SE510140C2 - Anordning för påverkan av det hydrodynamiska systemet hos innerörat - Google Patents

Description

510140 10 15 20 25 30 35 tryckpuls, och det går därför inte att reglera pumpverkan med hänsyn till alstrade tryckpulsers form för att åstadkomma önskade tryck- pulser. För att anpassa tryckpulsemas form till viss behandling eller viss person kan emellertid viss manuell justering ske. Exempelvis kan excenteranordningen bytas ut. Detta är emellertid en krånglig och tidsödande operation. Eftersom membrandelen enligt en utföringsform förflyttas viss sträcka av en excenteranordning år det ej heller säkert att rätt tryckpulser åstadkommes i anordningen, eftersom sträckan kan behöva varieras för att exempelvis kompensera för visst läckage som kan uppträda i anordningen eller mellan anordningen och örat.

Det är medicinskt påvisat att negativt tryck (undertryck) både i statisk form och i form av infraljud är skadligt för örat. Vid denna anordning kan en pumprörelse åtminstone initialt åstadkomma ett negativt tryck i örat. Detta kan exempelvis ske då en pumprörelse startas med ett insugningsslag. Även om det exempelvis är anordnat ett ventilarrangemang, såsom en backventil, i vilket luft sugs in i anordningen under insugningsslaget, kan ändå ett visst undertryck skapas i örat vid insugningsslaget.

I WO 93/ 08775 visas en annan anordning av ovannämnd typ, Denna anordning har ett hus, ett i huset anordnat membran, samt don för att manövrera membranet. Membranet och huset bildar en kammare som medelst förbindningsorgan är förbunden med örat.

Tryckpulser alstras genom att membranet förflyttas av donet. Donet har en kolv som är förbunden med membranet. Kolven förflyttas av en elmotor. För åstadkommande av ett statiskt tryck förflyttas mem- branet av kolven en viss sträcka i en första riktning till ett förspänt läge, kring vilket membranet förflyttas för åstadkommande av tryck- pulserna. Anordningen har även en tryckavkännare vid förbindnings- organet, vilken är förbunden med en styrenhet. När det statiska trycket, exempelvis på grund av läckor vid örat, minskar, matas en av tryckavkånnaren alstrad signal till styrenheten, vilken i sin tur avger en sådan signal att membranet av kolven förflyttas i den första riktningen till ett nytt förspänt läge, vilken förflyttning minskar kammarens storlek. En nackdel med detta är att kammarens storlek direkt eller efter flera sådana förflyttningar kan bli så liten att behandlingen måste avbrytas så att kammarens storlek ånyo kan ökas genom förflyttning av membranet i en andra, motsatt riktning, 10 15 20 25 30 35 510140 varefter ett nytt statiskt tryck måste byggas upp. Vidare krävs en avancerad styrning av anordningen för att alstra önskade pulser, varför denna anordning har en dyr och komplicerad konstruktion. Även hos denna anordning alstras tryckpulsema av en förflyttning av kolven över en viss sträcka, vilken sträcka ej alltid åstadkommer samma tryckändring hos anordningen bland annat beroende på att läckaget mellan anordningen och örat varierar, vilket leder till onödiga justeringar från styrenheten som styr förflyttningen av kolven. Även vid denna anordning kan en pumprörelse åtminstone initialt åstadkomma ett negativt tryck i örat, om pumprörelsen startas med ett insugningsslag, eftersom ett visst luftgenomströmnings- motstånd alltid finns över den backventil som är förbunden med kammaren.

Föreliggande uppfinning har som ändamål att åstadkomma en anordning för påverkan av det hydrodynamiska systemet hos inner- örat, vilken undanröjer ovannämnda nackdelar, vilken har en enkel och billig konstruktion och vilken är säker och effektiv att använda.

Dessa och andra ändamål uppnås enligt föreliggande uppfinning med en anordning för påverkan av det hydrodynamiska systemet hos innerörat enligt bifogade patentkrav.

I fig 1 visas schematiskt i sidovy ett snitt genom en utförings- form av föreliggande uppfinning. i I fig 2 visas schematiskt i en vy ovanifrån ett snitt av den i fig 1 visade utföringsforinen.

Den uppfinningsenliga anordningen, med den generella hän- visningsbeteckningen 1, har ett hus 2, vilket i det visade utförandet har en övre del 3, en mellandel 4 samt en undre del 5, vilka är för- bundna med varandra medelst exempelvis fästorgan (ej visade) anordnade i urtagníngar 6. Huset 2 har vid den visade utförings- formen en första kammare 7, en andra kammare 8 samt en tredje kammare 9. Den första kammaren 7 är via en backventil 10 för- bunden med omgivningen, och är via en kanal 11 förbunden med den andra kammaren 8, som i sin tur via en backventil 12 är förbunden med den tredje kammaren 9.

Kamrarna 7 och 9 har var sitt membran 13 respektive 14, vilka tätande avdelar kamrarna i en övre och undre del. Membranen 13, 14 är via en kolv 15 respektive 16 förbundna med var sin elektromagnet- 510140 10 15 20 25 30 35 enhet med den generella hänvisningsbeteckningen 17 respektive 18.

Vaije elektromagnetenhet 17, 18 har en elektomagnet 19 respektive 20 samt en returfjäder 21 respektive 22.

Den tredje kammarens 9 undre del kommunicerar med ett förbindningsorgan, exempelvis i form av en kanal 23 till vilken en slang 24 och en munstycksdel 25 är anslutna. Kanalen 23 kan även ha en läcka, exempelvis i form av ett nålventilarrangemang 26.

Anordningen 1 kan ha ett aggregat 27 för alstrande av ljudpulser, vilket exempelvis kan vara anordnat vid förbindnings- organet. Vidare har anordningen i det visade utförandet en tryck- sensor 28 vilken är förbunden med en styrenhet 29, vilken i sin tur är förbunden med elektromagnetema 19 respektive 20. Anordningen kan dessutom ha en säkerhetssensor 30 vilken är förbunden med styr- enheten 29. Dessutom kan anordningen ha en strypventil 31.

Anordningen fungerar enligt följande beskrivning. I styrenheten 29, som exempelvis kan vara en mikrodator, matas önskade värden såsom för form, frekvens samt amplitud in för de tryckpulser som skall alstras av anordningen. Munstyckdelen 25 sticks in i ett öras 32 hörselgång. Hörselgången är i sin tur exempelvis via ett i trumhinnan anordnat rör förbunden med mellanörat. Vid drift av anordningen àstadkommes en upp- och nedåtgående rörelse hos kolven 15 genom elektrisk påverkan från elektromagneten 19 i kombination med kraft- påverkan från returfiädern 2 1. Härvid förflyttar elektromagneten 19 kolven 15 nedåt i fig 1, och returfjädern 21 förflyttar kolven 15 uppåt, varvid membranet 13 förflyttas i en upp- och nedåtgående pump- rörelse, varvid medium som i detta fall är luft sugs in i kammarens 7 undre del via backventilen 10 och förflyttas till kammaren 8 och vidare förbi backventilen 12 till kammarens 9 undre del och ut i förbindningsorganet och in i mellanörat via hörselgången. Eftersom området mellan munstycket 25 och örat är väsentligen tätat byggs härvid ett statiskt tryck upp i kammaren 9 och därmed i mellanörat.

Det statiska trycket registreras av trycksensorn 28 och överförs till styrenheten 29, som i sin tur enligt en utföringsform stänger av pumprörelsen hos organet för alstrande av det statiska trycket när en förutbestämd trycknivå för behandlingen åstadkommits. Det inses att pumprörelsen hos organet för alstrande av det statiska trycket kan startas igen av styrenheten 29 när trycksensorn 28 registrerar att det 10 15 20 25 30 35 510140 statiska trycket sjunkit under en förutbestämd trycknivä. Det inses även att pumprörelsen hos organet för alstrande av det statiska trycket ej behöver stängas av när den förutbestämda, statiska tryck- nivån åstadkommits. Pumprörelsen kan istället upprätthållas av styrenheten 29, företrädesvis med minskad intensitet, för säker- ställande av att den förutbestämda, statiska trycknivån ej under- skrids under tryckpulsalstringen. I detta fall är det emellertid väsentligt att den statiska txycknivån ej ökar, utan att styrenheten 29 reglerar pumprörelsen så att den statiska trycknivån väsentligen överensstämmer med den förutbestämda nivån.

Membranet 14, kolven 16 samt elektromagnetenheten 18 är anordnade att åstadkomma variationer av den statiska trycknivän i kammarens 9 undre del och därmed av den statiska trycknivån i mellanörat. När kolven 16 under påverkan av elektromagnetenheten 18 förflyttas med en fram- och återgående rörelse enligt ett visst förutbestämt schema som matats in i styrenheten 29 åstadkommes motsvarande förflyttningar hos membranet 14 varvid tryckpulser alstras. Tryckpulserna registreras av trycksensorn 28, och styr- enheten 29 är anordnad att reglera elektromagnetens 20 påverkan på kolven 16 så att de alstrade tryckpulserna i så stor utsträckning som möjligt överensstämmer med önskade tryckpulser.

Vid användning av den uppfinningsenliga anordningen 1 åstad- kommes normalt en första tryckpulsserie, varefter trycket i mellanörat kan minskas, varefter en andra tryckpulsserie alstras osv. Läckan 26 är anordnad att åstadkomma tryckminskningen mellan dessa puls- serier. Läckan 26 är justerbar för åstadkommande av rätt tryckfall mellan pulsserierna. Det inses att läckan 26 även kan vara styrd av styrenheten 29 (ej visat) för åstadkommande av önskad tryck- minskning mellan pulsseriema. Styrenheten 29 kan även ha en funktion som reglerar tiden mellan tryckpulsserierna.

Om exempelvis trycksensom 28 av någon anledning ej skulle fungera, och om oönskat högt tryck byggts upp i förbindningsorganet är säkerhetssensorn 30 anordnad att ge signal till styrenheten 29, som i sin tur är anordnad att avsluta tryckökande rörelser hos kolvarna 15 och 16. Om en läcka 26 är anordnad i anslutning till kammarens 9 undre del eller i anslutning till förbindningsorganet kan härvid ytterligare tryckminskning åstadkommas, förutom den tryck- 510140 10 15 20 25 30 35 minskning som kan uppstå genom läckage mellan munstycksdelen 25 och örat 32.

Strypventilen 31 är anordnad att jämna ut de alstrade tryck- pulsemas form, och tjänstgör därför även som en ytterligare säker- hetsanordning om oväntat stora tryckförândringar alstrats av anordningen 1.

Vid det visade utförandet åstadkommes tryckhöjande kolvslag av elektromagnetema 19 respektive 20. Returrörelser hos kolvarna 15, 16 åstadkommes av returfiädrarna 21 respektive 22. I utgångsläge finns ingen spänning pålagd på elektromagneterna 19 respektive 20, och kolvarna 15 respektive 16 är då anordnade i ett av returijädrarna 21 respektive 22 tillbakafört läge. När tryckalstring initieras i anord- ningen 1 ästadkommes härvis först tryckhöjande kolvslag i anord- ningen l genom att kolven 15 och därefter kolven 16 förflyttas av elektromagneterna 19 respektive 20. Tack vare denna konstruktion kan ej negativt tryck (undertryck) i statisk form eller i form av infra- ljud uppstå i anordningen. Detta är en teknisk effekt som ej med säkerhet kunnat uppnås vid konstruktioner enligt känd teknik.

Anordningen 1 har i en utföringsforrn ett aggregat 27 för alstrande av ljudpulser företrädesvis innan anordningen alstrar en tryckpulsserie. Denna ljudpuls gives en sådan styrka att den orsakar att stapediusreflexen utlöses i mellanörat, varvid rörligheten hos mellanörats ben (hörselbenskedjan), det vill säga hammaren, städet och stigbygeln (stapes), begränsas. I vissa fall kan överföring av tryckpulserna genom hörselbenskedjan påverka balansorganet, som ligger i direkt anslutning till stigbygeln, negativt. Genom att med en ljudpuls utlösa stapediusreflexen och begränsa stigbygelns rörelse verkar de av anordningen 1 alstrade tryckpulserna i första hand mot runda fönstret på snäckan, vilket ger en bättre trycköverföring till innerörat, och vilket ej påverkar balansorganet i samma omfattning.

Då den ljudstyrka som utlöser stapediusreflexen varierar från person till person, utföres aggregatet 27 enligt en föredragen utföringsform så, att ljudpulsens styrka kan anpassas individuellt. Det inses att det även är möjligt att alstra en eller flera ljudpulser även under tiden som anordningen 1 alstrar tryckpulsserier. Det är således möjligt att utnyttja ett förfarande för påverkan av det hydrodynarniska systemet hos innerörat, vilket system omfattar perilymfan och endolymfan, 10 15 20 25 30 35 510140 vilket förfarande omfattar åtgärdema att tillföra en uppsättning positiva tryckpulser till perilymfaområdet i örat, varvid varje puls omfattar en första tryckkomponent med varierande tryckoscillationer och en andra komponent som är överlagrad på nämnda första kompo- nent och som har ett förutbestämt övertryck, varvid frekvensen och amplituden hos nämnda första komponent väljs så, att fluidum- passagen från perilyrnfaområdet väsentligen begränsas, och varvid nämnda andra komponent väljs så att den interrnittent via det fluidum som kvarhålls i perilymfaområdet sarnmanpressar endolymfa- området i örat för att minska fluidumvolymen i örat. Hos ett speciellt föredraget förfarande används således ljudpulser avsedda att utlösa stapediusreflexen i mellanörat för att begränsa rörligheten hos hörsel- benskedjan.

Det är att föredra att mediet, som företrädesvis är luft, som när patientens öra väsentligen har kroppstemperatur, det vill säga cirka +37°C, eftersom yrsel kan utlösas om medietemperaturen avviker från denna temperatur. Enligt en föredragen utföringsform har därför anordningen 1 en uppvärmningsanordning 33, vilken är anordnad att värma upp mediet i anordningen 1. Uppvärmningsanordningen 33 har enligt en föredragen utföringsform en temperaturgivare, och är förbunden med styrenheten 29. Styrenheten 29 är härvid anordnad att medelst uppvärmningsanordningen 33 reglera temperaturen för det medium som när örat. Enligt en utföringsform är anordningen 1 värmeisolerad (ej visat) för att öka möjligheten att bibehålla det uppvärmda mediets temperatur. Det inses att uppvärmnings- anordningen 33 enligt en utföringsform även kan utnyttjas för att kyla medium som har en temperatur som överstiger kroppstemperaturen.

Vid denna utföringsform kan en isolering av anordningen 1 även utnyttjas för att öka möjligheten att bibehålla det kylda mediets temperatur.

Kolvamas 15, 16 förflyttning är ej såsom vid känd teknik styrd till en viss förflyttningssträcka. Istället är deras förflyttning styrd av en viss kraftpäverkan på kolvama 15, 16 och därmed på membranen 13 respektive 14 av respektive elektromagnetenhet 17, 18. Eftersom membranen 13, 14 har en förutbestämd area ger en viss kraft- påverkan på membranen 13, 14 ett visst alstrat tryck av anordningen, varvid en mer exakt tryckalstring åstadkommes än vid känd teknik. 510140 10 15 20 25 30 Eftersom kolvarnas 15, 16 förflyttning är kraftstyrd och eftersom patienter har olika volym på mellanörat anpassas tryckalstringen efter mellanörats volym hos den aktuella patienten. I och med detta har man övervunnit ett betydande tekniskt problem i förhållande till tidigare tekniska lösningar. Tack vare att kolvamas 15, 16 förflyttning är kraftstyrd åstadkommes även en ytterligare säkerhetsanordning, eftersom det vid för högt tryck i anordningen l åtgår mer kraft vid förflyttning av kolvarna 15, 16, och dessa därför ej förflyttas lika mycket som vid ett lägre tryck i anordningen 1. Tack vare åter- kopplingen via trycksensorn 28 och såkerhetssensorn 30 till styr- enheten 29 och tack vare strypventilen 31 ökas säkerheten i anordningen ytterligare. Då förflyttningen av kolvarna 15, 16 är kraftstyrd behöver tryckpulsalstringen ej regleras i lika stor omfattning som exempelvis vid en anordning enligt WO 93 / 0877 5, varvid styrutrustningen för den uppñnningsenliga anordningen kan göras relativt enkel och billig. Tack vare att elektromagnetenheter 17, 18 utnyttjas för den kraftstyrda förflyttningen av kolvarna 15, 16 kan en väsentligen steglös ändring av kraftpåverkan på kolvarna 15, 16 åstadkommas, vilket ytterligare ökar möjligheten att alstra önskade tryckpulser.

Det inses att det är möjligt att göra vissa avsteg från den ovan beskrivna utföringsformen. Det inses att aggregatet 27 och stryp- ventilen 31 ej är väsentliga för anordningens 1 grundläggande funktion. Vidare kan strypventilen 31 exempelvis ersättas med ett organ som åstadkommer motsvarande funktion elektriskt. Det inses även att elektromagnetenheterna 17, 18 kan ersättas med andra organ som kan påverka rörliga don 15, 16 med viss kraft. Exempelvis kan elektromagneter utnyttjas för att åstadkomma förflyttning av donen 15, 16 i båda riktningarna. Det inses även att kamrarnas 7, 8, 9 antal kan varieras. Alla varianter och modifieringar som innefattas av den bakomliggande uppñnníngstanken skall därför omfattas av bifogade patentkrav.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 510140 PATENTKRAV

1. Anordning (1) för påverkan av det hydrodynarniska systemet hos innerörat, vilket system omfattar perilymfan och endolymfan, vilken anordning har ett första organ (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) för alstrande av en önskad statisk trycknivå, ett andra organ (14, 16, 18) för åstadkommande av variation av den statiska trycknivån, ett tredje organ (23, 24, 25) för åstadkommande av förbindning av nämnda första (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) och andra (14, 16, 18) organ med hörselgången, samt ett fjärde organ för åstadkommande av för- bindning mellan hörselgàngen och mellanörat för underlättande av överföring av de i hörselgången alstrade tzyckändringarna till mellan- örat, varvid det andra organet (14, 16, 18) är anordnat att påverka den statiska trycknivån med vissa tryckändringar enligt ett förutbestämt av en styrenhet (29) styrt schema, där anordningen (1) har en trycksensor (28), vilken är anordnad att registrera det till det tredje organet (23, 24, 25) avgivna trycket, och vilken är förbunden med nämnda styrenhet (29), som i sin tur är förbunden med det första (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) organet eller det andra (14, 16, 18) organet eller det första (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) organet och det andra (14, 16, 18) organet för reglering av de alstrade tryckpulserna, k ä n n e t e c k n a d a v att det första organet (7, 8, 10,12, 13,15, 17) har en mediumpump för alstrande av den önskade statiska trycknivån i en mediumreservoar (9), att det andra organet ( 14, 16, 18) har ett aggregat (16, 18) för åstadkommande av rörelser hos en membrandel (14) vilken är förbunden med reservoaren (9), vilka rörelser är avsedda att åstadkomma variationerna av den statiska trycknivàn, varvid membrandelen (14) har en förutbestämd area, och varvid aggregatet (16, 18) är anordnat att påverka membrandelen (14) med viss kraft för åstadkommande av tryckändringama.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det tredje organet (23, 24, 25) är anordnat att åstadkomma förbindning av nämnda mediumreservoar (9) med hörselgången

3. Anordning (1) enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att mediumpumpen har en membrandel (13) med en förutbestämd area, samt att ett aggregat (15, 17) är anordnat att påverka membran- delen (13) med viss kraft för åstadkommande av det statiska trycket. 510 140 Éti": 10 15 20 25

4. Anordning (1) enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att aggregatet (15, 17; 16, 18) har ett rörligt don (l5; 16) som är förbundet med membrandelen (13; 14), och vars rörelse åstadkommes av en elektromagnetenhet (17; 18).

5. Anordning (1) enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d a v att elektromagnetenheten (17 ; 18) har minst en elektromagnet (19; 20) eller minst en fjäderenhet (2 1; 22), vilken är anordnad att åstad- komma donets (15 ; 16) rörelse.

6. Anordning (1) enligt kravet 5 med minst en elektromagnet och minst en fjäderenhet, k ä n n e t e c k n a d a v att elektro- magneten (19; 20) är anordnad att förflytta donet (l5; 16) med viss kraft i en första, tryckhöjande riktning, samt att fiäderenheten (2l; 22) är en returfiäder anordnad att förflytta donet (l5; 16) i en andra, icke tryckhöjande riktning.

7.Anordning (1) enligt något av ovanstående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att anordníngen (1) har en säkerhetssensor (30), vilken är anordnad att registrera det till det tredje organet (23, 24, 25) avgivna trycket, och vilken är förbunden med nämnda styr-enhet (29), som i sin tur är förbunden med det första (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) organet eller det andra (14, 16, 18) organet eller det första (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) organet och det andra (14, 16, 18) organet, och som år anordnad att avbryta tryckalstring hos det första (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) organet eller det andra (14, 16, 18) organet eller det första (7, 8, 10, 12, 13, 15, 17) organet och det andra (14, 16, 18) organet när visst tryck registrerats hos säkerhetssensom (30).

8. Anordning (1) enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att anordníngen (1) har ett aggregat (27) för alstrande av ljudpulser av sådan styrka att stapediusreflexen utlöses i örat.