JP5335163B2 - 埋め込み可能トランスデューサにおける振動作動のための線路伝達 - Google Patents

Description

本願は、米国仮出願６１／４６６，５８３号からの優先権を主張し、当該仮出願は、参照により本明細書中に援用される。

（技術分野）
本発明は、聴覚インプラントおよびそのような聴覚インプラントのための振動伝達装置に関する。

（背景技術）
通常の耳は、図１に示されているように、外耳１０１を介して鼓膜（ｔｙｍｐａｎｉｃ ｍｅｍｂｒａｎｅ（ｅａｒｄｒｕｍ））１０２に音を伝達し、鼓膜は、中耳１０３の小骨（つち骨、きぬた骨、あぶみ骨）を動かし、小骨は、蝸牛１０４の楕円形窓開口部および円形窓開口部を振動させる。蝸牛１０４は、その軸のまわりで約２回半巻いた螺旋状であり得る長く狭い器官である。これは、前庭階として公知されている上部通路と、鼓室階として公知されている下部通路とを含み、これらは、蝸牛管によって接続されている。蝸牛１０４は、直立渦巻き錘を形成しており、この直立渦巻き錐は、聴覚神経１１３の螺旋神経節細胞が存在している蝸牛軸と称される中心部を有している。中耳１０３によって伝達された受信音に応答して、流体で充満された蝸牛１０４は、電気パルスを生成するトランスデューサとして機能し、この電気パルスは、蝸牛神経１１３に伝達され、究極的には、脳に伝達される。

聴覚は、外部の音を、蝸牛１０４の神経基質に沿って、意味のある活動電位に変換する能力に問題がある場合に、障害をきたす。聴覚障害を改善するために、様々なタイプの聴覚プロテーゼが開発されてきた。例えば、聴覚障害が中耳１０３の動作に関連する場合、従来の補聴器または中耳インプラント（ＭＥＩ）デバイスは、音響的−機械的振動を聴覚系に提供するために用いられ得る。

また、図１は、典型的なＭＥＩ装置におけるいくつかの構成要素を示しており、外部オーディオプロセッサ１１１は、周囲音を処理して、インプラント通信信号を生成し、このインプラント通信信号は、皮膚を介して埋め込まれた受信器１０８に伝達される。受信器１０８は、経皮的に信号を受信する受信器コイルを含み、インプラント通信信号は、その後、トランスデューサ刺激信号に復調され、トランスデューサ刺激信号は、側頭骨において外科手術的に形成された通路を介して、リード１０９を通じて、中耳におけるＦＭＴ（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｍａｓｓ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）１１０に送信される。トランスデューサ刺激信号は、ＦＭＴ１１０内の駆動コイルに、可変磁場を生成させ、そしてこれが、ＦＭＴ１１０内で懸垂している磁気質量を振動させる。ＦＭＴ１１０内の磁石の慣性質量の振動は、磁石に対するＦＭＴ１１０のハウジングの振動を形成する。また、ＦＭＴ１１０は、きぬた骨に接続されているので、きぬた骨は、ＦＭＴ１１０の振動に応答して振動し、この振動は、ユーザによって音として知覚される。

（概要）
本発明の実施形態は、中耳インプラントシステム等の聴覚障害のためのトランスデューサ装置に関する。屈曲可能な振動伝達チューブは、振動アクチュエータに取り付けられた近位端と、受容患者の外側蝸牛表面に振動を結合するための駆動表面を有する遠位端とを有する。複数の振動結合ピースは、球状の外側表面を有し、かつ、伝達チューブ内で線形シーケンスに配列される。最近位結合ピースは、振動アクチュエータと機械的に係合している。最遠位結合ピースは、駆動表面と機械的に係合している。隣接する結合ピースの外側表面は、互いに機械的に係合している。患者の中耳において振動アクチュエータを取り付けるための外科手術的な埋め込みの間に、伝達チューブは、蝸牛表面に対して駆動表面を係合させるように屈曲することに適応し、振動アクチュエータの振動は、結合ピースによって駆動表面に結合されることにより、蝸牛表面を振動させる。

さらなる特定の実施形態において、蝸牛表面は、患者の円形窓膜または楕円形窓膜であり得る。結合ピースは、チタニウムから構成され得るか、または、結合ピースは、永久磁石であり得る。あるいは、結合ピースの一部分は、永久磁石であり得、別の部分は、軟磁性材料であり得る。伝達チューブは、圧縮力のもとで、結合ピースを一緒に保持し得る。

本発明のこれらの目的は、独立性請求項１によって請求されている主題によって解決される。本発明の様々な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
聴覚インプラントのためのトランスデューサ装置であって、
屈曲可能な振動伝達チューブであって、
ｉ．振動アクチュエータに取り付けられた近位端と、
ｉｉ．受容患者の外側蝸牛表面に振動を結合するための駆動表面を有する遠位端と
を有する、屈曲可能な振動伝達チューブと、
球状の外側表面を有し、かつ、該伝達チューブ内で線形シーケンスに配列された複数の振動結合ピースであって、
ｉ．該振動アクチュエータと機械的に係合している最近位結合ピースと、
ｉｉ．該駆動表面と機械的に係合している最遠位結合ピースと、
ｉｉｉ．互いに機械的に係合している隣接する結合ピースの外側表面と
を有する、複数の振動結合ピースと
を含み、
該患者の中耳において該振動アクチュエータを取り付けるための外科手術的な埋め込みの間に、該伝達チューブは、該蝸牛表面に対して該駆動表面を係合させるように屈曲することに適応し、
該振動アクチュエータの振動は、該結合ピースによって、該駆動表面に結合されることにより、該蝸牛表面を振動させる、トランスデューサ装置。
（項目２）
上記蝸牛表面は、上記患者の円形窓膜を含む、項目１に記載のトランスデューサ装置。
（項目３）
上記蝸牛表面は、上記患者の楕円形窓膜を含む、項目１に記載のトランスデューサ装置。
（項目４）
上記結合ピースは、チタニウムから構成されている、項目１に記載のトランスデューサ装置。
（項目５）
上記結合ピースは、永久磁石である、項目１に記載のトランスデューサ装置。
（項目６）
上記伝達チューブは、圧縮力のもとで、結合ピースを一緒に保持する、項目１に記載のトランスデューサ装置。
（項目７）
項目１〜６のいずれかに記載のトランスデューサ装置を有する中耳インプラントシステム。

図１は、ヒトの耳の解剖学的構造と、中耳聴覚インプラントシステムにおける様々な構造とを示している。 図２Ａ〜Ｃは、本発明の実施形態の振動結合原理を示している。 図３は、本発明の１つの特定の実施形態の例を示している。

（詳細な説明）
本発明の様々な実施形態は、屈曲可能な外側チューブ内の伝達結合ピースのシーケンスを封じ込めている、聴覚インプラントのためのトランスデューサに関している。患者の中耳において振動アクチュエータを取り付けるための外科手術的な埋め込みの間に、外側チューブは、蝸牛表面に対して遠位駆動表面を係合させるように屈曲することに適応する。埋め込みの後に、振動アクチュエータの振動は、結合ピースによって駆動表面に結合されることにより、蝸牛表面を振動させる。

図２Ａは、振動結合ピース２０１の線形シーケンス２００を示しており、振動結合ピースは、それらの球状の外側表面が、互いに機械的に係合するように配列されている。線形シーケンス２００の１つの端部に適用された振動は、個々の結合ピース２０１のうちの各々によって、線形シーケンス２００の他の端部における対応する振動に転移され、これは、ちょうど、Ｎｅｗｔｏｎの揺り籠における揺動球が、１つの端部における落下球の衝突からの運動量およびエネルギーを転移させ、他の端部における球を跳躍させることと同様である。図２Ａは、この原理を最も単純な形式で示したものであり、球形状の結合ピース２０１のシーケンスは、直線の線形シーケンス２００に配列されている。しかしながら、図２Ｂは、結合ピース２０１の球状の外側表面が、曲線形状への線形シーケンス２００の屈曲を可能にし、これが、なおも、１つの端部から他の端部に振動エネルギーを転移させることを示している。また、図２Ｃに示されているように、線形シーケンス２００は、より複雑な曲線へと屈曲し得るが、それでもなお、１つの端部から他の端部に振動運動を転移させるように、結合ピース２０１の外側表面は、互いに接触する状態を維持し得る。

図３は、この原理を採用する聴覚インプラントシステムに対するトランスデューサ装置３００の１つの特定の実施形態の例を示している。屈曲可能な振動伝達チューブ３０２は、振動アクチュエータ３０１に取り付けられた近位端と、円形窓膜または楕円形窓膜等の外側蝸牛表面に振動を結合するための駆動表面３０３を有する遠位端とを有する。複数の振動結合ピース３０６は、球状の外側表面を有し、かつ、伝達チューブ３０２内で線形シーケンスに配列される。図３における実施形態において、結合ピース３０６は、球状のチタニウム球である。その他の実施形態において、結合ピース３０６は、その他の形状または材料であり得、例えば、結合球は、永久磁石であり得る。最近位結合ピース３０４は、振動アクチュエータ３０１と機械的に係合している。最遠位結合ピース３０５は、駆動表面３０３と機械的に係合している。伝達チューブ３０２は、伝達チューブ３０２が挿入外科手術の間に屈曲された際に、隣接する結合ピース３０６の外側表面が、互いに対する機械的係合を維持するように、圧縮力のもとで、結合ピース３０６を一緒に保持する。

本発明の様々な例示的実施形態が開示されてきたが、当業者は、本発明の真の範囲から逸脱することなしに、本発明の利点のうちのいくつかを達成し得る様々な変更および改変がなされ得ることを理解し得る。

Claims (7)

1. 聴覚インプラントのためのトランスデューサ装置であって、
   屈曲可能な振動伝達チューブであって、
   ｉ．振動アクチュエータに取り付けられた近位端と、
   ｉｉ．受容患者の外側蝸牛表面に振動を結合するための駆動表面を有する遠位端と
   を有する、屈曲可能な振動伝達チューブと、
   球状の外側表面を有し、かつ、該伝達チューブ内で線形シーケンスに配列された複数の振動結合ピースであって、
   ｉ．該振動アクチュエータと機械的に係合している最近位結合ピースと、
   ｉｉ．該駆動表面と機械的に係合している最遠位結合ピースと、
   ｉｉｉ．互いに機械的に係合している隣接する結合ピースの外側表面と
   を有する、複数の振動結合ピースと
   を含み、
   該患者の中耳において該振動アクチュエータを取り付けるための外科手術的な埋め込みの間に、該伝達チューブは、該蝸牛表面に対して該駆動表面を係合させるように屈曲することに適応し、
   埋め込みの後に、該振動アクチュエータの振動は、該結合ピースによって、該駆動表面に結合されることにより、該蝸牛表面を振動させる、トランスデューサ装置。
2. 前記蝸牛表面は、前記患者の円形窓膜を含む、請求項１に記載のトランスデューサ装置。
3. 前記蝸牛表面は、前記患者の楕円形窓膜を含む、請求項１に記載のトランスデューサ装置。
4. 前記結合ピースは、チタニウムから構成されている、請求項１に記載のトランスデューサ装置。
5. 前記結合ピースは、永久磁石である、請求項１に記載のトランスデューサ装置。
6. 前記伝達チューブは、圧縮力のもとで、結合ピースを一緒に保持する、請求項１に記載のトランスデューサ装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のトランスデューサ装置を有する中耳インプラントシステム。

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