JP2004502392A - 耳内補聴器の製造方法及び耳内補聴器 - Google Patents

Abstract

個々の耳道の形状に正確に適合する補聴器殻の製造を目的とする。個々の耳道の形状をとり、この形状のデータにより多重層形成プロセスを制御することにより補聴器殻を製造する。多重層形成プロセスには、レーザ焼結プロセス、ステレオリソグラフィプロセス又はサーモジェットプロセスが用いられる。

Description

【０００１】
本発明は、特許請求の範囲における請求項１の導入部に記載された耳内補聴器の製造方法並びに請求項５の導入部に記載された耳内補聴器に関する。
【０００２】
今日、耳内補聴器の殻を製造する場合は、通常、音響専門家が補聴器を装着する人の外耳及び耳道を含む適用領域の形状モデルを作り、それによって通常はシリコーン材の鋳型を作る。
【０００３】
次いで、この鋳型を補聴器製造者に送り、補聴器製造者はこれをベースとしてプラスチック材を用いて補聴器殻を鋳造する。
【０００４】
この製造手順には、次のような種々の点で不具合がある：
・上記の適用領域の鋳型を用いてプラスチック材により殻を作る場合に、殻は比較的固く、形状安定性の良いものとする必要があるが、これは結果として耳内補聴器の完成品を人の耳内に挿入した場合に、残留する圧力集中点があるため、補聴器殻を実際上いつも仕上げ再調整する必要がある。通常、完成品の試着は補聴器製造者において実施されないため、殻を装着者に適合させるために何回もの品物の往復を要することとなる。
・上記の手順により、鋳型に合致した外形を有する殻を製造できる一方、これが補聴器の機能部品の取付形態に最適に合致する複合的な内形の形成を可能としないことがある。ここにいう「機能部品」とは、音声信号の受信、処理及び再生のために設けられたすべての装置をいい、マイクロホン、ディジタル式処理装置、スピーカ、その他の両耳信号伝達用遠隔制御装置、バッテリー、等の付属品を含む。更に留意すべきであるが、このような機能部品を利用可能なスペース内に最適に収納することは、適用領域の形状が個々の人によって大きく相異するため、各人毎に実施しなければならないことである。
【０００５】
上記の手順は、高度に手間を要する一方、結果としての補聴器は多くの場合、装着具合やスペース活用の面で最適さに欠けることとなる。また、この従来の製造方法において使用される材料においては、耳内補聴器における殻壁の厚みが比較的大きくなり、そのため機能部品の取付のために利用できるスペースが増々狭められる。
【０００６】
本発明は、上述の不具合を解消することを課題とする。
【０００７】
この課題を達成するため、本発明による製造方法は、装置の適用領域の形状を３次元的にディジタル化し、次いで多重層形成プロセスによって装置の殻を製造することを特徴とする。この多重層形成プロセスはまた「急速プロトタイプ形成プロセス」として知られる。
【０００８】
急速プロトタイプ形成プロセスにおいて実施されている又はなおも開発中のこのような多重層形成プロセスについては、例えば以下が引用される：
・ｈｔｔｐ：／／１ｔｋ．ｈｕｔ．ｆｉ／〜ｋｏｕｋｋａ／ＲＰ／ｒｐｔｒｅｅ．ｈｔｍｌ （１）
又は
・ボーラー（Ｗｏｈｌｅｒ）レポート２０００「急速プロトタイプ形成プロセス及び産業における実施状況」 （２）
【０００９】
急速プロトタイプ形成プロセスにおいて現在知られている一連の多重層形成プロセスのうち、レーザ焼結、レーザないしはステレオリソグラフィ又はサーモジェットプロセスが、特に上記の課題の解決に適している。
【００１０】
これらの多重層形成プロセスは上述のように急速プロトタイプ形成プロセスとして既知であるので、これらのプロセスの概略のみを以下に説明する：
レーザ焼結：粉体用ベッド上に、例えばローラを用いて、ホットメルト粉の薄層を形成する。この粉体層を、補聴器殻の断面層の形状に応じて制御されるレーザビームにより凝固させる。この時、個々の補聴器殻に関わる３次元形状データを活用する。これにより、殻の凝固した断面層が、残留する遊動粉体内に形成される。次いでこの層は粉体の面から下降させられ、その上に新しい粉体層が形成され、この新しい層が次の断面層に応じたレーザ凝固を実施される。
【００１１】
レーザないしはステレオリソグラフィ：補聴器殻の断面層に応じて第一の断面形状が、液体光重合性ポリマーの表面にＵＶ（紫外線）レーザによって凝固させられる。凝固した層は下降させられ、液体ポリマーによって再び覆われ、そしてＵＶレーザを用いて第二の断面層が凝固させられる。
【００１２】
サーモジェットプロセス：補聴器殻の断面層に応じた形状形成が、ディジタル化された３次元形状データに基づいて、インクジェットプリンターに類似した方法で液体を適用することにより実施される。次いで、適用された断面の形状が凝固させられる。再び、多重層形成の原理に従って、層から層への適用が行われ、最終的に装置の殻が形成される。
【００１３】
上述の製造プロセス及びその他の多重層形成プロセスについては、次のものが引用される：
・ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐａｄｔｉｎｃ．ｃｏｍ／ｓｒｖ　ｒｐｍ　ｓｌｓ．ｈｔｍｌ （３）
・マスケシュ・アガルワラ（Ｍｕｓｋｅｓｈ Ａｇａｒｗａｌａ） 等の論文「セラミックスの選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）」、１９９９年８月テキサス州オースチン市に於ける「固体自由形状形成シンポジウム」で発表。 （４）
・ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｉｐ．ｒｕｔｇｅｒｓ．ｅｄｕ／ＲＰ　Ｌｉｂｒａｒｙ／ｐｒｏｃｅｓｓ．ｈｔｍｌ （５）
・ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｉｂａ．ｕｎｉ−ｂｒｅｍｅｎ．ｄｅ／ｇｒｏｕｐｓ／ｒｐ／ｌｏｍ．ｈｔｍｌ、又は
・ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｉｂａ．ｕｎｉ−ｂｒｅｍｅｎ．ｄｅ／ｇｒｏｕｐｓ／ｒｐ／ｒｐ　ｉｎｔｒｏ．ｈｔｍｌ （６）
・ドナルド・クロスターマン（Ｄｏｎａｌｄ Ｋｌｏｓｔｅｒｍａｎ）等の論文「曲線ＬＯＭを有するポリマー複合体構造の直接形成」、１９９９年８月テキサス州オースチン市テキサス大学に於ける「固体自由形状形成シンポジウム」 （７）
・ｈｔｔｐ：／／ｌｆｆ．ｍｅ．ｕｔｅｘａｓ．ｅｄｕ／ｓｌｓ．ｈｔｍｌ （８）
・ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐａｄｔｉｎｃ．ｃｏｍ／ｓｒｖ　ｒｐｍ　ｓｌａ．ｈｔｍｌ （９）
・ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｓ．ｈｕｔ．ｆｉ／〜ａｄｏ／ｒｐ／ｒｐ．ｈｔｍｌ （１０）
【００１４】
主として、このような多重層形成プロセスでは、レーザ焼結やステレオリソグラフィプロセスにおける場合のように面全体に適用する場合であれ、サーモジェットプロセスにおける場合のように形成中の殻の断面層の形状に適用する場合であれ、常に表面に薄い材料層を適用することが行われる。これによって、所望の断面形状が安定し、ないしは、凝固させられる。
【００１５】
１つの層が凝固すると、上述のように、その上に新しい層が適用され、次いでこの新しい層が凝固し、既に完成したその下の層に結合される。こうして、補聴器殻が、多重層の適用によって層毎に形成される。
【００１６】
産業上の製造においては、好ましくは、１つの補聴器殻の断面層のみではなく、いくつかの殻を同時に適用し又は凝固させる。レーザ焼結において、レーザ装置を鏡像のように共通して制御することにより、複数の補聴器殻の断面層が連続的に凝固させられ、次いでこれらの凝固したすべての断面層が一斉に下降させられる。次いで、既に凝固し下降させられたすべての断面層の上に新しい粉体層を適用することにより、更なる複数の断面層が実現される。
【００１７】
この場合、複数の補聴器殻の断面層を凝固させるために、１つのレーザビームを連続的に使用するか、又は２以上のビームを併行的に操作する。
【００１８】
上記の製造方法に関わる別のプロセスとしては、１つのレーザが１つの断面層を凝固させる一方、これと同時に別の補聴器殻の形成のための粉体層が適用される。次いで、同じレーザがこの別の補聴器殻のための断面層に応じて準備された粉体層を凝固させる間に、既に凝固した層は下降させられ、その上に新しい粉体層が適用される。かくして、レーザは、形成中の２つ又はそれ以上の補聴器殻の間において間欠的に操作され、殻の１つを形成するための粉体適用のために生じるレーザ休止時間は、形成中の別の補聴器殻の断面層を凝固させるために活用される。
【００１９】
同様の方法及び手段により、ステレオリソグラフィを採用する場合にも生産性が向上される。また、サーモジェットプロセスを用いる場合も、同様に生産性を高めるために、２以上の補聴器殻の断面層が、同時的に適用される。
【００２０】
本発明の方法により形成された殻においては、その外形に関しても、また、その内形に関しても、最高度に複合的な形状を実現することができる。張出し部分、凹部分及び凸部分も容易に形成することができる。
【００２１】
更に、多重層形成プロセスに用いられ、ゴムのように弾力性があり、しかも形状安定性のある殻を形成することができる材料が知られており、これらの材料によれば、必要に応じて、部分的に形状を変化させ、かつ、壁の厚みを極めて薄くしながら、必要な破断抵抗を実現することができる。
【００２２】
本発明による製造方法を実施することにおいて、耳の適用領域の形状モデルから、例えばシリコーン材の鋳型を作ることによって補聴器殻を製造しているが、この場合、形状モデルについて走査を行いデータを取得する。また、場合によっては、耳の適用領域を直接的に走査することによって形状形成を実施することも可能である。
【００２３】
本発明の製造方法に関わる１つの実施の形態において、耳の適用領域のデータに関わるディジタル化は、鋳型を作る場合であれ、個々の現場における直接的な走査の場合であれ、例えば音響専門家により実施される。こうしてディジタル化された３次元情報の形態で表わされた形状は、データ記憶媒体による伝達であれ、又はインターネット接続等によってであれ、これらを介して製造センターに伝達される。こうして特に上述のプロセスを使用することにより、補聴器殻は、製造センターにおいて個々に形状化される。好ましくは、機能部品の補聴器内への最終的組立もこのセンターにおいて実施される。
【００２４】
一般に使用される熱可塑性材料は、上述のような比較的弾力性があり、かつ、密着する殻を形成するので、従来経験されたような圧力集中点に関して大巾に問題が解消する。完成した耳内補聴器の殻は、ゴム状弾力栓と同様に適用領域に最適に適合する。１つ又はそれ以上の通気路を補聴器殻内に容易に形成することができ、かつ、補聴器を適用領域内にぴったりと取付けることができる一方、鼓膜通気は損われずに保持される。また、個々の３次元形状データにより、殻の内部スペースを最適に形成することができるので、備えるべきそれぞれの機能部品を最適に収納することができる。
【００２５】
更に、これらの殻をセンター化して製造することにより、殻形状を決定するデータを含む個々の補聴器に関わるデータを中央において記憶し、管理することができる。何らかの理由で殻の取替を行う場合には、対応するこれらの個々のデータセットを検索することにより、容易に再製造を行うことができる。
【００２６】
本発明による補聴器殻の製造に用いられるプロセスは、少くとも急速プロトタイプ形成プロセスについては広く実施されており、文献にも述べられているので、これらの詳細についての説明は省略する。
【００２７】
しかしながら、この既知の急速プロトタイプ形成技術を耳内補聴器殻の産業的かつ商業的に受入れ可能な製造に適用することによって、急速プロトタイプ形成プロセスにおいてはそれ自体は重要でない点、例えば熱可塑性材料の弾性、極薄壁を個々に形成する可能性、等に関して実質的な利点が達成される。

Claims (6)

1. 個々の耳道の形状をとり、前記耳道の形状に対応する補聴器の殻を製造し、次いで前記補聴器の機能部品を組込んでなる耳内補聴器の製造方法において、前記耳道の形状を３次元的にディジタル化し、次いで前記補聴器の殻を多重層形成プロセスによって製造してなることを特徴とする耳内補聴器の製造方法。
2. 前記耳道の型を作り、前記型を走査し、これにより得られた走査信号をディジタル化してなることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記耳道の形状のディジタル化を、分散したそれぞれの現場において実施し、前記耳道の形状に対応するデータを製造センターに伝達し、次いで前記製造センターにおいて少くとも前記補聴器の殻を製造してなることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 前記多重層形成プロセスは、レーザ焼結プロセス、ステレオリソグラフィプロセス又はサーモジェットプロセスでなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
5. 補聴器の殻が、凝固された熱可塑性材料でなることを特徴とする耳内補聴器。
6. 複数の前記補聴器の殻を実質的に併行的に製造してなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。