波数帯の数は設計によって決まるのに対し、各周波数帯に
対する所望の減衰量は、指示パラメータとして与えられる。そして、この所望の
周波数減衰を設定するために補聴器で使用される実際の値がＩＶである。補聴器
の中には、実行するＳＳＰステップを選択できる機能を有するものがあり、この
場合、ＰＰと同様にＩＶも設定の一部である。
【０００４】 環境音響信号がＳＳＰによって処理された後、変換された信号は、トランスデ
ューサを介して患者を刺激する。この刺激は、音響刺激、機械的刺激、又は神経
刺激によって与え得る。患者自身の耳管が音響刺激のために使用される場合は、
患者の体内に装置を埋め込む必要はない。しかし、電気刺激又は機械的刺激が用
いられる場合、変換機から出る信号の品質を最適化するための、何らかの機構が
必要となる。この種の機構は、少なくとも１つの、音の知覚に関連する器官と直
接接触する必要があることが多い。
【０００５】 最も一般的なタイプの補聴器は、音響トランスデューサを使用する外部型補聴
器である。外部型補聴器の一般的な装着方式として、耳掛け式（ＢＴＥ）、耳穴
式（ＩＴＣ）、外耳道内完全挿入式（ＣＩＣ）があり得る。これらの補聴器はす
べて、音響トランスデューサを使用している点、かつ体内に埋め込まれず、血流
と接触しない点において共通している。
【０００６】 埋込型補聴器の中で、最もよく知られているのは蝸牛インプラントである。こ
の方式では、少なくとも１つの電極を使用して直接蝸牛の神経を刺激し、音の興
奮を発生させる。個々の電極は特定の周波数にほぼ対応しており、領域の刺激の
度合いは音の振幅にほぼ対応している。しかし実際は、これらの対応関係はさら
に複雑である。また、特定の患者の生理学的及び音響心理学的な事項によってこ
れらの対応関係がさらに複雑になり、線形関係が成立しない。さらに蝸牛インプ
ラントでは、ＳＳＰにより所望の信号を生成した後に、音響信号を特定の電極パ
ターンにマッピングするための処理過程がさらに必要となる。インプラントのフ
ィティングの後に学習期間が置かれる。この期間において、短期的には患者が補
聴器に慣れること、また長期的には患者の脳が補聴器に慣れることにより、音響
信号と特定の電極パターンとのマッピングがより完璧になる。
【０００７】 この他に、脳幹刺激を利用することで、蝸牛インプラントと同様の役務を患者
に提供する別の種類の補聴器も存在する。しかし、この場合、電気刺激と種々の
音響要素との間の相関関係が非常に複雑で、きわめて非線形的であり、任意の患
者に対してこの相関関係が求められない。事実、このマッピング作業は脳幹刺激
を利用した補聴器において最も困難な作業の１つであり、満足のいくような解決
方法は未だ存在しない。そのため、目下のところ、脳幹刺激インプラントによる
音の知覚の質は非常に低い。
【０００８】 別の一般的な種類の補聴器に、機械的刺激を利用した中耳刺激がある。この種
の補聴器は、中耳の骨（耳小骨）の少なくとも１つを機械的に振動させ、このと
き生じた振動が、蝸牛の生来の入力部である、いわゆる卵円窓を通じて蝸牛を刺
激する。この種の補聴器の例として、フレドリクソンら（Fredrickson et al ）
が開発したオートロジックス エルエルシー（Otologics, LLC）のＭＩＴ（登録
商標）補聴器がある。この補聴器は、小型の電気機械トランスデューサを使用し
てキヌタ骨（耳小骨を構成する３つの骨のうちの２番目の骨）を振動させ、音の
知覚を生み出す。
【０００９】 埋込型トランスデューサを使用して聴覚過程の一部を刺激する補聴器は、完全
埋込型と半埋込型のいずれかであり得る。完全埋込型では、全ての部品が患者の
体内に埋め込まれるのに対し、半埋込型では、部品の一部（通常はマイクロフォ
ン、電源、及び音声信号処理部）が患者の体外に置かれ、トランスデューサと補
聴機能部とが体内に埋め込まれる。上記の半埋込型の補聴器の２つの部分は、何
らかの伝達チャネル（性質上、通常は無線が使用される）を介して通信する。半
埋込型補聴器の外部部分は、通常は耳掛式（ＢＴＥ）の形で装着される。
【００１０】 中耳トランスデューサを使用した場合、その自然入力部を介して蝸牛が刺激さ
れ、かつ、耳小骨連鎖及び鼓膜は、反応においてほぼ線形的な挙動を示す。その
ため、蝸牛インプラントや脳幹インプラントとは異なり、中耳補聴器では所望の
出力と刺激との間のマッピングの問題はかなり簡略化されることが理解されるで
あろう。しかし、中耳トランスデューサの出力は、出力の測定が容易にできない
という点、及び聴覚学の研究で使用されている標準的な機器や手法を使用できな
いという点において、外部型補聴器の出力と大きく異なる。そこで、中耳補聴器
のための試験機器、手順、及び規格の新たなシステムが求められている。このよ
うな機器、手順及び規格は、できるだけオージオロジストが習得しなくても済む
ように、外部型補聴器を使用する現行の方式とほぼ同じようなものでなければな
らない。
【００１１】 特定の外部型補聴器を特定の患者にあわせて調整するにあたっては、患者の便
宜を最大限図るため、様々なＰＰを選択すべきである。一般的に、ＰＰはフィッ
ティングと呼ばれる過程で決定される。このフィッティング過程では、様々な方
法によって患者の裸耳聴力を測定すること、及び、フィッティングアルゴリズム
（単にアルゴリズムとも呼ばれる）を用いて所望の補償をＰＰとして生成するこ
と等が行われる。フィッティング過程の継続中に、補聴器にあわせてＰＰがＩＶ
に変換され、このＩＶに基づいて補聴器がプログラムされて、ＩＶが所望のＰＰ
に正しく対応しているかを検証する。この作業が完了すると、補聴器を患者に取
り付けて患者の様々な矯正聴力を測定し、フィッティングがうまく行われたかを
確認する。患者の矯正聴覚が許容範囲内にあれば、フィティングは完了する。フ
ィッティングがうまくいかなかった場合、オージオロジストは、決定されたＰＰ
とＩＶのいずれか一方を選換して若干変更し、患者の矯正聴力を改善しようと試
行し得る。
【００１２】 外部型補聴器の場合、当業者に知られている各種の聴力試験プロトコールを患
者に受けさせて、裸耳聴力を測定することがある。これらの試験プロトコールで
は、防音ブースにおいて、スピーカー又はヘッドフォンから様々な音が患者に向
かって発せられる。これらの音は、トーン、コンポジットトーン、多重トーン、
音声などを含むことがあり、片耳又は両耳に向かって発せられる。例えば、一般
的な聴力測定法として、特定の「聴力測定用」周波数の一連の純音を患者に聴取
させる方法がある。オージオメーターという機器を使用して、一連の純音を電気
信号として発生させ、その信号が電線を介してスピーカー又はヘッドフォンに伝
達される。
【００１３】 この分野で使用されている特定のプロトコールに従い、様々な振幅の音が被験
者に発せられる。この目的は、患者が聞き取り可能な最小の音、すなわち可聴し
きい値レベル（ＨＴＬ）を測定することである。試験中である耳（ＥＵＴ）にト
ーンが発せられる間、反対側の耳は通常「被覆及び遮音」される。すなわち、ヘ
ッドフォンで覆って外音が遮断されるのと同時に、ヘッドフォンに入ってくる外
部の音に対する知覚を打ち消すためのホワイトノイズが流される。したがって、
反対側の耳が被覆及び遮音されたことで、患者の反射が反対側の耳の反応に由来
するのでなく、ＥＵＴに由来するものであることが保証される。
【００１４】 通常の語音による補聴器の音響出力を、患者の通常の語音の知覚程度に上げる
ことにより、聴力の損失の補償が期待される。これを見積もる１つの方法として
、健聴者のＨＴＬと患者のＨＴＬとの差異を測定し、その値に合せて補償器のゲ
インを設定する方法がある。このような補聴器は線形性があるといわれる。
【００１５】 しかし、患者が快適と許容できる最大の音、すなわち不快レベル（ＵＣＬ）の
変化量はＨＴＬの変化量ほど大きくはない。通常、ＵＣＬは一定レベルを保ち、
減少を示すことさえある。そのため、全ての入力レベルに対し同じゲインを与え
ると、大音量での刺激のレベルが不快に、時には耐え難いものとなる。したがっ
て、オージオロジストは通常、ＨＴＬ以外にもＵＣＬも測定する。
【００１６】 オージオロジストは、音の種々の振幅と、知覚された振幅の相対的な大きさと
の関係の測定を試行し得る。この「ラウドネス増加関数」は様々な方法で測定す
ることができ、その１つに、２つのトーンを発生させる方法がある。第一のトー
ンは基準トーンで、７０ｄＢのＳＰＬ（音圧レベル）において１ｋＨｚのトーン
などである。第二のトーンは、通常は聴力測定用の周波数のトーンなどである。
各トーンを患者に交互に聴かせながら、患者が２つのトーンの大きさが同じであ
ると知覚するまで第二のトーンの大きさを調整する。このような方法により、適
切な聴力測定用の周波数それぞれに対する、ラウドネス増加が求められる。
【００１７】 裸耳聴力を適切に測定したら、フィッティングアルゴリズムを使用して、この
データを、患者の聴力と健聴者の聴力との間の最適なマッピングに変換する。し
かし、この過程は見かけほどやさしいものではない。本発明者の例では、自明の
単純な手法の適用は、必要に応じて周波数整形及び圧縮を使用して、聴力測定用
の全周波数において患者のＨＴＬを健聴者のＨＴＬに、患者のＵＣＬを健聴者の
ＵＣＬにマッピングすることである。しかし、通常は種々の周波数帯におけるエ
ネルギー比が互いに干渉し合うため、この手法は満足のいくものではない。語音
了解度は、維持される特定の周波数帯の相対比に大きく依存するため、このよう
な単純なフィッティングは、種々の音素を識別する患者の能力を損ねることにな
る。
【００１８】 このような了解度の喪失を防止するため、又は少なくとも軽減するための様々
な理論が存在する。このような理論は、フィッティングアルゴリズム（単にアル
ゴリズムとも呼ぶ）として集約されており、実際の計算に使用されている。例え
ば、患者の聴覚反応を全く変えなければ、おそらく通常の語音が患者の聴取しき
い値を下回ってしまうため、了解度の低下を招く。だからといって、単純なフィ
ッティングは、周波数帯間の相対比をおそらく変えてしまうため、満足のいくも
のではない。単純なアルゴリズムは、患者が快適に感ずる聴力レベルに通常の語
音をマッピングしようとする一方で、正常な聴力に補正するのではなく、患者の
裸耳聴力と正常な聴力との重み付けされた組み合わせに補正するものになるであ
ろう。最適フィッティングアルゴリズムに関して様々な学説が存在するが、その
応用範囲はまちまちである。このようなアルゴリズムの成果物は、音響入力を患
者の知覚にマッピングする方法を指示パラメータの形で記述する、一連のマッピ
ングパラメータである。
【００１９】 この作業が終了したら、指示パラメータを、補聴器内部での使用に適したパラ
メータに変換する必要がある。音声信号処理に利用されている技術によって、内
部値と呼ばれる数値が生成され、これらの数値が補聴器にプログラムされる。多
くの場合、この機能は、オージオロジストが使用するフィッティングソフトウェ
アの機能の中に含まれていることが多い。このプログラム作業自体は、デンマー
クのマッドセン エレクトロニクス（Madsen Electronics）のＨｉＰｒｏ（登録
商標）などの汎用補聴器プログラマによって行われる。
【００２０】 多くの場合、オージオロジストは、外部型補聴器に所望の内部値をプログラム
する前に、製造元の指示に従って、補聴器が適切に作動しているかを検証する。
この作業では、特定のプログラムの補聴器への追加や、補聴器アナライザによる
補聴器の性能測定などが実施され得る。前記装置は、スピーカーを具えた減音室
内で補聴器の試験を行う機器である。音響補聴器からの出力が、耳管の音響特性
のシミュレーションに使用される装置（２ｃｃカプラーなど）に伝達され、続い
てマイクロフォンに伝達される。次に、補聴器に対し、ＡＮＳＩ Ｓ３．２２―
１９９６に規定された試験などの一連の試験が行われる。これらの試験は、適切
に作動している補聴器の機能が一定の誤差範囲内にあることの検証を目的として
いる。
【００２１】 補聴器の動作を確認した後、適切な内部値を補聴器にプログラムし、補聴器ア
ナライザに補聴器を再び配置する。次に、プログラムされた補聴器の実際の反応
と所望の性能とを比較し、所望のプログラムが期待された性能を示すことを確認
する。これにより、補聴器によって、患者が少なくともほぼ所望の量の聴覚補償
を得ていること、患者が過剰量の音響エネルギーに暴露されることのないこと、
さらに、補聴器の性能が、後続の患者参加の試験を保証するのに適していること
を確認する。補聴器により所望の反応が得られれば、補聴器を患者に装着して試
験を行う。
【００２２】 よく起こる事であるが、補聴器は良好に作動しているのに、補聴器アナライザ
により測定した補聴器の実際の反応が、所望の反応と大きく乖離することがある
。このような場合、オージオロジストは、プログラムされた内部値、或いはほぼ
同等の指示パラメータを選択して調整することがある。このための機能は補聴器
の製造元によって提供されていることが多く、フィッティングソフトウェアがこ
の機能を備えていることがある。この試験と、その後の調整の実行は不可欠であ
る。これは、補聴器の音声信号処理は、理想的な音声信号処理性能の近似に過ぎ
ないためである。例えば、補聴器が行う周波数整形では通常、周波数帯同士が完
全に独立しているというわけではなく相互に干渉しあっている。例えば、ある周
波数帯の振幅が増加すると、干渉により、この周波数帯の近隣の周波数の振幅が
増大することがある。この干渉はある程度までソフトウェアによって補償できる
が、所与の補聴器に適用できない、近似でしかない周波数整形曲線も一部存在す
る。
【００２３】 補聴器を患者に装着したら、裸耳の試験と同様の音響試験を、補聴器を使用し
た状態で行う。この試験により、オージオロジストは、補聴器が低下聴力を適切
に補償していることを確認できる。患者とオージオロジストの双方が、補聴器の
性能が満足すべきものであると合意すれば、患者は補聴器の装着をそのまま続け
る。しかし、患者が補聴器の性能に違和感を覚えた場合であっても、補聴器の性
能に患者が慣れる必要があるとオージオロジストが判断して、患者にそのまま補
聴器を装着させることがある。すなわち、プログラムされた内部値、又はほぼ同
等の指示パラメータの調整をオージオロジストが決定することがある。この過程
を通じて、許容できる水準の性能が得られれば、患者はそのまま補聴器の装着を
続けることができる。
【００２４】 患者に音響補聴器をフィッティングする上記の過程を通して、患者の測定値と
健聴者の測定値とを比較できるようにし、かつ補聴器が正しく動作していること
を確認するには、オージオメーター、ヘッドフォン、マイクロフォンなどの音響
機器を較正する必要がある。しかし、測定の較正結果を測定、維持するための機
器に必要な中耳インプラント用のシステムは存在しない。特に、埋込型補聴器を
患者の体内に埋め込んで、伝達チャネルから情報を取得している場合、補聴器性
能が満足のいくものであるかどうかを試験することはできない。さらに、インプ
ラント過程自体や患者の病状の進行により、インプラントの性能が変化すること
があり、この場合は、較正の実施と維持がより複雑になる。現状の技術では、埋
込の実施、スピーカー又はヘッドフォンによる患者の知覚の測定、補聴器が正し
く作動するまでのパラメータ調整は可能であるが、１）補聴器の内部部分と外部
部分の両方が正しく動作していることを検証すること、２）埋め込み後に補聴器
の性能を測定すること、及び３）健聴者の聴力と患者の聴力とを比較することは
不可能である。したがって、４）フィッティングアルゴリズムに基づいて指示パ
ラメータを正しく計算することも、５）患者に依存することなく、補聴器が、フ
ィッティングアルゴリズムによって要求される性能に適合していることを検証す
ることもできない。
【００２５】 本発明は、上記の１）及び２）のステップ（これにより３）、４）及び５）を
も）を実現する方法を開示している。これらは、伝達チャネルを介してインプラ
ント部分を直接刺激し、かつ、補聴器の外部部分によって生成される伝達チャネ
ル刺激を測定する適切な機器を提供することにより一部実現される。これにより
、中耳インプラントのフィッティング過程が科学的裏付けに基づいたものとなる
ほか、幾つかの利点がもたらされる。この利点には、ノイズが大幅な除去される
こと、異なるサイトのデータを容易に比較できるようになること、使用感が大幅
に向上することなどがある。
【００２６】 （発明の概要） 本発明は、電気機械トランスデューサ補聴器などの、半埋込型補聴器の内部部
分及び外部部分の性能を測定するための方法及び装置に関する。本発明により、
異なるサイト間で再現及び検証が可能な、較正済みの測定値が提供される。さら
に、本発明により、反対側の耳、鼓膜、及びツチ骨を顧慮せずに、補聴器の刺激
路のみでの測定が可能となり、インプラントを介した患者の知覚を評価できるよ
うになる。本発明により、外部型音響補聴器のために開発された、実績のある検
査用機器及び標準の要素を利用して、半埋込型補聴器の性能を測定できるように
なる。
【００２７】 本発明の１つの態様によると、インプラントを介した患者の知覚を評価するた
めに使用する機器（以下、参照送信機と呼ぶ）が提供される。前記埋込補聴要素
は経皮的に伝達された伝達チャネル（高周波信号など）に応答して患者の中耳要
素（キヌタ骨など）を直接刺激するように適合されている。前記参照送信機は、
オージオメーターの試験音響出力を反映する入力信号を受信する入力ポートと、
前記入力信号を、試験伝達チャネル信号を表す出力信号に変換する変換システム
と、患者の頭部の、埋込補聴要素上の部位に適合された、伝達チャネル信号を出
力するための出力ポートとを有する。伝達チャネル信号を埋込補聴要素に伝達す
る際に、インプラントを介した患者の知覚を分析することができ、この方式では
、従来のオージオメーターと較正済みの機器とが利用可能である。
【００２８】 本発明では、インプラントを介した患者の知覚を評価するために使用する、関
連の操作手順も提供される。この方法は、患者の頭部の、埋込補聴要素上に試験
信号出力用機器を配置するステップと、オージオメーター、参照送信機、及び信
号出力機器を作動させ、前記埋込補聴要素に経皮的に伝達信号を伝達するステッ
プと、伝達された試験伝達信号の知覚に関して、患者からのフィードバックを求
めるステップと、患者からのフィードバックを基に補聴器を調整するステップと
からなる。
【００２９】 本発明の別の態様によると、半埋込型補聴器の外部部分の試験に使用する機器
（以下、参照受信機と呼ぶ）が提供される。上記外部部分は、伝達信号（電磁気
信号など）を補聴器のインプラント部品へ経皮的に伝達するように適合されてい
る。前記参照受信機は、前記補聴器の外部部分からの入力伝達信号を受信する入
力ポートと、前記入力伝達信号を処理し、出力信号を生成する信号プロセッサと
、市販の補聴器アナライザ等に出力信号を提供する出力ポートとを有する。
【００３０】 本発明では、半埋込型補聴器の外部部分の試験に使用する、関連の操作手順も
提供される。前記入力伝達信号は、補聴器アナライザが供給する試験音響信号に
基づいており、類似の音響場において、患者の頭部に取り付けられた外部部分が
供給するであろう信号を反映するものである。出力信号の振幅は、類似の音響振
幅条件下での、外部音響補聴器試験システムのマイクロフォン信号レベルに対応
していることが望ましい。補聴器アナライザは、この出力信号を使用して、補聴
器の外部部分の性能を評価する。本発明により、体外音響補聴器の試験用に開発
された補聴器アナライザを、半埋込型補聴器の外部部分の試験に利用できるよう
になる。
【００３１】 しかし、別の関連する方法では、オージオメーターの試験音響出力を反映する
入力信号を受信することと、参照受信機を使用して、この信号を試験伝達チャネ
ル信号に変換することと、伝達チャネルを介して、前記伝達チャネル信号を参照
受信機に伝達することと、市販の補聴器アナライザなどの標準マイク入力への入
力に適した、参照受信機出力を供給することとが行われる。このように、参照受
信機と参照送信機の両者を組み合わせて評価することで、両者を較正して、正し
く作動していることを確認することなどが可能になる。
【００３２】 本発明をより完全に理解し、そのさらなる活用を図るために、詳細な説明では
以下の図面が参照されている。 （詳細な説明） 以下の詳細な説明では、半埋込型補聴器の性能試験に使用するための参照送信
機、及び参照受信機に関連して本発明を説明している。特定の実施形態や実行に
言及しているが、特定の様態は、種々の補聴器試験環境においてより幅広く適用
できる。したがって、下記の説明は、本発明を例示するものであって、そのの範
囲を限定するものではないことを理解すべきである。
【００３３】 図１に半埋込型補聴器１００を示す。一般的に、この補聴器は外部部分１０２
及び内部部分１０８を有する。外部部分は、外耳に装着するように適合されてい
る音響信号受信機−トランスデューサ１０４、及びラジオ送信機要素１０６から
なる。前記ラジオ送信機要素１０６は、患者の頭部の耳の後ろにある、内部部分
１０８の上の部位に装着される。外部部分１０２は、音響信号を受信し、受信し
た音響信号を表す高周波信号を生成し、ラジオ送信機要素１０６を介して、高周
波信号を内部部分１０８に経皮的に伝達する。内部部分１０８は中耳を直接刺激
する。例えば、電気機械トランスデューサ補聴器の場合、内部部分１０８は、高
周波信号を検出するための受信機、及び受信した高周波信号に応答して、機械的
要素を駆動する機械トランスデューサを有する。この機械的要素は耳小骨連鎖の
キヌタ骨を駆動し、患者はこの動きを音として知覚する。このような耳小骨連鎖
の機械的駆動は、患者が音を聴取する過程における、鼓膜による耳小骨連鎖の駆
動に代わるものである。このような半埋込型補聴器要素は、参照によりここに援
用された米国特許第５, ７０２，３４２号に記載されている。
【００３４】 補聴器１００の全体的な性能は、外部部分１０２、及び内部部分１０８の両者
の動作に依存する。すなわち、受信した音響信号を表す高周波信号を生成する際
の外部部分１０２の性能を測定することと、受信した高周波信号を表す機械的信
号を生成する際の内部部分１０８の性能を測定することは、補聴器１００の動作
を理解し、これを拡張する上で有用である。下記に詳述するように、本発明は、
外部部分１０２及び内部部分１０８の性能を測定するための構成及び関連する方
法論を提供する。
【００３５】 図２及び図３に、分析対象の補聴器の外部部分２０２の性能を測定するために
使用する参照受信機システム２００を示す。詳細には、この参照受信機システム
２００は、参照受信機ユニット２０４と、参照受信機２０４を補聴器アナライザ
２０５に接続するための出力用リード線２０６とを有する。例えば、アナライザ
２０５は、フライ エレクトロニクス（Frye Electronics）によって市販される
従来の補聴器アナライザであり得る。アナライザ２０５により、外部部分２０２
の周波数応答、ゲイン、出力、及び圧縮を測定、較正することが可能になる。
【００３６】 図示された参照受信機システム２００は、外部部分２０２からの出力信号を受
信し、出力用リード線２０６を介して、従来の外部音響補聴器アナライザシステ
ムのマイクロフォン入力に出力電気信号を供給する。したがって、参照受信機ユ
ニット２０４は、平均的なインプラントによる受信とほぼ同じ方法で高周波信号
を受信し、該信号を、模範的な耳小骨連鎖に装着された、機械トランスデューサ
からの機械的出力に相当する電気的出力に変換するための要素を有する。この電
気的等価物の電気的要素は、設計過程で決定される。前記過程では、装着した機
械トランスデューサの電気インピーダンスがインピーダンスブリッジにより測定
され、このデータを電気モデルに適合し、等価物要素を決定する。これらの等価
物要素は、電気モデルの回路系に従って、参照受信機２０４に物理的に組み込ま
れる。この設計過程は一度しか行われないが、同じ機械トランスデューサが全て
のインプラントで使用されている限り、製造された全ての参照受信機に対し、同
じ等価物要素がもたらされる。受信機ユニット２０４も入力ポートを有する。こ
れらは、通常符号２０３に示すように、受信機ユニット２０４の外部表面にある
凹部や指定面で、外部ユニット２０２と係合する。その結果、外部ユニット２０
２のラジオ送信機要素２０８が、参照受信機ユニット２０４のトランスデューサ
と整合位置で係合され、インプラント１０８（図１）の高周波受信領域とラジオ
送信機要素１０６との平均距離と同じ距離だけ離間された状態で配置される。こ
の平均距離は、推定される患者集団から算出される。別の実施の形態では、参照
受信機ユニット２０４のトランスデューサとラジオ送信機要素２０８との間の間
隔を調整できるようになっており、この距離が特定の患者の予想値か又は実際値
に設定されることもある。
【００３７】 本発明により、外部音響補聴器の分析に適合する従来のアナライザ２０５を、
半埋込型補聴器の外部部分の試験に有利に利用できるようになる。したがって、
この種の補聴器アナライザのマイクロフォン入力に、出力用リード線２０６を直
接接続することが可能になる。半埋込型補聴器の外部部分の場合、アナライザ２
０５により有意な分析が行われるようにするため、従来のマイクロフォン信号の
、生理学的に対応する特性に生成された出力信号の特性がほぼマップされるよう
に、参照受信機ユニット２０４の回路系はトランスデューサからの電気信号を処
理する。外部型音響補聴器の試験機器の設計において、長期間にわたって多くの
サンプルが収集され、マイクロフォン信号と患者の正常な音知覚との関係が、理
論的に、かつ経験的に導出されてきた。同様に、理論的かつ経験的な研究を通じ
て、トランスデューサからの信号がマイクロフォン信号、ひいては患者の音知覚
に対応する出力信号に変換されるように、参照受信機ユニット２０４を設計する
ことが可能である。このように、参照受信機ユニット２０４により、既存の補聴
器アナライザを使用して、外部型音響補聴器の試験と同じような手法を用い、半
埋込型補聴器の外部部分を試験できるようになる。さらに、該参照受信機により
、異なるサイト間で再現及び検証が可能な、較正済みの測定値が得られるように
なる。
【００３８】 次の手順で、分析対象の補聴器の外部部分２０２を試験することが可能である
。外部部分２０２を、補聴器アナライザ２０５の測定室２０７内に配置する。送
信機要素２０８を、参照受信機ユニット２０４の入力面から、前述の所望の距離
だけ離間して配置する。参照受信機２０４の出力用リード線２０６を、アナライ
ザ２０５のマイクロフォンジャックに接続する。アナライザ２０５と測定室２０
７との間に入力用リード線２０９を接続し、試験用電気信号を測定室２０７に導
通させる。前記試験室２０７では、この試験用電気信号が試験用音響信号に変換
される。次に、アナライザ２０５を作動させ、試験音響信号を測定室２０７内の
補聴器の外部部分２０２に供給する。参照受信機ユニット２０４を使用して、補
聴器の外部部分からの信号を受信し、従来のマイクロフォン信号に相当する出力
信号を供給する。アナライザ２０５を作動させ、出力信号を分析し、分析対象の
補聴器の外部部分２０２の性能に関する情報を提供する。
【００３９】 前述のように、補聴器を正しくプログラムするためには、補聴器のインプラン
ト部分の性能に対する、患者の知覚反応を測定することも必要である。補聴器の
インプラント部分の性能に対する患者の知覚反応を測定する際には装置間でばら
つきを有し、音響性能が制約される可能性のある補聴器の外部部分を使用せずに
、インプラント部分に試験信号を供給することで、また、外耳、鼓膜、及びツチ
骨を迂回することで、測定精度が向上することが知られている。本発明に従い、
図４のように参照送信機システム４００を使用することでこれが達成される。図
面中のシステム４００は、通常は符号４０４で示されるヘッドフォン出力モジュ
ールが付属したオージオメーター４０２、参照送信機ユニット４０６、及びラジ
オ送信機要素４０８（送信機コイルなど）を有する。
【００４０】 図面中のシステム４００は、補聴器のインプラント部分の性能に対する患者の
知覚反応を試験するために設計された、従来のオージオメーター４０２を有利に
利用する。この点に関して、オージオメーター４０２は、試験音響パターンを表
す信号を生成する。つまり、オージオメーター４０２は、ヘッドフォンを通して
（従来の用途で）信号が再生された場合、周波数応答、振幅等に関して既知の音
響特性を有する信号を供給する。図面中の参照送信機ユニット４０６は、この種
のヘッドフォン信号を受信し、高周波信号を埋込補聴要素４１０に送信するよう
に、このヘッドフォン信号を処理し、ラジオ変換要素４０８を駆動する。ここで
、この高周波信号は、従来の機器における、ヘッドフォンから出力された音響信
号に生理学的に対応している。したがって、図面中の参照送信機システム４００
を使用することで、臨床医や他のユーザーは、従来のオージオメーター４０２を
利用して、埋込補聴要素４１０の性能を分析できるようになる。さらに、標準化
された特性を有する参照送信機４０６を使用することにより、異なるサイト間で
再現及び検証が可能な、較正済みの測定値が得られるようになる。参照送信機ユ
ニット４０６と送信機要素４０８とを経由してインプラントされた要素４１０に
刺激が伝えられるため、中耳の刺激経路のみを活性化し、外耳、鼓膜、及びツチ
骨を迂回することで、補聴器の外部部分に関連するばらつきの影響を受けずに、
インプラントされた要素４１０を試験できるようになる。したがって、インプラ
ントされた要素４１０の性能をより直接的に、かつより正確に測定できるように
なる。測定した性能特性を基に、補聴器の対応する外部部分の設定をプログラム
することが可能になる。これにより、補聴器機器の全体的な性能特性が、患者の
聴覚のダイナミックレンジ、及び聴力矯正に対するニーズを満たすものとなる。
【００４１】 図５に、較正で使用する、参照送信機６０２及び参照受信機６０４の構成を示
す。詳細には、オージオメーター６０６を使用して、前述のとおり、ヘッドフォ
ンジャック出力６０８から参照用信号を供給する。参照送信機６０２は、ヘッド
フォンジャック信号を受信し、高周波送信コイル出力をリード線６１０に供給す
る。高周波送信機コイル６１２は、前述のとおり参照受信機６０４と係合する。
この参照受信機は、生成された高周波信号を受信し、マイクロフォン出力信号に
対応する出力信号をリード線６１４に供給する。前記出力信号は、従来の補聴器
アナライザ６１６に供給され、前記アナライザは信号を分析し、性能の測定値を
与える。参照送信機６０２は、患者の閾値の測定に使用される前に、図面に示す
ように参照受信機６０４と標準の補聴器アナライザ６１６に接続されることで較
正される。このように、患者の閾値、及び不快に感じるラウドネスレベルとがわ
かっている場合、補聴器の外部部分を患者に付与する前に、参照受信機６０４を
使用して、補聴器の外部部分のプロセッサの出力レベルを設定、検証、及び文書
化することができる。このような過程をとることで、補聴器の安全性、及び適切
な増幅が保証される。
【００４２】 本発明の種々の実施の形態を詳述したが、当業者が、本発明の更なる変更及び
適用に想到するであろうことは明らかである。しかし、このような変更及び適用
は、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 患者の頭部に装着されている半埋込型補聴器を示す図。
【図２】 半埋込型補聴器の外部部分の性能を測定するための、本発明による
参照受信機を示す図。
【図３】 半埋込型補聴器の外部部分の性能を測定するための、図２の参照受
信機の構成を示す図。
【図４】 本発明による参照送信機システムを示す図。
【図５】 較正のために構成された、本発明による参照送信機及び参照受信機
を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ミラー、スコット アレン ザ サード アメリカ合衆国 80303 コロラド州 ボ ールダー ティッパラリー ストリート 1341 (72)発明者 ソリ、ジークフリート アメリカ合衆国 91024 カリフォルニア 州 シエラ マドレ ノース サンタ ア ニータ アベニュー 2020

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 補聴器の埋込要素を用いて、患者の反応を評価するために使
    用する装置であって、前記埋込補聴要素は、前記埋込補聴要素へ経皮的に伝達さ
    れる伝達信号に応答して前記患者の中耳の一部を直接刺激するように適合されて
    おり、前記装置は、 オージオメーターの参照音響出力を反映する入力信号を受信する入力ポートと
    、 前記入力信号を、試験伝達信号を表す出力信号に変換する変換システムと、 前記試験伝達信号を表す出力信号を出力する出力ポートとを備え、 前記試験伝達信号を前記埋込補聴要素へ経皮的に伝達する際に前記患者の反応
    と相関する性能を分析可能である装置。
  2. 【請求項２】 前記入力ポートが前記オージオメーターのヘッドフォン出力
    モジュールと相互接続されており、前記入力信号が試験音響パターンを表す、請
    求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記変換機が、高周波送信機を作動させ、前記オージオメー
    ターの前記参照音響出力を反映する前記入力信号に基づいて、前記試験伝達信号
    を供給する参照送信機を備える、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記出力ポートが、ラジオトランスデューサ要素に相互接続
    されており、前記出力信号を高周波信号として生成する、請求項１に記載の装置
    。
  5. 【請求項５】 補聴器の埋込要素の試験に使用する方法であって、前記埋込
    補聴要素は、前記埋込補聴要素へ経皮的に伝達される伝達信号に応答して患者の
    中耳要素を直接刺激するように適合されており、前記方法は、 オージオメーターの参照音響出力を反映する入力信号を受信するステップと、 前記入力信号を試験伝達信号に変換するステップと、 患者の頭部の、前記埋込補聴要素の上の部位に配置されるように適合されてい
    る送信機を経由して、試験伝達信号を伝達するステップとからなり、 試験を目的として、鼓膜の音響刺激の影響を受けずに、前記の伝達された試験
    伝達信号に基づいて、前記埋込補聴要素の性能が測定可能である方法。
  6. 【請求項６】 前記変換ステップが、 前記試験音響出力に基づいて出力信号を生成することと、 出力信号により前記送信機を駆動させ、前記試験伝達信号を高周波信号として
    供給することとを備える、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記伝達ステップが、 前記患者の頭部に、前記インプラントされた要素に近接して前記送信機を配置
    することと、 前記送信機を作動させて、前記伝達信号を前記インプラントされた要素に伝達
    することとを備える、請求項５に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記伝達信号の知覚に関して、前記患者からフィードバック
    を得るステップと、 前記フィードバックを使用して、前記補聴器で使用する、所望の性能関連パラ
    メータを決定するステップとをさらに備える、請求項５に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記フィードバックを使用する前記ステップが、前記補聴器
    の動作のための内部値を決定することを備える、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 補聴器の埋込要素の試験に使用する方法において、前記埋
    込補聴要素は、前記埋込補聴要素へ経皮的に伝達される伝達信号に応答して患者
    の中耳要素を直接刺激するように適合されており、前記方法は、 オージオメーター、参照送信機、及び参照信号出力部を提供するステップと、
    前記オージオメーター、参照送信機、及び参照信号出力部は適切に相互接続され
    ており、前記オージオメーターの試験音響信号を反映して、前記オージオメータ
    ーが入力信号を前記参照送信機へ供給することと、前記参照送信機は、前記入力
    信号を、参照音響信号を反映する試験伝達信号に変換することと、前記参照信号
    出力部は試験伝達信号を伝達することと、 前記患者の、前記埋込補聴要素の上部に、前記参照信号出力部を配置すること
    と、 前記オージオメーター、参照送信機、及び参照信号出力部を作動させ、試験音
    響信号を反映する参照電磁気信号を、前記埋込補聴要素へ経皮的に伝達するステ
    ップと、 伝達された前記試験伝達信号の知覚に関し、前記患者からフィードバックを得
    るステップと、 前記患者からの前記フィードバックに基づいて、前記補聴器の性能を調整する
    ステップとを備える方法。
  11. 【請求項１１】 前記参照信号出力部が高周波送信機を有し、前記作動ステ
    ップが高周波信号を伝達することを備える、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記調整ステップが、前記補聴器の動作のための内部値を
    決定することを備える、請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 埋込補聴要素の試験のために、参照送信機と接続されて使
    用される装置において、前記埋込補聴要素は、前記埋込補聴要素へ経皮的に伝達
    される伝達信号に応答して患者の中耳要素を直接刺激するように適合されている
    ことと、前記参照送信機は、オージオメーターの参照音響出力を反映する入力信
    号を受信するために作動し、前記入力信号を試験伝達信号に変換して試験伝達信
    号を伝達し、前記装置は、 前記参照送信機からの出力信号を受信するために、前記参照送信機に相互接続
    するためのインターフェイスと、 前記発信機からの出力信号を受信し、前記参照送信機から受信した出力信号に
    基づいて試験信号を出力するトランスデューサと、前記トランスデューサは、患
    者の頭部の、前記埋込補聴要素の上の部位に配置されるように適合されているこ
    とと、 前記参照送信機からの出力信号を、前記インターフェイスから前記トランスデ
    ューサに伝達するように、前記インターフェイスと前記トランスデューサとを接
    続するリード線とを備える装置。
  14. 【請求項１４】 前記インターフェイスが、前記参照送信機の出力ポートと
    の接続を確立するのに使用されるコネクタを備える、請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記トランスデューサが高周波トランスデューサ要素を備
    える、請求項１３に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 半埋込型補聴器の外部部分の試験に使用される装置におい
    て、前記外部部分が前記埋込補聴要素に伝達信号を経皮的に伝達するように適合
    されており、前記装置は、 前記補聴器の前記外部部分から入力伝達信号を受信するための参照受信機シス
    テムと、前記入力伝達信号は、補聴器アナライザによって供給される試験音響信
    号に基づいていることと、 音響補聴器試験システムのマイクロフォン信号に対応した、特性の出力信号を
    生成するために、前記入力伝達信号に基づいて受信機からの信号を処理する信号
    プロセッサと、 前記出力信号を前記補聴器へ出力する出力ポートとを備え、 前記アナライザが前記出力信号を使用して、前記補聴器の前記外部部分の性能
    を評価する装置。
  17. 【請求項１７】 前記参照受信機システムが入力ポートと参照受信機ユニッ
    トとを有し、前記ポートは、前記参照受信機ユニットから所定の距離だけ離間さ
    れた前記補聴器の前記外部部分を支持するように適合されていることと、前記参
    照受信機は前記入力伝達信号を受信し、該入力伝達信号に応答して前記受信機信
    号を提供するように適合されている、請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記受信機信号が、電気機械トランスデューサ補聴器要素
    の機械的出力に相当する電気信号を有し、かつ前記信号プロセッサが、前記電気
    信号を前記出力信号に相関させる、請求項１６に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 半埋込型補聴器の外部部分の試験に使用する方法において
    、前記外部部分が、前記補聴器のインプラント部品へ伝達信号を経皮的に伝達す
    るように適合されており、前記方法は、 前記補聴器の前記外部部分を、参照音響トランスデューサによって生成された
    試験音響信号に暴露することと、 前記外部補聴器部分を参照受信機に相互接続することと、前記参照受信機は、
    前記補聴器の前記外部部分から入力伝達信号を受信し、前記入力伝達信号を処理
    して、音響補聴器試験システムのマイクロフォン信号に対応する出力信号を生成
    し、アナライザに前記出力信号を伝達することと、前記アナライザは、出力信号
    を使用して前記補聴器の前記外部部分の性能を評価することと、 前記参照受信機と前記アナライザとを作動させ、前記補聴器の前記外部部分の
    性能を評価することとを備える方法。
  20. 【請求項２０】 前記露出ステップが、前記補聴器の前記外部部分を試験室
    に配置することと、前記試験音響信号を前記試験室に伝達することとを備える、
    請求項１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記相互接続ステップが、 前記補聴器の前記外部部分を受容するためのポートを提供することと、前記ポー
    トが、前記参照受信機の高周波検出器と既知の位置的関係を有することと、前記
    補聴器の前記外部部分を前記ポート内に配置することとを備える、請求項１９に
    記載の方法。
  22. 【請求項２２】 補聴器試験システムの較正に使用する方法であって、前記
    試験システムは参照送信機と参照受信機とを有し、前記参照送信機及び参照受信
    機は、半埋込型補聴器の内部部分、及び外部部分の各々の試験に使用可能であり
    、前記方法は、 参照受信機が前記参照送信機からの送信機出力信号を受信するように、前記参
    照送信機を前記参照受信機に相互接続するステップと、 前記参照送信機をオージオメーターに相互接続して、オージオメーターの試験
    信号を受信するステップと、 前記参照受信機を補聴器アナライザに相互接続するステップと、 前記オージオメーターを作動させ、前記オージオメーターの試験信号を生成す
    るステップと、 前記参照送信機を作動させ、前記オージオメーターの試験信号を受信し、受信
    した信号に基づいて前記送信機の出力信号を生成するステップと、 前記参照受信機を製造し、前記送信機の出力信号を反映し、マイクロフォン入
    力信号に関連付けられた受信機の出力信号を供給するステップと、 前記補聴器アナライザを作動させ、補聴器の性能の示度を提示するステップと
    、前記示度は、前記試験システムの較正に使用可能であることとを備える方法。
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