JPH05191893A - 気密密閉型埋込み式変換器 - Google Patents

気密密閉型埋込み式変換器

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JPH05191893A
JPH05191893A JP4177804A JP17780492A JPH05191893A JP H05191893 A JPH05191893 A JP H05191893A JP 4177804 A JP4177804 A JP 4177804A JP 17780492 A JP17780492 A JP 17780492A JP H05191893 A JPH05191893 A JP H05191893A
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    • A61F2002/183—Ear parts

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変換器及び音響カプラーの機能を弱体化する
ことなしに、気密性を維持する。 【構成】 人の聴覚システムに組み合わせられた少なく
も１個の電子機械式変換器を有する信号処理ユニットを
持った埋込み式補聴システム用の気密密閉された変換器
機構である。変換器は、外側ケーシング、及びケーシン
グ外側に延びている少なくも１個の可動部材を持つ。本
発明は、２個の端部と一般に円筒状の側壁とを有し気密
密閉されたベロー部材を備える。ベロー部材の一方の端
部は変換器ケーシングに気密に固定され、ベロー部材の
他方の端部は変換器ケーシングの外側の一点で運動部材
に気密に固定される。側壁は、これに形成された多数の
波型を有し、これにより、運動部材は変換器ケーシング
とは無関係に振動でき、同時に変換器の内部を保護する
気密密閉を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に埋め込み可能な補
聴器に関し、より特別には中耳に直結した１個又は複数
個の気密密閉型変換器を有する埋込み式補聴器に関す
る。本発明の電子音響変換器は、本発明の埋込み式補聴
器内のマイクロフォン又は補聴器受信器のいずれかとす
ることができる。
【０００２】
【従来技術及びその課題】埋込み式補聴器は、普通の補
聴器では不十分である特別なクラスの患者を支援するこ
とを意図したものである。これらの患者は重度の聴力障
害を有し、過度の増幅を必要とする。通常の手段は音響
フィードバック及び音の歪みにより限定される。患者は
明瞭度の高い音を報告し、耳小骨に直結された増幅音を
使用することにより通常の補聴器で報告されたものと等
しいか又はそれより良好に話を理解できた。
【０００３】埋込み式補聴器についての重要な要求は、
中耳空洞部内に存在する環境が補聴器の内部部品を腐食
及び／又は破壊させることのないように、その構成要素
を気密に密閉することである。従来の具体例において
は、変換器は音響カプラーに音響的に連結される。音響
カプラーは柔軟な合成ゴムのダイヤフラムを有し、又は
カプラーの一方の端部を横切って膜が張られ、これは、
カプラーがマイクロフォンとして使用されたとき、ワイ
ヤーフックにより槌骨の柄の部分に物理的に取り付ける
ことができ、又は鼓膜と音響的に連結されるように位置
決めすることができる。カプラーが伝達器又は振動器と
して使用されるときは、ダイヤフラムは、これに接着さ
れた中間の多孔質セラミックウエハーを経て鐙骨又はそ
の他の耳小骨に物理的に取り付けることができる。
【０００４】しかし、合成ゴム膜は音波を伝えるように
振動させることは容易ではあるが、これはダイアフラム
と音響カプラーとの間の必要な気密密閉を実際的に得る
ことが難しい。従来の器具のダイアフラムは、音響カプ
ラーの内部を適切に保護する適正な気密密閉を形成でき
ない多孔質剛性ゴム素材より作られることが普通であ
る。金属又は無孔質素材で作られたダイアフラムを有す
ることが望ましいが、ダイアフラムは音響カプラーを通
じて音響の波動又は振動を正しく伝達できるようにその
柔軟性を些かも失わないことが重要である。
【０００５】従来の音響カプラーの第２の具体例におい
ては、槌骨又は鼓膜と変換器との間、あるいは変換器と
耳小骨の一つとの間のいづれかに機械的に連結される可
動ピストンを有する管が明らかにされる。しかし、従来
技術においては、気密密閉された音響カプラーを備えた
構造は明らかにされない。
【０００６】従って、本発明の目的の一つは、従来の器
具の変換器及び音響カプラーの機能を弱体化することな
しに全体的に気密密閉された容器を有し、中耳空洞部内
で使用する変換器を提供することである。
【０００７】現存の変換器を大きく変更することなく使
用しうる埋込み式の中耳用補聴具を提供するために、現
在の変換器に使用する気密密閉手段を提供することが本
発明の別の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、中耳空洞部内
に直接挿入する気密密閉されたベロー部材を有する変換
器を提供する。この変換器は、中耳空洞部を外科的に大
きく変えること無しに中耳空洞部内に適合するような寸
法にされる。これは、槌骨、鼓膜又は外耳道に連結する
マイクロフォンとして使用することができる。この変換
器は、耳小骨の一つの機械的振動を生ずる発振子として
使用することもできる。
【０００９】一実施例においては、変換器は、外側管部
材の端部に、はんだ付け又はその他により取り付けられ
たベロー部材を有する外側管部材を備える。ベロー部材
は、外側管部材内を軸方向に延びかつベロー部材の中心
を通って変換器本体から外向きに延びているいる内側ロ
ッド又はピンに、同様に、はんだ付け又はその他により
永久的に取り付けられる。ベロー部材の両端は、ここに
フランジを有して作られ、あるいはそれぞれ外側管手段
と内側のロッド又は管との接続用のはんだ付け面を提供
する別の形状に形成される。
【００１０】ベロー部材の円筒状部分の側壁は、これに
設けられた多数の一般にＵ字形の波型を有し、これによ
り、変換器から外向きに延びている内側ロッドは、変換
器の最終使用(即ち、変換器が上述のようにマイクロフ
ォン又は受信器として接続される)に依存した内部的又
は外部的の機械的又は音響的な振動に応じ、外側円筒状
管に関して軸方向に振動できる。ベロー部材の素材は金
めっきされたニッケル又は生物適合性の金属であり、こ
れらは無孔質でかつ十分な強度と柔軟性を有し、ベロー
部材が中耳空洞部内での使用に十分に小さくかつ強度が
あり、しかも内側ロッド又は管が機械的又は音響的振動
を、場合に応じて、変換器に伝え又は変換器から受ける
に必要な柔軟性を残すようにベロー部材を作ることがで
きる。変換器の内側ロッド又は管の外端は、ワイヤーフ
ックにより槌骨の柄の部分に物理的に連結され、又はマ
イクロフォンとして使用されるときはこれを外耳道の鼓
膜と組み合わせられるように位置決めすることができ
る。変換器が受信器又は振動器として使用されるとき
は、変換器の内側ロッド又は管の外端は、蝸牛殻に振動
を伝えるために、耳小骨の一つに対して物理的に取り付
けられ又は押し付けられる。
【００１１】本発明は、付属図面に関連し行なわれる以
下の詳細な説明より更に明らかになるであろう。
【００１２】本発明は音のピックアップ及び音の伝達の
両システムに使用しうる気密密閉型変換器を提供する。
この両方の使用を図解するために、図３は音のピックア
ップ及び伝達の両システムを備えた本発明を示す。図３
を参照すれば、音のピックアップ機構１０及び音伝達機
構１２が示される。
【００１３】音ピックアップ機構１０は、電子機械式変
換器１４(これはマイクロフォンとして作用する)、外側
管部材１６、外側管部材１６の端部より先に延びている
内側の管又はロッド部材１８、及び(以下更に詳細に説
明される)内側管部材１８と外側管部材１６との間の気
密密閉型連結を形成する連結手段２０を備える。管又は
ロッド部材１８の外端は、熔接又はその他の取付け手段
によりワイヤーフック２２に接続される。フック２２は
耳小骨の一つに取り付けられるような形にされ、耳小骨
連鎖の運動を変換器１４に物理的に伝えるように作用す
る。あるいは、以下更に詳細に説明されるように、内側
管又はロッドの外端を外耳道の鼓膜と音響的に結合する
ように作ることができる。
【００１４】音伝達機構１２は、全体の形状が音ピック
アップ機構１０と非常によく似ている。音伝達機構１２
は、電子機械式変換器２４(これが伝達器として作用す
る)、外側管部材２６、外側管部材２６の端部より先に
延びる内側管又はロッド部材２８、及び以下更に詳細に
説明されるように内側管部材２８と外側管部材２６との
間の気密密閉連結を形成する連結手段３０を備える。こ
のとき、内側管部材２８の外端３２は、蝸牛殻に振動を
伝えるために、存在している耳小骨の一つに適宜の方法
で固定される。
【００１５】選定された耳小骨への取付けの上述の手段
が現在では好ましいことを理解すべきである。しかし、
変換器と関心の耳小骨要素との間の音響的連結を行う別
の手段がある。耳小骨への直接の物理的連結は不必要で
あり、音ピックアップ機構１０はワイヤーフック２２な
しで形作ることができる。この例では、内側管部材１８
の端部は、耳の鼓膜と接触するか又はその後方で中耳内
に位置決めされ、従って鼓膜の運動は、最初の例では接
触により、第２の場合は中耳内に捕捉された空気の音圧
変動により、内側管又はロッド１８の対応した運動を与
える。かかる用例においては、音ピックアップ機構１０
が中耳空洞部内の定在波無しの点に置かれないように、
その設置に注意する必要がある。
【００１６】音ピックアップ機構１０の電子機械式変換
器１４及び音伝達機構１２の電子機械式変換器２４は、
両者とも、それぞれワイヤー３６及び３８の２組の対に
より音の増幅及び処理用パッケージ３４に接続される。
音の増幅及び処理用のパッケージ３４は、図２、４及び
７に示されるように、中耳空洞部の外側に置かれること
が好ましい。パッケージ３４は、通常は、増幅及び信号
処理用の電子回路(図示せず)を含み、マイクロフォン／
変換器１４から電子信号を受け取り、この信号を内耳に
伝えるために受信器／変換器２４に読み取りうる形で伝
達することができる。電子回路の作動用電力を供給する
ため、電池４０がパッケージ３４内の電子回路に固定さ
れ電子的に接続される。電池４０は再充電可能であるこ
とが好ましく、電子回路は電池再充電用の誘導結合され
た回路手段(図示せず)を含む。これに関連して、この回
路手段は、患者の皮膚の表面近くに位置決めされかつ変
圧器の２次巻線を形成する電磁コイルを含む。電池４０
を再充電したいときは、この回路手段の電磁コイルに接
近した皮膚の上又は皮膚の近くに変圧器の１次巻線を形
成する外部コイル(図示せず)を置く。１次及び２次のコ
イルは電磁的に互いに結合して変圧器を形成し、これを
通って電気エネルギーが送られ電池４０を充電する。
【００１７】図３の音ピックアップ機構１０及び音伝達
機構１２の設計をより完全に説明するために、かかる機
構４８を大きく拡大しかつ部分的に断面で示す図５及び
６を参照する。音ピックアップ機構１０及び音伝達機構
１２の基本設計は同じであり、従って説明のためにはこ
の機構の一方だけがここに説明されるであろう。音ピッ
クアップ機構と音伝達機構との差異は、耳小骨連鎖内に
先端を接続する方法(即ち、前述のようなフック２２又
はロッド２８)、及び機構がマイクロフォンとして作動
するか又は受信器として作動するかに関係する。電子機
械式変換器の作動の詳細な方法はここでは説明しない。
かかる変換器の機能をより詳細に理解するには、本明細
書に参考文献として組み入れられた米国特許第４９８８
３３３号を参照されたい。
【００１８】ここに引用された変換器は、音ピックアッ
プ(マイクロフォン)機構として働くか音伝達(受信器)機
構として作用するかのいずれにしても、次節で説明され
るような変換器用の適切な気密密閉を提供する同じ連結
手段５４を利用する。
【００１９】図５を参照すれば、(マイクロフォン又は
受信器として使用される)変換器の好ましい実施例が示
される。外向きに延びている内側ロッド部材５２を有す
る電子機械式変換器５０が示され、このロッド部材は変
換器５０が受け取った電子信号に応答して物理的運動を
伝えるためにピストンのように作動する。変換器５０
は、典型的には、コイル５６及びコイル５６内の磁束の
変化に応じて動きうるアマチュア５８を持った形式のも
のである。外側管部材６０は変換器５０の変換器外側ケ
ース６２に取り付けられ、内側ロッド部材５２を支持し
かつ保護する。内側ロッド部材５２と外側管部材６０と
の外側連結点に連結手段５４が設けられ、両者間の気密
密閉を形成する。
【００２０】特に図６を参照すれば、連結手段５４が更
に詳細に示される。連結手段５４はアコーディオン状の
ベロー部材６４を備える。ベロー部材６４は、ベロー部
材の周囲と外側管部材端部との連続熔接６６のような適
切な方法で外側管部材６０に固定される。ベロー部材６
４には多数のＵ字形の溝６８が設けられ、円筒状ベロー
部材の側壁を波型にする。ベロー部材の素材は、気密密
閉を形成するに十分な強度と柔軟性とを有すると同時に
内側ロッド部材５２の軸方向運動を許すに十分な柔軟性
がある金めっきされたニッケル又はその他の生物適合性
の金属のいずれかである。図６に示されるように、内側
ロッド５２は、７０で示されたように、これをベロー部
材６４の外端に熔接することができる。更に、変換器と
人の耳との間の所要の連結を形成するために、図３に示
されたようなフック２２、あるいはその他の音の伝達用
又は受信用の適宜の部材を希望のように加えることがで
きる。
【００２１】全く例示のためではあるが、ベロー部材６
４は、約０.７mmの外径と０.４mmの内径とを有し、更に
約０.０１２ないし０.０１５mmの壁厚を持つようにする
ことができる。波型ベローのばね定数は、変換器５０の
その他の総ての構成要素又は耳小骨のそれぞれのばね定
数よりも小さくされることが望ましい。
【００２２】別の実施例においては、内側管部材５２の
代わりに可撓性の中空管部材を使用することが望ましい
ことがある。中空管部材は、変換器を気密密閉状態に維
持するために少なくも一方の端部が密閉される。中空管
部材は、内側管部材５２と同じ方法でアマチュア５８及
びベロー部材６４に取り付けられる。
【００２３】図１は、音ピックアップ機構１０が中耳空
洞部内に置かれる本発明の一つの使用法を示す。耳の空
洞部内での音ピックアップ機構１０及び音伝達機構１２
の取付け方法は示されないが、これらの機構は、患者の
骨及び耳の空洞部を囲む軟骨に固定された定置用ロッド
又はその他により支持されるであろうことが想像され
る。音ピックアップ機構１０は、フック２２の手段によ
り槌骨７２に取り付けられる。音伝達機構１２も空洞部
内に置かれて示される。音伝達機構１２は、鐙骨７６の
頭部と接触する剛いロッド２８の手段により聴覚システ
ムに取り付けられる。図示のように、砧骨と鐙骨との接
続部におけるような２個の耳小骨の間の不連続により耳
小骨の連鎖が断たれる。ある場合には、音伝達機構１２
の制御下にある鐙骨の運動を妨げないように空間を設け
るため、砧骨の切除が必要になることがある。音ピック
アップ機構及び音伝達機構は、上鼓室切開術又は乳様突
起切開術のような適切な外科的接近法によってこれを設
置することができる。このとき、皮膚の直下に置かれる
２次コイル８２又は電池４０を有する音の増幅及び処理
用のパッケージ３４を受け入れるために、図２において
８０で示された開口が使用される。
【００２４】使用の際は、図１、３及び５に示された音
ピックアップ及び伝達機構は次のように作動する。音は
外耳道８４に入り鼓膜８６に作用してこれを振動させ
る。鼓膜は槌骨７２に付けられていて、槌骨に振動を与
える。正常な耳では、槌骨のこの運動は砧骨７８を経て
鐙骨７６に伝えられる。しかし、砧骨と鐙骨とが外れて
いるため、この運動はもはや鐙骨を経て伝えられない。
代わりに槌骨の運動がフック２２を経て変換器１４の内
側ロッド部材１８を振動させる(図３参照)。内側ロッド
部材１８の振動は変換器アマチュア５８に振動作用を伝
える(図５)。変換器１４のコイル５６が機械的振動を電
気信号に変換し、この信号は線３６を経て音増幅及び処
理用パッケージ３４に伝達される。
【００２５】多くの場合、電気信号は増幅され、更に特
定の患者の要求に応じて処理パッケージ３４により種々
の周波数範囲を増幅又は減衰させるように付加的に濾波
することができる。電気信号のアナログ処理又はデジタ
ル処理のどちらも使用することができる。デジタル技術
を使用したときは、電気信号の処理は、要求されるよう
に非常に正確かつ極めて周波数選択性である。この信号
処理の目的は、患者の聴力不足を保障する信号を提供
し、事実上聞き取り可能とすることである。
【００２６】電気信号は、電子的な増幅と信号処理の後
で、線３８を経て音伝達機構１２に供給され、この機構
は変換器２４のコイル５６とアマチュア５８とにより電
気信号を機械的振動の信号に戻す。次いで、この信号
は、患者の蝸牛殻に音波を伝えるために選ばれた耳小骨
(即ち、鐙骨７６)に内側ロッド部材２８を経て伝達され
る。
【００２７】図２及び４は本発明の別の用法を示し、こ
れにおいては、音ピックアップ機構１０はフック２２の
手段により槌骨７２ではなくて砧骨７８に取り付けられ
る。この場合も、音ピックアップ機構１０及び音伝達機
構１２は、上述と同じ方法で鐙骨７６に音を伝える。
【００２８】さて、図７を参照すれば、本発明の別の使
用法が示され、この場合は、音ピックアップ機構１０
は、内側ロッド部材１８の外端９２が８８において示さ
れたように外耳道と接するように置かれる。音ピックア
ップ機構は、この機構を正しい位置に固定するように軟
骨９０内に止められる。外耳道に入った音波は変換器１
０のロッド部材１８の外端９２を振動させ、上述と同じ
方法で、外側中間管部材１６を通る内側ロッド部材１８
を経てこの音波を変換器１４に伝える。
【００２９】なお、本発明の別の方法は、音伝達機構１
２の内側ロッド２８の先端３２を槌骨７２又は砧骨７８
のいずれかに取り付けることにより、耳小骨のいずれも
切除することなく耳小骨連鎖が手付かずで残ることを許
す。これにより、本発明の補聴システムは、耳小骨連鎖
に手を付けること無しに患者の残存聴力に加える補助手
段として作用することができる。
【００３０】以上の説明から、本発明は中耳空洞部内の
音波を伝える音響カプラー又は変換器を気密密閉する問
題に解を提供することが分かるであろう。更に、本発明
は音ピックアップ変換器及び音伝達変換器の両者を使っ
た応用について説明されたが、本発明はその他の用途に
も同様に適用できる。例えば、音伝達変換器は、その信
号を蝸牛殻に直接送り込むようにすることができる。あ
るいは、電子機械式変換器を使用する代わりに、本発明
は、可聴音波から機械的振動を発生させうる別形式の変
換器又は振動器を使用するであろう。従って、本発明は
特許請求の範囲に述べられた本発明の精神から離れるこ
となくある種の変更をなしうることを理解すべきであ
る。
【００３１】本発明の実施態様を説明すれば次の通りで
ある。
【００３２】１．電子機械式変換器を有し部分的に埋め
込まれた補聴システム用の気密密閉された音響機構にし
て、耳における音の知覚を生ずるために中耳の要素に機
械的振動を伝える前記変換器の少なくも１個の運動部
材;変換器と前記運動部材との間の振動する連結部を気
密に密閉するベロー部材;前記ベロー部材を前記変換器
に気密に取り付ける手段; 及び前記ベロー部材を前記運
動部材に気密に取り付ける手段を備えた音響機構。
【００３３】２．前記電子機械式変換器がマイクロフォ
ンを含む実施態様１の音響機構。
【００３４】３．前記電子機械式変換器が受信器を含む
実施態様１の音響機構。
【００３５】４．前記運動部材が剛いコイルである実施
態様１の音響機構。
【００３６】５．前記運動部材が少なくも一方の端部の
封鎖された中空管である実施態様１の音響機構。
【００３７】６．ベロー部材が金めっきされたニッケル
で作られた実施態様１の音響機構。
【００３８】７．ベロー部材が生物適合性の金合金で作
られた実施態様１の音響機構。
【００３９】８．ベロー部材が気密密閉を形成する生物
適合性の素材で作られた実施態様１の音響機構。
【００４０】９．ベロー部材が前記ベロー部材を運動部
材及び変換器ケースに取り付けための手段を形成するよ
うに各端に設けられたフランジを更に含む実施態様１の
音響機構。
【００４１】１０．中耳用の埋込み式補聴器にして、信
号処理回路及び動力手段を含んだ信号処理手段;前記信
号処理手段に電気的に接続された音ピックアップ変換器
手段、前記変換器手段は外側ケーシング及び少なくも１
個の可動部材を有し;第１の端部と第２の端部、及び一
般に円筒状の側壁を有する気密密閉されたベロー部材、
第１及び第２の端部はその上にフランジを有し、側壁は
前記ベロー部材の第２の端部が前記ベロー部材の第１の
端部とは無関係に動けるようにこれに設けられた複数の
波型を有し;ベロー部材の前記第１の端部を前記変換器
ケーシングに気密に連結するための第１の連結手段; 及
び前記ベロー部材の前記第２の端部のフランジを前記可
動部材に気密に接続しこれにより前記第１の中耳の要素
の音の振動が前記可動変換器部材から前記第２のピック
アップ変換器手段に伝達され前記信号処理手段による最
終信号を生成するための第２の連結手段を備えた埋込み
式補聴器。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形式が埋め込まれた人の耳の前面図
である。
【図２】本発明の一形式が埋め込まれた人の耳の後面図
である。
【図３】本発明の詳細斜視図である。
【図４】使用時における図３に示された本発明を示す人
の耳の拡大斜視図である。
【図５】本発明の好ましい実施例の断面図である。
【図６】図５に示された本発明の連結手段の気密密閉用
のベロー部材の拡大断面図である。
【図７】別の使用方法で埋め込まれた本発明を示す人の
耳の前面図である。
【符号の説明】
１０ 音ピックアップ機構 １２ 音伝達機構 １４ 電子機械式変換器 １６ 外側管部材 １８ ロッド部材 ２０ 連結手段 ２２ フック ２４ 電子機械式変換器
フロントページの続き (72)発明者 シヤフイグ・アーメツド・クーロ アメリカ合衆国ミズーリ州セントルイス・ ボールウイン・クレイワースドライブ510 (72)発明者 ポール・デイカーロ アメリカ合衆国マサチユセツツ州02536イ ーストフアルマウス・ソフイーレイン23

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子機械式変換器を有し部分的に埋め込
    まれた補聴システム用の気密密閉された音響機構にし
    て、 耳における音の知覚を生ずるために中耳の要素に機械的
    振動を伝える前記変換器の少なくも１個の運動部材;変
    換器と前記運動部材との間の振動する連結部を気密に密
    閉するベロー部材;前記ベロー部材を前記変換器に気密
    に取り付ける手段; 及び前記ベロー部材を前記運動部材
    に気密に取り付ける手段を備えたことを特徴とする音響
    機構。
  2. 【請求項２】 中耳用の埋込み式補聴器にして、 信号処理回路及び動力手段を含んだ信号処理手段;前記
    信号処理手段に電気的に接続された音ピックアップ変換
    器手段、前記変換器手段は外側ケーシング及び少なくも
    １個の可動部材を有し;第１の端部と第２の端部、及び
    略円筒状の側壁を有する気密密閉されたベロー部材、第
    １及び第２の端部はその上にフランジを有し、側壁は前
    記ベロー部材の第２の端部が前記ベロー部材の第１の端
    部とは無関係に動けるようにこれに設けられた複数の波
    型を有し;ベロー部材の前記第１の端部を前記変換器ケ
    ーシングに気密に連結するための第１の連結手段; 及び
    前記ベロー部材の前記第２の端部のフランジを前記可動
    部材に気密に接続しこれにより前記第１の中耳の要素の
    音の振動が前記可動変換器部材から前記第２のピックア
    ップ変換器手段に伝達され前記信号処理手段による最終
    信号を生成するための第２の連結手段を備えたことを特
    徴とする埋込み式補聴器。
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