NL192973C - Implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat met middenoor-beengeleiding. - Google Patents

Description

1 192973

Implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat met middenoorbeengelelding

De uitvinding heeft betrekking op een implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat, welke inrichting eerste geluidontvangende en -verwerkende middelen omvat met een eerste zender voor het omzetten van 5 geluid in een eerste elektromagnetisch signaal dat door de huid heen kan worden gezonden en ontvangen door signaalontvangende en -verzendende middelen, die onderhuids aan de buitenzijde van een middenoor kunnen worden geïmplanteerd, welke in responsie op het ontvangen eerste elektromagnetische signaal een tweede elektrisch signaal opwekken, dat wordt doorgeleid naar een elektrisch daarmee verbonden tweede zenden, die in het oor kan worden geïmplanteerd en een derde signaal kan uitzenden.

10 Een dergelijk apparaat is bekend uit het Amerikaanse octrooi 4.284.856.

De normale waarneming van geluid geschiedt bij personen wanneer geluidsgolven het trommelvlies bereiken en dit in trilling brengen. Deze trillingen worden door de beentjes van de keten van gehoorbeentjes in het middenoor geleid naar het slakkenhuis in het binnenoor, hetgeen resulteert in elektrische impulsen die door de gehoor- of slakkenhuiszenuw naar de hersenen worden overgedragen. Zelfs indien het geluid-15 geleidend mechanisme in het middenoor perfect functioneert, kan verlies aan gehoorvermogen optreden indien het binnenoor is beschadigd.

De bekende inrichting is bedoeld voor mensen die geheel doof zijn doordat het geluid-geleidend mechanisme in het binnenoor in het geheel niet meer functioneert. Hierbij bestaat de tweede zender uit een prothese met elektroden die is ingericht om in het slakkenhuis van het oor te worden geïmplanteerd voor 20 het opwekken van elektrische trillingen. De elektroden zijn via een draad met de signaalontvang en -verzendende middelen verbonden voor het elektrisch stimuleren van het slakkenhuis en voor het daarmee elektrisch stimuleren van de gehoorzenuwen.

Een nadeel van het bekende apparaat is dat deze gebruik maakt van draden die zich direct in het middenoor van de gebruiker uitstrekken. Het implanteren van deze draden is chirurgisch moeilijk, terwijl er 25 een grote kans is op breuk van de draden, isotatielekken en stroomlekken. Bovendien verschaft deze inrichting uitsluitend elektrische stimulatie van het slakkenhuis, hetgeen alleen noodzakelijk is bij volstrekt dove mensen en aldus geen oplossing biedt voor het verbeteren van het gehoor van hardhorende mensen.

De uitvinding beoogt aan de hierboven genoemde bezwaren tegemoet te komen. Het gehoorapparaat volgens de uitvinding heeft dienovereenkomstig als kenmerk, dat het derde signaal een elektromagnetisch 30 signaal is, waarbij de tweede zender nabij het middenoor kan worden geïmplanteerd, en trilling-opwekkende middelen in de kleine beentjes van de gehoorbeentjesketen van het middenoor kunnen worden geïmplanteerd voor het in mechanische trilling brengen van de gehoorbeentjesketen bij ontvangst van het derde elektromagnetisch signaal.

Doordat het tweede elektromagnetisch signaal wordt opgewekt, terwijl bovendien gebruik wordt gemaakt 35 van trilling-opwekkende middelen die zijn ingericht voor het opwekken van mechanische trillingen kunnen genoemde draden die zich uitstrekken tot in het middenoor vervallen. Hiermee is aan de eerder genoemde nadelen die deze draden met zich brengen tegemoet gekomen. Bovendien heeft het gebruik van trilling-opwekkende middelen, waarmee mechanische trillingen worden opgewekt als voordeel dat deze kunnen worden toegepast voor het verbeteren van het gehoor van hardhorende mensen.

40 In het Amerikaanse octrooi 3.764.748 worden verschillende uitvoeringsvormen van een gehoorapparaat omschreven. Hierbij wordt wederom gebruik gemaakt van draden voor het sturen van signalen naar trilling-opwekkende middelen die zich in het middenoor bevinden. Geen van deze uitvoeringsvormen omvat echter een apparaat dat is voorzien van een tweede zender voor het opwekken van een tweede elektromagnetisch signaal. Bovendien omvat geen van deze uitvoeringsvormen trilling-opwekkende middelen voor 45 het opwekken van een mechanische trilling.

Het Amerikaanse octrooi 4.052.754 omschrijft een prothese die een gedeelte van de gehoorbeentjesketen van het middenoor kan vervangen. De prothese kan dienen als een passieve plug of buis. Tevens kan de prothese dienen als een implantaat met een elektrode. In dat laatste geval geldt echter dat een signaal met behulp van een draad aan de elektrode wordt toegevoerd en dat de elektrode wordt gebruikt 50 voor het toevoeren van elektrische stromen aan het weefsel van het oor. Het is uit het Amerikaanse octrooi 4.052.754 derhalve niet bekend trilling-opwekkende middelen toe te passen in het middenoor, welke een mechanische trilling opwekken in responsie op de ontvangst van een elektromagnetisch signaal.

Ter verduidelijking van de uitvinding zullen, onder verwijzing naar de tekening, enige uitvoeringsvoorbeelden 55 van het gehoorapparaat worden beschreven.

Figuur 1 is een perspectief aanzicht van een hardhorend persoon waarvan een deel van het gezicht is weggelaten om de relatieve plaats van de buiten, midden en binnenoorzones te tonen, welke persoon 192973 2 gebruik maakt van het gehoorapparaat volgens de uitvinding met een geluidverwerkende component in een eerste uitvoeringsvorm; figuur 2 is een perspectivisch deelaanzicht van een gebruiker, gezien van de achterzijde van de schedel en uitgerust met het gehoorapparaat met een geluidverwerkende component in een tweede uitvoeringsvorm; 5 figuur 3 is een vergrote detail-doorsnede van het gehoorkanaal van een gebruiker van het gehoorapparaat volgens de uitvinding; figuur 4 toont een elektrisch diagram van het gehoorapparaat volgens de uitvinding; figuur 5 is een schematische doorsnede van de elektromagnetische signaalontvang en zendcomponent van het gehoorapparaat volgens de uitvinding, ingericht voor implantatie in het been van een gebruiker aan 10 de buitenzijde van het middenoor; figuur 6 toont diverse uitvoeringen van de trilling-opwekkende component van het gehoorapparaat volgens de uitvinding zoals deze kunnen worden geïmplanteerd in elk van de kleine beentjes van de gehoorbeentjesketen in het middenoor van de gebruiker; en figuren 7-13 zijn detailaanzichten van het oorkanaal en illustreren diverse alternatieve bevestigingen van 15 de trilling-opwekkende component op diverse plaatsen in de gehoorbeentjesketen in het middenoor van de gebruiker.

In de tekening is het implanteerbare elektromagnetische middenoor-beengeleidende gehoorapparaat dat in het algemeen met 10 is aangegeven, in zijn geheel in de figuren 1-3 weergegeven zoals aangebracht bij 20 een hardhorende gebruiker. Het gehele oorkanaal met daarlangs andere anatomische zones van de gebruiker zijn in deze figuren weergegeven en zijn in figuur 3 benoemd voorzover zij betrekking hebben op de onderhavige uitvinding.

Het gehoorapparaat 10 is in de eerste plaats voorzien van eerste geluidontvangende en -verzendende middelen omvattende een geluidverwerkende component 11 voor het omzetten van geluid in een analoog 25 eerste elektromagnetisch signaal. Zoals weergegeven in figuur 1 is dit geluidverwerkende middel 11 voorzien van een huis 12, dat in de zak kan worden meegedragen of aan de kleding van de gebruiker kan worden bevestigd, en een eerste zender 13 voor het verkregen signaal die met het huis 12 is verbonden door draden 14 en bovenhuids op de schedel van de gebruiker kan worden geplaatst bij voorkeur achter het oor (figuur 3) voor het verzenden van het elektromagnetische signaal door de huid heen. Indien gewenst 30 kan een tweede zender 13 met het huis 12 zijn verbonden door draden 14 en zich bevinden achter het andere oor in het geval achter beide oren van de gebruiker zenders dienen te worden aangebracht. Bovendien kan het gehele geluidverwerkende middel 11, inclusief de zender 13, zijn ondergebracht in een achter het oor te bevestigen huis 12 (zie figuur 2).

Het geluidverwerkende middel 11 kan een elektrisch circuit bevatten zoals bijvoorbeeld in figuur 4 35 weergegeven. Dit circuit omvat een gevoelige microfoon 15 voor het omzetten van geluidsgolven in elektrische signalen welke worden verwerkt en doorgegeven aan de zender 13 voor het bij deze zender 13 genereren van een elektromagnetisch veld met een amplitude die evenredig is met de amplitude van de geluidsgolven die door de microfoon 15 zijn ontvangen. De microfoon 15 omvat een diafragma of een membraan (niet afgebeeld) dat in trilling komt wanneer het door geluidsgolven wordt getroffen. Het 40 elektrische signaal van de microfoon 15 wordt dan versterkt door een voorversterker 20. Het versterkte signaal wordt toegevoerd aan een eindversterker 21 via een volumeregelaar 22 die een volledig of gedempt signaal van de voorversterker 20 aan de versterker 21 doorgeeft. De eindversterker versterkt het signaal en bekrachtigt de zender 13. De zender 13 voor het verkregen signaal omvat een inductiespoel 24 die om een kem is gewikkeld.

45 Het gehoorapparaat 10 is verder voorzien van een signaalontvangende en -verzendende component 30 die in het slaapbeen van de gebruiker kan worden geïmplanteerd aan de buitenzijde van het middenoor (figuur 3) voor het ontvangen van het door de huid gestuurde elektromagnetische signaal van de zender 13 van de geluidverwerkende component 11 en voor het verzenden van een elektromagnetisch signaal onderhuids naar het middenoor van de gebruiker.

50 Deze signaalontvangende en -verzendende component 30 omvat elektromagnetische signaalontvangende en -verzendende middelen 31, bij voorkeur in de vorm van een inductiespoel 32 die om een kem 33 is gewikkeld voor het ontvangen van het onderhuidse elektromagnetische signaal van de zender 13 van de geluidverwerkende component. Elektroden 34 zijn verbonden met één einde van het signaalontvangende middel 31, meer in het bijzonder met de inductiespoel 32 voor het onderhuids geleiden van 55 een tweede elektrisch signaal bij ontvangst van het eerste elektromagnetische signaal door de inductiespoel en kern 32, 33. De signaalontvangende en -verzendende component 30 is verder voorzien van een tweede zender omvattende een verzendmiddel 36 voor een elektromagnetisch signaal, bij voorkeur in de vorm van 3 192973 een inductiespoel 37 die om een kern 38 is gewikkeld, voor het ontvangen van het elektrische signaal dat door de elektroden 34 is geleid en voor het verzenden van een derde elektromagnetisch signaal bij ontvangst van het tweede elektrische signaal, onderhuids naar het middenoor van de gebruiker.

Zoals blijkt uit figuur 3 is het signaaiontvangende middel 31 ingericht om onderhuids te worden bevestigd 5 aan een schedel, bij voorkeur in de zone van de slaapbeenknobbel en door middel van een beenschroef 40. De elektroden 34 worden chirurgisch geïmplanteerd en strekken zich uit van de slaapbeenknobbelzone door het slaapbeen naar een plaats nabij het middenoor van de gebruiker.

De zendmiddelen 36 voor het elektromagnetische signaal zijn ingericht om in het slaapbeen te worden geïmplanteerd net aan de buitenzijde van het middenoor van de gebruiker. De elektroden 34 en de 10 signaalverzendmiddelen 36 worden geïmplanteerd door chirurgisch een doorgang te boren door het slaapbeen van de gebruiker en zij kunnen worden bekleed met bio-aanvaardbaar materiaal dat toelaat dat het slaapbeen tot in contact met de elektroden 34 en de signaalverzendende middelen 36 en deze omgeeft en aldus op zijn plaats houdt. De inductiespoel 32 en de kern 31 van de signaaiontvangende middelen 31 kunnen zijn opgenomen en zijn bedekt met bio-aanvaardbaar en weefselaanvaardbaar materiaal en de 15 beenschroef 40 moet eveneens zijn uitgevoerd in weefselverdragend materiaal zoals titanium.

De zender 13 van de geluidverwerkende component 11 en de signaaiontvangende middelen 31 van de signaaiontvangende en -verzendende component 30 zijn beide voorzien van daarin aangebrachte magnetische middelen, bij voorkeur in de vorm van permanente magneten die zijn opgenomen in of die de kernen 25, 33 vormen waar de inductiespoelen 34 respectievelijk 32 omheen zijn gewikkeld. Deze magnetische 20 middelen werken met elkaar samen om de zender 13 van de geluidverwerkende component 11 op zijn plaats te houden bovenhuids op de schedel van de gebruiker, bij voorkeur achter het oor zonder verbinding door de huid. Hoewel permanente magneten, zoals van het samarian-kobalt type de voorkeur verdienen, kunnen de magnetische middelen op diverse andere wijze zijn uitgevoerd. Bijvoorbeeld kan ten minste één van deze magnetische middelen een magneet omvatten met een permanente magneet zoals in het 25 voorgaande beschreven, terwijl het andere magnetische middel magnetisch aantrekbaar materiaal kan omvatten zoals ferromagnetisch materiaal. Andere combinaties zijn mogelijk zolang als de magnetische middelen met elkaar samenwerken om de zender 13 van de geluidverwerkende component 11 bovenhuids op de schedel van een hardhorend persoon op zijn plaats te houden.

Ook kan, hoewel een beenschroef 40 de voorkeur verdient voor het bevestigen van het signaal-30 ontvangende middel 31 op het schedelbeen van de gebruiker, een ander bevestigingsmiddel worden toegepast zoals een hechtmiddel, geïmplanteerde pennen en dergelijke. Verder kunnen, hoewel het de voorkeur verdient het signaaiontvangende middel 31 van de signaaiontvangende en -verzendende component 30 te bevestigen aan de slaapbeenknobbelzone van een hardhorend persoon, teneinde de zender 13 van het geluidverwerkende middel 11 achter het oor van de gebruiker te kunnen plaatsen, andere 35 locaties op de sehedel van de gebruiker worden gekozen.

Het gehoorapparaat 10 volgens de uitvinding is verder voorzien van trillingopwekkende middelen omvattende een trillingopwekkende component 50 die kan worden geïmplanteerd in of op elk van de kleine beentjes van de gehoorbeentjesketen voor het ontvangen van het onderhuidse elektromagnetische signaal van het signaalverzendend middel 36 van de signaaiontvangende en -verzendende component 30 en voor 40 het in trilling brengen van de gehoorbeentjesketen of een deel daarvan bij ontvangst van een dergelijk elektromagnetisch signaal voor het stimuleren van de normale functionering van het binnenoor voor het waarnemen van geluid bij een hardhorend persoon.

Deze trillingopwekkende component 50 heeft bij voorkeur de vorm van een keramische magnetische prothese uit bio-aanvaardbaar materiaal geïmpregneerd met magnetische deeltjes van zeldzame aarde. De 45 trillingopwekkende component 50 kan elke gewenste configuratie of vorm hebben, zoals de diverse vormen die in figuur 6 zijn geïllustreerd en die middelen omvatten om deze component te bevestigen aan en tussen diverse kleine beentjes van de gehoorbeentjesketen, afhankelijk van anatomische variaties, waarvan een aantal in figuren 7-13 is geïllustreerd. De trillingopwekkende component 50 is niet met enige elektrode verbonden die zich in het middenoor van de gebruiker uitstrekt zodat het gevaar voor lekkage, kortsluiting 50 en breuk van de elektroden is vermeden, evenals de ingewikkelde chirurgische ingreep die nodig is om de trillingopwekkende component 50 te implanteren terwijl deze met elektroden is verbonden.

Een aantal van de alternatieven voor het implanteren van deze trillingopwekkende component 50 in de kleine beentjes van de gehoorbeentjesketen in het middenoor van een hardhorend persoon zijn geïllustreerd in de figuren 7-13 en zullen hieronder worden beschreven. Het is evenwel duidelijk dat ook andere 55 plaatsingen mogelijk zijn.

In figuur 7 is de toepassing weergegeven die waarschijnlijk het meest zal worden gebruikt. In deze toepassing wordt het trillingopwekkende middel 50 over de kop van de stijgbeugel geplaatst en onder het

Claims (5)

192973 4 lange uitsteeksel van het aambeeld in de gehoorbeentjesketen in het middenoor van de gebruiker. Deze toepassing verschaft een trillingopwekkend inzetstuk of prothese in de normale gehoorbeentjesketen in het middenoor van de gebruiker. Volgens figuur 8 is het trillingopwekkende middel 50 bevestigd tussen het uitsteeksel (E.pomontory) en 5 het evenaarvlak van de steel van de hamer onder het trommelvlies voor het verschaffen van natuurlijke trillingen van de gehoorbeentjesketen waarbij de natuurlijke beweging van de steel van de hamer wordt nagebootst wanneer geluidsgolven het trommelvlies van de gebruiker bereiken. Volgens figuur 9 is het trillingopwekkende middel 50 bevestigd tussen de voetplaat van de stijgbeugel en het lange uitsteeksel van het aambeeld en functioneert als een prothese wanneer de bovenstructuur van de 10 stijgbeugel ontbreekt, zoals het gevolg kan zijn van een ziekte, een verwonding of een ander proces. In figuur 10 is het trillingopwekkende middel 50 afgebeeld tussen de steel van de hamer en de voetplaat van de stijgbeugel en slaat de gehele bovenste gehoorbeentjesketen over wanneer de bovenstructuur van de stijgbeugel is beschadigd en het aambeeld niet langer beschikbaar is om het middel 50 aan te bevestigen. 15 Figuur 11 toont het trillingopwekkende middel 50 bevestigd aan het lange uitsteeksel van het aambeeld hetgeen onder bepaalde anatomische omstandigheden mogelijk is en onder andere omstandigheden niet. Figuur 12 toont het trillingopwekkende middel 50 bevestigd aan de kop van de stijgbeugel en aan de steel van de hamer in het geval dat in de gehoorbeentjesketen een onderbreking aanwezig is in de brug van het trommelvlies naar het binnenoor van de gebruiker. Deze toepassing is geschikt voor het geval dat 20 het lange uitsteeksel van het aambeeld door afsterving is aangetast en er een ruimte is gekomen in de brug van het trommelvlies naar het binnenoor. Figuur 13 toont het trillingopwekkende middel 50 bevestigd aan de kop van de stijgbeugel in een situatie die vergelijkbaar is met die in figuur 12, echter zonder verdere bevestiging aan de steel van de hamer voor het in trilling brengen van de stijgbeugel wanneer de brug van beentjes in de gehoorbeentjesketen vanaf het 25 trommelvlies naar het binnenoor een onderbreking vertoont of de elementen los van elkaar staan. Derhalve is een implanteerbaar elektromagnetisch middenoorbeengeleidend gehoorapparaat verschaft dat variabel is voor aanpassing aan een groot aantal pathologische afwijkingen bij een hardhorende gebruiker, welke comfortabel in gebruik is en een esthetisch uiteriijk heeft terwijl problemen, verband houdend met het vroegere gebruik van elektroden die zich tot in het middenoor van de gebruiker uitstrekken 30 en dergelijke zijn vermeden. In de tekening zijn diverse voorkeursuitvoeringen van de uitvinding beschreven en hoewel een bepaalde terminologie is gebruikt moet dit steeds in algemene zin worden opgevat, uitsluitend ter verduidelijking en niet uit oogpunt van beperking van de gevraagde rechten. 35 . . -

1. Implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat, welke inrichting eerste geluidontvangende en -verwerkende middelen omvat met een eerste zender (11, 13) voor het omzetten van geluid in een eerste 40 elektromagnetisch signaal dat door de huid heen kan worden gezonden en ontvangen door signaal-ontvangende en -verzendende middelen (30, 32) die onderhuids aan de buitenzijde van een middenoor kunnen worden geïmplanteerd, welke in responsie op het ontvangen eerste elektromagnetische signaal een tweede elektrisch signaal opwekken, dat wordt doorgeleid naar een elektrisch daarmee verbonden tweede zender (36, 37), die in het oor kan worden geïmplanteerd en een derde signaal kan uitzenden, met het 45 kenmerk, dat het derde signaal een elektromagnetisch signaal is, waarbij de tweede zender (36, 37) nabij het middenoor kan worden geïmplanteerd, en trilling-opwekkende middelen (50) in de kleine beentjes van de gehoorbeentjesketen van het middenoor kunnen worden geïmplanteerd voor het in mechanische trilling brengen van de gehoorbeentjesketen bij ontvangst van het derde elektromagnetisch signaal.

2. Implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 50 trilling-opwekkende middelen zijn voorzien van middelen voor het bevestigen van de trilling-opwekkende middelen over de kop van de stijgbeugel en onder het lange uitsteeksel van het aambeeld voor het verschaffen van een trillingsinzetstuk in de gehoorbeentjesketen van de gebruiker.

3. Implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de trilling-opwekkende middelen zijn voorzien van magnetische middelen voor het opwekken van de mechani- 55 sche trilling.

4. Implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de trilling-opwekkende middelen bio-aanvaardbaar materiaal omvatten dat geïmpregneerd is met magnetische 5 192973 deeltjes van zeldzame aarde, voor het vormen van een permanente magneet.

5. Implanteerbaar elektromagnetisch gehoorapparaat volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de magnetische middelen permanente magneten omvatten. Hierbij 3 bladen tekening