JP2022533953A - Systems, devices and methods for treating vestibular conditions - Google Patents

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Abstract

前庭系に関連するものなどの生理学的状態を治療するために振動信号をユーザーに加えることができる振動装置を提供する、装置および方法が、本明細書に記載される。振動信号は、治療効果をもたらすために、標的エリアに骨を介して伝導され得る。振動装置は、バイオメトリックセンサと共に使用することができ、当該バイオメトリックセンサは、生理学的状態に関連する症状の発症を予測するため、ならびに振動装置の動作を制御する(例えば、装置の力レベルまたは周波数を変化させ、装置をパワーオンおよびパワーオフするなど)ために使用することができる。【選択図】図4CDevices and methods are described herein that provide vibratory devices that can apply vibratory signals to a user to treat physiological conditions such as those associated with the vestibular system. Vibrational signals can be conducted through the bone to the target area to produce a therapeutic effect. The vibrating device can be used in conjunction with a biometric sensor to predict the onset of symptoms related to a physiological condition, as well as to control the operation of the vibrating device (e.g., force level or can be used to change the frequency, power the device on and off, etc.). [Selection drawing] Fig. 4C

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2019年5月14日に出願された「SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS FOR TREATING VESTIBULAR CONDITES」と題する米国仮特許出願第62/847,757号の優先権および利益を主張し、その開示全体を参照により本明細書に組み込む。
(Cross reference to related applications)
This application claims priority to and benefit from U.S. Provisional Patent Application No. 62/847,757, entitled SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS FOR TREATING VESTIBULAR CONDITES, filed May 14, 2019, and the disclosure thereof. The entirety is incorporated herein by reference.

開示された実施形態は、対象者の前庭系に関連する、例えば、動揺病、回転性めまい、浮動性めまい、偏頭痛、耳鳴、および意識喪失などの状態を治療するためのシステム、装置、および方法に関する。より具体的には、本開示は、対象者の前庭系に影響を与えることができる振動信号を生成できる装置に関する。 The disclosed embodiments are systems, devices, and methods for treating conditions associated with a subject's vestibular system, such as motion sickness, vertigo, dizziness, migraines, tinnitus, and loss of consciousness. Regarding the method. More specifically, the present disclosure relates to devices capable of generating vibratory signals capable of affecting a subject's vestibular system.

身体の配向、平衡、位置、および動きは、目、耳、および筋肉を含めた解剖学的構造の様々な部分から受信される信号の組み合わせを介して、脳によって決定されうる。例えば、前庭系は、大部分の哺乳動物では、平衡および空間配向に関連する感覚情報を主に提供する感覚系である。対象者の前庭系は、対象者の内耳内(図1Aに示すとおり)の、前庭迷路を形成する相互接続された区画の系内にある。 Body orientation, balance, position, and movement can be determined by the brain through a combination of signals received from various parts of the anatomy, including the eyes, ears, and muscles. For example, the vestibular system is the sensory system that primarily provides sensory information related to balance and spatial orientation in most mammals. A subject's vestibular system is within a system of interconnected compartments that form the vestibular labyrinth within the subject's inner ear (as shown in FIG. 1A).

個体の内耳は、3つの半規管に関連する三つの受容体と、前庭内の2つの斑(すなわち、卵形嚢および球形嚢)という、平衡に関連する5つの受容器を有する。卵形嚢および球形嚢は、例えば、自己運動や、一定の重力加速度による、頭部の直線加速度の測定に関与する。それぞれは、耳石膜によって覆われており、下記に図2Aおよび2Bを参照しながら説明するとおりである。おおまかには、卵形嚢は水平面での加速度を測定し、球形嚢は垂直面での加速度を測定する。図1Aは、対象者100の解剖学的構造の一部分を示すもので、外耳110に関連する前庭系と、頭蓋骨114の各部分と、耳116の骨状部分、外耳道111、鼓膜112、および中耳113の骨とを示す。前庭系は、内耳の骨迷路の前庭121内に収容される半規管122、124、126、および耳石器128、130を含み、また、蝸牛120と連続している。図1Bは、図1Aに示す前庭系をより詳細に図示したもので、前庭部121が卵形嚢128および球形嚢130を含めて描写されている。 An individual's inner ear has five receptors associated with equilibrium: three receptors associated with the three semicircular canals and two macules within the vestibule (ie, the utricle and the saccule). The utricle and saccule are involved in measuring the linear acceleration of the head, for example due to self-motion and constant gravitational acceleration. Each is covered by an otolithic membrane, as described below with reference to Figures 2A and 2B. Roughly speaking, the utricle measures acceleration in the horizontal plane and the saccule measures acceleration in the vertical plane. FIG. 1A shows a portion of the anatomy of subject 100, including the vestibular system associated with outer ear 110, portions of skull 114, bony portions of ear 116, ear canal 111, tympanic membrane 112, and middle ear. The bones of ear 113 are shown. The vestibular system includes the semicircular canals 122 , 124 , 126 and otolith organs 128 , 130 housed within the vestibule 121 of the bony labyrinth of the inner ear and is continuous with the cochlea 120 . FIG. 1B is a more detailed illustration of the vestibular system shown in FIG.

3つの半規管122、124、126はそれぞれ、頭部が回転または移動して、その方向の動きを検出できる3つの方向のうち一つに沿った平面に配向され、各方向とは、上下にうなずく方向、左右に首を振る方向、左右に首を傾げる方向である。内耳121の前庭内の耳石器は、前方方向および後方方向の重力および加速度を検出する。耳石器は、水平面の動きを検出する卵形嚢128と、垂直面の動きを検出する球形嚢130とを含む。半規管122、124、126、および耳石器128、130は、頭部または身体の動きに伴い移動する流体、内リンパで満たされている。 Each of the three semicircular canals 122, 124, 126 is oriented in a plane along one of three directions in which the head can be rotated or translated to detect movement in that direction, each direction being a nod up or down. The direction, the direction to shake the head left and right, and the direction to tilt the head left and right. The otolith apparatus in the vestibule of the inner ear 121 detects gravity and acceleration in the anterior and posterior directions. The otolith apparatus includes the utricle 128, which detects movement in the horizontal plane, and the saccule 130, which detects movement in the vertical plane. The semicircular canals 122, 124, 126 and otolith organs 128, 130 are filled with endolymph, a fluid that moves with head or body movement.

内耳の前庭系内での内リンパの動きは、毛束を有する神経細胞によって感知されて、頭部の動きおよび配向を決定することができる。耳石器の半規管および斑の中の膨大部と呼ばれる部分は、毛細胞を含み、これが前庭系の感覚受容器として機能し、またこれは、内リンパの動きを検出して、身体の動きの信号に伝達し、その信号を脳に報告する、毛束または不動毛を含む。耳石器はまた、平衡砂の下の層の動きおよび毛束の動きにつながる加速度の変化(例えば、重力に対する動作または配向の変化)に応答してシフトする平衡砂または耳石と呼ばれる炭酸カルシウムの結晶の層を含んでいる。さらに、耳石は重力の方向に沈み込み、毛細胞の束を引っ張り(例えば、下向きから上向きなど)、方向の識別を助ける。 Endolymph movement within the vestibular system of the inner ear can be sensed by hair-tuft-bearing neurons to determine head movement and orientation. The semicircular canals of the otoliths and the portion called the ampulla in the macula contain hair cells, which function as sensory receptors in the vestibular system, and which detect the movement of the endolymph and signal body movements. Contains hair tufts or stereocilia that transmit to and report their signals to the brain. The otolith apparatus is also composed of calcium carbonate called equilibrium sands or otoliths that shift in response to changes in acceleration (e.g. changes in motion or orientation with respect to gravity) that lead to movement of the layers beneath the equilibrium sands and movement of the hair tufts. Contains a layer of crystals. In addition, otoliths sink in the direction of gravity and pull bundles of hair cells (eg, downward to upward), aiding in orientation discrimination.

図2Aおよび2Bは、耳石器(例えば、図1Bに示す卵形嚢128および球形嚢130)および感覚受容器内の解剖学的構造の詳細図を示し、それぞれ直立状態かつ動作状態にある。図2Aは、耳石膜132、および毛細胞134および支持細胞136を含む細胞層を含む斑示す。毛細胞134は、一つ以上のゼラチン層に延在する、突起または不動毛132のような毛髪を含む。斑の組織はまた、内リンパの動きおよび/または身体の加速に応答して移動する平衡砂または耳石138の層を含む。図2Aは、直立構成の毛細胞134および耳石138を示し、図2Bは、方向性の力140(例えば、重力)が耳石138に作用するとき、変位または傾斜する構成の毛細胞134および耳石138を示す。同様に、半規管122、124、126内の内リンパの動きは、身体および/または頭部の相対的動き(例えば、頭部の角加速度)を知覚し、シグナル伝達する半規管(図示せず)の膨大部内の毛細胞の移動をもたらしうる。 2A and 2B show detailed views of the anatomy within the otolith apparatus (eg, utricle 128 and saccule 130 shown in FIG. 1B) and sensory receptors, respectively, in an upright and actuated state. FIG. 2A shows a plaque containing an otolithic membrane 132 and a cell layer containing hair cells 134 and supporting cells 136 . Hair cells 134 comprise hairs, such as projections or stereocilia 132, that extend over one or more layers of gelatin. The macula tissue also contains layers of equilibrium sands or otoliths 138 that move in response to endolymph movement and/or body acceleration. FIG. 2A shows hair cells 134 and otoliths 138 in an upright configuration, and FIG. 2B shows hair cells 134 and otoliths 138 in a displaced or tilted configuration when a directional force 140 (e.g., gravity) acts on otoliths 138 . An otolith 138 is shown. Similarly, the movement of endolymph within the semicircular canals 122, 124, 126 is associated with semicircular canals (not shown) that perceive and signal relative motion of the body and/or head (e.g., angular acceleration of the head). May result in migration of hair cells within the ampullary region.

前庭系からの信号に加えて、眼によって受信される水平および垂直の視覚的パターンは、配向、平衡、および位置の知覚に影響を与えうる。また、対向する首筋の差歪みは、頭部の位置および配向の知覚に影響を与えうる。これらの源からの信号が一致しない場合、個人は、動揺病を発症したり、回転性めまい、浮動性めまい、前庭性偏頭痛、意識喪失、またはその他の状態を経験したりする場合がある。不揃いな配向、平衡、位置および動きの信号は、例えば、自動車、電車、航空機、および他の輸送方式での移動中の極度または不慣れな動きの結果でありうる。不揃いの信号はまた、例えば、3次元(3D)ムービー、3Dビデオゲーム、および仮想現実デバイスの間の、知覚された動作のシミュレーションからも生じうる。したがって、対象者の前庭系、目、または他の解剖学的構造から受信される不一致のシグナルから生じる場合がある、様々な前庭状態を治療するための装置を有することが望ましいことがある。 Horizontal and vertical visual patterns received by the eye, in addition to signals from the vestibular system, can influence the perception of orientation, balance, and position. Also, the differential strain of the opposing neck muscles can affect the perception of head position and orientation. When signals from these sources do not match, individuals may develop motion sickness, experience vertigo, dizziness, vestibular migraines, unconsciousness, or other conditions. Uneven orientation, balance, position and motion signals can be the result of extreme or unaccustomed motion during travel in automobiles, trains, aircraft, and other modes of transportation, for example. Ragged signals can also result from simulations of perceived motion during, for example, three-dimensional (3D) movies, 3D video games, and virtual reality devices. Accordingly, it may be desirable to have a device for treating various vestibular conditions that may result from inconsistent signals received from the subject's vestibular system, eyes, or other anatomy.

本明細書に記述されている器具および方法は、振動信号が、ユーザーの前庭系に骨を介して伝達され、ユーザーの乳突骨を覆う領域に適用される治療上有効な振動信号と同等の様式で前庭系の一部を移動させることができるように、振動信号をユーザーの頭部の一部に適用するように構成された振動装置を含むことができる。治療的に有効な振動信号は、(1)200Hz未満の周波数と、87~101dB re 1 dyneの力レベルを有しうる、また(2)前庭系に関連する生理的状態を治療するために治療的に有効でありうる。 The instruments and methods described herein allow the vibrational signal to be transmitted through the bone to the user's vestibular system and equivalent to a therapeutically effective vibrational signal applied to the region overlying the user's mastoid bone. A vibration device configured to apply a vibration signal to a portion of the user's head can be included such that the portion of the vestibular system can be moved in a manner. A therapeutically effective vibratory signal can (1) have a frequency of less than 200 Hz and a force level of 87-101 dB re 1 dyne, and (2) a therapeutic frequency for treating physiological conditions associated with the vestibular system. can be effectively effective.

器具および方法は、本明細書に記述され、一部の実施形態において、振動信号のセットが、前庭系に関連する生理的状態を治療するために、ユーザーの前庭系に骨を介して一連の振動信号を伝導できるように、ユーザーの頭部の一部分に一連の振動信号を適用するように構成された振動装置を含むことができる。振動装置は、200Hz未満である最低の共振周波数を含む、一連の共振周波数と関連付けられうる。一連の振動信号は、一連の共振周波数からの残りの共振周波数での電力の量よりも大きい、最低の共振周波数での電力の量を集合的に有しうる。 Instruments and methods are described herein, and in some embodiments, a set of vibrational signals is delivered through a series of bones to the user's vestibular system to treat a physiological condition associated with the vestibular system. A vibrating device configured to apply a series of vibrating signals to a portion of the user's head can be included so that the vibrating signals can be conducted. A vibration device may be associated with a range of resonant frequencies, including the lowest resonant frequency that is less than 200 Hz. The series of vibration signals may collectively have an amount of power at the lowest resonant frequency that is greater than the amount of power at the remaining resonant frequencies from the series of resonant frequencies.

一部の実施形態では、本明細書に記載の器具は、振動信号を、ユーザーの前庭系に対して、骨を介して前庭系に伝達して、前庭系に関連する生理的状態を治療することができるように、振動信号を、ユーザーの頭部の一部に印加するように構成される振動要素を含むことができる。振動要素は、チャンバーを画定するハウジング、振動信号を生成するためにチャンバー内を移動可能な磁石、チャンバー内の位置に磁石を懸架するように構成されたサスペンション要素、および磁石をその位置の周りに移動するように磁場を生成するように構成されたコイルを含むように構成されうる。 In some embodiments, the devices described herein transmit vibrational signals to the user's vestibular system through bones to treat physiological conditions associated with the vestibular system. As can be done, a vibrating element configured to apply a vibrating signal to a portion of the user's head can be included. The vibrational element includes a housing defining a chamber, a magnet movable within the chamber to generate a vibrational signal, a suspension element configured to suspend the magnet at a position within the chamber, and a magnet about the position. It may be configured to include a coil configured to generate a magnetic field to move.

本明細書に開示される方法は、ユーザーの頭部の領域上に振動装置を位置付けることと、位置付けた後に、振動装置に通電して、振動信号がユーザーの前庭系に骨を介して伝達できるように、その領域に振動信号を適用することと、を含む。振動信号は、(1)ユーザーの乳突骨を覆う領域に適用され、(2)200Hz未満の周波数および87~101dB re 1 dyneの力レベルを有する、振動信号のそれと同等の様式で前庭系の一部分を移動させるように構成されうる。方法は、振動装置の通電に応答して、前庭系に関連する生理的状態を治療することをさらに含んでもよい。 The methods disclosed herein involve positioning a vibrating device over an area of the user's head and, after positioning, energizing the vibrating device so that a vibration signal can be transmitted through the bones to the user's vestibular system. and applying a vibration signal to the region. The vibratory signal is applied to the vestibular system in a manner comparable to that of the vibratory signal (1) applied to the area overlying the mastoid of the user and (2) having a frequency of less than 200 Hz and a force level of 87-101 dB re 1 dyne. It can be configured to move a portion. The method may further comprise treating a physiological condition associated with the vestibular system in response to energizing the vibrating device.

一部の実施形態では、器具は、振動信号を生成し、振動信号をユーザーの前庭系に骨を介して伝達できるように、振動信号をユーザーの頭部の一部に適用するように構成された振動装置と、ユーザーの前記前庭系に関連する生理的状態の発症を示す、ユーザーの生物学的特性を測定するように構成された生体認証センサと、振動装置および生体認証センサに動作可能に結合された制御ユニットと、を含み、制御ユニットは、生物学的特性に関連付けられたデータを生体認証センサから受信し、振動装置を制御して、振動信号が生理的状態を治療する頭部の部分に適用されるように、生物学的特性に関連するデータに基づいて振動信号を生成するよう制御する。 In some embodiments, the instrument is configured to generate a vibration signal and apply the vibration signal to a portion of the user's head such that the vibration signal can be transmitted through the bone to the user's vestibular system. and a biometric sensor configured to measure a biological characteristic of a user indicative of the onset of a physiological condition associated with said vestibular system of the user; and a control unit coupled to receive data associated with the biological characteristic from the biometric sensor and control the vibrating device such that the vibrating signal treats the physiological condition of the head. Control to generate vibration signals based on data relating to biological properties as applied to the part.

一部の実施形態では、器具は、振動信号を生成し、振動信号をユーザーの前庭系に骨を介して伝達できるように、振動信号をユーザーの頭部の一部に適用するように構成された振動装置を含み、振動装置は、チャンバーを画定するハウジングと、チャンバー内に配置され、平衡位置の周りを発振して振動信号を生成するように構成された磁石と、磁石を発振させうる磁場を発生するように構成されたコイルと、磁石の端部に結合され、漂遊磁束を減少させ、磁石の磁場を磁石の発振を可能にする方向に配向するように構成された一連の金属構成要素と、磁石が平衡位置の周りで発振できるように、チャンバー内に磁石を懸架するように構成された少なくとも一つのサスペンション構成要素と、を含む。 In some embodiments, the instrument is configured to generate a vibration signal and apply the vibration signal to a portion of the user's head such that the vibration signal can be transmitted through the bone to the user's vestibular system. a vibration device comprising a housing defining a chamber; a magnet disposed within the chamber and configured to oscillate about an equilibrium position to produce a vibration signal; and a magnetic field capable of causing the magnet to oscillate. and a series of metal components coupled to the ends of the magnet and configured to reduce stray magnetic flux and orient the magnetic field of the magnet in a direction that allows the magnet to oscillate. and at least one suspension component configured to suspend the magnet within the chamber such that the magnet can oscillate about the equilibrium position.

一部の実施形態では、方法は、ユーザーの頭部の一部分上に位置付けられた振動装置に動作可能に結合された生体認証センサから、ユーザーの生物学的特性に関連するデータを受信することと、データに基づき、ユーザーの前庭系に関連する生理的状態の発症を検出することと、生理的状態の発症を検出することに応答して、振動信号を前庭系に骨を介して伝達して、生理的状態に関連する症状を減少させうるように、振動装置を活性化して、ユーザーの頭部に適用される振動信号を生成することと、を含む。 In some embodiments, the method includes receiving data related to the user's biological characteristics from a biometric sensor operably coupled to a vibrating device positioned on a portion of the user's head. , based on the data, detecting the onset of a physiological condition associated with the user's vestibular system and, in response to detecting the onset of the physiological condition, communicating a vibrational signal to the vestibular system through the bone; activating the vibration device to generate a vibration signal applied to the user's head so as to reduce symptoms associated with the physiological condition;

一部の実施形態では、方法は、ユーザーの頭部の一部分上に位置付けられた振動装置に動作可能に結合された生体認証センサから、ユーザーの生物学的特性に関連するデータを受信することと、データに基づき、ユーザーの前庭系に関連する生理的状態の重症度の変化を検出することと、生理的状態の重症度の増大を検出することに応答して、振動装置によって生成され、ユーザーの頭に適用され、前庭系に骨を介して前庭系に伝達される振動信号の力レベルを増大させて、生理的状態に関連する症状を減少させることと、生理的状態の重症度の減少を検出することに応答して、振動信号の前記力レベルを減少させることと、を含む。 In some embodiments, the method includes receiving data related to the user's biological characteristics from a biometric sensor operably coupled to a vibrating device positioned on a portion of the user's head. , based on the data, generated by the vibrating device in response to detecting a change in severity of a physiological condition associated with the user's vestibular system and detecting an increase in the severity of the physiological condition; reducing symptoms associated with physiological conditions and reducing the severity of physiological conditions by increasing the force level of a vibratory signal applied to the head of and transmitted through the bones to the vestibular system. reducing the force level of the vibration signal in response to detecting

図1Aは、前庭系を収容する内耳の骨迷路を含めた、対象者の解剖学的構造を示す。FIG. 1A shows a subject's anatomy, including the bony labyrinth of the inner ear, which houses the vestibular system. 図1Bは、図1Aの骨迷路内にある、前庭系および蝸牛の詳細図を提供する。FIG. 1B provides a detailed view of the vestibular system and cochlea within the bony labyrinth of FIG. 1A. 図2A、直立状態であり、かつ それぞれ方向性の力を受ける状態にある、図1Bに示す耳石器の斑部分の図である。FIG. 2A is a view of the plaque portion of the otolith organ shown in FIG. 1B in an upright position and subjected to a respective directional force. 図2Bは、直立状態であり、かつ それぞれ方向性の力を受ける状態にある、図1Bに示す耳石器の斑部分の図である。FIG. 2B is a view of the plaque portion of the otolith organ shown in FIG. 1B in an upright position and each subject to a directional force. 図3は、一実施形態による、振動信号を前庭系に印加するための振動装置の配置の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an arrangement of a vibratory device for applying a vibratory signal to the vestibular system, according to one embodiment. 図4Aは、一実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するための例示的なシステムの概略図である。FIG. 4A is a schematic diagram of an exemplary system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to one embodiment. 図4Bは、別の実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するための例示的なシステムの概略図である。FIG. 4B is a schematic diagram of an exemplary system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to another embodiment. 図4Cは、別の実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するための例示的なシステムの概略図である。FIG. 4C is a schematic diagram of an exemplary system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to another embodiment. 図5は、実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステムの例示的な振動装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of an exemplary vibrating device of a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to embodiments. 図6は、別の実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステムの例示的な振動装置の破断概略図である。FIG. 6 is a cut-away schematic diagram of an exemplary vibrating device of a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to another embodiment. 図7Aは、実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステム内の振動装置の断面概略図である。FIG. 7A is a cross-sectional schematic diagram of a vibratory device in a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to embodiments. 図7Bは、一実施形態による、対象者に配置するための物理的プラットフォームに組み込まれる図7Aの振動装置の断面概略図である。Figure 7B is a cross-sectional schematic diagram of the vibration device of Figure 7A incorporated into a physical platform for placement on a subject, according to one embodiment. 図8は、別の実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステム内の振動装置の断面概略図である。FIG. 8 is a cross-sectional schematic diagram of a vibrating device in a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to another embodiment. 図9Aは、実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステム内の振動装置のサスペンション要素としてのばねの斜視図である。FIG. 9A is a perspective view of a spring as a suspension element of a vibrating device within a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to embodiments. 図9Bは、図9Aのばねの上面図である。Figure 9B is a top view of the spring of Figure 9A. 図9Cは、図9Aのばねの底面図である。Figure 9C is a bottom view of the spring of Figure 9A. 図10は、様々な実施形態による、異なる支持要素を含む、および/または異なる支持要素に組み込まれる、例示的な振動装置の概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of an exemplary vibrating device that includes and/or incorporates different support elements, according to various embodiments. 図11は、様々な実施形態による、異なる支持要素を含む、および/または異なる支持要素に組み込まれる、例示的な振動装置の概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of an exemplary vibratory device that includes and/or incorporates different support elements, according to various embodiments. 図12は、様々な実施形態による、異なる支持要素を含む、および/または異なる支持要素に組み込まれる、例示的な振動装置の概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram of an exemplary vibrating device that includes and/or incorporates different support elements, according to various embodiments. 図13は、様々な実施形態による、異なる支持要素を含む、および/または異なる支持要素に組み込まれる、例示的な振動装置の概略図である。FIG. 13 is a schematic illustration of an exemplary vibrating device that includes and/or incorporates different support elements, according to various embodiments. 図14は、様々な実施形態による、異なる支持要素を含む、および/または異なる支持要素に組み込まれる、例示的な振動装置の概略図である。FIG. 14 is a schematic diagram of an exemplary vibrating device that includes and/or incorporates different support elements, according to various embodiments. 図15は、様々な実施形態による、異なる支持要素を含む、および/または異なる支持要素に組み込まれる、例示的な振動装置の概略図である。FIG. 15 is a schematic diagram of an exemplary vibrating device that includes and/or incorporates different support elements, according to various embodiments. 図16は、様々な実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステムに振動装置を配置するための例示的な位置を示す、ヒト頭蓋骨の概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram of a human skull showing exemplary locations for placing a vibrating device in a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to various embodiments. 図17Aは、様々な実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステム内の振動装置に通電するために使用されうる二つの波形の例を示す。FIG. 17A shows examples of two waveforms that may be used to energize a vibrating device within a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to various embodiments. 図17Bは、様々な実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステム内の振動装置に通電するために使用されうる二つの波形の例を示す。FIG. 17B shows examples of two waveforms that may be used to energize a vibrating device within a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to various embodiments. 図18は、実施形態による、前庭状態に関連する症状を治療するためのシステム内の振動装置を通電するために使用できる、通電プロファイルの例を示す。FIG. 18 illustrates an example energization profile that can be used to energize a vibrating device in a system for treating symptoms associated with vestibular conditions, according to embodiments. 図19は、前庭状態に関連する症状を治療するために振動装置を使用するための例示的な方法のフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart of an exemplary method for using a vibrating device to treat symptoms associated with vestibular conditions. 図20Aは、前庭状態に関連する症状を治療するための振動装置を試験するために実施された研究の手順のフローチャートである。FIG. 20A is a flow chart of the protocol of a study conducted to test a vibrating device for treating symptoms associated with vestibular conditions. 図20Bは、振動装置を試験するために、図20Aで描写した手順で使用される例示的な視覚刺激の静的概略図である。FIG. 20B is a static schematic of exemplary visual stimuli used in the procedure depicted in FIG. 20A to test the vibration device. 図21Aは、異なる力レベルで振動装置を試験するために、図20Aで描写した研究手順の結果を描写したものである。FIG. 21A depicts the results of the study procedure depicted in FIG. 20A for testing the vibration device at different force levels. 図21Bは、異なる力レベルで振動装置を試験するために、図20Aで描写した研究手順の結果を描写したものである。FIG. 21B depicts the results of the study procedure depicted in FIG. 20A for testing the vibration device at different force levels. 図22Aは、異なる周波数で振動装置を試験するために、図20Aで描写した研究手順の結果を描写したものである。FIG. 22A depicts the results of the study procedure depicted in FIG. 20A for testing the vibration device at different frequencies. 図22Bは、異なる周波数で振動装置を試験するために、図20Aで描写した研究手順の結果を描写したものである。FIG. 22B depicts the results of the study procedure depicted in FIG. 20A for testing the vibration device at different frequencies. 図23Aは、さらに別の例で、試験手順を使用して、前庭状態に関連する症状を治療するための振動装置を試験するために実施された研究の対象者によって記入された質問票に関連付けられたデータを描写する。FIG. 23A, in yet another example, relates to a questionnaire completed by subjects in a study conducted to test a vibrating device for treating symptoms associated with vestibular conditions using the testing procedure. describe the data obtained. 図23Bは、さらに別の例で、試験手順を使用して、前庭状態に関連する症状を治療するための振動装置を試験するために実施された研究の対象者によって記入された質問票に関連付けられたデータを描写する。FIG. 23B, in yet another example, relates to a questionnaire completed by subjects in a study conducted to test a vibrating device for treating symptoms associated with vestibular conditions using the testing procedure. describe the data obtained. 図24は、さらに別の例で、試験手順を使用して、前庭状態に関連する症状を治療するための振動装置を試験するために実施された研究の結果を示す。FIG. 24 shows, in yet another example, the results of a study conducted to test a vibratory device for treating symptoms associated with vestibular conditions using a test procedure. 図25Aは、一実施形態による、本明細書に記述されるように、それぞれ、振動装置の斜視図の概略図である。FIG. 25A is a schematic diagram of a perspective view of each vibration device, as described herein, according to one embodiment. 図25Bは、一実施形態による、本明細書に記述されるように、それぞれ、振動装置の側面図の概略図である。FIG. 25B is a schematic diagram of a side view of each vibration device, as described herein, according to one embodiment. 図25Cは、一実施形態による、本明細書に記述されるように、それぞれ、振動装置の分解図の概略図である。FIG. 25C is a schematic diagram of an exploded view of each vibration device, as described herein, according to one embodiment. 図26は、図25A~25Cの振動装置のハウジングの断面図である。Figure 26 is a cross-sectional view of the housing of the vibration device of Figures 25A-25C. 図27Aは、一実施形態による、それぞれ、振動装置の斜視図の概略図である。27A and 27B are schematic diagrams of perspective views of respective vibration devices, according to one embodiment. 図27Bは、一実施形態による、それぞれ、振動装置の側面図の概略図である。27B are schematic diagrams of a side view of a vibration device, respectively, according to one embodiment. 図27Cは、一実施形態による、それぞれ、振動装置の分解図の概略図である。FIG. 27C is a schematic diagram of an exploded view of each vibration device, according to one embodiment. 図28Aは、図27A~27Cの振動装置の、斜視図の概略図である。FIG. 28A is a schematic diagram of a perspective view of the vibration device of FIGS. 27A-27C. 図28Bは、図27A~27Cの振動装置の、断面図の概略図である。Figure 28B is a schematic illustration of a cross-sectional view of the vibration device of Figures 27A-27C. 図29は、図38の振動装置など、振動装置の磁石に関連した磁力線の図である。FIG. 29 is a diagram of magnetic field lines associated with a magnet of a vibrating device, such as the vibrating device of FIG. 図30は、いくつかの実施形態による、振動装置の磁石に関連付けられた正規化された磁束密度のプロットである。FIG. 30 is a plot of normalized magnetic flux densities associated with magnets of a vibrating device, according to some embodiments. 図31Aは、一実施形態による、それぞれ、振動装置の斜視図の概略図である。31A and 31B are schematic diagrams of perspective views of respective vibration devices, according to one embodiment. 図31Bは、一実施形態による、それぞれ、振動装置の側面図の概略図である。31B are schematic diagrams of a side view of a vibration device, respectively, according to one embodiment. 図31Cは、一実施形態による、それぞれ、振動装置の分解図の概略図である。FIG. 31C is a schematic diagram of an exploded view of each vibration device, according to one embodiment. 図32Aは、図31A~31Cの振動装置の2つの異なる断面図の概略図である。Figure 32A is a schematic illustration of two different cross-sectional views of the vibration device of Figures 31A-31C. 図32Bは、図31A~31Cの振動装置の2つの異なる断面図の概略図である。Figure 32B is a schematic illustration of two different cross-sectional views of the vibration device of Figures 31A-31C. 図33は、図31A~31Cの振動装置の磁石、コイル、および金属板の概略図である。FIG. 33 is a schematic diagram of the magnets, coils, and metal plate of the vibration device of FIGS. 31A-31C. 図34は、図31A~31Cの振動装置の磁石に関連した磁力線の図である。FIG. 34 is a diagram of magnetic field lines associated with the magnets of the vibration device of FIGS. 31A-31C. 図35は、いくつかの実施形態による、振動装置の磁石に関連付けられた正規化された磁束密度のプロットである。FIG. 35 is a plot of normalized magnetic flux densities associated with magnets of a vibrating device, according to some embodiments. 図36Aは、3つの異なる実施形態による、振動装置の断面図の概略図である。FIG. 36A is a schematic illustration of a cross-sectional view of a vibratory device, according to three different embodiments; 図36Bは、3つの異なる実施形態による、振動装置の断面図の概略図である。FIG. 36B is a schematic illustration of a cross-sectional view of a vibration device, according to three different embodiments; 図36Cは、3つの異なる実施形態による、振動装置の断面図の概略図である。FIG. 36C is a schematic illustration of a cross-sectional view of a vibration device, according to three different embodiments. 図37は、一実施形態による、振動装置の断面概略図である。FIG. 37 is a cross-sectional schematic diagram of a vibration device, according to one embodiment. 図38は、一実施形態による、振動装置の斜視概略図である。FIG. 38 is a perspective schematic view of a vibration device, according to one embodiment. 図39は、対象者の悪心レベルに対する皮膚コンダクタンスのグラフである。FIG. 39 is a graph of skin conductance versus subject nausea level. 図40は、経時的な対象者の脳波(EEG)データの多変量正規確率密度関数(MVNPDF)のグラフであり、振動装置をオフにしたもの(青色で表示)、および振動装置をオンにしたもの(オレンジ色で表示)である。FIG. 40 is a graph of the multivariate normal probability density function (MVNPDF) of the subject's electroencephalogram (EEG) data over time with the vibrating device off (shown in blue) and with the vibrating device on. (indicated in orange). 図41Aは、対象者の悪心レベルに対する心拍数のグラフである。FIG. 41A is a graph of heart rate versus nausea level for a subject. 図41Bは、心臓の心周期のグラフである。FIG. 41B is a graph of the cardiac cycle of the heart. 図42は、様々な実施形態による、対象者の耳、外耳道、および/または額の近くに配置された統合センサを含む振動装置の例である。FIG. 42 is an example of a vibration device including integrated sensors placed near a subject's ear, ear canal, and/or forehead, according to various embodiments. 図43は、様々な実施形態による、ヘッドバンドで実装され、統合センサを含む振動装置の例である。FIG. 43 is an example of a vibration device implemented with a headband and including integrated sensors, according to various embodiments. 図44は、様々な実施形態による、オーバーイヤーデバイスとして実装され、統合センサを含む振動装置の例である。FIG. 44 is an example of a vibration device implemented as an over-ear device and including integrated sensors, according to various embodiments. 図45は、様々な実施形態による、センサを用いて振動装置を動作させるための例示的な方法のフローチャートである。FIG. 45 is a flowchart of an exemplary method for operating a vibration device using sensors, according to various embodiments. 図46Aは、様々な実施形態による、例示的な振動装置の異なる斜視図を示す。FIG. 46A shows different perspective views of an exemplary vibration device, according to various embodiments. 図46Bは、様々な実施形態による、例示的な振動装置の異なる斜視図を示す。FIG. 46B shows different perspective views of an exemplary vibration device, according to various embodiments. 図47は、図46Aおよび46Bに図示した振動装置の分解図を示す。Figure 47 shows an exploded view of the vibratory device illustrated in Figures 46A and 46B. 図48は、図46Aおよび46Bに図示した振動装置の断面図を示す。FIG. 48 shows a cross-sectional view of the vibration device illustrated in FIGS. 46A and 46B. 図49は、様々な実施形態による、例示的な振動装置の異なる斜視図を示す。FIG. 49 shows different perspective views of an exemplary vibration device, according to various embodiments. 図50は、図49に図示した振動装置の分解図を示す。FIG. 50 shows an exploded view of the vibration device shown in FIG. 図51は、図49に図示した振動装置の断面図を示す。FIG. 51 shows a cross-sectional view of the vibration device illustrated in FIG. 図52は、図49に図示した振動装置の振動要素の拡大図を示す。52 shows an enlarged view of the vibrating element of the vibrating device illustrated in FIG. 49. FIG. 図53は、様々な実施形態による、補聴器および/または耳鳴りマスカーに取り付けられるかまたは組み込まれる、振動装置の例である。FIG. 53 is an example of a vibrating device attached to or incorporated into a hearing aid and/or tinnitus masker, according to various embodiments.

本明細書には、振動信号を対象者の前庭系の解剖学的構造を混乱できるように、振動信号を発生できる振動装置を使用して、振動信号を対象者の前庭系に骨伝導を介して適用することによって、前庭状態を治療するための器具および方法が記述されている。 Herein, a vibrating device capable of generating a vibratory signal is used to transmit a vibratory signal to the subject's vestibular system via bone conduction, such that the vibratory signal can disrupt the anatomy of the subject's vestibular system. Devices and methods are described for treating vestibular conditions by applying

上述のように、対象者の前庭系からの感覚信号は、対象者の身体の配向、平衡、位置、および動きの知覚に役立つ。前庭系からの信号に加えて、眼からの視覚信号などの他の感覚様式は、配向、平衡、および位置の知覚に影響を与えうる。また、対向する首筋上の異なる緊張は、頭部位置および配向の知覚に影響を与えうる。前庭系、視覚系、および自己受容系など、これらの様々な感覚源からの信号が合致しないとき、個人は、動揺病、回転性めまい、浮動性めまい、前庭性偏頭痛、意識喪失、または他の状態などの状態を発生させることがある。例えば、不揃いな配向、平衡、位置、および動き信号は、極度または不慣れな動き(例えば、車両、電車、航空機、および他の輸送モードでの移動中)から生じるか、または仮想または拡張3D環境(3Dムービー、3Dビデオゲーム、仮想現実デバイスなど)を経験することから生じる場合がある。 As described above, sensory signals from the subject's vestibular system aid in the perception of the subject's body orientation, balance, position, and movement. In addition to signals from the vestibular system, other sensory modalities such as visual signals from the eye can influence the perception of orientation, balance, and position. Also, different tensions on opposing neck muscles can affect the perception of head position and orientation. When signals from these various sensory sources, such as the vestibular, visual, and proprioceptive systems, are mismatched, the individual may experience motion sickness, vertigo, dizziness, vestibular migraines, unconsciousness, or other symptoms. state, such as For example, erratic orientation, equilibrium, position, and motion signals may result from extreme or unfamiliar motion (e.g., during travel in vehicles, trains, aircraft, and other modes of transport), or in virtual or augmented 3D environments ( 3D movies, 3D video games, virtual reality devices, etc.).

自然な適応反応では、脳は、無秩序、反復的、または新規ではない、または理解不可能な信号の知覚情報を無視することができる。例えば、音からの振動は、内耳の前庭器官に影響を与え、小脳の反応(例えば、電気信号の振幅)を減少させうることが示されている。H. Sohmer et al., “Effect of noise on the Vestibular imagulated potential studies in rats,” 2 Noise Health 41 (1999)を参照されたい。それにもかかわらず、音が前庭系に影響を及ぼすには非常に高い強度が必要とされることが同じ研究で示されている。したがって、空気中に振動信号を生成して音を生成するために使用される従来のヘッドフォン、イヤフォン、およびスピーカーが、動揺病反応、めまい、前庭性片頭痛、および他の生理学的反応などの症状を治療する能力には限界がある。これらの技術の多くは、高強度信号を伝達するようには設計されていない。さらに、こうした高強度信号は、ヒトの聴覚を傷つけたり妨害したりしうる。 In a natural adaptive response, the brain can ignore perceptual information in chaotic, repetitive, or non-novel or incomprehensible signals. For example, it has been shown that vibrations from sound can affect the vestibular apparatus of the inner ear and reduce cerebellar responses (eg, amplitude of electrical signals). H. Sohmer et al. , "Effect of noise on the Vestibular imaginized potential studies in rats," 2 Noise Health 41 (1999). Nevertheless, the same studies show that very high intensities are required for sound to affect the vestibular system. Thus, conventional headphones, earbuds, and speakers, which are used to generate vibration signals in the air to produce sound, can cause symptoms such as motion sickness reactions, dizziness, vestibular migraines, and other physiological reactions. limited ability to treat Many of these technologies are not designed to transmit high intensity signals. Moreover, such high intensity signals can damage or interfere with human hearing.

音を使用する代替として、機械的振動を使用して前庭系に影響を与えて、様々な状態を治療することができる。機械的振動を生成するために使用できる一つの技術は、表面伝導変換器または骨伝導変換器である。しかしながら、現在利用可能な骨伝導変換器は、前庭系の症状または状態の治療に関連した特定の欠点を有する。例えば、既存の装置には、多くの場合、相当量の熱および/または可聴雑音の生成などといった大きな限界があり、これは、ユーザーの皮膚と直接接触する、またはユーザーの耳に近接した使用を阻む可能性がある。また、既存の装置の多くは大きくかさばるため、例えば、旅行中、読書中、仮想現実装置の使用中など、治療効果が必要な状況下での使用にとって実用的ではない。 As an alternative to using sound, mechanical vibrations can be used to affect the vestibular system to treat various conditions. One technique that can be used to generate mechanical vibrations is surface or bone conduction transducers. However, currently available bone conduction transducers have certain drawbacks associated with treating vestibular conditions or conditions. For example, existing devices often have significant limitations, such as the generation of substantial amounts of heat and/or audible noise, which prohibit use in direct contact with the user's skin or in close proximity to the user's ear. may hinder. Also, many of the existing devices are large and bulky, making them impractical for use in situations where therapeutic benefit is desired, such as, for example, while traveling, reading, or using a virtual reality device.

表面伝導変換器または骨伝導変換器などの既存の装置は、低周波振動の生成において非効率的である。多くは高周波数で振動信号を生成するが、これは可聴であるため、気を散らせるものである。したがって、こうした装置がユーザーの耳の近くで使用される時、装置が生む雑音は破壊的かつ刺激が大きい可能性がある。多くの既存の装置は、こうした変換器によって生成される振動信号のより低い基本周波数の代わりに、より高い共振周波数に電力が向けられることを主な理由として、高周波振動を生成する。低周波振動を生成するように設計されている場合であっても、既存の骨伝導変換器は、より低い周波数が必要とされる時に広範囲の周波数スペクトル(例えば、多くの高調波での周波数)を生成するため、非効率でありうる。したがって、開示されたシステムおよび方法は、数ある特徴の中でも特に、高レベルの熱または可聴雑音を生成せず、より低い周波数の振動信号の伝達において高い効率を有する、前庭系の状態に関連する症状の治療を対象とする。 Existing devices such as surface conduction transducers or bone conduction transducers are inefficient in producing low frequency vibrations. Many produce vibration signals at high frequencies, which are audible and therefore distracting. Therefore, when such devices are used near a user's ear, the noise they produce can be disruptive and irritating. Many existing devices produce high frequency vibrations primarily because power is directed at the higher resonant frequencies instead of the lower fundamental frequencies of the vibration signals produced by such transducers. Even when designed to produce low frequency vibrations, existing bone conduction transducers have a wide frequency spectrum (e.g. frequencies at many harmonics) when lower frequencies are required. can be inefficient because it generates Accordingly, the disclosed systems and methods, among other features, do not produce high levels of heat or audible noise, and are highly efficient at transmitting lower frequency vibrational signals related to vestibular conditions. Intended for treatment of symptoms.

I. 概要
図3は、対象者の外耳110の近くの振動装置200の配置を概略的に図示する。振動装置300は、対象者の前庭系に関連する一つ以上の症状または状態を治療するために骨を介して伝導される振動信号202を印加するように構成することができる。振動信号202の一部分204は、骨116を介して内耳の骨迷路および前庭系に伝導されうる。例えば、振動信号の一部分204は、骨を介して半規管122、124、126、および耳石器、卵形嚢および球形嚢を収容する前庭121に移動する。
I. Overview FIG. 3 schematically illustrates the placement of a vibration device 200 near the outer ear 110 of a subject. Vibration device 300 can be configured to apply vibrational signals 202 conducted through bones to treat one or more symptoms or conditions associated with a subject's vestibular system. A portion 204 of the vibration signal 202 may be conducted through the bone 116 to the bony labyrinth and vestibular system of the inner ear. For example, a portion 204 of the vibrational signal travels through the bones to the semicircular canals 122, 124, 126 and the vestibule 121, which houses the otoliths, utricle and saccule.

振動装置200は、振動信号を前庭121に印加して、前庭121内の耳石器および半規管122、124、126の有毛細胞を反復的、無秩序、または雑音の多い方法で移動させ、前庭状態に関連する症状を軽減、緩和、または治療するように位置付けられうる。一部の例の前庭の状態には、様々なタイプの動揺病(例えば、船酔い、飛行機酔い、動揺病や電車酔い、仮想現実またはシミュレーターへの曝露による酔い、ジェットコースターに乗るなどの経験による酔い、およびソパイト症候群の影響)、良性発作性頭位めまい症などのめまい、様々な原因による吐き気(例えば、熱量電気眼振計(ENG)/ビデオ眼振計(VNG)検査、ヘッドインパルス検査、頸部VEMPおよび眼VEMP検査などの前庭誘発筋電位検査(VEMP)、機能歩行評価を含む前庭系検査、または化学療法、頭蓋骨基部の放射線療法、妊娠に関連する吐き気、アルコールまたは毒物の摂取による吐き気などの状態から生じるもの)、感染、前庭神経炎、前庭神経鞘腫、メニエール病、耳鳴、偏頭痛、マル・デ・バークメント症候群、空間的不一致、ソパイト症候群、前庭機能低下、全体的な均衡異常などを含みうる。 Vibration device 200 applies a vibration signal to vestibule 121 to cause hair cells of otoliths and semicircular canals 122, 124, 126 within vestibule 121 to move in a repetitive, chaotic, or noisy manner, resulting in vestibular states. It can be positioned to alleviate, alleviate or treat the associated symptoms. Some examples of vestibular conditions include various types of motion sickness (e.g., seasickness, air sickness, motion sickness or train sickness, motion sickness from exposure to virtual reality or simulators, from experiences such as riding roller coasters). motion sickness, and effects of Sopaite's syndrome), dizziness such as benign paroxysmal positional vertigo, nausea from various causes (e.g., electrocaloric nystagmus (ENG)/video nystagmography (VNG) examination, head impulse examination, Vestibular evoked myopotential tests (VEMP), including cervical VEMP and ocular VEMP tests, vestibular system tests including functional gait assessment, or chemotherapy, radiotherapy to the base of the skull, nausea associated with pregnancy, nausea due to alcohol or toxic ingestion infections, vestibular neuritis, vestibular schwannoma, Meniere's disease, tinnitus, migraines, Mal de Barkment syndrome, spatial discordance, sopaite syndrome, vestibular hypofunction, global balance It can include anomalies and the like.

振動装置200はまた、本明細書に記載されるように、例えば、循環系障害(例えば、起立性低血圧(血圧低下)、心筋症による血液循環不良、心臓発作、不整脈、一過性虚血性発作)、神経学的状態(例えば、パーキンソン病、多発性硬化症)、薬剤(例えば、抗発作薬、抗うつ薬、鎮静剤、精神安定剤、降圧薬)、不安障害、鉄値低下による貧血、低血糖症(血糖低下)、過熱、脱水、外傷性脳損傷を原因とする、めまいや平衡感覚障害を含むその他の状態を治療するために、骨を介して伝導される振動信号を提供するように位置付けられうる。振動信号は、上述の状態を治療するために、治療的に有効な振動信号と同等の様式で、前庭系の一部分を移動させることができる。さらに、振動装置200は、例えば、特定の条件下で前庭系を無視または拒否するようにパイロットを訓練するべくパイロットを支援するために使用することができる。振動装置200はまた、脳卒中診断として使用することができる。 Vibration device 200 may also be used to prevent circulatory system disorders, such as orthostatic hypotension (low blood pressure), poor blood circulation due to cardiomyopathy, heart attack, arrhythmia, transient ischemia, for example, as described herein. seizures), neurological conditions (e.g. Parkinson's disease, multiple sclerosis), drugs (e.g. antiseizure drugs, antidepressants, sedatives, tranquilizers, antihypertensives), anxiety disorders, anemia due to low iron levels , provides vibrational signals conducted through bones to treat other conditions, including dizziness and loss of balance caused by hypoglycemia (low blood sugar), overheating, dehydration, and traumatic brain injury can be positioned as The vibrational signal can move a portion of the vestibular system in a manner equivalent to a therapeutically effective vibrational signal to treat the conditions described above. Additionally, the vibrating device 200 can be used, for example, to assist the pilot in training the pilot to ignore or reject the vestibular system under certain conditions. Vibration device 200 can also be used as a stroke diagnosis.

図4Aは、前庭状態を治療するための例示的なシステム350を概略的に図示する。システム350は、振動装置300と、振動装置300の動作を起動および/または制御するための振動装置300に連結された制御ユニット360とを含む。振動装置300は、信号源からの適切な電気信号によって駆動および通電された時に振動信号を生成するように構成された電気機械式変換器であってもよい。制御ユニット360は、メモリ362、プロセッサ364、およびシステム350の他の構成要素との間で電気信号を送受信するための入力/出力(I/O)装置366を含んでもよい。振動装置300は、制御ユニット360に電気信号を送受信するように構成することができる。随意に、システム350は、電圧、電流、インピーダンス、移動、加速度、または振動装置300に関連付けられる他のデータを測定するための一つ以上のセンサ390を含みうる。別の方法としてまたは追加的に、センサ390は、対象者の前庭系VSおよび/または他の身体指標(例えば、体温、皮膚伝導率など)に関連する情報を測定するように構成することができる。センサ390は、制御ユニット360、振動装置300、および/または前庭系VSに信号を送受信することができる。例として、センサ390は、振動装置300が故障し、その結果として生成された振動により可聴音が生じたかどうかを検出するために使用できるマイクまたは他の音声センサを含むことができる。センサ390は、可聴音を検出し制御ユニット360に信号を送信するように構成されてもよく、これは、可聴音を低減するように、振動装置300、信号発生装置370、および/またはシステムの他の構成要素を停止させることができる。別の方法として、システム350は、例えば、可聴音の検出時に、振動装置300、信号発生装置370および/またはシステムの他の構成要素への電力を切断するなど、システムを自動的に停止する回路を含むことができる。停止されると、システム350は、システム350がメンテナンスおよび/または工場出荷時設定を受けるまで停止されたままとすることができる。一部の実施形態では、システム350は、図11を参照して記載されるものなど、雑音除去機能のある構成要素を含むことができ、これはセンサ390によって検出された騒音に応答して起動することができる。 FIG. 4A schematically illustrates an exemplary system 350 for treating vestibular conditions. System 350 includes a vibration device 300 and a control unit 360 coupled to vibration device 300 for activating and/or controlling operation of vibration device 300 . Vibration device 300 may be an electromechanical transducer configured to produce a vibration signal when driven and energized by a suitable electrical signal from a signal source. Control unit 360 may include memory 362 , processor 364 , and input/output (I/O) devices 366 for sending and receiving electrical signals to and from other components of system 350 . Vibration device 300 may be configured to send and receive electrical signals to control unit 360 . Optionally, system 350 may include one or more sensors 390 for measuring voltage, current, impedance, movement, acceleration, or other data associated with vibratory device 300 . Alternatively or additionally, sensor 390 can be configured to measure information related to the subject's vestibular system VS and/or other body indices (eg, body temperature, skin conductivity, etc.). . The sensor 390 can send and receive signals to the control unit 360, the vibration device 300, and/or the vestibular system VS. By way of example, sensor 390 may include a microphone or other audio sensor that can be used to detect if vibrating device 300 has failed and the resulting vibrations produced an audible sound. The sensor 390 may be configured to detect audible sound and send a signal to the control unit 360, which controls the vibration device 300, the signal generator 370, and/or the system to reduce the audible sound. Other components can be stopped. Alternatively, system 350 may include circuitry that automatically shuts down the system, such as, for example, disconnecting power to vibrator 300, signal generator 370 and/or other components of the system upon detection of an audible sound. can include Once stopped, system 350 may remain stopped until system 350 undergoes maintenance and/or factory reset. In some embodiments, system 350 may include noise canceling components, such as those described with reference to FIG. can do.

システム350は、信号発生装置370および/またはアンプ380を含むことができる。信号発生装置370は、振動装置300を駆動して振動信号を生成するように振動する、一つ以上の信号を生成することができる。アンプ380は、信号発生装置370に動作可能に結合することができ、振動装置300を駆動するために信号が使用される前に、信号発生装置370からの信号を増幅することができる。制御ユニット360は、信号発生装置370および/またはアンプ380の動作を制御することができる。図示されていない電源は、制御ユニット360、信号発生装置370、アンプ380、センサ390、および/またはシステムのその他の構成要素のうちの一つ以上に電力を供給するように構成することができる。 System 350 may include signal generator 370 and/or amplifier 380 . Signal generator 370 may generate one or more signals that drive vibration device 300 to vibrate to generate a vibration signal. An amplifier 380 can be operatively coupled to the signal generator 370 and can amplify the signal from the signal generator 370 before the signal is used to drive the vibration device 300 . Control unit 360 may control the operation of signal generator 370 and/or amplifier 380 . A power supply, not shown, may be configured to power one or more of control unit 360, signal generator 370, amplifier 380, sensor 390, and/or other components of the system.

一部の実施形態では、信号発生装置370、アンプ380、および/またはセンサ390は、制御ユニット360と一体化され、および/または制御ユニット360の一部を形成することができる。別の方法として、他の実施形態では、信号発生装置370、アンプ380、および/またはセンサ390は、制御ユニット360から分離することができるが、制御ユニット360に動作可能に結合することはできる。一部の実施形態では、振動装置300は、制御ユニット360、信号発生装置370、アンプ380、またはセンサ390のうちの一つ以上を含むことができる。 In some embodiments, signal generator 370 , amplifier 380 , and/or sensor 390 may be integrated with and/or form part of control unit 360 . Alternatively, in other embodiments, signal generator 370 , amplifier 380 , and/or sensor 390 may be separate from control unit 360 but operably coupled to control unit 360 . In some embodiments, vibration device 300 may include one or more of control unit 360 , signal generator 370 , amplifier 380 , or sensor 390 .

一部の実施形態では、制御ユニット360は、振動装置300を制御する特別な命令を格納するように動作可能である。こうした命令は、メモリ362内または別個のメモリ内に格納されてもよい。さらに、こうした命令は、本明細書に開示する前庭状態の治療に関連する特定の機能、方法およびプロセスを完了するために、特別な機能および特徴をコントローラに組み込むように設計することができる。一部の実施形態では、制御ユニット360は、ソフトウェア開発キットを使用した命令でプログラムされてもよい。 In some embodiments, control unit 360 is operable to store special instructions for controlling vibration device 300 . Such instructions may be stored in memory 362 or in a separate memory. Further, such instructions can be designed to incorporate special functions and features into the controller to complete specific functions, methods and processes related to treating vestibular conditions disclosed herein. In some embodiments, control unit 360 may be programmed with instructions using a software development kit.

振動装置300を制御する電気信号は、格納された命令に基づき制御ユニット360によって生成されてもよい。これらの電気信号は、有線または無線(例えば、Bluetooth)方法を介して、制御ユニット360と振動装置300との間で通信されてもよい。電気信号は、格納された動作パターンを含んでもよく、例えば、コントローラによってアクセスされる格納された命令は、ユーザーについて収集、蓄積および保存された使用データに基づき、その特定の対象者に有利なパターンで振動装置300の電源をオン/オフさせるように振動装置300に送信される一連の電気信号を生成するために、コントローラによって使用されてもよい。一つのパターンは、ある期間(例えば、毎分)にわたり生成され対象者に印加された振動信号の数が変化しうる一連の振動信号が関与してもよく、一方で、第二のパターンは、振動信号の数の力レベルが変化しうる一連の振動信号を含んでもよい。振動装置300によって生成される振動信号の力レベルおよび周波数を制御するために使用されうる他のタイプの制御信号は、センサ(例えば、センサ390または他のセンサ)から受信したデータに基づき、制御ユニット360から振動装置300に送信されてもよい。例えば、加速度センサは、ユーザーの物理的加速度の変化を感知するために、ポータブル電子機器(例えば、携帯電話)に含まれてもよい。実施形態では、制御ユニット360は、動揺病を招く加速のタイプを示す加速度センサからのデータを受信するように動作可能であってもよい。したがって、こうしたデータを受信した後、制御ユニット360は、関連する電気信号を生成し、こうした信号を振動装置300に送信するように動作可能であってもよい。振動装置300は、次に、このような電気信号を受信し、例えば、動揺病に先制的に対応するために、骨を介して伝導され前庭系に印加されうる振動信号を生成するように動作可能であってもよい。振動信号は、治療的に有効な振動信号と同等の様式で、前庭系の一部分を移動させることができる。例えば、振動信号は、前庭系の一部(例えば、半規管および/または耳石器の受容体を形成する毛束)を、雑音の多い前庭信号または雑音の多い前庭感覚をシミュレートしつつランダムな様式で移動させてもよく、または前庭系内に何らかの形態の確率共鳴を導入してもよい。一部の実例では、このような雑音の多い前庭感覚は、他の前庭信号によって引き起こされる効果の減少、または対象者によって知覚される信号の不一致を誘発しうる。あるいは、動揺病によってユーザーが以前に酔いを経験した経路または進路を表す保存されたロードマップは、制御ユニット360またはポータブル装置に、例えば、全地球測位システム(GPS)、ガリレオ、GLONASS、または北斗衛星導航系統などの適切な測位システムと併せて保存されてもよい。一部の実施形態では、測位システムが、ユーザーが経路または進路に沿って移動しており、動揺病を誘発しうる位置に到着することを示す中で、制御ユニット360は関連する電気信号を生成し、このような信号を振動装置300に送信するように動作可能であってもよい。振動装置300は、次に、このような電気信号を受信し、例えば、ユーザーがその位置に到着する前に動揺病に先制的に対応するために、骨を介して伝導され前庭系に印加されうる振動信号を生成するように、動作可能であってもよい。 The electrical signals that control the vibration device 300 may be generated by the control unit 360 based on stored instructions. These electrical signals may be communicated between the control unit 360 and the vibration device 300 via wired or wireless (eg, Bluetooth) methods. The electrical signal may include a stored pattern of motion, e.g., stored instructions accessed by the controller, based on usage data collected, accumulated and stored about the user, that pattern advantageous to that particular target audience. may be used by the controller to generate a series of electrical signals that are sent to the vibration device 300 to turn the vibration device 300 on and off at . One pattern may involve a series of vibration signals that may vary in the number of vibration signals generated and applied to the subject over a period of time (e.g., every minute), while a second pattern may involve: A series of vibration signals may be included in which the force level of the number of vibration signals may vary. Other types of control signals that may be used to control the force level and frequency of the vibration signal produced by vibration device 300 are based on data received from a sensor (eg, sensor 390 or other sensor), control unit 360 to the vibration device 300 . For example, acceleration sensors may be included in portable electronic devices (eg, cell phones) to sense changes in the user's physical acceleration. In an embodiment, control unit 360 may be operable to receive data from an acceleration sensor that indicates the type of acceleration that causes motion sickness. Accordingly, after receiving such data, control unit 360 may be operable to generate associated electrical signals and transmit such signals to vibration device 300 . Vibration device 300 is then operable to receive such electrical signals and generate vibration signals that can be conducted through the bones and applied to the vestibular system, for example, to preemptively respond to motion sickness. It may be possible. Vibrational signals can move portions of the vestibular system in a manner comparable to therapeutically effective vibrational signals. For example, a vibrational signal may be applied to a portion of the vestibular system (e.g., the semicircular canal and/or hair tufts that form the otolithic receptors) in a random fashion while simulating a noisy vestibular signal or a noisy vestibular sensation. or introduce some form of stochastic resonance within the vestibular system. In some instances, such noisy vestibular sensations may induce diminished effects caused by other vestibular signals or discrepancies in the signals perceived by the subject. Alternatively, a stored roadmap representing the path or tracks along which the user has previously experienced motion sickness due to motion sickness may be sent to the control unit 360 or portable device, e.g. It may be stored in conjunction with an appropriate positioning system such as a navigation system. In some embodiments, the control unit 360 generates an associated electrical signal as the positioning system indicates that the user is moving along a path or track and has reached a location that may induce motion sickness. and may be operable to transmit such signals to the vibration device 300 . Vibration device 300 then receives such electrical signals and conducts them through the bones and applies them to the vestibular system, for example, to preemptively respond to motion sickness before the user reaches the position. It may be operable to generate an audible vibration signal.

一部の実施形態では、振動装置または骨伝導装置と、例えば、リング、腕時計、パッチ、およびブレスレットを含む一つ以上のセンサ(例えば、ウェアラブルセンサ)との間の有線通信および/または無線通信であってもよい。一部の実施形態では、振動装置とその他の接続された装置、例えば、モバイル装置(例えば、携帯電話、タブレット)、コンピュータ、またはスマートホーム装置との間の有線通信または無線通信であってもよい。 In some embodiments, wired and/or wireless communication between a vibration device or bone conduction device and one or more sensors (e.g., wearable sensors) including, for example, rings, watches, patches, and bracelets. There may be. In some embodiments, there may be wired or wireless communication between the vibration device and other connected devices, such as mobile devices (e.g., cell phones, tablets), computers, or smart home devices. .

監視される生体認証データは、使用期間および使用頻度、好ましい電力設定などの他のデータとともに、装置または接続された装置のいずれかによって記録されてもよい。このデータの履歴記録は、将来の使用のために装置設定を変更するために使用されてもよい。治療に対して情報を提供するために、データを医療従事者と共有することもできる。また、個々の装置は、その他の装置から集合的に受信されたデータに基づき更新することができるが、これは、将来の使用のための最良の設定に対する洞察を提供しうる。 The monitored biometric data may be recorded by either the device or a connected device, along with other data such as duration and frequency of use, preferred power settings, and the like. A historical record of this data may be used to change device settings for future use. Data can also be shared with healthcare professionals to inform treatment. Also, individual devices can be updated based on data collectively received from other devices, which can provide insight into the best settings for future use.

図4Bは、実施形態に従った前庭状態を治療するための別の例示的なシステム350’を概略的に図示する。システム350’は、制御ユニット360と、制御ユニット360に結合され、制御ユニット360によって通電および/または制御される振動装置300を含むという点で、システム350と類似していてもよい。さらに、システム350’は、制御ユニット360に連結された第二の振動装置300’を有してもよく、その起動は制御ユニット360によって制御することができる。制御ユニット360は、振動装置300および300’によって生成される振動信号が同時に、交互におよび/または独立して伝達できるよう振動装置300および300’を制御するように構成することができる。図4Bには図示していないが、図4Aに図示したシステム300と同様に、システム350’は、制御ユニット360に結合された信号発生装置(例えば、信号発生装置370)、信号発生装置に結合されたアンプ(例えば、アンプ380)、および/またはセンサ(例えば、センサ390)を随意に含むことができる。一部の実施形態では、二つの振動装置300および300’は、信号発生装置によって生成された信号を分配し、振動装置300と300’との間のアンプによって随意に増幅されるように構成される、バランス382に結合することができる。一部の実施形態では、振動装置300および300’は、互いに結合され、互いに信号を送受信するように構成することができる。二つの振動装置300および300’が図4Bに図示されているが、当業者であれば、任意の数の振動装置を使用できることを理解するであろう。 FIG. 4B schematically illustrates another exemplary system 350' for treating vestibular conditions according to embodiments. System 350 ′ may be similar to system 350 in that it includes control unit 360 and vibration device 300 coupled to control unit 360 and energized and/or controlled by control unit 360 . Furthermore, the system 350' may have a second vibration device 300' coupled to the control unit 360, whose actuation can be controlled by the control unit 360. The control unit 360 may be configured to control the vibration devices 300 and 300' such that the vibration signals generated by the vibration devices 300 and 300' can be transmitted simultaneously, alternately and/or independently. Although not shown in FIG. 4B, similar to system 300 shown in FIG. 4A, system 350′ includes a signal generator (eg, signal generator 370) coupled to control unit 360, signal generator A controlled amplifier (eg, amplifier 380), and/or a sensor (eg, sensor 390) can optionally be included. In some embodiments, the two vibration devices 300 and 300' are configured to split the signal generated by the signal generator and optionally amplified by an amplifier between the vibration devices 300 and 300'. , can be coupled to balance 382 . In some embodiments, vibration devices 300 and 300' can be coupled to each other and configured to send and receive signals from each other. Although two vibration devices 300 and 300' are illustrated in FIG. 4B, those skilled in the art will appreciate that any number of vibration devices can be used.

図4Cは、実施形態に従った前庭状態を治療するための別の例示的なシステム350’’を概略的に図示する。システム350’’は、制御ユニット360および振動装置300(例えば、変換器)を含むという点で、システム350、350’に類似していてもよい。システム350’’はまた、信号発生装置370、電位差計372’、およびアンプ380を含む。システム350’は、随意に、例えば、特定の実施形態に関して以下でさらに説明するように、振動装置300に関連する信号、周囲環境に関連する情報、および/または振動装置のユーザーに関連する生理学的データを測定するための、一つ以上のセンサ390を含むことができる。電位差計372’’は、信号発生装置によって生成される信号に関連付けられた電位を測定するように構成することができる。電位差計372’’は、振動装置300に送信されている信号の振幅を制御するために使用することができる。適切な電位差計の例としては、回転電位差計、線形電位差計、加減抵抗器、デジタル電位差計、膜電位差計などが挙げられる。電位差計372’’は、振動装置300によって生成される任意の振動が所定の許容可能なレベルを超えないようにするために使用できる。電源(図示せず)を使用して、システム350’’の一つ以上の構成要素、例えば、信号発生装置370、電位差計372’、アンプ380、および/または制御ユニット360に給電することができる。 FIG. 4C schematically illustrates another exemplary system 350'' for treating vestibular conditions according to an embodiment. System 350'' may be similar to systems 350, 350' in that it includes control unit 360 and vibration device 300 (e.g., transducer). System 350 ″ also includes signal generator 370 , potentiometer 372 ′, and amplifier 380 . System 350' optionally provides signals associated with vibrating device 300, information relating to the ambient environment, and/or physiological information associated with the user of the vibrating device, for example, as further described below with respect to certain embodiments. One or more sensors 390 can be included for measuring data. Potentiometer 372'' may be configured to measure a potential associated with the signal generated by the signal generator. A potentiometer 372 ″ can be used to control the amplitude of the signal being sent to the vibration device 300 . Examples of suitable potentiometers include rotary potentiometers, linear potentiometers, rheostats, digital potentiometers, membrane potentiometers, and the like. Potentiometer 372'' can be used to ensure that any vibration generated by vibration device 300 does not exceed a predetermined acceptable level. A power supply (not shown) can be used to power one or more components of system 350'', such as signal generator 370, potentiometer 372', amplifier 380, and/or control unit 360. .

システム350、350’、350’’は、振動装置に加えて構成要素を含むものとして描写されているが、こうした構成要素(例えば、アンプ、センサ、電位差計、信号発生装置、制御ユニット、バランスなど)は、振動装置に組み込まれうるか、または振動装置の一部を形成できることが理解されよう。例えば、プリント回路基板(例えば、振動装置700などの以下の実施形態に関してさらに詳述されるように)は、信号発生装置、アンプ、電位差計、バランスなどのうちの一つ以上を含んでもよく、振動装置に取り付けられ、かつ/または振動装置内に組み込まれてもよい。 Although the systems 350, 350', 350'' are depicted as including components in addition to the vibration device, such components (e.g., amplifiers, sensors, potentiometers, signal generators, control units, balances, etc.) ) can be incorporated into the vibration device or form part of the vibration device. For example, a printed circuit board (eg, as described in further detail below with respect to embodiments such as vibrating device 700) may include one or more of signal generators, amplifiers, potentiometers, balances, etc. It may be attached to and/or incorporated within the vibration device.

II. 振動装置
図5は、実施形態に従った例示的な振動装置400の略図である。振動装置400は、一つ以上のチャンバーを画定できる本体(またはハウジング)410を含む。本体410は、振動要素423、サスペンション要素420、駆動回路440、および伝達インターフェース430を収容する。振動要素423は、サスペンション要素420によって懸架され、駆動回路440によって駆動されて、移動(例えば、前後振動または振動)して振動信号を生成するように構成される。振動要素423は、振動要素423が均衡位置の周りで振動できるように、本体内に(例えば、チャンバー内に)懸架することができる。振動要素423の移動は、本明細書に開示されるように、一つ以上の前庭状態を治療するために伝達インターフェース430を介して方向付けることができる振動信号を生成するための、振動装置400のサスペンション要素420および/または本体410に対するものでありうる。振動装置400および/または振動装置400の本体410は、振動要素423の移動によって生成される振動信号を標的領域TAに印加できるように、伝達インターフェース430を対象者の頭部上の標的領域TAに置いて位置付けられてもよく、この振動信号はその後、骨構造BSを介して、対象者の前庭系VSに伝導することができる。
II. Vibration Device FIG. 5 is a schematic illustration of an exemplary vibration device 400 according to an embodiment. Vibration device 400 includes a body (or housing) 410 that can define one or more chambers. Body 410 houses vibration element 423 , suspension element 420 , drive circuit 440 and transmission interface 430 . Vibration element 423 is suspended by suspension element 420 and is configured to be driven by drive circuit 440 to move (eg, oscillate back and forth or oscillate) to generate a vibration signal. The vibrating element 423 can be suspended within the body (eg, within the chamber) such that the vibrating element 423 can vibrate about the equilibrium position. Movement of vibrating element 423, as disclosed herein, vibrating device 400 to generate a vibrating signal that can be directed via transmission interface 430 to treat one or more vestibular conditions. for suspension element 420 and/or body 410. The vibration device 400 and/or the body 410 of the vibration device 400 connect the transmission interface 430 to the target area TA on the subject's head so that the vibration signal generated by the movement of the vibration element 423 can be applied to the target area TA. This vibration signal can then be conducted through the bony structure BS to the subject's vestibular system VS.

随意に、一部の実施形態では、振動装置400は、振動装置400の構成要素に給電するためのオンボード電源414、および振動装置400の一部分、前庭系VS、または本体の別の部分(例えば、生成された振動信号が、例えば、標的領域TA、または標的領域TAに近接した皮膚、および/または関連付けられた標的領域TAなどに振動信号が印加される、本体の一部分)から一つ以上の信号を感知するためのセンサ416を含むことができる。一部の実施形態では、遠隔に位置する電源(例えば、制御ユニット360に含まれる電源)を使用して、振動装置400に給電することができる。一部の実施形態では、遠隔センサ(例えば、センサ390)を使用して、振動装置400の一部分、前庭系VS、または本体の別の部分(例えば、生成された振動信号が印加される本体の一部分)からの信号を検出することができる。 Optionally, in some embodiments, the vibratory device 400 includes an on-board power supply 414 for powering the components of the vibratory device 400 and a portion of the vibratory device 400, the vestibular system VS, or another portion of the body (e.g., , a portion of the body) from which the generated vibrational signal is applied, e.g. A sensor 416 may be included to sense the signal. In some embodiments, a remotely located power source (eg, a power source included in control unit 360) may be used to power vibration device 400. FIG. In some embodiments, a remote sensor (e.g., sensor 390) is used to control a portion of vibratory device 400, the vestibular system VS, or another portion of the body (e.g., the portion of the body to which the generated vibration signal is applied). part) can be detected.

センサ416は、振動装置400および/または対象者(例えば、前庭系VS、標的領域TAなど)に関連する情報を測定および/または記録するように構成することができる。例えば、センサ416は、電流、電圧(例えば、振動要素423にわたる電気信号に関連する電圧変化)、磁場(例えば、電気信号によって生成され、振動要素423の近くで印加される方向磁場)、または移動中の振動要素423の加速度を含む、振動装置400からの情報を測定および/または記録するための一つ以上の適切な変換器を含むことができる。 Sensors 416 can be configured to measure and/or record information related to vibration device 400 and/or a subject (eg, vestibular system VS, target area TA, etc.). For example, sensor 416 may sense current, voltage (eg, a voltage change associated with an electrical signal across vibrating element 423), magnetic field (eg, a directional magnetic field generated by an electrical signal and applied near vibrating element 423), or movement. One or more suitable transducers may be included for measuring and/or recording information from vibrating device 400, including acceleration of vibrating element 423 therein.

一部の実施形態では、センサ416は、振動装置400の効率を高めるために使用することができる。例えば、センサ416は、振動要素423および/または振動装置400の別の部分から来る電気信号の電流を監視するための電流計を含むことができる。振動装置400に供給される電気信号の周波数は、低電流が電流計によって測定されるまで調整することができるが、その根拠は、振動装置の共振周波数では、振動装置400のインピーダンスが他の周波数よりも高く、したがって電流が他の周波数よりも低い(定電圧と仮定して)ためである。したがって、電流計は、振動装置400が効率的に動作するように、共振周波数に電気信号の周波数をチューニングする(例えば、調整する)ために使用することができる。すなわち、一部の実施形態では、振動装置400は、センサ416から情報(例えば、電流計からの情報)を受信し、情報に基づき電気信号の周波数を調整するように構成されたプロセッサを含むことができる。例えば、プロセッサは、振動装置が還元電流かつ最低の共振周波数で動作し続けるように、経時的に電気信号の周波数を調整するように構成することができる。 In some embodiments, sensor 416 can be used to increase the efficiency of vibration device 400 . For example, sensor 416 may include an ammeter for monitoring current in electrical signals coming from vibrating element 423 and/or another portion of vibrating device 400 . The frequency of the electrical signal supplied to the vibrating device 400 can be adjusted until a low current is measured by the ammeter, because at the resonant frequency of the vibrating device the impedance of the vibrating device 400 is higher than at other frequencies. , and therefore the current is lower than the other frequencies (assuming constant voltage). Accordingly, the ammeter can be used to tune (eg, adjust) the frequency of the electrical signal to the resonant frequency such that vibratory device 400 operates efficiently. That is, in some embodiments, vibration device 400 includes a processor configured to receive information from sensor 416 (eg, information from an ammeter) and adjust the frequency of the electrical signal based on the information. can be done. For example, the processor can be configured to adjust the frequency of the electrical signal over time such that the vibrating device continues to operate at reduced current and lowest resonant frequency.

別の例として、センサ416は、定電流アンプを有する電圧センサまたは電圧計を含んでもよい。振動要素423を含む振動装置400の一部に供給される電気信号の電圧変化は、電圧計を使用して測定することができる。(例えば、適切な信号源から)振動装置400に供給される電気信号の周波数は、高電圧が電圧計によって測定されるまで調整することができるが、その根拠は、振動装置の共振周波数では、振動装置400のインピーダンスが他の周波数よりも高く、したがって電圧が他の周波数よりも高いためである。したがって、監視された電圧は、高効率を達成するために高電圧が測定されるように、電気信号の周波数をチューニングする(例えば、調整する)ために使用されうる。 As another example, sensor 416 may include a voltage sensor or voltmeter with a constant current amplifier. A voltage change in the electrical signal supplied to the portion of the vibrating device 400 that includes the vibrating element 423 can be measured using a voltmeter. The frequency of the electrical signal supplied to the vibrating device 400 (eg, from a suitable signal source) can be adjusted until a high voltage is measured by a voltmeter, since at the resonant frequency of the vibrating device: This is because the impedance of vibrating device 400 is higher than other frequencies and therefore the voltage is higher than other frequencies. Accordingly, the monitored voltage can be used to tune (eg, adjust) the frequency of the electrical signal such that high voltage is measured to achieve high efficiency.

別の例として、振動要素423が変調磁場によって駆動される場合、センサ416は、磁場変動を監視するホール効果センサを含むことができる。磁場を生成するために使用される電気信号の周波数は変化するものの、電気信号の周波数が振動装置400の共振周波数となるようチューニングするために磁場変動を測定することができる。別の例として、センサ416は、共振周波数が達成された時を決定するために、振動要素423の加速度および/または速度を測定することができる移動センサ(例えば、加速度計)を含むことができる。 As another example, if vibrating element 423 is driven by a modulated magnetic field, sensor 416 may include a Hall effect sensor that monitors magnetic field fluctuations. Although the frequency of the electrical signal used to generate the magnetic field varies, magnetic field fluctuations can be measured to tune the frequency of the electrical signal to the resonant frequency of the vibrating device 400 . As another example, sensor 416 can include a movement sensor (eg, an accelerometer) that can measure the acceleration and/or velocity of vibrating element 423 to determine when the resonant frequency is achieved. .

センサ416はまた、対象者の骨構造、対象者の温度、対象者の配向または身体位置などに伝達された振動信号に関連する移動など、対象者から情報を受信および/または測定するように装備することができる。 The sensor 416 is also equipped to receive and/or measure information from the subject, such as movement associated with the transmitted vibration signals, the subject's bone structure, the subject's temperature, the subject's orientation or body position, and the like. can do.

振動装置400はまた、本明細書に開示されるように、振動信号を伝達するために、対象者の標的領域TA上に振動装置400を支持または位置付ける支持要素418を含むことができる。支持要素418は、対象者に対する振動装置400の接触および位置決めを維持できる装置または締め付け機構とすることができる。例えば、支持要素418は、ヘッドバンド、眼鏡、または枕など、以下でさらに詳細に開示されるようなものであってもよい。一部の実施形態では、支持要素418は、例えば、振動装置400との接触および位置決めを維持できる接着剤パッド、粘着性ポリマーなどの接着構成要素であってもよい。 The vibrating device 400 can also include a support element 418 that supports or positions the vibrating device 400 over the target area TA of the subject to transmit the vibration signal as disclosed herein. Support element 418 can be a device or clamping mechanism that can maintain contact and positioning of vibration device 400 with respect to a subject. For example, support element 418 may be a headband, eyeglasses, pillow, or the like, as disclosed in more detail below. In some embodiments, support element 418 may be an adhesive component such as, for example, an adhesive pad, tacky polymer, etc. that can maintain contact and positioning with vibratory device 400 .

電源414、センサ416、および/または支持要素418は、装置400の本体410内に収容され、かつ/または取り付けられることができる。 Power source 414 , sensor 416 , and/or support element 418 may be housed and/or mounted within body 410 of device 400 .

振動信号が印加される対象者の標的領域TAは、例えば、頭部の表面であってもよい。随意に、一部の実施形態では、振動装置423は、対象者の頭部に埋め込まれてもよく、標的領域TAは、骨構造BSに近接するおよび/または骨構造BSの一部である領域であってもよい。振動装置は、標的領域TAと係合可能に構成されて、治療用振動信号を効果的に伝達することができる。例示的な例では、標的領域TAは、対象者の頭蓋骨の乳様突起(または乳様突起骨または側頭骨の乳様突起)に被さる、対象者の外耳の後ろの領域とすることができる。こうした例では、乳様突起骨は、前庭系VSを収容する内耳の骨構造を介して前庭系VSに振動信号を伝達するために使用される骨構造BSの一部を形成しうる。場合によっては、頬骨または側頭骨の頬骨突起は、振動信号を前庭系VSに伝達するために使用される骨構造BSの一部とすることができる。他の例では、標的領域TAは、頭部または額の後ろの一部であってもよく、頭蓋骨の下層領域が、振動装置400から受信された振動信号を伝導する骨構造BSとして機能する。選択された標的領域TAおよび前庭系VSからの距離に基づき、様々な力レベルを使用して、振動装置400を動作させることができる。例えば、装置が対象者の額領域または対象者の頭部の後ろなどの標的領域TAに配置される時、乳様突起よりも前庭系VSから離れている領域では、装置が対象者の乳様突起に被さって配置される時と比較して、より高い力レベルが使用されてもよい。例として、対象者の額または頭部の後ろに配置された時、振動装置400は、他の場所(例えば、乳様突起骨に被さる領域)に伝達される時の治療的に有効な振動信号の力レベルよりも最大14dB高い力レベルを有する振動信号を印加するように構成することができる。標的領域TAが、乳様突起骨に被さる領域であり、振動装置がその領域に被さって配置される場合、前庭状態を治療するための治療的に有効な力レベルは、約87~101dB re 1 dyne、および望ましくは、約90~100dB re 1 dyne、または約93~98dB re 1 dyneでありうる。あるいは、振動装置400が対象者の額または頭部の後ろに配置される時、振動装置400によって適用される振動信号は、約101dB~約115dB(すなわち、乳様突起骨に印加される振動信号の力レベルよりも14dB高い)の範囲の治療的に有効な力レベルを有してもよい。 The target area TA of the subject to which the vibration signal is applied may be, for example, the surface of the head. Optionally, in some embodiments, the vibration device 423 may be implanted in the subject's head and the target area TA is an area that is proximate to and/or part of the bone structure BS. may be The vibration device can be configured to be engageable with the target area TA to effectively transmit therapeutic vibration signals. In an illustrative example, the target area TA may be the area behind the subject's outer ear overlying the mastoid process of the subject's skull (or the mastoid process of the mastoid or temporal bone). In such instances, the mastoid bone may form part of the bony structure BS used to transmit vibrational signals to the vestibular system VS through the bony structures of the inner ear that house the vestibular system VS. In some cases, the zygoma or zygomatic process of the temporal bone can be part of the bony structure BS used to transmit vibrational signals to the vestibular system VS. In another example, the target area TA may be a portion of the back of the head or forehead, with the underlying region of the skull serving as a bony structure BS that conducts vibration signals received from the vibration device 400 . Various force levels can be used to operate the vibration device 400 based on the selected target area TA and distance from the vestibular system VS. For example, when the device is placed in a target area TA, such as the subject's forehead area or behind the subject's head, in areas further from the vestibular system VS than the mastoid process, the device may Higher force levels may be used compared to when placed over the projection. By way of example, when placed on the subject's forehead or behind the head, the vibration device 400 produces a therapeutically effective vibration signal when transmitted elsewhere (e.g., the area overlying the mastoid bone). can be configured to apply a vibration signal having a force level up to 14 dB higher than the force level of . When the target area TA is the area overlying the mastoid bone and the vibrating device is placed over that area, a therapeutically effective force level for treating vestibular conditions is about 87-101 dB re 1 dyne, and desirably about 90-100 dB re 1 dyne, or about 93-98 dB re 1 dyne. Alternatively, when the vibration device 400 is placed behind the subject's forehead or head, the vibration signal applied by the vibration device 400 is between about 101 dB and about 115 dB (i.e., the vibration signal applied to the mastoid bone). 14 dB higher than the force level of ).

振動装置400の本体410は、振動装置400の様々な構成要素を収容するように構成することができる。一部の実施形態では、本体410は、電源414、センサ416、および/または支持要素418など、本体410内に収容されていない一つ以上の構成要素の結合のための接触面を提供する一方で、構成要素の一部を格納することができる。一部の実施形態では、振動装置400の本体410は、振動要素423、サスペンション要素420、駆動回路440、および/または伝達インターフェース430などの振動装置の一つ以上の構成要素を収容するための一つ以上のチャンバーまたはレセプタクルを画定することができる。本体410はまた、対象者の本体の標的領域TAに対する伝達インターフェース430の希望する位置決めのために形状が付けられ、および/または構成されうる(例えば、本体410は、曲面、または可鍛性もしくは可撓性の表面を有しうる)。一部の実施形態では、本体410および/またはそのチャンバーのうちの一つ以上は空気で充填されてもよく、または場合によっては、振動信号の生成および伝達を助けるための潤滑剤などの液体で充填されてもよい。一部の実施形態では、本体410および/またはそのチャンバーのうちの一つ以上はまた、例えば、スポンジまたは吸音材料、放熱材料などの可聴雑音減衰剤などの特性を有する材料を含んでもよい。 Body 410 of vibration device 400 may be configured to house various components of vibration device 400 . In some embodiments, body 410 provides a contact surface for coupling one or more components not housed within body 410, such as power source 414, sensor 416, and/or support element 418. can store some of the components. In some embodiments, the body 410 of the vibrating device 400 is a single piece for housing one or more components of the vibrating device, such as the vibrating element 423, the suspension element 420, the drive circuit 440, and/or the transmission interface 430. One or more chambers or receptacles can be defined. Body 410 may also be shaped and/or configured for desired positioning of transmission interface 430 relative to target area TA of the subject's body (eg, body 410 may be curved or malleable or flexible). flexible surfaces). In some embodiments, body 410 and/or one or more of its chambers may be filled with air, or possibly a liquid such as a lubricant to aid in the generation and transmission of vibrational signals. May be filled. In some embodiments, body 410 and/or one or more of its chambers may also include materials with properties such as audible noise attenuating agents, such as, for example, sponges or sound absorbing materials, heat dissipating materials, and the like.

装置400の振動要素423は、振動信号を生成するように前後振動または振動するように構成されてもよい。一部の実施形態では、振動要素423を本体410のチャンバー内に収容することができる。振動要素423は、サスペンション要素420によって均衡位置に懸架することができ、電気信号を使用して、振動要素423を均衡位置の周りで振動または前後振動させ、振動信号を生成することができる。材料、組成物、構造などの振動要素423および/またはサスペンション要素420の特性は、生成された振動信号(例えば、低周波数信号)の特定の要件を満たすように選択することができる。 Vibrating element 423 of device 400 may be configured to oscillate back and forth or oscillate to generate a vibration signal. In some embodiments, vibrating element 423 can be housed within a chamber of body 410 . The vibrating element 423 can be suspended in an equilibrium position by the suspension element 420, and an electrical signal can be used to cause the vibrating element 423 to oscillate or oscillate back and forth about the equilibrium position to generate a vibration signal. Properties of vibration element 423 and/or suspension element 420, such as materials, compositions, structures, etc., can be selected to meet specific requirements of the generated vibration signal (eg, low frequency signal).

例えば、振動要素423は、低周波数(例えば、200Hz未満の周波数)の振動信号の高効率での生成を可能にする剛性度(例えば、ばね定数)を有するばねまたは弾性材料であってもよい。一実施形態では、振動要素423は、ばねであるサスペンション要素420によって懸架される質量であってもよい。このようなシステムの自然共鳴は、式

Figure 2022533953000002
で表されるフックの法則に基づいて決定することができ、fは共振周波数であり、kはばね定数であり、mは質量である。共振周波数での質量およびばねシステムは、より純粋なトーン(例えば、正弦波波形)と関連付けられうるため、質量の移動の振幅は、所与の電力について、他の周波数よりも共振周波数でより大きい。したがって、振動装置400をその共振周波数で動作させることで、より強い振動信号が生成され、振動要素423および/またはサスペンション要素420の特性を選択して、特定の共振周波数を達成することができる。 For example, the vibrating element 423 may be a spring or elastic material having a stiffness (eg, spring constant) that enables efficient generation of low-frequency (eg, frequencies below 200 Hz) vibration signals. In one embodiment, vibratory element 423 may be a mass suspended by suspension element 420, which is a spring. The natural resonance of such a system is given by the formula
Figure 2022533953000002
where f is the resonance frequency, k is the spring constant and m is the mass. Since mass and spring systems at resonant frequencies can be associated with purer tones (e.g., sinusoidal waveforms), the amplitude of mass movement is greater at resonant frequencies than at other frequencies for a given power. . Accordingly, operating the vibration device 400 at its resonant frequency produces a stronger vibration signal, and the properties of the vibration element 423 and/or the suspension element 420 can be selected to achieve a particular resonant frequency.

生成された振動信号に影響を与えうる、および/または決定しうる他の要因には、例えば、駆動力の機構(例えば、機械的、磁気的)、振動要素の移動の容易さ(例えば、移動における摩擦のなさ)、標的領域TAの場所(例えば、乳様突起骨、頬骨、対象者の額近くの頭蓋骨)、エネルギー散逸の二次経路または三次経路の低減(例えば、軸外移動、熱、摩擦)、外力に対する移動方向(例えば、使用中の圧力、重力)、様々な条件下での対象者による使用の容易さに関する要件(例えば、対象者の運動性、気が散るレベルに対する制限)が挙げられる。 Other factors that can affect and/or determine the vibration signal generated include, for example, the mechanism of the driving force (e.g. mechanical, magnetic), the ease of movement of the vibrating element (e.g. the location of the target area TA (e.g., mastoid bone, cheekbone, skull near the subject's forehead), reduction of secondary or tertiary pathways of energy dissipation (e.g., off-axis migration, thermal, friction), direction of movement against external forces (e.g. pressure during use, gravity), requirements for ease of use by the subject under various conditions (e.g. subject's mobility, limits on distraction level). mentioned.

振動要素423は、振動装置400の軸(例えば、本体410の長手方向軸)に沿って、またはその周りで振動移動を生成するべく駆動できるように構成することができ、移動は、前庭状態を治療するための適切な特性(例えば、周波数、振幅、力レベルなど)を有する振動信号を生成する。振動装置400は、一部の実施形態では、例えば、磁場などの適切な駆動力を使用して軸に沿って移動するよう駆動されうる磁石として実装される振動要素423を含む、電気機械変換器であってもよい。こうした実施形態に関するさらなる詳細について、図6~9Cを参照して以下に説明する。 The vibrating element 423 can be configured so that it can be driven to produce vibratory movement along or about the axis of the vibrating device 400 (e.g., the longitudinal axis of the body 410), the movement affecting the vestibular state. Generating a vibration signal having appropriate characteristics (eg, frequency, amplitude, force level, etc.) for treatment. Vibrating device 400 includes, in some embodiments, an electromechanical transducer that includes a vibrating element 423 implemented as a magnet that can be driven to move along an axis using a suitable driving force, such as a magnetic field. may be Further details regarding such embodiments are described below with reference to FIGS. 6-9C.

低周波数振動信号を生成する別の方法は、超音波信号を調節することである。一部の実施形態では、振動装置400は、電気信号によって駆動され、超音波周波数範囲で振動を生成する圧電変換器であってもよい。このより高い周波数での圧電変換器の振動は、音響放射圧を生成しうる。駆動電気信号は、より低い周波数でオン/オフに印加される圧電変換器からの圧力がより低い周波数で対応する振動信号を生成するように、200Hz(例えば、60Hz)未満のより低い周波数でクロックのオン/オフ切り替えができる。圧電変換器の使用は、圧電変換器は典型的に他のタイプの電気機械変換器よりも小さく軽量なため、振動装置400のサイズおよび重量を低減することができる。 Another method of producing a low frequency vibration signal is to modulate the ultrasound signal. In some embodiments, vibration device 400 may be a piezoelectric transducer driven by an electrical signal to produce vibrations in the ultrasonic frequency range. Vibration of the piezoelectric transducer at this higher frequency can produce acoustic radiation pressure. The drive electrical signal is clocked at a lower frequency of less than 200 Hz (e.g., 60 Hz) such that pressure from the piezoelectric transducer applied on and off at a lower frequency produces a corresponding vibration signal at a lower frequency. can be switched on/off. The use of piezoelectric transducers can reduce the size and weight of vibrating device 400 because piezoelectric transducers are typically smaller and lighter than other types of electromechanical transducers.

振動装置400が配置される場所、振動装置400の寸法制限、および/または振動装置400の構成または形状に応じて、振動装置400の特定の構成要素は、前庭状態を治療するために治療的に有効なレベルの振動信号を提供するように選択できる。一つの振動要素423が図5に図示されているが、当業者であれば、振動装置400は、一緒におよび/または独立して動作して、前庭状態を治療するための振動信号を生成することができる、一つ以上の追加的な振動要素を含みうることを理解するであろう。 Depending on where the vibrating device 400 is placed, the dimensional limitations of the vibrating device 400, and/or the configuration or shape of the vibrating device 400, certain components of the vibrating device 400 may be used therapeutically to treat vestibular conditions. It can be selected to provide an effective level of vibration signal. Although one vibrating element 423 is illustrated in FIG. 5, those skilled in the art will appreciate that the vibrating devices 400 work together and/or independently to produce a vibrating signal for treating vestibular conditions. It will be appreciated that one or more additional vibrating elements may be included.

他の振動装置またはシステムと同様に、振動装置400を、一連の共振周波数と関連付けることができる。一部の実施形態では、振動要素423は、振動装置400に関連付けられる最低共振周波数で生成された振動信号の電力量が、振動装置400に関連付けられる残りの共振周波数(例えば、より高い共振周波数)における振動信号の電力量よりも大きいように、駆動力に応答して移動するように構成されてもよい。例えば、振動装置は、約10Hz~約200Hz、約10Hz~約150Hz、約10Hz~約100Hz、約10Hzおよび約80Hz、約30Hz~約80Hz、または約50Hz~約70Hzの最低共振周波数を有し、その間の他の値および部分範囲を含むように構成されてもよい。一部の実施形態では、これらの範囲において最低共振周波数で生成される振動信号は、他の共振周波数で生成されうる振動信号よりも大きな電力量を有してもよい。一部の実施形態では、振動要素423、サスペンション要素420、および/または振動装置400のその他の要素は、振動装置400が200Hz未満の最低基本周波数で振動するように選択することができる。 As with other vibrating devices or systems, vibrating device 400 can be associated with a range of resonant frequencies. In some embodiments, vibrating element 423 is such that the amount of power in the vibrating signal generated at the lowest resonant frequency associated with vibrating device 400 is reduced to the remaining resonant frequencies (eg, higher resonant frequencies) associated with vibrating device 400 . may be configured to move in response to a driving force greater than the amount of power of the vibration signal at the . For example, the vibration device has a lowest resonant frequency of about 10 Hz to about 200 Hz, about 10 Hz to about 150 Hz, about 10 Hz to about 100 Hz, about 10 Hz and about 80 Hz, about 30 Hz to about 80 Hz, or about 50 Hz to about 70 Hz; It may be configured to include other values and subranges therebetween. In some embodiments, vibration signals generated at the lowest resonant frequencies in these ranges may have a greater amount of power than vibration signals that may be generated at other resonant frequencies. In some embodiments, vibration element 423, suspension element 420, and/or other elements of vibration device 400 may be selected such that vibration device 400 vibrates at a lowest fundamental frequency of less than 200 Hz.

一部の実施形態では、振動要素423は、第一の軸(例えば、z方向の軸)に沿って第一の共振周波数で振動し、また第二の軸(例えば、x-y平面の軸)に沿って第二の共振周波数でも振動することができる。第二の軸に沿った振動を低減するために、振動要素423、サスペンション要素420、および/または振動装置400のその他の要素を、第一の共振周波数が第二の共振周波数の高調波ではないように選択することができ、その逆もでき(例えば、第一の共振周波数は第二の共振周波数から数ヘルツ分オフセットされた、および/または第二の共振周波数の高調波である)、第二の軸に沿った振動が、振動装置400が第一の共振周波数で刺激される時に減少されうるように、選択することができる。第二の軸に沿った振動は、例えば、振動装置400の構成要素および/または可聴音の間の内部衝突につながることがある。 In some embodiments, vibrating element 423 vibrates at a first resonant frequency along a first axis (eg, an axis in the z direction) and a second axis (eg, an axis in the xy plane). ) at a second resonant frequency. To reduce vibration along the second axis, vibrate element 423, suspension element 420, and/or other elements of vibratory device 400 are arranged such that the first resonant frequency is not a harmonic of the second resonant frequency. and vice versa (e.g., the first resonant frequency is offset from the second resonant frequency by several Hertz and/or is a harmonic of the second resonant frequency), It can be selected such that vibration along two axes can be reduced when vibrating device 400 is stimulated at the first resonant frequency. Vibration along the second axis may, for example, lead to internal collisions between components of vibrating device 400 and/or audible sounds.

振動装置400は、対象者の頭部上の異なる領域に配置されうる。図16は、ヒトの頭蓋骨を描写し、本明細書で開示される前庭状態を治療するための治療用振動信号を印加するために振動装置400が位置付けられうる頭蓋骨のいくつかの例示的な領域を示す。例えば、図16に示すように、振動装置400は、一部の例では、対象者の頭蓋骨の乳様突起骨1502の上に配置することができる。図16では左乳様突起骨1502が特定されているが、当業者であれば、振動装置400が対象者の左乳様突起骨または右乳様突起骨の上に配置されうることを理解するであろう。他の例では、振動装置400は、本明細書で開示された前庭および他の状態を治療するために、頭部の後ろの一部分(例えば、後頭骨1501の左、右、または中央部分)の上に、または額の一部分(例えば、前頭骨1504の左、右、または中央部分)の上に配置されて、振動信号を伝達することができる。振動装置400が配置された領域(例えば、装置からの振動が縫合線1503を横切る必要があるかどうかに関係なく、前庭系への近接さ)に応じて、状態を治療するための治療的に有効なレベルの振動が前庭系に伝達されるように、振動信号の力レベルが調整されてもよい。 The vibration device 400 can be placed in different areas on the subject's head. FIG. 16 depicts a human skull and several exemplary regions of the skull in which a vibration device 400 may be positioned to apply therapeutic vibration signals for treating vestibular conditions disclosed herein. indicates For example, as shown in FIG. 16, the vibration device 400 can be placed on the mastoid bone 1502 of the subject's skull in some cases. Although the left mastoid bone 1502 is identified in FIG. 16, those skilled in the art will appreciate that the vibrating device 400 can be placed over the subject's left or right mastoid bone. Will. In other examples, the vibrating device 400 can be applied to a portion of the back of the head (eg, the left, right, or middle portion of the occipital bone 1501) to treat vestibular and other conditions disclosed herein. It can be placed on top, or over a portion of the forehead (eg, the left, right, or middle portion of the frontal bone 1504) to transmit the vibration signal. Depending on the area in which the vibrating device 400 is placed (e.g., proximity to the vestibular system, regardless of whether vibrations from the device need to cross the suture line 1503), therapeutically to treat the condition. The force level of the vibration signal may be adjusted such that an effective level of vibration is transmitted to the vestibular system.

振動装置400が、乳様突起骨(例えば、図16に示す乳様突起骨1502)に被さって位置付けられる時、振動装置400は、200Hz未満(例えば、約10Hz、約30Hz、約50Hz、約70Hz、約100Hz、約150Hzであり、およびその間のすべての値と部分範囲)の共振周波数、および、87~101dB re 1 dyne(または約90~100dB re 1 dyne)の間の力レベルを有する、前庭系の状態を治療するための治療的に有効な振動信号(すなわち、治療的に有効な振動信号)を印加することができる。振動装置400が、乳様突起骨よりも対象者の前庭系からさらに離れた、対象者の頭部の異なる領域に被さって位置付けられる(例えば、図16に示す頬骨1505、または前頭骨1504または後頭骨1501)場合、次いで、振動装置400は、振動信号が、乳様突起骨の上の領域(例えば、図16に示す1502)に印加される治療的に有効な振動信号と同等の様式で前庭系の一部分に影響を与えることができるように、より大きな力レベルを有する振動信号を生成することができる。例えば、振動装置400が対象者の前頭骨(例えば、図16の前頭骨1504)の上に配置される場合、振動装置400は、乳様突起骨に被さる領域に印加される治療的に有効な振動信号の力レベルよりも高い力レベル(例えば、最大14dB re 1 dyne以上)を有する振動信号を生成することができる。 When the vibrating device 400 is positioned over the mastoid bone (e.g., the mastoid bone 1502 shown in FIG. 16), the vibrating device 400 vibrates below 200 Hz (e.g., about 10 Hz, about 30 Hz, about 50 Hz, about 70 Hz). , about 100 Hz, about 150 Hz, and all values and subranges therebetween), and a power level between 87 and 101 dB re 1 dyne (or about 90 and 100 dB re 1 dyne). A therapeutically effective oscillating signal (ie, a therapeutically effective oscillating signal) can be applied to treat the condition of the system. Vibration device 400 is positioned over different regions of the subject's head that are further from the subject's vestibular system than the mastoid bone (eg, cheekbone 1505 shown in FIG. 16, or frontal bone 1504 or posterior bone). If the skull 1501), the vibratory device 400 then vibrates the vestibular in a manner that is equivalent to the therapeutically effective vibratory signal applied to the region above the mastoid bone (e.g., 1502 shown in FIG. 16). A vibration signal can be generated with a greater force level so that it can affect a portion of the system. For example, if the vibration device 400 is placed over the subject's frontal bone (e.g., frontal bone 1504 in FIG. 16), the vibration device 400 is applied to the area overlying the mastoid bone. A vibration signal can be generated that has a higher force level (eg, up to 14 dB re 1 dyne or greater) than the force level of the vibration signal.

本明細書に記載する実施形態では、力レベルは、骨伝導の「ラウドネス」の単位を表し、振動の振幅の増加、振動の周波数、およびシステムの質量(例えば、振動装置)に伴い増加することができる。周波数と組み合わせた力レベルは、治療的に有効な様式で前庭系を刺激することができるインパルス(運動量の変化)を生成する。運動量は力に正比例し、周波数に反比例する。したがって、例えば200Hz超の高い周波数では、前庭系を刺激するのに十分なインパルスを生成するのに必要な力も増加しなければならない。従来の骨伝導装置(例えば、骨伝導スピーカー)は、約250Hzの周波数の振動を生成するように設計されており、それゆえ、このような装置が、治療的に有効な振動を生成することができるには、望ましくないほどに大きな音を生じうる高い力レベルの振動を生成する必要がある。従来の骨伝導システムの大半は、このような高い力レベルに達するまでに過熱して故障してしまう。本明細書に記載されるシステムおよび装置では、振動装置(例えば、骨伝導装置)によって印加される周波数は低い(例えば、200Hz未満)ため、治療的に有効な振動を生成することができる。本明細書に記載されるシステムおよび装置は、知覚可能なレベルの可聴音および/またはコツコツという音の感覚の生成を回避するが、これらは両方とも、ユーザーにとって望ましくなく、気を散らせるものでありうる。 In the embodiments described herein, force level represents a unit of bone conduction “loudness” and increases with increasing amplitude of vibration, frequency of vibration, and mass of the system (e.g., vibrating device). can be done. Force levels combined with frequency produce impulses (changes in momentum) that can stimulate the vestibular system in a therapeutically effective manner. Momentum is directly proportional to force and inversely proportional to frequency. Therefore, at high frequencies, eg above 200 Hz, the force required to generate sufficient impulses to stimulate the vestibular system must also increase. Conventional bone conduction devices (e.g., bone conduction speakers) are designed to produce vibrations at a frequency of approximately 250 Hz, and therefore such devices can produce therapeutically effective vibrations. To do so, it is necessary to produce high force level vibrations that can produce undesirably loud sounds. Most conventional bone conduction systems overheat and fail before reaching such high force levels. In the systems and devices described herein, the frequencies applied by the vibratory device (eg, bone conduction device) are low (eg, less than 200 Hz), so therapeutically effective vibrations can be generated. The systems and devices described herein avoid producing perceptible levels of audible and/or tapping sensations, both of which are undesirable and distracting to the user. Possible.

振動装置400のサスペンション要素420は、本体410に収容され、振動要素423と相互作用する、一つ以上の構成要素を含みうる。一部の実施形態では、サスペンション要素420および/または振動要素423は、互いを収容するための適応を伴いつつ構成することができる。例えば、サスペンション要素420は、振動要素423に画定される開口部を通って延在できる構成要素を含みうる。 Suspension element 420 of vibration device 400 may include one or more components housed in body 410 and interacting with vibration element 423 . In some embodiments, suspension element 420 and/or vibration element 423 may be configured with adaptations to accommodate each other. For example, suspension element 420 can include components that can extend through openings defined in vibrating element 423 .

一部の実施形態では、サスペンション要素420は、本体410のチャンバー内に収容されてもよく、一部の例では、潤滑剤などの流体内に配置されてもよい。サスペンション要素420は、振動要素423上に力を加え、駆動信号の印加によって移動するよう駆動されるまで、均衡位置に振動要素423を懸架、保持、または支持するように構成することができる。例えば、サスペンション要素420は、振動要素423(例えば、磁石)に結合されたばねであってもよい。別の方法としてまたは追加的に、サスペンション要素420は、振動要素423(例えば、別の磁石)と共に配置された一対の磁石を含み、それぞれが、振動要素423の間の作用する力(例えば、対抗するまたは反発する磁力)の効力によって、振動要素423を均衡位置に集合的に保持するために、反対方向(例えば、対抗するまたは反発する磁力)で振動要素423に力を加えることができる。こうした実施形態では、駆動力(例えば、特定の大きさを持つ印加された磁場、かつ特定の方向に沿って作用する)は、振動要素423(例えば、均衡位置にある磁石)を誘導して一対の磁石の間で移動させることができる。他の実施形態では、サスペンション要素420は、弾性材料または流体であってもよい。一つのサスペンション要素420が図5に図示されているが、当業者であれば、複数のサスペンション要素420を使用して、振動要素423を支持および/または懸架できることを理解するであろう。複数のサスペンション要素420は、一つ以上の異なるタイプのサスペンション要素(例えば、磁石、ばね、弾性材料など)を含んでもよい。 In some embodiments, suspension element 420 may be housed within a chamber of body 410, and in some examples may be placed in a fluid, such as a lubricant. Suspension element 420 may be configured to exert a force on vibratory element 423 to suspend, hold, or support vibratory element 423 in an equilibrium position until driven to move by application of a drive signal. For example, suspension element 420 may be a spring coupled to vibratory element 423 (eg, magnet). Alternatively or additionally, suspension element 420 includes a pair of magnets arranged with oscillating element 423 (eg, another magnet), each of which exerts a force (eg, opposing force) between oscillating elements 423 . Forces can be applied to the vibrating elements 423 in opposite directions (e.g., opposing or repelling magnetic forces) to collectively hold the vibrating elements 423 in an equilibrium position. In such embodiments, a driving force (e.g., an applied magnetic field having a particular magnitude and acting along a particular direction) induces vibrating element 423 (e.g., a magnet in an equilibrium position) to can be moved between magnets. In other embodiments, suspension element 420 may be a resilient material or fluid. Although one suspension element 420 is illustrated in FIG. 5, those skilled in the art will appreciate that multiple suspension elements 420 can be used to support and/or suspend vibratory element 423 . Plurality of suspension elements 420 may include one or more different types of suspension elements (eg, magnets, springs, elastic materials, etc.).

振動装置400の駆動回路440は、電気信号を生成できる一つ以上の適切な構成要素を含みうる。電気信号は、軸に沿った振動要素423の移動を誘導して治療用振動信号を生成するように力を生成させることができる。駆動回路440は、一部の実施形態では、制御ユニット(図4Aおよび4Bの制御ユニット360など)からの電気信号を受信することができる。一部の他の実施形態では、駆動回路440自体は、電気信号を生成できるオンボードユニットを含みうる。 The drive circuitry 440 of the vibration device 400 may include one or more suitable components capable of generating electrical signals. The electrical signal can generate a force to induce movement of the vibrational element 423 along the axis to generate a therapeutic vibrational signal. Drive circuit 440 may, in some embodiments, receive an electrical signal from a control unit (such as control unit 360 of FIGS. 4A and 4B). In some other embodiments, the drive circuit 440 itself may include an on-board unit capable of generating electrical signals.

駆動回路440によって生成または受信され、振動要素423の移動を誘導するために使用される電気信号は、特定の周波数および力レベルを有する振動信号を生成するのに好適な特性を有することができる。例えば、電気信号は、振動要素423に、一つ以上の特定の前庭状態を治療するための特定の周波数範囲(例えば、200Hz未満)を有する振動信号を生成させるように選択することができる。一部の実施形態では、制御ユニット(例えば、制御ユニット360)は、電気信号が振動装置400を上述したような共振周波数でセンサ416により振動させるまで、電気信号の周波数を変えることができる。 The electrical signal generated or received by the drive circuit 440 and used to induce movement of the vibrating element 423 can have properties suitable for producing a vibrating signal having a particular frequency and force level. For example, the electrical signal can be selected to cause vibrating element 423 to generate a vibrating signal having a particular frequency range (eg, less than 200 Hz) for treating one or more particular vestibular conditions. In some embodiments, a control unit (eg, control unit 360) can change the frequency of the electrical signal until the electrical signal causes vibrating device 400 to vibrate with sensor 416 at a resonant frequency as described above.

一部の実施形態では、駆動回路440は、電気信号を生成するためのオンボード信号発生装置、信号を増幅するためのアンプ、および振動要素423を移動させる適切な手段へと電気信号を変換する一つ以上の要素を含むことができる。例えば、駆動回路440は、振動要素423を移動させる磁場を生成できる一つ以上のコイルを含むことができる。 In some embodiments, the drive circuit 440 converts the electrical signal to an on-board signal generator for generating the electrical signal, an amplifier for amplifying the signal, and suitable means for moving the vibrating element 423. Can contain one or more elements. For example, drive circuitry 440 can include one or more coils that can generate magnetic fields that move vibrating element 423 .

振動装置400の伝達インターフェース430は、振動信号が前庭系VSの下の骨構造BSを介して伝達されるように、振動要素423によって生成された振動信号を対象者の標的領域TAに伝達するように構成することができる。伝達インターフェース430は、伝達インターフェースが、治療用振動信号の伝達のための使用期間中に係合し、および/または接触を維持できるように、ユーザーの標的領域TAの構造および/または形状に合わせて、および/または適合することができる。一部の実施形態では、伝達インターフェース430は、例えば、前庭状態を軽減するための振動装置400の使用中に、ユーザーにとっての快適さおよび使いやすさを考慮して構成することができる。伝達インターフェース430はさらに、熱の生成および蓄積、可聴雑音の生成、空気循環の欠如、標的領域TAに対する圧力の印加など、望ましくない二次的効果を低減するように構成されてもよい。例えば、伝達インターフェース430は、標的領域の輪郭(例えば、乳様突起を覆う耳の後ろの領域)に適応するのを補助できる、形状記憶性材料の層を含むことができる。形状記憶性材料はまた、放熱、可聴雑音の減衰、空気循環の促進、ヘッドバンドなどの支持要素からの圧力による不快感の最小化なども助けうる。 The transmission interface 430 of the vibration device 400 is adapted to transmit the vibration signal generated by the vibration element 423 to the subject's target area TA such that the vibration signal is transmitted through the bony structure BS underlying the vestibular system VS. can be configured to The transmission interface 430 conforms to the structure and/or shape of the user's target area TA such that the transmission interface can engage and/or maintain contact during use for the transmission of therapeutic vibration signals. , and/or can be adapted. In some embodiments, the transmission interface 430 can be configured for comfort and ease of use for the user, for example, during use of the vibration device 400 to alleviate vestibular conditions. The transfer interface 430 may also be configured to reduce undesirable secondary effects such as heat generation and accumulation, audible noise generation, lack of air circulation, and application of pressure to the target area TA. For example, the transmission interface 430 can include a layer of shape memory material that can help conform to the contours of the target area (eg, the area behind the ear overlying the mastoid). Shape memory materials may also aid in heat dissipation, dampening audible noise, promoting air circulation, minimizing discomfort due to pressure from support elements such as headbands, and the like.

図6は、一実施形態に従った例示的な振動装置500の略図である。振動装置500は、管526およびエンドキャップ525a、525bを含む本体(またはハウジング)510を含む。一部の実施形態では、振動装置500の本体510は、チャンバーを画定することができる。本体510は、磁石523として実装された振動要素、および磁石520a、520bとして実装されたサスペンション要素を収容する。図6の切取図に示すように、サスペンション要素は磁石520a、520bを含み、振動要素523は磁石523を含む。磁石520、520bは、図6に示すように、磁石523に反発力を行使することでサスペンション要素として機能して、均衡位置で磁石523を懸架する。例えば、磁石520aは、第一の磁石523上に第一の方向に力を印加するように構成されてもよく、磁石520bは、第一の磁石523上に第二の方向(例えば、第一の方向とは180度離れた第二の方向)に、力(例えば、第二の磁石520aが磁石523に加える力と同等の力)を加えるように構成することができる。このようにして、第一の磁石523は、第二の磁石520aと第三の磁石520bが本体510内の位置(例えば、均衡位置)で集合的に第一の磁石523を懸架するように、本体510(例えば、チャンバー)内の第二の磁石520aおよび第三の磁石520bの間に配置することができる。 FIG. 6 is a schematic illustration of an exemplary vibration device 500 according to one embodiment. Vibration device 500 includes a body (or housing) 510 that includes a tube 526 and end caps 525a, 525b. In some embodiments, the body 510 of the vibration device 500 can define a chamber. Body 510 houses a vibration element implemented as magnet 523 and suspension elements implemented as magnets 520a, 520b. The suspension elements include magnets 520a, 520b and the vibrating element 523 includes magnets 523, as shown in the cutaway view of FIG. Magnets 520, 520b act as suspension elements by exerting a repulsive force on magnet 523 to suspend magnet 523 in an equilibrium position, as shown in FIG. For example, magnet 520a may be configured to apply a force on first magnet 523 in a first direction, and magnet 520b may apply a force on first magnet 523 in a second direction (e.g., first can be configured to apply a force (eg, a force equivalent to the force applied to magnet 523 by second magnet 520a) in a second direction 180 degrees away from the direction of . In this manner, the first magnet 523 is arranged such that the second magnet 520a and the third magnet 520b collectively suspend the first magnet 523 at a position within the body 510 (eg, the equilibrium position). It can be positioned between a second magnet 520a and a third magnet 520b within the body 510 (eg, chamber).

磁石523は、移動(例えば、前後振動または振動)して振動信号を生成するように構成された振動要素として作用する。振動要素523を、振動要素523が均衡位置の周りで振動できるように、本体510内(例えば、チャンバー)内でサスペンション要素520a、525bによって集合的に懸架することができる。 Magnet 523 acts as a vibrating element configured to move (eg, oscillate back and forth or oscillate) to generate a vibration signal. Vibrational element 523 can be collectively suspended within body 510 (eg, chamber) by suspension elements 520a, 525b such that vibrational element 523 can vibrate about an equilibrium position.

一部の実施形態では、振動装置500は、長手方向軸を有する細長い部材を含むことができる。細長い部材は、振動要素523が細長い部材の長手方向軸に沿って振動するように構成できるように、振動要素523の開口部を通って延在するように構成することができる。細長い部材は、長手方向軸以外の任意の軸に沿って振動要素523の前後振動または振動を低減するようにさらに構成することができる。図6に示すように、振動装置500は、エンドキャップ525a、525bに固定されうるピン521の形態の細長い部材をさらに含む。ピン521は、振動装置500のエンドキャップ525a、525bに画定される開口部522a、522b、磁石520a、520bに画定される開口部、および磁石523に画定される開口部を通過する。ピン521は、磁石523の移動(例えば、ピン521の長手方向軸に沿った)のための軸を提供する。振動装置500は、電気信号を使用して振動装置を駆動できる磁場を生成するように構成されたコイル524を含む駆動回路をさらに含む。振動装置500は、磁石523に画定される開口部に嵌合するように構成されたブッシング522cを含み、ピン521と磁石523との間を接合するように構成され、ピン521上での磁石523の滑らかな移動を可能にする。 In some embodiments, vibration device 500 can include an elongated member having a longitudinal axis. The elongated member can be configured to extend through the opening of the vibrating element 523 such that the vibrating element 523 can be configured to vibrate along the longitudinal axis of the elongated member. The elongated member can be further configured to reduce back-and-forth vibration or vibration of vibrating element 523 along any axis other than the longitudinal axis. As shown in FIG. 6, the vibration device 500 further includes an elongated member in the form of a pin 521 that can be secured to the end caps 525a, 525b. The pin 521 passes through openings 522a, 522b defined in the end caps 525a, 525b of the vibration device 500, openings defined in the magnets 520a, 520b, and openings defined in the magnet 523. Pin 521 provides an axis for movement of magnet 523 (eg, along the longitudinal axis of pin 521). Vibrating device 500 further includes a drive circuit including coils 524 configured to generate a magnetic field that can drive the vibrating device using an electrical signal. Vibration device 500 includes a bushing 522c configured to fit into an opening defined in magnet 523 and configured to provide a bond between pin 521 and magnet 523, allowing magnet 523 on pin 521 to engage. allows smooth movement of

動作中、振動装置500は、正弦波または別のタイプの信号波形を含む電気信号を使用して、低周波数(例えば、200Hz未満)で駆動される。コイル524は、誘導された電流で磁場を生成するように動作可能である。磁場は次に、磁石523に磁力を加える。磁力は、磁石523に印加される時、図6に矢印「A」で示す軸に沿って磁石523を移動させる。磁石523は、磁場ベクトルの方向に応じて示される方向のいずれかに移動するように構成される。 During operation, vibration device 500 is driven at a low frequency (eg, less than 200 Hz) using an electrical signal comprising a sine wave or another type of signal waveform. Coil 524 is operable to generate a magnetic field with the induced current. The magnetic field then applies a magnetic force to magnet 523 . A magnetic force, when applied to magnet 523, causes magnet 523 to move along an axis indicated by arrow "A" in FIG. Magnet 523 is configured to move in one of the directions shown depending on the direction of the magnetic field vector.

サスペンション要素を形成する磁石520aおよび520bは、それぞれが、一定の磁場を生成し、そのそれぞれが磁石523に印加される(すなわち、磁石520aの北側は磁石523の北側に面し、磁石520bの南側は磁石523の南側に面する)。したがって、磁石520a、520bは、磁石523上に反発力を印加する。磁石520a、520bによって生成される反発力は、磁石523が均衡位置の周りで前後振動し、一つ以上の振動信号を生成するように、均衡位置に磁石523を懸架するように動作可能である。電気信号は、磁石523を、軸Aに沿って前後振動または移動させるが、これはピン521の長手方向軸と同一であってもよく、または実質的に対応してもよい。 Magnets 520a and 520b forming the suspension elements each produce a constant magnetic field, each of which is applied to magnet 523 (i.e., the north side of magnet 520a faces the north side of magnet 523 and the south side of magnet 520b). facing the south side of magnet 523). Magnets 520 a , 520 b thus exert a repulsive force on magnet 523 . The repulsive force generated by magnets 520a, 520b is operable to suspend magnet 523 in the balanced position such that magnet 523 oscillates back and forth about the balanced position and produces one or more vibration signals. . The electrical signal causes magnet 523 to oscillate or move back and forth along axis A, which may coincide with or substantially correspond to the longitudinal axis of pin 521 .

一部の実施形態では、システムの効率に影響を与え、二次振動信号(例えば、ブンブンという音)を引き起こす望ましくない摩擦を増加させうる、磁石520a、520bおよび523が軸Aに沿った方向以外の方向への前後振動または移動が起きないようにするために、磁石523の移動がピン521によって制限されるように、振動装置500を構成することができる。一部の実施形態では、磁石520a、520bの各々は、接着剤、エポキシ、または別の形態の接着剤を用いて、振動装置500のエンドキャップ525a、525bに固定することができる。磁石523は、ピン526の周りにブッシング522cの界面と嵌合することができ、それによって、軸Aに沿わない任意の移動を制限する一方で、磁石523がピン521を滑らかに移動することを可能にする。接着剤、エポキシ、または任意の他の形態の接着剤も、ピン521をエンドキャップ525a、525bに開口部または穴522a、522bを通して固定するために使用されうる。 In some embodiments, magnets 520a, 520b and 523 are oriented other than along axis A, which can affect system efficiency and increase unwanted friction causing secondary vibration signals (e.g., buzzing). Vibration device 500 can be configured such that movement of magnet 523 is limited by pin 521 to prevent back-and-forth vibration or movement in the direction of . In some embodiments, each of the magnets 520a, 520b can be secured to the end caps 525a, 525b of the vibration device 500 using glue, epoxy, or another form of adhesive. A magnet 523 can be mated with the interface of bushing 522c around pin 526, thereby limiting any movement not along axis A while allowing magnet 523 to move smoothly over pin 521. to enable. Glue, epoxy, or any other form of adhesive may also be used to secure the pins 521 to the end caps 525a, 525b through the openings or holes 522a, 522b.

一部の実施形態では、管526は、磁石523と管526の内表面との間の潜在的な摩擦を減少させるように構成された潤滑剤(例えば、鉄流体)または低摩擦材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン)をその内表面上に含有および/または含んでもよい。摩擦の低減を、振動装置500のより静かな動作を確保するために構成することができる(例えば、接触による潜在的な摩擦によって生成される雑音が少ない)。また、こうした潤滑剤は、ブッシング522cとピン521の間の摩擦を低減するために使用されてもよい。 In some embodiments, tube 526 includes a lubricant (e.g., ferrous fluid) or low friction material (e.g., a polytetrafluoroethylene) on its inner surface. Friction reduction can be configured to ensure quieter operation of the vibration device 500 (eg, less noise generated by potential friction from contact). Such lubricants may also be used to reduce friction between bushing 522c and pin 521. FIG.

一部の実施形態では、管526および/またはエンドキャップ525a、525bの外表面は、吸音材料で覆うことができる。さらに、一部の実施形態では、エンドキャップ525a、525bのうちの一つ以上は、摩擦低減材料(例えば、滑らかな材料)、または衝撃吸収材料または例えば、コルクなどのパッド材料で覆われてもよく、その結果、そのエンドキャップがユーザーの皮膚または本体と接触する時、エンドキャップ525a、525bがそのような材料で覆われていない場合よりも接触部の研磨性がより低い。さらに、一部の実施形態では、エンドキャップ525a、525bのうちの一つ以上は、そのエンドキャップの表面積を増加させる構造に取り付けられてもよく、その結果、そのエンドキャップがユーザーの皮膚または身体と接触する時、接触はより大きな領域にわたって広がり、エンドキャップによる皮膚または身体への圧力を減少させる。 In some embodiments, the outer surface of tube 526 and/or end caps 525a, 525b can be covered with a sound absorbing material. Additionally, in some embodiments, one or more of the end caps 525a, 525b may be covered with a friction reducing material (e.g., lubricious material), or a shock absorbing material or padding material, e.g., cork. Well, as a result, when the end caps come into contact with the user's skin or body, the contacts are less abrasive than if the end caps 525a, 525b were not covered with such material. Additionally, in some embodiments, one or more of the endcaps 525a, 525b may be attached to a structure that increases the surface area of the endcaps so that the endcaps are not exposed to the user's skin or body. When in contact with , the contact spreads over a larger area, reducing pressure on the skin or body by the end cap.

磁石520a、520bは、振動装置500内のサスペンション要素を形成するために使用できる弾性物体の一例であることが理解されるべきである。その他の実施形態では、磁石520a、520bは、他の弾性物体(例えば、ばね、弾性ポリマー)によって置き換えられてもよい。 It should be understood that the magnets 520a, 520b are one example of elastic bodies that can be used to form suspension elements within the vibration device 500. FIG. In other embodiments, magnets 520a, 520b may be replaced by other elastic bodies (eg, springs, elastic polymers).

図7Aは、ばねをサスペンション要素として含む、振動装置600の実施形態を示す。振動装置600は、上述した図6に示す振動装置500と類似していてもよい。例えば、振動装置600は、管626(例えば、ナイロン管)およびエンドキャップ625a、625bを含むハウジング610を含むことができる。振動装置600は、振動要素を形成する磁石623と、本明細書で開示された前庭状態を治療するために使用される振動信号を生成する磁石623の移動を駆動するためのコイル624を含む駆動回路をさらに含むことができる。 FIG. 7A shows an embodiment of a vibration device 600 that includes springs as suspension elements. Vibration device 600 may be similar to vibration device 500 shown in FIG. 6 described above. For example, vibrating device 600 can include housing 610 including tube 626 (eg, nylon tube) and end caps 625a, 625b. Vibration device 600 includes a magnet 623 forming a vibrating element and a coil 624 for driving movement of magnet 623 to generate a vibration signal used to treat the vestibular conditions disclosed herein. It can further include circuitry.

図7Aの断面図に示すように、振動装置600は、図6に示す振動装置500の磁石520a、520bの代わりに、ばね620a、620bとして実装されたサスペンション要素を含むことができる。磁石623は、電気信号によって通電された時に、磁石623が均衡位置の周りを振動できるように、ハウジング610(例えば、チャンバー内)内のばね620a、620bによって集合的に懸架することができる。 7A, the vibration device 600 can include suspension elements implemented as springs 620a, 620b in place of the magnets 520a, 520b of the vibration device 500 shown in FIG. Magnets 623 can be collectively suspended by springs 620a, 620b within housing 610 (eg, within a chamber) such that magnets 623 can oscillate about an equilibrium position when energized by an electrical signal.

振動装置500を参照して上述したように、一部の実施形態では、振動装置600は、長手方向軸を有する細長い部材を含むことができる。細長い部材は、磁石623が細長い部材の長手方向軸に沿って振動するよう構成されうるように、振動要素の磁石623の開口部を通って延在するように構成することができる。細長い部材は、長手方向軸以外の任意の軸に沿った磁石623の前後振動または振動を低減するようにさらに構成することができる。 As described above with reference to vibratory device 500, in some embodiments, vibratory device 600 can include an elongated member having a longitudinal axis. The elongated member can be configured to extend through an opening in the magnet 623 of the vibrating element such that the magnet 623 can be configured to vibrate along the longitudinal axis of the elongated member. The elongated member can be further configured to reduce back-and-forth oscillation or vibration of the magnet 623 along any axis other than the longitudinal axis.

ばね620a、620bは、細長い部材、エンドキャップ625a、625bの空洞、および/または硬質および/または可撓性の構造(例えば、ピン、発泡剤、ゴム、または任意の別の材料)などのエンドキャップから延在するその他の適切な構造(図7Aに図示せず)によって支持されてもよい。ばね620a、620bは、軸(例えば、長手方向軸)に沿って膨張および圧縮するように構成されてもよく、また、ばね620a、620bに取り付けられた磁石623は、同じ軸に沿って前後振動または振動して治療用振動信号を生成するように構成することができる。サスペンション要素を形成する弾性物体として使用されるばねは、接着剤、エポキシ、または任意の形態の接着剤を使用して、振動装置600の他の部分に(例えば、磁石623、管626、および/またはエンドキャップ625a、625bに)固定されうる。ばね620a、620bは、ばねの軸(例えば、長手方向軸)以外の任意の軸に沿った磁石の前後振動を減少させるように構成することができる。 Springs 620a, 620b may be elongated members, cavities in end caps 625a, 625b, and/or end caps such as rigid and/or flexible structures (eg, pins, foam, rubber, or any other material). It may be supported by other suitable structures (not shown in FIG. 7A) extending from the . Springs 620a, 620b may be configured to expand and compress along an axis (eg, a longitudinal axis), and magnets 623 attached to springs 620a, 620b may oscillate back and forth along the same axis. Or it can be configured to vibrate to produce a therapeutic vibration signal. The springs used as the elastic bodies forming the suspension elements can be attached to other parts of vibratory device 600 (e.g., magnet 623, tube 626, and/or or to the end caps 625a, 625b). Springs 620a, 620b may be configured to reduce back-and-forth vibration of the magnet along any axis other than the axis of the spring (eg, the longitudinal axis).

ばね620a、620bは、任意の適切な材料(例えば、ステンレス鋼)であってもよく、ばね定数kに対して特定の剛性を有するように選択されてもよく、それにより、電気信号によって駆動される時に矢印「B」によって示される軸に沿った磁石623の移動を可能にする。ばね620a、620bは、磁石623およびハウジング610の一部に取り付けられるように構成することができる。例えば、各ばね(620aおよび620b)は、ハウジング610の一部分に取り付けられうる第一の端部と、磁石623に取り付けられる第二の端部とを有しうる。このようにして、ばねは磁石に力を加え、磁石をチャンバー内の位置に懸架するように構成することができる。例えば、ばね620aおよび620bはそれぞれ、磁石623の移動に伴い、一つのばね(例えば、620a)が膨張するにつれて他方のばね(例えば、620b)が収縮するように、またその逆で、反対方向に等価の力を行使することができ、その結果、磁石623が軸(例えば、ばねの長手方向軸)に沿って前後振動または振動し、磁石623の移動が懸架位置(例えば、均衡位置)の周りで生じるように構成することができる。振動装置600は、ばね620a、620bおよび磁石623の間のそれぞれの結合点として、一つ以上の接着ポケット632、634を含むことができる。 Springs 620a, 620b may be of any suitable material (eg, stainless steel) and may be selected to have a particular stiffness relative to the spring constant k so that they are driven by electrical signals. allows movement of the magnet 623 along the axis indicated by arrow "B". Springs 620 a , 620 b may be configured to be attached to magnet 623 and a portion of housing 610 . For example, each spring (620a and 620b) can have a first end that can be attached to a portion of housing 610 and a second end that can be attached to magnet 623. FIG. In this manner, the spring can be configured to exert a force on the magnet and suspend the magnet in position within the chamber. For example, springs 620a and 620b each move in opposite directions such that as one spring (e.g., 620a) expands, the other spring (e.g., 620b) contracts as magnet 623 moves, and vice versa. An equivalent force can be exerted, resulting in a back-and-forth oscillation or oscillation of the magnet 623 along an axis (eg, the longitudinal axis of the spring) and movement of the magnet 623 about the suspended position (eg, the equilibrium position). can be configured to occur at Vibration device 600 can include one or more adhesive pockets 632, 634 as respective coupling points between springs 620a, 620b and magnets 623. FIG.

一部の実施形態では、ばね620a、620bは、磁石623と管626の内表面との間の接触を防止するように動作可能である。振動装置500を参照して上述したように、振動装置600の管626は、磁石623の移動中に、磁石623と管626の内表面との間の任意の接触からの潜在的な摩擦を低減するために、潤滑剤(例えば、鉄流体)または低摩擦材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン)を内表面に含有および/または含むことができる。一部の実施形態では、ロッドまたはピン(図7Aに図示せず)およびブッシング(図7Aに図示せず)は、軸Bに沿った方向以外の方向への磁石623の移動をさらに制限するために含まれてもよい。 In some embodiments, springs 620 a , 620 b are operable to prevent contact between magnet 623 and the inner surface of tube 626 . As described above with reference to vibration device 500, tube 626 of vibration device 600 reduces potential friction from any contact between magnet 623 and the inner surface of tube 626 during movement of magnet 623. To do so, the inner surface may contain and/or include a lubricant (eg ferrous fluid) or a low friction material (eg polytetrafluoroethylene). In some embodiments, rods or pins (not shown in FIG. 7A) and bushings (not shown in FIG. 7A) are used to further limit movement of magnet 623 in directions other than along axis B. may be included in

図7Bは、治療用振動信号を伝達するための伝達インターフェース630に取り付けられた、図7Aの振動装置600の切断図を示す。前述のように、磁石623は、ばね620a、620bによって懸架される振動要素として作用する。伝達インターフェース630は、振動装置600から対象者の身体に振動信号を伝達するよう構成された形状記憶性パッドであってもよい。磁石およびばねは、サスペンション要素の例として提供されているが、当業者であれば、磁石および/またはばねの代わりに、および/または追加して、他のタイプの弾性物体が使用されうることを理解するであろう。 FIG. 7B shows a cutaway view of the vibration device 600 of FIG. 7A attached to a transmission interface 630 for transmitting therapeutic vibration signals. As mentioned above, magnet 623 acts as an oscillating element suspended by springs 620a, 620b. Transmission interface 630 may be a shape memory pad configured to transmit vibration signals from vibration device 600 to the subject's body. Although magnets and springs are provided as examples of suspension elements, those skilled in the art will appreciate that other types of elastic bodies may be used in place of and/or in addition to magnets and/or springs. will understand.

本明細書に開示される振動装置(例えば、振動装置400、500、600、700)は、高いQ値を有することができる(例えば、狭い周波数範囲においてより大きな振幅で前後振動できる)。一部の実施形態では、振動装置は、50~70Hzの周波数などの最低の基本周波数で動作可能であり、低電力量がより上位かつより可聴な共振周波数に向けられる。 The vibrating devices disclosed herein (eg, vibrating devices 400, 500, 600, 700) can have a high Q factor (eg, can vibrate back and forth with greater amplitude in a narrow frequency range). In some embodiments, the vibration device is operable at a lowest fundamental frequency, such as a frequency of 50-70 Hz, with a low amount of power directed towards the higher and more audible resonant frequencies.

図8は、一実施形態による振動装置700の断面図を示す。振動装置700は、振動装置500、600と類似していてもよい。例えば、振動装置700は、ハウジング710、磁石723として実装された振動要素、ばね720として実装されたサスペンション要素、および、磁石723の移動を駆動して本明細書で開示される前庭状態を治療するために使用される振動信号を生成するコイル724を含む駆動回路を含むことができる。磁石723は、駆動回路によって伝達される電気信号によって通電された時に、磁石723が均衡位置の周りを振動できるように、ハウジング710(例えば、チャンバー内)内のばね720によって懸架することができる。 FIG. 8 illustrates a cross-sectional view of a vibration device 700 according to one embodiment. The vibration device 700 may be similar to the vibration devices 500,600. For example, vibration device 700 drives movement of housing 710, vibration elements implemented as magnets 723, suspension elements implemented as springs 720, and magnets 723 to treat vestibular conditions disclosed herein. A drive circuit may be included that includes a coil 724 that produces a vibration signal used for vibration. Magnet 723 can be suspended by a spring 720 within housing 710 (eg, within a chamber) such that magnet 723 can oscillate about an equilibrium position when energized by an electrical signal transmitted by a drive circuit.

一部の実施形態では、ばね720のばね定数を低減し、それによって振動装置700の共振周波数に影響を与えるために、ばね720の長さを延長することができ、これがより低い周波数の生成を可能にする。振動装置700のサイズを変更することなくばねの長さを変更するために、ばね720は、磁石723によって画定される開口部723aを通過するように構成することができる。図8に示すように、ばね720は、取付プレート728に取り付けられ、磁石723の近傍に取り付けるのではなく、磁石723の向こう側に接着することができる。このようにして、ばね720の長さを磁石723の厚さと等しいかまたは実質的に等しい長さに増加できる一方で、振動装置700の長さは同じままであってもよい。一部の実施形態では、取付プレート728を有する代替として、磁石723は、その長さの一部分(例えば、その長さの約95%)を通って延在する開口部を有してもよく、ばね720は、開口部を通って延在し、ばね720が取付プレート728に取り付ける方法と同様に、磁石723の遠端に取り付けられてもよい。 In some embodiments, the length of spring 720 can be extended to reduce the spring constant of spring 720 and thereby affect the resonant frequency of vibrating device 700, which results in lower frequency generation. to enable. To change the length of the spring without changing the size of the vibration device 700, the spring 720 can be configured to pass through an opening 723a defined by the magnet 723. FIG. As shown in FIG. 8, the springs 720 are attached to a mounting plate 728 and can be glued beyond the magnets 723 rather than attached near the magnets 723 . In this way, the length of spring 720 can be increased to a length equal to or substantially equal to the thickness of magnet 723, while the length of vibration device 700 may remain the same. In some embodiments, instead of having a mounting plate 728, magnet 723 may have an opening extending through a portion of its length (eg, about 95% of its length), Spring 720 extends through the opening and may be attached to the distal end of magnet 723 in a manner similar to how spring 720 attaches to mounting plate 728 .

図7Bに描写した振動装置600と同様に、図8に示す振動装置700もまた、振動信号を対象者の前庭系に伝達するために、伝達インターフェース(例えば、伝達インターフェース730)に取り付けることができる。伝達インターフェース730は、標的領域の表面に適合し、振動装置700と標的領域との間の接触面として作用して、振動信号を効果的に伝達するために、形状記憶性パッドなどのパッド材料を含むことができる。 Similar to the vibration device 600 depicted in FIG. 7B, the vibration device 700 shown in FIG. 8 can also be attached to a transmission interface (eg, transmission interface 730) to transmit a vibration signal to the subject's vestibular system. . The transmission interface 730 conforms to the surface of the target area and acts as an interface between the vibration device 700 and the target area to effectively transmit the vibration signal using a pad material such as a shape memory pad. can contain.

図8に示すように、振動装置の一部の実施形態は、振動装置700を起動するための信号を生成するための回路を含む集積回路706を含むことができる。集積回路706は、他の構成要素(例えば、マイクロコントローラなどの制御ユニット360)に接続するために、一つ以上のリードまたは接続点708(例えば、リード線)を含むことができる。集積回路706はまた、センサ790を含んでもよく、かつ/またはセンサ790に結合されてもよい。 As shown in FIG. 8, some embodiments of the vibrating device can include an integrated circuit 706 that includes circuitry for generating signals to activate the vibrating device 700 . Integrated circuit 706 may include one or more leads or connection points 708 (eg, leads) to connect to other components (eg, control unit 360, such as a microcontroller). Integrated circuit 706 may also include and/or be coupled to sensor 790 .

振動装置700は、高いQ値を有しうる。動作中、振動装置700を起動するために使用される信号の周波数は、振動装置700が共振周波数で動作して、所与の電源入力に対する前後振動の振幅を増加させるように選択されうる。一実施形態では、センサ790は、磁場変動を監視するように構成されるホール効果センサを含むことができる。力レベルおよび/または周波数を変えることができる信号源(例えば、信号発生装置370および/またはアンプ380)から振動装置700に供給される電気信号の周波数が、振動装置700の共振周波数と合致する場合、磁石723は、他の周波数よりもさらに(例えば、より大きな振幅で前後振動または振動する)移動することができる。したがって、磁石723の前後振動によって引き起こされる磁場変動は、電気信号の周波数が振動装置700の共振周波数と合致する時に増加しうる。この相対変動は、ホール効果センサを使用して監視することができる。 Vibration device 700 may have a high Q factor. In operation, the frequency of the signal used to activate the vibration device 700 can be selected such that the vibration device 700 operates at its resonant frequency, increasing the amplitude of the back-and-forth vibration for a given power input. In one embodiment, sensor 790 can include a Hall effect sensor configured to monitor magnetic field fluctuations. If the frequency of the electrical signal supplied to vibrating device 700 from a signal source capable of varying force level and/or frequency (e.g., signal generator 370 and/or amplifier 380) matches the resonant frequency of vibrating device 700; , magnet 723 may move further (eg, oscillate back and forth or oscillate with greater amplitude) than at other frequencies. Therefore, the magnetic field fluctuation caused by the back-and-forth vibration of magnet 723 can increase when the frequency of the electrical signal matches the resonant frequency of vibration device 700 . This relative variation can be monitored using Hall effect sensors.

より詳細には、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ(例えば、制御ユニット360)は、ホール効果センサから信号を受信し、センサ読取値に基づき振動装置700に給電するために使用される電気信号の周波数を調整するように動作可能であってもよい。例えば、マイクロコントローラは、設定された周波数範囲(例えば、50~65Hz)をスキャンし、最も高いレベルの磁場変動を生成する電気信号の周波数を選択するよう動作可能であってもよい。このプロセスは、「チューニング」と呼ばれる場合がある。その後、センサ790とマイクロコントローラの組み合わせは、装置の電源投入のたびにその効率を維持するために、振動装置700に供給される電気信号の周波数をチューニングし続けてもよい。さらに、電気信号の周波数が選択された後、周波数は、温度、摩耗、または振動装置700の構成要素の特性(例えば、ばね720)の経時的な変化を起こしうる他の変数によって、時間の経過とともにピーク効率に関連する電気信号の周波数が変化するかどうかを判定するために、選択された周波数の周りで修正されてもよい。 More specifically, a microcontroller or microprocessor (e.g., control unit 360) receives signals from Hall effect sensors and adjusts the frequency of electrical signals used to power vibration device 700 based on the sensor readings. may be operable to For example, the microcontroller may be operable to scan a set frequency range (eg, 50-65 Hz) and select the frequency of the electrical signal that produces the highest level of magnetic field fluctuations. This process is sometimes called "tuning." The sensor 790 and microcontroller combination may then continue to tune the frequency of the electrical signal supplied to the vibration device 700 in order to maintain its efficiency each time the device is powered on. Additionally, after the frequency of the electrical signal is selected, the frequency may vary over time due to temperature, wear, or other variables that may cause the properties of the components of the vibration device 700 (e.g., spring 720) to change over time. may be modified around the selected frequency to determine if the frequency of the electrical signal associated with peak efficiency changes.

一部の実施形態では、センサ790は、最大効率を提供する共振周波数を選択できるように情報(例えば、電流、電圧、加速度など)を測定するために、センサ390に類似した、電流計、電圧計、加速度計、または何らかの他のタイプのセンサを含むことができる。 In some embodiments, sensor 790 may include ammeters, voltage meter, accelerometer, or some other type of sensor.

集積回路706は、振動装置700のサイズをさらに減少させるエンドキャップとして機能することができる。伝達インターフェース730は、骨を介して前庭系に伝達されうるように、例えば、ユーザーの皮膚表面に適合し、振動装置700から身体に振動信号を伝達できる構造として機能する動作可能な発泡性パッドであってもよい。伝達インターフェース730は、良好な結合により振動信号を頭部に効率的に伝達できるように構成されてもよい。 Integrated circuit 706 can act as an end cap to further reduce the size of vibration device 700 . The transmission interface 730 is, for example, an operable foam pad that conforms to the user's skin surface and acts as a structure capable of transmitting vibration signals from the vibration device 700 to the body so that they can be transmitted to the vestibular system through the bones. There may be. The transmission interface 730 may be configured to efficiently transmit vibration signals to the head with good coupling.

一部の実施形態では、可聴音(すなわち、雑音、ブンブンという音)を避けるために、振動装置700は、内部構造間の摩擦および/または接触を低減するように構成されてもよい。例えば、磁石723、コイル724、ハウジング710などは、様々な構成要素間の接触を低減しつつ構成要素の自然な揺れや揺動を可能にするために、互いに十分な公差をもって位置付けられてもよい。 In some embodiments, vibration device 700 may be configured to reduce friction and/or contact between internal structures to avoid audible sounds (ie, noise, buzzing). For example, the magnets 723, coils 724, housing 710, etc. may be positioned with sufficient tolerance to each other to reduce contact between the various components while allowing natural rocking and rocking of the components. .

振動装置600の磁石623と同様に、磁石723はまた、軸Cに沿っていない方向にも揺動する場合があり、これが磁石723を振動装置700の内面に接触させる原因となりうる。この接触は、可聴音を鳴らし、および/または振動装置700の効率を低減させうる。一部のこうした実施形態では、その特性が、軸共振周波数を、揺動共振周波数またはその任意の高調波と同じではなくする、ばね720および磁石723を選択することによって、ノイズは最小化されうる。次いで、揺動共振周波数ではなく軸共振周波数に対応する周波数で、振動装置700を動作させることで、磁石723と振動装置700の他の構成要素との間の揺動および意図しない接触を低減しうる。 Similar to magnet 623 of vibration device 600 , magnet 723 may also oscillate in directions not along axis C, which may cause magnet 723 to contact the inner surface of vibration device 700 . This contact may produce an audible sound and/or reduce the efficiency of vibrating device 700 . In some such embodiments, noise may be minimized by selecting springs 720 and magnets 723 whose characteristics make the shaft resonance frequency not the same as the rocking resonance frequency or any harmonics thereof. . Vibration device 700 is then operated at a frequency corresponding to the shaft resonance frequency rather than the vibration resonance frequency to reduce rocking and unintentional contact between magnet 723 and other components of vibration device 700. sell.

振動装置700による機械的振動信号の出力レベルを調整するために、振動装置700への電気信号入力の電圧を増加させてもよい。代替的または追加的に、振動信号の出力レベルを調整するために、電気信号の周波数を共振周波数に調整してもよい。 To adjust the output level of the mechanical vibration signal by vibration device 700, the voltage of the electrical signal input to vibration device 700 may be increased. Alternatively or additionally, the frequency of the electrical signal may be adjusted to the resonant frequency to adjust the power level of the vibration signal.

図9Aは、振動装置(例えば、上述した装置700のばね720)のサスペンション要素として作用しうるばね820の斜視図を示す。ばねの配向は、二次方向への磁石(例えば、磁石723)の揺動、振れ、または望ましくない移動の量を低減しうる。図9Bおよび9C(ばね820の二つの端の図を提示する)に示すように、ばね820は、ばね820の第一の端820aが0°位置で始まり、ばね820の第二の端820bが180°位置で終わるように配向されてもよい。他の実施形態では、ばね820は、振動装置に対する重力の影響(例えば、重力の方向に対するばね820の配向)に応じて、例えば、90°、270°など、他の角度間隔であり、かつ終了することができる。一部の実施形態では、ばね820の配向は、例えば、加速度計またはホール効果センサなどのセンサの配置に基づいて選択することができる。 FIG. 9A shows a perspective view of a spring 820 that can act as a suspension element for a vibration device (eg, spring 720 of device 700 described above). Orienting the springs may reduce the amount of rocking, deflection, or unwanted movement of the magnet (eg, magnet 723) in the secondary direction. As shown in FIGS. 9B and 9C (which present views of two ends of spring 820), spring 820 begins at a 0° position where first end 820a of spring 820 begins at a second end 820b of spring 820. It may be oriented to terminate at the 180° position. In other embodiments, the springs 820 are at other angular intervals, e.g., 90°, 270°, etc., and end can do. In some embodiments, the orientation of spring 820 can be selected based on the placement of sensors such as accelerometers or Hall effect sensors, for example.

図10~15は、様々な支持要素に含まれ、かつ/または様々な支持要素に組み込まれうる振動装置の様々な実施形態の図である。一つまたは二つの振動装置がこれらの図に描写されうるが、当業者であれば、任意の数の振動装置を様々な実施形態に含めることができることを認識するはずである。複数の振動装置の場合、各装置からの振動信号の力レベルは、振動信号の複合効果を、前庭状態を治療するための治療有効レベルとすることができるため、低減することができる。 10-15 are illustrations of various embodiments of vibration devices that may be included in and/or incorporated into various support elements. Although one or two vibratory devices may be depicted in these figures, those skilled in the art will recognize that any number of vibratory devices can be included in various embodiments. With multiple vibrating devices, the force level of the vibrating signal from each device can be reduced because the combined effect of the vibrating signals can be a therapeutically effective level for treating vestibular conditions.

図10は、対象者のヘッドHD上で着用されるヘッドバンド918に組み込まれた本体910を有する振動装置900を示す。振動装置900は、上述の制御ユニット360と同様に、制御ユニット906を含む。ヘッドバンド918は、弾性材料、面ファスナー材料、金属材料、またはプラスチック材料、またはヘッドバンド918が対象者の頭部HD上に振動装置900を保持して、骨を介して前庭系に伝導されうる振動信号を効果的に送達することを可能にする他の材料から作製されうる。振動装置900は、制御ユニット906および/または振動装置900のその他の構成要素に給電するためのオンボード電源(例えば、電池)を含んでもよく、またはヘッドバンド918から分離した電源(例えば、バッテリーパック)にワイヤを介して取り付けてもよい。制御ユニット906は、本明細書に開示される前庭またはその他の状態を治療するために振動信号を生成するために必要な電気駆動回路を含みうる。代替的に、こうした回路および電源は、振動装置900に動作可能に接続されてもよい。一部の実施形態では、ヘッドバンド918は、ヘッドランプまたは他の適切なヘッドギアなどの追加の装置を組み込んで、対象者の様々なニーズを満たしてもよい。 FIG. 10 shows a vibrating device 900 having a body 910 incorporated into a headband 918 worn on the subject's head HD. Vibration device 900 includes control unit 906, similar to control unit 360 described above. The headband 918 may be an elastic material, a hook-and-loop material, a metal material, or a plastic material, or the headband 918 may hold the vibration device 900 on the subject's head HD to be conducted through the bones to the vestibular system. It can be made from other materials that allow effective delivery of vibrational signals. The vibrating device 900 may include an on-board power source (e.g., battery) for powering the control unit 906 and/or other components of the vibrating device 900, or a power source separate from the headband 918 (e.g., a battery pack). ) via a wire. Control unit 906 may include the electrical drive circuitry necessary to generate vibration signals to treat vestibular or other conditions disclosed herein. Alternatively, such circuitry and power supply may be operably connected to vibratory device 900 . In some embodiments, the headband 918 may incorporate additional devices such as headlamps or other suitable headgear to meet various needs of the subject.

図11は、一実施形態による、ヘッドフォン1002の形態で支持要素に組み込まれる振動装置1000a、1000bの使用を示す。ヘッドフォン1002は、オーディオスピーカー1003a、1003bおよびオーディオスピーカー1003a、1003bを接続する細長い部分1018(例えば、バンド)を含みうる。一部の実施形態では、ヘッドフォン1002は、イヤーマフなどの受動的ノイズリダクションデバイスでもよく、オーディオスピーカーなどの構成要素を含まない。振動装置1000a、1000bは、本明細書に記載される任意の他の振動装置(例えば、振動装置300、400、500、600、700、800)と類似したものでもよい。ヘッドフォン1002は、振動装置1000a、1000bによって生成される振動によって引き起こされる可聴音のレベルを低減するために使用できるが、前庭系(例えば、振動装置1000a、1000bによって生成される振動信号の結果としての骨を介して)に伝導される他の振動をキャンセルしないノイズキャンセリング回路を含みうる。例えば、システム1002は、振動装置1000a、1000b(例えば、180度位相差で)によって生成される可聴信号と位相外れしている信号(または信号)を生成するノイズキャンセリング回路を含みうる。このような位相外れ信号は、対象者の前庭系によって検出されるこうした可聴信号の信号レベルを低減して、対象者に可聴音が聴こえなくしうるように作用する。 FIG. 11 illustrates the use of vibratory devices 1000a, 1000b incorporated into support elements in the form of headphones 1002, according to one embodiment. The headphones 1002 may include audio speakers 1003a, 1003b and an elongated portion 1018 (eg, band) connecting the audio speakers 1003a, 1003b. In some embodiments, headphones 1002 may be passive noise reduction devices such as earmuffs and do not include components such as audio speakers. Vibration devices 1000a, 1000b may be similar to any other vibration devices described herein (eg, vibration devices 300, 400, 500, 600, 700, 800). The headphones 1002 can be used to reduce the level of audible sound caused by the vibrations produced by the vibrating devices 1000a, 1000b, but not the vestibular system (e.g., the vibration signals produced by the vibrating devices 1000a, 1000b). It may include noise canceling circuitry that does not cancel other vibrations that are conducted (through the bone). For example, system 1002 may include noise canceling circuitry that produces a signal (or signals) that is out of phase with the audible signals produced by vibratory devices 1000a, 1000b (eg, 180 degrees out of phase). Such out-of-phase signals act to reduce the signal level of such audible signals detected by the subject's vestibular system so that the subject may not hear audible sounds.

ヘッドフォン1002と併用される場合、振動装置1000a、1000bは、オーディオスピーカー1003a、1003bが耳の上に位置付けられる時、振動装置1000a、1000bが乳突骨の上にかぶさる位置となるように、オーディオスピーカー1003a、1003bに隣接して配置されうる。代替的または追加的に、一部の実施形態では、一つ以上の振動装置1000a、1000bは、ヘッドフォン1002の装飾的な形状または輪郭が影響を受けないように、スピーカー1003a、1003bと同じ場所に位置しうるヘッドフォン1002のイヤーカップに組み込まれてもよい。 When used with headphones 1002, the vibrating devices 1000a, 1000b are positioned over the mastoid bones when the audio speakers 1003a, 1003b are positioned over the ears. 1003a, 1003b. Alternatively or additionally, in some embodiments, one or more vibrating devices 1000a, 1000b are co-located with speakers 1003a, 1003b such that the decorative shape or contour of headphones 1002 is not affected. It may also be incorporated into the ear cups of the headphones 1002 that may be located.

代替的または追加的に、一部の実施形態では、振動装置1000a、1000b(または図示されていない追加の振動装置)のうちの一つ以上は、ヘッドバンド1018に沿って配置されてもよく、またはヘッドフォン1002の一部分から延びてもよい。代替的または追加的に、一部の他の実施形態では、振動装置1000a、1000b(または図示されていない追加の振動装置)のうちの一つ以上は、ユーザーが、振動装置1000a、1000bのないヘッドフォンを持つか、または振動装置1000a、1000bを有するヘッドフォンを持つかを選択できるように、ヘッドフォン1002に着脱するアタッチメントに組み込まれてもよい。 Alternatively or additionally, in some embodiments, one or more of vibrating devices 1000a, 1000b (or additional vibrating devices not shown) may be positioned along headband 1018, Or it may extend from a portion of the headphones 1002 . Alternatively or additionally, in some other embodiments, one or more of the vibrating devices 1000a, 1000b (or additional vibrating devices not shown) may be used by the user without the vibrating devices 1000a, 1000b. It may be incorporated into an attachment that attaches to and detaches from headphones 1002 so that one can choose to have headphones or headphones with vibrating devices 1000a, 1000b.

図12は、ピロー1110(例えば、旅行用ピロー、クッションなど)に組み込まれうるか、またはそれらに接続されうる振動装置1100a、1100bのさらに別の実施形態を示す。ピロー1110上の振動装置1100a、1100bの位置は、対象者が頭をピロー1110上に置いた時、振動装置1100a、1100bが、例えば、対象者の乳突骨を覆うように構成されてもよい。他の実施形態では、振動装置1100a、1100bは、対象者の頭部の他の領域を覆うように位置付けられうる。 FIG. 12 shows yet another embodiment of a vibration device 1100a, 1100b that may be incorporated into or connected to a pillow 1110 (eg, travel pillow, cushion, etc.). The position of the vibration devices 1100a, 1100b on the pillow 1110 may be configured such that when the subject places his or her head on the pillow 1110, the vibration devices 1100a, 1100b cover, for example, the subject's mastoid bone. . In other embodiments, the vibration devices 1100a, 1100b may be positioned over other areas of the subject's head.

図13は、シート1210(例えば、カーシート、子供用補助椅子、オフィスチェアなど)に組み込まれてもよく、またはシート1210に接続されてもよい振動装置
1200のさらに別の実施形態を示す。シート1210および振動装置1200は、例えば、対象者の頭部がシートヘッドレスト1212にあたるとき、振動装置1200が対象者の頭部の一部を覆い、振動信号を頭部に伝達することができるように構成されうる。一部の実施形態では、振動装置は、使用されていない時に取り外すことができるように、支持要素1218を使用して、シート1210に取り外し可能に取り付けられうる。一部の実施形態では、振動装置は、シートベルトまたはシートの側面に取り付けられてもよく、この場合、対象者は、頭部を側方に(例えば、振動装置と接触して)配置することによって振動を適用することができる。
FIG. 13 shows yet another embodiment of a vibration device 1200 that may be incorporated into or connected to a seat 1210 (eg, car seat, child's booster chair, office chair, etc.). The seat 1210 and vibration device 1200 are arranged such that, for example, when the subject's head hits the seat headrest 1212, the vibration device 1200 can cover a portion of the subject's head and transmit vibration signals to the head. can be configured. In some embodiments, the vibration device can be removably attached to seat 1210 using support elements 1218 so that it can be removed when not in use. In some embodiments, the vibrating device may be attached to the side of the seat belt or seat, in which case the subject may position their head laterally (e.g., in contact with the vibrating device). Vibration can be applied by

図14は、一対の眼鏡1310に組み込まれてもよく、または眼鏡1310に接続されてもよい、振動装置1300a、1300bの別の実施形態を示す。図14には眼鏡が描写されているが、当業者であれば、他のタイプのメガネ類(例えば、ゴーグル、サングラス、安全眼鏡)も、一つ以上の振動装置を有するのに好適でありうることを認識するであろう。振動装置1300a、1300bは、眼鏡1310の使用中に対象の頭部と近位接触しうる耳部分1311a、1311b上の眼鏡1310上に位置付けられてもよい。振動装置1300a、1300bは、対象者が眼鏡1310を身に着けるとき、振動装置が頭部の一部を覆って、振動信号を頭部および前庭系上に伝達できるように配置することができる。 FIG. 14 shows another embodiment of vibration devices 1300a, 1300b that may be incorporated into or connected to a pair of glasses 1310. As shown in FIG. Although eyeglasses are depicted in FIG. 14, those skilled in the art will appreciate that other types of eyewear (e.g., goggles, sunglasses, safety glasses) may also be suitable with one or more vibrating devices. will recognize that The vibrating devices 1300a, 1300b may be positioned on the glasses 1310 on ear portions 1311a, 1311b that may come into proximal contact with the subject's head during use of the glasses 1310 . The vibrating devices 1300a, 1300b can be positioned such that when the subject wears the glasses 1310, the vibrating device covers a portion of the head, allowing vibration signals to be transmitted onto the head and vestibular system.

図15は、仮想現実デバイス1410(例えば、仮想現実または拡張現実環境を体験するために使用できる装置)に取り付けられるか、または組み込まれる、振動装置1420の別の実施形態を示す。振動装置1400は、仮想現実デバイス1410のバンド1441上の仮想現実デバイス1410上に位置付けられることができ、仮想現実デバイス1410を対象の頭部上に固定または支持するために使用されてもよく、また仮想現実デバイス1410の使用中に頭部と近位接触してもよい。一つ以上の振動装置が、仮想現実デバイス1410のバンド1441に沿って任意の位置に取り付けられてもよい。振動装置1400は、対象者が仮想現実デバイス1410を身に着ける時、振動装置が対象者の頭部の一部を覆って、振動装置1400が振動信号を頭部および前庭系上に(例えば、伝達インターフェースを介して)伝達できるように、仮想現実デバイス1410上に位置付けられてもよい。 FIG. 15 illustrates another embodiment of a vibration device 1420 attached to or incorporated into a virtual reality device 1410 (eg, a device that can be used to experience a virtual reality or augmented reality environment). Vibration apparatus 1400 can be positioned on virtual reality device 1410 on band 1441 of virtual reality device 1410 and may be used to secure or support virtual reality device 1410 on a subject's head, and Proximal contact with the head may be made while using the virtual reality device 1410 . One or more vibration devices may be attached anywhere along band 1441 of virtual reality device 1410 . When the subject wears the virtual reality device 1410, the vibration device 1400 covers a portion of the subject's head such that the vibration device 1400 transmits vibration signals onto the head and vestibular system (e.g., It may be positioned on the virtual reality device 1410 so that it can be communicated (via a communication interface).

図25A-25Cは、振動装置2400のハウジング2410の概略図を示す。振動装置2400は、本明細書に記載の振動装置のいずれかと構造および/または機能において類似していてもよい。例えば、振動装置2400は、上述の振動装置500、600、および/または700と類似していてもよい。図25A-25Cで、振動装置2400は、伝達インターフェース2430および内側ハウジング2426を外側ハウジング2410内に含むことができる。一部の実施形態では、図25Cの分解図に示すように、外側ハウジング2410は、二つの部分2410aおよび2410bを結合することによって形成されうる。図26は、2つの部分2410aと2410bとの間の結合を示すハウジング2410の断面図を示しており、これは機械的取り付け、接着剤などを介してもよい。内側ハウジング2426は、本明細書に記載される振動装置に関連付けられた振動要素(例えば、磁石)、コイル、および/またはその他の構造を含みうる。 25A-25C show schematic diagrams of the housing 2410 of the vibration device 2400. FIG. Vibration device 2400 may be similar in structure and/or function to any of the vibration devices described herein. For example, vibration device 2400 may be similar to vibration devices 500, 600, and/or 700 described above. 25A-25C, vibration device 2400 can include transmission interface 2430 and inner housing 2426 within outer housing 2410. In FIGS. In some embodiments, outer housing 2410 can be formed by joining two portions 2410a and 2410b, as shown in the exploded view of FIG. 25C. FIG. 26 shows a cross-sectional view of housing 2410 showing the connection between the two portions 2410a and 2410b, which may be via mechanical attachment, adhesive, or the like. Inner housing 2426 may include vibrating elements (eg, magnets), coils, and/or other structures associated with vibrating devices described herein.

図27A、27B、27Cはそれぞれ、一実施形態による、振動装置2500の斜視図、側面図、および分解図を示す。図28Aおよび28Bはそれぞれ、振動装置2500の斜視図および断面側面図を示す。振動装置2500は、本明細書に記載の他の振動装置(例えば、振動装置500、600、および700)と構造および/または機能において実質的に類似しうる。例えば、振動装置2500は、ハウジング2510、伝達インターフェース2530、およびエンドキャップ2525を含みうる。振動装置2500は、磁石2523を移動させるために磁場を生成するように構成された電磁コイル2524aおよび2524bを含みうる。一部の実施形態では、コイル2524aおよび2524bは、例えば、対向する方向に巻き付けて、対向する極性の磁場を生成することができる。二つのコイル2524aおよび2524bを有することが図示されているが、一部の実施形態では、振動装置2500は、磁石の移動を誘発するための極性が変動する磁場を生成するように構成された単一のコイルを含みうる。単一コイルは、例えば、異なる極性の駆動信号を生成する二つの別個の駆動回路によって駆動されうる。一部の他の実施形態では、単一の駆動回路を使用して、例えば、位相切り換え回路を使用して、異なる極性の信号を生成することができる。振動装置2500は、磁石2523に結合され、かつサスペンション要素として作用するように構成されたばね2520を含みうる。振動装置2500は、取付板2528aおよび2528bを含んでもよく、磁石2523は、ばね2520が取付板2528bを介して開口部を通って延在し、磁石2523の遠端に取り付けられうるように、その長さの一部分を通って延在する開口部を有してもよく、これは、ばね720が、振動装置700内の取付板728に取り付けられるように記述される方法に類似している。 27A, 27B, and 27C show perspective, side, and exploded views, respectively, of vibration device 2500, according to one embodiment. 28A and 28B show perspective and cross-sectional side views, respectively, of vibration device 2500. FIG. Vibration device 2500 can be substantially similar in structure and/or function to other vibration devices described herein (eg, vibration devices 500, 600, and 700). For example, vibration device 2500 can include housing 2510 , transmission interface 2530 and end cap 2525 . Vibration device 2500 may include electromagnetic coils 2524 a and 2524 b configured to generate magnetic fields to move magnet 2523 . In some embodiments, coils 2524a and 2524b can, for example, be wound in opposite directions to produce magnetic fields of opposite polarities. Although illustrated as having two coils 2524a and 2524b, in some embodiments, vibrating device 2500 is a single coil configured to generate a magnetic field of varying polarity to induce movement of the magnets. It may contain one coil. A single coil may, for example, be driven by two separate drive circuits that generate drive signals of different polarities. In some other embodiments, a single driver circuit can be used to generate signals of different polarities, eg, using phase-switching circuits. Vibration device 2500 may include spring 2520 coupled to magnet 2523 and configured to act as a suspension element. Vibration device 2500 may include mounting plates 2528a and 2528b and magnet 2523 may be attached to the distal end of magnet 2523 so that spring 2520 may extend through the opening through mounting plate 2528b and be attached to the distal end of magnet 2523. It may have an opening extending through a portion of its length, similar to the way spring 720 is described as attached to mounting plate 728 in vibration device 700 .

振動装置2500の磁石2523は、金属エンドプレート2529aおよび2529bを含みうる。一実施形態では、エンドプレート2529bは、ばね2520の取付板2328bとして機能しうる。エンドプレートは、漂遊磁束を減少させるように構成されうる。例えば、振動要素として作用する磁石を有する振動装置は、磁石から遠くに漂遊する磁力線を有し、振動装置が金属物体に磁気的に誘引されてもよい。この誘引力は、望ましくない副作用を生じさせ、使用中に邪魔になりかねない。エンドプレート2529aおよび2529bは、振動装置2500が、それらの物体に同程度に誘引されることなく、他の金属物体の近くで使用されうるように、このような漂遊磁束を低減することができる。さらに、エンドプレート2529aおよび2529bは、より多くの磁力線が配向されて、振動装置2500に対する磁石の動きを可能にするように、磁場を発生するコイル2524aおよび2524bに対して垂直な(例えば、それに向かう)方向に、磁力線を配向するために使用されてもよく、一方で、コイルに平行な(例えば、コイルに向かわない)方向への磁力線の漂遊散逸または漏れが低減される。 Magnets 2523 of vibration device 2500 may include metal end plates 2529a and 2529b. In one embodiment, the end plate 2529b can serve as a mounting plate 2328b for the spring 2520. The endplates may be configured to reduce stray magnetic flux. For example, a vibrating device having a magnet acting as a vibrating element may have magnetic field lines straying far from the magnet, causing the vibrating device to be magnetically attracted to the metal object. This attraction can lead to unwanted side effects and be a hindrance during use. End plates 2529a and 2529b can reduce such stray magnetic flux so that vibratory device 2500 can be used near other metal objects without being attracted to those objects to the same extent. In addition, the end plates 2529a and 2529b are perpendicular to (e.g., toward) the magnetic field generating coils 2524a and 2524b such that more magnetic field lines are oriented to enable movement of the magnets relative to the vibration device 2500. ) direction, while reducing stray dissipation or leakage of the magnetic field lines in directions parallel to the coil (eg, away from the coil).

図38は、別の実施形態による、振動装置2600の一部分の斜視図を示す。振動装置2600は、本明細書に記載の他の振動装置(例えば、振動装置500、600、700、および2500)と、構造および/または機能のいくつかの態様で実質的に類似していてもよい。例えば、振動装置2600は、ハウジングおよび伝達インターフェース(図38には図示せず)を含みうる。振動装置2600は、磁石2623を移動させるために磁場を生成するように構成されている電磁コイル2624aおよび2624bに結合されうるエンドキャップ2625を含んでもよい。一部の実施形態では、エンドキャップ2625は、電磁コイル2624aおよび2624bに電気信号を送達するための適切な電気的インターフェース2627を含みうる。一部の実施形態では、コイル2624aおよび2624bは、対向する方向に巻き付けられ、対向する極性の磁場を発生することができる。一部の実施形態では、コイル2624aおよび2624bは、図38に示すように、互いに適切な距離で離間して配置されてもよく、一方で他の実施形態では(例えば、図28Aおよび28Bに示す)によって、コイルを空間内で互いに近接して配置されてもよい。 FIG. 38 shows a perspective view of a portion of a vibration device 2600, according to another embodiment. Vibration device 2600 may be substantially similar in some aspects of structure and/or function to other vibration devices described herein (eg, vibration devices 500, 600, 700, and 2500). good. For example, vibration device 2600 can include a housing and a transmission interface (not shown in FIG. 38). Vibration device 2600 may include an end cap 2625 that may be coupled to electromagnetic coils 2624 a and 2624 b configured to generate magnetic fields to move magnet 2623 . In some embodiments, endcap 2625 may include a suitable electrical interface 2627 for delivering electrical signals to electromagnetic coils 2624a and 2624b. In some embodiments, coils 2624a and 2624b can be wound in opposite directions to generate magnetic fields of opposite polarities. In some embodiments, coils 2624a and 2624b may be spaced a suitable distance from each other, as shown in FIG. 38, while in other embodiments (e.g., shown in FIGS. 28A and 28B). ) may place the coils close to each other in space.

振動装置2600は、磁石2623に結合され、かつサスペンション要素として作用するように構成されたばね2620を含みうる。振動装置2600は、取付板(図38には図示せず)を含んでもよく、磁石2623は、ばね2620が開口部を通って延在し、取付版を介して磁石2623の遠端に取り付けられうるように、その長さの一部分を通って延在する開口部を有してもよく、ばね2520が、振動装置2500で取付プレート2528bに取り付けられるように記述される方法と同様である。振動装置2600の磁石2623は、振動装置2500の金属エンドプレート2529aおよび2529bと実質的に類似した構造および/または機能を有する金属エンドプレート2629aおよび2629b(図29に示す)を含みうる。エンドプレート2629aおよび2629bは、振動装置2500を参照して記載されるように、漂遊磁束を減少させるように構成されうる。エンドプレート2629aおよび2629bは、振動装置2600が、それらの物体に誘引されることなく、他の金属物体の近くで使用されうるように、任意の漂遊磁束を制限することができる。金属エンドプレート2629aおよび2629bは、より多くの磁力線が振動装置2600に対する磁石の動きを可能にするように、磁場を発生するコイル2624aおよび2624bに対して垂直な(例えば、それに向かう)方向に、磁力線を配向するために使用されてもよく、一方で、コイルに平行な(例えば、コイルに向かわない)方向への磁力線の漂遊散逸または漏れが低減される。 Vibration device 2600 may include spring 2620 coupled to magnet 2623 and configured to act as a suspension element. Vibration device 2600 may include a mounting plate (not shown in FIG. 38) with magnet 2623 attached to the distal end of magnet 2623 via a mounting plate with spring 2620 extending through an opening. As can be seen, it may have an opening extending through a portion of its length, similar to the manner described as the spring 2520 is attached to the mounting plate 2528b in the vibration device 2500. The magnets 2623 of the vibration device 2600 may include metal end plates 2629a and 2629b (shown in FIG. 29) having substantially similar structure and/or function as the metal end plates 2529a and 2529b of the vibration device 2500. End plates 2629a and 2629b can be configured to reduce stray magnetic flux, as described with reference to vibration device 2500. FIG. End plates 2629a and 2629b can limit any stray magnetic flux so that vibratory device 2600 can be used near other metal objects without being attracted to those objects. The metal end plates 2629a and 2629b direct the magnetic field lines in a direction perpendicular to (e.g., toward) the magnetic field generating coils 2624a and 2624b such that more magnetic field lines enable movement of the magnets relative to the vibrating device 2600. while reducing stray dissipation or leakage of magnetic field lines in directions parallel to (eg, away from) the coils.

金属エンドプレート2629aおよび2629bによって集束された磁力線の例示的な図2700aを図29 に示す。弧長さの分布にわたって測定された正規化された束密度の図30のプロット2700bは、エンドプレート(線2702)のない振動装置の相対的な磁束漏れを、エンドプレート2629aおよび2629b(線2704)を有する振動装置2600の磁束漏れの低減と比較する。示すように、金属エンドプレート(例えば、2629aおよび2629b)の使用は、漏れ磁束の低減をもたらしうる。一部の実施形態では、より低い駆動力を使用して、磁気2623の所望の移動を誘発し、治療的に有効な振動信号を発生するように、エンドプレート2629aおよび2629bは、コイル2624aおよび2624bによって発生される磁場エネルギーのより効率的な使用を可能にすることができる。一部の実施形態では、金属エンドプレート2629aおよび2629bは、磁石の移動を駆動するためにより少ない電力が必要とされるような方法(例えば、コイルに向かうディレクトリ内)で、磁石の磁力線を集束させるために使用されうる。こうした実施形態では、より小さい磁石2623を使用して、所定の強度の振動信号を発生させ、それによって振動装置2600のサイズを小さくすることができる。金属板269aおよび2629bは、上述のように、磁力線を集束させることができる任意の適切な材料とすることができる。一実施形態では、エンドプレート2529aおよび2529b、ならびに/またはエンドプレート2629aおよび2629bは、低炭素鋼で作製することができる。 An exemplary illustration 2700a of magnetic field lines focused by metal end plates 2629a and 2629b is shown in FIG. Plot 2700b of FIG. 30 of the normalized flux density measured over the distribution of arc lengths shows the relative flux leakage of the vibrating device without end plates (line 2702) relative to end plates 2629a and 2629b (line 2704). , compared to the reduced magnetic flux leakage of vibrating device 2600 with As shown, the use of metal end plates (eg, 2629a and 2629b) can result in reduced leakage flux. In some embodiments, end plates 2629a and 2629b are coupled to coils 2624a and 2624b so that a lower driving force is used to induce the desired movement of magnetism 2623 and generate therapeutically effective vibrational signals. can allow for more efficient use of the magnetic field energy generated by In some embodiments, the metal end plates 2629a and 2629b focus the magnet's field lines in such a way that less power is required to drive movement of the magnet (e.g., in a directory towards the coil). can be used for In such embodiments, a smaller magnet 2623 may be used to generate a vibration signal of predetermined strength, thereby reducing the size of vibration device 2600 . Metal plates 269a and 2629b can be any suitable material capable of focusing magnetic field lines, as described above. In one embodiment, end plates 2529a and 2529b and/or end plates 2629a and 2629b can be made of low carbon steel.

図31A、31B、および31Cはそれぞれ、一実施形態による、振動装置2800の斜視図、側面図、および分解図を示す。図32Aおよび32Bは、図31A-31Cの振動装置2800の二つの断面図である。振動装置2800は、本明細書に記載の他の振動装置(例えば、振動装置500、600、700、2500および/または2600)と構造および/または機能において実質的に類似したものとしうる。例えば、振動装置2800は、ハウジング2810、伝達インターフェース2830、およびハウジング部分2825aおよび2825bを含みうる。振動装置2800は、図32Bに示す矢印Eの方向に沿って振動要素として作用する磁石2823を移動させる磁場を生成するように構成された電磁コイル2824 を含みうる。 31A, 31B, and 31C show perspective, side, and exploded views, respectively, of vibration device 2800, according to one embodiment. Figures 32A and 32B are two cross-sectional views of the vibration device 2800 of Figures 31A-31C. Vibration device 2800 may be substantially similar in structure and/or function to other vibration devices described herein (eg, vibration devices 500, 600, 700, 2500 and/or 2600). For example, vibration device 2800 can include housing 2810, transmission interface 2830, and housing portions 2825a and 2825b. The vibrating device 2800 can include an electromagnetic coil 2824 configured to generate a magnetic field that moves a magnet 2823 acting as a vibrating element along the direction of arrow E shown in Figure 32B.

磁石2823は、金属エンドプレート2829aおよび2829bを含みうる。エンドプレート2829aおよび2829bは、振動装置2500を参照して記載したエンドプレート2529aおよび2529bと実質的に類似していてもよい。一実施形態では、金属エンドプレート2829aおよび2829bは、低炭素鋼から作製することができる。金属エンドプレート2829aおよび2829bは、コイル2824に対して垂直な方向に磁石2823の磁力線を集束させながら(例えば、磁石2823の磁力線が磁石の端部をコイル2824に垂直な方向に出るようにする)、水平方向の磁場の漂遊散逸または漏洩を低減させるように構成することができる。図33は、金属エンドプレート2829a、2829bおよびコイル2824との、磁石2823の相対的位置決めを示す。図34は、図33に示すように、金属エンドプレート2829aおよび2829bによって集束された磁力線の例示的な図3000を示す。弧長さの分布にわたって測定された正規化された束密度の図35のプロット3100は、異なる振動装置の相対的な磁束漏れを比較する。線2702は、エンドプレートのない振動装置の磁束密度であり、線2704は、上記の図29および30を参照しながら記載した図38に示す構成のエンドプレートを有する磁束密度であり、線3102は、エンドプレート2829aおよび2829bを有する振動装置2800の磁束密度である。図示したように、金属エンドプレート2829aおよび2829bの使用は、本明細書に記載の他の振動装置(例えば、振動装置2500または2600)のものと比較して、振動装置2800の駆動回路によって引き起こされる漏れ磁束の減少をもたらしうる。 Magnet 2823 may include metal end plates 2829a and 2829b. End plates 2829 a and 2829 b may be substantially similar to end plates 2529 a and 2529 b described with reference to vibration device 2500 . In one embodiment, metal end plates 2829a and 2829b can be made from low carbon steel. Metal end plates 2829a and 2829b focus the magnetic field lines of magnet 2823 in a direction perpendicular to coil 2824 (eg, cause the magnetic field lines of magnet 2823 to exit the end of the magnet in a direction perpendicular to coil 2824). , can be configured to reduce stray dissipation or leakage of the horizontal magnetic field. 33 shows the relative positioning of magnet 2823 with metal end plates 2829a, 2829b and coil 2824. FIG. FIG. 34 shows an exemplary view 3000 of magnetic field lines focused by metal end plates 2829a and 2829b, as shown in FIG. A plot 3100 of FIG. 35 of normalized flux density measured over a distribution of arc lengths compares the relative flux leakage of different vibratory devices. Line 2702 is the magnetic flux density for the vibratory device without endplates, line 2704 is the magnetic flux density with the endplate configuration shown in FIG. 38 described with reference to FIGS. , is the magnetic flux density of vibrating device 2800 with end plates 2829a and 2829b. As shown, the use of metal end plates 2829a and 2829b is caused by the drive circuitry of vibrating device 2800 compared to that of other vibrating devices described herein (eg, vibrating devices 2500 or 2600). This can lead to a reduction in leakage flux.

振動装置2800は、前述の振動装置の一部に記載されるように、ばねの代わりに、磁石2823の動きを懸架および保持するように構成されたサスペンション要素2820aおよび2820b(例えば、ばね)を含む。サスペンション要素2820aおよび2820bは、例えば、布、スパイダースプリング、または柔軟な膜などの弾性材料および/または変形可能な材料の環状片であってもよい。環状片は、コイル2824によって生成される磁場が、平衡点の周りで、磁石を矢印Eによって示される方向に移動させることができるように、磁石2823に結合され、磁石2823を平衡点に懸架するように構成される。サスペンション要素2820aおよび2820bを、磁石から長手方向に延在するのではなく、磁石から横方向に延在することによって(例えば、振動装置2500のばね2520など)、サスペンション要素2820aおよび2820bは、装置2800の合計高さの減少を可能にし、また一方で、矢印Eによって画定される軸の外側での、磁石2823の軸外の動きまたは揺動を低減する。さらに、サスペンション要素2820aおよび2820bは、サスペンション要素2820aおよび2820bが、一つ以上の方向への磁石2823の発振を減少させるように、磁石2823の移動軸に対して角度の付いた一つ以上の方向への回復力を提供するように、拡張および圧縮するように構成されうる。 Vibration device 2800 includes suspension elements 2820a and 2820b (e.g., springs) configured to suspend and retain movement of magnet 2823, instead of springs, as described in the vibration device portion above. . Suspension elements 2820a and 2820b may be, for example, annular pieces of elastic and/or deformable material such as cloth, spider springs, or flexible membranes. An annular piece is coupled to magnet 2823 and suspends magnet 2823 at the equilibrium point such that the magnetic field produced by coil 2824 can move the magnet around the equilibrium point in the direction indicated by arrow E. configured as By having the suspension elements 2820a and 2820b extend laterally from the magnets rather than longitudinally from the magnets (e.g., such as the springs 2520 of the vibrating device 2500), the suspension elements 2820a and 2820b are able to move the device 2800. while reducing the off-axis motion or wobbling of magnet 2823 outside the axis defined by arrow E. Additionally, suspension elements 2820a and 2820b are angled in one or more directions relative to the axis of travel of magnet 2823 such that suspension elements 2820a and 2820b reduce oscillation of magnet 2823 in one or more directions. can be configured to expand and compress so as to provide resilience to

図36A、36B、および36Cはそれぞれ、上述のように、実施形態700、2500、および2800による振動装置の寸法の比較を示す。一部の実施形態では、振動装置2800の横方向寸法は、サスペンション要素2820a、2820bの折り重なりの数および/または折り重なりの横方向伸長を減少させることによって、さらに減少させることができる。本明細書に記載される一つ以上の振動装置の寸法をさらに減少させる他の方法は、構成要素を低減すること、例えば、プラスチック支持構造を除去し、振動要素および/または他の構成要素を集積回路基板に直接取り付けることでありうる。 Figures 36A, 36B, and 36C show a comparison of the dimensions of vibration devices according to embodiments 700, 2500, and 2800, respectively, as described above. In some embodiments, the lateral dimension of the vibration device 2800 can be further reduced by decreasing the number of folds and/or the lateral extension of the folds of the suspension elements 2820a, 2820b. Another method of further reducing the dimensions of one or more of the vibrating devices described herein is to reduce components, e.g., remove plastic support structures, remove vibrating elements and/or other components, and It can be a direct attachment to the integrated circuit board.

図37は、一実施形態による振動装置3200を示す。振動装置3200は、本明細書に記載する他の振動装置(例えば、振動装置500、600、700、2500、2600および/または2800)と構造および/または機能が実質的に類似していてもよい。例えば、振動装置3200は、ハウジング3210、伝達インターフェース3230、およびハウジング部分3225aおよび3225bを含むことができる。振動装置3200は、図37に示す矢印Fの方向に沿って振動要素として作用する磁石3223を移動させる磁場を生成するように構成された電磁コイル3224を含みうる。 FIG. 37 shows a vibration device 3200 according to one embodiment. Vibration device 3200 may be substantially similar in structure and/or function to other vibration devices described herein (e.g., vibration devices 500, 600, 700, 2500, 2600 and/or 2800) . For example, vibration device 3200 can include housing 3210, transmission interface 3230, and housing portions 3225a and 3225b. The vibrating device 3200 may include an electromagnetic coil 3224 configured to generate a magnetic field that moves a magnet 3223 acting as a vibrating element along the direction of arrow F shown in FIG.

磁石3223は、金属エンドプレート3229aおよび3229bを含むことができる。エンドプレート3229aおよび3229bは、振動装置2800を参照して記載したエンドプレート2829aおよび2829bと実質的に類似していてもよい。一実施形態では、金属エンドプレート3229aおよび3229bは、低炭素鋼から作製することができる。金属エンドプレート3229aおよび3229bは、コイル3224に対して垂直な方向に磁力線を集束させながら、水平方向の磁場の漂遊損失または漏洩を低減させるように構成することができる。 Magnet 3223 may include metal end plates 3229a and 3229b. End plates 3229 a and 3229 b may be substantially similar to end plates 2829 a and 2829 b described with reference to vibration device 2800 . In one embodiment, metal end plates 3229a and 3229b can be made from low carbon steel. The metal end plates 3229a and 3229b can be configured to focus magnetic field lines in a direction perpendicular to the coil 3224 while reducing stray losses or leakage of the horizontal magnetic field.

振動装置3200は、磁石3223の移動を懸架し支持するように構成されたサスペンション要素3220(例えば、ばね)を含むことができる。サスペンション要素3220は、振動装置2800を参照して前述したサスペンション要素2820aおよび2820bと構造および/または機能が実質的に類似していてもよい。例えば、サスペンション要素3220は、一つ以上の材料の環状部片であってもよい。環状部片を、図37に示すように、金属エンドプレート3229bを介して磁石3223に結合することができる。サスペンション要素3220は、金属エンドプレート3229bに任意の適切な様式で結合され(例えば、接着剤で接着され)、コイル3224によって発生する磁場が矢印Fに示す方向において平衡点を中心に磁石を移動させることができるように平衡点で磁石3223を懸架するように構成することができる。振動装置2800と同様に、サスペンション要素3220は、装置3200の全高を減少させると同時に、矢印Fによって画定される軸の外側での磁石3223の軸外移動または揺動を減少させるようにも構成できる。さらに、サスペンション要素3220はエンドプレート3229bとコイル3224との間に配置されるため、振動装置3200の横方向寸法も、図32Aおよび32Bに示す振動装置2800に対して減少させることができる。例えば、サスペンション要素3220は、サスペンション要素3220が一つ以上の方向における磁石3223の前後振動を低減するように、磁石3223の移動軸に対して角度を成す一つ以上の方向で復元力を提供するように伸長および収縮するように構成することができる。 Vibration device 3200 can include suspension elements 3220 (eg, springs) configured to suspend and support movement of magnets 3223 . Suspension element 3220 may be substantially similar in structure and/or function to suspension elements 2820 a and 2820 b described above with reference to vibration device 2800 . For example, suspension element 3220 may be an annular piece of one or more materials. The annular piece can be coupled to magnet 3223 via metal end plate 3229b as shown in FIG. Suspension element 3220 is bonded (eg, glued) to metal end plate 3229b in any suitable manner such that the magnetic field generated by coil 3224 moves the magnet about the equilibrium point in the direction indicated by arrow F. It can be configured to suspend the magnet 3223 at the equilibrium point so that the Similar to vibration device 2800, suspension elements 3220 can also be configured to reduce the overall height of device 3200 while reducing off-axis movement or rocking of magnet 3223 outside the axis defined by arrow F. . Furthermore, because the suspension element 3220 is positioned between the end plate 3229b and the coil 3224, the lateral dimensions of the vibration device 3200 can also be reduced relative to the vibration device 2800 shown in Figures 32A and 32B. For example, suspension element 3220 provides a restoring force in one or more directions at an angle to the axis of motion of magnet 3223 such that suspension element 3220 reduces back-and-forth vibration of magnet 3223 in one or more directions. It can be configured to extend and retract in the following manner.

一部の実施形態では、磁石3223の安定化を高めるために、追加の構成要素(例えば、ピン521などのポストまたはピン)を追加することができ、磁石3223は、振動装置500の磁石523と同様に、磁石3223を通して構成要素を受け入れる開口部を有するように構成することができる。 In some embodiments, additional components (e.g., posts or pins such as pin 521) can be added to increase the stabilization of magnet 3223, which is similar to magnet 523 of vibration device 500. Similarly, it can be configured to have openings to receive components through magnets 3223 .

図46A、46B、47、および48は、本明細書に開示される実施形態による、例示的な振動装置4100の異なる図を示す。図46Aおよび46Bは、振動装置4100の異なる斜視図を示す。図47は、振動装置4100の分解図を示す。図48は、振動装置4100の断面図を示す。振動装置4100は、本明細書に記載する他の振動装置の構成要素と構造的および/または機能的に類似する構成要素を含むことができる。例えば、振動装置は、ハウジング4110、伝達インターフェース4130、電磁コイル4124、磁石4123として実装された振動要素、およびばね4120として実装されたサスペンション要素を含むことができる。 Figures 46A, 46B, 47, and 48 show different views of an exemplary vibration device 4100, according to embodiments disclosed herein. 46A and 46B show different perspective views of vibration device 4100. FIG. FIG. 47 shows an exploded view of vibration device 4100 . FIG. 48 shows a cross-sectional view of vibration device 4100 . Vibration device 4100 can include components that are structurally and/or functionally similar to components of other vibration devices described herein. For example, the vibration device can include a housing 4110 , a transmission interface 4130 , an electromagnetic coil 4124 , vibration elements implemented as magnets 4123 , and suspension elements implemented as springs 4120 .

ハウジング4110は、振動装置4100の一つ以上の他の構成要素を受けるための内部空間4110cを共に画定する一つ以上の部分4110a、4110bから形成されうる。例えば、磁石4123、電磁コイル4124、ばね4120などを、空間4110c内に受け入れることができる。本明細書に記載したその他の磁石(例えば、磁石723、2523)と類似した磁石4123は、ばね4120がそれを通って延在することができるくぼみまたは穴を含むことができる。一部の実施形態では、磁石4123は、その全長を貫通する穴を含むことができ、それゆえ、ばね4120は、磁石4123を貫通して延び、磁石4123の上部端部に取り付けられたプレートまたはキャップ4128に取り付けられる。あるいは、磁石4123は、磁石4123の一部の長さを通って延在するくぼみを有してもよく、ばね4120は、くぼみ内に延在し、磁石4123の一部分(例えば、磁石4123の上部)に取り付けることができる。一部の実施形態では、磁石4123は、その二つの端部で二つのエンドプレートによって境界を付けることができ、これは、振動装置2500に関して上記でより詳細に説明するように、コイル4124によって生成する磁力線を集束させるように構成することができる。磁石4123は、ばね4120によって懸架されている間、軸Gに沿って、すなわち、ばね4120の長手方向軸に平行な軸に沿って振動することができる。ばね4120の他方の端部は、ハウジング4110の一部分4110bに画定されるくぼみ4110d内に延在し、ハウジング4110に取り付けることができる。ばね4120と磁石4123および/またはハウジング4110との間の取り付けは、接着剤、溶接、摩擦、ねじ、または任意の他の適切な機構を介して行うことができる。 The housing 4110 can be formed from one or more portions 4110a, 4110b that together define an interior space 4110c for receiving one or more other components of the vibration device 4100. As shown in FIG. For example, magnets 4123, electromagnetic coils 4124, springs 4120, etc. can be received within space 4110c. Magnet 4123, similar to other magnets described herein (eg, magnets 723, 2523), can include indentations or holes through which spring 4120 can extend. In some embodiments, the magnet 4123 can include a hole through its entire length such that the spring 4120 extends through the magnet 4123 and a plate or plate attached to the upper end of the magnet 4123 . Attached to cap 4128 . Alternatively, the magnet 4123 may have a recess extending through the length of a portion of the magnet 4123 and the spring 4120 extends into the recess and extends through a portion of the magnet 4123 (e.g., the top portion of the magnet 4123). ) can be installed. In some embodiments, magnet 4123 can be bounded at its two ends by two end plates, which are generated by coil 4124 as described in more detail above with respect to vibration device 2500. It can be configured to focus the magnetic field lines that are applied. Magnet 4123 , while suspended by spring 4120 , can oscillate along axis G, ie, along an axis parallel to the longitudinal axis of spring 4120 . The other end of spring 4120 extends into recess 4110d defined in portion 4110b of housing 4110 and can be attached to housing 4110 . Attachment between spring 4120 and magnet 4123 and/or housing 4110 can be via adhesives, welding, friction, screws, or any other suitable mechanism.

コイル4124は、磁石4123を軸Gに沿って移動させる磁場を生成するように構成することができる。コイル4124を、磁石4123の少なくとも一部分の周りで空間4110c内に配置することができる。コイル4124は、磁石4123の移動を駆動する信号を生成するために、回路(例えば、集積回路4106上)に動作可能に結合することができる。一部の実施形態では、振動装置4100は、装置に(例えば、コイル4124に結合された信号発生装置に)電力を供給するための搭載バッテリまたは電源を含むことができる。 Coil 4124 may be configured to generate a magnetic field that causes magnet 4123 to move along axis G. FIG. A coil 4124 may be disposed in space 4110c around at least a portion of magnet 4123 . Coil 4124 can be operably coupled to circuitry (eg, on integrated circuit 4106 ) to generate a signal to drive movement of magnet 4123 . In some embodiments, the vibration device 4100 can include an on-board battery or power source for powering the device (eg, a signal generator coupled to the coil 4124).

一部の実施形態では、ハウジング4110は、図示されていないヘッドバンドまたは他の支持要素(例えば、支持要素418)の取り付けを可能にするための一つ以上のループ、ラッチ、フック、またはその他の適切な取り付け機構を含むことができる。一部の実施形態では、ハウジング4110は、ポートまたは開口部4150を画定することができる。一部の実施形態では、ポート4150は、装置内外への空気の流体連通を可能にすることができる。こうした連通によって、空気が装置に出入りし、空間4110c内で磁石4123が振動する中での、振動装置4100内での圧力および/または熱の蓄積を防止または減少させることができる。別の方法としては、一部の実施形態では、ハウジング4110を、周囲環境から流体的に分離された閉空間または密封空間4110cを画定するように構成することができる。こうした実施形態は、振動装置4110が水中、または装置4100の内部回路および構成要素を潜在的に損傷しうる他の環境で使用することができる用途に適切でありうる。一部の実施形態では、ポート4150を、例えば、プリント回路基板または他の回路および/または電子機器(例えば、制御ユニット、センサ(複数可)など)が、振動装置への有線接続を介して結合される場合に、装置内外に電気接続を通すために使用することができる。 In some embodiments, housing 4110 includes one or more loops, latches, hooks, or other fasteners to allow attachment of a headband or other support element (e.g., support element 418), not shown. Appropriate attachment mechanisms can be included. In some embodiments, housing 4110 can define ports or openings 4150 . In some embodiments, port 4150 can allow fluid communication of air into and out of the device. Such communication may prevent or reduce pressure and/or heat build-up within vibrating device 4100 as air moves in and out of the device and magnets 4123 vibrate within space 4110c. Alternatively, in some embodiments, housing 4110 can be configured to define a closed or sealed space 4110c that is fluidly isolated from the surrounding environment. Such embodiments may be suitable for applications in which vibratory device 4110 may be used underwater or in other environments that could potentially damage the internal circuitry and components of device 4100 . In some embodiments, port 4150 is coupled to, for example, a printed circuit board or other circuitry and/or electronics (eg, control unit, sensor(s), etc.) via a wired connection to the vibration device. It can be used to pass electrical connections into and out of the device, if required.

振動装置4100のその他の構成要素および/または機能、ならびにこうした構成要素および/または機能性の変形は、本明細書に記載される他の振動装置のものと同様であり、したがって、振動装置4100に関しては再び繰り返さない。こうした構成要素、機能、および/またはそれらの変形は、本明細書に記載される他の振動装置の関連する説明を参照することによって理解されうる。 Other components and/or functions of vibrating device 4100, and variations of such components and/or functionality, are similar to those of other vibrating devices described herein; does not repeat again. Such components, functions, and/or variations thereof may be understood by reference to the relevant descriptions of other vibratory devices described herein.

図49~52は、本明細書に開示される実施形態による、例示的な振動装置4200の異なる図を提供する。図49は、振動装置4200の斜視図を示す。図50は、振動装置4200の分解図を示す。図51は、振動装置4200の断面図を示す。図52は、振動装置4200の振動質量(例えば、磁石4223、エンドプレート4229a、4229b)およびサスペンション要素またはばね4220a、4220bの拡大図を示す。振動装置4200は、本明細書に記載する他の振動装置の構成要素と構造的および/または機能的に類似する構成要素を含むことができる。例えば、振動装置は、ハウジング4210、伝達インターフェース4230、電磁コイル4224、磁石4223として実装された振動要素、およびばね4120a、4120bとして実装されたサスペンション要素を含むことができる。 49-52 provide different views of an exemplary vibration device 4200, according to embodiments disclosed herein. FIG. 49 shows a perspective view of vibration device 4200 . FIG. 50 shows an exploded view of vibration device 4200 . FIG. 51 shows a cross-sectional view of vibration device 4200 . FIG. 52 shows an enlarged view of the seismic masses (eg, magnets 4223, end plates 4229a, 4229b) and suspension elements or springs 4220a, 4220b of the vibratory device 4200. FIG. Vibration device 4200 can include components that are structurally and/or functionally similar to components of other vibration devices described herein. For example, the vibration device can include a housing 4210, a transmission interface 4230, an electromagnetic coil 4224, vibration elements implemented as magnets 4223, and suspension elements implemented as springs 4120a, 4120b.

本明細書に記載する他のハウジングと同様に、ハウジング4210は、振動装置4210の他の構成要素を受けるための内部空間を共に画定する一つ以上の部分4210a、4210bから形成されうる。一部の実施形態では、ハウジング4210は、振動装置4100と同様に、装置内に電気線を受け入れ、および/または装置内外への空気の流体連通を可能にすることができる開口部またはポート4250を画定することができる。あるいは、ハウジング4210は、振動装置4210のその他の構成要素をハウジングするための密封空間または区画を画定することができる。 As with other housings described herein, the housing 4210 can be formed from one or more portions 4210a, 4210b that together define an interior space for receiving other components of the vibration device 4210. As shown in FIG. In some embodiments, the housing 4210, similar to the vibrating device 4100, has an opening or port 4250 that can accept electrical wires within the device and/or allow fluid communication of air into and out of the device. can be defined. Alternatively, the housing 4210 can define a sealed space or compartment for housing the other components of the vibration device 4210.

磁石4223は、磁石2823と構造的および機能的に類似していてもよく、磁石4223は金属エンドプレート4229a、4229bを含む。金属エンドプレート4229aは、磁石4223と実質的に類似する直径を有してもよく、一方で、金属エンドプレート4229bは、磁石4223および/または金属エンドプレート4229aを囲む一部分を含むことができる。二つのエンドプレート4229a、4229bは、コイル4224によって生成する磁力線を集束させるように構成することができる。 Magnet 4223 may be structurally and functionally similar to magnet 2823, and magnet 4223 includes metal end plates 4229a, 4229b. Metal end plate 4229a may have a diameter substantially similar to magnet 4223, while metal end plate 4229b may include a portion surrounding magnet 4223 and/or metal end plate 4229a. The two end plates 4229a, 4229b can be configured to focus the magnetic field lines generated by the coil 4224. FIG.

サスペンション要素またはばね4220a、4220bは、磁石4223の移動を懸架および支持するように構成することができる。ばね4220a、4220bは、金属から作製され、概して平坦な構造を有することができる。ばね4220a、4220bは、金属から作製されることによって、例えば、ゴム製ばねと比較して、経時的により一貫した磁石4223の移動を維持するなど、装置4200により高い一貫性、耐久性、および寿命を提供する。ばね4220a、4220bは、磁石4223および/または金属エンドプレート4229a、4229bの周囲の周りにコイル状にする、または巻き付けることができる。磁石4223から長手方向に延在するのではなく、ばね4220aおよび4220bを磁石4223から横方向に延在させることによって、ばね4220a、4220bは、装置4200の全高の低減を可能にしつつ、矢印Hによって画定される軸の外側での磁石4223の軸外移動または揺動を減少させることができる。一部の実施形態では、ばね4220aまたは4220bを、磁石4223の横方向移動または軸外移動をさらに低減するために、反対方向に巻き付けるかコイル状にすることができる。磁石4223および/または金属エンドプレート4229a、4229bを、ばね4220a、4220bによって画定される開口部を通って移動するように構成することができる。ばね4220a、4220bと磁石4223および/またはハウジング4210との間の取り付けは、接着剤、溶接、摩擦、ねじ、または任意の他の適切な機構を介して行うことができる。 Suspension elements or springs 4220 a , 4220 b may be configured to suspend and support movement of magnet 4223 . Springs 4220a, 4220b can be made of metal and have a generally flat structure. Springs 4220a, 4220b are made of metal to provide greater consistency, durability, and longevity to device 4200, such as maintaining more consistent movement of magnet 4223 over time compared to, for example, rubber springs. I will provide a. Springs 4220a, 4220b may be coiled or wrapped around the perimeter of magnet 4223 and/or metal end plates 4229a, 4229b. By having springs 4220a and 4220b extend laterally from magnet 4223, rather than longitudinally from magnet 4223, springs 4220a and 4220b can reduce the overall height of device 4200 while allowing the overall height of device 4200 to be reduced by arrow H. Off-axis movement or wobbling of the magnet 4223 outside of the defined axis can be reduced. In some embodiments, the springs 4220a or 4220b can be wound or coiled in opposite directions to further reduce lateral or off-axis movement of the magnet 4223. Magnets 4223 and/or metal end plates 4229a, 4229b may be configured to move through openings defined by springs 4220a, 4220b. Attachment between springs 4220a, 4220b and magnets 4223 and/or housing 4210 can be via adhesives, welding, friction, screws, or any other suitable mechanism.

一部の実施形態では、磁石4223および/または磁石に結合された金属エンドプレート4229a、4229bは、空気が磁石4223の側面の間を通過することを可能にする一つ以上の開口部または穴4223aを含みうる。空気が磁石4223の側面の間を通過することを可能にすることによって、振動装置4200は、例えば、磁石4223が封止されたハウジング4210内にある時に、磁石4223のいずれかの側面に蓄積される圧力を減少させることによって、より効率的に動作することができる。これらの穴がない場合、磁石4223の移動は剛性を増加させる圧力を生成することができ、これは、装置4200の共振(例えば、装置の振動周波数(例えば、基本周波数))を増加させることができる。磁石4223および/または金属エンドプレート4229a、4229bに穴を追加することによって、装置4200の剛性を減少させ、装置4200の基本共振周波数または最低共振周波数を低下させることができる。 In some embodiments, the magnets 4223 and/or metal end plates 4229a, 4229b coupled to the magnets have one or more openings or holes 4223a that allow air to pass between the sides of the magnets 4223. can include By allowing air to pass between the sides of the magnet 4223, the vibrating device 4200 will not accumulate on either side of the magnet 4223 when, for example, the magnet 4223 is within the sealed housing 4210. By reducing the pressure applied, it can operate more efficiently. Without these holes, movement of the magnet 4223 can create pressure that increases stiffness, which can increase the resonance of the device 4200 (eg, the vibrational frequency (eg, fundamental frequency) of the device). can. By adding holes to the magnets 4223 and/or the metal end plates 4229a, 4229b, the stiffness of the device 4200 can be reduced and the fundamental or lowest resonant frequency of the device 4200 can be lowered.

振動装置4200のその他の構成要素および/または機能、ならびにこうした構成要素および/または機能性の変形は、本明細書に記載される他の振動装置のものと同様であり、したがって、振動装置4200に関しては再び繰り返さない。こうした構成要素、機能、および/またはそれらの変形は、本明細書に記載される他の振動装置の関連する説明を参照することによって理解されうる。 Other components and/or functions of vibrating device 4200, and variations of such components and/or functionality, are similar to those of other vibrating devices described herein; does not repeat again. Such components, functions, and/or variations thereof may be understood by reference to the relevant descriptions of other vibratory devices described herein.

III. センサとフィードバック
本明細書に記載される実施形態では、対象者の前庭系に骨伝導を介して伝導されうる振動信号を印加する振動装置を、このような疾患および/またはそのような疾患に関連する症状を治療するために使用することができる。例えば、本明細書に記載される研究から、特定の頻度および力範囲内の振動装置は、回転性めまい、浮動性めまい、中毒性難聴、前庭毒性、動揺病、仮想現実酔い、空間的不一致、ソパイト症候群、および/または吐き気を含む前庭疾患および前庭神経症によってもたらされる症状の軽減において治療効果であることが示されている。これらの症状の発症は、例えば、皮膚伝導、脳波図(EEG)によって測定される脳波パターン、筋電図検査(EMG)、体温、眼の移動、心拍数、心電図(EKG)を介して測定した心臓波形(すなわち、PQRST波形)、血圧、酸素飽和(例えば、SpO2)、呼吸信号、神経誘発電位(例えば、迷走神経モニタリング)、汗毒性、ストレスホルモン値(例えば、コルチゾール値)を含む、対象者の生体認証を監視することによって予測することができる。追加的または別の方法として、これらの症状の発症は、例えば、周囲音、温度、振動/揺れ、位置、移動、加速度、位置、および周囲気圧を含む環境指標を監視することによっても予測することができる。
III. Sensors and Feedback In embodiments described herein, a vibratory device that applies a vibratory signal that can be conducted via bone conduction to the vestibular system of a subject is used for such and/or associated with such a disease. It can be used to treat symptoms of For example, from the studies described herein, vibrating devices within specific frequency and force ranges have been shown to reduce vertigo, dizziness, toxic deafness, vestibular toxicity, motion sickness, virtual reality sickness, spatial disparity, It has been shown to be therapeutically effective in alleviating symptoms produced by vestibular disorders and neuropathies, including sopaite syndrome, and/or nausea. The onset of these symptoms was measured via, for example, skin conduction, electroencephalographic patterns measured by electroencephalogram (EEG), electromyography (EMG), body temperature, eye movement, heart rate, electrocardiogram (EKG). Subjects, including cardiac waveform (i.e., PQRST waveform), blood pressure, oxygen saturation (e.g., SpO2), respiratory signals, neural evoked potentials (e.g., vagus nerve monitoring), sweat toxicity, stress hormone levels (e.g., cortisol levels) can be predicted by monitoring the biometrics of Additionally or alternatively, the onset of these symptoms may also be predicted by monitoring environmental indicators including, for example, ambient sound, temperature, vibration/sway, position, movement, acceleration, position, and ambient air pressure. can be done.

一部の実施形態では、治療用振動装置または骨伝導装置を、一つ以上のセンサ(例えば、生体認証センサ、環境センサなど)と併用することもできる。センサは、振動装置に組み込まれてもよく、および/または振動装置に動作可能に結合されてもよい。プロセッサを使用して、(例えば、一つ以上のセンサによって収集されたデータを監視することによって)症状の発症または症状のサブセットを監視し、生体認証および/または環境指標フィードバックに基づき振動装置の動作(例えば、振動装置をオンまたはオフにし、振動の力レベルまたは周波数を変化させる)を制御することができる。一部の実施形態では、プロセッサはまた、例えば、生体認証および/または環境指標の監視に基づいて、前庭疾患および前庭神経症の頻度、重症度、および持続時間の過去の傾向を記録してもよい。センサおよび/またはプロセッサは、例えば、有線接続および/または無線接続を介して、振動装置と通信できる振動装置または別個の装置(複数可)の一部に、物理的に接続または結合することができる。 In some embodiments, the therapeutic vibration device or bone conduction device can also be used in conjunction with one or more sensors (eg, biometric sensors, environmental sensors, etc.). The sensor may be incorporated into and/or operably coupled to the vibration device. Using a processor to monitor the onset of symptoms or a subset of symptoms (e.g., by monitoring data collected by one or more sensors) and operate the vibration device based on biometrics and/or environmental indicator feedback (eg, turning the vibrator on or off, varying the force level or frequency of the vibration). In some embodiments, the processor may also record historical trends in frequency, severity, and duration of vestibular disease and vestibular neuropathy, e.g., based on biometrics and/or monitoring of environmental indicators. good. The sensor and/or processor can be physically connected or coupled, for example, via wired and/or wireless connections, to a portion of the vibrating device or separate device(s) that can communicate with the vibrating device. .

図4Aを参照して上述したように、振動装置350は、一つ以上のセンサ390を含むことができる。センサ390を、対象者および/または他の生体認証の前庭系に関連する情報を測定するように構成することができる。随意で、センサ(複数可)390は、対象者を取り囲む環境に関連する情報を測定するように構成することができる。図4Aに示すように、センサ(複数可)390は、プロセッサ364を含む制御ユニット360に動作可能に結合されうる。この結合を介したセンサ390は、一つ以上の生体認証および/または環境指標に関連する情報を制御ユニット360に伝達することができる。次に、制御ユニット360(例えば、プロセッサ364を介して)は、前庭系に関連する症状の発症および/または症状のサブセットを示しうる生体認証および/または環境指標データに基づき、振動装置(例えば、振動装置300)の動作を制御できる。例えば、症状の発症を検出すると、制御ユニット360は、信号発生装置370および/またはアンプ380を起動して、振動装置300に給電する電気信号を提供し、および/または対象者に印加される振動信号の周波数および/または力レベルを変えるように、電気信号の一つ以上のパラメータを調整することができる。 Vibration device 350 can include one or more sensors 390, as described above with reference to FIG. 4A. Sensor 390 may be configured to measure information related to the subject's and/or other biometric vestibular systems. Optionally, sensor(s) 390 can be configured to measure information related to the environment surrounding the subject. As shown in FIG. 4A, the sensor(s) 390 can be operatively coupled to a control unit 360 that includes a processor 364 . Through this coupling, sensor 390 can communicate information related to one or more biometrics and/or environmental indicators to control unit 360 . Control unit 360 (e.g., via processor 364) then controls the vibration device (e.g., The operation of the vibration device 300) can be controlled. For example, upon detecting the onset of symptoms, the control unit 360 activates the signal generator 370 and/or the amplifier 380 to provide an electrical signal to power the vibration device 300 and/or a vibration applied to the subject. One or more parameters of the electrical signal can be adjusted to change the frequency and/or force level of the signal.

一部の実施形態では、(例えば、センサ390によって測定される)皮膚伝導を使用して、例えば、吐き気などの生理学的状態の発症、サブセット、および/または重症度などのユーザーの生理学的状態の変化を検出することができる。例えば、吐き気はしばしば断続的に発現し、毎回により熱っぽい感覚をもたらし、発汗の増加に至る。皮膚伝導は、例えば、吐き気からの汗により皮膚の抵抗率を低下させる(すなわち、皮膚伝導を増加させる)際に、吐き気の重症度と相関する可能性がある。これらの皮膚伝導の増加は、断続的な吐き気と併せて急増加することが多い。したがって、皮膚伝導は、吐き気の発現を制御ユニットおよび/またはプロセッサに合図するために使用できる生体認証インジケータとすることができる。次に、プロセッサは、振動装置の電源を入れ(例えば、振動要素に振動信号を生成させる電気信号を供給する信号発生装置を起動する)、および/または振動装置への電力を増加させることができる。一部の実施形態では、プロセッサは、例えば、所定の時間内の一定量および/または一定率よりも大きい皮膚伝導の変化などの皮膚伝導の急激な変化などの、皮膚伝導の急増加に応答して、振動装置の電源を入れ、および/または電力を増加させることができる。一部の実施形態では、プロセッサは、特定の閾値を超える皮膚伝導の上昇に応答して、振動装置の電源を入れ、および/または電力を増加させることができる。例えば、個人のベースライン皮膚伝導として2μSと設定されている場合、皮膚伝導が6μS以上に上昇すると、変換器の力レベルを調整することができる。 In some embodiments, skin conduction (eg, measured by sensor 390) is used to determine the user's physiological state, such as the onset, subset, and/or severity of a physiological condition, such as nausea. Changes can be detected. For example, nausea is often intermittent, resulting in a more hot sensation each time, leading to increased sweating. Skin conduction can be correlated with severity of nausea, for example, in reducing skin resistivity (ie, increasing skin conduction) due to sweat from nausea. These skin conduction increases are often spiked with intermittent nausea. Thus, skin conduction can be a biometric indicator that can be used to signal the control unit and/or processor of an episode of nausea. The processor can then turn on the vibrating device (eg, activate a signal generator that provides an electrical signal that causes the vibrating element to generate a vibrating signal) and/or increase power to the vibrating device. . In some embodiments, the processor responds to a sudden increase in skin conduction, for example, a sudden change in skin conduction, such as a change in skin conduction that is greater than a certain amount and/or a certain rate within a predetermined time period. to turn on and/or increase power to the vibration device. In some embodiments, the processor can turn on and/or increase the power of the vibration device in response to an increase in skin conduction above a certain threshold. For example, if an individual's baseline skin conduction is set at 2 μS, the force level of the transducer can be adjusted when the skin conduction rises above 6 μS.

図39は、報告された吐き気の関数としての皮膚伝導の例示的な変化を示すグラフ3700である。図示されるように、皮膚伝導は、吐き気の増加とともに増加し、吐き気レベルの増加に沿って様々なポイントで皮膚伝導の急増加を伴う。 FIG. 39 is a graph 3700 showing exemplary changes in skin conduction as a function of reported nausea. As shown, skin conduction increases with increasing nausea, with sharp increases in skin conduction at various points along increasing nausea levels.

一部の実施形態では、(例えば、センサ390によって測定される)脳波活性の変化を使用して、吐き気の発症、サブセット、および/または重症度を検出することができる。EEGによって監視される脳波の分析は、対象者が吐き気を経験する傾向に近づいているか、吐き気を経験する傾向から遠遠ざかっているかに関する予測ツールでありうる。例えば、対象者のEEGデータの多変量正規確率密度関数(MVNPDF)が0の場合、吐き気の可能性は低い。別の言い方をすれば、EEGデータのMVNPDFが1の場合、吐き気の可能性が高い。したがって、EEGデータのMVNPDFの時間平均を、吐き気の発現の生体認証指標として使用することができる。プロセッサは、この時間平均を監視し、時間平均に基づき、振動装置に供給される電力を調整することができる。例えば、MVNPDFの時間平均が増加すると、プロセッサは振動装置への電力をオンおよび/または増加させることができる。あるいは、MVNPDFの時間平均が減少する時、プロセッサは振動装置の電源を切り、および/または電力を減少させることができる。一部の実施形態では、別の生体認証指標は、(平均または瞬時の)MVNPDFが特定の所定閾値を上回るかまたは下回るかであり、この場合、振動装置への電力はそれぞれ増加または減少することができる。 In some embodiments, changes in electroencephalogram activity (eg, as measured by sensor 390) can be used to detect nausea episodes, subsets, and/or severity. Analysis of EEG-monitored brain waves can be a predictive tool as to whether a subject is getting closer or farther from the tendency to experience nausea. For example, if the subject's EEG data has a multivariate normal probability density function (MVNPDF) of 0, nausea is unlikely. Stated another way, if the EEG data has a MVNPDF of 1, nausea is likely. Therefore, the time average of the MVNPDF of EEG data can be used as a biometric indicator of nausea episodes. The processor can monitor this time average and adjust the power supplied to the vibration device based on the time average. For example, when the time average of MVNPDF increases, the processor can turn on and/or increase power to the vibration device. Alternatively, the processor can turn off and/or reduce power to the vibration device when the time average of the MVNPDF decreases. In some embodiments, another biometric indicator is whether the (average or instantaneous) MVNPDF is above or below a certain predetermined threshold, in which case the power to the vibrating device increases or decreases, respectively. can be done.

図40は、治療用振動装置または骨伝導装置を着用しつつ対象者がフライトシミュレーターに座っていた時間の関数としてのEEGデータのMVNPDFを示すグラフ3800である。より暗い線3802は、振動装置の電源を切った状態での対象者のMVNPDFを表し、より明るい線3804は、振動装置の電源を入れた状態での対象者のMVNPDFを表す。MVNPDFの傾向線はまた、点線3806、3808で示されており、装置がオフの時には右上がり(例えば、吐き気の確率の増加と関連する)、装置がオンの時には左下がり(例えば、吐き気の確率の減少と関連する)である。 FIG. 40 is a graph 3800 showing the MVNPDF of EEG data as a function of time a subject sat in a flight simulator while wearing a therapeutic vibration device or bone conduction device. The darker line 3802 represents the subject's MVNPDF with the vibration device off, and the lighter line 3804 represents the subject's MVNPDF with the vibration device on. The MVNPDF trend lines are also shown as dotted lines 3806, 3808, rising to the right when the device is off (e.g., associated with increased probability of nausea) and falling to the left when the device is on (e.g., probability of nausea). associated with a decrease in ).

一部の実施形態では、EEGデータは、対象者の認知的負荷を測定するために使用でき、これは頭のボンヤリ感、または集中力低下を示す場合があり、そのどちらもが前庭性片頭痛および/またはめまいの症状でありうる。 In some embodiments, EEG data can be used to measure a subject's cognitive load, which may indicate a headache or poor concentration, both of which are associated with vestibular migraine. and/or may be a symptom of dizziness.

一部の実施形態では、EMGなどのセンサ(例えば、センサ390)を使用して、頸部前庭誘発筋電位(cVEMP)および眼前庭誘発筋電位(oVEMP)を測定することができる。EMGデータ(例えば、cVEMPおよび/またはoVEMP)は、例えば、前庭疾患および/または前庭神経症の診断に使用することができる。例えば、EMGデータを使用して、筋肉の痙攣、あくび、くしゃみ、および/またはそしゃくを監視することができ、これは吐き気またはめまいなどの症状の発現を示す場合がある。次に、プロセッサは、例えば、EMG指標の突然もしくは素早い変化に基づき、またはEMGデータが一つ以上の所定閾値を上回るまたは下回る場合に、振動装置への電力を調節(例えば、調整)することができる。 In some embodiments, sensors such as EMG (eg, sensor 390) can be used to measure cervical vestibular evoked myopotentials (cVEMP) and ocular vestibular myopotentials (oVEMP). EMG data (eg, cVEMP and/or oVEMP) can be used, for example, to diagnose vestibular disease and/or vestibular neuropathy. For example, EMG data can be used to monitor muscle spasms, yawning, sneezing, and/or chewing, which may indicate episodes such as nausea or dizziness. The processor can then adjust (e.g., adjust) power to the vibrating device, e.g., based on sudden or rapid changes in EMG indications, or when EMG data exceeds or falls below one or more predetermined thresholds. can.

一部の実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、体温を測定することができる。例えば、体温の上昇は、吐き気の発症を合図することができる。体温は自然に変動するが、急上昇または急上昇は吐き気の発現を示す兆候である可能性がある。したがって、吐き気の発現を示す生体認証指標は、例えば、体温の急増加(例えば、短期間内での一定量および/または一定率よりも大きい体温の変化)、所定閾値を超える体温の上昇などを含みうる。考慮すべき他の要因としては、例えば、周囲温度、対象者の運動度(例えば、対象者の活動状態またはユーザーの活動レベル)などが挙げられ、これらは他のセンサ(複数可)を使用して検出することができる。一部の実施形態では、体温の変化(または他の生物学的特性の変化)が吐き気および/または他の要因に起因するかどうかを判定するために、追加のセンサ(例えば、温度計または運動センサ)を、体温センサ(または本明細書に記載する他のセンサ、例えば、皮膚伝導センサ、心拍数センサなど)と併用してもよい。例えば、温度計を使用して周囲温度を測定することができ、運動センサ、加速度計、または他のセンサからのデータを使用して、ユーザーの活動状態(例えば、休息、運動など)および/または活動レベル(例えば、軽い運動、激しい運動)を決定することができる。一部の実施形態では、追加のセンサによって収集されるデータを使用して、体温データを評価して吐き気の発現を決定するために使用される閾値または他のパラメータを調整することができる。プロセッサは、このデータを監視し、データに基づき、その閾値を調整し、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure body temperature. For example, an increase in body temperature can signal the onset of nausea. Body temperature fluctuates naturally, but a spike or spike can be an indication of an episode of nausea. Thus, a biometric indicator indicative of an episode of nausea may be, for example, a rapid increase in body temperature (e.g., a change in body temperature of greater than a certain amount and/or rate within a short period of time), a rise in body temperature above a predetermined threshold, etc. can contain Other factors to consider include, for example, ambient temperature, subject's degree of motion (e.g., subject's activity state or user's activity level), etc., using other sensor(s). can be detected by In some embodiments, additional sensors (e.g., thermometers or exercise sensors) may be used in conjunction with body temperature sensors (or other sensors described herein, such as skin conductance sensors, heart rate sensors, etc.). For example, a thermometer can be used to measure ambient temperature, and data from motion sensors, accelerometers, or other sensors can be used to determine user activity (e.g., resting, exercising, etc.) and/or Activity level (eg, light exercise, vigorous exercise) can be determined. In some embodiments, data collected by additional sensors can be used to adjust thresholds or other parameters used to evaluate body temperature data to determine nausea episodes. The processor monitors this data and, based on the data, adjusts its thresholds and adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to affect the frequency, force level, etc. of the vibration signal. can give

いくつかの実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、対象者の眼に関連する変化、例えば、眼の瞳孔の変化、眼の動き、およびまぶたの運動を測定することができる。こうしたバイオメトリクスは、例えば、回転性めまい、浮動性めまい、およびソパイト(sopite)を含む症状の指標であり得る。例えば、眼振、瞳孔の拡張および収縮、ならびに/またはまばたきの速度もしくは頻度の変化は、こうした症状の発症を示し得る。したがって、こうした症状の発症のバイオメトリック指標には、例えば、眼振、瞳孔直径の突然のもしくは速い変化、瞳孔直径が1つ以上の所定の閾値を上回って上昇するかもしくはそれを下回って低下すること、まばたきの頻度の増加、(例えば、所定の閾値を下回る)まぶたの開閉の速度の減少、および/またはまぶたがより長い期間にわたって(例えば、所定の閾値よりも長く)閉じていることを観察するか、または検出することが含まれ得る。プロセッサは、これらの指標のうちの1つ以上を監視し、指標に基づいて、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の、周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure changes related to the subject's eye, such as changes in the pupil of the eye, eye movement, and eyelid movement. . Such biometrics can be indicators of symptoms including, for example, vertigo, dizziness, and sopite. For example, nystagmus, pupil dilation and constriction, and/or changes in blink rate or frequency may indicate the onset of such symptoms. Thus, biometric indicators of the onset of such symptoms include, for example, nystagmus, sudden or rapid changes in pupillary diameter, pupillary diameter rising above or falling below one or more predetermined thresholds. an increase in the frequency of blinking, a decrease in the rate of opening and closing of the eyelids (e.g., below a predetermined threshold), and/or that the eyelids are closed for a longer period of time (e.g., longer than a predetermined threshold). may include performing or detecting. The processor monitors one or more of these indicators and, based on the indicators, adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to determine the frequency, force level, etc. of the vibration signal. etc., can be affected.

いくつかの実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、対象者の心拍数を測定することができる。心拍数は、例えば前庭疾患または前庭障害に関連する、悪心および他の症状の発症と共に上昇および下降し得る。例えば、悪心が最初に発症する場合、心拍数は、例えば悪心を測定するための視覚的アナログ尺度で対象者が10のうちの6と報告するまで、特定のレベルまで増加し得る。しかしながら、特定のレベルの悪心の発症では、対象者は、体内に毒素を拡散させることに対する予防として起こり得る、心拍数の急速な低下を経験し得る。したがって、悪心の発症のバイオメトリック指標には、例えば、心拍数の増加または上昇(例えば、所定の値よりも大きい心拍数の変化率、または所定の量またはパーセンテージよりも大きい変化の量またはパーセンテージ)、心拍数の急速な低下または減少などが含まれ得る。プロセッサは、これらの指標のうちの1つ以上を監視し、指標に基づいて、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の、周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure the subject's heart rate. Heart rate can rise and fall with the onset of nausea and other symptoms, eg, associated with vestibular disease or disorders. For example, if nausea first occurs, the heart rate may increase to a certain level until the subject reports a 6 out of 10, eg, on a visual analogue scale for measuring nausea. However, at certain levels of nausea episodes, the subject may experience a rapid drop in heart rate, which may occur as a precaution against spreading toxins within the body. Biometric indicators of onset of nausea therefore include, for example, an increase or rise in heart rate (e.g., rate of change in heart rate greater than a predetermined value, or amount or percentage of change greater than a predetermined amount or percentage) , a rapid drop or decrease in heart rate, and the like. The processor monitors one or more of these indicators and, based on the indicators, adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to determine the frequency, force level, etc. of the vibration signal. etc. can be affected.

図41Aは、悪心の関数としての心拍数のグラフ3900であり、悪心の増加と共に心拍数の初期増加を示し、その後、悪心レベルが増加し続けるにつれて心拍数の低下を示す。 FIG. 41A is a graph 3900 of heart rate as a function of nausea showing an initial increase in heart rate with increasing nausea, followed by a decrease in heart rate as nausea levels continue to increase.

いくつかの実施形態では、EKG装置などのセンサ(例えば、センサ390)を使用して、対象者の心拍または心臓波形を測定することができる。図41Bは、P、Q、R、S、およびT点が標識されている心拍波形4000の例を示す。心拍波形、例えば、心拍波形のPQRS点間の相対的位置は、様々な生理学的状態に関連する症状の発症と共に変化し得る。EKGを使用して、対象者の心拍波形をプロセッサによって監視することができる。したがって、症状の発症のバイオメトリック指標は、例えば心拍波形が変化するかまたはベースラインへ戻ることを、含み得る。プロセッサは、これらの指標のうちの1つ以上を監視し、指標に基づいて、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の、周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor such as an EKG device (eg, sensor 390) can be used to measure the subject's heartbeat or cardiac waveform. FIG. 41B shows an example heartbeat waveform 4000 with P, Q, R, S, and T points labeled. The heartbeat waveform, eg, the relative positions between the PQRS points of the heartbeat waveform, can change with the development of symptoms associated with various physiological conditions. Using an EKG, a subject's heartbeat waveform can be monitored by a processor. Thus, a biometric indicator of symptom onset may include, for example, a change in heartbeat waveform or a return to baseline. The processor monitors one or more of these indicators and, based on the indicators, adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to determine the frequency, force level, etc. of the vibration signal. etc. can be affected.

いくつかの実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、血圧を測定することができる。血圧は、様々な生理学的状態に関連する症状の発症と共に変化し得る。したがって、症状の発症のバイオメトリック指標には、例えば血圧の変化、特定の閾値を上回って上昇するかまたは下回って低下する血圧などが、含まれ得る。プロセッサは、これらの指標のうちの1つ以上を監視し、指標に基づいて、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の、周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure blood pressure. Blood pressure can change with the development of symptoms associated with various physiological conditions. Thus, biometric indicators of symptom onset can include, for example, changes in blood pressure, blood pressure rising above or falling below a certain threshold, and the like. The processor monitors one or more of these indicators and, based on the indicators, adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to determine the frequency, force level, etc. of the vibration signal. etc., can be affected.

いくつかの実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、血液中の酸素飽和度を測定することができる。血液中の酸素飽和度は、様々な生理学的状態に関連する症状の発症と共に変化し得る。したがって、症状の発症のバイオメトリック指標には、例えば酸素飽和度の急速な変化、酸素飽和度が特定の閾値を上回って上昇するかまたは下回って低下することなどが、含まれ得る。プロセッサは、これらの指標のうちの1つ以上を監視し、指標に基づいて、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の、周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure oxygen saturation in blood. Oxygen saturation in the blood can change with the development of symptoms associated with various physiological conditions. Thus, biometric indicators of symptom onset can include, for example, rapid changes in oxygen saturation, oxygen saturation rising above or falling below certain thresholds, and the like. The processor monitors one or more of these indicators and, based on the indicators, adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to determine the frequency, force level, etc. of the vibration signal. etc., can be affected.

いくつかの実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、神経誘発電位(例えば、迷走神経モニタリング)を測定することができる。神経誘発電位(例えば、迷走神経モニタリング)は、様々な生理学的状態に関連する症状の発症と共に変化し得る。したがって、症状の発症のバイオメトリック指標には、例えば誘発電位の急速な変化、特定の閾値を上回って上昇するかまたは下回って低下する電位化合物活性(potential compound activity)などが、含まれ得る。プロセッサは、これらの指標のうちの1つ以上を監視し、指標に基づいて、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の、周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure nerve-evoked potentials (eg, vagus nerve monitoring). Nerve-evoked potentials (eg, vagus nerve monitoring) can change with the development of symptoms associated with various physiological conditions. Thus, biometric indicators of symptom onset can include, for example, rapid changes in evoked potentials, potential compound activity rising above or falling below a certain threshold, and the like. The processor monitors one or more of these indicators and, based on the indicators, adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to determine the frequency, force level, etc. of the vibration signal. etc. can be affected.

いくつかの実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、汗毒性学(sweat toxicology)(例えば、エタノールモニタリング)を測定することができる。症状の発症のバイオメトリック指標には、例えば汗でにじみ出る測定される化学物質(例えば、代謝産物)の急速な変化、特定の閾値を上回って上昇するかまたは下回って低下する特定の測定される化学的汗毒性メトリックなどが、含まれ得る。プロセッサは、これらの指標のうちの1つ以上を監視し、指標に基づいて、振動装置に供給される電力および/または振動装置の他のパラメータを調整して、振動信号の、周波数、力レベルなどに影響を与えることができる。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure sweat toxicology (eg, ethanol monitoring). Biometric indicators of symptom onset include, for example, rapid changes in measured chemicals (e.g., metabolites) oozing in perspiration, specific measured chemicals rising above or falling below certain thresholds. Perspiration toxicity metrics and the like may be included. The processor monitors one or more of these indicators and, based on the indicators, adjusts the power supplied to the vibrating device and/or other parameters of the vibrating device to determine the frequency, force level, etc. of the vibration signal. etc. can be affected.

いくつかの実施形態では、センサ(例えば、センサ390)を使用して、ストレスホルモン(例えば、コルチゾール)を測定することができる。ストレスホルモン(例えば、コルチゾール)は、様々な生理学的状態に関連する症状の発症と共に変化し得る。したがって、症状の発症のバイオメトリック指標には、例えば汗でにじみ出る測定されるストレスホルモンの急速な変化、特定の閾値を上回って上昇するかまたは下回って低下する特定の測定されるホルモンメトリックなどが、含まれ得る。 In some embodiments, a sensor (eg, sensor 390) can be used to measure stress hormones (eg, cortisol). Stress hormones, such as cortisol, can change with the development of symptoms associated with various physiological conditions. Thus, biometric indicators of symptom onset include, for example, rapid changes in measured stress hormones oozing in sweat, certain measured hormonal metrics rising above or falling below certain thresholds, etc. can be included.

振動装置または骨伝導装置のいくつかの構成は、1つ以上のバイオメトリックセンサを、それらが正確なまたは信頼できるデータを受信できるエリアに、統合および/または結合することを可能にする。例えば、耳の周りのエリアは、心拍数、体温、および酸素飽和度を測定するのに効果的であることが見出されている。別の例として、額は、皮膚コンダクタンス(skin conductance)を測定するための効果的な場所であることが見出されている。センサを配置するのに有益であり得る追加的な位置としては、耳介、外耳道、首、乳様突起、手首、および指が挙げられるが、これらに限定されない。 Some configurations of vibrating or bone conducting devices allow one or more biometric sensors to be integrated and/or coupled to an area where they can receive accurate or reliable data. For example, areas around the ears have been found to be effective in measuring heart rate, body temperature, and oxygen saturation. As another example, the forehead has been found to be an effective location for measuring skin conductance. Additional locations that may be beneficial for sensor placement include, but are not limited to, the auricle, ear canal, neck, mastoid process, wrist, and fingers.

図42は、耳または耳道の近くおよび額上に配置された、センサ3390、3394を有する振動装置または骨伝導装置3300の例である。 FIG. 42 is an example of a vibrating or bone conducting device 3300 with sensors 3390, 3394 placed near the ear or auditory canal and on the forehead.

図43は、ヘッドバンド3418を含む振動装置または骨伝導装置3400の例であり、ここでセンサ(複数可)はヘッドバンド3418に沿って対象者のヘッドの周りに配置することができる。 FIG. 43 is an example of a vibratory or bone conduction device 3400 including a headband 3418, where the sensor(s) can be placed around the subject's head along the headband 3418. FIG.

図44は、振動装置または骨伝導装置3500の例であり、センサ(複数可)3590は、耳の周りに配置され得る。 FIG. 44 is an example of a vibrating or bone conducting device 3500 in which the sensor(s) 3590 may be placed around the ear.

図53は、補聴器および/または耳鳴りマスカーに取り付けられるかまたは統合される、振動装置4300の別の例である。難聴および耳鳴りは、しばしば、回転性めまい、または例えばメニエール病などの他の前庭機能障害との併存症であるので、前庭刺激を提供するために設計された装置(例えば、本明細書に記載される振動装置など)は、他の治療法と組み合わされ得る。いくつかの実施形態では、複数の機能(例えば、補聴器、耳鳴りマスカー、前庭刺激)を同時に使用することができ、かつ互いに独立してオンおよびオフにすることができる。いくつかの実施形態では、1つ以上のセンサ4390は、補聴器に取り付けられるかまたは統合され得る。 FIG. 53 is another example of a vibration device 4300 attached to or integrated with a hearing aid and/or tinnitus masker. Since hearing loss and tinnitus are often comorbid with vertigo or other vestibular dysfunction such as Meniere's disease, devices designed to provide vestibular stimulation (e.g., as described herein) vibration devices) may be combined with other therapies. In some embodiments, multiple functions (eg, hearing aid, tinnitus masker, vestibular stimulation) can be used simultaneously and turned on and off independently of each other. In some embodiments, one or more sensors 4390 may be attached to or integrated with the hearing aid.

異なるバイオメトリックおよび/または環境メトリクスを測定するために、異なるタイプのセンサが本明細書に記載されているが、振動装置は、いくつかの異なるセンサと共に使用することができ、それらのセンサによって収集されるデータは、悪心の発症および/またはサブセットを予測するために、およびしたがって振動装置の動作を変更するためにプロセッサに信号を送るために、集合的に使用することができることが理解され得る。 Although different types of sensors are described herein for measuring different biometrics and/or environmental metrics, the vibrating device can be used with several different sensors and the It can be appreciated that the data obtained can be collectively used to predict the onset and/or subset of nausea and thus signal the processor to alter the operation of the vibrating device.

IV. 振動装置への給電のための電気信号
図17Aおよび図17Bは、振動装置に給電するための電気信号の波形の例を示す。図17Aは、波長1604および振幅1602を有する正弦波波形1600を示し、当該正弦波波形1600は、例えば、振動装置の振動要素を動かすために磁界ベクトルを調節するために、使用することができる。図17Bは、方形波波形1610を示し、当該方形波波形1610は、例えば、上述のように、振動信号を生成するために振動装置内の圧電振動要素を調節するために、使用することができる。圧電装置は、方形波によってアクティブ化された時に高い周波数で振動して圧力を生成することができ、方形波は、圧力が、より低い調節の周波数(例えば、60Hz)でオンおよびオフでサイクルして低い周波数の振動信号と同様に機能するように、より低い周波数(例えば、200Hz未満)でサイクルすることができる。
IV. Electrical Signals for Powering the Vibrating Device FIGS. 17A and 17B show examples of waveforms of electrical signals for powering the vibrating device. FIG. 17A shows a sinusoidal waveform 1600 having wavelength 1604 and amplitude 1602, which can be used, for example, to adjust magnetic field vectors to move vibrating elements of a vibrating device. FIG. 17B shows a square wave waveform 1610 that can be used, for example, as described above, to tune a piezoelectric vibrating element within a vibrating device to generate a vibrating signal. . A piezoelectric device can vibrate at a high frequency to produce pressure when activated by a square wave, which cycles on and off at a lower frequency of modulation (e.g., 60 Hz). It can be cycled at a lower frequency (eg, less than 200 Hz) to function similarly to low frequency vibration signals.

図18は、振動装置に給電して振動信号を生成するための、電気信号のランプアップおよびランプダウンを示すグラフ1700である。グラフ1700は、電気信号の振幅が経時的にどのように変化するかを示す。図18に示すように、振幅は、オンセットフェーズ1702の間にランプアップされることができ、そこでは、振幅は、所定の速度で増加する。所定のレベルに到達すると、振幅は、定常状態フェーズ1706の間、一定に保たれ、当該定常状態フェーズ1706は、前庭状態を治療するための任意の適切な時間量の間(破線で表される)、継続してもよい。その後、振幅は、信号がオフになるまで、所定の速度でランプダウンされ得る。波形のオンセットフェーズ1702とオフセットフェーズ1704は、図18に示すように、異なるランププロファイルを有し得る。例えば、オンセットフェーズ1702における印加電圧振幅の増加は、単位時間当たりの振幅の特定の増加率で、ランプされる増加とすることができる。そして、オフセットフェーズ1704は、増加率のものとは異なる、単位時間当たりの振幅の特定の減少率による、振幅の下向きランプ、またはランプされる減少とすることができる。いくつかの実施形態では、オンセットフェーズ1702における振幅の増加率は、異なる勾配によって示されるように、オフセットフェーズ1704における振幅の減少率よりも高いとすることができる。いくつかの実例では、オンセットフェーズ1702におけるランプされる増加および/またはオフセットフェーズ1704におけるランプされる減少はまた、変化する速度(例えば、経時的に増加および/または減少する速度)で達成することができる。 FIG. 18 is a graph 1700 showing the ramp-up and ramp-down of an electrical signal for powering a vibration device to generate a vibration signal. Graph 1700 shows how the amplitude of an electrical signal changes over time. As shown in Figure 18, the amplitude can be ramped up during the onset phase 1702, where the amplitude increases at a predetermined rate. Once a predetermined level is reached, the amplitude remains constant during a steady state phase 1706 for any suitable amount of time to treat the vestibular condition (represented by the dashed line ), you may continue. The amplitude can then be ramped down at a predetermined rate until the signal turns off. The onset phase 1702 and offset phase 1704 of the waveform can have different ramp profiles, as shown in FIG. For example, the increase in applied voltage amplitude in the onset phase 1702 can be a ramped increase at a particular rate of increase in amplitude per unit time. The offset phase 1704 can then be a downward ramp or ramped decrease in amplitude by a particular rate of decrease in amplitude per unit time that is different from that of the rate of increase. In some embodiments, the rate of amplitude increase in the onset phase 1702 can be higher than the rate of amplitude decrease in the offset phase 1704, as indicated by the different slopes. In some instances, the ramped increase in the onset phase 1702 and/or the ramped decrease in the offset phase 1704 can also be achieved at varying rates (eg, rates that increase and/or decrease over time). can be done.

いくつかの実例では、増加率および/または減少率は、治療される前庭状態、対象者の個人的好み、環境要因などに基づいて特定され得る。いくつかの実施形態では、振幅の増加率および/または減少率は、ユーザーによって調整され得る。いくつかの実施形態では、振幅の、速度もしくは増加および/または減少率は、センサ読取り値に基づいて、(例えば、制御ユニット360によって)自動的に調整され得る。例えば、振動装置に統合されたセンサは、振動装置がパワーオンおよび/またはパワーオフするときに身体的または生理学的状態および/または反応(例えば、発汗、温度、心拍数の変化など)を測定するように、構成され得る。身体的状態および/または反応を監視することによって、ランプアップおよび/またはランプダウン速度は、(例えば、装置のより習慣的なユーザーに対して、より感受性が高いかまたは初めてのユーザーによる)異なる反応に適応するように調整され得る。さらに、慢性状態(例えば、回転性めまい、耳鳴り)を患う対象者にとって、ランプアップおよび/またはランプダウンは、例えば前庭状態の突然の再発、および前庭状態に関連する症状のより強い発症などの、装置のオンおよび/またはオフの間の移行による不快な影響を低減するように選択され得る。 In some instances, the rate of increase and/or decrease may be specified based on the vestibular condition being treated, the subject's personal preferences, environmental factors, and the like. In some embodiments, the rate of increase and/or decrease in amplitude may be adjusted by the user. In some embodiments, the rate or rate of increase and/or decrease in amplitude may be automatically adjusted (eg, by control unit 360) based on sensor readings. For example, sensors integrated into the vibrating device measure physical or physiological conditions and/or reactions (e.g., perspiration, temperature, changes in heart rate, etc.) as the vibrating device powers on and/or powers off. can be configured as follows. By monitoring physical condition and/or reaction, the ramp-up and/or ramp-down rate may respond differently (e.g., more sensitive to more habitual users of the device or by first-time users). can be adjusted to accommodate Furthermore, for subjects suffering from chronic conditions (e.g., vertigo, tinnitus), ramp-up and/or ramp-down may be associated with, for example, sudden recurrence of vestibular conditions and stronger onset of symptoms associated with vestibular conditions. It can be selected to reduce the objectionable effects of transitions between on and/or off of the device.

V.方法
図19は、本明細書に開示される前庭状態に関連する症状を治療するための振動装置(例えば、振動装置300、400、500、600、700など)を使用するための方法1800を示す。1802で、振動装置は、対象者またはユーザーの、頭部上に配置される。配置は、振動信号が対象者の前庭系に効果的に伝達され得るように、適切なエリア(例えば、適切な骨構造上)上にある。
V. Methods FIG. 19 illustrates a method 1800 for using a vibrating device (eg, vibrating devices 300, 400, 500, 600, 700, etc.) to treat symptoms associated with vestibular conditions disclosed herein. . At 1802, a vibration device is placed on the head of a subject or user. The placement is on the appropriate area (eg, on the appropriate bony structure) so that the vibrational signal can be effectively transmitted to the subject's vestibular system.

1804で、電気信号は、振動装置に供給されて、装置を通電して振動装置内の振動要素の動きを引き起こす。1805で、振動信号は、対象者の頭部に加えられて、前庭状態を治療する。1806で、例えば電流、電圧、磁界変動などを含む、通電された振動装置に関連する情報が、監視される。1808で、対象者の生理学的状態および/または快適さレベルが、監視される。例えば、対象者の心拍数、発汗、温度、呼吸、酸素飽和度などの生理学的兆候が、監視され得る。いくつかの実例では、ユーザーによって知覚される快適さまたは不快感のレベルを報告するフィードバックなどの、対象者からのあらゆるフィードバックが、振動装置と統合された適切なセンサおよびアクチュエータを使用して監視され得る。1806および1808でのこうした監視は、1つ以上のセンサ(複数可)(例えば、センサ390、センサ416)、および/または制御ユニット(例えば、制御ユニット360)を使用して達成することができる。 At 1804, an electrical signal is supplied to the vibrating device to energize the device and cause movement of the vibrating element within the vibrating device. At 1805, a vibration signal is applied to the subject's head to treat a vestibular condition. At 1806, information associated with the energized vibrating device is monitored, including, for example, current, voltage, magnetic field variations, and the like. At 1808, the subject's physiological condition and/or comfort level is monitored. For example, the subject's heart rate, perspiration, temperature, respiration, oxygen saturation, and other physiological signs may be monitored. In some instances, any feedback from the subject, such as feedback reporting the level of comfort or discomfort perceived by the user, is monitored using appropriate sensors and actuators integrated with the vibration device. obtain. Such monitoring at 1806 and 1808 can be accomplished using one or more sensor(s) (eg, sensor 390, sensor 416) and/or a control unit (eg, control unit 360).

1810で、振動装置、および/または振動装置に結合された制御ユニットは、電気信号が調整または変更されるべきかどうかを決定する。電気信号を調整する必要がない場合(1810:いいえ)、振動装置は、上述のように、1805で前庭状態を治療し続け、1806で振動装置に関連する情報を監視し続け、1808で対象者に関連する情報を監視し続けることができる。 At 1810, the vibrating device and/or a control unit coupled to the vibrating device determines whether the electrical signal should be adjusted or altered. If the electrical signal does not need to be conditioned (1810: NO), the vibrating device continues to treat vestibular conditions at 1805, monitor information related to the vibrating device at 1806, and subject the subject at 1808 as described above. can continue to monitor information related to

電気信号を調整する必要がある場合(1810:はい)、上述のようにフローチャートに従って、1812で電気信号の周波数または力レベルが変化し、1804で新しい電気信号が振動装置に加えられる。振動装置を監視することによっておよび対象者を監視することによって収集される情報は、力レベルおよび/または周波数を、変更する必要があるかどうか、ならびにどのくらい、およびどんな形態で変更する必要があるかを決定するために使用することができる。例えば、測定される電圧、電流、および/または磁界変動が、現在の周波数が共振周波数ではないことを示す場合、周波数は、振動装置の効率を改善するために調整されてもよい。別の例として、前庭状態がもはや存在しない(例えば、動揺病がもはや存在しない)ことを示す信号が、ユーザーから受信される場合、振動装置は、(例えば、ランプダウンを介して)装置をオフにするために周波数を調整してもよい。別の例として、対象者による不快感の表示に応答して、力レベルは、減少させられてもよい。 If the electrical signal needs to be adjusted (1810: yes), the frequency or force level of the electrical signal is changed at 1812 and a new electrical signal is applied to the vibrating device at 1804 according to the flow chart as described above. Information gathered by monitoring the vibratory device and by monitoring the subject determines whether and how much and in what form the force level and/or frequency need to be changed. can be used to determine For example, if the measured voltage, current, and/or magnetic field variations indicate that the current frequency is not at the resonant frequency, the frequency may be adjusted to improve the efficiency of the vibrating device. As another example, if a signal is received from the user indicating that the vestibular condition is no longer present (eg, motion sickness is no longer present), the vibrating device turns off the device (eg, via ramp down). The frequency may be adjusted to As another example, the force level may be decreased in response to an indication of discomfort by the subject.

図45は、振動装置(例えば、1つ以上のセンサを含む、本明細書に記載の振動装置のうちのいずれか)に関連する1つ以上の構成要素によって実施され得る方法3600を示す。3602で、振動装置は、ユーザーまたは対象者に、例えば当該ユーザーの頭部または耳に、配置され得る。配置は、振動信号が標的エリア(例えば、前庭系)に効果的に伝達され得るように、適切なエリア(例えば、適切な骨構造上)上にあり得る。 FIG. 45 illustrates a method 3600 that may be performed by one or more components associated with a vibration device (eg, any of the vibration devices described herein including one or more sensors). At 3602, a vibrating device can be placed on a user or subject, eg, on the user's head or ear. Placement can be over the appropriate area (eg, on the appropriate bony structure) so that the vibration signal can be effectively transmitted to the target area (eg, the vestibular system).

3604で、オンボードまたは外部のプロセッサまたは制御ユニット(例えば、制御ユニット360)は、例えば1つ以上のセンサ(複数可)(例えば、センサ(複数可)390)によって収集される、ユーザーのバイオメトリクスおよび/または環境メトリクスを監視し得る。1つ以上のセンサは、振動装置に統合され、かつ/または動作可能に結合され得る。3606で、プロセッサは、上述のように、例えばデータ中のスパイク、1つ以上の閾値を上回るおよび/または下回るデータなどの、バイオメトリクスおよび/または環境要因の変化を検出し得る。監視および検出に基づいて、プロセッサは、振動装置の動作を調整(例えば、振動装置をオンまたはオフにする;振動装置によって生成される振動信号、および/またはアクティブな振動装置に対して使用される信号の、周波数、力レベル、または電力を調整する;など)し得る。 At 3604, an on-board or external processor or control unit (e.g., control unit 360) captures the user's biometrics, e.g., collected by one or more sensor(s) (e.g., sensor(s) 390). and/or monitor environmental metrics. One or more sensors may be integrated and/or operably coupled to the vibration device. At 3606, the processor may detect changes in biometrics and/or environmental factors, such as spikes in data, data above and/or below one or more thresholds, as described above. Based on the monitoring and detection, the processor adjusts the operation of the vibrating device (e.g., turns the vibrating device on or off; vibrating signals generated by the vibrating device and/or used for active vibrating devices). adjust the frequency, force level, or power of the signal; etc.).

VI. 実験的な研究
前庭状態に関連する症状を治療するために、実験的な研究を実施して、本明細書に開示される振動装置の例と類似した実験的な振動装置を試験した。実験的な振動装置は、図6に示す振動装置500と類似した、他の2つの磁石の間にサスペンドされた磁石として実装された振動要素を含んだ 振動装置は、4オームのインピーダンスを有する外側コイルを含んだのであり、これは、マイクロコントローラであるカスタム設計のArduinoボードによって通電された。マイクロコントローラは、外側コイルに通電して磁界を生成することができたのであり、当該磁界は、サスペンドされた磁石を振動させるために使用された。3つの磁石/ボイスコイルアセンブリが、本体またはハウジングの内側に配置され、かつ充電式電池に接続されかつそれによって給電された。振動装置は、ヒトの頭部に結合することができたのであり、かつ骨を介して前庭系に伝導され得る振動を、生成することができた。
VI. Experimental Studies Experimental studies were conducted to test experimental vibration devices similar to the example vibration devices disclosed herein for treating symptoms associated with vestibular conditions. The experimental vibrating device included a vibrating element implemented as a magnet suspended between two other magnets, similar to the vibrating device 500 shown in FIG. It contained a coil, which was energized by a custom-designed Arduino board that was a microcontroller. A microcontroller was able to energize the outer coil to generate a magnetic field, which was used to vibrate the suspended magnet. Three magnet/voice coil assemblies were placed inside the body or housing and connected to and powered by a rechargeable battery. A vibrating device could be attached to the human head and could produce vibrations that could be conducted through the bones to the vestibular system.

研究では、対象者は、装置によって生成された振動信号が骨を介して対象者の前庭系に伝導されることができるように、乳様突起骨に被さるエリアに当たって耳の後ろに配置された実験的な振動装置を着用した。対象者は、動揺病、悪心、および/または他の前庭状態を誘発するために様々な状態にさらされたのであり、振動装置の効果は、対象者によって報告された情報に基づいて評価された。 In the study, subjects were placed behind their ears against an area overlying the mastoid bone so that vibration signals generated by the device could be conducted through the bones to the subject's vestibular system. Wearing a vibrating device. Subjects were exposed to various conditions to induce motion sickness, nausea, and/or other vestibular conditions, and the effects of the vibrating device were evaluated based on information reported by the subjects. .

実験については、振動装置によって生成される振動の力レベルを、B&K騒音計(No.2234)と結合された、較正されたブリュエル・ケアー(B&K)人工乳様突起(No.4930)で測定した。振動装置は、骨伝導補聴器を保持するように設計されたB&K人工乳様突起のホルダに挿入された。3.5~8ニュートンの力が、振動装置の上にかけられたのであり、当該振動装置が、B&K人工乳様突起に当てて置かれた。骨伝導レベルは、B&K騒音計で定量化されたのであり、dB re 1dyne(すなわち、力レベル)で表される。 For experiments, the force level of the vibrations produced by the vibration device was measured with a calibrated Brüel & Kjær (B&K) artificial mastoid (No. 4930) coupled with a B&K sound level meter (No. 2234). . The vibrating device was inserted into a B&K promastoid holder designed to hold a bone conduction hearing aid. A force of 3.5-8 Newtons was exerted on the vibrator, which was placed against the B&K artificial mastoid. Bone conduction levels were quantified with a B&K sound level meter and are expressed in dB re 1 dyne (ie, force level).

研究の各々に関するさらなる情報は、以下に提供される。 Further information on each of the studies is provided below.

実験的な研究I
図20Aは、第1の実験的な研究のための手順のフローチャート1900を示す。この第1の実験的な研究における研究参加者は、めまいを含む前庭疾患の病歴を経ていなかった。研究期間中、参加者は、オフィスチェアに着席させられ、上述の設計例に従って、Oculus Rift DK2仮想現実システムおよび振動装置を着用するよう求められた。振動装置は、頭部ストラップで定位置に保持された。
Experimental study I
FIG. 20A shows a flow chart 1900 of the procedure for the first experimental study. Study participants in this first experimental study had no history of vestibular disease, including dizziness. During the study, participants were seated in office chairs and asked to wear an Oculus Rift DK2 virtual reality system and vibration device according to the example design described above. The vibrator was held in place with a head strap.

研究は、図20Aに概説される試験手順に従って実施された 。各参加者は、試験手順を複数回経たのであり、最初は振動装置をオフにされ、次いで振動装置をオンされた。オンにされた振動装置での試験中、振動装置の周波数および/または力レベルは、特定の周波数および/または力レベルが仮想現実装置の使用に関連する前庭状態を治療する上でより効果的であるかどうかを試験するために、変化させられた。試験中、周波数および/または力レベルの順序を参加者間で無作為化した。参加者はまた、いつでも研究を中断して、仮想現実装置の使用によって引き起こされるめまいまたは他の前庭状態から回復する機会を与えられた。 The study was conducted according to the test procedure outlined in Figure 20A. Each participant went through the test procedure multiple times, first with the vibrator off and then on. During testing with the vibration device turned on, the frequency and/or force level of the vibration device was found to be more effective in treating vestibular conditions associated with the use of the virtual reality device. changed to test whether there is. The order of frequency and/or force level was randomized between participants during the test. Participants were also given the opportunity to discontinue the study at any time and recover from dizziness or other vestibular conditions caused by the use of the virtual reality device.

1902で、参加者は、図20Bに示す視覚的刺激1950を、仮想現実装置のディスプレイを介して与えられる。視覚的刺激1950は、複数の球1954を有する円盤形状の領域1956を含む。参加者は、円盤形状の領域1956内の球1954のうちの残りとは異なる色相の、中央の球1952に注意を集中するように指示された。ディスク形状の領域1956は、Oculus Riftなどの仮想現実装置を使用して見ることができる、三次元空間を表すように設計された。 At 1902, the participant is presented with the visual stimulus 1950 shown in FIG. 20B via the display of the virtual reality device. Visual stimulus 1950 includes a disc-shaped area 1956 having a plurality of spheres 1954 . Participants were instructed to focus their attention on the central sphere 1952 , which had a different hue than the rest of the spheres 1954 within the disk-shaped region 1956 . The disk-shaped area 1956 was designed to represent a three-dimensional space that can be viewed using a virtual reality device such as the Oculus Rift.

1904で、参加者は、キーボードのスペースバーを押すことによって、円盤形状の領域1956内の球1954の、中央の点(すなわち、中央の球1952)の周りの回転を開始する。1906で、スペースバーを押すと、球1954は、4度/秒/秒の比率で徐々に加速してスピンを始める。1908および1909で、参加者は、不快感またはめまいを感じたときにスペースバーを再び押すように指示されたのであり、その時点で、スピンしている球1954の角速度は、記録されて、その参加者についての「最大角速度」として記憶される。特定の参加者が、不快感またはめまいを示すためにスペースバーを押さなかった場合、球1954の角速度は、所定の角速度である90度/秒に到達するまで増加した。 At 1904, the participant initiates the rotation of a sphere 1954 within a disk-shaped region 1956 about a central point (ie, central sphere 1952) by pressing the spacebar on the keyboard. At 1906, pressing the spacebar causes the sphere 1954 to gradually accelerate and begin spinning at a rate of 4 degrees/second/second. At 1908 and 1909, participants were instructed to press the space bar again when they felt discomfort or dizziness, at which point the angular velocity of the spinning ball 1954 was recorded and Stored as the "maximum angular velocity" for the participant. If a particular participant did not press the spacebar to indicate discomfort or dizziness, the angular velocity of sphere 1954 increased until it reached a predetermined angular velocity of 90 degrees/second.

1910では、画像の角速度は、ユーザーの指定前の速度の90%(すなわち、最大角速度として記録される速度の90%)に低減されるか、または参加者がスペースバーを押さなかった場合、90度/秒の90%(すなわち、81度/秒)に低減される。球体1954は、1911で、参加者が再びスペースバーを押して不快感またはめまいの戻りを示すまで、または1912で所定の時間(例えば、120秒)が経過するまで、減速して回転する。1911で参加者が指定するか、または1912で所定の時間が経過するかのいずれかで、参加者が、減速して円盤形状の領域1956を視聴した時間を「視聴時間の長さ」として記録する。 At 1910, the angular velocity of the image is reduced to 90% of the user's pre-specified velocity (i.e., 90% of the velocity recorded as the maximum angular velocity), or 90% if the participant did not press the spacebar. It is reduced to 90% of degrees/second (ie, 81 degrees/second). The sphere 1954 slows down and rotates until the participant again presses the spacebar and indicates a return of discomfort or dizziness at 1911 or until a predetermined time (eg, 120 seconds) has elapsed at 1912 . Either specified by the participant at 1911 or after a predetermined period of time has elapsed at 1912, the participant slows down and views the disk-shaped area 1956, recording the length of viewing time as the 'Length of Viewing Time'. do.

所与の参加者について、参加者は、まず振動装置の電源を切った状態で試験手順を実施するよう求められた。参加者は、試験手順を2回実行し、第1回は球体1954が時計回りに回転し、第2回は球体1954が反時計回りに回転する。次いで、同じことが、振動装置の電源を入れた状態で繰り返される。試験参加者は、振動装置を耳の後ろに装着し、乳様突起骨の扁平な部分に外耳道と同じ高さにするように求められた。参加者は、必要に応じて、不快感またはめまいから回復するために、時計回りと反時計回りの検査(例えば、10~60秒)の間で休息する時間を与えられた。 For a given participant, the participant was first asked to perform the test procedure with the vibrating device turned off. Participants perform the test procedure twice, the first time sphere 1954 rotates clockwise and the second time sphere 1954 rotates counterclockwise. The same is then repeated with the vibration device turned on. Study participants were asked to place the vibrating device behind the ear and level it with the flat part of the mastoid bone and the ear canal. Participants were allowed time to rest between clockwise and counterclockwise trials (eg, 10-60 seconds) to recover from discomfort or dizziness, if necessary.

振動装置を使用している間に、参加者は、異なる力レベルのセットまたは異なる周波数のセットのいずれかを試験するように求められた。異なる力レベルを試験した参加者については、振動信号の 周波数を一定に保ち(すなわち、50Hz)、力レベルを87、92、94、96、98、99、100、および101dB re 1 dyneに設定した。異なる周波数を試験した参加者については、振動信号のパワーレベルを一定レベルに設定し(すなわち、96.5dB re 1 dyne)、周波数を30~75Hzの間で変化させた。 While using the vibration device, participants were asked to test either a different set of force levels or a different set of frequencies. For participants testing different force levels, the frequency of the vibration signal was kept constant (i.e., 50 Hz) and force levels were set at 87, 92, 94, 96, 98, 99, 100, and 101 dB re 1 dyne. . For participants testing different frequencies, the power level of the vibration signal was set at a constant level (ie, 96.5 dB re 1 dyne) and the frequency was varied between 30-75 Hz.

18名の参加者が研究に参加した。この研究にボランティアで参加したこれらの参加者の約3分の1は、実験による動揺病を経験していない。これらの参加者は、提示された視覚刺激(図20B)を、回転する球体1954が90度/秒になるまで見た後、減速して120秒間視覚刺激を見続けた。これらの動揺病を起こしにくい参加者には、振動装置の振動が動揺病を引き起こすかどうかを調べるために、振動装置の電源を入れた状態で視覚刺激の暴露を繰り返すよう指示した。これらの参加者のいずれも、振動装置の振動を97dB re 1 dyne以下に設定した振動装置の使用中および使用後に、何ら悪影響を受けたとは報告しなかった。 Eighteen participants participated in the study. Approximately one-third of those participants who volunteered in this study did not experience experimental motion sickness. These participants viewed the presented visual stimulus (FIG. 20B) until the spinning sphere 1954 was at 90 degrees/second, then slowed down and continued viewing the visual stimulus for 120 seconds. These motion sickness-prone participants were instructed to repeat the visual stimulus exposure with the vibratory device turned on to determine whether the vibration of the vibratory device caused motion sickness. None of these participants reported any adverse effects during or after using the vibratory device with the vibratory device set at 97 dB re 1 dyne or less.

残りの11人の参加者(すなわち、実験研究中のある時点で動揺病やめまいを経験したと答えた参加者)の実験データを、図21A、図21B、図22A、および図22Bに示す。図21A、図21B、図22A、および図22Bに描かれたグラフのデータポイントについては、各試験条件で各参加者の時計回りと反時計回りの「最大角速度」と「視聴時間」を平均し、「振動装置あり」のデータを「振動装置なし」のデータ(すなわち、振動装置を使用しているときに参加者が収集したデータ)に基づいてベースラインで正規化した。各参加者に対してこれらの比率を計算した後、11人の参加者の比率を平均して、図21A、図21B、図22A、および図22Bに示す。 Experimental data for the remaining 11 participants (ie, participants who reported experiencing motion sickness or dizziness at some point during the experimental study) are shown in Figures 21A, 21B, 22A, and 22B. For the data points in the graphs depicted in Figures 21A, 21B, 22A, and 22B, the clockwise and counterclockwise 'maximum angular velocity' and 'viewing time' were averaged for each participant in each test condition. , the 'with vibration device' data was normalized at baseline based on the 'without vibration device' data (i.e., data collected by participants while using the vibration device). After calculating these ratios for each participant, the ratios for the 11 participants were averaged and shown in Figures 21A, 21B, 22A, and 22B.

図21Aは、異なる力レベルの範囲にわたる11人の参加者の平均「視聴時間」比のグラフ2000を示す。1より大きな値は、振動装置を使用しているときに不快感を起こすまでの視聴時間が、振動装置を使用していないときよりも長くなることを示す。図21Bは、異なる力レベルの範囲にわたる11人の参加者の平均「最大角速度」比のグラフ2002を示す。図21Bで1より大きな値は、振動装置を使用しているときに、振動装置を使用していないときと比較して、不快感を起こさない角速度の増加を示す。実験データによると、11人の参加者において、振動装置の振動の力レベルを96dB re 1 dyneに設定したときに、振動装置の効果が最も大きくなることがわかった。データを補間してフィットさせた結果、「視聴時間」と「最大角速度」の比率は96.5dB re 1 dyneでピークに達した。93dB~98dBの範囲の力レベルの「視聴時間」と「最大角速度」の比率は、統計的に有意な差があり、1よりも大きかったことから、これらの力レベルに設定された振動装置は前庭疾患の治療に有効であることが示された。 FIG. 21A shows a graph 2000 of the average "viewing time" ratios of 11 participants over a range of different power levels. A value greater than 1 indicates that the viewing time before discomfort is longer when using the vibrating device than when not using the vibrating device. FIG. 21B shows a graph 2002 of the average 'maximum angular velocity' ratios for the 11 participants over a range of different force levels. A value greater than 1 in FIG. 21B indicates an increase in angular velocity that does not cause discomfort when using the vibrating device compared to when not using the vibrating device. Experimental data showed that the vibratory device was most effective when the vibratory force level of the vibratory device was set at 96 dB re 1 dyne in 11 participants. After interpolating and fitting the data, the ratio of "viewing time" to "maximum angular velocity" peaked at 96.5 dB re 1 dyne. The ratio of 'viewing time' to 'maximum angular velocity' for force levels ranging from 93 dB to 98 dB was statistically significantly different and greater than 1, suggesting that vibratory devices set at these force levels It has been shown to be effective in treating vestibular diseases.

87dB re 1 dyneでは、比は1と統計的に異なっておらず、前庭状態の治療にデバイスは有効でないことを示した。100dB re 1 dyne以上のレベルで、多くの参加者が、振動装置の電源がオンになった時に、具合が悪くなったと報告した。これらの高い力レベルの不快感の閾値は参加者間でわずかに異なり、99dBという低いレベルの不快感を報告する者もいたが、特定の参加者がその閾値に達すると、参加者は振動によりほぼすぐに不快感を起こしたと報告した。102dBで試験した参加者は、仮想現実システムを使用しているかどうかに関わらず、振動装置からの振動だけで不快感を起こしたと報告している。 At 87 dB re 1 dyne, the ratio was not statistically different from 1, indicating that the device was ineffective in treating vestibular conditions. At levels of 100 dB re 1 dyne and above, many participants reported feeling unwell when the vibrator was turned on. Discomfort thresholds for these high force levels differed slightly between participants, with some reporting levels of discomfort as low as 99 dB, but once that threshold was reached for a particular participant, the participants felt more comfortable with the vibration. Reported discomfort almost immediately. Participants tested at 102 dB reported that the vibrations from the vibrating device alone caused discomfort, regardless of whether they were using a virtual reality system.

図22Aおよび図22Bは、11人の参加者の「視聴時間」と「最大角速度」の比率を、周波数の範囲で正規化し、平均化したものである。図示のように、これらの結果は、仮想現実酔いの発症の軽減または遅延における実験用振動装置の有効性は、振動信号の頻度に依存していないようであると示唆した。それにもかかわらず、グラフ2100および2102は、45~65Hzのより大きな比の値を示している。 Figures 22A and 22B show the ratios of "viewing time" and "maximum angular velocity" for the 11 participants, normalized by frequency range and averaged. As shown, these results suggested that the effectiveness of the experimental vibration device in reducing or delaying the onset of virtual reality sickness did not appear to be dependent on the frequency of the vibration signal. Nevertheless, graphs 2100 and 2102 show larger ratio values between 45 and 65 Hz.

この最初の実験研究の結果は、特定の要因によって制限されている可能性がある。例えば、円盤形状の領域1956の球体1954の角速度は、視覚的表示システムによって制限された。具体的には、Oculus DK2画面のリフレッシュレートは90Hzである。デバイスのパネルは有機LED(OLED)で、持続性は2ミリ秒である。これらの要因は、円盤形状の領域1956の球体1954の回転速度が、約90度/秒を超えて回転することを妨げた。回転速度が90度/秒を超えると、仮想現実ディスプレイが点滅し始めた。多くの試験参加者が振動装置を装着したままこの上限に達したため、測定値に天井効果が生じた。 The results of this first experimental study may be limited by certain factors. For example, the angular velocity of sphere 1954 in disk-shaped region 1956 was limited by a visual display system. Specifically, the refresh rate of the Oculus DK2 screen is 90 Hz. The panel of the device is organic LED (OLED) with a persistence of 2 ms. These factors prevented the rotational speed of sphere 1954 in disk-shaped region 1956 from rotating beyond about 90 degrees per second. When the rotational speed exceeded 90 degrees/second, the virtual reality display started blinking. Many trial participants reached this upper limit while wearing the vibration device, resulting in a ceiling effect in the measurements.

同様に、減速している回転球体1954を見る間、数人の被検者は、不快感または悪心を訴えることなく、目の疲れを訴えた。したがって、参加者は、回転するディスクをどのくらいの時間見ることができるかも制限され、これは、仮想現実酔いの発症を遅らせる実験的振動の有効性の測定における天井効果をもたらした別の要因であった。 Similarly, while viewing the slowing sphere 1954, some subjects complained of eye strain without complaining of discomfort or nausea. Participants were therefore also limited in how long they could view the spinning disc, another factor that contributed to the ceiling effect in the measure of the effectiveness of experimental vibrations in delaying the onset of virtual reality sickness. rice field.

これらの要因を考慮に入れて、この最初の実験研究は、振動装置が、統計的に有意なレベルで仮想現実酔いを治療するのに有効であることを示した。図20Aおよび図20Bのグラフに示すデータから、力レベルの変動が振動装置の有効性に統計的に有意な効果を有することが示された。具体的には、93dB re 1 dyne未満の力レベルは前庭疾患の治療にあまり効果的ではなく、100dBを超える力レベルは特定の患者に不快感やめまいを引き起こし、前庭疾患を悪化させることが示され、したがって93dB~98dB re 1 dyneの力レベルが前庭疾患の治療に有効であることがデータから示された。一方、図21Aおよび図21Bのグラフに示すデータは、振動装置の有効性が45Hz~65Hzの間の明確な傾向またはピークを有していなかったため、振動周波数の変動が、前庭状態を治療する際の振動装置の有効性に対してより小さな影響を有することを示した。 Taking these factors into consideration, this first experimental study showed that the vibration device was effective in treating virtual reality sickness at a statistically significant level. The data presented in the graphs of Figures 20A and 20B showed that variations in force level had a statistically significant effect on the effectiveness of the vibratory device. Specifically, force levels below 93 dB re 1 dyne are not very effective in treating vestibular disorders, and force levels above 100 dB have been shown to cause discomfort and dizziness in certain patients and exacerbate vestibular disorders. The data therefore indicated that force levels between 93 dB and 98 dB re 1 dyne were effective in treating vestibular disorders. On the other hand, the data shown in the graphs of FIGS. 21A and 21B indicate that the vibrating device's effectiveness did not have a clear trend or peak between 45 Hz and 65 Hz, thus the variation in vibration frequency could have an impact on treating vestibular conditions. have a smaller effect on the effectiveness of the vibrating device.

実験研究II
第2の実験研究では、上記の第1の実験研究で得られた結果を用いて、仮想現実ゲーム「EVE:Valkyrie」のユーザーが経験する動揺病を緩和または防止する実験用振動装置の効果を測定した。
Experimental research II
In a second experimental study, the results obtained in the first experimental study above were used to test the effectiveness of an experimental vibration device in mitigating or preventing motion sickness experienced by users of the virtual reality game EVE: Valkyrie. It was measured.

「EVE:Valkyrie」は、Xbox 360の携帯コントローラを使用して、プレーヤが宇宙船と宇宙石のフィールド内を移動する、一人称による宇宙船シューティングゲームである。このゲームは、多くのプレーヤに動揺病を引き起こすことが知られている。このゲームでは、小惑星および宇宙船のフィールドに配置されたゲートを飛び回る。3次元の空間寸法における動きに加えて、ほとんどの「ゲート」は、プレーヤが3次元回転軸(例えば、ロール軸、ピッチ軸、またはヨー軸)の周りを回転することを必要とする。 "EVE: Valkyrie" is a first-person spaceship shooter in which the player uses an Xbox 360 handheld controller to move through a field of spaceships and cosmic stones. This game is known to cause motion sickness in many players. In this game, you fly around gates placed in a field of asteroids and spaceships. In addition to movement in three-dimensional spatial dimensions, most "gates" require the player to rotate around a three-dimensional axis of rotation (eg, roll, pitch, or yaw).

この研究では、被験者は仮想現実ゲーム「EVE:Valkyrie」を、Oculus Rift CV1システムを使用して最大15分間使用する。試験については、参加者は、上述の実験用振動装置を使用する場合と使用しない場合とで、2つのセッションにおいて2日間連続でゲームをプレーするよう指示された。実験の1日目に、参加者は、実験振動装置を使用することなく、仮想現実ゲームのトレーニングミッション部分を最大15分間プレーするように求められた。参加者は、15分間の終点の前に吐き気を感じ始めたら、中止するように指示された。経験豊富なゲーマは、トレーニングミッションをバイパスし、仮想現実空間の戦いに直接参入して、ミッションに直接行くことができた。2日目には、同じ実験手順に従ったが、60Hzの周波数と96.5dBの力レベルに設定された実験振動装置を装着した参加者では、第1の実験研究の結果によると有効であることが分かった。デバイスは、頭蓋骨、右耳の後ろ、および外耳道と水平に、また乳様突起の扁平部分に適用され、適用された力は約3.5~8ニュートンであった。試験中、めまいや不快感を起こした参加者は、いつでも中止することができた。 In this study, subjects play the virtual reality game "EVE: Valkyrie" for up to 15 minutes using an Oculus Rift CV1 system. For testing, participants were instructed to play the game on two consecutive days in two sessions, with and without the experimental vibration device described above. On day 1 of the experiment, participants were asked to play the training mission portion of the virtual reality game for up to 15 minutes without using the experimental vibration device. Participants were instructed to stop if they began to feel nauseous before the 15 minute endpoint. Experienced gamers could go straight to the mission, bypassing the training mission and entering the virtual space battle directly. On the second day, participants who followed the same experimental procedure but wore the experimental vibration device set at a frequency of 60 Hz and a force level of 96.5 dB were effective according to the results of the first experimental study. I found out. The device was applied to the skull, behind the right ear, and horizontally to the ear canal and to the flattened portion of the mastoid, with an applied force of approximately 3.5-8 Newtons. Participants who experienced dizziness or discomfort during the study could discontinue at any time.

参加者は、ゲームを中止してから約10分後に、動揺病評価質問票(MSAQ)に回答するよう求められた。MSAQは、16の記述または症状を含み、それらは、(1)胃腸系、(2)中枢神経系、(3)末梢神経系、および(4)眠気関連の4つの動揺病のカテゴリに分類することによって、動揺病の独立した記述子を識別および分類するのに役立つ。MSAQスコアは、動揺病の16の症状の可能性について、1(全くない)から9(重度)まで幅がある。表1は、参加者が経験した動揺病を評価するために使用されたMSAQの16の記述を示す。 Participants were asked to complete a Motion Sickness Assessment Questionnaire (MSAQ) approximately 10 minutes after stopping the game. The MSAQ contains 16 descriptions or symptoms, which are grouped into four categories of motion sickness: (1) gastrointestinal, (2) central nervous system, (3) peripheral nervous system, and (4) sleepiness-related. This helps identify and classify independent descriptors of motion sickness. MSAQ scores range from 1 (not at all) to 9 (severe) for the 16 possible symptoms of motion sickness. Table 1 shows the 16 descriptions of the MSAQ that were used to assess the motion sickness experienced by the participants.

実験研究IIで説明したOculus Riftのプレー体験終了10分後に実施した動揺病評価質問票。 Motion Sickness Assessment Questionnaire administered 10 minutes after completing the experience of playing the Oculus Rift as described in Experimental Study II.

Figure 2022533953000003
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参加者が、1日目に実験的な振動装置を装着せずに15分間プレーするよう求められたとき、17人中11人の参加者が15分間最後までプレーすることができた。残り6人のプレー時間は、4:05~14:50分の範囲であった。平均プレー時間は13分25秒であった。対照的に、参加者がプレー中に実験用振動装置を装着すると、17人の参加者全員が15分間にわたってプレーを行うことができた。MSAQからデータを収集し、表1に示す。MSAQのスコアは、1(全くない)から9(重度)の範囲である。 When participants were asked to play for 15 minutes without wearing the experimental vibration device on Day 1, 11 of 17 participants were able to complete the 15 minutes. The playing time of the remaining six players ranged from 4:05 to 14:50 minutes. The average playing time was 13 minutes and 25 seconds. In contrast, all 17 participants were able to play for 15 minutes when the participants wore the experimental vibration device while playing. Data were collected from MSAQ and are shown in Table 1. MSAQ scores range from 1 (not at all) to 9 (severe).

MSAQの結果は、図23Aおよび図23Bにグラフ形式で示されている。各グラフは、デバイスを装着している間に取得されたMSAQスコアに対する、デバイスを装着していない間に取得されたMSAQスコアの比率を示す。図23Aは、動揺病の4つのカテゴリすべてにわたるMSAQからの平均スコアを示すプロット2200を描写し、図23Bは、MSAQによって定義される4つのカテゴリ、すなわち、(1)胃腸系、(2)中枢神経系、(3)末梢神経系、および(4)眠気関連のスコアを示す、4つのサブプロット2202、2204、2206、2208を示す。各グラフを通る線2250は、振動装置を使用した場合と使用しない場合のMSAQスコアが同じであることを表しており、したがって、振動装置が動揺病に影響を与えないことを表す線である。 The MSAQ results are shown in graphical form in Figures 23A and 23B. Each graph shows the ratio of the MSAQ score obtained while not wearing the device to the MSAQ score obtained while wearing the device. FIG. 23A depicts a plot 2200 showing mean scores from the MSAQ across all four categories of motion sickness, and FIG. 23B depicts the four categories defined by the MSAQ: (1) gastrointestinal; Four subplots 2202, 2204, 2206, 2208 are shown showing scores related to nervous system, (3) peripheral nervous system, and (4) sleepiness. The line 2250 through each graph represents the same MSAQ score with and without the vibration device, thus the line representing no effect of the vibration device on motion sickness.

図23Aおよび図23Bに示すように、すべてのデータポイントが線2250の下に位置していることから、データは、振動装置が動揺病の治療に有効であることを示す。データポイントは、MSAQスコアの9(重度)から1(全くない)への有意な減少を示した。図23Bのプロット2202、2204、2206、2208に示すように、動揺病の異なるカテゴリに分けた場合でも、振動装置は、動揺病を治療する際に各カテゴリで有意に有効であった。 As shown in Figures 23A and 23B, all data points fall below line 2250, so the data indicates that the vibratory device is effective in treating motion sickness. Data points showed a significant decrease in MSAQ score from 9 (severe) to 1 (not at all). As shown in plots 2202, 2204, 2206, 2208 of FIG. 23B, even when divided into different categories of motion sickness, the vibration device was significantly effective in treating motion sickness in each category.

実験研究III
第3の実験研究では、参加者は4ドアのセダンで後部座席の乗客になるよう依頼され、固定された20分の旅程に基づいて一区間の道路を走行した。この設定経路で、同日に3回の道路試験を実施した。各ドライブ中、参加者はスマートフォンまたはその他の小型携帯デバイスを使って記事を読むように求められた。開始時刻を記録し、各参加者は、動揺病の最初の症状を最初に感じた時刻を報告した。
Experimental study III
In a third experimental study, participants were asked to be rear-seat passengers in a four-door sedan and drove a section of road based on a fixed 20-minute itinerary. On this set route, three road tests were conducted on the same day. During each drive, participants were asked to read articles using their smartphones or other small portable devices. Onset time was recorded and each participant reported the time when the first symptoms of motion sickness were first felt.

各参加者について、動揺病のベースライン測定は、いかなるタイプの補助器具を装着することなく、参加者がドライブを行い、スマートフォン上の記事を読むことによって確立された。最初のドライブの後、各参加者は、(1)右乳様骨の上に配置された本明細書に記載の実験用振動装置、または(2)外側に向けられ、ゴムパッドによって参加者の頭部から隔離され、実験用振動装置と同等の聴覚レベルを提供する低周波音を発する音声発生装置を装着するよう求められた。各デバイスを装着する順番は、各参加者に対して無作為化された。 For each participant, a baseline measure of motion sickness was established by the participant driving and reading articles on a smart phone without wearing any type of assistive device. After the first drive, each participant was placed on the participant's head by (1) an experimental vibrator described herein placed over the right mammary bone, or (2) facing outward and using a rubber pad. Subject was isolated from the body and asked to wear a low-frequency sound generator that provided hearing levels comparable to a laboratory vibrator. The order of wearing each device was randomized for each participant.

走行経路は、中間地点(すなわち、約10分)に1つの停止標識のみを有し、信号灯のない、固定の環状経路であった。固定経路は約20分かかり、ドライブ間変動は10%未満であった。被験者は、走行の前半でのみ、ストップサインまで試験された。被験者には、セッション間に休息を与えた。 The driving route was a fixed circular route with only one stop sign at the waypoint (ie approximately 10 minutes) and no signal lights. The fixed route took approximately 20 minutes with less than 10% drive-to-drive variability. Subjects were tested up to the stop sign only during the first half of the run. Subjects were allowed rest between sessions.

参加者からのフィードバックによると、参加者は継続的に動揺病を経験しているわけではなく、一般的には車両が加速、減速、またはターンしたときに動揺病を経験していることがわかった。参加者は、動揺病を累積的な効果として報告しており、最初のターンで軽い不快感を起こし、2回目のターンで最初のターンの効果が追加され、閾値に達するまで繰り返された。実験用振動装置を使用している間、参加者は、加速およびターンの際に不快感を起こしたが、車が一定の速度に戻ると不快感はすぐにゼロに戻り、車の加速度が連続的に変化する間、蓄積された吐き気の影響はなかったと報告した。 Feedback from participants indicated that participants did not experience motion sickness continuously, but generally experienced motion sickness when the vehicle accelerated, decelerated, or turned. rice field. Participants reported motion sickness as a cumulative effect, with the first turn causing mild discomfort, the second turn adding the first turn's effect, and repeating until a threshold was reached. While using the experimental vibrator, participants experienced discomfort during acceleration and turns, but the discomfort quickly returned to zero when the car returned to a constant speed, and the acceleration of the car continued. reported no cumulative nausea effects during the time-course change.

図24は、第3の実験研究中に参加者によって経験された、動揺病の初回発症までの秒を示す。バー2302は、デバイスを使用しない場合の動揺病の初期発症までの秒を表し、バー2304は、音声発生装置を使用した場合の動揺病の初期発症までの秒を表し、バー2306は、実験用振動装置を使用した場合の動揺病の初期発症までの秒を表す。図示のように、本明細書に記載の実験用振動装置の使用は、バー2306で、動揺病の発症までの秒数の有意な増加をもたらした。具体的には、実験用振動装置は、デバイスを装着していない場合(バー2302)と音声発生装置を装着している場合(バー2304)と比較して、動揺病の発症までの時間が2倍を超えるという効果があることがわかった。本研究のデータは、車の後部座席に助手として乗りながら読書をするという実社会の状況を模擬した場合に、実験用振動装置の動揺病防止効果を示すものである。実験的振動装置を使用した被験者のいずれも、車から降りた後の不快感は報告しなかった。 Figure 24 shows the seconds to first onset of motion sickness experienced by participants during the third experimental study. Bar 2302 represents seconds to first onset of motion sickness without device, bar 2304 represents seconds to first onset of motion sickness with sound generator, and bar 2306 represents experimental Represents seconds to early onset of motion sickness when using a shaking device. As shown, use of the experimental shaker apparatus described herein resulted in a significant increase in seconds to motion sickness onset at bar 2306 . Specifically, the experimental vibrator was associated with a two-fold time to onset of motion sickness compared to wearing no device (bar 2302) and wearing a sound generator (bar 2304). It was found that the effect was more than doubled. The data of this study show the effect of the experimental vibrator on preventing motion sickness when simulating the real-world situation of reading while sitting in the back seat of a car as an assistant. None of the subjects using the experimental vibration device reported discomfort after exiting the vehicle.

実験研究および他の指標の概要
上述の実験研究からの結果は、本明細書に開示する例示的な振動装置などの振動装置が、様々な前庭状態の症状の治療に有効であり得ることを示す。かかるデバイスは、小さな輪郭を有し、振動が被験者の前庭系に骨(例えば、頭蓋骨)を介して伝導され得るように、対象の頭部の表面に結合することができる。3つの実験研究で使用された実験用振動装置は、動揺病および/または仮想現実による動揺病を緩和、軽減するのに有効であることが示されている。記載される実験および結果は、動揺病の低減における開示された振動装置の有効性が、明白な有害な副作用を伴わず、実質的に瞬時であることを示す。
SUMMARY OF EXPERIMENTAL STUDIES AND OTHER INDICATORS Results from the experimental studies described above demonstrate that vibrating devices, such as the exemplary vibrating devices disclosed herein, can be effective in treating symptoms of various vestibular conditions. . Such devices have a low profile and can be coupled to the surface of the subject's head such that vibrations can be conducted through the bones (eg, skull) to the subject's vestibular system. The laboratory vibration device used in three experimental studies has been shown to be effective in mitigating and reducing motion sickness and/or virtual reality motion sickness. The experiments and results described demonstrate that the effectiveness of the disclosed vibratory device in reducing motion sickness is virtually instantaneous with no apparent adverse side effects.

その後の実験は、本明細書において有効であることが見出された力レベルおよび頻度レベルも、医療施設で実施されたカロリー試験によってもたらされためまいおよび吐き気を軽減するのに効果的であることを示した。例えば、めまいについては、慢性的または頻繁なめまいエピソードを患った個人に、実験用振動装置を装着し、デバイスを装着することの影響を報告するように依頼した。概して、個人は、デバイスの使用時にめまいに関連する症状が少ないと報告した。もう1つの例として、カロリー試験のために、耳鼻咽喉科(「ENT」)の医師が、実験振動装置を装着している、および装着していない5人の被験者に対してカロリー試験を実施した。初日にデバイスを装着しなかった場合、すべての被験者に吐き気が生じ、1人の被験者は激しい吐き気のためにテストを終えることができなかった。翌日にデバイスを装着したところ、5人の被験者全員が、吐き気がないことを含め、吐き気が大幅に減少し、初日に試験を完了できなかった被験者は、2日目にデバイスを装着してテストを完了することができた。両日の試験では、振動装置を装着した場合としない場合で、前庭機能が同程度であることが示された。 Subsequent experiments demonstrated that the force and frequency levels found to be effective herein are also effective in reducing dizziness and nausea produced by calorie testing conducted in medical facilities. showed that For example, for dizziness, individuals with chronic or frequent episodes of dizziness were asked to wear an experimental vibrating apparatus and report the effects of wearing the device. In general, individuals reported fewer dizziness-related symptoms when using the device. As another example, for a calorie test, an Ear, Nose and Throat ("ENT") physician performed a calorie test on five subjects with and without an experimental vibration device. . All subjects experienced nausea when not wearing the device on the first day, and one subject was unable to complete the test due to severe nausea. When wearing the device the next day, all 5 subjects experienced a significant reduction in nausea, including no nausea; was able to complete Testing on both days showed similar vestibular function with and without the vibrating device.

病気を誘発する前庭系から送られてくる信号を、骨伝導の振動信号を応用してマスクすることは、前庭マスキングとも呼ばれ、数多くの前庭症状の緩和に有効であり得る。例えば、損傷した前庭系によってもたらされためまいは、適用された骨伝導性振動信号で治療することができる。しかしながら、時として、印加された振動信号が突然除去された場合(例えば、振動装置がオフのとき)、振動信号は有害反応を有し得る。上述のものなど、いくつかの実施形態において、これらの有害反応は、デバイスを突然オフにする代わりに、ある期間にわたって印加された振動の電力を徐々に減少させること(すなわち、電力のランプダウンを有する)によって最小化することができる。 The application of bone-conducted vibrational signals to mask disease-inducing signals coming from the vestibular system, also called vestibular masking, can be effective in alleviating a number of vestibular symptoms. For example, dizziness caused by a damaged vestibular system can be treated with applied osteoconducting vibrational signals. However, sometimes if the applied vibration signal is suddenly removed (eg, when the vibration device is off), the vibration signal can have adverse reactions. In some embodiments, such as those described above, these adverse reactions involve gradually decreasing the power of the applied vibration over a period of time (i.e., ramping down the power) instead of turning off the device abruptly. have).

別の例として、前庭マスキングは、個人が本明細書に開示されるものなどの仮想現実デバイスを使用するときに発生する動揺病の軽減に有効であり得る。仮想現実デバイスは常に動揺病を引き起こすわけではないため、一実施形態では、本明細書に開示されているような振動装置は、酔いを誘発することに関連する特定の条件および/または状況が仮想現実デバイスのユーザーに表示および/または提示されたときに、前庭系をマスキングするための振動を生成するように動作可能である。振動装置は、例えば、振動素子を制御するための特別な命令を記憶するように動作可能なマイクロコントローラによって制御されてもよい。かかる命令は、オンボードメモリまたは別個のメモリに記憶されてもよい。さらに、こうした命令は、特別な機能および特徴をコントローラに統合して、前庭系の状態の治療に関連する特定の機能、方法およびプロセスを実行するように設計される。一実施形態では、マイクロコントローラは、ソフトウェア開発キット(SDK)を使用して命令をプログラムすることができる。 As another example, vestibular masking can be effective in reducing motion sickness that occurs when an individual uses a virtual reality device such as those disclosed herein. Because virtual reality devices do not always cause motion sickness, in one embodiment, vibrating devices such as those disclosed herein are used to simulate motion sickness-inducing specific conditions and/or situations. It is operable to generate vibrations for masking the vestibular system when displayed and/or presented to a user of the real device. The vibrating device may be controlled, for example, by a microcontroller operable to store special instructions for controlling the vibrating element. Such instructions may be stored in onboard memory or in separate memory. Further, such instructions are designed to integrate special functions and features into the controller to perform specific functions, methods and processes related to treating conditions of the vestibular system. In one embodiment, the microcontroller can be programmed with instructions using a software development kit (SDK).

振動信号の生成を制御および/または駆動するための電気信号は、記憶された命令に基づいてマイクロコントローラによって生成されてもよいことが理解されるべきである。これら電気信号は、マイクロコントローラと振動装置との間で、有線または無線(例えば、Bluetooth)の方法を介して通信されてもよい。さらに、電気信号は、記憶された動作パターンを含んでもよい。例えば、マイクロコントローラによってアクセスされる記憶された命令は、マイクロコントローラおよび振動要素を含む装置に蓄積および記憶されている、使用データに基づき、特定のユーザーに有利なパターンで振動要素が「オン」または「オフ」にされることを引き起こすために振動要素に送信される一連の電気信号を生成するために、マイクロコントローラによって使用されてもよい。1つのパターンは、期間にわたって(例えば、毎分)生成されて対象者に加えられる振動の数が変化し得る、一連の振動を伴ってもよく、一方、第2のパターンは、いくつかの振動における力レベルが変化し得る、一連の振動を含んでもよい。振動要素によって生成される振動の力レベルおよび周波数を制御するために使用され得るものなどの、他のタイプの電気信号は、センサから受信したデータに基づいて、マイクロコントローラから振動装置に送信されてもよい。例えば、加速度センサは、ユーザーの物理的加速度の変化を感知するために、ポータブル電子機器(例えば、携帯電話)に含まれてもよい。実施形態では、マイクロコントローラは、動揺病を招き得る加速のタイプを示す加速度センサからのデータを受信するように動作可能であってもよい。したがって、こうしたデータを受信した後、マイクロコントローラは、関連する制御信号を生成し、こうした信号を振動要素に送信するように動作可能であってもよい。振動要素は、次に、こうした制御信号を受信し、例えば動揺病を先制的に最小化するために、固有受容の前庭系にリアルタイムで適用できる振動を生成するように、動作可能であってもよい。あるいは、ユーザーが動揺病によって具合が悪くなる結果となり得る経路または進路を表す、記憶されたロードマップは、マイクロコントローラまたはポータブル機器内にGPS回路と併せて記憶されてもよい。実施形態では、GPS回路が、ユーザーが経路または進路に沿って動いており動揺病を誘導し得る位置に到着することを示すとき、マイクロコントローラは、関連する制御信号を生成し、こうした信号を振動要素に送信するように動作可能であってもよい。振動要素は、次に、こうした制御信号を受信し、例えばユーザーが位置に到達する前に動揺病の可能性に対して責任をもつために、前庭系に適用できる振動を生成するように動作可能であってもよい。 It should be appreciated that electrical signals for controlling and/or driving the generation of vibration signals may be generated by a microcontroller based on stored instructions. These electrical signals may be communicated between the microcontroller and the vibration device via wired or wireless (eg, Bluetooth) methods. Additionally, the electrical signal may include a stored motion pattern. For example, stored instructions accessed by the microcontroller may cause the vibrating element to turn "on" or "on" in a pattern advantageous to a particular user based on usage data accumulated and stored in the device containing the microcontroller and the vibrating element. It may be used by a microcontroller to generate a series of electrical signals that are sent to the vibrating element to cause it to be turned "off." One pattern may involve a series of vibrations that may vary in the number of vibrations generated over a period of time (e.g., every minute) and applied to the subject, while a second pattern may involve several vibrations. may include a series of vibrations in which the force level at may vary. Other types of electrical signals, such as those that can be used to control the force level and frequency of vibrations produced by the vibrating element, are sent from the microcontroller to the vibrating device based on data received from sensors. good too. For example, acceleration sensors may be included in portable electronic devices (eg, cell phones) to sense changes in the user's physical acceleration. In embodiments, the microcontroller may be operable to receive data from an acceleration sensor that indicates the type of acceleration that may lead to motion sickness. Accordingly, after receiving such data, the microcontroller may be operable to generate associated control signals and transmit such signals to the vibrating element. The vibrating element is then operable to receive such control signals and generate vibrations that can be applied in real time to the proprioceptive vestibular system, e.g., to preemptively minimize motion sickness. good. Alternatively, a stored roadmap representing routes or tracks that may result in the user becoming ill from motion sickness may be stored in a microcontroller or portable device in conjunction with a GPS circuit. In an embodiment, when the GPS circuitry indicates that the user is moving along a path or track and reaches a location that may induce motion sickness, the microcontroller generates associated control signals and vibrates such signals. It may be operable to send to an element. The vibrating element is then operable to receive such control signals and generate vibrations that can be applied to the vestibular system, for example, to account for possible motion sickness before the user reaches the position. may be

熱量検査(caloric test)、VNG検査、およびENG検査を含むいくつかの異なるタイプの医学的検査が、対象者の前庭機能を検査するために、聴覚訓練士(audiologist)および耳鼻咽喉科医(otolaryngologist)によって施行されることに留意すべきである。検査の一部として、悪心を引き起こす不利な副作用を有し得る形態の回転性めまいが、患者に誘発され得る。これらの検査を受けている間にこうした患者が経験する、悪心を低減するために前庭マスキングを使用することができる。したがって、本明細書に記載の装置は、こうした医療的検査を完了するために使用される医学的検査システムに含まれてもよく、または代替的に、こうした不利な副作用を軽減または低減するために、こうした医学的検査システムと併せて使用(例えば着用)されてもよい。 Several different types of medical tests, including caloric tests, VNG tests, and ENG tests, are used by audiologists and otolaryngologists to test a subject's vestibular function. ) is enforced by As part of the examination, a form of vertigo may be induced in the patient that may have the adverse side effect of causing nausea. Vestibular masking can be used to reduce nausea experienced by such patients while undergoing these examinations. Accordingly, the devices described herein may be included in medical examination systems used to complete such medical examinations, or alternatively, to alleviate or reduce such adverse side effects. , may be used (eg, worn) in conjunction with such medical testing systems.

いくつかの実施形態では、記載される装置および方法は、前庭状態の治療に関連しない用途に使用することができる。例えば、振動装置のいくつかの実施形態は、適切な通信チャネルを使用して触覚通信(haptic communication)を実施するための装置として、使用することができる。いくつかの実例では、無音でありかつ触覚感覚に基づく通信方法は、軍隊または監視の条件などにおいて有用であり得る。振動装置の実施形態は、見えないおよび聞こえないという使用条件などの、低減された検出可能性の適切な適合を伴って、諜報員(operative)などの対象者間の触覚通信を可能にするために使用することができる。 In some embodiments, the devices and methods described can be used for applications unrelated to treating vestibular conditions. For example, some embodiments of vibrating devices can be used as devices for conducting haptic communication using a suitable communication channel. In some instances, silent and tactile sensation-based communication methods may be useful, such as in military or surveillance situations. Embodiments of the vibrating device to enable tactile communication between subjects such as operatives with suitable matching of reduced detectability, such as blind and deaf conditions of use. can be used for

様々な発明の実施形態が本明細書で説明され例解されてきたが、当業者は、本明細書に記載する機能を実行し、ならびに/または結果および/もしくは利点のうちの1つ以上を得るための、様々な他の手段および/または構造を容易に想到するであろうし、こうした変形および/または修正は各々、本明細書に記載する発明の実施形態の範囲内であるとみなされる。より一般に、本明細書に記載するすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成が、例示的であることを意図していることと、実際のパラメータ、寸法、材料、および/または構成が、本発明の教示が使用される、特定の適用(複数可)に依存するであろうことを、当業者は、容易に理解するだろう。当業者は、日常的な実験のみを用いて、本明細書に記載する特定の発明の実施形態に対する、多数の同等なものを認識するまたは確認できるだろう。そのため、前述の実施形態が、例としてのみ提示されることと、添付の特許請求の範囲およびその同等なものの範囲内において、本発明の実施形態が、特に記載、および請求の範囲に記載された以外の別の方法で実施され得ることが、理解されるだろう。本開示の発明の実施形態は、本明細書に記載する各個別の特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法を対象とする。加えて、こうした特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法が互いに矛盾したものでない場合、2つ以上のこうした特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法の任意の組み合わせが、本開示の発明の範囲内に含まれる。 While various inventive embodiments have been described and illustrated herein, it will be apparent to those skilled in the art to perform the functions described herein and/or enjoy one or more of the results and/or advantages. Various other means and/or structures for obtaining may be readily envisioned, and each such variation and/or modification is considered within the scope of the inventive embodiments described herein. More generally, all parameters, dimensions, materials, and configurations described herein are intended to be exemplary and that actual parameters, dimensions, materials, and/or configurations may vary according to the invention. Those skilled in the art will readily appreciate that the teachings of will depend on the particular application(s) for which they are used. Those skilled in the art will recognize, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific inventive embodiments described herein. It is therefore that the foregoing embodiments are presented by way of example only and that, within the scope of the following claims and their equivalents, embodiments of the invention are particularly described and claimed. It will be appreciated that it may be implemented in other ways than Inventive embodiments of the present disclosure are directed to each individual feature, system, article, material, kit, and/or method described herein. In addition, any combination of two or more of such features, systems, articles, materials, kits, and/or methods is not mutually exclusive, unless such features, systems, articles, materials, kits, and/or methods are mutually exclusive. , are included within the scope of the present disclosure.

また、様々な発明概念が、1つ以上の方法として具体化され得るし、その例を提供してきた。方法の一部として実施される行為は、任意の好適なやり方で順序付けることができる。従って、実施形態は、例示と異なる順序で行為が実施されるように構築されてもよく、これには、例示の実施形態で連続した行為として示されているにもかかわらず、一部の行為を同時に実施することが含まれ得る。
Also, various inventive concepts can be embodied in one or more methods, examples of which have been provided. The acts performed as part of the method may be ordered in any suitable manner. Accordingly, embodiments may be constructed such that acts are performed in a different order than illustrated, including some acts even though they are shown as sequential acts in the illustrated embodiment. simultaneously.

Claims (37)

装置であって、
振動信号を生成して、前記振動信号を、ユーザーの頭部の一部分に、前記振動信号が前記ユーザーの前庭系に骨を介して伝導され得るように、加えるように構成されている、振動装置と、
前記ユーザーの生物学的特徴であって、前記ユーザーの前記前庭系に関連する生理学的状態の発症を示す、生物学的特徴を測定するように構成された、バイオメトリックセンサと、
前記振動装置と、前記バイオメトリックセンサと、に動作可能に結合された制御ユニットであって、前記制御ユニットが、
前記バイオメトリックセンサから、前記生物学的特徴に関連するデータを受信することと、
前記振動信号が前記生理学的状態を治療するために前記頭部の前記一部分に加えられるように、前記生物学的特徴に関連する前記データに基づいて、前記振動装置を制御して前記振動信号を生成することと、を行うように構成されている、制御ユニットと、を備える、装置。
a device,
A vibration device configured to generate a vibration signal and apply said vibration signal to a portion of a user's head such that said vibration signal can be conducted through bones to said user's vestibular system. When,
a biometric sensor configured to measure a biological characteristic of the user, the biological characteristic indicative of the onset of a physiological condition associated with the vestibular system of the user;
a control unit operatively coupled to the vibration device and the biometric sensor, the control unit comprising:
receiving data related to the biological characteristic from the biometric sensor;
Based on the data relating to the biological characteristic, controlling the vibration device to apply the vibration signal such that the vibration signal is applied to the portion of the head to treat the physiological condition. and a control unit configured to generate.
前記振動装置が、前記振動信号を生成するために使用される電気信号を生成するように構成されている、信号発生装置および回路を含み、
前記制御ユニットが、前記生物学的特徴に関連する前記データに基づいて前記生理学的状態の前記発症を検出することに応答して前記電気信号を生成するように、前記信号発生装置をアクティブ化することによって、前記振動装置を制御するように構成されている、請求項1に記載の装置。
said vibration device comprising a signal generator and a circuit configured to generate an electrical signal used to generate said vibration signal;
The control unit activates the signal generator to generate the electrical signal in response to detecting the onset of the physiological condition based on the data relating to the biological characteristic. 2. A device according to claim 1, configured to control the vibrating device by:
前記振動装置が、前記振動信号を生成するために使用される電気信号を生成するように構成されている、信号発生装置および回路を含み、前記電気信号が、振幅および周波数を有し、
前記制御ユニットが、前記電気信号の前記振幅または前記周波数を調整するように、前記信号発生装置または前記回路のうちの少なくとも1つを制御することによって、前記振動装置を制御するように構成されている、請求項1に記載の装置。
said vibration device comprising a signal generator and circuitry configured to generate an electrical signal used to generate said vibration signal, said electrical signal having an amplitude and a frequency;
The control unit is configured to control the vibration device by controlling at least one of the signal generator or the circuit to adjust the amplitude or the frequency of the electrical signal. 2. The device of claim 1, wherein the device is
前記回路が、アンプまたは電位差計のうちの少なくとも1つを含む、請求項2または3のいずれか一項に記載の装置。 4. Apparatus according to any one of claims 2 or 3, wherein the circuit comprises at least one of an amplifier or a potentiometer. 前記生物学的特徴が、皮膚コンダクタンスであり、
前記制御ユニットが、前記データに応答して前記振動装置をアクティブ化することによって、前記振動装置を制御するように構成されており、前記データが、前記皮膚コンダクタンスが閾値を上回ることを示している、請求項1に記載の装置。
said biological characteristic is skin conductance;
The control unit is configured to control the vibration device by activating the vibration device in response to the data, the data indicating that the skin conductance exceeds a threshold. A device according to claim 1.
前記生物学的特徴が、皮膚コンダクタンスであり、
前記制御ユニットが、前記データに応答して前記振動装置をアクティブ化することによって、前記振動装置を制御するように構成されており、前記データが、所定の量またはパーセンテージよりも大きい、前記皮膚コンダクタンスの変化を示している、請求項1に記載の装置。
said biological characteristic is skin conductance;
The control unit is configured to control the vibration device by activating the vibration device in response to the data, wherein the skin conductance is greater than a predetermined amount or percentage. 2. The device of claim 1, wherein the device is indicative of a change in .
前記制御ユニットが、前記振動装置をアクティブ化して前記振動信号を生成することによって、または前記振動装置に供給される電力を増加させて前記振動信号の力レベルを増加させることによって、前記振動装置を制御するように構成されている、請求項5または6のいずれか一項に記載の装置。 The control unit controls the vibration device by activating the vibration device to generate the vibration signal or by increasing the power supplied to the vibration device to increase the force level of the vibration signal. 7. Apparatus according to any one of claims 5 or 6, adapted to control. 前記生物学的特徴が、脳波図(EEG)データによって測定される脳波活動であり、
前記制御ユニットが、前記生理学的状態の前記発症を示す脳波活動の変化に応答して前記振動装置をアクティブ化することによって、前記振動装置を制御するように構成されている、請求項1に記載の装置。
wherein said biological characteristic is electroencephalographic activity as measured by electroencephalogram (EEG) data;
2. The control unit of claim 1, wherein the control unit is configured to control the vibrating device by activating the vibrating device in response to changes in electroencephalographic activity indicative of the onset of the physiological condition. equipment.
脳波活動の前記変化が、前記ユーザーの前記EEGデータの多変量正規確率密度関数(MVNPDF)の出力によって表され、
前記制御ユニットが、前記生理学的状態に関連する前記MVNPDFの前記出力に応答して前記振動装置をアクティブ化するように構成されている、請求項8に記載の装置。
said change in brain wave activity is represented by the output of a multivariate normal probability density function (MVNPDF) of said EEG data of said user;
9. The apparatus of claim 8, wherein the control unit is configured to activate the vibration device in response to the output of the MVNPDF related to the physiological condition.
脳波活動の前記変化が、前記ユーザーの前記EEGデータのMVNPDFの出力によって表され、
前記制御ユニットが、前記MVNPDFの前記出力かまたは前記MVNPDFの前記出力の時間平均かのうちの少なくとも1つに基づいて、前記振動信号の力レベルを増加させるように前記振動装置に供給される電力を調整するように構成されている、請求項8に記載の装置。
said change in brain wave activity is represented by an MVNPDF output of said EEG data of said user;
power supplied to the vibration device such that the control unit increases the force level of the vibration signal based on at least one of the output of the MVNPDF or a time average of the output of the MVNPDF; 9. The apparatus of claim 8, configured to adjust the .
前記生物学的特徴が、体温であり、
前記制御ユニットが、前記データに応答して前記振動装置をアクティブ化することによって、前記振動装置を制御するように構成されており、前記データが、前記体温が閾値を上回ることを示している、請求項1に記載の装置。
the biological characteristic is body temperature;
the control unit is configured to control the vibrating device by activating the vibrating device in response to the data, the data indicating that the body temperature is above a threshold; A device according to claim 1 .
前記生物学的特徴が、前記ユーザーの眼に関連し、
前記制御ユニットが、前記生理学的状態の前記発症を示す、前記眼の瞳孔の変化、前記眼の動き、またはまぶたの運動のうちの、少なくとも1つを検出することに応答して前記振動装置をアクティブ化するように構成されている、請求項1に記載の装置。
said biological characteristic is associated with said user's eye,
wherein the control unit activates the vibrating device in response to detecting at least one of a pupillary change in the eye, eye movement, or eyelid movement indicative of the onset of the physiological condition; 2. The device of claim 1, configured to activate.
前記生物学的特徴が、前記ユーザーの心拍数、または前記ユーザーの心臓波形のうちの少なくとも1つであり、
前記制御ユニットが、前記生理学的状態の前記発症を示す、前記心拍数または前記心臓波形のうちの前記少なくとも1つの変化を検出することに応答して前記振動装置をアクティブ化するように構成されている、請求項1に記載の装置。
the biological characteristic is at least one of the user's heart rate or the user's cardiac waveform;
The control unit is configured to activate the vibratory device in response to detecting a change in the at least one of the heart rate or the cardiac waveform indicative of the onset of the physiological condition. 2. The device of claim 1, wherein the device is
周囲温度、前記ユーザーの運動、または前記ユーザーの動的加速度の静電気のうちの、少なくとも1つを測定するように構成された、1つ以上のセンサをさらに備え、
前記制御ユニットが、前記周囲温度、前記ユーザーの前記運動に基づいて決定される前記ユーザーの活動レベル、または前記ユーザーの前記運動に基づく前記ユーザーの活動状態のうちの、少なくとも1つに基づいて前記閾値を調整するようにさらに構成されている、請求項5または11のいずれか一項に記載の装置。
further comprising one or more sensors configured to measure at least one of ambient temperature, motion of the user, or electrostatics of dynamic acceleration of the user;
the user's activity level determined based on the user's exercise; or the user's activity state based on the user's exercise. 12. Apparatus according to any one of claims 5 or 11, further configured to adjust the threshold.
少なくとも1つの追加的なバイオメトリックセンサをさらに備え、前記バイオメトリックセンサおよび前記少なくとも1つの追加的なバイオメトリックセンサが、皮膚コンダクタンス、体温、周囲温度、前記ユーザーの運動、脳波活動、心臓活動、眼の特徴、血圧、酸素飽和度、神経誘発電位、汗毒性学、またはストレスホルモン産生のうちの、少なくとも1つを含む生物学的特徴の組み合わせを測定するように構成されており、
前記制御ユニットが、生物学的特徴の前記組み合わせに基づいて、前記振動装置をアクティブ化することまたは前記振動装置に供給される電力を調整することのうちの、少なくとも1つによって前記振動装置を制御するように構成されている、請求項1に記載の装置。
further comprising at least one additional biometric sensor, wherein the biometric sensor and the at least one additional biometric sensor are sensitive to skin conductance, body temperature, ambient temperature, movement of the user, brain wave activity, cardiac activity, eye blood pressure, oxygen saturation, nerve-evoked potentials, sweat toxicology, or stress hormone production.
The control unit controls the vibration device by at least one of activating the vibration device or adjusting power supplied to the vibration device based on the combination of biological characteristics. 11. The apparatus of claim 1, configured to.
前記生理学的状態が、回転性めまい、浮動性めまい、動揺病、仮想現実酔い、空間的不一致、ソパイト症候群、悪心、頭痛、片頭痛、耳鳴り、前庭機能低下、または全体的な均衡異常のうちの、少なくとも1つを含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の装置。 said physiological condition is one of vertigo, dizziness, motion sickness, virtual reality sickness, spatial disparity, sopaite syndrome, nausea, headache, migraine, tinnitus, vestibular hypofunction, or global imbalance 16. A device according to any one of the preceding claims, comprising at least one of . 装置であって、
振動信号を生成して、前記振動信号を、ユーザーの頭部の一部分に、前記振動信号が前記ユーザーの前庭系に骨を介して伝導され得るように、加えるように構成されている、振動装置を備え、前記振動装置が、
チャンバーを画定するハウジングと、
前記チャンバー内に配置されており、かつ平衡位置の周りで前後振動して前記振動信号を生成するように構成されている、磁石と、
前記磁石を前後振動させ得る磁界を生成するように構成されている、コイルと、
前記磁石の端部に結合されており、かつ、漂遊磁束を減少させるようにかつ前記磁石の磁界を前記磁石の前後振動を可能にするための方向に向けるように構成されている、金属構成要素のセットと、
前記チャンバー内で前記磁石を、前記磁石が前記平衡位置の周りで前後振動し得るように、サスペンドするように構成されている、少なくとも1つのサスペンション構成要素と、を含む、装置。
a device,
A vibration device configured to generate a vibration signal and apply said vibration signal to a portion of a user's head such that said vibration signal can be conducted through bones to said user's vestibular system. wherein the vibrating device comprises
a housing defining a chamber;
a magnet disposed within the chamber and configured to oscillate back and forth about an equilibrium position to produce the vibration signal;
a coil configured to generate a magnetic field that can cause the magnet to oscillate back and forth;
A metal component coupled to an end of the magnet and configured to reduce stray magnetic flux and orient the magnetic field of the magnet in a direction to permit back-and-forth oscillation of the magnet. and a set of
at least one suspension component configured to suspend the magnet within the chamber such that the magnet can oscillate back and forth about the equilibrium position.
前記磁石が、前記磁石に空気を通過させて前記チャンバー内で前記磁石の側面間の圧力を等しくするように構成されている、少なくとも1つの開口部を含む、請求項17に記載の装置。 18. The apparatus of claim 17, wherein the magnet includes at least one opening configured to allow air to pass through the magnet to equalize pressure between sides of the magnet within the chamber. 前記少なくとも1つのサスペンション構成要素が、2つのばねを含み、各ばねが、開口部を画定し、前記磁石が、前記磁石が前記平衡位置の周りで前後振動するとき、前記開口部を通して動く、請求項17または18のいずれか一項に記載の装置。 wherein said at least one suspension component includes two springs, each spring defining an opening through which said magnet moves as said magnet oscillates back and forth about said equilibrium position. 19. Apparatus according to any one of clauses 17 or 18. 前記磁石が、前記平衡位置の周りで主軸に沿って前後振動するように構成されており、
前記2つのばねが、前記磁石の周りでそれぞれ異なる方向にコイル状にされて前記磁石の前記主軸とは異なる方向の動きを減少させるように構成されている、請求項19に記載の装置。
said magnet is configured to oscillate back and forth about said equilibrium position along a major axis;
20. The apparatus of claim 19, wherein the two springs are configured to coil around the magnet in different directions to reduce movement of the magnet in directions different from the main axis.
金属構成要素の前記セットが、2つのエンドプレートを含み、前記2つのエンドプレートが、前記磁石の外径と実質的に等しい外径を有する少なくとも1つのエンドプレートを含む、請求項17から20のいずれか一項に記載の装置。 21. The set of claims 17-20, wherein the set of metal components comprises two end plates, the two end plates comprising at least one end plate having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the magnet. A device according to any one of the preceding clauses. 金属構成要素の前記セットが、2つのエンドプレートを含み、前記2つのエンドプレートが、部分であって、前記磁石を囲み、かつ他の前記エンドプレートに向かって延在する、部分を有するエンドプレートを含む、請求項17から20のいずれか一項に記載の装置。 An endplate having a portion wherein the set of metal components includes two endplates, the two endplates being portions surrounding the magnet and extending toward the other of the endplates. 21. The apparatus of any one of claims 17-20, comprising a 少なくとも1つのサスペンション要素が、前記2つのエンドプレートのうちの少なくとも1つに直接結合される、請求項21または22のいずれか一項に記載の装置。 23. The apparatus of any one of claims 21 or 22, wherein at least one suspension element is directly coupled to at least one of said two endplates. 少なくとも1つのサスペンション要素が、前記磁石に直接結合される、請求項17から22のいずれか一項に記載の装置。 23. The apparatus of any one of claims 17-22, wherein at least one suspension element is directly coupled to the magnet. 前記コイルが、前記2つのエンドプレートの間の空間を通って延在する、請求項21または22のいずれか一項に記載の装置。 23. Apparatus according to any one of claims 21 or 22, wherein the coil extends through the space between the two endplates. 前記コイルが、前記磁石および前記2つのエンドプレートの、少なくとも一部分の周りに配置されている、請求項21または22のいずれか一項に記載の装置。 23. Apparatus according to any one of claims 21 or 22, wherein the coil is arranged around at least part of the magnet and the two end plates. 前記ハウジングが、ポートであって、空気が前記チャンバー内外へ流れることを可能にするように構成されている、ポートを画定する、請求項17から26のいずれか一項に記載の装置。 27. The apparatus of any one of claims 17-26, wherein the housing defines a port configured to allow air to flow into and out of the chamber. 前記ハウジングが、前記チャンバーを外部環境から流体的に密封する、請求項17から26のいずれか一項に記載の装置。 27. The apparatus of any one of claims 17-26, wherein the housing fluidly seals the chamber from the external environment. 前記ハウジングが、前記ユーザーの前記頭部の表面に当たって前記振動装置を維持するための、支持要素を受けるように構成されている、少なくとも1つの取り付け機構を含む、請求項17から28のいずれか一項に記載の装置。 29. Any one of claims 17 to 28, wherein the housing includes at least one mounting mechanism configured to receive a support element for maintaining the vibration device against the surface of the user's head. 3. Apparatus according to paragraph. 金属構成要素の前記セットが、前記磁石の前記磁界の磁力線を前記コイルに垂直な方向に向けることによって、前記磁石の前記磁界を方向付けるように構成されている、請求項17から29のいずれか一項に記載の装置。 30. Any of claims 17 to 29, wherein the set of metallic components is configured to direct the magnetic field of the magnet by orienting the field lines of the magnetic field of the magnet in a direction perpendicular to the coil. A device according to claim 1. ユーザーの頭部の一部分上に位置付けられた振動装置に動作可能に結合された、バイオメトリックセンサから、前記ユーザーの生物学的特徴に関連するデータを受信することと、
前記データに基づいて、前記ユーザーの前庭系に関連する生理学的状態の発症を検出することと、
前記生理学的状態の前記発症を検出することに応答して、前記振動装置をアクティブ化して、前記ユーザーの前記頭部に加えられる振動信号を、前記振動信号が前記前庭系に骨を介して伝導されて前記生理学的状態に関連する症状を減少させ得るように、生成することと、を含む、方法。
receiving data related to the user's biological characteristics from a biometric sensor operably coupled to a vibrating device positioned on a portion of the user's head;
detecting the onset of a physiological condition associated with the user's vestibular system based on the data;
activating the vibratory device in response to detecting the onset of the physiological condition to cause a vibratory signal applied to the head of the user, the vibratory signal being conducted through the bone to the vestibular system; and C. to reduce symptoms associated with said physiological condition.
前記生理学的状態の前記発症を検出することが、前記生物学的特徴のレベルが所定の閾値よりも大きいことまたは前記生物学的特徴の変化が所定の量もしくは所定のパーセンテージよりも大きいことを、前記データに基づいて検出することを含む、請求項31に記載の方法。 detecting the onset of the physiological condition wherein the level of the biological characteristic is greater than a predetermined threshold or the change in the biological characteristic is greater than a predetermined amount or percentage; 32. The method of claim 31, comprising detecting based on said data. 前記振動装置をアクティブ化することが、信号発生装置をアクティブ化して、前記振動信号を生成するために使用される電気信号を生成すること、または前記信号発生装置に供給される電力を増加させて、前記振動信号を生成するために使用される前記電気信号の振幅を増加させることを含む、請求項31または32のいずれか一項に記載の方法。 activating the vibration device activates a signal generator to generate an electrical signal used to generate the vibration signal; or increasing power supplied to the signal generator. 33. The method of any one of claims 31 or 32, comprising increasing the amplitude of the electrical signal used to generate the vibration signal. ユーザーの頭部の一部分上に位置付けられた振動装置に動作可能に結合された、バイオメトリックセンサから、前記ユーザーの生物学的特徴に関連するデータを受信することと、
前記データに基づいて、前記ユーザーの前庭系に関連する生理学的状態の重症度の変化を検出することと、
前記生理学的状態の前記重症度の増加を検出することに応答して、振動信号であって、前記振動装置によって生成され、かつ前記ユーザーの前記頭部に加えられて、前記前庭系に骨を介して伝導される、振動信号の力レベルを増加させて、前記生理学的状態に関連する症状を減少させることと、
前記生理学的状態の前記重症度の減少を検出することに応答して、前記振動信号の前記力レベルを減少させることと、を含む、方法。
receiving data related to the user's biological characteristics from a biometric sensor operably coupled to a vibrating device positioned on a portion of the user's head;
detecting a change in severity of a physiological condition associated with the user's vestibular system based on the data;
In response to detecting the increased severity of the physiological condition, a vibration signal generated by the vibration device and applied to the head of the user to stimulate bone in the vestibular system. increasing the force level of the vibrational signal conducted through to reduce symptoms associated with said physiological condition;
reducing the force level of the vibration signal in response to detecting a reduction in the severity of the physiological condition.
前記生理学的状態の前記重症度の前記変化を検出することが、前記生物学的特徴のレベルが所定の閾値よりも大きいかもしくは小さいことまたは前記生物学的特徴の変化が所定の量もしくは所定のパーセンテージよりも大きいかもしくは小さいことを、前記データに基づいて検出することを含む、請求項34に記載の方法。 Detecting the change in the severity of the physiological condition may include a level of the biological characteristic greater than or less than a predetermined threshold or a change in the biological characteristic greater than or equal to a predetermined amount or a predetermined amount. 35. The method of claim 34, comprising detecting greater than or less than a percentage based on the data. 前記生物学的特徴が、皮膚コンダクタンス、体温、周囲温度、前記ユーザーの運動、脳波活動、心臓活動、眼の特徴、血圧、酸素飽和度、神経誘発電位、汗毒性学、またはストレスホルモン産生のうちの、少なくとも1つを含む、請求項31から35のいずれか一項に記載の方法。 wherein said biological characteristic is skin conductance, body temperature, ambient temperature, exercise of said user, electroencephalographic activity, cardiac activity, ocular characteristics, blood pressure, oxygen saturation, neural evoked potentials, sweat toxicology, or stress hormone production 36. The method of any one of claims 31-35, comprising at least one of 前記生理学的状態が、回転性めまい、浮動性めまい、動揺病、仮想現実酔い、空間的不一致、ソパイト症候群、悪心、頭痛、片頭痛、耳鳴り、前庭機能低下、または全体的な均衡異常のうちの、少なくとも1つを含む、請求項31から36のいずれか一項に記載の方法。
said physiological condition is one of vertigo, dizziness, motion sickness, virtual reality sickness, spatial disparity, sopaite syndrome, nausea, headache, migraine, tinnitus, vestibular hypofunction, or global imbalance 37. A method according to any one of claims 31 to 36, comprising at least one of .
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