JP2012515574A - 歯用骨伝導聴覚装置 - Google Patents

Abstract

口腔内聴覚装置は、骨伝導音伝達を提供するためのアクチュエータと、アクチュエータに連結され、アクチュエータに音を発生させる送受信機と、アクチュエータと送受信機とを含有する第１のチャンバとを含み、第１のチャンバは、１本以上の歯の咬合表面に接触することなく、１本以上の歯に連結するように適合される。この側面の実装は、閉塞表面の不在によって、装置が患者の咬合に干渉せず、正常な咀嚼／摂食を可能にする。また、装置上の閉塞表面の欠如によって、口腔液の継続的洗浄を可能にし、酸および食物の捕捉を防止する。

Description

本願は、米国特許出願第１２／０４２，１８６号（２００８年３月４日出願）の一部継続出願であり、この出願の内容は、その全体が本明細書に参考として援用される。

難聴は、米国において、３，１００万人超の人々に影響を及ぼしている。慢性症状として、聴覚障害の発生率は、心臓病の発生率と肩を並べており、心臓病同様に、聴覚障害の発生率は、加齢とともに急増する。

また、難聴は、伝音性、感音性、または両方の組み合わせの観点から、分類可能である。伝音性聴覚障害は、典型的には、中耳を通した音の伝達を制限する、疾患または障害から生じる。ほとんどの伝音性障害は、内科的または外科的に治療可能である。純粋な伝音性難聴は、総難聴人口の比較的少数部分を占める。

感音性難聴は、ほとんどは、内耳内で生じ、聴覚障害の大部分を占める（総難聴人口の９０−９５％と推定される）。感音性聴覚障害（「神経喪失」と呼ばれる場合もある）は、多くは、蝸牛内側の感覚有毛細胞への損傷によって生じる。感音性聴覚障害は、加齢または大音量の音楽および雑音への長時間曝露の結果として、必然的に生じる。本種類の難聴は、好転不可能であって、あるいは内科的または外科的にも治療不可能である。しかしながら、適切に適合された聴覚装置の使用は、個人の生活の質を改善可能である。

従来の聴覚装置は、軽度から重度の感音性聴覚障害を治療するために使用される、最も一般的デバイスである。これらは、鼓膜への音を増幅する、音響デバイスである。これらのデバイスは、聴覚学者または聴覚装置専門家を４回から６回に分けて訪問することを介して患者の物理的および音響的特性に個々にカスタマイズすることが可能である。そのようなデバイスは、概して、マイクロホン、増幅器、バッテリ、およびスピーカを備える。近年、聴覚装置製造業者は、多くの場合、デジタル技術を使用して、音処理の精巧さを向上させ、プログラム可能性およびマルチバンド圧縮等の特徴を提供している。これらのデバイスは、小型化され、あまり目立たないが、依然として可視であって、主要な音響制限を有する。

並行して、音楽プレーヤおよび携帯電話の登場は、ユーザが近くにいる人々の邪魔をすることなく音を聞くことが可能であるように、高い忠実度で音を再生可能な小型かつ携帯型のヘッドホンの需要を喚起してきた。これらのヘッドホンは、典型的には、音を表現することが可能である小型スピーカを使用する。携帯電話では、マイクロホンでユーザの声をとらえ、電話の相手が遠距離に離れていても会話に従事することが可能であるように、携帯電話ネットワーク上で声を中継する必要性がある。マイクロホンは、スピーカのように振動子である。それらが音波を電気信号に変化させる一方で、スピーカは電気信号を音波に変化させる。ヘッドホンが、小型マイクロホンを備える場合、ヘッドセットと呼ばれる。

ヘッドセットは、いくつかの理由から、電話デバイスと併用されてもよい。ヘッドセットでは、ユーザは、電話を手に持つ必要性から解放され、したがって、他の機能を果たすように手を自由に保持する。また、ヘッドセットは、背景雑音からの干渉が少ない状態で、音声信号のより明瞭な受信および伝送のために、ユーザの頭の近くに電話のイヤホンおよびマイクロホン部分を位置付けるように機能してもよい。ヘッドセットは、電話、コンピュータ、携帯電話、および他のデバイスと併用されてもよい。

無線業界は、ユーザが電話をかけながら電話を手に持つことから解放する、いくつかのアフターマーケット製品を発売してきた。例えば、種々のヘッドセットは、マイクロホンに接続されるイヤホンを伴って製造され、これらのヘッドセットまたはハンズフリーキットの大部分は、任意の電話ブランドまたはモデルと適合性がある。考えられるヘッドセットは、電話にプラグで接続され、マイクロホンが適所にあるときに、ユーザの声を適切にとらえることが可能であるように、ワイヤを介してヘッドセットに接続されるマイクロホンを備えることが可能である。他のヘッドセットは、声の会話を電話からヘッドセットのイヤホンへと無線で方向転換することが可能であるように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈチップ、または他の無線手段とともに組み込まれる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線チップは、ヘッドセットと携帯電話のＢｌｕｅｔｏｏｔｈチップとの間のコネクタの役割を果たす。

有声または無性音声を正しく識別する能力は、音声認識、話者照合、雑音抑制、およびその他多くを含む、多くの音声用途にとって重要である。典型的な音響用途では、人間の話者からの音声がとらえられ、異なる場所の受信側に伝達される。話者の環境では、不要な音響雑音で音声信号または関心の信号を汚染する、１つ以上の雑音源が存在する場合がある。これは、人間であろうと機械であろうと、受信側がユーザの音声を理解することを困難または不可能にする。

特許文献１は、種々の付属構成要素を取り付けることが可能である、金属または金属製筐体を含む、ヘッドセットを説明している。これらの構成要素は、イヤーループ、耳に装着されていない間にヘッドセットを担持するためのネックレス、外部架台、および他の構成要素を含むことが可能である。構成要素は、ヘッドセットへの載置を促進する、磁石を含む。構成要素は、特定の取付点に制限されず、それは、より良好な適合のために幾何学形状を調整するユーザの能力を向上させる。

従来のヘッドセットでは、ユーザがヘッドセットを着用しているときに近くの人々が気付くことができた。特許文献２は、着用中に外観が目立たない骨伝導ヘッドセットを開示している。骨伝導ヘッドセットは、ユーザの頭の後部の周囲に及ぶバンドと、バンドの対向端部分のそれぞれに形成される締結部分と、締結部分と係合されるノブが提供される骨伝導スピーカと、ユーザの耳に到達して係合するようにヘッドセットの着用中に骨伝導スピーカの上に及ぶ、耳係合部分とを含む。バンドの締結部分または骨伝導スピーカのケーシングのいずれか一方の延長部が、耳係合部分の中へ形成されてもよい。

特許文献３は、様々なレベルの背景雑音を有する音響信号の中で有声および無声音声を検出するためのシステムを開示している。システムは、２つのマイクロホンにおいて音響信号を受信し、２つのマイクロホンのそれぞれにおいて受信された音響信号の間の差異パラメータを生成する。差異パラメータは、受信した音響信号の部分間の信号利得の相対的差異を表す。システムは、差異パラメータが第１の閾値を超えるときに、音響信号の情報を無声音声として識別し、差異パラメータが第２の閾値を超えるときに、音響信号の情報を有声音声として識別する。さらに、システムの実施形態は、生理学的情報を受信して有声音声の識別に役立つ、非音響センサを含む。

米国特許出願公開第２００８／００１９５５７号明細書 米国特許第７，０７６，０７７号明細書 米国特許第７，２４６，０５８号明細書

一側面では、口腔内聴覚装置は、骨伝導音伝達を提供するためのアクチュエータと、アクチュエータに連結されて、アクチュエータに音を発生させる送受信機と、アクチュエータと、送受信機とを含有する第１のチャンバとを含み、第１のチャンバは、１本以上の歯の咬合表面に接触することなく、１本以上の歯に連結するように適合される。

上述の側面の実装は、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。閉塞表面の不在によって、装置が患者の咬合に干渉せず、正常な咀嚼／摂食を可能にする。また、装置上の閉塞表面の欠如によって、口腔液の継続的洗浄を可能にし、酸および食物の捕捉を防止する。一実施形態では、ブリッジ４０５の厚さは、２ｍｍ未満であって、サ行発音不全（発話変化）を最小にする。チャンバの厚さは、頬の膨隆を回避し、患者の快適性のために、好ましくは、６ｍｍ未満である。各チャンバの長さおよび幅は、快適性および装置の不可性を確保するために、長さ２０ｍｍ未満および幅１５ｍｍ未満となるように設計される。

アクチュエータ駆動装置または増幅器は、アクチュエータに接続可能である。第２のチャンバは、アクチュエータおよび送受信機を駆動させるための電源を格納するために使用可能である。ブリッジは、第１および第２のチャンバを接続可能である。ブリッジは、ブリッジ内に組み込まれている電気ケーブルまたはアンテナを有することが可能である。ブリッジは、ワイヤ補強フレーム、ポリマー材料、またはポリマー材料およびワイヤ補強フレームの組み合わせであることが可能である。質量は、アクチュエータに接続可能である。質量は、タングステン等の錘、あるいはバッテリまたは電子モジュール等の質量を有する、好適なモジュールであることが可能である。アクチュエータは、圧電振動子であることが可能である。アクチュエータの構成は、長方形のビームベンダまたは片持ちのビームべンダ構成であることが可能である。１つ以上のセラミックまたはアルミナスタンドは、アクチュエータを他の構成要素に接続可能である。圧縮性材料は、アクチュエータを囲繞可能である。非圧縮性材料は、アクチュエータおよび圧縮性材料を被覆可能である。再充電可能電源は、送受信機およびアクチュエータに電力供給可能である。誘導充電器は、バッテリを再充電可能である。チャンバは、カスタムの口腔デバイスであることが可能である。事前組込みの筐体は、質量のために提供可能である。事前組込みの筐体は、アームと、１つ以上の底面接点とを有し、アームおよび接点は、質量を歯に対して偏らせるように適合される。マイクロホンは、送受信機に接続可能であって、マイクロホンは、口腔内または口腔外に位置付けられる。データ記憶デバイスは、装置内に組込み可能である。第１のマイクロホンは、身体伝導音を拾うことが可能であって、第２のマイクロホンは、周囲音を拾うことが可能であって、雑音消去装置は、身体伝導音から周囲音を差し引くために使用可能である。アクチュエータは、歯、上顎骨、下顎骨、または口蓋骨を通して、音を伝達する。結合ユニットは、送受信機に音を提供可能であって、結合ユニットは、外部音源と通信するように適合される。送受信機は、有線送受信機または無線送受信機であることが可能である。

好ましい実施形態の利点は、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。骨伝導ヘッドセットは、着用し、使用中に外すことが容易であり、ユーザがそれを着用している間に外観がさらに目立たない。デバイスは、近くの人々がユーザのヘッドセットの着用に気付くことなく、操作することが可能である。ヘッドホンと比較すると、デバイスは、聴取者の耳を覆うことを回避する。これは、（ａ）聴取者が（環境中の他の音を聞くことが可能となるように）耳を閉塞させない必要がある場合、または（ｂ）（環境中の大きな音による聴力損傷を予防するように）耳に栓をすることを可能にする必要がある場合に、重要である。システムは、頑丈で、無線かつ安全である、多目的通信プラットフォームである。デバイスは、粉塵、汚染、または湿潤環境等の極端な環境でも使用可能である。システムは、現場要員に対する、高品質でハンズフリーであるが、目立たない通信能力を提供する。システムは、人々の生活の質および心理学的健康に悪影響を及ぼし得る難聴を克服する。そのような聴覚障害の解決は、ストレスレベルの低減につながり、自身を増し、社会性を向上させ、および仕事場での有効性を増加させる。

図１Ａは、骨伝導聴覚装置の斜視上面図を示す。 図１Ｂは、図１Ａの装置の斜視側面図を示す。 図１Ｃは、図１Ａの各チャンバの構成要素の例示的機械的設置を示す。 図２Ａは、聴覚装置の第２の実施形態の斜視図を示す。 図２Ｂは、図２Ａの実施形態の断面背面図を示す。 図３Ａは、聴覚装置の第３の実施形態の斜視図を示す。 図３Ｂは、聴覚装置の第４の実施形態の上面図を示す。 図４は、１本以上の歯へのアクチュエータの連結を例示する、概略図を示す。 図５は、歯へのアクチュエータの連結の同等モデルを示す。 図６は、アクチュエータを歯に連結するための別の実施形態を示す。 図７Ａは、口腔内に受信および振動子アセンブリを備えた、外部伝送アセンブリを有する口腔装置デバイスの変形例における、個々の構成要素の例示的構成を示す。 図７Ｂは、ユーザの口腔内の口腔装置によってアセンブリ全体が含有される、デバイスの別の変形例の例示的構成を示す。 図８Ａは、浸透性パウチを介して歯の表面に押し付けられた電子機器／振動子アセンブリを有する、歯の上に設置された、口腔装置の別の変形例の部分断面図を示す。 図８Ｂは、１つ以上の偏向要素を介して歯の表面に押し付けられた電子機器／振動子アセンブリを有する、歯の上に設置された口腔装置の別の変形例の部分断面図を示す。 図９は、口腔装置の電子機器および振動子筐体内で相互から分離された、電子機器アセンブリおよび振動子アセンブリを有する、口腔装置の別の変形例の部分断面図を例示する。 図１０および１１は、電子機器および振動子アセンブリが、傾斜表面および偏向要素を介して歯の表面に対して維持可能である、口腔装置の付加的変形例を例示する。 図１０および１１は、電子機器および振動子アセンブリが、傾斜表面および偏向要素を介して歯の表面に対して維持可能である、口腔装置の付加的変形例を例示する。 図１２は、電子機器および／または振動子アセンブリと歯の表面との間に位置付けられる、接合部材を有する、口腔装置のさらに別の変形例を示す。 図１３は、電子機器および／または振動子アセンブリと歯の表面との間に位置付けられる、接合部材を有する、口腔装置のさらに別の変形例を示す。 図１４は、歯の表面に対して電子機器および／または振動子アセンブリを付勢するためのカム機構を有する、口腔装置のさらに別の変形例を示す。 図１５は、振動を伝達するために歯の咬合表面上に位置付け可能な別個の振動子機構を有する、口腔装置のさらに別の変形例を示す。 図１６は、噛合作動機構を利用して、歯の表面に対して電子機器および／または振動子アセンブリを付勢するための機構を有する、口腔装置の別の変形例を例示する。 図１７は、振動子を歯に連結するための合成歯用アンカを有する、口腔装置のさらに別の変形例を示す。 図１８Ａおよび１８Ｂは、それぞれ、歯の咬合表面上に位置付けられ得る、１つ以上の振動子を有する、口腔装置の側面図および上面図を示す。 図１９Ａおよび１９Ｂは、それぞれ、その事前形成された弛緩構成と、締まり嵌めを生成するように、患者の歯を覆って、または患者の歯の上に設置された時のその変形構成において、形状記憶材料から成る、口腔装置のさらに別の変形例を例示する。 図２０は、振動子が口腔装置の偏向側と歯の表面との間に位置付けられ得る、事前形成材料から成る、口腔装置のさらに別の変形例を例示する。 図２１は、口腔装置が省略され得、電子機器および／または振動子アセンブリが、歯の表面に直接取り付けられる合成歯用アンカに取り付けられ得る、変形例を例示する。 図２２Ａおよび２２Ｂは、それぞれ、患者の快適性のために、その咬合表面が除去または省略されている、口腔装置アセンブリの別の変形例の部分断面側面図および斜視図を示す。 図２３Ａおよび２３Ｂは、それぞれ、上顎骨または下顎骨等の下層の骨に直接埋め込まれたネジあるいは支柱に連結され得る、口腔装置の斜視図および側面図を例示する。 図２４は、口腔装置が、患者の口蓋に直接埋め込まれたネジまたは支柱に連結され得る、別の変形例を例示する。 図２５Ａおよび２５Ｂは、それぞれ、歯肉組織および下層の骨を通して振動を伝導するように、歯肉表面に取り付けられたその振動子アセンブリまたは連結部材を有し得る、口腔装置の斜視図および側面図を例示する。 図２６は、複数の口腔装置の双方向通信アセンブリまたは振動子を、どのように患者の口腔の全体を通して複数の歯の上に設置し得るかの実施例を例示する 図２７Ａおよび２７Ｂは、それぞれ、振動子からマイクロホンを物理的に分離して、フィードバックを減衰または排除するように、歯肉表面に隣接して、または歯肉表面の上に位置付けられるマイクロホンユニットを有し得る、（上述に示される変形例と同様の）口腔装置の斜視図および側面図を例示する。 図２８は、アーチによって支持され、アーチ内に統合されたマイクロホンユニットを有する、取外し可能口腔装置の別の変形例を例示する。 図２９は、ユーザの口腔周辺に位置付けられ、電子機器および／または振動子アセンブリと無線通信する、少なくとも１つのマイクロホンおよび随意追加マイクロホンユニットを例示する、さらに別の変形例を示す。

例示的な取外し可能な無線の歯用聴覚装置を図１Ａに示す。装置は、ユーザの口腔内に装着される。装置は、装置に電力供給するためにエネルギーを供給する電力チャンバ４０１を含む。電力チャンバ４０１は、バッテリ等のエネルギーリザーバ４０２を含む。バッテリは、誘導連結を通して、外部エネルギーを受信可能、または２つの端子を通して電荷を直接受信可能である充電電子機器４０３によって充電される。充電が、誘導的に行われる場合、再充電コイル４０４もまた、電力チャンバ４０１内に封入される。

電力チャンバ４０１は、作動チャンバ４０７内の電子機器のためのエネルギーを提供する。機械的に、チャンバ４０１および４０７は、ブリッジ４０５によって接続される。ブリッジ４０５内にあるのは、作動チャンバ４０７に電力を供給する、ケーブルである。アンテナワイヤ等の他のデバイスも、ブリッジ４０５内に組込み可能である。チャンバ４０１、４０７およびブリッジ４０５は、とりわけ、歯用リテーナで一般的に使用される、ヒト適合性エラストマー材料から成る。

装置は、閉塞表面を有しておらず、したがって、装置は、患者の咀嚼に干渉することなく、正常な咀嚼／摂食を可能にする。装置上の閉塞表面接点がないことは、口腔液の継続的洗浄を可能にし、酸および食物の捕捉を防止する。

一実施形態では、ブリッジ４０５の厚さは、２ｍｍ未満であって、サ行発音不全（発話変化）を最小にする。チャンバの厚さは、頬の膨隆を回避し、患者の快適性のために、好ましくは、６ｍｍ未満である。各チャンバの長さおよび幅は、快適性および装置の不可視性を確保するために、長さ２０ｍｍ未満および幅１５ｍｍ未満であるように設計される。

次に、作動チャンバ４０７を参照すると、アクチュエータ４０８は、患者の歯の近傍に位置付けられる。アクチュエータ４０８は、電子駆動装置４０９によって駆動される。無線送受信機４５０は、一実施形態では、駆動装置４０９が、アクチュエータ４０８を作動し、音を生成させ、骨伝導を通して、患者の耳に伝導させることが可能なように、電子駆動装置４０９に音情報を提供する。例えば、電子および振動子アセンブリは、直接または受信機を通して、入力音を受信して、信号を処理および増幅し、歯、あるいは上顎骨、下顎骨、または口蓋骨構造等の他の骨構造に連結された振動子要素を介して、処理した音を伝達してもよい。骨伝導に加え、他の音伝達技術も使用可能であって、それらは、本発明者らによって想定されるものである。

図１Ｂは、図１Ａの装置の側面斜視図を示す。図１Ａの口腔装置は、例えば、さらに詳細に詳述されるように、任意の数の方法によって取得される、歯科構造の複製モデルを利用して、種々の異なるプロセスを通して加工された特注デバイスであってもよい。故に、口腔装置は、患者の歯列の一部に嵌合、接着、または別様に配置され、患者の歯列に対して、電子機器および振動子デバイスをしっかりと、かつ快適に維持するように生成されてもよい。

図１Ｃは、チャンバ４０１および４０７によって格納される、電子機器の斜視図を示す。電力チャンバ４０１内では、再充電コイル４０４が、一端に位置付けられ、バッテリ４０２が、チャンバ４０１の他端に位置付けられる。充電動作のための制御電子機器は、バッテリ４０２およびコイル４０４の背後の回路基板４２０Ｂ内にある。

対応して、作動チャンバ４０７内では、アクチュエータ４０８は、同様に、質量４０８Ａを移動させる、圧電アクチュエータ４０８Ｂから構成される。駆動装置４０９および無線送受信機回路網は、回路基板４２０Ａ上に提供される。

図２Ａは、ブリッジならびにチャンバのための機械的支持が、金属ワイヤフレームから成る、第２の実施形態を示す。図２Ａに示されるように、チャンバ４１１および４１７は、それぞれ、ワイヤフレーム４１３Ａならびに４１３Ｂによって支持される。支持ワイヤフレーム４１３Ａ−４１３Ｂは、主要ワイヤフレーム４１５に機械的に固着される。チャンバ４１１と４１７との間の電気通信のためのケーブル配線は、ワイヤフレームの外側に沿って延設されるワイヤを通して、行うことが可能である。

図２Ｂは、主要ワイヤフレーム４１５が、ワイヤケーブル配線を主要ワイヤフレーム４１５の内側に延設させるために中空である、図２Ａの一実施形態を示す。本実施形態では、ケーブル配線が、主要ワイヤフレーム４１５から出射すると、ワイヤアセンブリは、チャンバ４１１と４１７との間の回路を接続する必要性に応じて、チャンバ４１１または４１７上の電気接点にハンダ付けされる、あるいは別様に接続可能である。

図３Ａは、電源供給装置、送受信機、およびアクチュエータが、単一チャンバ４３０内に格納される第３の実施形態を示す。本実施形態では、チャンバ４３０は、口腔内で、１本以上の歯に搭載される。アクチュエータ４３２は、歯に隣接して位置付けられる。アクチュエータ４３２は、上述のように、質量および圧電振動子を含むことが可能である。バッテリ４３４は、システム全体のための電力を提供し、バッテリ４３４は、充電器４３６を通して、再充電可能である。アクチュエータ４３２は、送受信機４４０から音声入力を受信する、増幅器４３８によって駆動される。送受信機４４０は、アンテナを含有し、遠隔音声デバイスによって伝送される、無線信号を捕捉する。

ユニットが、聴覚装置として使用される、一実施形態では、マイクロホンは、増幅器または駆動装置４３８によって増幅される、音入力を提供可能である。別の実施形態では、システムは、例えば、音楽プレーヤ、ハンズフリー通信デバイス、または携帯電話等のポータブル装置あるいは音源によって発生される音を装置に再生させる、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信機等の結合ユニットから、信号を受信可能である。代替として、音源は、コンピュータ、一方向通信デバイス、双方向通信デバイス、または無線ハンズフリー通信デバイスであることが可能である。図３Ｂは、聴覚装置の第４の実施形態の上面図を示す。装置は、とりわけ、アクチュエータ、送受信機、制御電子、および電源供給装置を格納する、２つのチャンバ４４６Ａ−４４６Ｂを支持し、２つの間の通信を可能にする、本体部分４４２を有する。２つの略Ｃ形状支持ワイヤ４４４Ａおよび４４４Ｂによって、装置は、湾曲領域４４８の周囲の装着者の歯列弓上に留められ、その中に固着可能となる。Ｃ形状ワイヤ４４４Ａまたは４４４Ｂは、アクチュエータにバネ力を提供し、歯への固着を維持する。ワイヤ材料は、とりわけ、ステンレス鋼またはニチノールであることが可能である。

図４は、１本以上の歯４５０への音振動子の連結を示す、例示的断面図を示す。図４では、リテーナ状筐体等の搭載ユニット４５２が、１本以上の歯４５０上に設置される。また、搭載ユニット４５２は、接着剤、または糊、あるいは装置を歯４５０に固着するために好適なシステムであることが可能である。アクチュエータ４５４は、歯４５０に機械的に接続される、支持アームまたはリンク４５２Ａおよび４５２Ｂ上に静置される。

一実施形態では、アクチュエータ４５４は、ＰＺＴから成る、圧電振動子である。ＰＺＴ系化合物（Ｐｂ［ＺｒｘＴｉ１−ｘ］Ｏ３ ０＜ｘ＜１、また、チタン酸ジルコン酸鉛とも称される）は、高度に圧縮されると、そのファセットのうちの２つにわたって、電圧差を生じさせる、セラミックペロフスカイト材料である。圧電性であることによって、圧縮されると、そのファセットのうちの２つにわたって、電圧差を生じさせる（センサ用途に有用である）、または外部電場が印加されると、物理的に形状を変化させる（アクチュエータ等に有用である）。また、材料は、強誘電性である、すなわち、電場の存在下、反転可能な自発電気分極（電気双極子）を有する。材料は、約ｘ＝０．５２の結晶相境界（ＭＰＢ）における極めて大きな誘電率を特徴とする。これらの特性は、ＰＺＴ系化合物を最も優れ、かつ有用なエレクトロセラミックのうちの１つとする。

また、アクチュエータ４５４は、質量アーム４５６を通して、質量４５８に接続される。一実施形態では、アクチュエータ４５４は、長方形のビームベンダ構成において、ＰＺＴを使用する。質量４５８は、とりわけ、タングステン材料、あるいはバッテリまたは制御電子機器等の任意の好適な錘であることが可能である。支持アームまたはリンク４５２Ａ−４５２Ｂならびに質量アーム４５６は、好ましくは、音響または音エネルギーを搭載ユニット４５４によって効率的に伝送させるセラミックまたはアルミナから成る。

２つの差込図に示されるように、アクチュエータ４５４は、収縮または拡張するように命令され、上向弓形状または下向弓形状を有する運動をもたらすことが可能である。アクチュエータ４５４およびその付随構成要素は、シリコーン等の圧縮性材料４６０内に封入され、アクチュエータの運動を可能にする。一実施形態では、装置の上部は、アクチュエータ４５４によって発生されたエネルギーを歯に向かって指向させる固定プラットフォームを提供するアクリル封入保護層４６２を備える一方、圧縮性材料４６０は、アクチュエータ４５４による運動のための余地を提供する。

図５は、図４のシステムの概略同等物を示す。図５のモデルでは、歯４５０は、両方とも、モデル内で空間的に固定される、骨構造４５１とリテーナ等の搭載ユニット４５５との間に固定される。アクチュエータ４５３は、抵抗を提供し、エネルギーを歯４５０内へと駆動させる。図５は、２つの固定点接続を示すが、アクチュエータ４５２は、同様に、１つの固定点接続を有することも可能であることが想定される。歯とリテーナとの間の本抵抗は、高い周波数でのアクチュエータの歯との接触を維持するために必要とされる、連結力を印加する。

図６は、アクチュエータまたは振動子を搭載するための例示的実施形態を示す。本実施形態では、基部４７２は、歯４７０に固着される。基部は、上部アーム４７６と、ともに質量４７８を上部アーム４７６に向かって弾性的に付勢する２つの底面接点４７４とを有する、クリップ型筐体を有する。また、基部４７２上に位置付けられるのは、アーム４７６に対して、質量４７８を偏らせ、基部４７２を介して、質量と歯４７０との間のより優れた接触または連結を提供するバネと同様に、質量４７８を適所に保持するために、１つ以上のピンを有するロッド４８０である。

装置は、カスタムの口腔デバイスであることが可能である。音源ユニットは、結合ユニットと適合性があるプロトコルである短距離送受信機を含有する。例えば、音源は、装置内のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信機結合ユニットと通信する、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信機を有することが可能である。装置は、そのとき、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルを介して送信されるデータを受信することができ、骨伝導振動子を駆動させてユーザに音を表現または送信することができる。

装置は、その中に組み込まれるマイクロホンを有することが可能である。マイクロホンは、口腔内マイクロホンまたは口腔外マイクロホンであることが可能である。携帯電話および他の電話の場合、第２のマイクロホンを使用して、環境雑音を消去し、ユーザの声を電話に伝達することが可能である。雑音消去装置は、マイクロホンから信号を受信し、周囲雑音を消去して、明瞭な音の捕捉を提供する。

装置は、周囲音を拾う別のマイクロホンを有することが可能である。マイクロホンは、口腔内マイクロホンまたは口腔外マイクロホンであることが可能である。一実施例では、マイクロホンは、環境雑音を消去し、遠隔ステーションにユーザの声を伝達する。 本実施形態は、環境雑音を消去する一方、患者自身の声をアクチュエータ４３２に伝達する能力を提供する。マイクロホンは、固定場所にあって（通常の無線通信デバイスと比較して）、ユーザ自身の声に非常に近接するため、システムは、高雑音領域において作動する際に重要となる、環境雑音の低減に対処可能である。

システムは、マイクロホンおよび音声活性センサを信号プロセッサに連結する。プロセッサは、検出アルゴリズム、および背景音響雑音を最小化する雑音除去コードを実行する。２つのマイクロホンが使用され得、一方のマイクロホンは、骨伝導マイクロホンであり、「信号」マイクロホンと見なされる。２つ目のマイクロホンは、空気雑音または周囲雑音を捕捉し、その信号はフィルタにかけられ、１つ目のマイクロホンにおける信号から差し引かれる。一実施例では、システムは、２つのマイクロホンの信号間の関係を計算するために、２つのマイクロホンの間の周波数成分の差異を使用する、発話検出のための配列アルゴリズムを実行する。当技術分野で公知であり、その内容が参照することにより組み込まれる特許第７２４６０５８号で論議されるように、本実施形態は、信号に対する配列の特定の配向を必要とせずに、雑音を消去することが可能である。

別の実施形態では、装置は、患者識別可能情報を含有する医療タグを形成するように、取外し可能口腔装置または他の口腔デバイスの中または上に、取り付ける、接着する、あるいは別様に埋め込むことが可能である。そのような口腔装置は、従来の歯用印象法によって得られた歯の構造の複製モデルを利用して、熱形成過程によって製造された特注デバイスであってもよい。電子および振動子アセンブリは、直接または受信機を通じて、入力音を受信して、信号を処理および増幅し、歯、あるいは上顎骨、下顎骨、または口蓋骨構造等の他の骨構造に連結された振動子要素を介して、処理した音を伝達してもよい。

さらに別の実施形態では、マイクロホンは、雑音消去、最適な音の定位、および指向性を提供するように、耳の両側に設置することが可能である。マイクロホンは、耳の内側または外側に設置することが可能である。例えば、マイクロホンは、開口部において、またはユーザの外耳道に直接、設置することが可能である。システムのそれぞれは、バッテリ、信号プロセッサ、送信機を含み、その全ては、耳介と頭との間で耳の後ろに静置する、耳を挟む筐体の中に位置付けることが可能であって、または代替として、耳の甲介の中に位置付けることが可能である。送信機は、ワイヤ／アンテナに接続され、それは順に、マイクロホンに接続される。各送信機は、バッテリによって電力供給される振動子を起動する、受信機に情報を伝送する。頭の両側に、一式の受信機、振動子、およびバッテリを有することが可能である。本実施形態は、外耳道への入口または外耳道の中に設置される、外部に位置する双対マイクロホン、および相互に通信している双対振動子を含有する口腔装置を有する、骨伝導聴覚装置デバイスを提供する。デバイスは、最適な音の定位（および指向性）のために耳介を利用する、マイクロホンの位置により、最も自然な音の入力をユーザが楽しむことを可能にする。

別の実施形態では、マイクロホンは、頭の両側から音信号を受信し、これらの信号を処理して、音がマイクロホンによってより高い音響レベルであると知覚される、頭の片側の振動子に信号を送信する。移相信号が、頭の反対側の振動子に送信される。次いで、これらの音は、音がより大きい蝸牛において、「増大」し、ユーザに音の指向性の知覚を提供する反対の蝸牛において、「消失」する。

さらに別の実施形態では、第１の耳におけるマイクロホンが、頭の第１の側面から音信号を受信し、これらの信号を処理して、口腔装置の同一または第１の側面上の振動子に信号を送信する。第２の耳における第２のマイクロホンは、振幅がより低く、マイクロホンの頭部遮蔽および物理的分離により、第１のマイクロホンによって感知される音に関して遅延する、音信号を受信し、口腔装置の第２の側面上の第２の振動子に対応する信号を送信する。振動子からの音信号は、頭の両側の各蝸牛によって、振幅および位相が異なるものとして知覚され、それは、ユーザによる指向性の知覚をもたらす。

マイクロホンがユーザの外耳道内に搭載される、一実施形態では、バッテリ、信号プロセッサ、および送信機等の構成要素は、耳の後ろ、または耳介の襞の内側のいずれか一方に位置することが可能である。ヒトの耳介は、密接に付着した皮膚によって覆われた黄色線維軟骨の薄板を伴って頭の側面の近くに位置する、略痕跡的で、通常は不動の外郭構造である。軟骨は、不規則で浅い漏斗状を形成する、明確に画定された空洞、隆起、および溝に成形される。外耳道または耳道へと直接つながる、最も深いくぼみは、甲介と呼ばれる。それは、前の舌状耳珠および後の対耳珠といった、２つの小さい突起によって部分的に覆われる。耳珠より上側では、著しい隆起である耳輪が、甲介の底部から生じ、耳介の上部分の内側湾曲周縁として続く。内側の同心円状隆起である対耳輪は、甲介を包囲し、耳輪窩とも呼ばれる溝である舟状窩によって、耳輪から分離される。耳介の肉厚の下部である耳垂は、軟骨を含有しない外耳の唯一の領域である。また、耳介は、頭蓋骨および頭皮にそれを締結する、いくつかの小さい痕跡的筋肉も有する。大部分の個人において、これらの筋肉は機能しないが、一部の個人は、それらを自発的に動かして、制限された運動を生じることが可能である。外耳道は、甲介の底部から内向きに延在し、鼓膜において止まって終端する、わずかに湾曲した管である。その外側３分の１において、外耳道の壁は、軟骨から成り、その内側３分の２において、骨から成る。対耳輪は、耳の襞状の「Ｙ」字形部である。対耳珠は、肉厚の耳垂の真上にある、甲介椀部の下軟骨性縁である。マイクロホンは、ワイヤおよびアンテナを通して、送信機と接続される。外耳道の内側のマイクロホンの設置は、患者への指向性を適用するために、直線信号および「移相」信号を使用して音が蝸牛に伝達されると、最適な音の定位（および指向性）のために耳介を利用する、マイクロホンの位置により、ユーザに最も自然な音の入力を提供する。高品質の音の入力は、外耳道の内側または入口にマイクロホンを設置することによって捕捉され、それは、患者が耳介の音反射性ならびにマイクロホン設置による改善した指向性を利用することを可能にする。本配設は、マイクロホンおよびスピーカを分離してフィードバックの可能性を低減する必要性を回避し、マイクロホンの設置が耳介の音反射性を利用することを可能にする。また、システムは、相互に電気接触している２つの骨伝導振動子によって、より良好な音の指向性を可能にする。振動子に送信される前の信号の処理、および相互に通信することが可能な振動子によって、システムは、可能な限り最良の音の定位を提供する。

装置は、固体メモリまたはフラッシュ記憶デバイス等のデータ記憶デバイスを含むことが可能である。データ記憶デバイスのコンテンツは、安全保護のために暗号化することが可能である。結合ユニットは、所望に応じて、安全な伝送のために、暗号化されたデータを伝送可能である。

さらに、装置は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）システム、または３次元印刷法、例えば、ステレオリソグラフィ装置（ＳＬＡ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、および／または任意の数の技法を介して得られ得る、患者の歯列の３次元形状を利用する他の類似プロセスを使用した、コンピュータ支援機械加工過程等、任意の数の方法を使用して、種々のポリマー材料、またはポリマー材料および金属材料の組み合わせから加工されてもよい。このような技法は、レーザ、白色光、超音波、機械式３次元タッチスキャナ、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、他の光学的方法等、口腔内スキャナを使用する、スキャンした歯列の使用を含んでもよい。

取外し可能口腔装置を形成する際、装置は、随意に、装置が歯列および隣接する歯肉組織の少なくとも一部分を覆って嵌合し、口腔装置の中および振動子アセンブリと歯の表面との間で、食物、流体、および他の破片の進入を阻止するよう成形されるように、形成されてもよい。さらに、口腔装置のより大きい表面積によって、装置上へのアセンブリの設置および構成を容易にしてもよい。

加えて、装置は、装置がその上に形成された、スキャンした１本または複数本の歯よりもわずかに小さい完成サイズを有し得るよいため、口腔装置が、歯列上に設置されると、１本または複数本の歯を確実に掴持するように構成され得るように、取外し可能口腔装置は、随意に、収縮率を有するように加工されてもよい。取付具は、装置と下側歯列との間で確実な締まり嵌めをもたらしてもよい。

一変形例では、処理および患者の口腔内に位置付けられた電子機器および／または振動子アセンブリへの無線信号を介した伝送のための聴覚信号を受信するために、患者の口の外側に位置する頬外の送信機アセンブリが利用されてもよく、次いで、アセンブリは、聴覚信号を処理し、振動伝導を介して、処理した聴覚信号を下側にある歯に伝送し、その結果として、患者の内耳に伝送してもよい。以下にさらに詳細に説明されるように、送信機アセンブリは、マイクロホンアセンブリならびに送信機アセンブリを含有してもよく、腕時計、ネックレス、ラペル、電話、ベルト搭載型デバイス等、ユーザによって装着される任意の数の形状および形態で構成されてもよい。

図７Ａは、概して、音を受信するためのマイクロホン３０を備えてもよく、聴覚信号を処理するためのプロセッサ３２に電気的に接続される、頬外の送信機アセンブリ２２を利用する、双方向通信アセンブリ１４の一変形例の概略図を例示する。プロセッサ３２は、ユーザの歯の上、またはそれに隣接して配置された電子機器および／または振動子アセンブリ１６に、処理した信号を伝送するための送信機３４に電気的に接続されてもよい。マイクロホン３０およびプロセッサ３２は、任意の実用的範囲の聴覚信号を検出して処理するように構成されてもよいが、一変形例では、例えば、２５０Ｈｚから２０，０００Ｈｚまでに及ぶ、聴覚信号を検出するように構成されてもよい。

マイクロホン３０に関しては、多種多様なマイクロホンシステムが利用されてもよい。例えば、マイクロホン３０は、デジタル、アナログ、および／または指向型マイクロホンであってもよい。そのような各種マイクロホンは、所望に応じて、アセンブリとともに利用されるよう交換可能に構成されてもよい。

電力供給部３６は、送信機アセンブリ２２の中の構成要素のそれぞれに電力を提供するように、それに接続されてもよい。送信機信号２４は、センブリ１６への伝送のために、例えば、無線周波数、超音波、マイクロ波、Ｂｌｕｒ Ｔｏｏｔｈ（登録商標）（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ ＳＩＧ，ＩＮＣ．、Ｂｅｌｌｅｖｕｅ、ＷＡ）等を利用する、任意の無線携帯であってもよい。また、アセンブリ２２は、ユーザが、音響収束、音量制御、フィルタ処理、ミュート、周波数最適化、音調整、および音色調整等、電子機器および／または振動子アセンブリ１６の種々の音響パラメータを調整するように操作し得る、１つ以上の入力制御２８を随意に含んでもよい。

送信機３４によって伝送された信号２４は、受信機３８を介して、電子機器および／または振動子アセンブリ１６によって受信されてもよく、アセンブリは、受信した信号の追加処理のために、内部プロセッサに接続されてもよい。受信した信号は、振動子４０に伝達されてもよく、振動子は、それに対応して、歯の表面に対して振動し、歯および骨を通して振動信号を伝導し、その後、中耳に伝導してユーザの聴覚を促進してもよい。振動子４０は、任意の数の異なる振動機構として構成されてもよい。例えば、一変形例では、振動子４０は、電磁的に作動された振動子であってもよい。他の変形例では、振動子４０は、例えば、２５０〜４０００Ｈｚの振動周波数の範囲を有する圧電結晶の形態であってもよい。

また、電力供給部４２は、受信機、振動子、および／またはプロセッサも含まれる場合、それらに電力を提供するように、アセンブリ１６内に含まれてもよい。電力供給部４２は、交換式または常設の単純なバッテリであってもよいが、他の変形例は、外部充電器を介してインダクタンスによって充電される、電力供給部４２を含んでもよい。加えて、電力供給部４２は、代替として、交流（ＡＣ）または直流（ＤＣ）源への直接連結を介して、充電されてもよい。他の変形例は、例えば、顎の運動、および／または、機械的な運動を、電力供給部４２を充電するための貯蔵電気エネルギーに変換するための動作を介して作動される、当技術分野で公知のような内部振り子または摺動可能な電気インダクタンス充電器等の、機械的機構を介して充電される、電力供給部４２を含んでもよい。

アセンブリ１６の別の変形例では、頬外の送信機を利用するよりもむしろ、図５に示されるように、双方向通信アセンブリ５０が、ユーザの口腔内に完全に含有された独立アセンブリとして構成されてもよい。故に、アセンブリ５０は、搭載プロセッサ５４と通信する内部マイクロホン５２を含んでもよい。内部マイクロホン５２は、上述のように、任意の数の異なる種類のマイクロホンを備えてもよい。プロセッサ５４は、任意の受信した聴覚信号をフィルタ処理および／または増幅し、それらを歯の表面に対して振動接触している振動子５６に伝送するために、信号を処理するように使用されてもよい。電力供給部５８もまた、上述のように、必要に応じて、アセンブリ５０の構成要素のそれぞれに電力を提供するために、アセンブリ５０内に含まれてもよい。

受信した聴覚信号に対応する振動を、効率的かつ最小の損失で１つまたは複数の歯に伝達するために、振動子と歯との間の確実な機械的接触は、理想的には、効率的な振動通信を確保にするように維持される。したがって、この振動通信を維持するために、任意の数の機構が利用されてもよい。

接着フィルムに加え、別の代替案は、歯に対する振動子の確実な機械的接触を確保するために、拡張性または膨潤性の部材を利用してもよい。図８Ａに示されるように、浸透性パッチまたは拡張性ヒドロゲル７４が、筐体６２と電子機器および／または振動子アセンブリ７２との間に設置されてもよい。口腔装置６０の設置後、ヒドロゲル７４がサイズを拡張して、アセンブリ７２を歯の表面に対して接触させるように、ヒドロゲル７４は、任意の周囲流体から、またはヒドロゲル７４に導入された流体から、いくらかの流体を吸収してもよい。アセンブリ７２は、比較的小さい接触面積を有する接触表面７０を画定して、歯に対する表面７０の均一な接触を促進するように、構成されてもよい。そのような接触表面７０は、本明細書で説明される変形例のうちのいずれかに含まれてもよい。加えて、破片または追加流体が筐体６２に進入することを防止するように、薄い封入層または表面７６が、接触表面７０と下層の歯との間で筐体６２を覆って設置されてもよい。

別の変形例は、筐体６２内に含有される、電子機器および／または振動子アセンブリ８０を示す、図８Ｂに示される。本変形例では、アセンブリ８０に押圧を提供して、デバイスを下層の歯の表面に対して付勢し、それによって、機械的接触を確保するように、１つ以上の偏向要素８２、例えば、バネ、事前形成された形状記憶要素等が、アセンブリ８０と筐体６２との間に設置されてもよい。

さらに別の変形例では、電子機器は、筐体６２内に封入される別個のアセンブリ９０として含有されてもよく、振動子９２は、アセンブリ９０とは別であるが、同様に筐体６２内で維持されてもよい。図９に示されるように、振動子９２は、バネまたは他の偏向要素９４を介して、歯の表面に対して付勢される、あるいは上述の機構のいずれかを介して作動されてもよい。

図１０に示されるような他の変形例では、電子機器および／または振動子アセンブリ１００は、歯の表面と並置した傾斜表面１０２を有するように構成されてもよい。表面１０２は、歯の咬合表面から離れて角度を成してもよい。アセンブリ１００は、傾斜表面１０２を位置１０４の周囲で枢動させて、歯に対して接触させ、歯の表面に対する振動子の接触を確保する、偏向要素またはバネ１０６を介して、付勢されてもよい。

図１１は、歯の表面と並置した傾斜表面１１２も有する、電子機器および／または振動子アセンブリ１１０の別の類似変形例を例示する。本変形例では、傾斜表面１１２は、歯の咬合表面に向かって角度を成してもよい。同様に、アセンブリ１１０が領域１１４において歯の表面に接触するように、アセンブリ１１０をその下端の周囲で枢動させる偏向要素またはバネ１１６を介して、アセンブリ１１０が付勢されてもよい。

図１２に示されるさらに別の変形例では、電子機器および／または振動子アセンブリ１２０は、アセンブリ１２０と歯の表面との間に位置付けられた界面層１２２とともに、筐体６２内に位置付けられてもよい。振動が層１２２を通して均一に歯に伝達され得るように、界面層１２２は、歯の表面およびアセンブリ１２０に対して適合するように構成されてもよい。したがって、界面層１２２は、振動を最小に減衰する材料から成ってもよい。界面層１２２は、単純挿入物、Ｏリング構成等の種々の形態、もしくはさらに義歯または口腔ペースト等のゲルまたはペーストで作られてもよい。加えて、層１２２は、例えば、硬質プラスチックまたはポリマー材料、金属等、種々の材料から加工されてもよい。

図１３は、電子機器および／または振動子アセンブリ１３０が、機械的機構を介して、歯の表面に対して付勢され得る、さらに別の変形例を例示する。示されるように、アセンブリ１３０は、筐体６２を通して筐体６２の外側に位置する係合部材１３４に接続される、構造部材１３２、例えば、ネジ式部材または単純シャフトに取り付けられてもよい。ユーザは、係合部材１３４を回転させ（回転矢印１３６によって示されるように）、または単純に、部材１３４を押動させ（線形矢印１３８によって示されるように）、アセンブリ１３０を歯に対して接触するように付勢してもよい。さらに、係合部材１３４の作動は、口の内側で、またはユーザの頬を通して、あるいはさらに係合部材１３４に対するユーザの舌を介した操作を通して、手動で達成されてもよい。

機械的機構のための別の変形例は、図１４に例示される。本変形例では、電子機器および／または振動子アセンブリ１４０は、カムまたはレバー機構１４４に対して接触するための係合表面１４２として、一部を画定してもよい。カムまたはレバー機構１４４は、筐体６２を通して延在するレバー１４８の作動によって、カムまたはレバー機構１４４を付勢し、係合表面１４２に対して押動され、アセンブリ１４０が、下層の歯表面に押圧され得るように、枢動１４６するように構成されてもよい。

さらに別の変形例では、図１５に示されるように、電子機器１５０が、筐体６２内に配置されたままであるが、ワイヤ１５４を介して接続された振動子１５２が、歯の咬合表面に沿って歯用口腔装置６０の下に位置するように、電子機器１５０および振動子１５２は、相互から分離されてもよい。そのような構成では、振動は、振動子１５２を介して、歯の咬合表面を通して、伝送される。加えて、ユーザは、口腔装置６０および振動子１５２上で噛合し、咬合表面に対して振動子１５２を機械的に圧迫し、振動子１５２と下層の歯との間の機械的接触をさらに強化して、それを通した伝達をさらに促進してもよい。

図１６の変形例では、電子機器および／または振動子アセンブリ１６０が、対応する角度付き係合部材１６４に並置した角度付き界面１６２を画定する、噛合強化連結機構の別の実施例が例示されている。係合部材１６４の近位端は、筐体６２を通して延在し、歯ＴＨの咬合表面上に位置付けられる押込部材１６６内で終端してもよい。いったん口腔装置６０が、歯ＴＨを覆って最初に設置されると、ユーザは、口腔装置６０の最上部分を噛合あるいは押圧し、それによって、押込部材１６６を押圧してもよく、押込部材は、順に、矢印によって示されるように、係合部材１６４を押下する。係合部材１６４が、歯肉に向かって下向きに付勢されるにつれて、その角度付き表面は対応し、かつ反対に角度を成す表面１６２を押下し、歯の表面に対してアセンブリ１６０を付勢し、確実に機械的接触させてもよい。

さらに別の変形例では、図１７に示されるように、電子機器および／または振動子アセンブリ１７０は、対応する歯用アンカ１７４に係合するための表面に沿って、チャネルまたは溝１７２を画定してもよい。歯用アンカ１７４は、歯の表面に直接接着される、光硬化性アクリレート系合成材料を備えてもよい。さらに、歯用アンカ１７４は、その２つが噛み合った係合状態で相互嵌合されて得るように、チャネルまたは溝１７２の形状に対応する形状で構成されてもよい。このように、アセンブリ１７０内の振動子は、歯科アンカ１７４に対して直接振動してもよく、次いで、歯科アンカは、これらの信号を歯ＴＨの中へ直接伝送してもよい。

図１８Ａおよび１８Ｂは、それぞれ、口腔装置１８０が、口腔装置１８０の上部に沿って、いくつかのチャネルまたは溝１８４を画定し得る、別の変形例の部分断面側面図ならびに上面図を示す。これらのチャネルまたは溝１８４内で、１つ以上の振動子１８２、１８６、１８８、１９０は、歯の咬合表面と接触するように配置されてもよく、これらの振動子のそれぞれは、均一に周波数を伝送するように同調されてもよい。代替として、これらの振動子のそれぞれは、特定の周波数範囲のみで伝送するように同調されてもよい。したがって、ユーザに比較的高忠実度の音を送達するよう、各振動子が、異なる周波数応答および／または伝送に対して最適化されてもよいように、異なる周波数応答に対して、各振動子をプログラムまたは事前設定することが可能である。

さらに別の変形例では、図１９Ａおよび１９Ｂは、形状記憶ポリマーまたは合金、あるいは、例えばニチノールといった、ニッケル・チタニウム合金等の超弾性材料から事前形成されてもよい口腔装置２００を例示する。図１９Ａは、部材２０２、２０４が、非偏向記憶構成における第１の構成にある口腔装置２００を示す。歯ＴＨの上、またはそれに対して設置されると、部材２０２、２０４は、図１９Ｂに示されるように、部材２０２’、２０４’が確実な締まり嵌めで歯ＴＨに係合するように変形される、第２の構成に歪曲されてもよい。偏向部材２０４’は、歯の表面に対して、その中に含有された電子機器および／または振動子アセンブリを押圧するために、ならびに歯ＴＨの上で口腔装置２００の固着を維持するために、利用されてもよい。

同様に、図２０に示されるように、取外し可能口腔装置２１０は、上述のように、歯ＴＨに固定係合するように偏向部材を有してもよい。本変形例では、部材２１２、２１４の端部は、湾曲部分に構成されてもよく、その下で、電子機器アセンブリ２１６に連結される振動子要素２１８が、歯の表面に対する機械的接触を確保するように、楔着あるいは固着されてもよい。

図２１は、口腔装置が完全に省かれている、さらに別の変形例を示す。ここでは、上述のような、合成歯用アンカまたはブラケット２２６が、歯の表面上に直接接着されてもよい。代替として、ブラケット２２６は、ブラケットに形成され、歯の表面上に固着される、例えば、ステンレス鋼、ニッケル・チタニウム、ニッケル、セラミック、合成物等の、生体適合材料から成ってもよい。ブラケット２２６は、電子機器および／または振動子アセンブリ２２０が、ブラケット２２６との係合のために、対応する受容構成２２４を有するチャネル２２２を介して、それを覆って、またはその上で摺動され得る、形状２２８を有するように構成されてもよい。このように、アセンブリ２２０は、振動子が、下層の歯ＴＨに直接振動し得る、ブラケット２２６に対して、直接係合されてもよい。加えて、アセンブリ２２０が歯ＴＨから除去される場合、アセンブリ２２０は、ブラケット２２６から外れて単純に摺動または回転させられてもよく、交換アセンブリが、ブラケット２２６上のその場所に置かれてもよい。

図２２Ａおよび２２Ｂは、それぞれ、口腔装置２３０のさらに別の変形例の部分断面側面図ならびに斜視図を示す。本変形例では、口腔装置２３０は、口腔装置２３０の咬合表面部分を省くように構成されてもよく、その代わりに、舌面および頬面等の歯ＴＨの側面のみに係合する。電子機器および／または振動子アセンブリ２３４は、上述のように、歯の表面に対して接触するために、筐体２３２内に含有されてもよい。加えて、図２２Ｂに示されるように、１つ以上のオプションの横部材２３６が、口腔装置２３０の側面部分に接続し、歯の上に設置されると、いくらかの構造的安定性を提供してもよい。本変形例は、歯の上に設置されたときに、ユーザが、自由に、口腔装置デバイスによって閉塞されていない歯の自然咬合表面を直接噛合し、それによって、ユーザにとっての向上した快適性を提供し得るように、咬合表面開口部２３８を画定してもよい。

さらに他の変形例では、振動は、ユーザの１本の歯または複数の歯を通して直接伝達するよりもむしろ、下層の骨または組織構造の中へ直接伝達されてもよい。図２３Ａに示されるように、口腔装置２４０は、ユーザの歯の上、本実施例では、上側歯列に沿って位置する臼歯の上に位置付けられて例示されている。電子機器および／または振動子アセンブリ２４２は、歯の頬面に沿って位置するものとして示されている。歯の表面と接触している振動子を利用するよりもむしろ、図２３Ｂの部分断面図に示されるように、剛性または固体金属部材等の伝導伝達部材２４４が、アセンブリ２４２内の振動子に連結され、口腔装置２４０から、上顎骨等の下層の骨２４８に直接埋め込まれる支柱またはネジ２４６まで延在してもよい。伝達部材２４４の遠位端が支柱またはネジ２４６に直接連結されると、振動子によって生成される振動は、伝達部材２４４を通して、支柱またはネジ２４６の中へ直接伝達されてもよく、支柱またはネジは、順に、ユーザの内耳に伝達するために、骨２４８の中へ直接、および骨を通して振動を伝達する。

図２４は、歯の舌面に沿って位置する電子機器および／または振動子アセンブリ２５２とともに、ユーザの歯ＴＨの上に設置された口腔装置２５０の部分断面図を例示する。同様に、振動は、伝導伝達部材２４４を通して、本実施例では口蓋骨ＰＬに埋め込まれる支柱またはネジ２４６の中へ直接伝達されてもよい。他の変形例は、下顎骨に穿通される支柱またはネジ２４６に伝達するために、下側歯列に沿って位置する、本配設を利用してもよい。

さらに別の変形例では、下層の骨自体に穿通される支柱またはネジを利用するよりもむしろ、振動子は、歯に隣接する歯肉組織表面に直接、取り付けられ、連結され、あるいは接着されてもよい。図２５Ａおよび２５Ｂに示されるように、口腔装置２６０は、そこから歯ＴＨに隣接する歯肉組織表面２６８に取り付けられる振動子アセンブリ２６６まで延在する、電気ワイヤ２６４とともに、その側面に沿って位置付けられる電子機器アセンブリ２６２を有してもよい。振動子アセンブリ２６６は、接着剤、口腔装置２６０から延在する構造支持アーム、歯科ネジまたは支柱、または任意の他の構造機構を介して、組織表面２６８に取り付けられてもよい。使用時、振動子は、下層の歯肉組織の中へ直接振動および伝達してもよく、それが信号を下層の骨に伝導してもよい。

上述の変形例のうちのいずれかの場合、それらは、ユーザの所望の聴覚レベルを達成するよう、実用可能であるように、単一のデバイスとして、または本明細書の任意の他の変形例と組み合わせて、利用されてもよい。さらに、２つ以上の口腔装置デバイスと、電子機器および／または振動子アセンブリとが、常時利用されてもよい。例えば、図２６は、複数の振動子アセンブリ２７０、２７２、２７４、２７６が複数の歯の上に設置されてもよい、一実施例を例示する。下側歯列の上に示されているが、複数のアセンブリは、代替として、上側歯列または両方の歯列に沿って、位置付けられ、かつ位置特定されてもよい。さらに、アセンブリのそれぞれは、均一の周波数範囲内で振動を伝達するように構成されてもよい。代替として、他の変形例では、異なるアセンブリは、各アセンブリ間で重複しない周波数範囲内で振動するように構成されてもよい。上述のように、ユーザに比較的高忠実度の音を送達するよう、各振動子が、異なる周波数応答および／または伝送に対して最適化されてもよいように、異なる周波数応答に対して、各振動子２７０、２７２、２７４、２７６をプログラムまたは事前設定することが可能である。

さらに、異なる振動子２７０、２７２、２７４、２７６のそれぞれはまた、ユーザによって装着されるマイクロホンによって受信される音の指向性を示す方式で、振動するようにプログラムすることも可能である。例えば、ユーザの口腔内の異なる場所に位置付けられた異なる振動子は、音または振動キューを提供することによる特定の方式で振動し、ユーザの配向に対して、どの方向で音が検出されたのかをユーザに知らせることが可能である。例えば、ユーザの左の歯の上に位置する、第１の振動子は、ユーザの左側から発信している、検出された音に対して振動するようにプログラムすることが可能である。同様に、例えば、ユーザの右の歯の上に位置する、第２の振動子は、ユーザの右側から発信している、検出された音に対して振動するようにプログラムすることが可能である。これらの実施例は、潜在的な変形例を例示することを目的としているため、他の変形例および順列が利用されてもよい。

１つ以上のマイクロホンが頬内の位置で位置付けられる変形例では、マイクロホンは、上述のように、電子機器および／または振動子アセンブリに直接統合されてもよい。しかしながら、付加的な変形例では、マイクロホンユニットは、フィードバックを最小化するように、振動子アセンブリから距離を置いて位置付けられてもよい。一実施例では、上述の変形例と同様に、マイクロホンユニット２８２は、図２７Ａおよび２７Ｂに示されるように、電子機器および／または振動子アセンブリ２８０から分離されてもよい。そのような変形例では、歯肉表面２６８の上に、またはそれに隣接して位置付けられるマイクロホンユニット２８２は、ワイヤ２６４を介して、電気的に接続されてもよい。

変形例は、歯肉組織２６８に隣接して設置されたマイクロホンユニット２８２を例示するが、ユニット２８２は、別の歯または口腔内の場所に位置付けられてもよい。例えば、図２８は、上述のように、１つ以上の歯保持部分２１、２３を接続するアーチ１９を利用する、別の変形例２９０を例示する。しかしながら、本変形例では、マイクロホンユニット２９４は、振動子アセンブリ２９２から分離されたアーチ１９内またはその上に統合されてもよい。アーチ１９を通って配線された１つ以上のワイヤ２９６は、マイクロホンユニット２９４をアセンブリ２９２に電気的に接続してもよい。代替として、ワイヤ２９６を利用するよりもむしろ、マイクロホンユニット２９４およびアセンブリ２９２は、上述のように、相互に無線で連結されてもよい。

振動子アセンブリからマイクロホンを分離するためのさらに別の変形例では、図２９は、少なくとも１つのマイクロホン３０２（または随意に、任意の数の追加マイクロホン３０４、３０６）が、ユーザの口腔内に位置付けられる一方、電子機器および／または振動子アセンブリ３００から物理的に分離され得る、別の変形例を例示する。このように、１つまたは随意にそれ以上のマイクロホン３０２、３０４、３０６は、存在する場合、振動子からのフィードバックを減衰または排除するように、電子機器および／または振動子アセンブリ３００に無線で連結されてもよい。

上述で論議されるデバイスおよび方法の用途は、難聴の治療に限定されないが、任意の数のさらなる治療用途を含んでもよい。さらに、そのようなデバイスおよび方法は、体内の他の治療部位に適用されてもよい。本発明を実行するための上述のアセンブリおよび方法の修正、実用可能であるような異なる変形例の間での組み合わせ、および当業者にとって明白な本発明の側面の変形例は、特許請求の範囲内であることを目的とする。

好ましい実施形態の利点は、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。骨伝導ヘッドセットは、着用し、使用中に外すことが容易であり、ユーザがそれを着用している間に外観がさらに目立たない。デバイスは、近くの人々がユーザのヘッドセットの着用に気付くことなく、操作することが可能である。ヘッドホンと比較すると、デバイスは、聴取者の耳を覆うことを回避する。これは、（ａ）聴取者が（環境中の他の音を聞くことが可能となるように）耳を閉塞させない必要がある場合、または（ｂ）（環境中の大きな音による聴力損傷を予防するように）耳に栓をすることを可能にする必要がある場合に、重要である。システムは、頑丈で、無線かつ安全である、多目的通信プラットフォームである。デバイスは、粉塵、汚染、または湿潤環境等の極端な環境でも使用可能である。システムは、現場要員に対する、高品質でハンズフリーであるが、目立たない通信能力を提供する。システムは、人々の生活の質および心理学的健康に悪影響を及ぼし得る難聴を克服する。そのような聴覚障害の解決は、ストレスレベルの低減につながり、自身を増し、社会性を向上させ、および仕事場での有効性を増加させる。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
口腔内聴覚装置であって、
ａ．骨伝導音伝達を提供するアクチュエータと、
ｂ．該アクチュエータに連結されて、該アクチュエータに音を発生させる送受信機と、
ｃ．該アクチュエータと、該送受信機とを含有する第１のチャンバであって、該第１のチャンバは、１本以上の歯の単数または複数の咬合表面に接触することなく、該１本以上の歯に連結されるように適合される、第１のチャンバと
を備える、装置。
（項目２）
上記アクチュエータに連結されるアクチュエータ駆動装置または増幅器を備える、項目１に記載の装置。
（項目３）
上記アクチュエータおよび上記送受信機を駆動させるための電源を格納する第２のチャンバを備える、項目１に記載の装置。
（項目４）
上記第１および第２のチャンバを連結するブリッジを備える、項目３に記載の装置。
（項目５）
上記ブリッジは、約２ミリメートル以下の厚さを備える、項目４に記載の装置。
（項目６）
上記ブリッジは、ワイヤ補強フレーム、ポリマー材料、ポリマー材料とワイヤ補強フレームとの組み合わせのうちの１つを備える、項目４に記載の装置。
（項目７）
上記アクチュエータに連結されている質量を備える、項目１に記載の装置。
（項目８）
上記質量は、錘、バッテリ、電子モジュールのうちの１つを備える、項目７に記載の装置。
（項目９）
上記アクチュエータは、圧電振動子を備える、項目１に記載の装置。
（項目１０）
上記アクチュエータは、長方形のビームベンダを備える、項目１に記載の装置。
（項目１１）
上記アクチュエータに連結される、１つ以上のセラミックまたはアルミナのスタンドを備える、項目１に記載の装置。
（項目１２）
上記アクチュエータに連結される圧縮性材料を備える、項目１に記載の装置。
（項目１３）
上記アクチュエータおよび上記圧縮性材料を被覆する非圧縮性材料を備える、項目１２に記載の装置。
（項目１４）
上記送受信機および上記アクチュエータに連結される再充電可能な電源を備える、項目１に記載の装置。
（項目１５）
上記バッテリに連結される誘導充電器を備える、項目１４に記載の装置。
（項目１６）
上記チャンバは、カスタムの口腔デバイスを備える、項目１に記載の装置。
（項目１７）
上記アクチュエータのための事前組込み筐体を備える、項目１に記載の装置。
（項目１８）
上記事前組込み筐体は、アームと、１つ以上の底面接点とを備え、該アームと該接点とは、歯に対して質量を偏らせるように適合される、項目１７に記載の装置。
（項目１９）
上記チャンバは、約６ミリメートル以下の厚さを備える、項目１に記載の装置。
（項目２０）
上記チャンバは、約２０ミリメートル以下の長さを備える、項目１に記載の装置。
（項目２１）
上記チャンバは、約１５ミリメートル以下の幅を備える、項目１に記載の装置。
（項目２２）
歯の単数または複数の咬合表面との上記第１のチャンバの非接触は、口腔液の継続的な洗浄を促進して、食物または飲物の捕捉を防止する、項目１に記載の装置。

Claims (22)

1. 口腔内聴覚装置であって、
   ａ．骨伝導音伝達を提供するアクチュエータと、
   ｂ．該アクチュエータに連結されて、該アクチュエータに音を発生させる送受信機と、
   ｃ．該アクチュエータと、該送受信機とを含有する第１のチャンバであって、該第１のチャンバは、１本以上の歯の単数または複数の咬合表面に接触することなく、該１本以上の歯に連結されるように適合される、第１のチャンバと
   を備える、装置。
2. 前記アクチュエータに連結されるアクチュエータ駆動装置または増幅器を備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記アクチュエータおよび前記送受信機を駆動させるための電源を格納する第２のチャンバを備える、請求項１に記載の装置。
4. 前記第１および第２のチャンバを連結するブリッジを備える、請求項３に記載の装置。
5. 前記ブリッジは、約２ミリメートル以下の厚さを備える、請求項４に記載の装置。
6. 前記ブリッジは、ワイヤ補強フレーム、ポリマー材料、ポリマー材料とワイヤ補強フレームとの組み合わせのうちの１つを備える、請求項４に記載の装置。
7. 前記アクチュエータに連結されている質量を備える、請求項１に記載の装置。
8. 前記質量は、錘、バッテリ、電子モジュールのうちの１つを備える、請求項７に記載の装置。
9. 前記アクチュエータは、圧電振動子を備える、請求項１に記載の装置。
10. 前記アクチュエータは、長方形のビームベンダを備える、請求項１に記載の装置。
11. 前記アクチュエータに連結される、１つ以上のセラミックまたはアルミナのスタンドを備える、請求項１に記載の装置。
12. 前記アクチュエータに連結される圧縮性材料を備える、請求項１に記載の装置。
13. 前記アクチュエータおよび前記圧縮性材料を被覆する非圧縮性材料を備える、請求項１２に記載の装置。
14. 前記送受信機および前記アクチュエータに連結される再充電可能な電源を備える、請求項１に記載の装置。
15. 前記バッテリに連結される誘導充電器を備える、請求項１４に記載の装置。
16. 前記チャンバは、カスタムの口腔デバイスを備える、請求項１に記載の装置。
17. 前記アクチュエータのための事前組込み筐体を備える、請求項１に記載の装置。
18. 前記事前組込み筐体は、アームと、１つ以上の底面接点とを備え、該アームと該接点とは、歯に対して質量を偏らせるように適合される、請求項１７に記載の装置。
19. 前記チャンバは、約６ミリメートル以下の厚さを備える、請求項１に記載の装置。
20. 前記チャンバは、約２０ミリメートル以下の長さを備える、請求項１に記載の装置。
21. 前記チャンバは、約１５ミリメートル以下の幅を備える、請求項１に記載の装置。
22. 歯の単数または複数の咬合表面との前記第１のチャンバの非接触は、口腔液の継続的な洗浄を促進して、食物または飲物の捕捉を防止する、請求項１に記載の装置。

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