JPH06501599A - 聴覚装置用接触変換器アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 聴覚装置用接触変換器アセンブリ 発明の背景 １、発明の分野 本願は、１９９０年１１月７日出願の特許出願第６１０．２７４号の一部継続出 願である。

本発明は、聴覚システムに関し、特に、振動を鼓膜に伝えることにより、個人に 聞く能力を与える又は個人の聞く能力を高める聴覚システムに関する。

２、先行技術の説明 現在、はとんどの聴覚システムか、音響変換器によるものであり、これらの音響 変換器は、増幅された音波を発生させ、この音波か、今度は、鼓膜即ちイヤード ラムに振動を送る。聴力の損われた入用の電話受話器口、ラジオ、テレビ及び補 聴器は、全て、音響駆動機構を用いたシステムの例である。電話受話器口は、例 えば、スピーカーにおいて、ワイヤによって伝送された信号を振動エネルギーに 変換し、振動エネルギーが、今度は、鼓膜を振動させる。これらの振動は、様々 な振動数及び振幅で、通常の聴力を有する人により、音として知覚されることに なる。

音声情報を、電磁変換器を通じて耳に伝える聴覚システムか、周知である。これ らの変換器は、音声情報を含むように調整された電磁界を振動に変換し、この振 動は、鼓膜又は中耳の部分に伝えられる。変換器、典型的には磁石、は、電磁界 により変位を受け、変換器か取り付けられている部分に振動運動を伝え、そのた め、斯かる電磁的に駆動するシステムの着用者による音の知覚を生じさせる。

この音の知覚方法は、質、効率、そして最も重要なことには、音響的聴覚システ ムに共通の問題である「フィードバック」の排除の面から音響駆動システム幾つ かの利点を有している。

音響的聴覚システムにおけるフィードバックは、音響出力エネルギーか、入力変 換器（マイクロホン）に戻り、即ち「逆戻り供給して」、そのため、自給発振を 生ずる時に起きる。フィードバックの可能性は、一般にシステムの増幅レベルに 比例するため、多くの音響駆動システムの出力レベルは、フィートハングを生じ る状態を防止するため、所望のレベル未満に下げなければならない。この問題は 、出力が、特に激しい場合に、聴覚障害を補償するのに不十分であることに帰着 するが、音響型の補聴器に関しての主な問題として続いている。一方、電磁聴覚 システムは、電磁エネルギー出力によるため、フィードバックの可能性が殆と排 除される（Ｂｏｊｒａｂ、　１９８８）。

電磁駆動聴覚システムに関する満足すべき人口器官の開発は、大したことかない 。先行技術において、必要なエネルギー結合概念を実証する最初の試みは、接着 剤を用いて磁石又は鉄の小片を鼓膜に取り付けることと、それらを、耳道内に配 置された電流コイルで刺激すること（ｓＨｍｕｌａｔｉｎｇ）からなっていた（ Ｇｏｏｄｅ。

１９８９、　ｃ山ｎｇ　Ｗｉ　１ｓｋａ、　１９５９）。十分な鼓膜の振動を生 じさせるためのエネルギー要件か、１９７９年の強力な希土類磁石の出現まで、 全ての試みを実用的でないものとしていた（Ｂｏ　ｊｒａｂ、　１９８８）。

電磁聴覚システムとともに用いるための磁石を耳内に取り付ける後の試みは、磁 石アセンブリをツチ骨、キヌタ骨、アブミ骨に取り付けるための外科的方法、又 は磁石を中耳代替人口器官内に組み込むことによる外科的方法を伴っていた。

他の方法は、中耳腔に埋め込まれた大きな基材を必要とし、より侵入的であった （Ｈｕｓｔ、　１９７３：Ｇｏｏｄｅ、　１９７３；Ｈｅ１ｄｅ、　ｅｔ　ａｔ 、　１９８８：ａｎｄ　Ｍａｎｉｇｌｉａ、　ｅｔ　ａｌ、A　１９８８）　ｏ より 侵入的でない方法は、磁石を鼓膜に取り付けるのにニカワ又は同様な接着剤を用 いた（Ｒｕｔｓｃｈｍａｎｎ、　ｅｔ　ａｌ、　、　１９５８：Ｒｕｔｓｃｈｍ ａｎｎ、　１９５９：Ｈｅ１ｄｅ、　ｅｔ　ａｌ、　、　１X８７）。

接着技術は別にして、電磁駆動システムとともに用いるための磁石を耳内に取り 付ける他の全てのアプローチは、侵入的な外科的処置を伴い、斯かる外科的処置 は、時間、出費、並びに埋め込み処置を行なうのに必要な熟練及び知識だけでな く、それらにともなう危険かある。斯かるシステムの性能は、磁石のサイズ、コ イル−磁石の接近していること、電力要件、及び必要な基材の据え付けに利用で きるスペースに関連する技術的制限のため、現在までのところ、辛うして許容で きるものである。

磁石を鼓膜、特に鼓膜の線領域に取り付けるための接着剤の使用は、また実用的 てない。鼓膜に接着された磁石か、とのくらい長く付着したままであるか分って おらず、接着剤か、下にある組織に対する々０何なる長期の有害な影響かあるか どうかも分っていない。一時的に電磁駆動で音を大きくしようとする場合、例え ばテレビのプロンブタ等の場合には、所望の時に接着した磁石が容易に取り外す ことができず、溶剤の使用が必要なことがある。更に、たとえ上記の問題を克服 することが可能であるとしても、接着した磁石が、上皮の成長及び下にある組織 の運動により、鼓膜の別の位置に経時的に移動してしまうことがある。

したかって、本発明の目的は、電磁波により、個人に音声情報を伝える非侵入的 な方法を提供することであり、この方法は、着用者の音を知覚する、又は個人的 な連絡信号を選択的に受ける全般的な能力を高めるものである。

更に、本発明の目的は、聴覚システムとともに用いるための、非侵入的であり、 接着剤の必要も外科的な処置の必要もなく耳の一部分に付着する生体適合性の支 持された接触変換器アセンブリを提供することである。

本発明の別の目的は、最小限の努力で容易に据え付は及び取り外しをすることが でき、鼓膜に付着し、鼓膜に振動を伝える感知できないデザインの接触変換器ア センブリを提供することである。

本発明の更に別の目的は、接着剤又は侵入的な処置を用いることなく、鼓膜に弱 くではあるが十分に実質的に支持される、聴覚システムとともに用いるための接 触変換器アセンブリの取り付は方法を提供することである。

本発明の更に一般的な目的は、邪魔にならず、使用者に対して容易に取り付は及 び取り外しできる要素を有する改良された聴覚システムを提供することである。

発明の概要 本発明は、音声情報を含む電磁信号を発生させる装置と、表面密着力により、弱 くてはあるが十分に、取り外し可能に着用者の鼓膜に取り付けられる接触変換器 アセンブリとを用いるシステム及び方法を開示している。本発明の接触変換器ア センブリは、電磁信号に応答して音声情報を表わす振動を生じさせる変換器を備 えている。

変換器は、少なくとも部分的に、変換器を、鼓膜の所望の位置に、鼓膜と振動的 に連結された関係に支持するのに十分な表面積及び形態を有する接触面を育する 生体適合性構造体により支持されている。本発明は、接触変換器アセンブリの着 用者か、特定の用途が終った時、又は恒例の洗浄、保全等のため、アセンブリを 便利に容易に装着又は取り外しできるようにする。この点に関し、接触変換器ア センブリの装着及び取り外しは、目に対する従来のコンタクトレンズの挿入及び 取り外しの方法により似ている。

図面の簡単な説明 第１図は、支持手段に関する接触変換手段の据え付け、及び着用者の鼓膜に当接 した装置の位置を示す本発明の一実施態様による接触変換器アセンブリの概略平 面図である。

第２Ａ図〜第２Ｆ図は、本発明のいろいろな実施態様に関する幾つかの概略側面 断面図である。

第３図は、本発明の一接触変換器アセンブリの切欠図、及び本発明の一実施態様 における着用者の鼓膜に当接した装置の概略の位置を示す鼓膜の慶領域の切欠図 を示す図である。

第４図は、本発明の一実施態様における鼓膜への接触変換器アセンブリの装着の 概略、及び個人の外耳に対する耳道の端部にある鼓膜の関係を示す模式図である 。

定義 本願明細書及び請求の範囲において、本願において用いるために以下のように特 に定義した技術の表現及び用語か言及されよう。

本願で用いられているように、生体適合性材料とは、非毒性であり、その附近の 又はそれと接触している生物組織により拒絶も分解もされない材料である。

本願で用いられているように、　「特注のｌ１ｌＪとは、接触変換器アセンブリ を鼓膜に当接して保持する生体適合性材料の層であって、少なくとも層の一部か 、鼓膜の対応する部分の表面の輪郭とほぼ一致してし；るものである。典型的に は、特注の膜は、個人の鼓膜の陰型を作り、陰型の陰型を流し込み成形し、次い て、生体適合性材料の層を鼓膜の表面輪郭とほぼ一致する陰型に当接させること により製造される。

本願で用いられているように、　「接着剤Ｊ（この語は、名詞として用いられて いる）とは、二つの隣接する面の間の接着を行なう物質を意味することを意図す るものである。接着は、二つの態様の何れか・（１）接着剤と接合された二つの 面との間の界面における化学力により：又は（２）接着剤と接合された材料との 間の分子レベルでの固着作用（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ　ａｃｔｉｏｎ）を伴 う機械接着により、起こり得る。

表面密着を容易にするため、わずかの圧力及び／又は湿潤剤を利用することかで きる。

本願で用いられているように、「非反応性」とは、その化学的及び物理的状態か 、そのうちに、例えば、ある成分の蒸発を通じて又は化学的架橋を通じて、材料 が不安定であるか又は正しく機能する能力を失うようには変化しない材料を意味 する。

本願で用いられているように、「振動的に結合され」とは、互に果合した要素で あって、一方の要素において生じたほぼ全部の振動が、もう一方の要素に伝えら れ〜もう一方の要素をそれに対応して振動せしめるものを意味する。

本願で用いられているように、Ｆ高エネルギー永久磁石」には、希土類永久磁石 、又は磁界における振動に対して同様のインターアクティブリスポンス（ｉｎｔ ｅｒａｃｔｉｖｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を育する他の材料の磁石がある。

本願で用いられているように、「非永久的取り付け」とは、外科的技術又は反応 性接着剤を用いる必要なしに、本発明の教示にしたがい、接触変換器アセンブリ を弱くではあるか十分に個人の鼓膜に当接して支持する表面密着力を用いる方法 を意味する。

本願で用いられているように、「手で取り外しできる」とは、鼓膜へのダメージ 又は着用者への不快感なしに、変換器アセンブリの手による操作によって、表面 密着の弱いか十分な力に容易に打ち勝つことかできる非永久的取り付けを意味す る。

本願で用いられているように、「表面湿潤剤」とは、表面の、表面密着力により 他の面への弱いか十分な付着を形成する能力を高める物質である。表面は、大ま かに二つのカテゴリー゛疎水性（ｗａｔｅｒ−ｈａｔｉｎｇ）及び親水性（ｗａ ｔｅｒ−１ｏｖｉｎｇ）に分けられる。表面湿潤剤は、隣接する面と類似の表面 特性、その疎水性又は親水性の何れか、を育している材料である。それらの類似 性のため、表面湿潤剤を問題の表面に塗り広げて薄膜を形成し、この薄膜か今度 は他のへの密着の媒体となることかできる。よって、湿潤剤は、二つの表面の間 の密着力を増進させることができる。非反応性の予め成形した接触変換器アセン ブリと、非反応性の鼓膜との間の付着力を、表面湿潤剤を用いることにより高め ることにより、高めることができる。

表面湿潤剤を用いると、表面湿潤剤は、強い引力により薄い膜を形成し、表面の 間の自然な表面密着現象を増進する。本発明の接触変換器アセンブリに表面湿潤 剤を用いる目的は、コンタクトレンズの装着に湿潤溶液を用いるのと類似してい る。

本願て用いられているように、　「変換器」は、磁石又は膜又は取り付けた構造 体にわたって分散した磁気粒子、コイル又は多重コイル、圧電要素、圧電要素、 受動又は能動電子部品を、個別的、一体的、又は混成的形態で、或いは、任意の 単一部品又は部品の組み合せとして含んでいてもよく、それらは、適当に受信さ れた信号又は調整された電磁波を振動に変換するのに適した任意の他の手段に応 答して振動運動を鼓膜に伝える。

本願で用いられているように、　「鼓膜調領域」とは、鼓膜の中央における円錐 状の凹みてあり、ここで、この領域は、ツチ骨の下端（ｉｎｆｅｒｉｏｒ　ｅｎ ｄ）とくっついている。

本願で用いられているように、「補聴器を用いない聴力」とは、電磁駆動システ ムを用いない聴力を意味する。

本願で用いられているように、「弱いか十分に」及び「弱いか十分な」は何れも 、本発明の接触変換器アセンブリを鼓膜の一部に支持する表面密着付着力の質を 説明するものである。弱いか十分に取り付けられた対象は、使用の間、振動を受 けた場合、又は装置を着用した個人か揺れるか又は移動した場合、振動して弛む ことなく、所定の位置に位置したままである。装置を装着した個人の通常の行動 は、アセンブリを容易には移動させず、しかも、アセンブリは、手で容易に着脱 することかできる。弱いか十分な力か、アセンブリを、振動の存在下に接着剤を 必要とすることもなしに、所定の位置に保持し、鼓膜に対するダメージも、使用 者に対する不快感もなしに手による操作により克服される。

発明の詳細な記述 本発明の聴覚システムは、音声情報を含む電磁信号を発生させるための信号発生 手段と、前記信号を受信して耳に振動を与える鼓膜接触変換器アセンブリとを備 えている。前記信号発生手段及び前記接触変換器アセンブリを、添付図面を参照 して、より詳細に説明する。図面を通じて、同様の部分を示すのに同様の数字を 用いていることに留意すべきである。

第１図は、本発明の接触変換器アセンブリ９８の平面図を示しており、接触変換 器アセンブリは、更に、変換手段＋００と、支持手段１０２とを備えている。

支持手段１０２は、第１図に見られるようにほぼ円状であり、支持手段１０２の 一方の面（第４図の上面）で変換手段＋００に取り付けられている。支持手段１ ０２は、支持手段１０２の反対側の面（第１図の下面）で鼓膜１０６の一部に取 り付けられている。本発明の好ましい実施態様では、鼓膜に取り付けられた支持 手段１０２の第二の面は、鼓膜の対応する面、特に、鼓膜澗領域１０４の形状と ほぼ同じ形をしている。

本発明の好ましい実施態様では、変換手段１００は、更に以下で説明するように 、円錐状に円錐台状のピラミッド状に形作られた磁石のように、大体において先 細りになっている。細い方であるベースは、ベースか鼓膜調領域の凹みにぴった りとおさまるように鼓膜の方に向って位置決めされている。この構成の利点は、 重力又は振動によって生じるトルクを最小限度にするように、比較的重い磁石の 質量の中心が、鼓膜の近くに保たれていることである。本発明の別の実施態様で は、変換手段１００は、円筒状の長方形、即ち枕形であってもよい。変換手段１ ００の他の形状も可能であり、当業者にとって容易に分ることであろう。

第１図は、本発明の好ましい実施態様による支持手段＋０２のほぼ中央に位置す る変換手段１００を示してもいる。支持手段１０２の下面は、手で取り外すこと のできる鼓膜への密着力により、変換手段ｌＯＯを支持するのに十分な表面積と 形態を有している。本発明の好ましい実施態様では、支持手段１０２は、円状で あるか、当業者にとって容易に分るように、支持手段１０２は、種々の別の形状 の何れをとっていてもよい。

第１図の好ましい実施態様に示すように、支持手段１０２は、変換手段１００よ りも大きな直径を存している。接触変換器アセンブリ９８を用いる個人及び／又 は用途により、支持手段１０２の外側寸法は、変換手段１００の外側寸法にもっ と近似していてもよい。接触変換器アセンブリ９８を鼓膜に弱く取り付けるのに 必要な表面密着性は、表面積及び、したがって、支持手段１０２の最適サイズを 決定するファクターである。

第１図には、接触変換手段９８か、鼓膜の一部に密着して示されている。本発明 の好ましい実施態様では、接触変換器アセンブリ９８は、鼓膜Ｍ領域＋０４に当 接して位置決めされている。当業者にとって容易に分るように、接触変換器アセ ンブリ９８の別の最適位１かあってもよい。

第２Ａ図〜ｉ２Ｆ図は、接触変換器アセンブリ９８の多数の異なる断面図を詳細 に示すものである。本発明の好ましい実施態様では、変換手段１００は、磁石２ 、特に好ましくは永久磁石を備えている。前記永久磁石は、更に、高エネルギー 希土項磁石、例えば、サマリウム−コバルト、ネオジン−鉄−ホウ素、又は適当 な他の任意の高エネルギー水火磁石材料を備えていてもよい。第２Ｆ図に示す本 発明の別の実施態様ては、変換手段＋００は、支持手段１０２の膜又は池の構造 部分にわたって分散した磁性粒子を含んでいるのかよい。

その他、変換器２は、コイル又は多重コイル（ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｃｏｉｌｓ） 、圧電要素、受動又は能動電子部品を、個別的、一体的、又は混成的形態で、或 いは、任意の単一部品又は部品の組み合せとして含んでいてもよく、それらは、 適当に受信された信号又は信号手段を振動に変換するのに適した任意の他の手段 に応答して振動運動を鼓膜に伝える。斯かる変更は、可能で、考えつくものであ り、本発明による接触変換器アセンブリの意図する説明内のものである。

第２Ａ図〜第２Ｆ図は、接触変換器アセンブリ９８の変換手段＋００及び支持手 段１０２の断面を示している。第２Ａ図は、本発明の一実施態様を示しており、 この実施態様では、変換手段１００か円錐台状磁石２がらなり、支持手段１０２ かハウジング４を含んでいる。ハウジング４は、生体適合性材料の二つの層５を 含んでいる。好ましい実施態様では、円錐台状の形状をした磁石２は、生体適合 性材料のｒＮＳ内に完全に包囲されている。ｒＭ５は、同し材料からなっていて も異なる材料からなっていてもよく、各層は、更に、材料の複合体又は複数の層 からなっていてもよい。層５の外側の層は、膜又はインターフェイス６に、鼓膜 の面と反対側の面において追加的に取り付けられている。

ハウジング４の目的は、変換器に着用者の生理環境からの保護を与えることであ り、生理環境は、空気、水及び塩、或いは、磁石２か反応する可能性のある個人 の耳道の非常に近くにある他の物質を含んでいる。したがって、ハウジング４は 、磁石２のより高い耐久性及び長い寿命を保証するのを助けるものである。

ハウジング４は、更に、変換手段１００を包囲する組織の生物的悪化を防止する 機能を果たす。変換手段１００か、刺激を与えるものであると知覚される場合、 さもなければ身体に侵害的である場合、或いは、変換手段１００を構成する材料 か十分に生体適合性でない状況では、ハウジング４の生体適合性材料か、不快又 は有害な副作用なしに変換手段１００か個人により着用されうることを確実にす る。その他、本発明の教示と一致する別の実施態様では、変換手段１００は、ハ ウジング４を含んでいない。更に、ハウジング４は、生体適合性材料の複数の層 ５からなっていてもよく、斯かるハウジングの二つの例か、第２Ｃ図及び第２Ｆ 図に示されている。

第２Ａ図は、更に、鼓膜１０６の鼓膜慣領域１０４に当接して支持された接触変 換器アセンブリ９８の支持手段１０２を示している。インターフェース６は、鼓 膜１０６と係合する接触面７を有している。斯かる面の面積及び形態及び材料は 、表面密着性か、固有のものでも又は表面湿潤剤の助けによってでも、支持手段 １０２を弱くてはあるか十分に鼓膜１０６に密着させるように選択される。表面 湿潤剤の更に詳細な記述か、以下に見出されよう。支持手段１０２のインターフ ェース層６は、個々の人工器官の製造、用途等によって、複数の層からなってい てもよい。

第２Ｂ図は、本発明の人工器官の別の実施態様を示しており、この実施態様では 、変換手段１００か、磁石２及び単層の生体適合性ハウジング４からなっている 。本発明の好ましい実施態様に関して先に説明したように、ハウジング４は、円 錐台の形状をした磁石２を完全に包囲している。第２Ｂ図に示す本発明の実施態 様では、支持手段１０２のインターフェース又は膜へのハウジング４の取り付け のための十分な用意が、インターフェース６のリップ１２により与えられている 。第２Ｂ図の実施態様は、インターフェース６の接触面７において表面密着力に より、直接支持されている。本発明の好ましい実施態様では、インターフェース ６の接触面７は、鼓膜済領域１０４において鼓膜１０６の形状と同じになってい る。

接触変換器アセンブリ９８を個人の鼓膜に特注で合わせることが所望の用途では 、インターフェース６は、特注の膜からなるのがよい。特注の膜を形作るため、 例えば、以下に説明するように、先ず初めに、個人の鼓膜の陰型をつくる。次い て陰型を作り、生体適合性材料を陽盟から型に取り、又は成形し、個人の鼓膜に 最終的に取り付ける支持手段１０２の生体適合性インターフェース６を製造する 。

他の特注の成形又は注型技術も適している。

特注でないインターフェースを、非反応性であるか鼓膜の表面と同じ形になるよ うな順応性のある適した材料を用いて製造してもよい。特注でない接触変換器ア センブリは、鼓膜に最も良く合うベースの形又は−組のベースの形を決定するこ とにより製造することかできる。多くの鼓膜の形状は、デクレマ−（Ｄｅｃｒａ ｅｍｅｒ）等の文献（１９９１年）に記載の技術により決定することかできる。

そのため、標準的な数学的クラスタリング技術、例えばコンタクトレンズ製造者 によって用いられる技術を、形状をそれらの類似性により分類するのに用いるこ とかできる。−以上の形状を、試行錯誤により又は鼓膜談の凹みの深さ、柄の角 度、及び鼓膜の直径等の鼓膜の部分を測定することにより選択することかできる 。

特注の膜を育する本発明の人工器官の図か、第２Ｃ図に示されている。磁石２は 、生体適合性ハウジング４及び生体適合性の層１０により覆われている。第２Ｃ 図に示す本発明の実施態様によれば、円錐台状の形の磁石２か、生体適合性ハ白 ソング４により完全に包囲され、ハウジングはインターフェース６の外側の面に 取り付けられている。生体適合性のｌ１ｆｌＯか、部分的に生体適合性ハウジン グ４を包囲し、更に、インターフェース６の外側の面に付着している。

第２Ｃ図に示す本発明の実施態様によれば、表面湿潤剤Ｉ４の薄い層か、接触面 ７て鼓膜１０６に当接して配置されていて鼓膜１０６の形と同しになっている生 体適合性インターフェース６の接触面７に設けられている。表面湿潤剤１４は、 支持手段１０２が、表面密着力により鼓膜１０６に対して弱くではあるが十分な 付着力をつくりだす能力を増強するために用いられる。

本発明の好ましい実施態様では、表面湿潤剤１４は、硬化反応性接着剤であるに かわ又はエポキシと異なり、非反応性材料からなっている。表面湿潤剤は、近接 する表面に関し、それらが同様の特性、例えば、疎水性又は親水性である場合に は、比較的大きな分子間力を有している。表面湿潤剤１４の機能は、接触変換器 アセンブリ９８が鼓膜に対して十分ではあるか弱い接着力をつくりだすための強 化された能力をもたらすことである。鉱油が、表面湿潤剤として、装置を装着し た後に定期的に用いるスプレーとして、用いて巧くいっている。

第２Ｄ図は、表面湿潤剤を用いない接触変換器アセンブリ９８の鼓膜への装着を 示している。上記の第２Ｃ図、第２Ｄ図及び第２Ｅ図の磁石２と異なり、第２Ｆ 図の磁石２は、支持手段１０２の生体適合性インターフェース６に直接取り付け られており、ハウジング４は、磁石２を部分的にのみ包囲している。やはり、磁 石２は、本発明の好ましい実施態様により円錐台状の形で示されている。更に、 磁石２は、生体適合性インターフェース６の第一の面の一部に直接取り付けられ ている。ハウジング４は、磁石２を部分的にのみ包囲し、磁石２が取り付けられ ていない第一の面の部分に沿ってインターフェース６に付着している。

更に、第２Ｄ図に示す本発明の実施態様によれば、支持手段１０２は、磁石２の 反対側の面７において鼓膜１０６と同じ形になっており、鼓膜に当接して支持さ れている生体適合性インターフェース６を含んでいる。インターフェース６は、 鼓膜屑領域１０４において鼓膜の曲率と一致している。

第２Ｅ図は、同様に、追加の特徴である位置決め手段を有する本発明を示してい る。第２Ｅ図に示す本発明の実施態様では、位置決め手段Ｉ６が、磁石の第一の 面１５で磁石２に取り付けられている。本発明のこの独特の実施態様では、位置 決め手段Ｉ６は、磁石２の第一の面１５に沿って非対称的に位置している。支持 手段１０２が、磁石の面１５の反対側の面に沿って磁石２に直接取り付けられて いる。この図では、支持手段１０２は、リップ１２において磁石２を部分的に包 囲する層９を含んでいる。Ｉｉ９は、インターフェース又は膜６に取り付けられ ている。生体適合性インターフェース６の形状は、鼓膜１０６の形状と鼓膜慣に おいて一致している。

位置決め手段１６は、人工器官を鼓膜に正しく整合させることを行なうのに有用 である。位置決め手段は、自己挿入器具を係合させるのに用いることもできる。

斯かる器具は、本発明の別の実施態様の接触変換器アセンブリ９８の挿入又は取 り外しに用いることかできる。第２Ｅ図では、本発明の好ましい実施態様にした かって、磁石２の面１５から突出して描かれているが、位置決め手段１６は、支 持手段１０２と接触していない磁石２の第三の面にあるか又は支持手段１０２の 反対側に配置されたノツチ又は高くなった部分のような変更を含んでいてもよい 。

第２Ｆ図は、磁石２か、支持手段１０２の膜６内に成形されていて膜６にわたっ て分布している複数の磁石粒子からなる実施態様を示している。

第３図は、本発明の好ましい実施態様による接触変換器アセンブリ９８及びその 鼓膜１０６の鼓膜請領域＋０４の近くへの装着の簡略図を示している。変換手段 １００か、支持手段１０２の第一の面に取り付けられ、支持手段１０２は、同様 に、変換手段ｌＯＯの面の反対側の第二又は接触面で鼓膜１０６に当接して位置 している。支持手段１０２の（生体適合性インターフェース６を示す）部分切欠 図及び変換手段１００か、鼓膜１０６の切欠部分１１０に当接して支持された状 態て示されている。第３図は、耳道１１２の一部も図示しており、耳道は、鼓［ １０６て終り、鼓膜により中耳と隔てられている。鼓膜１０６の反対側で、中耳 の一部かツチ骨＋１４であり、ツチ骨には、同様に、キヌタ骨１１６か付帯して いる。ツチ骨１１４及びキヌタ骨１１６は、耳道１１２の相対位置及び本発明の 人工器官か取り付けられた鼓膜１０６の傾斜を示すため、鼓膜１０６に対して示 しである。

第４図は、外耳１２４、中耳１２０及び内耳１２２（部分）のより大きな断面を 図示している。接触変換器アセンブリ９８の傾斜の相対角度か、信号発生手段１ ３０、並びに個人の耳道１１２及び右の耳介１２６に対して示されている。本発 明の好ましい実施態様では、接触変換器アセンブリ（変換手段１００及び取り付 けられた支持手段１０２を備えている）は、鼓膜屓領域１０４において鼓膜１０ ６に当接して位置決めされている。更に、接触変換器アセンブリ９８の装着か、 内耳１２２のソチ骨１！４、キヌタ骨１１６、及びアブミ骨１１８の位置に対し て示されている。内耳１２２は、同様に、中耳１２０と隣接している。

上記のように、本発明による聴覚システムは、音声情報を含む信号を発生させる 信号発生手段１３０と、前記信号を受信し、音声情報を個人に伝える接融変換器 アセンブリとを備えている。本発明の好ましい実施態様では、信号発生手段１３ ０か伝送する情報は、電磁信号の形態であり、変換手段１００は、永久磁石を備 えている。斯かる実施態様では、前記永久磁石に当る電磁信号が、前記磁石を振 動させる。変換手段１００が、振動的に鼓膜１０６に連結されているので、変換 手段１００における機械的振動が、着用者が音の形態の振動エネルギーを受信で きるようにする。信号発生手段は、公知の原理にしたがって作動して音声情報を 含むように調整された電磁界を発生させる任意の適当な装置を備えているのかよ い。斯かる音声情報は、従来の音響学的補聴器におけるようなマイクロホンによ り捕捉することかでき、又はＦＭレシーバ−により捕捉することもできる。

電磁界は、音声情報を含むように調整された電流信号をコイルに通すことにより 発生させることができる。

当業者にとっては容易に分るように、音声情報を代表する情報を信号発生手段１ ３０に伝送し、それにより、振動運動を鼓膜に云えることのできる多くの種類の 信号を用いることかできる。例えば、信号発生手段１３０を、無線周波数（ＲＦ ）信号又は超音波エネルギーを受信するのに用いることかできる。当業者にとっ て容易に分るように、信号発生手段１３０は、更に、種々の形状及び方向付けを 有することができる。

第４図に示す本発明の好ましい実施態様では、信号発生手段１３０は、耳道１１ ２内のある特定の場所に位置している。しかしながら、信号発生手段＋３０は、 耳道１１２内の異なる場所に位置していてもよい。本発明の更に別の実施態様で は、信号発生手段１３０は、耳道の外部に位置していてもよい。

本発明にしたかって製造された多数の接触変換器アセンブリを研究し、それらが 基板に保持される表面密着力を記録した。一連の実験で、表面密着力の強さは、 ３、９４ｍＮｔ（ミリニュートン）に相当するものであると測定された。これは 、１３０　ｄＢＳＰＬ（音圧レベル）の静力（ｓｔａｔｉｃ　ｆｏｒｃｅ）強さ に匹敵する。鼓膜は、実際には動的であり、硬質ではないため、人工器官に伝え られる振動エネルギーの殆どを吸収する。これは、人工器官と鼓膜との間に、１ ３０　ｄＢ　ＳＰＬを越える圧力に耐えるのに十分な見掛は密着力をもたらす。

更に、人工器官にかかる押し引き力は、表面密着力よりもはるかに弱いので、人 工器官は、着用者により手で取り外されるまで、鼓膜に装着されたままである。

以上で説明した発明を、更に説明するため、製造され巧く試験をされた装置に関 し、以下の実施例を示す。以下の実施例を示すことは、本発明の範囲を制限する ことを意図するものでなく、斯かる実施例は、説明の目的にのみ示されるもので ある。

実施例１ 以下の手順により、接触変換器アセンブリを製造した。医師が、本明細書に添付 の付属書項八に述べられているプロトコールにしたがって、患者の鼓膜の陰型を 取った。次いで、付属書項八に記載の技術を用いて、ａｕｄａｃｒｙｌ　ＲＴＣ 及びメチルメタクリレートからなる室温硬化アクリルポリマーを使用して、陰型 から陰型を製造した。できあがったアクリルポリマーの陽塁は、鼓膜演領域にお ける患者の鼓膜の形及び表面のサイズを有していた。

陰型を用いて、以下のように接触変換器アセンブリを製造した。非常に小さい滴 の予め混合されたＤｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇ社の５ｉ１ａｓｔｉｃ（登録商標）、 医療等級ＭＤＸ４−４２１０のシリコーンポリマー（１０部の基材及び１部の硬 化剤）を、陰型の鼓膜屑領域に入れ、鼓膜屓領域における薄膜を製造した。その 他、シリコーンポリマーを、先ず鼓膜慣領域の周辺部の周りに塗布して最終の装 置の直径を明室するダムを形成し、画定された領域を追加のシリコーンポリマー で満たしてもよい。何れの場合にも、薄膜は、接触変換器アセンブリの支持手段 のインターフェイス又は膜を形成する。できあがった膜の直径は、４ｍと油との 間で変化し、膜の厚さは１ｍ未満てあった。陽塁に面する膜の面は、鼓膜請領域 における患者の鼓膜の外面の形態のものであった。

磁石を、変換器１００として利用した。磁石は、３２１４ＧＯｅ以上の磁気エネ ルギーを有する希土類−サマリウム−コバルト（ＳｍｃＯ）タイプであり、約シ ■の大直径、１１部ｗｎの小直径、１．５ｍｍの高さの寸法を有する円錐台状で あった。磁石は、日本国、仙台の５ｅｉｋｏ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔから購入し た。磁石は、ニッケルの二つの層及び金の一つの層で電気メッキされていた。ニ ッケルの何れの層の厚さも約５０μｍであり、金の層の厚さは約５μｍであった 。金メッキされた磁石は、次いで、膜を形成するのに用いたと同じシリコーンポ リマーで被覆した。これは、シリコーン材料の小さなパドル内で磁石を回転させ ることにより行なわれた。被膜は、１ｄ満の厚さで、磁石のハウジングを形成し た。

被覆した磁石を、次いで、陰型上に形成された膜上に据えた。陽塁、シリコーン ポリマー膜、及びシリコーンポリマーて被覆した磁石のアセンブリ全体を、１０ ０℃に予め加熱されたオーブンに１５分間入れた。オーブンで硬化させた後、ハ ウジングは、膜に結合し、そのため、磁石をアセンブリにおいて支持した。被覆 した磁石及び膜のアセンブリを、しかる後、外科用器具を用いて陽塁から取り外 した。できあがった接触変換器アセンブリを、イソプロピルアルコールで消毒し 、次いで、鉱油で僅かに潤滑した。装置の輸送は、適当なパッケージ内にある陰 型上に接触変換器アセンブリ上に戻し置くことにより行なうことかできる。接触 変換器アセンブリの患者の鼓膜への装着は、顕微鏡を用いながら非磁性器具を使 用して医師により行なわれた。患者は、装着の際にも長期間装置を着用の後も不 快感を受けなかった。患者は、通常に聞き取ることかでき、同時に、先に説明し たように接触変換器アセンブリに伝送された音声情報を、明確で邪魔にならない 仕方で受けることかできた。

実施例２ 鼓膜陰型から陰型を、陰型用に用いたと同じ材料を用いて実施例１て先に説明し たように製造した。シリコーンエラストマーの代りに、膜用に以下の成分を用い てポリマーを製造した。予め蒸留し、冷却した三種類のモノマーを以下の重量比 て混合した。メチルメタクリレート（５０％）、ヘキサフルオロイソプロピルメ タクリレート（２５％）、トリス−（トリメチルシロキシ）−３メタクリルオキ シプロピルシラン（２５％）。開始剤ＡＩＢＮニアシービス（イソブチル）ニト リルを、混合したモノマーに対して００２重量％のレベルで加えて重合を開始し た。重合に先立ち、窒素をパージガスとしてモノマー混合物に供給した。重合は 、１°Ｃで汐時間行なった。重合に続いて、同じ温度で追加の１７時間硬化を行 なった。重合の後、ポリマーを酢酸エチルに１０重量％の濃度で溶解させた。

磁石は、実施例１て説明したようなものであり、ニッケルの二つの層及び金の最 終の層で電気メッキされていた。ニッケルの何れの層の厚さも約５０μｍであり 、金の層の厚さは約５μｍであった。

ポリマー溶液の小滴を、隣室の鼓膜澗領域に入れ、支持構造体のインターフェイ ス又は膜を製造した。注入は、スポイトを用い、一度に一滴ずつ注ぎ、滴下の間 、先の滴か半乾き又は粘着性になるまで待って行なった。膜の最終直径は、４ｍ と６ｍｎ＋の間であった。膜の厚さをｌｎｗｎより僅かに小さくした後で、膜が まだ粘着性である間に、金メッキした磁石を鼓膜演領域の中央に置き、ポリマー 溶液のより小さな滴を更に二滴滴下して磁石を被覆し、斯くしてハウジングを形 成した。膜の、磁石と反対側で陰型と隣接する面は、鼓膜屓領域において患者の 鼓膜の形と同じてあった。

次いで、接触変換器アセンブリを、陰型上にある間に、空気乾燥させた。乾燥の 後、接触変換器アセンブリを、外科用器具を用いて陽塁から注意深く取り外した 。接触変換器アセンブリの輸送と包装は、実施例１におけるように陰型を支持体 として用いて行なうことかできる。

この実施例で斯くして製造した装置は、顕微鏡を用いながら非磁性器具を使用し て医師により、患者の鼓膜に当接して装着された。患者は、装着の際にも後にも 不快感を受けず、装置は、実施例１で説明したように機能した。

本発明による聴覚システムは、聴力の損われた人により、又は音声情報を選択的 に受けたい通常の聴力を育する人により用いられることかできる。ある用途では 、外国言語の翻訳を聞き取りたい個人が、信号発生手段と予めセ・ソトされた適 当な接触変換器アセンブリと１時的に用いて、その人に適当な言語を伝えること もてきる。他の用途は、個人、か他を排除するように、ある直接の情報を受けた い場合のシステムを伴うことかできる。後者の状況の例には、スポーツイベント 、公開討論会、ラジオ又はテレビ番組の同時放送、等がある。これらの及び他の 例は、当業者に取って明らかであろう。

先の研究から、鼓膜に接着された約５■〜５０■の重量の磁石を用いることが、 聴力の損われた人にとって最適であることが知られている。聴力の損われていな い人に関しては、この範囲は幾分低い。５ｏｏＩｇを超過する磁石の重さは、補 聴器を用いない聴覚（電磁駆動システムを用いない聴覚）に大きな影響をもたら すことが示されている。一方、磁石が軽量過ぎると、耳に十分な振動を与えるに は、磁気エネルギーか弱すぎる。

本発明による人口器官を用いて、約３０■の重量（聴力が損われた人に関して） で許容できる結果が得られることが示された。−例では、本発明による３３■の 接触変換器アセンブリが、個人により二ケ月以上巧く着用された。更に、人口器 官の鼓膜への装着の前後両方のオーディオグラム測定により実証されたように、 補聴器を用いない聴覚に対する重大な影響は認められなかった。

上記の本発明の詳細な説明は、本発明の例示的及び説明的なものであり、説明し た構成及び方法の詳細においてばかりでなく、サイズ、形状、材料及び部品にお いても、本発明の精神から逸脱することなく、種々の変更を行なうことができ、 これらの全ては、添付の請求項の範囲内にあると考えられる。更に詳細な説明を することなしに、当業者が、以上の説明を用いて、本発明を最大限度まて利用す ることができると考えられる。

参考文献 以下の文献か本明細書の中で引用される。引用されたすべての文献は、参照する ことによってここに明確に組み入れられる。

１、Ｂｏｊｒａｂ、Ｄ、１．半挿入式聴取器Ａ　Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　Ｒｅ ｐｏｒｔ、　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ａｔｔｈｅ　Ｍｉｄｄｌｅ　５ ｅｃｔｉｏｎ　Ｍｅｅｔｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｒｉｏｌｏｇｉｃ　５ｏｃｉ ｅｔｙ、　Ａｎｎ　Ａｒｂｏｒ。

Ｍｉｃｈｉｇａｎ、　Ｊａｎ、　２４．１９８８゜２、Ｇｏｏｄｅ、Ｒ，Ｌ、、 電磁誘導による聴覚　Ａｒｃｈ−ＯｌｏＬａｒｙｎｇｏＬ、ＣＬ９７３＞、　９ ８．　Ｉｌｐ。

２３−２６゜ ３、Ｇｏｏｄｅ、Ｒ，Ｌ　を磁式挿入補聴器の現況ＯｔｏＬａｒｙｎｇｏｌｏｇ ｉｃ　Ｃ１１ｎｉｃｓ　ｏｆ　ＮｏｒｔｈＡｍｒｉｃａ　（１９８９）２２（１ ）、　ｐｐ、　２０１−２０９゜４、　Ｈａｌｌｉｄａｙ、　Ｄ、、　ａｎｄ　 Ｒｅ５ｎｉｃｋ、　Ｒ，Ｐｈｙｓｉｃｓ、　３ｒｄ　ｅｄ、、　Ｊ、　Ｗｉｌｅ ｙ、　Ｎｅｗ@Ｙｏｒｋ （＋９７８）、　ｐｐ、　９９−１００゜５、Ｈｕｒｓｔ、　Ｈ，Ｎ、、　Ｕ、 Ｓ、Ｐａｔ、　Ｎｏ、　３．７１０．３９９．　Ｊａｎ、　１６．１９７３（ｎ ｏｔ　ａｓｓｉｇｎｅпj。

０ｓｓｉｃｌｅ　Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　Ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ。

６、Ｋ１ｎ１ｏｃｈ、　Ａ、Ｊ、、粘着及び粘着物の科学及び技術　１ｓｔ　ｅ ｄ、、　Ｃｈａｐｍａｎ　ａｎｄＨａｌｌ、　Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ　Ｕｎｉｖｅ ｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ、　Ｌｏｎｄｏｎ（１９８７）、ｐ、１８５゜７．　Ｍ ａｎｉｇｌｉａ、　Ａ、Ｊ、、　Ｋｏ、　Ｗ、Ｈ，、Ｚｈａｎｇ、　Ｒ，Ｘ、、 　Ｄｏｌｇｉｎ、　Ｓ、Ｒ，、ＲｏｓｅｎｂａｕｍA　Ｍ、Ｌ。

ａｎｄ　Ｉｌｌａｎｔａｇｕｅ　Ｊｒ、、　Ｐ、Ｗ、、小耳刺激型の電磁式挿入 中耳聴覚装置Ｐｒ１ｎｉｃｉｐＬｅｓ、　Ｄｅｓｉｇｎｓ、　ｍｕｉ　Ｅｘｐｅ ｒｉｍｉｒｎｔｓ、　１９８８．９７（６）、　ｐｐ、　１−１６　。

８、Ｒｕｔｓｃｈｍａｎｎ、　Ｊ、、電磁聴覚−鼓膜に取付けた永久磁石に作用 する交番磁場の装置による聴覚刺激　ＩＲＥ　ＴｒａｏｒＬＳａｃｔｉａｎｓ　 ａｎ　ＭｅｄｉｃａＬ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　（１９５９）。

６、　ｐｐ、２２−２３゜ ９、Ｈｅ１ｄｅ、　Ｊ、、　Ｔａｉｇｅ、　Ｇ、、　５ａｎｄｅｒ、　Ｔ、、　 Ｇｏｏｃｈ、　Ｔ、、　Ｐｒｅｓｃｏｔｔ、　Ｔ、、半挿入■ １式％ トによるモアレ干渉計による大人の鼓膜の形と派生した幾何学的パラメータＨｅ ａｒｉｎｇ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　（１９９１）ｐｐ、　＋０７−１２２゜国際調 査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、０Ａ（ ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、　ＧＮ、〜ｆＬ、ＭＲ，ＳＮ、Ｔ Ｄ、ＴＧ）、ＡＵ、ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＦＩ、　ＨＵ、ＪＰ、　Ｋ Ｐ、　ＫＲ。

ＬＫ、　ＭＣ，ＭＧ、　ＭＷ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＳＤ、　ＳＵ、　ＵＳ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．個人の鼓膜を振動させることにより、個人に音声情報を伝える聴覚システム であって、 （ａ）音声情報を含む信号を発生させるための信号発生手段と；（ｂ）接触変換 器アセンブリであって、（ｉ）前記信号に応答して前記音声情報を表わす信号を 発生させる変換手段と、（ｉｉ）前記変換手段に取り付けられ、前記変換手段と 振動的に連結された関係にある支持手段であって、前記変換手段を、手で取外す ことのできる表面密着力により、鼓膜に、鼓膜と振動的に連結された関係に支持 させるのに十分な面積と形態とを有する接触面を有する非反応性の予備成形され た生体適合性材料から少なくとも部分的になる支持手段とを、 含む接触変換器アセンブリとを； 備えていることを特徴とする聴覚システム。
2. ２．前記変換手段が、永久磁石を備えていることを特徴とする請求項１記載の聴 覚システム。
3. ３．前記永久磁石が、高エネルギー永久磁石からなることを特徴とする請求項２ 記載の聴覚システム。
4. ４．前記変換手段が、ほぼ先細りになった形状を有することを特徴とする請求項 １記載の聴覚システム。
5. ５．前記音声情報を含む前記信号が、電磁信号であることを特徴とする請求項１ 記載の聴覚システム。
6. ６．前記支持手段が、前記変換手段を少なくとも部分的に包囲するハウジングを 、更に備えていることを特徴とする請求項１記載の聴覚システム。
7. ７．前記ハウジングが、前記変換手段を、完全に包囲していることを特徴とする 請求項６記載の聴覚システム。
8. ８．前記支持手段が、生体適合性材料の複数の層を含むことを特徴とする請求項 １記載の聴覚システム。
9. ９．前記支持手段の前記接触面と、鼓膜との間に介在させた表面湿潤剤を含むこ とを特徴とする請求項１記載の聴覚システム。
10. １０．個人の鼓腹を振動させることにより、個人に音声情報を伝える方法であっ て、 （ａ）接触変換器アセンブリであって、（ｉ）音声的に調整された信号に振動的 に応答する変換手段と、（ｉｉ）前記変換手段を、鼓膜に支持させるのに十分な 面積と形態を有する接触面を有する支持手段とを、 備えた接触変換器アセンブリを設ける工程と；（ｂ）振動を、前記接触変換器ア センブリから鼓膜に伝えるため、前記接触変換器アセンブリを、手で取外すこと のできる表面密着力を用いて鼓膜に固定する工程と： （ｃ）前記接触変換器アセンブリを振動させるため、音声的に調整された信号を 発生させる工程とを； 含むことを特徴とする方法。
11. １１．前記変換手段が、永久磁石を備えていることを特徴とする請求項１０記載 の個人に音声情報を伝える方法。
12. １２．前記永久磁石が、高エネルギー永久磁石を含むことを特徴とする請求項１ １記載の個人に音声情報を伝える方法。
13. １３．聴覚システム用接触変換器アセンブリであって、（ａ）電磁信号に応答し て音声情報を含む振動を生じさせる変換手段と、（ｂ）前記変換手段を、手で取 外すことのできる表面密着力により、鼓膜に、鼓膜と振動的に連結された関係に 支持させるのに十分な表面積と形態とを有する接触面を含む支持手段とを、 備えていることを特徴とする接触変換器アセンブリ。
14. １４．前記変換手段が、永久磁石を備えていることを特徴とする請求項１３記載 の接触変換器アセンブリ。
15. １５．前記永久磁石が、高エネルギー永久磁石からなることを特徴とする請求項 １４記載の接触変換器アセンブリ。
16. １６．前記変換手段が、ほぼ先細りになった形状を有することを特徴とする請求 項１３記載の接触変換器アセンブリ。
17. １７．前記支持手段が、前記変換手段を少なくとも部分的に包囲するハウジング を、更に備えていることを特徴とする請求項１３記載の接触変換器アセンブリ。
18. １８．前記ハウジングが、前記変換手段を、完全に包囲していることを特徴とす る請求項１７記載の接触変換器アセンブリ。
19. １９．前記支持手段が、生体適合性材料の複数の層を含むことを特徴とする請求 項１３記載の接触変換器アセンブリ。
20. ２０．前記接触面と、鼓膜との間に介在させた表面湿潤剤を含むことを特徴とす る請求項１３記載の接触変換器アセンブリ。