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特開2023-78458統合されたコンポーネントおよびリード特性を有する植え込み可能な蝸牛システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023078458
(43)【公開日】2023-06-06
(54)【発明の名称】統合されたコンポーネントおよびリード特性を有する植え込み可能な蝸牛システム
(51)【国際特許分類】
   A61N 1/36 20060101AFI20230530BHJP
   A61F 11/00 20220101ALI20230530BHJP
   A61N 1/05 20060101ALI20230530BHJP
【FI】
A61N1/36
A61F11/00
A61N1/05
【審査請求】有
【請求項の数】23
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023055308
(22)【出願日】2023-03-30
(62)【分割の表示】P 2021549444の分割
【原出願日】2020-02-21
(31)【優先権主張番号】62/808,634
(32)【優先日】2019-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.BLUETOOTH
2.ZIGBEE
(71)【出願人】
【識別番号】521371016
【氏名又は名称】エンボイ メディカル コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】ポール アール.マザネック
(72)【発明者】
【氏名】トラビス マイケル ベッカール
(72)【発明者】
【氏名】ティモシー ジェイ.アーネスト
(72)【発明者】
【氏名】ベンジャミン アール.ウィッティントン
(72)【発明者】
【氏名】ジョシュア ジェイ.ウィベン
(72)【発明者】
【氏名】ブライス ジューノット
(57)【要約】
【課題】蝸牛インプラントシステムを提供する。
【解決手段】システムは、伝達関数でプログラムされ、入力信号を受信し、入力信号及び伝達関数に基づいて刺激信号を出力するように構成される信号プロセッサを含む。システムは、信号プロセッサと通信する植え込み可能なバッテリ及び/又は通信モジュールを含むことができる。植え込み可能なバッテリ及び/又は通信モジュールは、信号プロセッサの伝達関数とインターフェース接続して、更新するように構成され、1つ以上の外部デバイスと通信でき、システムの較正と正規化を容易にすることができる。デジタル及び/又はアナログフィルタリングを使用して、周波数範囲全体にわたってシステム挙動の不均一性を補償することができる。単一の植え込み可能なバッテリ及び/又は通信モジュールは、個々のサブシステムの一部として植え込まれた複数の信号プロセッサに電力とデータを提供する。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
前記刺激装置と通信する信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信する入力ソースと、
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールであって、前記信号プロセッサに電力を提供するように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
前記信号プロセッサと、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、を電気的に結合する複数の導体と、を備え、
前記信号プロセッサおよび/または前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記複数の導体のうちの第1の導体を接地することと、
前記複数の導体のうちの第2の導体に試験信号を印加することと、
第1の導体、第2の導体、および/または第1の導体と第2の導体との間の1つ以上の電気的パラメータを測定することと、を行うように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
【請求項2】
前記第2の導体に前記試験信号を印加することは、複数の信号を連続して印加することを含み、前記複数の信号の各々は、異なる周波数を有する、請求項1に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項3】
前記1つ以上の電気的パラメータを測定することは、周波数の関数として、前記第1の導体と前記第2の導体との間のインピーダンスを測定することを含む、請求項2に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項4】
周波数の関数としての前記測定された前記インピーダンスを、周波数の関数としてのインピーダンスのベースライン測定値と比較することをさらに含む、請求項3に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項5】
前記1つ以上の電気的パラメータを前記測定することは、前記第2の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む、請求項1に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項6】
蝸牛インプラントシステムであって、
信号プロセッサと、
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
第1の導体、第2の導体、第3の導体、および第4の導体を備え、前記信号プロセッサと、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、を結合する、第1のリードと、を備え、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、電力信号、反転電力信号、データ信号、および反転データ信号を生成し、前記第1のリードの前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、および前記第4の導体を介して、それぞれ前記電力信号、前記反転電力信号、前記データ信号、および前記反転データ信号を前記信号プロセッサに通信するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールおよび/または前記信号プロセッサは、1つ以上の特性評価プロセスを実行して、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、および/または前記第4の導体の1つ以上の特性を判定するように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
【請求項7】
前記電力信号および前記反転電力信号は、第1のクロックレートで通信され、前記データ信号および前記反転データ信号は、第2のクロックレートで通信され、前記第2のクロックレートは、前記第1のクロックレートよりも高い、請求項6に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項8】
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第3の導体および/または前記第4の導体の完全性を判定することを含む、請求項7に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項9】
前記第3の導体および/または前記第4の導体に不良があることが判明した場合、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第1の導体または前記第2の導体のうちの一方を介して前記第1のクロックレートで前記データ信号を前記信号プロセッサに通信し、前記第1の導体および前記第2の導体のうちの他方を介して前記第1のクロックレートで前記反転データ信号を前記信号プロセッサに通信するように構成されている、請求項8に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項10】
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、または前記第4の導体のうちの1つを接地し、複数の周波数で、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、または前記第4の導体のうちの異なる1つに試験信号を印加することを含む、請求項6に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項11】
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、2つの導体間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む、請求項10に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項12】
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、
試験導体を介して試験信号を駆動することであって、前記試験導体は、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、または前記第4の導体のうちの1つである、駆動することと、
前記試験導体を介して送信された電流を測定することと、
前記電流が前記試験導体を介して送信された電圧を測定することと、を含む、請求項6に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項13】
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、試験導体のインピーダンスを判定することをさらに含む、請求項12に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項14】
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、および前記第4の導体のうちの1つ以上の1つ以上の電気的パラメータを測定することと、前記1つ以上の測定された電気的パラメータを対応する1つ以上ベースラインパラメータと比較することと、を含む、請求項6に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項15】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記1つ以上の測定された電気的パラメータのうちの1つ以上が、前記対応する1つ以上のベースラインパラメータから所定のしきい値を超えて逸脱する場合に、測定値および/または警告を出力するように構成されている、請求項14に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項16】
蝸牛インプラントシステムにおける少なくとも1つの導体の1つ以上の特性を判定する方法であって、
第1の導体を接地することであって、前記第1の導体は、前記蝸牛インプラントシステムの植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、前記蝸牛インプラントシステムの信号プロセッサとの間に接続されている、接地することと、
試験信号を第2の導体に印加することであって、前記第2の導体は、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと前記信号プロセッサとの間に接続されている、印加することと、
前記第1の導体および前記第2の導体のうちの少なくとも1つの1つ以上の特性を判定することと、を含む、方法。
【請求項17】
前記試験信号を前記第2の導体に印加することは、複数の試験信号を印加することであって、前記複数の試験信号の各々は、異なる周波数成分を有する、印加することを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記第1の導体および前記第2の導体のうちの少なくとも1つの1つ以上の特性を判定することは、前記第1の導体と前記第2の導体との間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記第1の導体と前記第2の導体との間の前記判定されたインピーダンス対周波数の関係を、ベースラインインピーダンス対周波数の関係と比較することをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記判定されたインピーダンス対周波数の関係が、インピーダンス対周波数のベースライン測定値から所定の閾値を超えて逸脱する場合、測定値および/または警告を出力することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記第1の導体および前記第2の導体のうちの少なくとも1つの1つ以上の特性を判定することは、前記第2の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項22】
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている、センサと、
前記刺激装置および前記センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、
前記センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号および前記伝達関数に基づいて、前記刺激装置に刺激信号を出力することと、を行うように構成されており、
前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合されており、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在している、蝸牛インプラントシステム。
【請求項23】
前記単一の密閉封止されたハウジングは、第1の側、および前記第1の側とは略反対の第2の側を有する、外面と、前記第1の側および前記第2の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、請求項22に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項24】
前記単一の密閉封止されたハウジングは、着用者の右側または左側のいずれかに植え込まれるように構成されている、請求項23に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項25】
複数の戻り電極をさらに備える、請求項23に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項26】
前記信号プロセッサは、前記刺激信号を前記蝸牛電極上の1つ以上の接触電極に出力するように構成されており、前記1つ以上の接触電極は、着用者の蝸牛組織と接触して、それに電気刺激を提供する、請求項23に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項27】
前記戻り電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングの内部回路に電気的に接続されている、請求項26に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項28】
前記戻り電極は、白金または白金合金を備える、請求項27に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項29】
前記単一の密閉封止されたハウジングは、導電性材料を備える、請求項27に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項30】
前記単一の密閉封止されたハウジングは、チタンを備える、請求項29に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項31】
前記単一の密閉封止されたハウジングは、非導電性材料を備える第1のヘッダを含み、前記第1のヘッダは、前記戻り電極と前記単一の密閉封止されたハウジングとの間の電気的絶縁を提供する、請求項29に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項32】
前記前記第1のヘッダは、生体適合性ポリマーを備える、請求項31に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項33】
第1のコネクタを介して前記信号プロセッサと通信する植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールをさらに備え、前記第1のコネクタは、前記第1のヘッダを介して前記単一の密閉封止されたハウジングとインターフェース接続する、請求項31に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項34】
非導電性材料を備える第2のヘッダをさらに備え、
前記センサは、第2のコネクタを介して、前記信号プロセッサと通信し、
前記第2のコネクタは、前記第2のヘッダを介して、前記単一の密閉封止されたハウジングとインターフェース接続する、請求項31に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項35】
前記センサは、中耳センサまたはマイクロフォンを備える、請求項22に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項36】
蝸牛インプラントシステムのための信号処理ユニットであって、
ハウジングであって、前記ハウジングは、前記ハウジングによって囲まれた内部、および外部を画定し、前記ハウジングの外部は、第1の側および第2の側を有し、前記第2の側は、前記第1の側の反対にある、ハウジングと、
前記ハウジングの前記内部から前記ハウジングを通って延在し、かつ前記ハウジングから離れる方向に延在する、蝸牛電極と、
前記ハウジング内に含まれ、伝達関数でプログラムされており、受信された音声信号を表すソースからの入力信号を受信するように、かつ前記伝達関数に従って前記受信された入力信号を処理して、刺激信号を生成するように構成されている、信号プロセッサと、
前記ハウジング内にあり、前記信号プロセッサから前記刺激信号を受信するように、かつ前記蝸牛電極に、前記受信された刺激信号に対応する電気信号を出力するように構成されている、刺激装置と、
前記ハウジングの前記外部の前記第1の側に接続された戻り電極と、を備える、信号処理ユニット。
【請求項37】
前記戻り電極は、前記ハウジングの前記外部の前記第1の側と前記第2の側の両方に接続されている、請求項36に記載の信号処理ユニット。
【請求項38】
前記戻り電極は、白金または白金合金を備える、請求項37に記載の信号処理ユニット。
【請求項39】
前記ハウジングは、チタンを備える、請求項38に記載の信号処理ユニット。
【請求項40】
前記ハウジングは、ヘッダを含み、
前記蝸牛電極は、前記ハウジングによって画定された前記内部から、前記ヘッダを介して前記信号処理ユニットの前記外部まで延在し、
前記ヘッダは、非導電性材料を備える、請求項39に記載の信号処理ユニット。
【請求項41】
前記ヘッダは、ポリマーを備える、請求項40に記載の信号処理ユニット。
【請求項42】
前記蝸牛電極は、複数の刺激電極を備え、前記電気信号は、複数の電気信号を含み、前記複数の電気信号の各々は、前記複数の刺激電極のうちの固有の1つに印加される、請求項36に記載の信号処理ユニット。
【請求項43】
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力し、前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力し、前記デジタル処理ステージを介して前記受信されたアナログ処理済信号を処理して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、周波数の範囲にわたってゲインの変動が低減され、前記中耳センサの周波数応答の変動を補償する正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
【請求項44】
前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理することは、前記受信された入力信号の周波数応答曲線を平坦化することを含む、請求項43に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項45】
前記アナログ処理ステージは、1つ以上のフィルタおよび/または増幅器を備える、請求項44に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項46】
前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合され、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在する、請求項43に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項47】
前記単一の密閉封止されたハウジングは、第1の側、および一般に、前記第1の側と反対側の第2の側を有する外面と、前記第1の側および前記第2の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、請求項46に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項48】
前記信号プロセッサは、前記生成されたデジタル処理済信号に前記伝達関数を適用して、前記刺激信号を生成するように構成されている、請求項43に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項49】
前記デジタル処理ステージは、前記中耳センサに対して信号プロセッサを較正するように調整可能である、請求項43に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項50】
前記信号プロセッサと通信する外部デバイスをさらに含み、前記外部デバイスは、前記信号プロセッサによって生成された前記デジタル処理済信号を受信し、前記デジタル処理ステージを調整して、前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を変更するように構成されている、請求項49に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項51】
前記信号プロセッサと通信し、前記外部デバイスと無線で通信して、前記外部デバイスと前記信号プロセッサとの間の通信を容易にするように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールをさらに備える、請求項50に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項52】
前記信号プロセッサは、
複数の周波数を含む、前記中耳センサで受信された広域スペクトル刺激信号に対応する広域スペクトル入力信号を受信することと、
前記アナログ処理ステージと前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定することと、を行うように構成されている、請求項43に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項53】
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記広域スペクトル刺激信号および/または広域スペクトル入力信号の高速フーリエ変換に基づいて、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するように構成されている、請求項52に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項54】
前記信号プロセッサは、各々が固有の周波数成分を有する刺激信号を表す複数の入力信号を受信し、前記アナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定するように構成されている、請求項43に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項55】
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するようにさらに構成されている、請求項54に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項56】
前記組み合わされたアナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化することで、受信された対応する刺激信号に対するデジタル処理済信号の比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする、請求項55に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項57】
中耳センサの変動を補償する方法であって、
中耳センサを介して刺激信号を受信することと、
前記中耳センサを用いて、前記刺激信号に基づいて入力信号を生成することと、
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用して、アナログフィルタリング済信号を生成することと、
前記生成されたアナログフィルタリング済信号にデジタルフィルタを適用して、デジタルフィルタリング済信号を生成することと、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および/または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することと、
前記デジタルフィルタを調整して、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することと、を含む、方法。
【請求項58】
前記刺激信号は、広域スペクトル刺激信号を含み、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および/または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することは、前記広域スペクトル信号の変換を実行してそれの前記周波数成分を判定することと、前記判定された周波数成分に基づいて前記周波数応答を判定することと、を含む、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記中耳センサに既知の周波数成分を有する複数の刺激信号を印加することをさらに含み、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を前記測定することは、前記複数の刺激信号の各々について実行される、請求項57に記載の方法。
【請求項60】
前記複数の刺激信号を前記印加することは、100Hz~10kHzの範囲の周波数を有する刺激信号を印加することを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記受信された刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を測定することは、複数の周波数または周波数範囲について、前記刺激信号の大きさに対する前記デジタルフィルタリング済信号の大きさの比率を判定することを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記デジタルフィルタを調整して、前記受信された刺激信号に関して前記周波数応答を正規化することは、前記判定された比率が前記複数の周波数または周波数範囲の各々についてほぼ等しくなるように前記デジタルフィルタを調整することを含む、請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用することは、複数のアナログフィルタおよび/またはアナログ増幅器を適用することを含む、請求項57に記載の方法。
【請求項64】
前記アナログフィルタを調整して、前記刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することをさらに含む、請求項63に記載の方法。
【請求項65】
システムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、前記中耳センサの周波数応答の変動を低減するように正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、システム。
【請求項66】
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
前記刺激装置と通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、1つ以上の入力信号を受信し、前記受信された1つ以上の入力信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信する植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールであって、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1の無線通信プロトコルを介して通信するための植え込まれた近距離通信デバイスと、第2の無線通信プロトコルを介して通信するための植え込まれた無線通信デバイスと、を含み、前記第2の無線通信プロトコルは、前記第1の無線通信プロトコルよりも長い範囲の無線通信を有する、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
前記第1の無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた近距離通信デバイスと無線通信するように構成されている外部近距離通信デバイスと、前記第2の無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている外部無線通信デバイスと、を有する外部デバイスと、を備え、
前記第2の無線通信プロトコルを介した前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信は、前記第1の無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた近距離通信デバイスと前記外部近距離通信デバイスとの間の通信を最初に確立することによって有効になる、蝸牛インプラントシステム。
【請求項67】
前記外部デバイスは、充電器を備える、請求項66に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項68】
前記植え込まれた近距離無線通信デバイスは、植え込まれたコイルを含み、前記外部近距離無線通信デバイスは、外部コイルを備える、請求項67に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項69】
前記外部デバイスは、前記植え込まれたコイルおよび前記外部コイルを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール内の電源を充電するように構成されている、請求項68に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項70】
前記第2の無線通信プロトコルは、Bluetooth通信を備える、請求項66に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項71】
前記植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている第2の外部無線通信デバイスをさらに備える、請求項66に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項72】
前記外部無線通信デバイスは、前記第2の外部無線通信デバイスと前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールとの間の無線通信を有効にするように構成されている、請求項71に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項73】
前記外部無線通信デバイスは、制御信号および/またはストリーミング音声を前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信するように構成されている、請求項66に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項74】
前記第2の無線通信プロトコルを介した前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信が初めて有効にされると、前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の各その後の接続は、前記第1の無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた近距離通信デバイスと前記外部近距離通信デバイスとの間の通信を確立することなく有効にされ得る、請求項66に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項75】
前記外部無線通信デバイスは、ラップトップ、PC、スマートフォン、タブレット、または時計である、請求項66に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項76】
前記外部無線通信デバイスは、前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信が有効にされた後、前記第2の無線通信プロトコルを介して前記蝸牛インプラントシステムの1つ以上の属性を制御するように構成されている、請求項75に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項77】
前記外部無線通信デバイスは、前記第2の無線通信プロトコルを介して前記信号プロセッサの前記伝達関数を調整するように構成されている、請求項76に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項78】
前記外部無線通信デバイスは、周囲環境を表す環境聴覚データを収集するように構成されているマイクロフォンを備え、前記外部無線通信デバイスは、前記収集された環境聴覚データに基づいて、前記信号プロセッサの前記伝達関数を調整するように構成されている、請求項77に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項79】
前記外部無線通信デバイスは、前記収集された環境聴覚データ内のバックグラウンドノイズを識別し、前記伝達関数を更新して、前記刺激信号内の前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減するように構成されている、請求項78に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項80】
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることを含む、請求項79に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項81】
典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることは、約200Hz未満の周波数を有する信号を減衰させることを含む、請求項80に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項82】
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約200Hz~20kHzの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む、請求項79に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項83】
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約300Hz~8kHzの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む、請求項82に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項84】
前記外部無線通信デバイスは、前記位置データを受信し、前記受信された位置データに基づいて1つ以上の所定の設定を実施するように構成されている、請求項76に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項85】
前記外部無線通信デバイスは、スマートフォンを含み、前記位置データは、GPSデータを備える、請求項84に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項86】
前記外部無線通信デバイスは、インターネット対応デバイスを含み、位置データを受信することは、1つ以上の利用可能な無線インターネットネットワークを認識することを含む、請求項84に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項87】
前記外部無線通信デバイスは、前記第2の無線通信プロトコルを介して入力信号を前記植え込まれた無線通信デバイスに提供するように構成されており、
前記信号プロセッサは、前記外部無線通信デバイスから提供される前記入力信号に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、請求項76に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項88】
前記外部無線通信デバイスによって提供される前記入力信号は、前記外部無線通信デバイスによって生成される音声に基づく、請求項87に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項89】
前記外部無線通信デバイスによって生成された前記音声は、電話からの音声、自動的読み上げテキストメッセージ、アラーム、およびメディア音声のうちの少なくとも1つを備える、請求項88に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項90】
外部デバイスを植え込まれた蝸牛インプラントシステムにペアリングする方法であって、
近距離無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記外部デバイスとの間の通信を確立することと、
前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることと、
無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛移植システムと前記外部デバイスとの間の無線通信を確立することであって、前記無線通信プロトコルは、前記近距離通信プロトコルよりも長い通信範囲を有する、確立することと、を含む、方法。
【請求項91】
前記無線通信プロトコルは、Bluetoothを備える、請求項90に記載の方法。
【請求項92】
前記外部デバイスにおいて、前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングするための命令を受信することをさらに含む、請求項90に記載の方法。
【請求項93】
前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングするための命令を受信された後、前記外部デバイスを介して、前記近距離通信プロトコルを介した前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記外部デバイスとの間の近距離無線通信を有効にするように前記外部デバイスを位置決めするための命令を出力することをさらに含む、請求項92に記載の方法。
【請求項94】
前記外部デバイスは、充電器を備える、請求項90に記載の方法。
【請求項95】
前記充電器は、外部コイルを含み、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムは、埋め込み型コイルを含み、前記近距離無線通信プロトコルは、前記外部コイルと前記埋め込み型コイルとの間の通信を備える、請求項94に記載の方法。
【請求項96】
前記充電器は、電気エネルギーを前記外部コイルから内部コイルに伝達することによって、前記埋め込み済蝸牛インプラントシステムに電力を提供するように構成されている、請求項95に記載の方法。
【請求項97】
前記外部デバイスを介して、前記無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとの通信が可能な第2の外部デバイスの存在を検出することと、
前記外部デバイスを介して、前記第2の外部デバイスの選択を受信することと、
前記第2の外部デバイスが、前記無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと通信するように、前記受信された選択に応答して、前記第2の外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることと、をさらに含む、請求項90に記載の方法。
【請求項98】
前記無線通信プロトコルを介して、前記外部デバイスおよび/または前記第2の外部デバイスから、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムにおいて制御信号を受信し、および/またはストリーミング音声を受信することをさらに含む、請求項97に記載の方法。
【請求項99】
前記第2の外部デバイスを介して周囲環境を表す環境聴覚データを判定し、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムにおいて、前記判定された環境聴覚データに基づいて前記第2の外部デバイスからの制御信号を受信することをさらに含む、請求項98に記載の方法。
【請求項100】
前記方法は、ストリーミング音声を受信することを含み、前記ストリーミング音声は、電話からの音声、自動読み上げテキストメッセージ、アラーム、およびメディア音声のうちの少なくとも1つを備える、請求項98に記載の方法。
【請求項101】
外部デバイスを植え込まれた蝸牛インプラントシステムにペアリングする方法であって、
近距離通信プロトコルを介して前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記第1の外部デバイスとの間の通信を確立することによって、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムを第1の外部デバイスとペアリングすることと、
前記蝸牛インプラントシステムと第1の外部デバイスとの間の前記確立された通信を使用して、前記第1の外部デバイスが前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングされた後に、無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記第2の外部デバイスとの間の無線通信を確立することによって、前記第2の外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることであって、前記無線通信プロトコルは、前記近距離通信プロトコルよりも長い通信範囲を有する、ペアリングすることと、含む、方法。
【請求項102】
システムであって、
完全に植え込み可能な蝸牛インプラントであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激を受信し、前記受信された刺激を表す入力信号を生成するように構成されている入力ソースと、
前記刺激装置および前記入力ソースと通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、前記入力ソースから1つ以上の入力信号を受信し、前記受信された1つ以上の信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信し、前記信号プロセッサに電力を供給するように構成されている植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
スピーカおよび無線通信インターフェースを含む外部ハブであって、前記外部ハブは、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと無線で通信するように構成されており、前記外部ハブは、前記スピーカを介して所定の音響信号を出力し、前記無線通信インターフェースを介して前記所定の音響信号に関する情報を前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信するように構成されている、外部ハブと、を備える、システム。
【請求項103】
前記外部ハブが、前記スピーカを介して所定の音響信号を出力することに応答して、
前記入力ソースは、前記所定の音響信号から生じる刺激を受信し、それに応答して前記入力信号を生成し、
前記信号プロセッサは、前記入力ソースから前記入力信号を受信し、前記受信された入力信号を表す情報を前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信し、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記外部ハブの前記スピーカから出力される音響信号に関する情報を前記外部ハブから受信することと、
前記外部ハブから受信された、前記出力された所定の音響信号に関する前記情報と、前記信号プロセッサから受信された、前記受信された入力信号を表す前記情報を分析して、前記外部ハブの前記スピーカから出力された前記所定の音響信号と前記入力ソースを介して生成された結果として生じる前記入力信号との関係を判定することと、を行うように構成されている、請求項102に記載のシステム。
【請求項104】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記判定された関係に応答して、前記信号プロセッサの前記伝達関数を更新するように構成されている、請求項103に記載のシステム。
【請求項105】
前記外部ハブは、複数の所定の音響信号を出力するように構成されており、
前記出力された所定の音響信号の各々について、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記外部ハブの前記スピーカから出力される前記音響信号に関する情報を前記外部ハブから受信することと、
前記外部ハブから受信された、前記出力された所定の音響信号に関する情報と、前記信号プロセッサから受信された、前記受信された入力信号を表す情報を分析して、前記外部ハブの前記スピーカから出力された前記所定の音響信号と前記入力ソースを介して生成された結果として生じる前記入力信号との前記関係を判定することと、を行うように構成されている、請求項103に記載のシステム。
【請求項106】
前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数および/または強度を備える、請求項105に記載のシステム。
【請求項107】
前記複数の所定の音響信号の各々は、実質的に同じ強度を備える、請求項106に記載のシステム。
【請求項108】
前記外部ハブの前記スピーカは、インイヤースピーカを備える、請求項102に記載のシステム。
【請求項109】
前記入力ソースが中耳センサを含み、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
受信された刺激に応答して、前記中耳センサから出力された入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することと、
前記信号プロセッサから受信された前記情報に基づいて着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、行うように構成されている、請求項108に記載のシステム。
【請求項110】
前記外部ハブは、前記インイヤースピーカを介して第1の強度で音響信号を提供し、経時的に前記強度を増加させるように構成されている、請求項109に記載のシステム。
【請求項111】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記外部ハブからの前記音響信号の前記強度を判定することと、
前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、請求項110に記載のシステム。
【請求項112】
前記外部ハブは、複数の周波数の各々について、前記第1の強度で所定の音響信号を出力し、経時的に前記強度を増加させるように構成されており、
前記出力された所定の音響信号の各々について、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記外部ハブからの前記音響信号の前記強度を判定することと、
前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、請求項111に記載のシステム。
【請求項113】
前記外部ハブと通信する前記外部デバイスをさらに含み、
前記外部デバイスは、ユーザインターフェースを含み、前記外部ハブと通信するための前記ユーザインターフェースを提供する、請求項112に記載のシステム。
【請求項114】
植え込まれた蝸牛インプラントシステムを較正する方法であって、
第1の植え込まれた信号プロセッサを介して第1の入力信号を受信することであって、前記第1の入力信号は、所定の音響信号を表す、受信することと、
前記第1の入力信号および伝達関数に基づいて信号プロセッサから刺激装置に刺激信号を提供することと、
電気信号を前記刺激装置を介して着用者の蝸牛組織に出力することであって、前記電気信号は、前記刺激信号に基づく、出力することと、
植え込まれた中耳センサを介して測定信号を受信することと、
前記受信された測定信号に基づいて前記着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、を含む、方法。
【請求項115】
第1の強度で所定の音響信号を出力することであって、前記第1の入力信号は、前記第1の強度での前記所定の音響信号を表す、出力することと、
前記所定の音響信号の前記強度を経時的に増加させることと、をさらに含む、請求項114に記載の方法。
【請求項116】
前記方法は、
前記所定の音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、をさらに含む、請求項115に記載の方法。
【請求項117】
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の前記強度に基づいて前記伝達関数を更新することをさらに含む、請求項116に記載の方法。
【請求項118】
前記第1の植え込まれた信号プロセッサを介して複数の第1の入力信号を受信することであって、前記複数の第1の入力信号の各々は、対応する複数の所定の音響信号を表し、前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数のうちの対応する1つを備える、受信することと、
前記複数の所定の音響信号の各々の前記強度を経時的に増加させることと、
前記複数の所定の音響信号の各々の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記複数の所定の音響信号の各々について前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記強度を判定することと、をさらに含む、請求項115に記載の方法。
【請求項119】
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の各々の前記強度に基づいて、前記伝達関数を更新することをさらに含む、請求項118に記載の方法。
【請求項120】
前記複数の所定の音響信号を表す前記複数の入力信号の各々は、異なる時間に提供される、請求項118に記載の方法。
【請求項121】
前記第1の入力信号は、前記着用者の第1の側に位置する前記第1の植え込まれた信号プロセッサによって受信され、前記測定信号は、前記着用者の第2の側に位置する第2の植え込まれた信号プロセッサによって受信される、請求項114に記載の方法。
【請求項122】
前記第1の入力信号および前記測定信号は、前記第1の植え込まれた信号プロセッサによって受信される、請求項114に記載の方法。
【請求項123】
前記第1の入力信号は、外部スピーカを介して提供される、請求項114に記載の方法。
【請求項124】
前記外部スピーカは、インイヤースピーカを備える、請求項123に記載の方法。
【請求項125】
前記第1の入力信号は、外部デバイスから無線通信リンクを介して提供される、請求項114に記載の方法。
【請求項126】
前記外部デバイスは、ラップトップ、PC、スマートフォン、タブレット、およびスマートウォッチのうちの少なくとも1つを備える、請求項125に記載の方法。
【請求項127】
蝸牛インプラントのための較正システムであって、
完全に植え込み可能な蝸牛インプラントであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激を受信するように、かつ前記受信された刺激を表す入力信号を生成するように構成された中耳センサを備える入力ソースと、
前記刺激装置および前記入力ソースと通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、前記入力ソースから1つ以上の入力信号を受信するように、かつ前記受信された1つ以上の入力信号および前記伝達関数に基づいて、刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信し、前記信号プロセッサに電力を提供するように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
無線通信インターフェースを含む外部デバイスと、を備え、前記外部デバイスは、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと無線で通信することと、
所定の音響信号を出力することであって、前記所定の音響信号は、第1の強度を有する、出力することと、
経時的に増加する前記所定の音響信号の前記強度を増加させることと、
前記所定の音響信号に関する情報を、前記無線通信インターフェースを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信することと、を行うように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記中耳センサから出力された入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することと、
前記信号プロセッサからの前記受信された情報に基づいて、着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、
前記検出されたアブミ骨筋反射に対応する前記外部デバイスからの前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、を行うように構成されている、較正システム。
【請求項128】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、検出されたアブミ骨筋反射に対応する前記所定の音響信号の前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新するようにさらに構成されている、請求項127に記載の較正システム。
【請求項129】
前記外部デバイスは、
複数の所定の音響信号を出力し、前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数のうちの対応する1つを備える、出力することと、
前記複数の所定の音響信号の各々の前記強度を増加させることと、を行うように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
複数の受信刺激に応答して、前記中耳センサから出力される複数の入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することであって、前記複数の受信刺激は、前記複数の所定の音響信号に対応する、受信することと、
前記複数の所定の音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記複数の周波数の各々について、前記アブミ骨筋反射をトリガする前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、
前記アブミ骨筋反射をトリガする前記複数の所定の音響信号の前記判定された強度に基づいて、前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、請求項128に記載の較正システム。
【請求項130】
前記複数の所定の音響信号の各々は、異なる時間に提供される、請求項129に記載の較正システム。
【請求項131】
前記外部デバイスと通信するスピーカをさらに含み、前記所定の音響信号は、前記外部デバイスと通信する前記スピーカによって提供される、請求項127に記載の較正システム。
【請求項132】
前記所定の音響信号は、無線通信インターフェースを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに提供され、
前記信号プロセッサは、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールから前記入力信号を受信し、前記入力信号は、前記外部デバイスから前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに提供される前記所定の音響信号に基づく、請求項127に記載の較正システム。
【請求項133】
前記外部デバイスは、前記インターネットに接続し、前記インターネットおよび前記外部デバイスを介して臨床医と前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールとの間の通信を提供するように構成されている、請求項127に記載の較正システム。
【請求項134】
前記外部デバイスは、ユーザインターフェースを備える、請求項127に記載の較正システム。
【請求項135】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記着用者が前記所定の音響信号を検出できるかどうかを示す入力を前記外部デバイスのユーザインターフェースを介して受信するように構成されている、請求項134に記載の較正システム。
【請求項136】
前記外部デバイスは、所定の音響信号を前記着用者の第1の側の中耳センサに出力するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記着用者の第2の側において、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出するように構成されており、
前記第1の側は、前記着用者の前記左側または右側のうちのいずれかであり、前記第2の側は、前記着用者の前記左側または右側のうちの他方である、請求項127に記載の較正システム。
【請求項137】
蝸牛インプラントシステムであって、
第1のサブシステムであって、
第1の蝸牛電極と、
前記第1の蝸牛電極と通信する第1の刺激装置と、
第1の刺激信号を受信し、前記受信された第1の刺激信号に基づいて第1の入力信号を生成するように構成されている第1の入力ソースと、
前記第1の刺激装置および前記第1の入力ソースと通信する第1の信号プロセッサであって、前記第1の信号プロセッサは、第1の伝達関数でプログラムされており、
前記第1の入力ソースから前記第1の入力信号を受信することと、
前記第1の入力信号および前記第1の伝達関数に基づいて第1の刺激信号を前記第1の刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、第1のサブシステムと、
第2のサブシステムであって、
第2の蝸牛電極と、
前記第2の蝸牛電極と通信する第2の刺激装置と、
第2の刺激信号を受信し、前記受信された第2の刺激信号に基づいて第2の入力信号を生成するように構成されている第2の入力ソースと、
前記第2の刺激装置および前記第2の入力ソースと通信する第2の信号プロセッサであって、前記第2の信号プロセッサは、第2の伝達関数でプログラムされており、
前記第2の入力ソースから前記第2の入力信号を受信することと、
前記第2の入力信号および前記第2の伝達関数に基づいて第2の刺激信号を前記第2の刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、第2のサブシステムと、
前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサと通信し、前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサに電力を提供するように構成されている植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、を備える、蝸牛インプラントシステム。
【請求項138】
前記第1のサブシステムは、患者の左耳に近接して植え込まれ、前記第2のサブシステムは、前記患者の右耳に近接して植え込まれる、請求項137に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項139】
前記第1の刺激装置および前記第1の信号プロセッサは、第1のハウジングに収容されており、
前記第1の蝸牛電極は、前記第1のハウジングから延在し、
前記第2の刺激装置および前記第2の信号プロセッサは、第2のハウジングに収容されており、
前記第2の蝸牛電極は、前記第2のハウジングから延在する、請求項138に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項140】
前記第1のハウジングおよび前記第2のハウジングは各々、外面を有し、前記外面は、
第1の側と、
前記第1の側とは反対の第2の側と、
前記第1の側から前記第2の側まで延在する戻り電極と、を有する、請求項139に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項141】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第1の信号プロセッサに関連付けられた前記第1の伝達関数を調整し、前記前記第2の信号プロセッサに関連付けられた前記第2の伝達関数を調整するように構成されている、請求項137に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項142】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1のリードを介して前記第1の信号プロセッサと通信し、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第2のリードを介して前記第2の信号プロセッサと通信しており、前記第2のリードは、前記第1のリードとは異なり、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第1のリードを介した前記第1の信号プロセッサとの通信を介して前記第1の伝達関数を調整するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第2のリードを介した前記第2の信号プロセッサとの通信を介して前記第2の伝達関数を調整するように構成されている、請求項141に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項143】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、分岐リードを介して前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサの両方と通信する、請求項141に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項144】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記分岐リードを介して前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサの各々に同じ信号を送信する、請求項143に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項145】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、アドレス指定された出力信号を前記分岐リードを介して前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサに通信するように構成されており、前記アドレス指定された出力信号は、前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号のうちの少なくとも1つを指定するアドレス情報を備える、請求項144に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項146】
前記第1の信号プロセッサは、前記第1の信号プロセッサではなく、前記第2の信号プロセッサを指定するアドレス情報を備えるアドレス指定された出力信号によって影響を受けない、請求項145に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項147】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、無線通信インターフェースを介して外部デバイスから前記第1の伝達関数および前記第2の伝達関数を調整するコマンドを受信するように構成されている、請求項141に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項148】
前記外部デバイスは、スマートフォン、タブレット、充電器、またはプログラマを備える、請求項147に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項149】
前記無線通信インターフェースは、Bluetooth通信または近距離無線通信ネットワークを備える、請求項147に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項150】
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記受信されたコマンドおよび前記第1の伝達関数に基づいて、前記第1の伝達関数を調整することと、
前記受信されたコマンドおよび前記第2の伝達関数に基づいて、前記第2の伝達関数を調整することと、行うように構成されており、そのため、
前記第1の伝達関数を調整することは、前記第2の伝達関数を調整することから独立している、請求項147に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項151】
前記受信されたコマンドは、前記蝸牛インプラントシステムに関連付けられたボリュームを変更するためのコマンドを含み、
前記受信されたコマンドに応答して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記第1の信号プロセッサに関連付けられた既存の第1の伝達関数を判定することと、
前記判定された既存の第1の伝達関数、および前記受信されたコマンドに基づいて、前記受信されたコマンドに規定された前記既存の第1の伝達関数に対する知覚ボリュームの変化を反映する、更新された第1の伝達関数を判定することと、
前記第2の信号プロセッサに関連付けられた既存の第2の伝達関数を判定することと、
前記判定された既存の第2の伝達関数、および前記受信されたコマンドに基づいて、前記受信されたコマンドに規定された前記既存の第2の伝達関数に対する知覚ボリュームの変化を反映する、更新された第2の伝達関数を判定することと、を行うように構成されている、請求項150に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項152】
前記第1の入力ソースは、マイクロフォンまたは中耳センサを備え、
前記第2の入力ソースは、マイクロフォンまたは中耳センサを備える、請求項137に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項153】
ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するための方法であって、
前記ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するコマンドを受信することと、
第1の蝸牛サブシステムに関連付けられた第1の既存の伝達関数を判定することであって、前記既存の第1の伝達関数は、受信された刺激信号と第1の出力刺激信号との間の関係を画定する、判定することと、
前記受信されたコマンドに関連付けられた調整された動作を反映する、第1の更新された伝達関数を判定することであって、前記第1の更新された伝達関数は、前記第1の既存の伝達関数および前記受信されたコマンドに基づく、判定することと、
前記第1の既存の伝達関数を前記第1の更新された伝達関数に置き換えるように、第1の蝸牛インプラントサブシステムの動作を更新することと、
第2の蝸牛サブシステムに関連付けられた第2の既存の伝達関数を判定することであって、前記既存の第2の伝達関数は、受信された刺激信号と第2の出力刺激信号との間の関係を画定する、判定することと、
前記受信されたコマンドに関連付けられた調整された動作を反映する、第2の更新された伝達関数を判定することであって、前記第2の更新された伝達関数は、前記第2の既存の伝達関数および前記受信されたコマンドに基づく、判定することと、
前記第2の既存の伝達関数を前記第2の更新された伝達関数に置き換えるように、第2の蝸牛インプラントサブシステムの動作を更新することと、を含む、方法。
【請求項154】
前記第1の既存の伝達関数を前記第1の更新された伝達関数に置き換えるための前記第1の蝸牛インプラントサブシステムの前記更新動作は、
前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第1の更新された伝達関数を指定する信号を、前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第2の蝸牛インプラントサブシステムの両方に出力することと、
前記第2の蝸牛インプラントサブシステムではなく、前記第1の蝸牛インプラントサブシステムのみに関連付けられた伝達関数を更新することと、を含む、請求項153に記載の方法。
【請求項155】
前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第2の蝸牛インプラントサブシステムの両方に前記信号を出力することは、前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第2の蝸牛インプラントサブシステムの両方と通信する分岐リードを介して前記信号を出力することを含む、請求項154に記載の方法。
【請求項156】
前記ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するための前記受信されたコマンドは、前記ステレオ蝸牛インプラントシステムのボリュームを調整するためのコマンドを備える、請求項153に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
この出願は、2019年2月21日に出願された米国仮特許出願第62/808,634号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
蝸牛インプラントは、内耳の聴覚器官である蝸牛に少なくとも部分的に外科的に植え込まれて、患者の聴力を改善することができる電子デバイスである。蝸牛インプラントは、患者が外部から装着するコンポーネントおよび患者の内部に植え込まれるコンポーネントを含み得る。
【0003】
外部コンポーネントは、マイクロフォン、プロセッサ、および送信機を含み得る。蝸牛インプラントは、これらの音をウェアラブルプロセッサに伝達する耳レベルのマイクロフォンを介して音を検出し得る。一部のプロセッサは、患者の耳の後ろに装着され得る。プロセッサからの電子信号は、インプラントの耳の後ろの外部に装着された送信コイルに送信され得る。送信コイルは、患者の頭皮の下に位置するインプラントレ受信機に信号を送信し得る。
【0004】
内部コンポーネントは、受信機および1つ以上の電極を含み得る。一部の蝸牛インプラントには、内部コンポーネント間に追加の処理回路が含み得る。受信機は、蝸牛内に植え込まれた1つ以上の電極に信号を向けることができる。これらの信号に対する応答は、聴覚神経に沿って脳の皮質に伝達され、そこでそれらが音として解釈される。
【0005】
一部の蝸牛インプラントは完全に植え込まれ、マイクロフォンと同様の音を測定するためのメカニズム、信号処理電子機器、および蝸牛内に植え込まれた1つ以上の電極に信号を向けるための手段を含む。完全に植え込まれた蝸牛インプラントは、典型的には、送信コイルまたは受信コイルを含まない。
【0006】
このような蝸牛インプラントシステムの内部コンポーネントは、典型的には、動作するために電力を必要とする。したがって、電源が、典型的には、他の内部コンポーネントと一緒に含まれている。ただし、このような電源のパフォーマンスは時間の経過とともに低下することが多く、電源の交換が必要になることがある。追加的に、処理回路技術は急速に進歩し続けている。時間の経過とともに処理技術が改善されると、植え込まれた処理回路の処理技術が古くなることがある。したがって、処理回路を交換/アップグレードすることが有利なときがあり得る。
【0007】
ただし、このような交換手順は難しい可能性がある。植え込まれた内部コンポーネントの位置は、外科的処置に最も適しているわけではなく、多くの切開後に完全に治癒しない傾向がある。追加的に、信号プロセッサなどの一部のコンポーネントの交換には、電気リードなどのコンポーネントを取り外して患者の蝸牛組織に再導入する必要があり、組織に損傷を与え、蝸牛刺激の有効性に悪影響を与える可能性がある。
【0008】
追加的に、患者の体を介して電気信号を通信するための様々な課題が存在する。例えば、安全基準は、患者の体を安全に流れることができる電流の量(特にDC電流)を制限することができる。追加的に、患者の体は、体内の異なるコンポーネント間の望ましくない信号経路として機能する可能性がある(例えば、ハウジングまたは各コンポーネントの「缶」との接触を介して)。これにより、信号強度が低下したり、コンポーネント間の望ましくない通信や干渉につながる可能性がある。場合によっては、電気信号が患者の蝸牛組織の望ましくない領域を刺激し、蝸牛インプラントの有効性を妨げることさえあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
【課題を解決するための手段】
【0010】
いくつかの例では、信号プロセッサと植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、例えば、データを通信し、および/またはコンポーネント間で電力を供給するために、複数の導体を介して電気的に結合され得る。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサおよび/または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、複数の導体のうちの第1の導体を接地し、複数の導体のうちの第2の導体に試験信号を印加するように構成され得る。信号プロセッサおよび/または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1の導体、第2の導体、および/または第1の導体と第2の導体の1つ以上の電気的パラメータを測定するように構成され得る。いくつかの実施形態では、そのような試験信号の印加は、信号の各々が異なる周波数を有する状態で、複数の信号を連続的に印加することと、周波数の関数として、第1の導体と第2の導体との間のインピーダンスを判定することと、を含むことができる。追加的または代替的に、いくつかの例では、1つ以上の電気的パラメータを測定することは、第2の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む。
【0011】
いくつかの実施形態では、信号プロセッサと、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1の導体、第2の導体、第3の導体、および第4の導体を有する第1のリードを介して結合され得る。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、電力信号、反転電力信号、データ信号、および反転データ信号を生成するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1のリードの第1の導体、第2の導体、第3の導体、および第4の導体を介して、それぞれ電力信号、反転電力信号、データ信号、および反転データ信号を信号プロセッサに通信することができる。電力信号とデータ信号は、同様のまたは異なるクロックレートで提供され得る。
【0012】
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、1つ以上の特性評価プロセスを実行して、第1の導体、第2の導体、第3の導体、および/または第4の導体の1つ以上の特性を判定するように構成され得る。いくつかの例では、1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、2つの導体間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む。追加的または代替的に、いくつかの例では、1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、試験導体を介して送信された電流を測定することと、電流が試験導体を介して送信された電圧を測定することと、試験導体のインピーダンスを判定することと、を含む。
【0013】
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
【0014】
いくつかの例では、信号プロセッサおよび刺激装置は、単一の密閉封止されたハウジングに統合することができ、蝸牛電極は、単一の密閉封止されたハウジングから延在している。いくつかの例では、単一の密閉封止されたホースは、その外面に結合された戻り電極を含む。いくつかのそのような例では、戻り電極は、ハウジングの第1の側と、第1の側と反対側のハウジングの第2の側との間に延在する。
【0015】
いくつかの実施形態では、ハウジングは、導電性材料を含み、生体適合性ポリマーなどの非導電性材料を含むヘッダを含む。いくつかのそのような実施形態では、ヘッダの非導電性材料は、戻り電極と導電性ハウジングとの間の電気的絶縁を提供する。
【0016】
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
【0017】
いくつかの例では、信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを含む。いくつかのそのような例では、信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号をアナログ処理ステージに入力して、アナログ処理済信号を生成するように構成されている。信号プロセッサは、アナログ処理済信号をデジタル処理ステージに入力して、デジタル処理済信号を生成することができる。いくつかの例では、信号プロセッサは、デジタル処理済信号が、周波数の範囲にわたってゲイン変動が低減され、中耳センサの周波数応答の変動を補償する正規化された刺激信号に対応するように構成されている。
【0018】
いくつかの実施形態では、アナログ処理ステージおよび/またはデジタル処理ステージは、組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの周波数応答を正規化するように調整可能である。いくつかの例では、周波数応答を正規化することで、受信された対応する刺激信号に対するデジタル処理済信号の比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする。
【0019】
本開示のいくつかの態様は、中耳センサの変動を補償するための方法に関する。いくつかの例では、方法は、中耳センサを介して刺激信号を受信することと、中耳センサを介して、刺激信号に基づいて、入力信号を生成することと、を含む。方法は、生成された入力信号にアナログフィルタを適用してアナログフィルタリング済信号を生成することと、生成されたアナログフィルタリング済信号にデジタルフィルタを適用してデジタルフィルタリング済信号を生成することと、を含むことができる。
【0020】
いくつかの例では、方法は、入力信号に関して、デジタルフィルタリング済信号および/またはアナログフィルタリング済み信号の周波数応答を測定することと、デジタルフィルタを調整して、刺激信号に関して、デジタルフィルタリング済信号の周波数応答を正規化することと、を含む。いくつかの例では、そのような方法は、既知の周波数成分を有する中耳センサに複数の刺激信号を印加することをさらに含む。いくつかのそのような例では、刺激信号に関して、デジタルフィルタリング済信号の周波数応答を測定することは、複数の刺激信号の各々に対して実行される。
【0021】
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
【0022】
いくつかの実施形態では、インプラントシステムは、第1の無線通信プロトコルを介して通信するための近距離通信デバイスと、第2の無線通信プロトコルを介して通信するための無線通信デバイスと、を含む。いくつかのそのような例では、近距離無線通信デバイスおよび無線通信デバイスは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに含まれている。
【0023】
いくつかの実施形態では、システムは、第1の無線通信プロトコルを介して植え込まれた近距離無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている外部近距離無線通信デバイスを有する外部デバイスを含む。外部デバイスは、第2の無線通信プロトコルを介して植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている外部無線通信デバイスを含むことができる。
【0024】
第2の無線通信プロトコルを介した外部無線通信デバイスと植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信は、第1の無線通信プロトコルを介した植え込まれた近距離通信デバイスと外部近距離通信デバイスとの間の通信を最初に確立することによって有効にされ得る。例示的な実施形態では、植え込まれたシステムと外部デバイスとの間のBluetooth無線通信は、近距離無線通信を介したBluetooth通信を有効にすることによって確立され得る。
【0025】
いくつかの実施形態では、第2の無線通信プロトコルを介した植え込みシステムと無線通信する外部デバイスは、第2の無線通信プロトコルを介した植え込みシステムと第2の外部デバイスとの間の無線通信を有効にすることができる。例えば、一例では、Bluetoothペアの外部デバイスを使用して、別の外部デバイスとのBluetooth通信を有効にすることができる。
【0026】
いくつかの例では、外部デバイスは、第2の無線通信プロトコルを介してインプラントシステムに音声および/またはデータを提供することができる。いくつかの実施形態では、またはより多くの外部デバイスは、ストリーミング音声データ、ウェイクアップアラームなどのように、着用者の蝸牛組織の刺激を引き起こすために入力信号を提供することによって、植え込まれたシステムとインターフェース接続することができる。追加的または代替的に、いくつかの例では、外部デバイスを使用して、システムの1つ以上の設定を調整することなどによって、植え込まれたシステムとインターフェース接続することができる。
【0027】
いくつかの実施形態では、外部デバイスは、位置センサ、周囲音センサなどのような1つ以上のセンサを含む。いくつかのそのような例では、外部デバイスは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと通信することができ、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールが、1つ以上のセンサから判定された情報に応答して、信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールが伝達関数を更新するようにすることは、センサデータを植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに提供することを含むことができ、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールが、受信データに基づいて、伝達関数を更新するか、または外部デバイスが、センサから受信されたデータに基づいて、伝達関数を更新すべきと判定する。伝達関数を更新することは、1つ以上の設定(ゲイン設定、フィルタ設定など)を調整することを含むことができるか、または所定の伝達関数を実施することを含むことができる。一例では、外部デバイスは、GPSセンサを含み、外部デバイスおよび/または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、所定の位置を検出することに基づいて、伝達関数を特定の位置に関連付けられた所定の伝達関数に更新するように構成されている。
【0028】
追加的または代替的に、いくつかの例では、外部デバイスは周囲音センサを備え、伝達関数を更新することは、バックグラウンドノイズを低減し発話を強調するために、典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることを含み得る。いくつかの例では、伝達関数を更新することは、検出された周囲音の周波数成分に基づいて、周波数を減衰させることを含む。
【0029】
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
【0030】
いくつかの例では、システムは、スピーカおよび無線通信インターフェースを有する外部ハブを含むことができる。外部ハブは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと無線で通信するように構成され得る。外部ハブは、所定の音響信号を出力し、所定の音響信号に関する情報を無線通信を介して植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信するようにさらに構成され得る。
【0031】
いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、外部ハブのスピーカから出力される音響信号に関する情報を外部ハブから受信するように構成されている。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、音響信号に関する情報、および外部ハブから出力された音から生じる受信された入力信号を表す信号プロセッサから受信される情報を分析することができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、外部ハブのスピーカから出力された音響信号と、入力ソースを介して生成された結果として生じた入力信号との間の関係を判定することができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、判定された関係に応答して、信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成され得る。
【0032】
いくつかの例では、入力ソースは中耳センサを備え、外耳ハブのスピーカはインイヤースピーカを備える。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、受信された刺激に応答して、中耳センサから出力された入力信号を表す情報を信号プロセッサから受信し、信号プロセッサから受信された情報に基づいて着用者のアブミ骨筋反射を検出するように構成され得る。外部ハブは、インイヤースピーカを介して第1の強度で音響信号を提供し、時間の経過とともに強度を増加させるように構成でき、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、アブミ骨筋反射を引き起こす強度を判定するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、そのような判定された強度に基づいて、信号プロセッサの伝達関数を更新することができる。
【0033】
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。いくつかの例では、蝸牛インプラントシステムは、第1の蝸牛電極、第1の刺激装置、第1の入力ソース、および第1の信号プロセッサを含む第1のサブシステムを含むことができる。第1の入力ソースは、第1の刺激信号を受信して第1の入力信号を生成するように構成され得る。第1の信号プロセッサは、第1の入力ソースから第1の信号を受信し、第1の入力信号および第1の信号プロセッサに関連付けられた第1の伝達関数に基づいて、第1の刺激信号を第1の刺激装置に出力するように構成され得る。
【0034】
いくつかのそのようなシステムは、第1のサブシステムと同様に、第2の蝸牛電極、第2の刺激装置、第2の入力ソース、および第2の信号プロセッサを含む第2のサブシステムを含む。第2の入力ソースは、第2の刺激信号を受信して第2の入力信号を生成するように構成され得る。第2の信号プロセッサは、第2の入力ソースから第2の信号を受信し、第2の入力信号および第2の信号プロセッサに関連付けられた第2の伝達関数に基づいて、第2の刺激信号を第2の刺激装置に出力するように構成され得る。いくつかの実施形態では、着用者は、第1の耳に近接して植え込まれた第1のサブシステムと、第2の耳に近接して植え込まれた第2のサブシステムを有することができる。
【0035】
システムは、第1の信号プロセッサおよび第2の信号プロセッサの両方と通信する植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールを含むことができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1の信号プロセッサおよび第2の信号プロセッサの両方に電力を提供するように構成され得る。追加的または代替的に、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1の信号プロセッサおよび/または第2の信号プロセッサの各々にデータを通信する、および/またはデータを受信するように構成され得る。様々な実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、別個のリードを介して、または分岐リードによって、第1および第2の信号プロセッサの各々と通信することができる。
【0036】
いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1および第2の信号プロセッサの各々に関連付けられた伝達関数を更新するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールとそれぞれの信号プロセッサとを接続する別個のリードを有する例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、信号を各それぞれの信号プロセッサに通信して、それに関連付けられた伝達関数を更新することができる。第1および第2の信号プロセッサの両方が分岐リードを介して植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと通信している例などのいくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、アドレス指定された信号を両方の信号プロセッサに通信することができる。アドレス指定された信号は、信号プロセッサの1つを信号の所望の受信者として指定するアドレス情報を含むことができる。各信号プロセッサは、それを指定する信号のみに応答するように構成され得る。
【0037】
いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、システムのボリュームを調整するためのコマンドなどのコマンドを受信することができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、各サブシステムが互いに異なって独立して動作し得るため、各それぞれの信号プロセッサの既存の伝達関数に基づいて、各信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【0038】
図1】完全に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムの概略図を示す。
図2】完全に植え込み可能な蝸牛インプラントを示す。
図3A】信号プロセッサとの通信を示す例示的な図である。
図3B】信号プロセッサとの通信を示す例示的な図である。
図4】患者の解剖学的特徴と併せて使用するための例示的な中耳センサの実施形態を示す。
図5】患者の解剖学的特徴と併せて使用するための例示的な中耳センサの実施形態を示す。
図6】例示的な取り外し可能なコネクタの図を示す。
図7】子供など、身体的に完全に発達していない患者における例示的な蝸牛インプラントシステムを示す。
図8】植え込み可能な蝸牛インプラントシステムを患者に設置および/または更新するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。
図9】音響刺激装置を含む例示的な植え込み可能なシステムを示す概略図である。
図10A】植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の通信を示す高レベルの電気概略図である。
図10B】複数の接触電極を有し、電気刺激装置に固定的または取り外し可能に接続された蝸牛電極を示す例示的な概略図を示す。
図11A】例示的な蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置間の例示的な通信構成を示す高レベルの概略図を示す。
図11B】いくつかの実施形態による、蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す概略図である。
図12A】植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置間の例示的な通信構成を示す代替の高レベルの概略図である。
図12B図12Aに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す代替の概略図である。
図12C図12Aに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す別の代替の概略図である。
図12D図12Aに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す高レベルの概略図である。
図13A】単一のハウジングに組み合わされたプロセッサおよび刺激装置の例示的な概略図を示す。
図13B】線B-Bに沿った図13Aに示すプロセッサ/刺激装置の簡略断面図を示す。
図14A】センサ周波数応答の変動に適応するための例示的な信号処理構成を示す概略図である。
図14B】処理構成における様々なステージでの信号の例示的なゲイン対周波数応答曲線を示す。
図15】患者にとって好ましい伝達関数を確立するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。
図16】患者にとって好ましい伝達関数を確立するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。
図17】前処理された信号を介して1つ以上の伝達関数を使用して、1つ以上の音の有効性を試験する例示的な方法を示すプロセスフロー図である。
図18】前処理された音信号の例示的なデータベースの概略図である。
図19】完全に植え込み可能なシステムのいくつかの実施形態による、様々なシステムコンポーネント間の可能な通信を示す概略図である。
図20】植え込み可能なシステムの様々なコンポーネント間の安全な無線接続の確立を示す概略図である。
図21】充電器を植え込まれたシステムとペアリングするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。
図22】ペアリングされた充電器を使用して、別のデバイスを植え込まれたシステムとペアリングするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。
図23】様々な外部デバイスの各々によって調整可能な様々なパラメータを示すチャートである。
図24】システム較正を支援するように構成されているインターフェースデバイスの例示の構成を示す。
図25】植え込まれたシステムを較正するための例示のプロセスを示すプロセスフロー図である。
図26】蝸牛インプラントシステムが、着用者の両側(例えば、右耳と左耳の両方に植え込まれたコンポーネントを含む例示の実施形態を示す
【発明を実施するための形態】
【0039】
図1は、完全に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムの概略図を示す。図1のシステムは、信号プロセッサ120と通信する中耳センサ110を含む。中耳センサ110は、例えば、患者の耳の構造を使用して、入ってくる音波を検出するように構成することができる。信号プロセッサ120は、中耳センサ110から信号を受信し、それに基づいて出力信号を生成するように構成することができる。例えば、信号プロセッサ120は、受信された信号に基づいて特定の信号を出力するための命令でプログラムすることができる。いくつかの実施形態では、信号プロセッサ120の出力は、受信された入力信号に基づいて、方程式を使用して計算することができる。代替的には、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ120の出力は、ルックアップテーブルまたは中耳センサ110からの入力信号と出力信号との間の他のプログラムされた(例えば、メモリ内の)対応に基づくことができる。必ずしも明示的に関数に基づくとは限らないが、(例えば、中耳センサ110からの)信号プロセッサ120への入力と信号プロセッサ120の出力との間の関係は、信号プロセッサ120の伝達関数と呼ばれる。
【0040】
図1のシステムは、患者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛電極116をさらに含む。蝸牛電極116は、電気刺激装置130と電気的に通信しており、電気刺激装置130は、電気刺激装置130によって受信された入力信号に応答して蝸牛電極116に電気信号を提供するように構成することができる。いくつかの例では、蝸牛電極116は、電気刺激装置130に固定的に取り付けられている。他の例では、蝸牛電極116は、電気刺激装置130に取り外し可能に取り付けられている。示されるように、電気刺激装置130は、信号プロセッサ120と通信している。いくつかの実施形態では、電気刺激装置130は、信号プロセッサ120からの出力信号に基づいて、蝸牛電極116に電気信号を提供する。
【0041】
様々な実施形態において、蝸牛電極116は、蝸牛組織の異なる部分と電気的に接触している任意の数の接触電極を含むことができる。そのような実施形態では、電気刺激装置130は、蝸牛組織を刺激するために任意の数のそのような接触電極に電気信号を提供するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電気刺激装置130は、信号プロセッサ120から受信された異なる入力信号に応答して、蝸牛電極116の異なる接触電極または接触電極の組み合わせを活性化するように構成されている。これは、患者が異なる入力信号を区別するのに役立つ。
【0042】
例示的な動作中、中耳センサ110は、例えば、本明細書の他の場所および参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許公開第2013/0018216号に記載される、患者の耳の解剖学的構造の特徴を使用して、音声信号を検出する。信号プロセッサ120は、中耳センサ110からそのような信号を受信し、信号プロセッサ120の伝達関数に基づいて電気刺激装置130への出力を生成することができる。次に、電気刺激装置130は、信号プロセッサ120から受信された信号に基づいて、蝸牛電極116の1つ以上の接触電極を刺激することができる。
【0043】
図2を参照すると、完全に植え込まれた蝸牛インプラントの実施形態が示されている。この実施形態のデバイスは、プロセッサ220(例えば、信号プロセッサ)、センサ210、センサ210をプロセッサ220に接続する第1のリード270、およびプロセッサ220に取り付けられた組み合わせリード280を含み、組み合わせリード280は、接地電極217と蝸牛電極216の両方を含む。示されたプロセッサ220は、ハウジング202、コイル208、リード270および280をそれぞれ挿入するための、第1のメスレセプタクル271および第2のメスレセプタクル281を含む。
【0044】
いくつかの実施形態では、コイル208は、例えば、送信コイル(図示せず)を含む外部デバイスから電力および/またはデータを受信することができる。そのような例のいくつかは、参照により組み込まれる米国特許公開第2013/0018216号に記載されている。他の例では、プロセッサ220は、図1に示されるような植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールなどの他のソースから電力および/またはデータを受信するように構成されている。そのようなバッテリおよび/または通信モジュールは、例えば、患者の胸部に植え込まれて、長時間の動作(例えば、より長いバッテリ寿命)のために、より大きな機器(例えば、比較的大きなバッテリ)のための十分なスペースを提供することができる。追加的に、バッテリを最終的に交換する必要がある場合は、蝸牛インプラントの位置の近くで発生する可能性のある特定の血管新生の問題なしに、患者の胸部での交換手順を複数回実行することができる。例えば、場合によっては、蝸牛インプラントの近くで手順を繰り返すと(例えば、バッテリの交換)、手順後にその領域の皮膚が治癒する能力が低下する可能性がある。バッテリなどの交換可能なコンポーネントを胸部に配置すると、そのような問題のリスクを低減しながら、交換手順を容易にすることができる。
【0045】
図3Aおよび図3Bは、信号プロセッサとの通信を示す例示的な図である。例えば、図3Aおよび3Bを参照すると、プロセッサ320は、ハウジング302、コイル308を含み、一般的なリード380が示されている。リード380は取り外し可能であり、一般的なリード380のオスコネクタ382を、ここでは371または381として示されている任意の利用可能なメスレセプタクルに挿入することによってプロセッサ320に取り付けることができる。図3Aは、汎用リード380が取り外された状態のプロセッサ320を示す。図3Bは、汎用リード380が取り付けられた状態のプロセッサ320を示す。オスコネクタ382は交換可能であり、プロセッサ320への流体の移動を防止または最小化するための封止として機能する。
【0046】
図4および図5は、患者の解剖学的特徴と併せて使用するための例示的な中耳センサの実施形態を示す。図4を参照すると、完全に植え込み可能な蝸牛インプラントのセンサ410の実施形態が示されている。ここで、センサ410は槌骨422に接触している。センサは、センサハウジング434内にカンチレバー432を含み得る。センサ410は、第1のリード(例えば、270)を形成し得る少なくとも2本のワイヤ436および438によってプロセッサ420と通信し得る。両方のワイヤは生体適合性材料で作製することができるが、必ずしも同じ生体適合性材料である必要はない。そのような生体適合性材料の例としては、タングステン、白金、パラジウムなどを挙げることができる。様々な実施形態では、参照により組み込まれる米国特許出願公開第2013/0018216号に記載されているように、ワイヤ436および438の一方または両方がコーティングでコーティングされているか、および/またはケーシング内に配置されているか、いずれもがそうなっていない。
【0047】
示されたカンチレバー432は、少なくとも2つの端部を含み、少なくとも1つの端部は、鼓膜または耳小骨連鎖の1つ以上の骨と動作可能に接触している。カンチレバー432は、少なくとも2層の材料の積層体であり得る。使用される材料は圧電性であり得る。そのようなカンチレバー432の一例は、当技術分野で周知の圧電バイモルフである(例えば、米国特許第5,762,583号を参照)。一実施形態では、カンチレバーは、2層の圧電材料で作製されている。別の実施形態では、カンチレバーは、3層以上の圧電材料で作製されている。さらに別の実施形態では、カンチレバーは、3層以上の圧電材料および非圧電材料で作製されている。
【0048】
センサ410のセンサハウジング434は、生体適合性材料で作製され得る。一実施形態では、生体適合性材料は、チタンまたは金であり得る。別の実施形態では、センサ410は、例えば、Madsenらの米国特許第7,524,278号に記載されているセンサ、またはESTEEM(商標)インプラント(Envoy Medical,Corp.,St.Paul,Minn.)で使用されているような利用可能なセンサと同様であり得る。代替の実施形態では、センサ410は、電磁センサ、光学センサ、または加速度計であり得る。加速度計は、例えば、米国特許第5,540,095号に記載されているように、当技術分野で知られている。
【0049】
図5を参照すると、完全に植え込み可能な蝸牛インプラントのセンサ510の実施形態が示されている。対象が解剖学的に正常である場合、少なくとも中耳528の槌骨522、砧骨524、およびアブミ骨526、ならびに内耳542の蝸牛548、卵円窓546、および正円窓544を含む、対象の解剖学的構造の部分も示されている。ここで、センサ510は、砧骨524に接触している。この実施形態のセンサ510は、図4に示されるセンサ410の実施形態について説明した通りにすることができる。さらに、図面には示されていないが、センサ510は、鼓膜またはアブミ骨、あるいは鼓膜、槌骨522、砧骨524、またはアブミ骨526の任意の組み合わせと動作可能に接触していてもよい。
【0050】
図4および図5は、本明細書に記載のシステムで使用するための例示的な中耳センサを示す。しかしながら、マイクロフォンを使用するセンサ、または検出された音に対応する入力を受信し、対応する信号を信号プロセッサに出力することができる他のセンサなど、他の中耳センサを使用することができる。追加的または代替的に、システムは、ユーザの外耳に位置した、またはユーザの皮下に植え込まれたマイクロフォンまたは他の音響ピックアップなど、ユーザの耳またはその近くで受信された音を表す信号を出力するように構成されている他のセンサを含むことができる。そのようなデバイスは、例えば、信号プロセッサが入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサ伝達関数に従って1つ以上の刺激信号を生成および出力するように、信号プロセッサへの入力ソースとして機能することができる。
【0051】
図1に戻って参照すると、信号プロセッサ120は、中耳センサ110、電気刺激装置130、および植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140と通信しているものとして示されている。本明細書の他の場所で説明するように、信号プロセッサ120は、中耳センサ110および/または他の入力ソースから入力信号を受信し、蝸牛電極116を刺激するために電気刺激装置130に信号を出力することができる。信号プロセッサ120は、データ(例えば、信号プロセッサ120の伝達関数を確立または更新する処理データ)および/または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140からの電力を受信することができる。いくつかの実施形態では、信号プロセッサ120は、図3に示されるような入力を介してそのようなコンポーネントと通信することができる。
【0052】
いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140は、プログラマ100および/またはバッテリ充電器102などの外部コンポーネントと通信することができる。バッテリ充電器102は、患者の胸部領域の植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140に近接したときに、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140内のバッテリを無線で充電することができる。このような充電は、例えば、誘導充電を使用して達成することができる。プログラマ100は、Bluetooth、Wi-Fiなどの任意の適切な無線通信技術を介して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140と無線通信するように構成することができる。いくつかの例では、プログラマ100を使用して、システムファームウェアおよび/またはソフトウェアを更新することができる。例示的な動作では、プログラマ100を使用して、更新された信号プロセッサ120の伝達関数を植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140に通信することができる。様々な実施形態において、プログラマ100および充電器102は、別個のデバイスであり得るか、または単一のデバイスに統合され得る。
【0053】
図1の示された例では、信号プロセッサ120は、リード170を介して中耳センサ110に接続されている。いくつかの実施形態では、リード170は、信号プロセッサ120と中耳センサ110との間の通信を提供することができる。いくつかの実施形態では、リード170は、中耳センサ110と信号プロセッサ120との間に複数の通信チャネルを提供する複数の絶縁された導体を含むことができる。リード170は、患者の身体への電気信号の任意の伝導を最小限にするために、電気絶縁シースなどのコーティングを含むことができる。
【0054】
様々な実施形態では、1つ以上の通信リードは、そのようなコンポーネントを電気的および/または機械的に分離するために2つのコンポーネント間の通信を切断できるように取り外し可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、リード170は、取り外し可能なコネクタ171を含む。取り外し可能なコネクタ171は、信号プロセッサ120および中耳センサ110の結合解除を容易にすることができる。図6は、例示的な取り外し可能なコネクタの図を示している。示された例では、取り外し可能なコネクタ671は、オスコネクタ672およびメスコネクタ673を含む。示された例では、オスコネクタ672は、複数の絶縁された電気接点682を含み、メスコネクタ673は、対応する複数の電気接点683を含む。オスコネクタ672がメスコネクタ673に挿入されるときに、接点682は接点683と電気的に接触する。接点682、683の対応する各対は、取り外し可能なコネクタ671を介して接続されたコンポーネント間の別個の通信チャネルを提供することができる。示された例では、4つの通信チャネルが可能であるが、任意の数の通信チャネルが可能であることが理解されよう。追加的に、円周方向に延びる個々の接点683として示されているが、他の構成が可能である。
【0055】
いくつかの実施形態では、オスコネクタ672およびメスコネクタ673は、それぞれ、リード692、693の端部に取り付けられている。そのようなリードは、植え込み可能な蝸牛システムのコンポーネントから延在することができる。例えば、図1を参照すると、いくつかの実施形態では、リード170は、オス(例えば、672)またはメス(例えば、673)コネクタのうちの一方を有し、中耳センサ110から延在する第1のリードと、オスまたはメスコネクタの他方を有し、信号プロセッサ120から延在する第2のリードと、を含み得る。第1および第2のリードは、中耳センサ110と信号プロセッサ120との間の通信を容易にするために、取り外し可能なコネクタ171で接続することができる。
【0056】
他の例では、取り外し可能なコネクタ171の一部は、中耳センサ110および信号プロセッサ120のうちの1つに統合され得る(例えば、図3に示されるように)。例えば、例示的な実施形態では、信号プロセッサ120は、信号プロセッサ120のハウジングに統合されたメスコネクタ(例えば、673)を含むことができる。リード170は、中耳センサ110から完全に延在し、信号プロセッサ120のメスコネクタに挿入するための対応するオスコネクタ(例えば、672)で終端することができる。さらに別の実施形態では、リード(例えば、170)は、各端部に、通信中の各コンポーネントに統合されたコネクタと取り外し可能に接続するように構成されているコネクタを含むことができる。例えば、リード170は、中耳センサ110および信号プロセッサ120に一体の対応するコネクタと取り外し可能に接続するために、2つのオスコネクタ、2つのメスコネクタ、または1つのオスおよび1つのメスコネクタを含むことができる。したがって、リード170は、2つ以上の取り外し可能なコネクタを含み得る。
【0057】
同様の通信構成は、信号プロセッサ120と刺激装置130との間の通信を容易にするリード180の取り外し可能なコネクタ181、および信号プロセッサ120と植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140との間の通信を容易にするリード190の取り外し可能なコネクタ191に対して確立することができる。リード(170、180、190)は、通信機器の各部分から延在する対応するコネクタを有するリードの対を含むことができ、またはコネクタは、任意の1つ以上の通信コンポーネントに組み込むことができる。
【0058】
そのような構成では、電気刺激装置130、信号プロセッサ120、中耳センサ110、およびバッテリおよび/または通信モジュールの各々は、生体適合性材料を含む密閉封止されたハウジングなどのハウジングに各々封入することができる。そのようなコンポーネントは、ハウジングに封入された内部コンポーネントへの通信を提供するフィードスルーを含むことができる。フィードスルーは、コンポーネントに統合されたハウジングおよび/またはコネクタから延在するリードを介してコンポーネントに電気通信を提供することができる。
【0059】
図1に示すようなモジュール構成では、他のコンポーネントから個別に様々なコンポーネントにアクセスすることができる(例えば、アップグレード、修理、交換などのために)。例えば、信号プロセッサ120技術が改善する(例えば、サイズ、処理速度、電力消費などの改善)ため、システムの一部として植え込まれた信号プロセッサ120は、他のコンポーネントとは独立して取り外しおよび交換することができる。例示的な手順では、植え込まれた信号プロセッサ120は、取り外し可能なコネクタ181を切断することによって電気刺激装置130から、取り外し可能なコネクタ171を切断することによって中耳センサ110から、そして、取り外し可能なコネクタ191を切断することによって植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140から切断することができる。したがって、信号プロセッサ120は、電気刺激装置130、蝸牛電極116、中耳センサ110、およびバッテリおよび/または通信モジュールなどの他のコンポーネントが患者の所定の位置に留まることができる間、患者から取り外すことができる。
【0060】
古い信号プロセッサが取り外された後、新しい信号プロセッサは、取り外し可能なコネクタ181、171、および191を介して、電気刺激装置130、中耳センサ110、および植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140にそれぞれ接続することができる。したがって、信号プロセッサ(例えば、120)は、他のシステムコンポーネントに影響を与えることなく、交換、修理、アップグレード、またはそれらの任意の組み合わせを行うことができる。これにより、とりわけ、そのような手順のリスク、複雑さ、期間、およびリカバリ時間を低減することができる。特に、蝸牛電極116は、他のシステムコンポーネントを調整することができる間、患者の蝸牛内の所定の位置に残すことができ、患者の蝸牛組織への外傷を低減することができる。
【0061】
システムコンポーネントのそのようなモジュール性は、上記のような信号プロセッサ120を置き換えるときに特に有利であり得る。プロセッサ技術は改善し続けており、将来も著しく改善し続ける可能性が高いため、信号プロセッサ120は、患者の生涯の間に重要なアップグレードおよび/または交換の候補となる可能性が高い。追加的に、図1に示される実施形態のような実施形態では、信号プロセッサ120は、多くのシステムコンポーネントと通信する。例えば、示されるように、信号プロセッサ120は、電気刺激装置130、中耳センサ110、および植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140のそれぞれと通信している。そのようなコンポーネントを信号プロセッサ120と取り外し可能に接続することにより(例えば、取り外し可能なコネクタ181、171、および191を介して)、任意の他のコンポーネントを妨害することなく信号処理装置120の交換が可能になる。したがって、利用可能な信号プロセッサ120のアップグレードおよび/または信号プロセッサ120の障害の場合、信号プロセッサ120は、他のシステムコンポーネントから切断され、取り外され得る。
【0062】
交換可能な信号プロセッサ120には多くの利点が存在するが、他のシステムコンポーネントのモジュール性は、例えば、任意のシステムコンポーネントをアップグレードするために同様に有利であり得る。同様に、システムコンポーネント(例えば、中耳センサ110)に障害が発生した場合、コンポーネントは、システムの残りの部分から(例えば、取り外し可能なコネクタ171を介して)切断され、残りのシステムコンポーネントを妨害することなく交換することができる。別の例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140に含まれる充電可能なバッテリでさえ、最終的には摩耗し、交換が必要になることがある。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140は、他のシステムコンポーネントを妨害することなく、(例えば、バッテリを交換するために)交換またはアクセスすることができる。さらに、本明細書の他の場所で論じられるように、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140が、示した例のように、患者の胸部領域に植え込まれるときに、そのような手順は、患者の頭を触れずに残し、皮下の不必要に頻繁なアクセスを排除することができる。
【0063】
本明細書では、様々なコンポーネントが取り外し可能であると説明されているが、様々な実施形態では、互いに通信するように構成された1つ以上のコンポーネントを単一のハウジングに統合することができる。例えば、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ120は、刺激装置130および蝸牛電極116と一体的に形成することができる。例えば、例示的な実施形態では、信号プロセッサ120および刺激装置130の処理および刺激回路は、蝸牛電極に結合されたハウジング内の単一のユニットとして一体的に形成することができる。蝸牛電極と信号プロセッサ/刺激装置は、初期手順中に植え込み、単一のユニットとして動作することができる。
【0064】
いくつかの実施形態では、蝸牛電極が植え込まれる蝸牛組織への潜在的な損傷のために、一体型信号プロセッサ/刺激装置/蝸牛電極コンポーネントが患者から取り外されないが、システムのアップグレードは依然として可能である。例えば、いくつかの実施形態では、モジュール信号プロセッサは、一体型信号プロセッサ/刺激装置コンポーネントと一緒に植え込まれ、それと通信してもよい。いくつかのそのような例では、一体型信号プロセッサは、後で植え込まれる信号プロセッサが刺激装置と直接インターフェース接続することを可能にする組み込みバイパスを含んでもよい。追加的または代替的に、モジュラー信号プロセッサは、単一伝達関数でプログラムされ得る一体型信号プロセッサと通信することができる。したがって、いくつかのそのような実施形態では、モジュラー信号プロセッサからの信号は、本質的に変更されずに一体型信号プロセッサを通過することができ、その結果、モジュラー信号プロセッサは、一体型刺激装置のアクションを効果的に制御する。したがって、様々な実施形態において、取り外しが困難または危険である可能性がある一体的に取り付けられた信号プロセッサをアップグレードするためのハードウェアおよび/またはソフトウェアソリューションが存在する。
【0065】
図1に示されるようなモジュラー蝸牛インプラントシステムの別の利点は、異なるシステムコンポーネントを異なる時間に患者に植え込む能力である。例えば、乳児および子供は、通常、図1に示されるような完全に植え込み可能なシステムには適していない。代わりに、そのような患者は典型的には、従来の蝸牛インプラントシステムを着用する候補者となる。例えば、図7は、子供など、完全に身体的に発達していない患者における例示的な蝸牛インプラントシステムを示す。このシステムは、患者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛電極716を含む。図7の蝸牛電極716は、本明細書で説明される蝸牛電極の特性の多くを含むことができる。蝸牛電極716は、電気刺激装置730と電気的に通信することができ、電気刺激装置730は、本明細書の他の場所で説明するように、入力信号に応答して蝸牛電極716の部分を刺激するように構成することができる。電気刺激装置730は、信号プロセッサ720から入力信号を受信することができる。
【0066】
場合によっては、中耳センサなどのコンポーネントは、完全に身体的に発達していない患者と互換性がない。例えば、解剖学的構造間の間隔または解剖学的構造上の位置(例えば、機器の取り付け点)間の間隔など、成長する患者の解剖学的構造内の様々な寸法は、患者が成長するにつれて変化する可能性があり、それにより、動きに非常に敏感な中耳センサを潜在的に非効果的にする。同様に、未発達の患者は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールをサポートできないことがある。したがって、信号プロセッサ720は、患者の外部のコンポーネントと通信するための通信デバイスと通信することができる。そのような通信コンポーネントは、例えば、リード770を介して信号プロセッサ720に接続されているように示されるコイル708を含むことができる。コイル708は、ユーザの外部のデバイスからデータおよび/または電力を受信するために使用することができる。例えば、マイクロフォンまたは他のオーディオ感知デバイス(図示せず)は、患者に植え込まれたコイル708にデータを送信するように構成されている外部コイル709と通信することができる。同様に、電源(例えば、バッテリ)は、外部コイル709に結合され、植え込まれたコイル708を介して植え込まれたコンポーネントに電力を提供するように構成することができる。追加的に、処理データ(例えば、信号プロセッサ720の伝達関数の更新)は、外部コイル709から植え込まれたコイル708に通信することもできる。コイル708を使用して一般的に議論されているが、外部コンポーネントと植え込まれたコンポーネント(例えば、信号プロセッサ720)との間の通信は、様々な形態の無線通信などの他の通信技術を使用して実行できることが理解されよう。示されるように、図7の実施形態では、信号プロセッサ720は、リード770および取り外し可能なコネクタ771を介してコイル708に結合されている。したがって、コイル708は、信号プロセッサ720から分離され、信号プロセッサ720を妨害することなく除去することができる。
【0067】
患者が完全に発達したとき、例えば、患者が中耳センサと植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールを安全に収容できるまで、コイル708を取り外して、完全に植え込み可能なシステムの残りのコンポーネントを植え込むことができる。すなわち、患者が発達すると、(例えば、図7の)蝸牛インプラントシステムは、(例えば、図1の)完全に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムに更新することができる。いくつかの例では、患者が18歳または別の所定の年齢に達すると、患者は十分に発達したと見なされる。様々な解剖学的サイズまたは判定された発達状態が達成されたときなど、追加または代替の基準を使用することができる。
【0068】
図8は、植え込み可能な蝸牛インプラントシステムを患者に設置および/または更新するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。蝸牛電極は、患者の蝸牛組織と通信して植え込むことができ、電気刺激装置は、蝸牛電極と通信して植え込むことができる(ステップ850)。信号プロセッサを患者に植え込むことができる(ステップ852)。本明細書の他の場所で説明されているように、信号プロセッサは、取り外し可能なコネクタを介して電気刺激装置に接続することができる(ステップ854)。信号プロセッサが刺激装置および蝸牛電極などの1つ以上のコンポーネントと一体的に形成される例では、ステップ850、852、および854は、蝸牛電極、刺激装置、および信号処理装置コンポーネントを植え込むことを含む単一のステップに組み合わせることができる。
【0069】
図8のプロセスの実施時の場合、患者が十分に発達していると見なされるかどうかを判定することができる(ステップ856)。そうでない場合は、図7に関して説明したようなコイル(または他の通信デバイス)を植え込むことができる(ステップ858)。コイルは、取り外し可能なコネクタを介して信号プロセッサに接続することができ(ステップ860)、蝸牛インプラントは、マイクロフォン、外部電源およびコイルなどの外部コンポーネントと併せて動作することができる(ステップ862)。
【0070】
しかしながら、患者が十分に発達している、または十分に発達した場合(ステップ856)、追加のコンポーネントを患者に植え込むことができる。例えば、この方法は、中耳センサを移植すること(ステップ864)と、取り外し可能なコネクタを介して中耳センサを信号プロセッサに接続すること(ステップ866)とを含むことができる。追加的に、この方法は、バッテリおよび/または通信モジュールを植え込むこと(ステップ868)と、バッテリおよび/または通信モジュールを取り外し可能なコネクタを介して信号プロセッサに接続すること(ステップ870)とを含むことができる。図7およびステップ858~862に関して説明したような部分的に外部のデバイスを着用した後に患者が十分に発達した場合、この方法は、以前に植え込まれた様々なコンポーネントを除去することを含むことができる。例えば、ステップ858で植え込まれたようなコイルは、中耳センサを植え込む手順中に切断および除去することができる。(ステップ864)
【0071】
図8のプロセスは、植え込み可能な聴覚システムを患者に適合させる方法で具体化することができる。そのような方法は、第1のシステム(例えば、図7のシステム)を第1の年齢の患者に植え込むことを含むことができる。これは、例えば、図8のステップ850~562を実行することを含むことができる。この方法は、患者が第1の年齢よりも大きい第2の年齢に達したときに、例えば、図8のステップ864~870を介して、第1のシステムのいくつかのコンポーネント(例えば、コイル)を除去することと、第2のシステム(例えば、図1のシステム)のまだ植え込まれていないコンポーネントを植え込むことと、をさらに含むことができる。
【0072】
例えば、図8のプロセスを介して、図7のシステムから図1のシステムに移行することは、いくつかの利点を有することができる。患者の好みの観点から、一部の患者は、完全に埋め込まれ、ウェアラブル外部コンポーネントを必要としないシステムを好むことがある。追加的に、リード190(および取り外し可能なコネクタ191)を介して信号プロセッサと通信する植え込まれたバッテリおよび/または通信モジュールは、コイルなどの外部デバイスと比較したときに、電力および/またはデータを信号プロセッサにはるかに効率的に中継することができる。
【0073】
このようなモジュラーシステムは、以前の植え込み可能な、または部分的に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムに比べて明確な利点を提供する。一般に、以前のシステムは、患者に植え込まれる単一のハウジングに含まれるいくつかのコンポーネントを含む。例えば、信号プロセッサ、電気刺激装置、およびセンサの機能は、単一の複雑なコンポーネントに封入することができる。コンポーネントのそのような態様に障害が発生した場合、複雑性が増すにつれて障害が発生する可能性が高くなり、モジュール全体を交換しなくてはならない。対照的に、図1に示されるようなモジュラーシステムでは、個々のコンポーネントは、他のコンポーネントを所定の位置に残したまま交換することができる。追加的に、例えば、コイル間電力および/または患者の皮膚を介したデータ通信を含むそのようなシステムはまた、一般に、リード190を介するなどの内部接続よりも効率が低い。図1および図7に示されるようなモジュラーシステムはまた、まだ完全に発達していない患者のための部分的に植え込み可能なシステムから、患者が完全に発達したら完全に植え込み可能なシステムへのスムーズな移行を可能にする。
【0074】
蝸牛電極を介して患者の蝸牛組織を刺激するために電気刺激装置を使用するものとして本明細書でしばしば説明されるが、いくつかの例では、システムは、追加的または代替的に音響刺激装置を含むことができる。音響刺激装置は、例えば、患者の耳の構造に機械的刺激を提供するように構成されているトランスデューサ(例えば、圧電トランスデューサ)を含むことができる。例示的な実施形態では、音響刺激装置は、増幅された振動を介して患者の耳小骨連鎖の1つ以上の部分を刺激するように構成することができる。音響刺激装置は、ESTEEM(商標)インプラント(Envoy Medical Corp.,St.Paul,Minn.)に見られるもの、または各々その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第4,729,366号、同第4,850,962号および同第7,524,278号、ならびに米国特許公開第2010/0042183号に記載されているような任意の適切な音響刺激装置を含むことができる。
【0075】
図9は、音響刺激装置を含む例示的な植え込み可能なシステムを示す概略図である。音響刺激装置は、患者の耳小骨連鎖に近接して植え込むことができ、リード194および取り外し可能なコネクタ195を介して信号プロセッサと通信することができる。信号プロセッサは、本明細書の他の場所で説明するように振る舞うことができ、信号プロセッサの伝達関数に従って、中耳センサからの入力信号に応答して、音響刺激装置を介して耳小骨連鎖の音響刺激を引き起こすように構成することができる。
【0076】
図9の音響刺激装置は、本明細書の他の場所で説明されているような電気刺激装置と同様に使用することができる。例えば、音響刺激装置は、システムを植え込むと、患者の耳小骨連鎖に機械的に結合することができ、リード194および取り外し可能なコネクタ195を介して信号プロセッサに結合することができる。電気刺激装置に関して本明細書の他の場所で説明するシステムと同様に、信号プロセッサを交換または修理する必要がある場合、信号プロセッサを音響刺激装置から(取り外し可能なコネクタ195を介して)切断することができ、音響を妨害することなく信号プロセッサを取り外すことができるようにする。
【0077】
一般に、図9に示されるような音響センサを組み込んだシステムは、本明細書の他の場所で説明されるシステムが音響刺激の代わりに電気刺激のみを使用する電気刺激装置および蝸牛電極を使用するのと同じ方法で動作することができる。システムのメンテナンスとアップグレード、および患者が十分に発達したときに完全に植え込み可能なシステムに変換する機能を含む同じモジュール性の利点は、音響刺激システムを使用して同様に実現することができる。例えば、図8に示されるプロセスは、音響刺激装置の代わりに電気刺激装置および蝸牛電極を使用することによって、音響刺激システムにおいて実行することができる。
【0078】
いくつかのシステムは、信号プロセッサと通信する電気刺激装置と音響刺激装置の両方を含むハイブリッドシステムを含むことができる。いくつかのそのような例では、信号プロセッサは、信号プロセッサの伝達関数に従って電気的および/または音響的に刺激するように構成することができる。いくつかの例では、使用される刺激のタイプは、信号プロセッサによって受信される入力信号に依存する可能性がある。例えば、例示的な実施形態では、信号プロセッサへの入力信号の周波数成分は、刺激のタイプを指示することができる。場合によっては、閾値周波数より低い周波数は、電気的および音響的刺激の一方を使用して表すことができ、閾値周波数より高い周波数は、電気的および音響的刺激の他方を使用して表すことができる。このような閾値周波数は、患者の聴力プロファイルに基づいて調整可能であることができる。限られた範囲の周波数を使用すると、蝸牛電極上の周波数領域の数、したがって接触電極の数を低減することができる。他の例では、どの周波数が電気的および音響的に刺激されるかを画定する単一の閾値周波数ではなく、様々な周波数を電気的および音響的に刺激することができる。いくつかのそのような例では、電気的および音響的刺激の相対量は周波数に依存し得る。本明細書の他の場所で説明されているように、信号プロセッサ伝達関数は、電気的および音響的刺激プロファイルを含む、患者のニーズを満たすように更新することができる。
【0079】
図1および図9をさらに参照すると、いくつかの例では、システムは、電気刺激装置130が患者の蝸牛組織を刺激すること、および/または音響刺激装置150が患者の耳小骨を刺激することを無線で停止するように構成することができる遮断コントローラ104を含むことができる。例えば、システムが誤動作しているか、または不快に大きな入力音が望ましくないレベルの刺激を引き起こす場合、ユーザは、シャットオフコントローラ104を使用して、刺激装置130からの刺激を停止することができる。コントローラ104は、様々な方法で具体化することができる。例えば、いくつかの実施形態では、シャットオフコントローラ104は、プログラマ100などの他の外部コンポーネントに統合することができる。いくつかのそのような例では、プログラマ100は、ユーザが刺激を停止するために緊急シャットオフ機能を選択することができるユーザインターフェースを含む。追加的または代替的に、シャットオフコントローラ104は、別個のコンポーネントとして具体化することができる。これは、患者がプログラマ100にすぐにアクセスできない可能性がある状況で役立ち得る。例えば、シャットオフコントローラ104は、リング、ブレスレット、ネックレスなどのように、患者が常にまたはほとんどの時間に着用することができるウェアラブルコンポーネントとして実施することができる。
【0080】
シャットオフコントローラ104は、様々な方法で刺激を停止するためにシステムと通信することができる。いくつかの例では、シャットオフコントローラ104は、プロセッサおよび/または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール140などの患者に植え込まれたセンサ(例えば、ホール効果センサ)によって検出可能な磁石を含む。いくつかのそのような実施形態では、磁石がセンサに十分に近づけられるときに、システムは、蝸牛組織または耳小骨鎖の刺激を停止することができる。
【0081】
シャットオフコントローラ104を使用して刺激を無効にした後、刺激は、1つ以上の様々な方法の上で再び有効にすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、刺激は、それが無効にされた後、所定の時間の後に再び有効にされる。他の例では、シャットオフコントローラ104を使用して、刺激を再び有効にすることができる。いくつかのそのような例では、患者は、刺激を無効にするためにセンサ(例えば、磁気センサ)の第1の距離内にシャットオフコントローラ104を持ってきて、次にシャットオフコントローラ104を取り外す。続いて、患者がセンサの第2の距離内に遮断コントローラ104を持ってくると、刺激を再び有効にすることができる。様々な実施形態において、第1の距離は、第2の距離よりも小さく、第2の距離に等しく、または第2の距離よりも大きくすることができる。さらに別の実施形態では、別個のターンオンコントローラ(図示せず)またはプログラマ100などの別のデバイスを使用して、刺激を再び有効にすることができる。代わりに、プログラマ100またはシャットオフコントローラ104のいずれかを使用して刺激を有効にするか、または任意の他の方法を使用して再び有効にする前に最小の「オフ」時間を組み合わせるなど、刺激のそのような再び有効にする任意の組み合わせを使用することができる。
【0082】
いくつかの実施形態では、刺激を完全に無効にするのではなく、刺激の大きさを減らすなどの他のアクションとることができる。例えば、いくつかの実施形態では、シャットオフセンサを使用して、信号出力を所定の量(例えば、絶対量、パーセンテージなど)だけ低減することができる。他の例では、シャットオフセンサは、信号プロセッサの伝達関数に影響を与えて、(例えば、中耳センサからの)入力信号の周波数または他のパラメータに応じて、カスタマイズされた方法で刺激の大きさを低減することができる。
【0083】
図1に戻って参照すると、本明細書の他の場所で説明するように、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールを使用して、リード190を介して他のシステムコンポーネントに電力および/またはデータ(例えば、処理命令)を提供することができる。患者の体を介して電気信号を通信するには、様々な課題がある。例えば、安全基準は、患者の体を安全に流れることができる電流の量(特にDC電流)を制限することができる。追加的に、患者の体は、コンポーネントからコンポーネントへの望ましくない信号経路として機能する可能性がある(例えば、ハウジングまたは各コンポーネントの「缶」との接触を介して)。システムコンポーネント間の通信能力を改善するために、様々なシステムおよび方法を採用することができる。
【0084】
図10Aは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の通信を示す高レベルの電気概略図である。示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、信号プロセッサ内の回路と通信する回路を含む。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール内の回路と信号プロセッサとの間の通信は、リード伝達関数によって表されるリード(190)によって容易にすることができる。リード伝達関数は、例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールおよび信号プロセッサを接続するリードと患者の体との間、および/またはリードを構成する2つ以上の導体(例えば、191)の間の寄生抵抗および容量を含むことができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールの回路から信号プロセッサ内の回路に通信される信号は、システムコンポーネント(例えば、中耳センサ、信号プロセッサ、電気的および/または音響的刺激装置、および/または蝸牛電極)および/またはデータ(例えば、信号プロセッサの伝達関数に関する処理データ)を動作させるために提供される電力を含む。
【0085】
本明細書の他の場所で論じられるように、患者の体は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールの「缶」および信号プロセッサの「缶」などのシステムコンポーネント間の電気経路を提供する。この経路は、図10Aでは、RBodyを通る流路によって表される。したがって、患者の体は、コンポーネント間の通信に悪影響を与える可能性がある望ましくない信号経路を提供する可能性がある。これに対処するために、いくつかの実施形態では、各コンポーネントの動作回路は、コンポーネント「缶」、したがって患者の体から実質的に隔離することができる。例えば、示されるように、抵抗RCanは、回路と、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサの両方の「缶」との間に位置決めされる。
【0086】
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサの各々においてRCanとして示されているが、回路と異なる要素のそれぞれの「缶」との間の抵抗の実際の値は必ずしも等しいとは限らないことが理解されよう。追加的に、RCanは、純粋に抵抗を含む必要はないが、他の成分、例えば1つ以上のコンデンサ、インダクタ等を含むことができる。つまり、RCanは、コンポーネント内の回路とコンポーネントの「缶」との間のインピーダンスを増加させるように機能する任意の様々なコンポーネントを含む絶縁回路を表すことができる。したがって、RCanは、コンポーネントの動作回路とそれぞれの「缶」および患者の組織との間のインピーダンスを表す。回路を「缶」および患者の体から絶縁することは、回路を他のコンポーネントの「缶」から同様に絶縁するように機能し、各コンポーネントが実質的に絶縁されたコンポーネントの接地を参照して動作することを可能にする。これにより、システムコンポーネント間および/またはシステムコンポーネントと患者の体との間の望ましくない通信および干渉を排除することができる。
【0087】
例えば、本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、電気刺激装置は、患者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛電極上の1つ以上の接触電極に電気刺激を提供することができる。図10Bは、複数の接触電極を有し、電気刺激装置に固定的または取り外し可能に接続された蝸牛電極を示す例示的な概略図を示す。示されるように、蝸牛電極1000は、4つの接触電極1002、1004、1006、および1008を有するが、任意の数の接触電極が可能であることが理解されよう。本明細書の他の場所で説明するように、電気刺激装置は、その伝達関数および受信された入力信号に従って、信号プロセッサからの出力に応答して、1つ以上のそのような接触電極に電気信号を提供することができる。
【0088】
各接触電極1002~1008は患者の蝸牛組織と接触しているので、各々は、RBodyとして示されているように、患者の組織のインピーダンスを介して電気刺激装置の「缶」(および他のシステムコンポーネントの「缶」)から分離されている。したがって、様々なシステムコンポーネント内の回路がコンポーネント「缶」に対して十分に高いインピーダンス(例えば、RCan)を有していない場合、電気信号が患者の蝸牛組織の望ましくない領域を刺激することがある。例えば、特定の接触電極(例えば、1002)を対象とした刺激は、他の接触電極(例えば、1004、1006、1008)の望ましくない刺激をもたらし、システムの全体的な有効性を低下させることがある。したがって、RCanを介してコンポーネント回路と対応する「缶」との間にインピーダンスを組み込むことなどにより、患者の体によるシステムコンポーネント間の(例えば、蝸牛電極の接触電極への)導電経路を最小限に抑えることで、患者の体の望ましい部分だけへの電気刺激の適用の能力を改善することができる。
【0089】
Bodyという用語は、本明細書では、一般に、様々なコンポーネント間の患者の組織の抵抗および/またはインピーダンスを表すために使用され、特定の値を指すものではないことが理解されよう。さらに、図中の各描写またはRBodyは、必ずしも他のものと同じ抵抗および/またはインピーダンスの値を表すとは限らない。
【0090】
図11Aは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置の間の例示的な通信構成を示す高レベルの概略図を示す。図11Aの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、信号プロセッサ1120と双方向通信している。例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、電力および/またはデータ信号1150を信号プロセッサ1120に通信することができる。いくつかの例では、電力およびデータ信号1150は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110において生成され、信号プロセッサ1120に送信される単一の信号に含まれ得る。そのような信号は、例えば、特定のクロックレートで送信されるデジタル信号を含むことができ、いくつかの実施形態では、例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110を介して調整可能である。
【0091】
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ1120は、情報を植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110に通信する(例えば、1151)ことができ、例えば、フィードバック情報および/またはより多くの電力の要求などを行うことができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、それに応答して、受信されたフィードバックに対応するために(例えば、より多くの電力を提供するためになど)、信号プロセッサ1120への出力(例えば、振幅、デューティサイクル、クロックレートなど)を調整することができる。したがって、いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、電力およびデータ(例えば、1150)を信号プロセッサ1120に通信することができ、信号プロセッサ1120は、様々なデータを植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110(例えば、1151)に通信して戻すことができる。
【0092】
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ1120と刺激装置1130との間で同様の通信を実施することができ、信号プロセッサ1120は、電力およびデータを刺激装置1130(例えば、1160)に提供し、刺激装置1130(例えば、1161)からの返しのデータを受信する。例えば、信号プロセッサ1120は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110と信号プロセッサ1120との間で実施されたものと同様の通信プロトコルを介して、(例えば、中耳センサまたは他のデバイスから受信された入力に基づいて)信号(例えば、電力および/またはデータ)を刺激装置1130に出力するように構成することができる。同様に、いくつかの実施形態では、刺激装置は、信号プロセッサに、例えば、実行された刺激プロセスを表すフィードバック信号を提供するように構成することができる。追加的または代替的に、刺激装置は、電極インピーダンスおよび神経応答遠隔測定または他のバイオマーカー信号などの診断情報を提供してもよい。
【0093】
図11Bは、いくつかの実施形態による、蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す概略図である。示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、リード(例えば、190)を介して信号プロセッサ1120に信号を出力するように構成されている信号生成器1112を含む。図11Aに関して説明されたように、いくつかの例では、信号生成器1112は、信号プロセッサ1120と通信するためのデータ信号と電力信号(例えば、1150)の両方を生成するように構成されている。いくつかの実施形態では、信号生成器1112は、信号プロセッサ1120と通信するためのデジタル信号を生成する。信号生成器1112からのデジタル信号は、特定のクロックレートで信号プロセッサ1120に通信することができる。いくつかの例では、信号は約30kHzで生成される。様々な例では、データおよび電力周波数は、約100Hz~約10MHzの範囲とすることができ、いくつかの例では、例えば、ユーザによって調整可能とすることができる。
【0094】
示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、信号生成器1112と通信するコントローラを含む。いくつかの例では、コントローラは、信号生成器1112のクロックレートなどの通信パラメータを調整することができる。例示的な実施形態では、コントローラおよび/または信号生成器1112は、(例えば、図1に示されるように)例えば、患者の外部プログラマと通信することができる。コントローラおよび/または信号生成器1112は、更新されたファームウェア、信号プロセッサ1120の伝達関数など、データを信号プロセッサ1120に通信する(例えば、1151)に構成することができる。
【0095】
示されるように、信号生成器1112は、生成された信号を増幅器1190および反転増幅器1192に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器1192は、デジタルNOTゲートを含むことができる。増幅器1190および反転増幅器1192からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ1120に向けられる。いくつかの実施形態では、増幅器1190および1192から信号プロセッサ1120に出力される信号の反対の性質は、正味の電荷が着用者を通して流れないように、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110と信号プロセッサ1120との間の電荷中立通信をもたらす。
【0096】
図11Bの図示の例では、信号プロセッサ1120の受信回路は、増幅器1190および反転増幅器1192から信号(例えば、1150)を受信する整流回路1122を備える。増幅器1190および1192のうちの1つの出力が高くなるので、整流回路1122は、増幅器1190および1192から反対の信号を受信し、そこから実質的にDC電力出力1123を生成するように構成することができる。様々な実施形態では、DC電力1123を使用して、信号プロセッサ1120自体、中耳センサ、電気的および/または音響刺激装置などの様々なコンポーネントに電力を供給することができる。整流回路1122は、例えば、ダイオード整流回路またはトランジスタ回路など、1つ以上の入力信号を整流するための任意の既知の適切な回路コンポーネントを含むことができる。
【0097】
本明細書の他の場所で説明するように、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、データを信号プロセッサ1120に通信することができる。いくつかの実施形態では、コントローラおよび/または信号生成器1112は、出力増幅器1190および1192を介して送信するためにデータを符号化するように構成されている。信号プロセッサ1120は、信号プロセッサ1120によって使用される信号を生成するために信号プロセッサ1120に通信された信号(例えば、1150)からデータ信号1125を抽出するように構成されている信号抽出モジュール1124を含むことができる。いくつかの例では、信号抽出モジュール1124は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110によって符号化された信号を復号することができる。追加的または代替的に、信号抽出モジュール1124は、リード伝達関数から生じる信号1125を抽出することができる。様々な例において、抽出された信号1125は、例えば、信号プロセッサ1120に対する更新された伝達関数、所望の刺激コマンド、または信号プロセッサ1120の動作に影響を与える他の信号を含むことができる。
【0098】
示された例では、信号プロセッサ1120は、DC電力1123および植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110から受信された信号1125を監視することができるコントローラ1126を含む。コントローラ1126は、受信されたDC電力1123および信号1125を分析し、電力および/または信号が十分であるかどうかを判定するように構成され得る。例えば、コントローラ1126は、信号プロセッサ1120が、信号プロセッサ1120の伝達関数に従って蝸牛電極を刺激するには不十分なDC電力を受信している、または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110からのデータが、所望のレートで通信されていないと判定してもよい。したがって、いくつかの例では、信号プロセッサ1120のコントローラ1126は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110のコントローラ1114と通信し、受信された通信に関するフィードバックを提供することができる。信号プロセッサ1120のコントローラ1126から受信されたフィードバックに基づいて、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110のコントローラ1114は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110によって出力される信号の様々な特性を調整することができる。例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110のコントローラは、信号生成器1112から信号プロセッサ1120への通信のクロックレートを調整することができる。
【0099】
いくつかのシステムでは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110と信号プロセッサ1120との間の伝送効率は、伝送のクロック速度に依存する。したがって、いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110は、例えば、データ送信(例えば、レート、解像度など)を強化するために、クロックレートの変更が信号プロセッサ1120を介して要求されるまで、最適化されたクロックレートで送信することから開始する。他の例では、より多くの電力が必要な場合(例えば、信号プロセッサ1120のコントローラがDC電力が不十分であると判定する場合)、クロックレートを調整して伝送効率を改善し、したがって信号プロセッサ1120で受信される信号の大きさを改善することができる。クロックレートを調整することに加えて、またはその代わりに、信号プロセッサ1120に送信される電力量を調整することは、信号生成器1112から出力される信号の大きさを調整することを含み得ることが理解されよう。いくつかの実施形態では、例えば、図11A~Bに関して、電力およびデータは、例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1110から、約30kHzのレートで信号プロセッサ1120に通信することができ、必要に応じて、および/または要求に応じて、例えば、信号プロセッサ1120によって、そこから調整される。
【0100】
図12Aは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置の間の例示的な通信構成を示す代替の高レベルの概略図である。図12Aの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210は、第1の通信リンクを介して信号プロセッサ1220に信号(例えば、1250)を提供し、さらに、信号プロセッサ1220を用いて追加の信号を提供するために双方向通信(例えば、1251)している。図12Aの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210は、通信リンクを介して信号プロセッサ1220に電力信号(例えば、1250)を提供することができ、そうでなければ、第2の通信リンクを介して信号プロセッサ1220と双方向データ通信(1251)している。いくつかのそのような例では、電力信号(1250)およびデータ信号(1251)は各々デジタル信号を含むことができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、電力信号およびデータ信号は、異なるクロックレートで送信される。いくつかの例では、データ信号のクロックレートは、電力信号のクロックレートよりも少なくとも1桁大きい。例えば、例示的な実施形態では、電力信号は、約30kHzのクロックレートで通信されるが、データ通信は、約1MHzのクロックレートで発生する。図11Aに記載された実施形態と同様に、いくつかの例では、クロックレートは、例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210を介して調整可能であり得る。
【0101】
図11Aに関して説明したように、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ1220は、フィードバック情報および/またはより多くの電力の要求(例えば、データ信号1251)などの情報を植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210に通信することができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210は、応答して、受信されたフィードバックに対応するため(例えば、より多くの電力を提供するためなど)に、信号プロセッサ1220に出力される電力および/またはデータ(例えば、振幅、デューティサイクル、クロックレートなど)を調整することができる。
【0102】
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ1220と刺激装置1230との間で同様の通信を実施することができ、信号プロセッサ1220は、電力およびデータを刺激装置1230に提供し、刺激装置1230からの返しのデータを受信する。例えば、信号プロセッサ1220は、信号電力信号(例えば、1260)およびデータ信号(例えば、1261)を刺激装置1230に(例えば、中耳センサまたは他のデバイスから受信された入力に基づいて)出力するように構成することができる。そのような通信は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210と信号プロセッサ1220との間で実施されるのと同様の通信プロトコルを介して実施することができる。いくつかの例では、刺激装置1230に提供される電力信号(例えば、1260)は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210から信号プロセッサ1220によって受信される同じ信号(例えば、1250)である。追加的に、いくつかの実施形態では、刺激装置1230は、信号プロセッサ1220に、例えば、実行された刺激プロセスを表すフィードバック信号(例えば、1261)を提供するように構成することができる。
【0103】
図12Bは、図12Aに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bと信号プロセッサ1220bとの間の例示的な電気通信を示す代替の概略図である。図12Bの示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bは、電力信号生成器1211および別個の信号生成器1212を含む。電力信号生成器1211および信号生成器1212は各々、リード(例えば、190)を介して信号プロセッサ1220bに信号を出力するように構成されている。いくつかの実施形態では、電力信号生成器1211および信号生成器1212は各々、信号プロセッサ1220bと通信するためのデジタル信号を生成する。いくつかのそのような実施形態では、電力信号生成器1211からのデジタル信号(例えば、1250)は、電力クロックレートで信号プロセッサ1220bに通信することができ、信号生成器1212からのデジタル信号(例えば、1251b)は、電力クロックレートとは異なるデータクロックレートで信号プロセッサ1220bに通信することができる。例えば、いくつかの構成では、電力とデータを様々なクロックレートで最も効果的および/または効率的に通信することができる。例示的な実施形態では、電力クロックレートは約30kHzであり、データクロックレートは約1MHzである。異なるクロックレートを有する異なる別個に通信される電力信号およびデータ信号を利用することにより、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bから信号プロセッサ1220bへの電力および/またはデータの転送効率を高めることができる。
【0104】
示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bは、電力信号生成器1211および信号生成器1212と通信するコントローラ1214を含む。いくつかの例では、コントローラ1214は、信号生成器1212および/または電力信号生成器1211のクロックレートまたは内容などの通信パラメータを調整することができる。例示的な実施形態では、コントローラ1214および/または信号生成器1212または電力信号生成器1211は、(例えば、図1に示されるように)例えば、患者の外部プログラマと通信することができる。コントローラ1214および/または信号生成器1212は、更新されたファームウェア、信号プロセッサ1220b伝達関数など、データを信号プロセッサ1220bに通信するように構成することができる。追加的または代替的に、コントローラ1214は、本明細書の他の場所で説明するように、1つ以上の外部デバイスからストリーミング、そうでなければ受信された音声または他の信号などの信号を送信するように構成することができる。
【0105】
示されるように、そして図11Bに示される例と同様に、電力信号生成器1211は、生成された信号を増幅器1290および反転増幅器1292に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器1292は、デジタルNOTゲートを含むことができる。増幅器1290および反転増幅器1292からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ1220bに向けられる。図示の例では、信号プロセッサ1220bの受信回路は、増幅器1290および反転増幅器1292から信号を受信する整流回路1222を備える。増幅器1290および1292のうちの1つの出力が高くなるので、整流回路1222は、増幅器1290および1292から反対の信号を受信し、そこから実質的にDC電力出力1223を生成するように構成することができる。
【0106】
様々な実施形態では、DC電力1223を使用して、信号プロセッサ1220b自体、中耳センサ、電気および/または音響刺激装置1230などのような様々なコンポーネントに電力を供給することができる。整流回路1222は、例えば、ダイオード整流回路またはトランジスタ回路など、1つ以上の入力信号を整流するための任意の既知の適切な回路コンポーネントを含むことができる。いくつかの実施形態では、電力信号生成器1211からの信号は、リードを介して電力を送信するのに最適なクロックレート(例えば、約30kHz)で生成される。図12Bの示された例では、整流回路1222は、例えば、刺激装置1230などのシステム内の他のコンポーネントに電力信号を通信するように構成されている電力線と並列に配置することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電力信号生成器1211から生成され、増幅器1290および1292を介して出力される同じ電力信号(例えば、1250)を、刺激装置1230に同様に適用することができる。いくつかのそのような例では、刺激装置1230は、それぞれ増幅器1290および1292によって提供される電力信号および反転電力信号からDC電力を抽出するための信号プロセッサ1220bと同様の整流回路1222を含む。代替の実施形態では、信号プロセッサ1220bは、同様に、別個の電力信号生成器1211からの信号を提供して、図12Bにおいて植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bから信号プロセッサ1220bに電力が提供される方法と同様に、(例えば、約30kHzで)電力信号を刺激装置1230に提供することができる。
【0107】
図12Bの例では、信号生成器1212は、データ信号(例えば、1251b)を増幅器1294および反転増幅器1296に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器1296は、デジタルNOTゲートを含むことができる。増幅器1294および反転増幅器1296からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ1220bに向けられる。
【0108】
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの実施形態では、コントローラ1214および/または信号生成器1212は、出力増幅器1294および1296を介して送信するためにデータを符号化するように構成されている。信号プロセッサ1220bは、信号プロセッサ1220bによって使用される信号1225を生成するために信号プロセッサ1220bに通信された信号1225からデータを抽出するように構成された信号抽出モジュール1224を含むことができる。いくつかの例では、信号抽出モジュール1224は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bによって符号化された信号を復号することができる。追加的または代替的に、信号抽出モジュール1224は、リード伝達関数から生じる、結果として生じる信号1225を抽出することができる。様々な例において、抽出された信号は、例えば、信号プロセッサ1220bに対する更新された伝達関数、所望の刺激コマンド、または信号プロセッサ1220bの動作に影響を与える他の信号を含むことができる。
【0109】
図12Bの例では、信号抽出モジュール1224は、信号生成器1212から出力された信号と通信する一対のトライステートバッファ1286および1288を含む。トライステートバッファ1286および1288は、信号生成器1212からの信号を抽出するためにトライステートバッファ1286および1288の動作を制御するために、コントローラ1226によって提供される「イネーブル」(ENB)信号を有するものとして示されている。信号生成器1212からの信号であって、トライステートバッファ1286および1288によってバッファされた信号は、増幅器1284によって受信され、増幅器1284は、信号生成器1212によって生成された信号を表す信号1225を生成するように構成することができる。
【0110】
いくつかの例では、信号生成器1212で生成された信号の通信は、電力信号生成器1211によって生成された信号のクロックレートとは異なるクロックレートで信号プロセッサ1220bに通信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電力信号生成器1211からの電力信号は、約30kHzで送信され、これは、電力を送信するための効率的な周波数であり得る。しかしながら、いくつかの例では、信号生成器1212からの信号は、電力信号生成器1211からの信号よりも高い周波数で、例えば、約1MHzで送信される。そのような高周波データ送信は、より低い周波数(例えば、電力信号生成器1211から信号を送信するための周波数)で利用可能なものよりも高速なデータ転送に有用であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、電力およびデータは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bから、異なる周波数の異なる通信チャネルを介して信号プロセッサ1220bに通信することができる。
【0111】
図11Bに示される実施形態と同様に、図12Bの示された例では、信号プロセッサ1220bは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bと通信しているコントローラ1226を含む。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサ1220b内のコントローラ1226は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bから受信されたDC電力1223および/または信号1225を監視することができる。コントローラ1126は、受信されたDC電力1223および信号1225を分析し、電力および/または信号が十分であるかどうかを判定するように構成され得る。例えば、コントローラ1226は、信号プロセッサ1220bが、信号プロセッサ1220bの伝達関数に従って蝸牛電極を刺激するには不十分なDC電力を受信している、または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bからのデータが、所望のレートで通信されていないと判定してもよい。したがって、いくつかの例では、信号プロセッサ1220bのコントローラ1226は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bのコントローラ1214と通信し、受信された通信に関するフィードバックを提供することができる。信号プロセッサ1220bのコントローラ1226から受信されたフィードバックに基づいて、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bのコントローラ1214は、電力信号生成器1211および/または信号生成器1212によって出力される信号の様々な特性を調整することができる。
【0112】
図12Bの示された例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bと信号プロセッサ1220bとの間の双方向通信信号1251bは、一方向の増幅器1294および1296からの信号、および他の方向のコントローラ1226からコントローラ1214への通信を含む。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bと信号プロセッサ1220bとの間で双方向通信信号1251bを確立する際に、様々な通信プロトコルおよび技術使用できることが理解されよう。
【0113】
例えば、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bは、増幅器1294および1296を含む必要はなく、代わりに、信号プロセッサ1220bにその反転ではない信号を送信する。他の例では、信号プロセッサは、1294および1296と同様の増幅器を含み、信号およびその反転を植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bに出力する。追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、信号生成器1212は、コントローラ1214と一体とすることができ、および/または信号抽出モジュール1224は、コントローラ1226と一体とすることができ、コントローラ1214および1226は、信号生成器1212および/または信号抽出モジュール1224を介して双方向通信することができる。一般に、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bおよび信号プロセッサ1220bは、電力信号生成器1211によって提供される電力信号とは別のデータ信号を通信するために双方向通信することができる。
【0114】
説明したように、電力(例えば、1250)およびデータ(例えば、1251b)のための別個の通信チャネルを使用して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bおよび信号プロセッサ1220bから電力およびデータの両方を提供することができる。これは、電力伝送効率ならびにデータ伝送効率および/またはレートを改善するために、別個のデータおよび電力クロックレートを可能にすることができる。さらに、いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bと信号プロセッサ1220bとの間の双方向通信(例えば、1251b)が失敗した場合(例えば、コンポーネントの障害、接続障害などのために)、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bからの通信のためのデータは、電力信号生成器1211からの電力信号(例えば、1250)において符号化され、信号プロセッサ1220bに送信され得る。したがって、図11Bに関して説明した実施形態と同様に、電力とデータの両方を同じ信号を介して送信することができる。
【0115】
いくつかの例では、信号抽出モジュール1224は、例えば、通信1251bの検出された障害時に作動することができる作動可能スイッチを介して、電力信号生成器1211から受信されたデータを受信するように構成することができる。他の例では、信号抽出モジュール1224および/またはコントローラ1226は、概して、電力信号生成器1211からのデータを監視し、電力信号生成器1211から受信された信号が、電力信号がデータを含むと考慮するときを判定するために、受信された電力信号に符号化されたデータ信号を含むときを識別することができる。
【0116】
したがって、いくつかの実施形態では、図12Bの構成を実施して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210bと信号プロセッサ1220bとの間の効率的な双方向通信を確立することができる。双方向通信1251bにおける障害は、手動および/または自動で識別することができる。双方向通信1251bにおける障害を検出すると、コントローラ1214は、データを電力信号生成器1211から出力される電力信号に符号化することができ、電力およびデータは、図11Bに関して説明したような単一の信号に組み合わせることができる。
【0117】
図12Cは、図12Aに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cと信号プロセッサ1220cとの間の例示的な電気通信を示す別の代替の概略図である。図12Bの実施形態と同様に、図12Cの示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cは、リード(例えば、190)を介して信号プロセッサ1220cに信号を出力するように構成されている電力信号生成器1211を含む。いくつかの実施形態では、電力信号生成器1211は、例えば、電力クロックレートで、信号プロセッサ1220cと通信するためのデジタル信号(例えば、1250)を生成する。電力信号生成器1211および対応する増幅器1290、1292、ならびに整流回路1222は、DC電力1223を抽出し、いくつかの例では、電力信号をさらなるシステムコンポーネント、例えば刺激装置1230に出力するために、図12Bに関して説明したのと同様に動作することができる。
【0118】
示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cは、信号プロセッサにデータ信号を提供することができる信号生成器1213を含む。いくつかの実施形態では、信号生成器1213は、信号プロセッサ1220cと通信するためのデジタル信号を生成する。いくつかのそのような実施形態では、信号生成器1213からのデジタル信号(例えば、1251c)は、電力クロック速度とは異なるデータクロック速度で信号プロセッサ1220bに通信することができる。例えば、本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの構成では、電力とデータを様々な異なるクロックレートで最も効果的および/または効率的に通信することができる。例示的な実施形態では、電力クロックレートは約30kHzであり、データクロックレートは約1MHzである。異なるクロックレートを有する異なる別個に通信される電力信号およびデータ信号を利用することにより、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cから信号プロセッサ1220cへの電力および/またはデータの転送効率を高めることができる。
【0119】
図12Cの実施形態は、電力信号生成器1211および信号生成器1213と通信するコントローラ1215を含む。いくつかの例では、コントローラ1215は、信号生成器1213および/または電力信号生成器1211のクロックレートまたは内容などの通信パラメータを調整することができる。例示的な実施形態では、コントローラ1215および/または信号生成器1213または電力信号生成器1211は、(例えば、図1に示されるように)例えば、患者の外部プログラマと通信することができる。コントローラ1215および/または信号生成器1213は、更新されたファームウェア、信号プロセッサ1220c伝達関数など、データを信号プロセッサ1220cに通信するように構成することができる。
【0120】
図12Bの例と同様に、図12Cの例では、信号生成器1213は、データ信号(例えば、1251)を増幅器1295および反転増幅器1297に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。いくつかの例では、増幅器1295、1297は、トライステートバッファを含む。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器1297は、デジタルNOTゲートを含むことができる。増幅器1295および反転増幅器1297からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ1220cに向けられる。
【0121】
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの実施形態では、コントローラ1215および/または信号生成器1213は、増幅器1295および1297を介して送信するためのデータを符号化するように構成されている。信号プロセッサ1220cは、信号プロセッサ1220cによって使用される信号を生成するために、信号プロセッサ1220cに通信された信号からデータを抽出するように構成されている信号抽出モジュール1234を含むことができる。いくつかの例では、信号抽出モジュール1234は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cによって符号化された信号を復号することができる。追加的または代替的に、信号抽出モジュール1234は、リード伝達関数から生じる信号を抽出することができる。様々な例において、抽出された信号は、例えば、信号プロセッサ1220cに対する更新された伝達関数、所望の刺激コマンド、または信号プロセッサ1220cの動作に影響を与える他の信号を含むことができる。
【0122】
図12Cの例では、図12Bの信号抽出モジュール1224と同様に、信号抽出モジュール1234は、信号生成器1213から出力された信号と通信する一対のトライステートバッファ1287および1289を含む。トライステートバッファ1287および1289は、信号生成器1213からの信号を抽出するためにトライステートバッファ1287および1289の動作を制御するために、コントローラ1227によって提供される「イネーブル」(ENB)信号を有するものとして示されている。信号生成器1213からの信号であって、トライステートバッファ1287および1289によってバッファされた信号は、増幅器1285によって受信され、増幅器1285は、信号生成器1213によって生成された信号を表す信号を生成するように構成することができる。
【0123】
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、信号生成器1213で生成された信号の通信は、電力信号生成器1211によって生成された信号のクロックレートとは異なるクロックレートで信号プロセッサ1220cに通信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電力信号生成器1211からの電力信号は、約30kHzで送信され、これは、電力を送信するための効率的な周波数であり得る。しかしながら、いくつかの例では、信号生成器1213からの信号は、電力信号生成器1211からの信号よりも高い周波数で、例えば、約1MHzで送信される。そのような高周波データ送信は、より低い周波数(例えば、電力信号生成器1211から信号を送信するための周波数)で利用可能なものよりも高速なデータ転送に有用であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、電力およびデータは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cから、異なる周波数の異なる通信チャネルを介して信号プロセッサ1220cに通信することができる。
【0124】
図12Cの示された例では、信号プロセッサ1220cは、信号生成器1217と、信号生成器1217と通信しているコントローラ1227とを含む。信号生成器1213および増幅器1295および1299の動作と同様に、信号生成器は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cに信号を出力するように構成することができるバッファ1287および1289に出力信号を生成するように構成することができる。
【0125】
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ1220c内のコントローラ1227は、DC電力1223および/または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cから受信された信号を監視することができる。コントローラ1126は、受信されたDC電力1223および信号を分析し、電力および/または信号が十分であるかどうかを判定するように構成することができる。例えば、コントローラ1227は、信号プロセッサ1220cが、信号プロセッサ1220cの伝達関数に従って蝸牛電極を刺激するには不十分なDC電力を受信している、または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cからのデータが、所望のレートで通信されていないと判定してもよい。したがって、いくつかの例では、信号プロセッサ1220cのコントローラ1227は、信号生成器1217が通信信号を生成し、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cに送信するようにする。そのような信号は、DC電力1223などの信号プロセッサ1220cによって受信された信号に関するフィードバックを提供するために使用することができる。
【0126】
図12Cの例では、増幅器1295および1297は、コントローラ1227によって制御可能なトライステート増幅器(例えば、トライステートバッファ)を含むものとして示されている。信号プロセッサ1220cの構成と同様に、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cは、信号プロセッサ1220cの信号生成器1217から植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cに通信された信号からデータを抽出するように構成された信号抽出モジュール1235を含む。信号抽出モジュール1235は、信号生成器1217から出力された信号と通信する増幅器1295および1297(例えば、トライステートバッファ)を含む。信号生成器1217からの信号であって、増幅器1295および1297で受信される信号は、増幅器1299によって受信され、増幅器1299は、信号生成器1217によって生成された信号を表す信号を、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210のコントローラ1215に生成するように構成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ1220cのコントローラ1227は、バッファ1287および1289を介してデータを植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210aに通信して戻すように構成されている。
【0127】
他の実施形態に関して説明したように、信号プロセッサ1220cのコントローラ1227から受信されたフィードバックに基づいて、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cのコントローラ1215は、電力信号生成器1211および/または信号生成器1213によって出力される信号の様々な特性を調整することができる。
【0128】
したがって、図12Cの示した例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cと信号プロセッサ1220cとの間の双方向通信信号1251は、異なる信号抽出モジュール1235と1234との間の通信を含む。示されるように、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cおよび信号プロセッサ1220cの両方は、出力信号を生成するために信号生成器(1213、1217)と通信するコントローラ(1215、1227)を含む。信号生成器(1213、1217)は、他の信号抽出モジュール(1234、1235)によって受信するために双方向通信1251cを介して通信するための1つの反転増幅器(1297、1289)を含むトライステート増幅器を介して信号を出力する。
【0129】
したがって、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cと信号プロセッサ1220cとの間の双方向通信1251cは、他のものとほぼ同じ通信構造を介してデータを送信および受信する植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールの各々によって有効にすることができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cおよび信号プロセッサ1220cは、信号生成器から(例えば、信号生成器1213または信号生成器1217を介して)信号を出力することと、信号を受信および抽出する(例えば、増幅器1285および増幅器1299を介して)ことと、の両方を行うように構成されているデータ抽出モジュール1235および1234をそれぞれ含む。
【0130】
図12Cの例では、増幅器1295および1297は、信号生成器1213からの信号を選択的に(例えば、コントローラ1215からの「イネーブル」制御を介して)出力するトライステート増幅器を含み、増幅器1297は、反転増幅器として示されている。説明したように、いくつかの例では、増幅器1295および1297は、トライステートバッファを含む。同様に、信号生成器1217からの信号を選択的に(例えば、コントローラ1227からの「イネーブル」制御を介して)出力するトライステートバッファ1287および1289のうち、バッファ1289は、反転増幅器として示されている。本明細書の他の場所で説明するように、信号およびその反転(例えば、1295および1297を介して)を通信することにより、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cと信号プロセッサ1220cとの間の正味電荷の流れなしでの通信が可能になる。したがって、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210cと信号プロセッサ1220cとの間の双方向通信は、コンポーネント間の正味の電荷の流れなしに実行することができる。
【0131】
本明細書の他の場所で説明するように、電力生成器1211からの電力および信号生成器1213(および/または信号生成器1217)からのデータは、電力およびデータ転送を最適化するために異なるクロックレートで通信することができる。いくつかの例では、データ通信(例えば、双方向通信1251cを介して)が失敗した場合、コントローラ1215は、例えば、図11Bに関して説明したように、増幅器1290および1292を介して電力信号とデータ信号の両方を提供するように電力生成器1211を制御するように構成することができる。
【0132】
したがって、いくつかの実施形態では、図12Cの構成を実施して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210と信号プロセッサ1220との間の効率的な双方向通信を確立することができる。双方向通信1251における障害は、手動および/または自動で識別することができる。双方向通信1251の障害を検出すると、コントローラ1215は、データを電力信号生成器1211から出力される電力信号に符号化することができ、電力およびデータは、図11Bに関して説明したような単一の信号に組み合わせることができる。
【0133】
本明細書の他の場所で説明するように、患者の体内の電気通信に関して、異なる安全基準が存在する可能性がある。例えば、安全基準は、患者の体を安全に流れることができる電流の量(特にDC電流)を制限することができる。図11B、12B、および12Cに示されるように、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の示された通信経路の各々は、出力コンデンサに結合される。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールの入力および出力に位置決めされたコンデンサと信号プロセッサは、AC信号の通信を可能にしながら、DC電流がそれらの間を流れるのを実質的に遮断することができる。
【0134】
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間で通信される(例えば、信号生成器からの)データが符号化される。いくつかのそのような例では、符号化は、通信された信号におけるDCバランスを達成するために、8b/10b符号化スキームなどの特定のデータ符号化方法に従って実行することができる。例えば、いくつかの実施形態では、データは、各クロック信号でコンポーネント間で通信される上位ビットおよび下位ビットの数が特定の基準を満たし、単一極性の電荷がいずれかのコンデンサに蓄積するのを防ぐように符号化される。そのような符号化は、通信中に植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間を流れる総電荷を最小限に抑えることができる。
【0135】
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の通信を表すものとして説明および図示されているが、図10、11A、11B、12A、12B、および12Cに示されるような通信構成は、一般に相互に通信しているデバイスの任意のペアで実施することができる。例えば、絶縁回路(例えば、RCan)は、システムコンポーネント(例えば、中耳センサ、音響刺激装置、電気刺激装置など)のいずれかに含まれて、各コンポーネントからの接地信号をそれぞれの缶から効果的に絶縁することができる。同様に、本明細書の他の場所で説明されるようなDCブロッキングコンデンサおよびDCバランシングエンコーディングを備えた例示的な容量性AC結合は、任意の2つの通信コンポーネント間の通信インターフェースとして組み込むことができる。
【0136】
説明したように、データは、様々な理由で、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールから信号プロセッサに通信することができる。いくつかの例では、データは、図1に示されるように、プログラマなどの外部コンポーネントから植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信されるデータである。例示的なプロセスでは、臨床医のコンピュータなどのプログラマを使用して、図11B、12B、または12Cに示されるような通信構成を介して、患者の完全に植え込まれたシステムと通信することができる。例えば、プログラマは、患者の植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと無線で(例えば、Bluetoothまたは他の適切な通信技術を介して)通信することができる。プログラマからの信号は、図11B、12B、または12Cの通信構成を介して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールから信号プロセッサに送信することができる。
【0137】
このようなプロセスの間、臨床医は信号プロセッサと通信でき、場合によっては、信号プロセッサを介して他のコンポーネントと通信することができる。例えば、臨床医は、信号プロセッサが、様々な電気刺激パラメータ、アクティブな接触電極の組み合わせ、様々な音響刺激パラメータ、およびそれらの様々な組み合わせを使用するなど、様々な方法で電気および/または音響刺激装置を作動させるようにすることができる。刺激パラメータをリアルタイムで変化させることにより、臨床医と患者は、個々の患者に対する様々な刺激技術の有効性を判定することができる。同様に、臨床医は信号プロセッサと通信して伝達関数を更新することができる。例えば、臨床医は、個々の患者に対する各々の有効性を試験しながら、伝達関数信号プロセッサを繰り返し更新することができる。いくつかの例では、刺激パラメータと信号プロセッサ伝達関数の組み合わせを、個々の患者のためにカスタマイズされたシステム動作について試験することができる。
【0138】
いくつかの実施形態では、システムの様々な内部特性を試験することができる。例えば、センサインピーダンスや刺激装置インピーダンスなどの様々なインピーダンス値を、本出願の譲受人に譲渡された「TRANSDUCER IMPEDANCE MEASUREMENT FOR HEARING AID」と題する米国特許公開第2015/0256945号に記載されているように試験することができ、その出願の関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0139】
追加的または代替的に、個々のリードの様々な特性を分析することができる。図12Dは、図12Aに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す高レベルの概略図である。図12Dの簡略化された例では、導体1201、1202、1203、および1204は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210dと信号プロセッサ1220dとの間に延在する。いくつかの例では、そのような導体は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210dと信号プロセッサ1220dとの間に延在するリード(例えば、リード190)に含まれる。図12Dの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210dは、コントローラ1205を含み、信号プロセッサ1220dは、コントローラ1206を含む。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210dおよび信号プロセッサ1220dの他の内部コンポーネントは示されていないが、図11B、12B、または12Cに示されるような様々な構成が可能である。
【0140】
いくつかの実施形態では、コントローラ1205、1206の一方または両方は、そのような導体の1つ以上の特性を試験するために、導体1201、1202、1203、1204のうちの1つ以上に試験信号を印加するように構成することができる。例示的な試験プロセスでは、コントローラ(例えば、1205)は、導体(例えば、1201)を横切って信号(例えば、正弦波または他の成形波)を駆動し、送信された電流および電流が送信された電圧を測定することができる。この情報から、コントローラは、導体の完全性(例えば、導体が破損しているかどうか)を含む導体インピーダンスを判定することができる。同様に、コントローラは、2つの導体(例えば、静電容量、インピーダンスなど)間の1つ以上の電気的パラメータを測定するために、試験導体を横切って試験信号(例えば、1201)を駆動しながら、第2の導体を接地する(例えば、1202)ように構成することができる。
【0141】
例示的な動作中、コントローラは、試験信号を第1の導体(例えば、1201)に印加し、第2の導体(例えば、1202)を接地するように構成することができる。コントローラは、複数の周波数で試験信号を印加し(例えば、周波数掃引を実行する)、第1の導体と第2の接地された導体との間のインピーダンス対周波数を測定するように構成することができる。様々な例において、コントローラは、任意の2つの導体1201、1202、1203、1204を使用してそのような試験を実行し、ベースライン値について試験するように(例えば、システムが既知の動作状態にあるとき)、または期待値について試験するように(例えば、確立されたベースラインと比較するために)構成することができる。異なる実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1210dのコントローラ(コントローラ1205)および/または信号プロセッサ1220d内のコントローラ(コントローラ1206)は、1つ以上の導体の接地を実行し、および/または試験信号を1つ以上の導体に印加することができる。
【0142】
いくつかの実施形態では、そのような試験プロセスは、例えば、プログラムされたスケジュールに従って、自動的に実行することができる。追加的または代替的に、そのような試験プロセスは、例えば、着用者または臨床医によって、プログラマ(例えば、100)または充電器(例えば、102)などの外部デバイスを介して手動で開始することができる。このようなプロセスの結果は、後でアクセスして分析するために内部メモリに記憶することができる、および/または閲覧のために外部デバイスに出力することができる。いくつかの例では、1つ以上の結果がベースライン値から十分に逸脱した場合に、結果および/または警告を外部デバイスに自動的に出力することができる。様々な例において、出力をトリガするためのベースラインからの十分な変動は、ベースラインからのパーセント変動に基づくことができる(例えば、ベースラインからの1%を超える偏差、5%を超える偏差、10%を超える偏差など)。追加的または代替的に、十分な変動には、ベースラインからの特定の数の標準偏差の変動が含まれる(例えば、1つよりの標準偏差より大きい、2つの標準偏差より大きいなど)。様々な実施形態において、結果および/または警告の出力をトリガする変動の量は調整可能である。追加的または代替的に、そのような量は、異なる測定間で変動する可能性がある。
【0143】
いくつかの実施形態では、そのような分析の結果に応答して、1つ以上のアクションを実行することができる。例えば、図12Bに関して説明された例示的な実施形態では、試験が、開回路などの信号導体の1つにおける(例えば、増幅器1294または反転増幅器1296からの)予期しないインピーダンスを明らかにする場合、コントローラ1214は、システムの動作を変更するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ1214は、図11Bの構成に関して説明したように、電力生成器1211からの電力信号とデータ信号の両方を提供するために、電力生成器1211からの出力を調整するように構成することができる。いくつかの例では、コントローラ1214は、動作のそのような変化をシグナリングする、および/または1つ以上の導体が損傷しているか、そうでなければ動作しない可能性があることを着用者および/または臨床医に警告する外部デバイスに信号を送信するように構成することができる。
【0144】
いくつかの実施形態(例えば、図1、9、11A、12A)では、リード(例えば、リード180)によって接続された別個のコンポーネントとして示されているが、いくつかの例では、プロセッサ(例えば、120)および刺激装置(例えば、130)は、例えば、密閉封止されたハウジング内の単一のコンポーネントに統合することができる。図13Aは、単一のハウジングに組み合わされたプロセッサおよび刺激装置の例示的な概略図を示す。図13Aの例では、プロセッサ/刺激装置1320は、リード1370を介してセンサ(例えば、中耳センサ)から信号入力を受信し、リード1390を介してバッテリ(例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール)から電力を受信する。プロセッサ/刺激装置1320は、リード1370、1390をそれぞれ受信するためのヘッダ1322、1324を含むことができる。
【0145】
プロセッサ/刺激装置1320は、センサから入力信号を受信し、伝達関数に従って受信された入力信号を処理し、電極1326を介して刺激信号を出力するように構成することができる。電極1326は、例えば、図10Bに関して説明したように、着用者の蝸牛組織と接触してそれに電気刺激を提供する1つ以上の接触電極(例えば、1328)を含むことができる。
【0146】
図13のプロセッサ/刺激装置1320は、電極1326から放出された刺激信号のための戻り経路(例えば、1332)を提供するための戻り電極1330を含む。戻り電極1330は、プロセッサ/刺激装置1320内の回路の接地部分に電気的に結合されて、プロセッサ/刺激装置1320内の回路、電極1326、着用者の蝸牛組織、および接地を含む回路を完成させることができる。いくつかの例では、戻り電極1330は、プロセッサ/刺激装置1320内の回路と電気通信する導電性材料を含み、一方、プロセッサ/刺激装置1320のハウジングの残りの部分は、一般に、内部回路に電気的に結合されていない。
【0147】
いくつかの実施形態では、戻り電極1330およびプロセッサ/刺激装置1320のハウジングは、導電性材料を備える。例えば、いくつかの例では、ハウジングはチタンを備え、一方、戻り電極1330は白金または白金合金を備える。ヘッダ1324は、一般に、生体適合性ポリマーなどの非導電性の生体適合性材料を含むことができる。非導電性ヘッダ1324は、戻り電極1330とプロセッサ/刺激装置1320の導電性ハウジングとの間の絶縁を提供することができる。
【0148】
プロセッサ/刺激装置1320の電力ヘッダ1324に位置決めされているものとして図13Aに示されているが、一般に、戻り電極1330は、プロセッサ/刺激装置1320の外面上の任意の場所に位置決めすることができる。いくつかの例では、1つ以上の冗長戻り電極を、例えば、ハウジングと電極1326とのインターフェースまたはその近くに含めることができる。いくつかの例では、戻り電極は、電極1326自体の近位端に位置決めすることができる。複数の戻り電極(例えば、戻り電極1330および電極1326の近位端にある戻り電極)を有するいくつかの実施形態では、スイッチを使用して、どの戻り電極を使用するかを選択することができる。追加的または代替的に、複数の戻り電極を同時に使用することができる。
【0149】
図13Bは、線B-Bに沿った図13Aに示されるプロセッサ/刺激装置の簡略断面図を示す。図13Bに示されるように、プロセッサ/刺激装置1320は、第1の側1319および第2の側1321を有するハウジングと、ハウジングに埋め込まれた戻り電極1330とを含む。戻り電極1330は、白金などの着用者の組織との接触に適した導電性材料を含むことができる。示された例では、戻り電極1330は、プロセッサ/刺激装置1320のハウジングの両側に巻き付いており、戻り電極1330が、第1の側1319および第2の側1321でハウジングの外面に結合されるようにしている。
【0150】
これにより、着用者の解剖学的構造のいずれかの側への植え込みが容易になる。これは、場合によっては、プロセッサ/刺激装置の一方側だけが着用者の導電性組織に電気的に接触し、他方側が、例えば着用者の頭蓋骨に接触し、戻り経路(例えば、1332)を簡単には提供しないためである。したがって、単一のプロセッサ/刺激装置の設計は、戻り電極1330を介して適切な戻り経路を提供しながら、着用者の解剖学的構造のいずれかの側に植え込むことができる。
【0151】
様々な例において、戻り電極1330は、図13Bに示されるように、プロセッサ/刺激装置1320の周囲縁の周りに延在することができる。他の例では、戻り電極1330は、ハウジングのいずれかの側にセクションを含むことができ、巻き付き接触を介するのではなく、ハウジング内で互いに接続することができる。追加的に、プロセッサ/刺激装置1320のハウジングに埋め込まれているように示されているが、いくつかの例では、戻り電極1330は、ハウジングから外向きに突出することができる。戻り電極1330は、一般に、着用者の解剖学的構造のいずれかの側での使用可能性を提供するために、ハウジングの反対側に電気接触セクションを含みながら、様々な形状およびサイズのいずれかであり得る。他の実施形態では、戻り電極は、カスタマイズされた右側または左側の実施のために、ハウジングの片側にのみ位置決めすることができる。
【0152】
本明細書の他の場所で説明するように、様々な実施形態では、プロセッサは、一般に、入力信号を受信し、信号を処理し、刺激信号を生成し、これは、統合刺激装置を介して(例えば、図13Aおよび図13Bなどのプロセッサ/刺激装置を介して)または(例えば、図1および9に示されるように)プロセッサと通信する別個の刺激装置を介して印加され得る。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサを介して受信された入力信号は、(例えば、図4および図5に関して説明したように)中耳センサなどの植え込み可能なセンサによって生成される。
【0153】
しかしながら、このようなセンサは、信号プロセッサによって読み取られて処理される出力に変換されるなんらかの刺激を測定するか、そうでなければ受信することがよくある。例えば、いくつかの中耳センサは、着用者の内耳の解剖学的構造や動きの変動など、様々な要因に応じて、所与の刺激に対して異なる出力信号を生成することがある。したがって、所与の入力に対するセンサの出力は、システムの設計中、特に周波数範囲全体で予測可能ではないことがある。
【0154】
図14Aは、刺激信号を正規化し、センサ周波数応答の変動性に適応するための例示的な信号処理構成を示す概略図である。図14Bは、処理構成における様々なステージでの信号の例示的なゲイン対周波数応答曲線を示す。図14Bに関して使用されるように、特定の周波数に関連付けられた「ゲイン」は、センサおよびプロセッサによって受信された入力刺激の大きさと、処理の様々なステージにおける結果として生じる信号の大きさとの間の関係(例えば、比率)を指す。示した例では、プロセッサ/刺激装置1400は、センサから入力信号1405を受信する。
【0155】
図14Bに示されるように、ゲインは、プロットに示される周波数の分布にわたって非常に不均一である。例えば、示した例によれば、1kHzでセンサで受信された刺激信号は、10kHzでセンサで受信された同じ大きさの刺激信号と比較して、信号1405においてはるかに大きな大きさをもたらすであろう。周波数応答のこのような不一致は、信号処理を困難にする可能性がある。さらに、そのような周波数応答は、一般に、人から人へ、またはセンサの物理的動きまたは解剖学的変化により着用者の生涯にわたって変動することがある。
【0156】
入力信号1405は、アナログ処理1410を受けて、アナログ処理済信号1415を生成する。図14Bに示されるように、アナログ処理済信号1415は、入力信号1405よりも平坦な周波数応答曲線を提供するため、アナログ処理ステップ1410は、周波数範囲全体にわたるゲインの一貫性を改善する。いくつかの実施形態では、アナログ処理は、図14Bに示されるように、周波数応答曲線を平坦化するように一般に構成されている1つ以上のフィルタおよび/または増幅器を含むことができる。いくつかの例では、プロセッサ/刺激装置1400内のアナログ処理コンポーネント1410は、周波数応答の一次補正を提供するために、様々な植え込み可能なシステムにわたって実質的に同じであり得る。他の例では、アナログ処理構成1410は、例えば、既知の解剖学的特徴、測定、分析などに基づいて、着用者に合わせてカスタマイズすることができる。
【0157】
アナログ処理済信号1415は、デジタル処理ステップ1420を受けて、デジタル処理済信号1425を生成する。図14Bに示されるように、デジタル処理済信号1425は、アナログ処理済信号1415よりも平坦な周波数応答曲線を提供するため、デジタル処理ステップ1420は、周波数範囲全体にわたるゲインの一貫性をさらに改善する。いくつかの実施形態では、デジタル処理1420は、周波数応答を実質的に平坦化して、アナログ処理済信号1415の残りの周波数応答の非一貫性を修正するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、デジタル処理1420の後、第1の周波数および第2の周波数で所与の大きさの刺激信号は、第1および第2の周波数で同じ大きさを有するデジタル処理済信号1425をもたらす。したがって、デジタル処理済信号1425は、正規化された刺激信号に対応し、異なる着用者の解剖学的構造および着用者の動きおよび/または経時的な変化に伴う変動を低減または排除する。広い周波数範囲にわたって正規化された周波数応答を有することにより、植え込まれたシステムの有効性の評価、信号プロセッサの伝達関数のプログラミング、システム動作の評価などを簡素化することができる。いくつかの例では、平坦な周波数応答により、システムが、例えば、外部音響刺激の周波数成分とは無関係に、受信された外部音響刺激に関して、適切な強度レベルで着用者に電気刺激を提示することを可能にすることができる。
【0158】
いくつかの実施形態では、デジタル処理1420は、システムが植え込まれた後、較正プロセスを介してカスタマイズすることができる。例示的な較正プロセスにおいて、臨床医または他のユーザは、例えば、複数の周波数で、同様の振幅を有する一連の刺激信号を提供して、センサによって「ピックアップ」され、各受信された信号に対する入力信号1405を生成し得る。次に、臨床医または他のユーザは、結果として生じるアナログ処理済信号1415および/または初期デジタル処理済信号1425を複数の周波数でサンプリングして、周波数掃引全体にわたるゲインの残りの不均一性を判定し得る。デジタル処理1420は、デジタル処理済信号1425において実質的に平坦な周波数応答曲線を確立するために、不均一性を補償するために確立または更新され得る。いくつかの例では、異なる周波数を有する複数の信号が順番に提供され、各周波数での大きさの応答(例えば、ゲイン)が判定される。そのような大きさの応答を判定した後、周波数応答曲線を平坦化するために、応答対周波数の関係に基づいて、デジタル処理ステージ1420を更新することができる。
【0159】
代替的なプロセスでは、センサによって「ピックアップ」されるようにホワイトノイズ信号を提供することができる。信号の周波数成分を抽出するために、信号の変換(例えば、高速フーリエ変換、またはFFT)を実行することができる。抽出された周波数成分は、各周波数での大きさの応答を判定するために使用でき、デジタル処理1420は、上記と同様に周波数応答を平坦化するように更新することができる。
【0160】
図14Aの示された例では、デジタル処理済信号1425(例えば、センサから受信された入力信号に関して周波数範囲にわたって均一なゲインを有する)が、信号プロセッサ伝達関数1430に従って処理されて、刺激信号1435を生成する。刺激信号1435は、刺激装置1440によって受信することができ、刺激装置1440は、本明細書の他の場所で説明するように、電気信号1445を電極に印加することができる。
【0161】
いくつかの例では、均一な周波数応答を提供するためのデジタル処理ステップ1420は、伝達関数1430に組み込むことができ、アナログ処理済信号1415は、プログラムされた伝達関数に従って、周波数応答を平坦化することと、刺激信号(例えば、1435)を生成することとの両方を行うようにデジタル処理される。追加的または代替的に、本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、刺激装置1440は、単一のプロセッサ/刺激装置コンポーネント1400として組み合わされるのではなく、プロセッサの外部に位置することができる。
【0162】
本明細書の他の場所で説明するように、多くの例は、植え込まれた信号プロセッサと通信している中耳センサを示しているが、様々な実施形態では、1つ以上の追加または代替の入力ソースを含めることができる。例えば、いくつかの実施形態では、マイクロフォンは、ユーザの皮膚の下に植え込むことができ、信号プロセッサと通信して配置することができる(例えば、171などの取り外し可能なコネクタを介して)。信号プロセッサは、植え込まれたマイクロフォンから入力信号を受信し、受信された入力信号と信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激装置に信号を提供することができる。
【0163】
追加的または代替的に、1つ以上のシステムコンポーネントは、刺激信号に変換するためのブロードキャスト信号を受信するように構成することができる。図15は、ブロードキャストデバイスからブロードキャスト信号を受信するように構成されている植え込み可能なシステムを示す概略システム図である。図15の例に示されるように、ブロードキャストソース1550は、通信リンク1560を介して信号をブロードキャストする。通信リンク1560は、Wi-Fi、Bluetooth、または他の既知のデータ送信プロトコルなどの様々な通信プロトコルを介した通信を含むことができる。ブロードキャストソース1550は、メディアソース(例えば、テレビ、ラジオなど)、通信デバイス(例えば、電話、スマートフォンなど)、テレコイルまたは他のブロードキャストシステム(例えば、ライブパフォーマンスで)、または植え込まれたシステムまたは植え込まれたシステムの外部コンポーネント(例えば、システムプログラマなど)に送信できる任意の他の音声信号ソースなどの様々なコンポーネントのいずれかを含むことができる。
【0164】
プログラマ1500、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1510、信号プロセッサ1520、および刺激装置1530を含む植え込み可能なシステムは、一般に、通信リンク1560を介して放送ソース1550からデータを受信することができる。様々な実施形態では、植え込み可能なシステム内の任意の数のコンポーネントは、刺激信号への最終的な変換のためにブロードキャスト信号を受信するように構成されているテレコイルなどの受信デバイスを含むことができる。
【0165】
例えば、いくつかの実施形態では、プログラマ1500は、ブロードキャストソース1550からブロードキャストテレコイル信号を受信するように構成されているテレコイルリレーを含むことができる。プログラマは、受信されたブロードキャスト信号を表す信号を、例えば、Bluetooth通信を介して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1510および/または信号プロセッサ1520に続いて通信するように構成することができる。通信が植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1510を介してプログラマ1500から受信される場合、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1510は、例えば、図11A、11B、12A、または12Cのいずれかに記載されるように、信号を信号プロセッサに通信することができる。
【0166】
いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサ1520は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1510からそのような信号を受信し、受信信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置1530に出力するように構成することができる。他の例では、信号プロセッサ1520は、ブロードキャストソース1550からブロードキャスト信号を受信することができるテレコイルリレーまたは他のデバイスを含むことができる。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサ1520は、信号プロセッサの伝達関数に従って受信された信号を処理し、刺激信号を刺激装置1530に出力する。
【0167】
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ1520は、(例えば、埋め込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1510を介して)例えば、植え込まれたマイクロフォン、中耳センサ、およびブロードキャストソース1550の組み合わせなどの複数の入力ソースと通信することができる。いくつかのそのような例では、信号プロセッサは、各々がそれぞれの入力ソースに従って、複数の伝達関数でプログラムすることができる。そのような実施形態では、信号プロセッサは、どの1つ以上の入力ソースが入力信号を提供しているかを識別し、対応する入力ソースに関連付けられた伝達関数に従ってそのような各入力信号を処理することができる。
【0168】
いくつかの例では、対応する複数の入力ソースから複数の入力信号を受信する信号プロセッサ1520は、刺激装置1530への刺激信号を生成するときに信号を効果的に組み合わせる。すなわち、いくつかの実施形態では、入力ソースが組み合わされて、信号プロセッサ1520からの刺激信号を形成する。いくつかのそのような例では、ユーザは、様々な受信された入力信号を任意の所望の方法で混合することができてもよい。例えば、ユーザは、中耳センサまたは他の植え込まれたデバイスからの入力、外部デバイス(例えば、テレコイルリレー、スマートフォンなどへのBluetooth接続)から受信された信号など、様々な異なる入力ストリームをブレンドすることを選択することができる。例示的な構成では、ユーザは、刺激信号が第1の入力ソースに50%、第2の入力ソースに50%に基づくように、2つの入力ソースを等しくブレンドすることを選択することができる。
【0169】
追加的または代替的に、ユーザは、1つ以上の入力ソースを効果的に「ミュート」することを選択して、信号プロセッサ1520が、ミュートされていないソースから受信された入力信号に基づいて、刺激信号を出力するようにしてもよい。同様に、ユーザは、受信された入力信号を処理するための単一のソースを選択できてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザは、ブロードキャストソース1550から受信された信号を処理し、刺激信号に変換し、例えば、中耳センサから受信された信号を無視することを選択してもよい。
【0170】
いくつかの例では、信号プロセッサとの直接通信を使用して、所与の信号プロセッサの伝達関数および関連付けられた刺激(例えば、音響または電気)パラメータの有効性を試験することができる。例えば、プログラマを使用して、中耳センサまたは他の入力ソースからの入力信号を無効にし、カスタマイズされた信号を信号プロセッサに提供して、入力ソースからの信号をシミュレートできる。信号プロセッサは、その伝達関数に従って受信された信号を処理し、それに応じて電気刺激装置および/または音響刺激装置を作動させる。プロセッサを使用して、様々なカスタマイズされた「音」を試験し、各「音」に対する特定の患者の信号プロセッサの伝達関数の有効性を判定することができる。
【0171】
図16は、患者にとって好ましい伝達関数を確立するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。この方法は、外部プログラマを植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに接続することを含むことができる(ステップ1650)。接続には、例えば、外部プログラマと植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールとの間の無線接続(例えば、Bluetooth通信)を確立することを含むことができる。外部プログラマは、コンピュータ、スマートフォン、タブレットなどの、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールにプログラミング命令を提供することができる任意の様々なコンポーネントを含むことができる。
【0172】
通信が確立されると、アクティブな信号プロセッサの伝達関数がない場合(ステップ1652)、信号プロセッサの伝達関数を確立することができる(ステップ1654)。伝達関数がすでにアクティブである場合、または伝達関数が確立された後(ステップ1654)、プログラマを使用して、1つ以上のシミュレートされた「音」を信号プロセッサに入力することができる。このような「音」は、中耳センサなどの入力ソースから受信されたかのように、信号プロセッサで受信および処理することができる。「音」は、例えば、周波数の範囲、音声学上の音、または他の識別可能な音特性などの様々な入力信号をシミュレートするように設計されたコンピュータ生成信号であり得る。
【0173】
このプロセスは、信号プロセッサの伝達関数の有効性を試験することをさらに含むことができる(ステップ1658)。これは、例えば、特定の信号プロセッサ伝達関数が提供された場合に、患者が各音にどの程度反応するかを判断することを含む。いくつかの例では、これは、各「音」について試験中の伝達関数を評価し、1つ以上の「音」に関連付けられたスコアに基づいて伝達関数の総スコアを判定することを含むことができる。
【0174】
信号プロセッサの伝達関数の有効性を試験した後、すべての所望の伝達関数が試験されていない場合(ステップ1660)、信号伝達関数を更新することができる(ステップ1654)。1つ以上のシミュレートされた「音」を信号プロセッサに入力し(ステップ1656)、更新された伝達関数に従って処理することができ、更新された伝達関数の有効性を試験することができる(ステップ1658)。すべての所望の伝達関数が試験されると(ステップ1660)、ユーザのための信号プロセッサの伝達関数が作成または選択され、患者に対して実施され得る(ステップ1662)。いくつかの例では、試験された伝達関数のうちの最良の伝達関数が、ユーザの好み、最高のスコア、または他のメトリックに基づいて選択される。他の例では、試験された伝達関数からの複合結果を組み合わせて、患者に対してカスタマイズされた伝達関数を作成することができる。
【0175】
他の例では、信号プロセッサの伝達関数を継続的に更新するのではなく、シミュレートされた「音」を信号プロセッサの外部で、例えば臨床医または聴覚学者と一緒に現場で前処理することができる。例えば、例示的なプロセスでは、1つ以上のシミュレートされた音は、処理ソフトウェアを使用して前処理され、特定の伝達関数を介して処理される特定の入力信号から生じるシミュレートされた刺激信号を確立することができる。いくつかの例では、そのような信号を、例えば、刺激信号を着用者に直接適用するために信号プロセッサに転送することができる。
【0176】
刺激装置への通信は、例えば、プログラマなどの様々なシステムコンポーネントから直接実行することができる。他の例では、そのような通信は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールおよび信号プロセッサを介して実行することができる。例えば、例示的な実施形態では、前処理された信号は、無線(例えば、Bluetooth)通信を介して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信することができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前処理された信号を信号プロセッサに通信することができ、信号プロセッサは、単一伝達関数で構成することができる。したがって、信号プロセッサは、刺激を実行するために、前処理された信号を刺激装置に渡すだけである。
【0177】
図17は、前処理された信号を介して1つ以上の伝達関数を使用して1つ以上の音の有効性を試験する例示的な方法を示すプロセスフロー図である。図17の方法では、例えば、受信された音を処理することができるアプリケーションまたは処理ソフトウェアに音をロードすることができる(ステップ1750)。いくつかの例では、音は、所望の音を表すコンピュータ生成信号などのシミュレートされた音であり得る。他の例では、音は、人の声または他の刺激などの実際の音の録音を含むことができる。ロードされた音は、伝達関数に従って前処理されて、刺激信号を生成することができる(ステップ1752)。前処理は、例えば、スタンドアロンのワークステーション、システムプログラマなどで実行することができる。
【0178】
図17の方法は、前処理された音からの刺激信号を植え込まれたシステムの刺激装置に印加するステップ(ステップ1754)をさらに含む。本明細書の他の場所で説明するように、刺激信号の刺激装置へのそのような通信は、刺激装置への直接(例えば、外部ワークステーション、ユーザのプログラマなどから)または信号プロセッサを介するなど、様々な方法で実行することができる。
【0179】
刺激信号を印加すると(ステップ1754)、この方法は、刺激信号の有効性を試験するステップ(ステップ1756)をさらに含むことができる。これは、例えば、受信された刺激信号からの初期音のユーザの理解を試験すること、ユーザからの評価スコアを受信すること、または刺激信号の有効性を休める他の適切な方法を含むことができる。ステップ1754で印加される刺激信号は、前処理に使用される音および伝達関数に基づくので、刺激信号の有効性を試験することは、所与の音に対する伝達関数の有効性を試験することと同様である。
【0180】
刺激信号の有効性を試験した後、すべてのシミュレーション伝達関数が所与の音に対して試験されたかどうかを判定することができる(ステップ1758)。そうでない場合、この方法は、シミュレートされた伝達関数を確立または更新するステップ(ステップ1760)と、すべて更新された伝達関数に従って、音を前処理して刺激信号を確立すること(ステップ1752)、刺激信号を印加すること(ステップ1754)、および刺激信号の有効性を試験すること(ステップ1756)のステップを繰り返すこととを含むことができる。したがって、所与の音は、複数の伝達関数に従って処理することができ、複数の対応する刺激信号を、所与のユーザに関して試験することができる。ステップ1758ですべてのシミュレーション伝達関数が試験された場合、プロセスは、音に対する好ましい処理を確立することを含むことができる(ステップ1762)。
【0181】
いくつかの例では、図17のプロセスをリアルタイムで実行することができる。例えば、いくつかの実施形態では、(例えば、刺激装置との無線通信を介して直接または信号プロセッサを介して間接的に)植え込まれたシステム内の刺激装置と通信するデバイスは、ユーザシステムに通信する前に音信号を前処理しながら、様々なシミュレートされた伝達関数を循環することができる。いくつかのそのような例では、所与の音に対して好ましい処理技術(例えば、シミュレートされた伝達関数)を確立した後(例えば、ステップ1762において)、ユーザの信号プロセッサの伝達関数を更新して、所与の音に対する好ましい伝達関数を反映することができる。
【0182】
追加的または代替的に、図17のプロセスは、複数の異なる音に対して繰り返すことができる。いくつかの実施形態では、複数の音は、複数の異なるシミュレートされた伝達関数に従って前処理することができ、結果として生成される刺激信号は、データベースに記憶することができる。ワークステーション、プログラマなどの試験デバイスを使用して、刺激信号のデータベースを使用して、ユーザに対する様々な音に関する様々な伝達関数の有効性を試験しながら、図17の方法を実行することができる。
【0183】
いくつかの例では、そのようなデータベースを使用して、ユーザを特定のインプラントシステムに適合させることができる。例えば、複数の音を前処理することによって生成された刺激信号は、前処理でシミュレートされた伝達関数の有効性を試験するために、植え込まれた刺激装置および蝸牛電極を有するユーザの植え込まれた刺激装置に通信され得る。様々な例において、所与の音に関連付けられた複数の生成された刺激信号は、好ましいシミュレートされた伝達関数が確立されるまで、刺激装置に印加することができる。他の例では、複数の音を表す生成された刺激信号は、複数の伝達関数の各々について確立することができ、その結果、別の伝達関数を試験する前に、各伝達関数を複数の音に対してユーザについて試験することができる。
【0184】
図18は、前処理された音声信号の例示的なデータベースの概略図である。示されているように、データベースは、様々な音(音1、音2、…、音n)に対応するn行と、異なるシミュレートされた伝達関数(シミュレートされた伝達関数1、シミュレートされた伝達関数2、…、シミュレートされた伝達関数m)に対応するm列を持つテーブルとして表される。示されているように、各行(i)と各列(j)の交点で、シミュレートされた伝達関数jを用いて音iを前処理すると、刺激信号(i、j)をもたらす。いくつかの実施形態では、図18に示されるような前処理された音から生成された刺激信号のようなテーブルは、ユーザのためのデバイスフィッティングのために前処理された音信号のデータベースに記憶され得る。
【0185】
本明細書の他の場所で説明するように、様々なフィッティングプロセスにおいて、音は、データベース(例えば、音1)、および複数の異なる刺激信号(例えば、刺激信号(1、1)、刺激信号(1、2)、…、刺激信号(1、m))は、植え込まれた刺激装置に通信することができる。このような刺激信号は、一般に、様々なシミュレートされた伝達関数(1-m)に従って前処理された音(例えば、音1)の結果に対応する。図17に関して説明したように、好ましい刺激信号(したがって、好ましい対応するシミュレートされた伝達関数)は、所与の音(例えば、音1)に対して確立することができる。データベース内のサウンドごとに、同様のプロセスを繰り返すことができる。様々な例において、1つ以上の信号プロセッサ伝達関数は、判定された好ましいシミュレートされた伝達関数に基づいて信号プロセッサに通信することができる。例えば、いくつかの例では、ほとんどの音のうち好まれたシミュレートされた伝達関数が、信号プロセッサの伝達関数として実施され得る。他の実施形態では、信号プロセッサは、複数の伝達関数を含み、各音に対する好ましい伝達関数に応じて、異なる検出された音に異なる伝達関数を適用することができる。
【0186】
他の例示的なフィッティングプロセスでは、単一のシミュレートされた伝達関数(例えば、シミュレートされた伝達関数1)に対応する複数の刺激信号(例えば、刺激信号(1、1)、刺激信号(2、1)、...、刺激信号(n、1))を刺激装置に印加することができる。そのような刺激信号は、単一のシミュレートされた伝達関数に従って前処理される複数の音に対応する。これは、選択された伝達関数の有効性を試験するために使用することができる。このプロセスは、様々な音(例えば、音1~n)にわたって最適な伝達関数を判定するために、複数のシミュレートされた伝達関数(例えば、2~m)に対して繰り返すことができる。
【0187】
一般に、図18に示されるような様々な伝達関数を介して音声信号を前処理することによって生成される刺激信号のデータベースは、特定のユーザに対するそのような伝達関数の試験を促進するのに有用であり得る。このような音の前処理により、例えばラボやワークステーションでフィッティングプロセスの前に処理を行うことができ、信号プロセッサの更新を必要とせず、様々な伝達関数に対応する刺激信号をユーザの刺激装置に効率的に印加できる。追加的に、そのような前処理は、(例えば、様々なハードウェア制限により)たとえそのような処理技術が植え込まれた信号プロセッサによってまだ効果的に実施されていないことがある場合でも、より高度なまたは計算上要求の厳しい処理技術を有効性について試験することを可能にし得る。このような処理技術の有効性を試験することで、例えば、将来、より複雑な処理技術を採用しようとして、処理方法やハードウェア機能の進化を促すことができる。
【0188】
植え込み可能なシステムの様々な特徴および機能が本明細書で説明されている。説明したように、様々な実施形態において、システム動作は、システムが植え込まれたままである間、体の外側に位置するコンポーネントからの植え込まれたシステムとの通信に基づいて調整され得る。いくつかの実施形態では、システムは、様々な方法でシステムとインターフェース接続することができる任意の数の外部コンポーネントを含み得る。
【0189】
図19は、完全に植え込み可能なシステムのいくつかの実施形態による、様々なシステムコンポーネント間の可能な通信を示す概略図である。示された実施形態では、システムの植え込まれたコンポーネント(破線で概説される)は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1910、信号プロセッサ1920、および刺激装置1930を含む。そのような植え込まれたコンポーネントは、受信された入力信号に応答して(例えば、電気的および/または音響的刺激を介して)ユーザを効果的に刺激するために、本明細書で説明される様々な例に従って動作することができる。
【0190】
図19の概略図は、例えば、通信リンク1925を介して、植え込まれたコンポーネントの1つ以上と無線でインターフェース接続することができる複数の外部デバイスを含む。そのようなデバイスは、プログラマ1900、充電器1902、スマートフォン/タブレット1904、スマートウォッチまたは他のウェアラブル技術1906、およびフォブ1908を含むことができる。いくつかの例では、そのようなコンポーネントは、Bluetooth、Zigbee、または他の適切なプロトコルなどの無線通信リンク1925を介した1つ以上の通信プロトコルを介して1つ以上の植え込み可能なコンポーネントと通信することができる。様々な実施形態では、異なる外部デバイスは、システム動作に関連付けられた1つ以上の機能を実行することができる。いくつかのそのような実施形態では、各外部デバイスは、他のデバイスと同じ機能を実行することができる。他の例では、いくつかの外部デバイスは他のデバイスよりも多くの機能を実行することができる。
【0191】
例えば、プログラマ1900は、植え込まれたシステムの様々な動作パラメータを制御するために、1つ以上の植え込み可能なコンポーネントと無線でインターフェース接続することが可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、プログラマ1900は、信号プロセッサの伝達関数を調整するか、または(例えば、特定のユーザ、環境などに応じて特定の信号プロセッサ伝達関数に関連付けられた)動作プロファイルを選択するように構成することができる。いくつかの例では、プログラマ1900を使用して、本明細書の他の場所で説明されているように、好ましい信号プロセッサの伝達関数などのユーザプロファイルを確立することができる。プログラマ1900は、追加的または代替的に、システムをオンまたはオフにし、システムのボリュームを調整し、入力データを受信してシステム(例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1910)にストリーミングするために使用することができる。いくつかの実施形態では、プログラマ1900は、様々な情報をユーザに表示するためのディスプレイを含む。例えば、ディスプレイは、動作モード(例えば、ロードされたユーザプロファイル)、残りの電力レベルなどを示すために使用することができる。いくつかのそのような実施形態では、ディスプレイは、ユーザが、ボリューム、プロファイル、入力ソース、入力ミックスなどのような1つ以上のパラメータを調整することができるユーザインターフェースとして機能することができる。
【0192】
いくつかの実施形態では、充電器1902を使用して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1910などのシステム内の1つ以上の内部バッテリまたは他の電源を充電することができる。いくつかの例では、充電器1902は、例えば、ディスプレイおよび/またはユーザインターフェースを含む、プログラマ1900と同じ機能を含むことができる。いくつかのそのような実施形態では、プログラマ1900および充電器1902は、単一のデバイスに統合することができる。
【0193】
いくつかの実施形態では、スマートフォンまたはタブレット1904などの様々な外部デバイスは、植え込まれたシステムとインターフェース接続するために使用され得るアプリケーション(「app」)を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザは、予め定義されたappを使用してシステム一定の動作ファクタを調整して、インターフェース(例えば、外部デバイスに統合されたディスプレイを介した視覚的インターフェース)を提供するためにスマートフォンまたはタブレット1904を介してシステムと(例えば、リンク1925を介して)通信することができる。このappは、ユーザがボリューム、操作プロファイル、オン/オフなどの様々なパラメータを調整するのを支援することができる。いくつかの例では、スマートフォン/タブレット1904を使用して、スマートフォン/タブレット1904で再生されるメディアまたは通信などの入力信号を植え込まれたシステムにストリーミングすることができる。
【0194】
いくつかのシステムでは、スマートウォッチまたは他のウェアラブル技術1906は、スマートフォン/タブレット1904と同様の方法でシステムと相互作用することができる。例えば、スマートウォッチまたは他のウェアラブル技術1906は、ボリューム制御、オン/オフ制御などのような、植え込まれたシステムの様々な態様の動作を制御するためにスマートフォン/タブレット上で動作可能なものと同様のappを含むことができる。
【0195】
いくつかの実施形態では、フォブ1908を使用して、植え込まれたシステムに関して基本的な機能を実行することができる。例えば、いくつかの実施形態では、フォブ1908を使用して、フォブ1908に関連付けられた特定の動作プロファイルをロード/実施することができる。追加的または代替的に、フォブ1908は、図1のシャットオフコントローラ104と同様に機能することができ、システムを迅速に無効化および/またはミュートするために使用することができる。本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、システムを無効化および/またはミュートするために使用される同じデバイス(例えば、フォブ1908)を使用して、システムを有効化および/またはミュート解除することができる。
【0196】
図19の概略図は、1つ以上の外部デバイスおよび/または1つ以上の植え込まれたシステムコンポーネントを介して受信可能な信号1960をブロードキャストするように構成されているブロードキャストソース1950をさらに含む。図15のブロードキャストソース1550と同様に、ブロードキャストソース1950は、刺激装置1930による印加のために刺激信号に変換することができる信号を放出するように構成することができる。ブロードキャスト信号1960は、例えば、テレコイル信号、Bluetooth信号などを含むことができる。様々な実施形態では、プログラマ1900、充電器1902、スマートフォン/タブレット1904、スマートウォッチ/ウェアラブルデバイス1906、および/またはフォブ1908などの1つ以上の外部デバイスは、ブロードキャスト信号1960を受信することができるコンポーネント(例えば、テレコイルリレー)を含むことができる。外部デバイスは、ブロードキャスト信号1960に基づいて患者に刺激を適用するために、受信されたブロードキャスト信号1960を表す1つ以上の植え込まれたコンポーネントに信号を通信するようにさらに構成することができる。
【0197】
追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール1910、信号プロセッサ1920、および/または刺激装置1930などの1つ以上の植え込まれたシステムコンポーネントは、ブロードキャスト信号1960を受信するように構成することができる。そのようなコンポーネントを使用して、受信されたブロードキャスト信号1960に従って、刺激装置1930を介してユーザに適用するための刺激信号を生成することができる。
【0198】
説明したように、いくつかの実施形態では、様々なデバイスが、Bluetoothなどの無線通信プロトコルを介して、植え込まれたシステム内のコンポーネントと通信することができる。制御信号およびストリーミングオーディオを含む、様々なデータおよび信号を無線で通信することができる。ただし、場合によっては、システムが着用者が望むデバイスとのみ通信するように、そのような無線通信を安全に行うべきである。これにより、不要な信号が植え込まれたデバイスにブロードキャストされたり、1つ以上の調整可能なデバイス設定に不正にアクセスしたりするのを防ぐことができる。
【0199】
いくつかの実施形態では、1つ以上の植え込まれたシステムコンポーネントは、近距離無線通信コンポーネントに非常に近接した場合にのみ、システムと外部デバイスとの間の通信を容易にするように構成されている近距離無線通信コンポーネントを含む。いくつかのそのような例では、近距離無線通信が確立されると、より長距離の無線通信(例えば、Bluetooth)のためのペアリングを確立することができる。例えば、例示的な実施形態では、充電器および植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは各々、安全な近距離無線通信を確立し、続いて追加の無線通信のために互いにペアリングするための近距離無線通信コンポーネントを含むことができる。
【0200】
図20は、植え込み可能なシステム内の様々なコンポーネント間の安全な無線接続を確立することを示す概略図である。示された例では、充電器2010は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020と通信するように構成されている。充電器2010は、充電器2010と他のデバイスとの間の通信を容易にすることができる、Bluetoothリンクなどの無線通信コンポーネント2016を含む。充電器2010はさらに、コイルなどの近距離無線通信コンポーネント2012と、近距離無線通信コンポーネント2012および/または無線通信コンポーネント2016から信号を受信し、それらに信号を通信することができるプロセッサ/メモリコンポーネント2014とを含む。
【0201】
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020は、充電器2010と他のデバイスとの間の通信を容易にすることができる、Bluetoothリンクなどの無線通信コンポーネント2026を含む。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020は、コイルなどの近距離無線通信コンポーネント2022と、近距離無線通信コンポーネント2022および/または無線通信コンポーネント2026から信号を受信し、それらに信号を通信することができるプロセッサ/メモリコンポーネント2024をさらに含む。
【0202】
いくつかの実施形態では、近距離無線通信コンポーネント2012および2022は、それらの間に近距離無線通信を確立することができるコイルを含む。いくつかの実施形態では、コイルを使用して、充電器2010の電源2018から植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020の電源2028への間で電力を転送して、例えば、継続使用のために植え込まれたシステムにおける電源2028を充電することができる。様々な実施形態において、電源2018および/または電源2028は、1つ以上のバッテリ、コンデンサ(例えば、スーパーキャパシタ)、および/または電気エネルギーを貯蔵し、他のコンポーネントにこれを提供することができる他の電力貯蔵デバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、充電器2010の電源2018は、取り外し可能または交換可能なバッテリおよび/または標準的な壁コンセントに差し込むことができる電源コードなどの外部または取り外し可能な電源を含むことができる。
【0203】
いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020は、そのような通信が最初に有効になるまで、無線通信コンポーネント2026を介して外部コンポーネントと通信することができない。そのような実施形態では、そのような通信を有効にすることは、近距離無線通信コンポーネント2022を介して実行され、デバイスが偶然または望ましくない形で植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とペアリングされないことを保証する。
【0204】
図20の例示的な実施形態では、四角いボックス内の数字は、充電器2010と植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020との間の無線通信を確立するための例示的な順次プロセスを示す。示した実施形態では、充電器2010は、最初に、近距離無線通信コンポーネント2012、2022を介して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とのコンタクトを確立する。様々な実施形態において、そのような近距離無線通信は、例えば、2インチ以内などの非常に短い距離内でのみの動作である。これは、他のデバイスが、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020との近距離無線通信を偶然または望ましくない形で確立することを防止する。このステップの実行中に、ユーザは、そのような通信を有効にするために、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020が埋め込まれる胸部領域に近接して充電器2010を位置決めすることができる。いくつかの例では、近距離無線通信2012、2022を介して充電器2010と植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とをペアリングした後、そのようなデバイスは、その後無線通信2016、2026を介して通信することができる。
【0205】
いくつかの実施形態では、外部デバイス2030(例えば、スマートフォンまたは他のオーディオ/メディアソース)は、(例えば、無線通信コンポーネント2026を介して)植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020との通信を容易にすることができる無線通信コンポーネント2036およびプロセッサ/メモリ2034を含むことができるが、外部デバイス2030をペアリングするための近距離通信コンポーネントを含まないことがある。したがって、いくつかの例では、ペアリングされた充電器2010は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020と外部デバイス2030とのその後のペアリングを有効にするように構成することができる。
【0206】
丸で囲んだ参照番号は、外部デバイス2030と植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020との例示的なペアリングの順序を示す。充電器2010は、無線通信コンポーネント2016、2036を介して外部デバイス2030と通信して、例えば、ユーザが外部デバイス2030を植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とペアリングすることを望むことを判定することができる。次に、充電器2010は、(例えば、無線通信コンポーネント2016、2026を介して)植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020と通信して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020を外部デバイス2030とペアリングして、(例えば、無線通信コンポーネント2026、2036を介して)植込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020と外部デバイス2030との間のその後の無線通信を有効にすることができる。
【0207】
いくつかの例では、デバイスが植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とペアリングされると、充電器2010に関して上記のように、追加のデバイスを植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールにその後ペアリングするために使用することができる。他の実施形態では、いくつかのデバイスのみ、例えば充電器2010のみが、追加のデバイスを植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とペアリングする能力を含む。さらに別の例では、長距離無線(例えば、Bluetooth)通信を確立する前に、すべてのデバイスを、近距離無線通信プロセスを介して(例えば、フィールド通信コンポーネント2022を介して)植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールとペアリングしなければならない。
【0208】
追加的または代替的に、外部デバイスが植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とペアリングされると、外部デバイス(例えば、外部デバイス2030)を使用して、追加の機能を実行してもよい。いくつかの実施形態では、追加の機能は、信号プロセッサの伝達関数を調整することを含み得る。いくつかの例では、外部デバイスは、1つ以上のセンサを含むか、そうでなければ通信し、1つ以上のセンサを介して検出された1つ以上の信号に基づいて信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成することができる。いくつかのそのような例では、1つ以上のそのようなセンサは、マイクロフォン、位置センサ(例えば、GPS、1つ以上の利用可能な無線ネットワークに基づく位置)、時計、または当業者に知られている他のセンサを含むことができる。いくつかの実施形態では、そのような1つ以上のセンサを含むか、またはそれらと通信する外部デバイス(例えば、2030)は、スマートフォン、タブレット、またはコンピュータを含む。
【0209】
外部デバイスがマイクロフォンを含むか、またはマイクロフォンと通信する実施形態では、外部デバイスは、音響環境を表すマイクロフォンから収集された情報に基づいて信号プロセッサを再プログラムするように構成することができる。例えば、外部デバイスは、バックグラウンドノイズ(例えば、ローエンドノイズ)を識別し、それに応じて信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成することができる。いくつかのそのような例では、外部デバイスは、ローエンド信号のゲインを低減し、および/または発話またはより高い周波数を有する他の音などの他の音または周波数範囲を強調するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、外部デバイスを介して、例えば、ユーザインターフェース(例えば、スマートフォンまたはタブレットのタッチスクリーン)を介して、信号プロセッサの動作を調整するためのバックグラウンドノイズを識別するプロセスを開始することができる。
【0210】
外部デバイスが位置センサおよび/または時計を含むか、またはそれらと通信している実施形態では、外部デバイスは、検出された位置および/または時間に基づいて信号プロセッサを再プログラムし得る。例えば、例示の実施形態では、外部デバイスが騒々しいことが知られている場所(例えば、モールまたはスポーツスタジアム)に位置するときに、外部デバイスは、その位置を検出し、バックグラウンドノイズ(例えば、特定の周波数または周波数範囲)を低減する、および/または伝達関数に関連付けられた全体的なゲインを低減するように信号プロセッサを自動的に再プログラムするように構成することができる。同様に、いくつかの例では、着用者が特に発話を認識したい場所(例えば、映画館)に位置するときに、外部デバイスは、発話に関連付けられた周波数を強調するように信号プロセッサを再プログラムするように構成することができる。
【0211】
いくつかの例では、伝達関数を更新して、識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することができる。いくつかの実施形態では、識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約200Hz~20kHzの間の周波数成分を有する信号を強調することを備える。いくつかのそのような例では、識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減するために伝達関数を更新することは、約300Hz~8kHzの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む。このような周波数範囲の信号を強調すると、ノイズの多い環境内で人間の発話や他の同様の信号を強調するのに役立つことができる。
【0212】
追加的または代替的に、外部デバイスは、判定された時刻に基づいて信号プロセッサを再プログラムするように構成することができる。例えば、着用者が一般的に煩わされたくないとき(夜間など)に、外部デバイスは、すべてまたはほとんどの音のボリュームを下げるように構成することができる。いくつかの例では、着用者は、追加的または代替的に、外部デバイスを介して信号プロセッサを再プログラムして、信号プロセッサの伝達関数を所定の時間(例えば、15分、1時間、または1日)調整(例えば、ボリュームを低減)してもよい。
【0213】
いくつかの例では、信号プロセッサを再プログラムすることは、相対的な変化をもたらす(例えば、ボリュームを低減する)ように伝達関数を調整することを含む。場合によっては、信号プロセッサの再プログラムすることは、着用者が特定の位置にいることを示す位置データなどの受信データに応答して事前定義された伝達関数を実施することを含む。いくつかのそのような例では、複数の事前にプログラムされた伝達関数は、メモリに記憶され、外部デバイスの1つ以上のセンサを介して取得されたデータに基づいて実施することができる。
【0214】
いくつかの実施形態では、外部デバイスは、外部デバイスによって生成された音声に基づいて入力信号を提供するように構成することができる。例えば、外部デバイスはスマートフォンとすることができ、電話からの音声、テキスト読み上げ音声(例えば、テキストメッセージまたは記事を大声で読み上げる)、および/またはメディア音声(例えば、ビデオ、音楽、ゲームなど)を含む入力信号を着用者の植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに提供することができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、信号プロセッサが対応する刺激信号に変換するために、入力信号を信号プロセッサに中継するように構成することができる。
【0215】
図21は、充電器を埋め込みシステムとペアリングするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。この方法は、充電器をオンにすること(ステップ2100)および充電器を介してペアリングプロセスを開始すること(ステップ2102)を含む。充電器は、充電器に関連付けられた通信コイルをインプラント上に配置して保持するようにユーザに指示することができる(ステップ2104)。コイル通信の範囲内にあるとき、充電器は、例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールを介して、インプラントと通信する(ステップ2106)。充電器は、インプラントとのペアリングが成功したかどうかを判定し(ステップ2108)、ペアリングが成功したか(ステップ2110)、してないか(ステップ2112)をユーザに表示する。
【0216】
図22は、ペアリングされた充電器を使用して、別のデバイスを植え込まれたシステムとペアリングにするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。この方法は、充電器上でデバイスをインプラントにペアリングするオプションを選択すること(ステップ2200)と、所望のデバイスをオンにして、それをペアリングモードにすること(ステップ2202)と、を含む。インプラントは、ペアリングに利用可能なデバイスを判定し、利用可能なデバイスのリストを充電器に通信し(ステップ2204)、充電器は、利用可能なデバイスのリストをユーザに表示する(ステップ2206)。ユーザは、表示されたデバイスのリストから選択して、ペアリングを開始することができる(ステップ2208)。充電器および/または選択されたデバイスは、ペアリングが成功したステップであるかどうかを判定することができる(ステップ2210)。ペアリングが成功した場合、充電器および/または新たにペアリングされたデバイスを介して「ペアリングに成功」メッセージを表示することができる(ステップ2212)。ペアリングが失敗した場合、「ペアリングに成功せず」メッセージを充電器に表示することができる(ステップ2214)。例えば、いくつかの実施形態では、(例えば、システムの植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールを介して)インプラントと別のデバイスとの間のペアリングを開始しようとした(例えば、ステップ2208)後、所定の時間後、充電器がインプラントまたは選択されたデバイスのいずれかからペアリングを確認する指示を受信しない場合、充電器は、ペアリングに成功しなかったと判定し、「ペアリングに成功せず」メッセージを出力し(ステップ2214)、ペアリングを確立する試みを停止してもよい。
【0217】
様々な例において、図22に示される方法などを介して充電器を介して(例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと通信するために)インプラントにペアリングすることができるデバイスは、リモート、インプラントとインターフェース接続するためのアプリケーションを動作させるスマートデバイス、フォブ、音声ストリーミングデバイス、または無線通信(例えば、Bluetooth)が可能な他の家庭用電子製品を含むことができる。
【0218】
図20を参照すると、様々な実施形態において、デバイス(例えば、充電器2010、外部デバイス2030など)が、無線通信のために植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020とペアリングされると、ペアリングに関連付けられた情報(例えば、デバイス識別子など)は、1つ以上のメモリコンポーネント(例えば、2014、2024、2034)に記憶できるため、将来的にペアリングを再度実行する必要がない。いくつかの実施形態では、1つ以上のデバイスは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020との通信からペアリング解除することができる。例えば、デバイスがもはやユーザによって使用されていない場合(例えば、廃棄、返却、譲渡など)、デバイスを使用して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020から切断することができる。追加的または代替的に、デバイスが、最後の接続から一定の時間内に植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2020との無線通信を確立しなかった場合、デバイスは自動的にペアリング解除することができる。例えば、例示的な実施形態では、Bluetooth音声ストリームを植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールを介して植え込まれたシステムに送信するデバイスが5分を超えて植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールから切断される場合、デバイスは植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールからペアリング解除され、将来の使用のために再ペアリングしなければならない。
【0219】
説明したように、様々な実施形態において、異なる外部デバイスは、植え込まれたコンポーネントとインターフェース接続して、様々な方法でシステムの動作を調整することができる。いくつかの実施形態では、すべてのコンポーネントが他のコンポーネントと同じ機能を実行できるわけではない。図23は、いくつかの例示的なシステムによる様々な外部デバイスの各々によって調整可能な様々なパラメータを示すチャートである。図23の例では、「X」を含むチャートのエントリは、対応する機能を実行するように構成されているコンポーネントを表す。例えば、示した実施形態では、充電器のみが、図20および21に関して説明したように、植え込まれたシステムとの最初の無線ペアリングを実行することができる。いくつかのそのような例では、植え込まれたシステムとの無線通信のためにプログラムすることができる残りのデバイスは、図22に関して説明したように、充電器を介してペアリングされる。異なるコンポーネントが図23の例によって表されるものとは異なる機能を含む他の例が可能であり、例えば、充電器以外のまたは充電器に加えてのコンポーネントが、植え込まれたシステムとの無線ペアリングを開始することができる。
【0220】
一般に、そのようなシステムのモジュール性により、システムコンポーネントの修理、交換、アップグレードなどのシステム修正、および/または部分的から完全に植え込み可能なシステムへの移行を、植え込まれたシステムコンポーネントの妨害を最小限に抑えて実行することができる。例えば、蝸牛インプラント電極と電気刺激装置および/または音響刺激装置は、他のシステムコンポーネントが植え込まれている、および/または交換されている間、所定の位置に留まることができ、患者の蝸牛組織を損傷する追加の手順のリスクを低減する。追加的に、本明細書で説明される通信技術を使用して、特定の患者の信号プロセッサ伝達関数をカスタマイズおよび/または最適化するのに役立つだけでなく、システムが安全基準を満たし、システムコンポーネント間で適切な電力およびデータ転送レートを提供し、高効率で動作することができる。植え込み可能な聴覚システムに関して本明細書で一般的に説明されているが、説明されている通信技術は、例えば、疼痛管理、脊髄刺激、脳刺激(例えば、脳深部刺激)などを含む、様々な神経調節デバイス/システムなどの様々な他の植え込み可能なシステムで使用できることが理解されよう。
【0221】
いくつかの実施形態では、システムは、外部デバイスと通信して、植え込まれたシステムの適合および/または較正を支援することができる。図24は、システム較正を支援するように構成されているインターフェースデバイスの例示の構成を示す。示されるように、外部デバイス2400(例えば、ラップトップ、PC、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチなど)は、フィッティングハブ2402と通信する。フィッティングハブ2402は、フィッティングハブ2402からのコマンドに基づいて音を出力することができるスピーカ2404を含むか、そうでなければこれと通信する。
【0222】
示した例では、フィッティングハブ2402は、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440の通信インターフェース2442と通信することができる無線通信インターフェース2406(例えば、Bluetoothインターフェース)を含む。いくつかの例では、フィッティングハブ2402は、近距離無線通信コンポーネント2408を含むか、そうでなければこれとインターフェース接続することができ、本明細書の他の場所で説明するように、フィッティングハブ2402と(例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440を介して)植え込まれたシステムとの間のBluetooth通信を可能にする。追加的または代替的に、別のデバイス(例えば、充電器)を使用して、フィッティングハブ2402と植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440との間の無線(例えば、Bluetooth)通信を可能にすることができる。
【0223】
図24の示したシステムは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440、信号プロセッサ2420、センサ2410、刺激装置2430、および蝸牛電極2416を含む、植え込まれたモジュラー蝸牛インプラントシステムを含む。そのようなコンポーネントは、本明細書で説明される様々な実施形態と同様に構成および配置することができ、センサ2410から信号プロセッサで受信された信号に基づいて、蝸牛電極2416を介して刺激装置2430からの電気信号を提供するように構成することができる。
【0224】
例示的な較正プロセス中に、フィッティングハブ2402は、スピーカ2404を介して音を出力し、また、音に関する情報(例えば、強度、周波数成分など)を植え込まれたシステムの植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440に通信するように構成することができる。植え込まれたシステムは、例えば、信号プロセッサ2420を介して、(信号プロセッサ2420で受信された)センサ2410の出力をスピーカ2404から放出された実際の音と比較するように構成することができる。このデータは、スピーカからの出力からの複数の音(例えば、様々な周波数および/または振幅)に対して繰り返すことができ、センサ2410からピックアップされた音とセンサ2410から信号プロセッサ2420への出力との間の関係を判定するために使用することができる。この情報に基づいて、信号プロセッサ2420の伝達関数は、センサ2410からの出力に基づいて刺激装置2430に送信される刺激信号が環境からの音を正確に表すように較正することができる。追加的または代替的に、この情報を使用して、センサが異なる周波数、強度などの様々な外部音響刺激にどれだけ効果的に応答するかを識別することができる。センサの応答は、着用者および/またはセンサの位置決めに固有の様々な要因に依存する可能性があるため、この情報は特に着用者について特に判定することができる。
【0225】
いくつかの実施形態では、フィッティングハブ2402は、単一の周波数および/または単一の強度を含む1つ以上の音を出力するように構成され得る。例えば、各音は、様々なトーンなどの強度の信号周波数成分を有してもよい。追加的または代替的に、1つ以上の音は、様々なビープ音、単語、ノイズ、または当業者に知られている他の音を表す音などの複雑な周波数および強度成分を含み得る。
【0226】
植え込まれたシステム(例えば、信号プロセッサ2420)で起きるものと説明されているが、較正プロセスは、フィッティングハブ2402を介して同様に実行することができる。例えば、スピーカ2404は、フィッティングハブ2402からの命令に基づいて音を出力することができる。センサ2410は、スピーカ2404から放出された音に対するセンサ応答に基づいて信号を出力することができ、信号プロセッサ2420は、センサ2410から信号を受信し、受信された信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて刺激信号を刺激装置2430に出力することができる。
【0227】
様々な例において、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440は、センサ2410からの信号、信号プロセッサ2420からの刺激信号、またはそのような信号の一方または両方を表す信号の任意の組み合わせを受信するように構成することができる。次に、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440は、スピーカ2404からの音出力に応答して、センサ2410および/または信号プロセッサ2420の出力を表す1つ以上の信号をフィッティングハブ2402に通信することができる。スピーカ2404から出力された音と、植え込まれたシステムにおける対応する結果として生じる信号との比較は、フィッティングハブ2402での処理を介して実行することができる。上で論じたのと同様に、この比較を使用して、センサ2410からピックアップされた音と、センサ2410から信号プロセッサ2420への出力との間の関係を判定することができる。この情報に基づいて、信号プロセッサ2420の伝達関数は、センサ2410からの出力に基づいて刺激装置2430に送信される刺激信号が環境からの音を正確に表すように較正することができる。追加的または代替的に、この情報を使用して、センサが異なる周波数、強度などの様々な外部音響刺激にどれだけ効果的に応答するかを識別することができる。センサの応答は、着用者および/またはセンサの位置決めに固有の様々な要因に依存する可能性があるため、この情報は特に着用者について特に判定することができる。
【0228】
説明したように、様々な例において、外部デバイス2400は、フィッティングハブ2402と併せて使用することができる。例えば、いくつかの例では、外部デバイス2400は、本明細書で説明するプロセスの処理および制御機能を提供することができ、フィッティングハブ2402は、(例えば、スピーカ2404、無線通信インターフェース2406、近距離無線通信コンポーネント2408などを提供することによって)外部デバイス2400と植え込まれたシステムとの間のインターフェースとして機能することができる。
【0229】
いくつかの実施形態では、本明細書で説明するフィッティングハブ2402の特徴および/または機能は、フィッティングハブに関して説明する様々な機能を含む、ラップトップ、PC、スマートフォン、タブレットなど、外部デバイスを介して実行することができる。例えば、外部デバイスは、外部デバイスからのコマンドに従って所望の音を出力することができるスピーカ、ならびに、例えば、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440を介して、植え込まれたシステムと通信するための無線通信インターフェースを含むことができる。
【0230】
いくつかの例では、外部デバイス2400および/またはフィッティングハブ2402は、外部デバイス上のアプリケーションの形態のユーザインターフェースを備えてもよい。そのような実施形態では、フィッティングハブ2402の特徴および/または機能は、アプリケーションを介して実行することができる。例えば、いくつかの例では、フィッティングハブは、外部デバイス2400上で動作しているアプリケーションを介して機能を実行するための命令を受信することができる。いくつかのそのような実施形態では、着用者および/または医師は、例えば、本明細書で説明する様々なプロセス中に、アプリケーションを介して入力を提供することができる。いくつかの実施形態では、着用者は、フィッティングハブ2402から音を受信し、アプリケーションを介して、音が聞こえたか聞こえなかったか、大きすぎるか小さすぎるか、前の音と区別できるかまたは区別できないかを示す入力、および/または他の入力を提供することができる。いくつかの例では、インプラントシステム(例えば、フィッティングハブ2402または植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440を介して)は、そのような受信された入力に応答して信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成することができる。
【0231】
いくつかの実施形態では、フィッティングハブ2402および/または外部デバイス2400は、例えば、聴覚学者などの医師と遠隔施設と通信するように構成され得る。いくつかのそのような実施形態では、フィッティングハブ2402および/または外部デバイス2400は、例えばインターネットを介してそのような遠隔施設と通信するように構成されている遠隔通信デバイス2407を含む。遠隔通信デバイス2407は、フィッティングハブ2402、外部デバイス2400、および植え込まれた蝸牛インプラントに関連付けられた様々な情報を、聴覚学者によって使用されるデバイスなどの追加のデバイスに通信することができる。追加的または代替的に、遠隔通信デバイス2407は、フィッティングハブ、外部デバイス、および/または植え込まれた蝸牛インプラントによって実行される特徴および/または機能に関連する入力など、そのような追加のデバイスからの入力を受信するように構成することができる。例えば、場合によっては、遠隔施設で動作する聴覚学者は、フィッティングハブ2402をトリガして、1つ以上の所定の音を出力し、および/または1つ以上のフィッティング機能を実行することができる。追加的または代替的に、聴覚学者は、着用者が蝸牛インプラントシステムの機能を使用および/または更新する頻度などの情報を受信することができる。
【0232】
例示的な実施では、医師は、遠隔通信デバイス2407を介して、外部デバイス2400、フィッティングハブ2402、および/または植え込まれた蝸牛インプラントシステムによって実行される任意の試験または他のプロセスに関する診断情報を受信することができる。いくつかのそのような例では、医師は、試験または他のプロセスが実行される頻度、実行された試験またはプロセスの結果、様々なデバイス(例えば、ハブ2402)が使用される頻度、および/または植え込まれた蝸牛インプラントの使用または使いやすさに関する任意のフィードバックに関するデータを受信してもよい。
【0233】
いくつかの例では、医師は、遠隔通信デバイス2407を介して、追加のデバイスから様々な試験または他のプロセスを開始または実行することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるように、フィッティングハブ2402の特徴および/または機能を、遠隔通信デバイス2407を介して追加のデバイスを使用して医師によって実行または開始することができる。様々な例において、医師は、本明細書に記載されるように、スピーカ(例えば、2404)を介して1つ以上の音を提供する、アブミ骨筋反射試験を実行するなど、様々な機能を実行することができる。医師は、話者から提供された1つ以上の音に応答して、センサ2410および/または信号プロセッサ2420の出力を表す1つ以上の信号を受信することができる。スピーカから提供された1つ以上の音と、および植え込まれたシステムにおける対応する結果として生じる信号との比較は、追加のデバイスによって、および/または追加のデバイスを介してそのような情報を受信する医師によって実行することができる。
【0234】
いくつかの実施形態では、遠隔通信デバイス2407は、無線接続(例えば、Bluetooth、Wi-Fi、NFC、セルラーネットワーク、インターネットアクセスなど)を介して(例えば、医師の遠隔施設で)追加のデバイスと通信することができる。遠隔通信デバイス2407は、外部デバイス2400を介して通信するように示されているが、遠隔通信デバイス2407は、追加的または代替的に、フィッティングハブ2402、またはシステムの異なるコンポーネントを介して通信することができる。様々な実施形態では、そのような遠隔通信デバイスは、外部デバイス2400および/またはフィッティングハブ2402に統合することができる。いくつかの実施形態では、遠隔通信デバイス2407および無線通信インターフェース2406は、遠隔施設および植え込まれたシステムとの通信を容易にするために一緒に統合され得る。代替的には、遠隔通信デバイス2407および無線通信インターフェース2406は、別個の、または部分的に別個のコンポーネントであり得る。
【0235】
図25は、植え込まれたシステムを較正するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。いくつかの例では、1つ以上のセンサ(例えば、図5に示されるセンサ540などの砧骨に接触するセンサ)は、中耳の筋肉が、大きな音または大きな音の期待など、様々な刺激に応答して収縮する、アブミ反射骨筋として知られる生理学的現象を検出することができる。いくつかの例では、そのようなセンサと通信する植え込まれた信号プロセッサは、例えば、事前にプログラムされた信号認識を介して、または学習プロセスを介して、特徴的な出力に基づいて、アブミ骨筋反射の発生を認識することができ、そこでは、アブミ骨筋反射がトリガされ、センサからの応答が測定され、学習される。
【0236】
図25の較正プロセスは、所定の強度で電気刺激を印加すること(ステップ2500)および中耳センサを介して生理学的応答を測定すること(ステップ2510)を含む。測定された生理学的反応を使用して、アブミ骨筋反射が発生したかどうかを検出することができる(ステップ2520)。アブミ骨筋反射が検出されない場合、電気刺激の強度を増加し(ステップ2530)、新しい強度での電気刺激を印加し(ステップ2500)、生理学的応答を測定する(ステップ2510)。このプロセスは、ステップ2520でアブミ骨筋反射が検出されるまで繰り返すことができる。
【0237】
アブミ骨筋反射が検出されると、アブミ骨筋反射を引き起こした強度を所定の音圧レベルにマッピングすることができる(ステップ2540)。例えば、いくつかの例では、検出されたアブミ骨筋反射を引き起こすと判定された最低の電気強度を、100dBの入力音圧にマッピングすることができる。この方法は、所定の音圧レベルへのアブミ骨筋反射を引き起こす強度のマッピングに基づいて、音圧レベルの関数として刺激強度を較正することを含むことができる(ステップ2550)。
【0238】
図25の較正プロセスは、様々な方法で開始することができる。例えば、様々な実施形態では、プロセスは、プログラマ、充電器、外部デバイス、フィッティングハブなどの、植え込まれたシステムと通信する1つ以上のコンポーネントによって開始することができる。このようなプロセスは、システムの使用期間後の初期フィッティングおよび/または較正中に実行することができる。
【0239】
完全に植え込まれたシステムを活用し、(例えば、プログラマ、フィッティングハブ、外部デバイスなどから)無線通信を介してプロセスを開始すると、アブミ骨筋反射をトリガおよび/または検出するプロセスが大幅に簡素化される。例えば、蝸牛電極(例えば、2416)を利用してアブミ骨筋反射を引き起こし、植え込まれた中耳センサを使用して反射を感知することで、アブミ骨筋反射を分析するためのティンパノメトリー機器などの面倒な診断機器が不要になる。
【0240】
いくつかの例では、図24に関して説明されたシステムおよびプロセスは、図25に関して説明された較正ステップで使用することができる。例えば、例示的な例では、図24のフィッティングハブ2402は、(例えば、Bluetooth通信を介して)音の詳細(例えば、強度、周波数など)を植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2440に通信もしながら、スピーカ2404が100dBの音圧レベルを有する音を生成するようにことができる。100dBの音に応答するセンサ2410の出力を識別し、検出されたアブミ骨筋反射を引き起こす最低の電気刺激強度に関連付けることができる。そのようなプロセスは、(例えば、スピーカ2404からの)様々な外部音響刺激を特定の電気刺激にリンクするために、複数の周波数に対して繰り返すことができる。
【0241】
本明細書で論じられるいくつかの実施形態は、一般に、蝸牛インプラントシステムに関する。本明細書で論じられるように、蝸牛インプラントシステムは、着用者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛インプラン、ならびに電気刺激装置、信号プロセッサ、および中耳センサなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムは、着用者の片側または両側に植え込まれたコンポーネントを含む。例えば、システムは、着用者の左側(例えば、左耳のために)、着用者の右側(例えば、右耳のために)、またはその両方に植え込まれたコンポーネントを含むことができる。
【0242】
図26は、蝸牛インプラントシステムが、着用者の両側(例えば、右耳と左耳の両方)に植え込まれたコンポーネントを備える例示の実施形態を示す。示されるように、図26の蝸牛インプラントシステムは、第1の蝸牛電極2616a、第1の電気刺激装置2630a、第1の中耳センサ2610a、および第1の信号プロセッサ2620aを含む第1のサブシステムと、第2の蝸牛電極2616b、第2の電気刺激装置2630b、第2の中耳センサ2610b、および第2の信号プロセッサ2620bを含む第2のサブシステムと、を備える。第1のサブシステムおよび第2のサブシステムは、本明細書で論じられる他の蝸牛インプラントシステムと同様に構成することができる。いくつかの実施形態では、第1の電気刺激装置2630aおよび第1の信号プロセッサ2620aは、第1のハウジングから延在する第1の蝸牛電極2616aを備えた第1のハウジングに収容することができる。追加的または代替的に、第2の電気刺激装置2630bおよび第2の信号プロセッサ2620bは、第2のハウジングから延在する第2の蝸牛電極2616bを備えた第2のハウジングに収容することができる。
【0243】
図26の蝸牛インプラントシステムは、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640を備える。いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムは、図26には示されていないが、複数の植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールを備えることができる。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、第1の信号プロセッサ2620aに関連付けられた第1の伝達関数を調整し、第2の信号プロセッサ2620bに関連付けられた第2の伝達関数を調整するように構成することができる。
【0244】
いくつかのそのような実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、第1のリード2670aを介して第1の信号プロセッサ2620aと通信し、第2のリード2670bを介して第2の信号プロセッサ2620bと通信することができる。図26に示されるようないくつかのそのような実施形態では、第1のリード2670aは、第2のリード2670bとは異なり得る。
【0245】
追加的または代替的に、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、分岐リード2675を介して、第1の信号プロセッサ2620aおよび第2の信号プロセッサ2620bの両方と通信することができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、分岐リード2675を介して第1の信号プロセッサ2620aおよび第2の信号プロセッサ2620bの各々に出力信号を同時に送信するように構成することができる。いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、第1の信号プロセッサ2620aおよび第2の信号プロセッサ2620bの両方に同じ出力信号を提供する。植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、アドレス指定された出力信号を、分岐リード2675を介して第1の信号プロセッサ2620aおよび第2の信号プロセッサ2620bに通信するように構成することができ、アドレス指定された出力信号は、信号プロセッサ2620aおよび第2の信号プロセッサ2620bのうちの少なくとも1つを指定するアドレス情報を備える。いくつかのそのような実施形態では、第1の信号プロセッサ2620aおよび第2の信号プロセッサ2620bは、アドレス情報を検出し、特定の信号プロセッサをアドレス指定する信号にのみ応答するように構成することができる。例えば、いくつかの例では、第1の信号プロセッサ2620aは、第1の信号プロセッサ2620aではなく、第2の信号プロセッサ2620bを指定するアドレス情報を含むアドレス指定された出力信号によって影響を受けないことがある。同様に、第2の信号プロセッサ2620bは、第2の信号プロセッサ2620bではなく、第1の信号プロセッサ2620aを指定するアドレス情報を含むアドレス指定された出力信号によって影響を受けなくてもよい。代替的には、バッテリおよび/または通信モジュール2640は、同じ信号または異なる信号のいずれかを、分岐リード2675なしで第1の信号プロセッサ2620aおよび第2の信号プロセッサ2620bに通信することができ、例えば、バッテリおよび/または通信モジュール2640からの2つの別個の出力を有する実施形態である。
【0246】
本明細書で論じられるように、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、信号プロセッサと通信して、それに関連付けられた伝達関数を調整するように構成することができる。いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、例えば、受信されたコマンドに応答して、第1の信号プロセッサ2620aの第1の伝達関数、第2の信号プロセッサ2620bの第2の伝達関数、またはその2つの組み合わせを調整するように構成することができる。そのような実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、無線通信インターフェース(例えば、Bluetooth、Wi-Fi、NFCなど)を介して外部デバイスからコマンドを受信するように構成することができる。
【0247】
いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムは、蝸牛インプラントシステムに関連付けられたボリュームを変更するコマンドを受信することができる。いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムに関連付けられたボリュームは、全体のボリュームまたは特定の範囲の周波数および/またはトーンのボリューム(例えば、バックグラウンドノイズの低減、発話の強調、あるソースから別のソースに対するボリュームの増加)であり得る。いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、ボリュームを変更するコマンドに応答して、第1の伝達関数および第2の伝達関数の両方の相対ボリュームをほぼ同じ量だけ調整するように構成することができる。
【0248】
ただし、いくつかの例では、着用者の片側と反対側で難聴の量や種類が異なることがある。そのような例では、第2の伝達関数と同じように第1の伝達関数のボリュームを増加させることは、両側で同じ相対ボリューム変化を知覚する患者と相関しなくてもよい。したがって、第1の伝達関数および第2の伝達関数は、所与の刺激に応答して、患者が第1の電気刺激装置2630aおよび第2の電気刺激装置2630bを介して出力の同様の変化を知覚するように更新され得る。
【0249】
ボリュームを変更するコマンドに応答して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、第1の信号プロセッサ2620aに関連付けられた既存の第1の伝達関数を判定し、判定された既存の第1の伝達関数および受信されたコマンドに基づいて、更新された第1の伝達関数を判定するように構成することができる。追加的に、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、第2の信号プロセッサ2620bに関連付けられた既存の第2の伝達関数を判定し、判定された既存の第2の伝達関数および受信されたコマンドに基づいて、更新された第2の伝達関数を判定するように構成することができる。そのような実施形態では、更新された第1の伝達関数および更新された第2の伝達関数は、受信されたコマンドで規定された知覚ボリュームの変化を反映し得る。ただし、第1の伝達関数と第2の伝達関数への変更は、同じ受信されたコマンドからもたらされるが、同じである必要はない。
【0250】
例えば、いくつかの実施形態では、体積を変更するコマンドに応答して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1の伝達関数に関連付けられたボリュームおよび第2の伝達関数に関連付けられたボリュームを個別に変更するように構成することができる。いくつかのそのような実施形態では、第1の伝達関数への調整は、第2の伝達関数への調整と同じまたは異なる調整を反映し得る。例示的な実施形態では、ボリュームを変更するコマンドを受信することに応答して、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、着用者が第2の伝達関数よりも多く、または少なく第1の伝達関数のボリュームを調整するように構成することができ、着用者は、第2の電気刺激装置2630bよりも第1の電気刺激装置2630aを介した刺激出力のより多い、またはより少ない変化を知覚するようにする。
【0251】
個別の信号プロセッサに関連付けられた伝達関数は、各サブシステムに関連付けられた様々な聴覚プロファイルに対応するために、共通のコマンド(例えば、「ボリュームを上げる」)に応答して異なる方法で更新することができる。例えば、例示的な実施形態では、第1のサブシステムおよび第2のサブシステムは、例えば、左耳および右耳における着用者の聴覚プロファイル、(例えば、着用者の解剖学的構造に基づいて異なる動作をする可能性がある)第1および第2のサブシステムの各々における中耳センサの動作などに基づいて、異なる伝達関数でプログラムすることができる。「ボリュームを上げる」コマンドは、異なる伝達関数に異なる調整をもたらすことがある。例えば、1つ以上の周波数範囲で、第1の伝達関数がゲインを10%増加させ、第2の伝達関数がゲインを20%増加させることがある。各変更は、例えば、既存の伝達関数に基づく所与のコマンドに対する規定の応答に基づいて判定することができる。
【0252】
いくつかの実施形態では、図26に示されるような2つの異なるサブシステムを含むシステムを使用して、着用者のアブミ骨筋反射を検出するなど、本明細書で説明される様々な機能を実行することができる。例示的な実施形態では、音響刺激は、(例えば、フィッティングハブと通信する)インイヤースピーカなどを介して、着用者の第1の耳に提供することができる。音響刺激は、第1の伝達関数でプログラムされた第1の信号プロセッサ2620aに入力信号を提供し、対応する刺激信号を第1の電気刺激装置2630aに出力することができる第1の中耳センサ2610を介して検出することができる。第1の電気刺激装置2630aは、刺激信号に基づいて着用者の蝸牛組織に電気刺激を提供することができる。
【0253】
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、第2の中耳センサ2610bから受信されたデータを表す情報を第2の信号プロセッサ2620bから受信することができる。一般に、アブミ骨筋反射は、刺激が片方の耳にのみ加えられた場合でも、人の両側の内耳で発生する。したがって、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール2640は、第1の中耳センサ2610aによって検出された刺激に応答して第2の信号プロセッサ2620bから受信された情報に基づいて、着用者にトリガされたアブミ骨筋反射を検出するように構成することができる。
【0254】
いくつかの実施形態では、この現象は、本明細書に記載の様々なアブミ骨筋反射プロセスを実行するために利用することができる。例えば、フィッティングハブは、植え込まれたバッテリおよび/または通信モジュールが着用者のもう一方の耳のアブミ骨筋反射を検出するまで、着用者の第1の耳に強度を増加させる刺激を提供することができる。本明細書の他の場所で説明するのと同様に、アブミ骨筋反射をトリガした音の強度を使用して、第1の耳で使用されるセンサに関連付けられた信号プロセッサの伝達関数を較正することができる。このようなプロセスは、複数の周波数および他方の耳に対して繰り返すことができる。
【0255】
様々な非限定的な実施形態を説明した。これらおよび他の実施例は、以下に列挙する特許請求の範囲内にある。
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10A
図10B
図11A
図11B
図12A
図12B
図12C
図12D
図13A
図13B
図14A
図14B
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
【手続補正書】
【提出日】2023-03-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0255
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0255】
様々な非限定的な実施形態を説明した。これらおよび他の実施例は、以下に列挙する特許請求の範囲内にある。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
<態様1>
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
前記刺激装置と通信する信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信する入力ソースと、
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールであって、前記信号プロセッサに電力を提供するように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
前記信号プロセッサと、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、を電気的に結合する複数の導体と、を備え、
前記信号プロセッサおよび/または前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記複数の導体のうちの第1の導体を接地することと、
前記複数の導体のうちの第2の導体に試験信号を印加することと、
第1の導体、第2の導体、および/または第1の導体と第2の導体との間の1つ以上の電気的パラメータを測定することと、を行うように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
<態様2>
前記第2の導体に前記試験信号を印加することは、複数の信号を連続して印加することを含み、前記複数の信号の各々は、異なる周波数を有する、態様1に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様3>
前記1つ以上の電気的パラメータを測定することは、周波数の関数として、前記第1の導体と前記第2の導体との間のインピーダンスを測定することを含む、態様2に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様4>
周波数の関数としての前記測定された前記インピーダンスを、周波数の関数としてのインピーダンスのベースライン測定値と比較することをさらに含む、態様3に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様5>
前記1つ以上の電気的パラメータを前記測定することは、前記第2の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む、態様1に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様6>
蝸牛インプラントシステムであって、
信号プロセッサと、
植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
第1の導体、第2の導体、第3の導体、および第4の導体を備え、前記信号プロセッサと、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、を結合する、第1のリードと、を備え、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、電力信号、反転電力信号、データ信号、および反転データ信号を生成し、前記第1のリードの前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、および前記第4の導体を介して、それぞれ前記電力信号、前記反転電力信号、前記データ信号、および前記反転データ信号を前記信号プロセッサに通信するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールおよび/または前記信号プロセッサは、1つ以上の特性評価プロセスを実行して、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、および/または前記第4の導体の1つ以上の特性を判定するように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
<態様7>
前記電力信号および前記反転電力信号は、第1のクロックレートで通信され、前記データ信号および前記反転データ信号は、第2のクロックレートで通信され、前記第2のクロックレートは、前記第1のクロックレートよりも高い、態様6に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様8>
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第3の導体および/または前記第4の導体の完全性を判定することを含む、態様7に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様9>
前記第3の導体および/または前記第4の導体に不良があることが判明した場合、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第1の導体または前記第2の導体のうちの一方を介して前記第1のクロックレートで前記データ信号を前記信号プロセッサに通信し、前記第1の導体および前記第2の導体のうちの他方を介して前記第1のクロックレートで前記反転データ信号を前記信号プロセッサに通信するように構成されている、態様8に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様10>
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、または前記第4の導体のうちの1つを接地し、複数の周波数で、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、または前記第4の導体のうちの異なる1つに試験信号を印加することを含む、態様6に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様11>
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、2つの導体間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む、態様10に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様12>
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、
試験導体を介して試験信号を駆動することであって、前記試験導体は、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、または前記第4の導体のうちの1つである、駆動することと、
前記試験導体を介して送信された電流を測定することと、
前記電流が前記試験導体を介して送信された電圧を測定することと、を含む、態様6に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様13>
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、試験導体のインピーダンスを判定することをさらに含む、態様12に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様14>
前記1つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第1の導体、前記第2の導体、前記第3の導体、および前記第4の導体のうちの1つ以上の1つ以上の電気的パラメータを測定することと、前記1つ以上の測定された電気的パラメータを対応する1つ以上ベースラインパラメータと比較することと、を含む、態様6に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様15>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記1つ以上の測定された電気的パラメータのうちの1つ以上が、前記対応する1つ以上のベースラインパラメータから所定のしきい値を超えて逸脱する場合に、測定値および/または警告を出力するように構成されている、態様14に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様16>
蝸牛インプラントシステムにおける少なくとも1つの導体の1つ以上の特性を判定する方法であって、
第1の導体を接地することであって、前記第1の導体は、前記蝸牛インプラントシステムの植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、前記蝸牛インプラントシステムの信号プロセッサとの間に接続されている、接地することと、
試験信号を第2の導体に印加することであって、前記第2の導体は、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと前記信号プロセッサとの間に接続されている、印加することと、
前記第1の導体および前記第2の導体のうちの少なくとも1つの1つ以上の特性を判定することと、を含む、方法。
<態様17>
前記試験信号を前記第2の導体に印加することは、複数の試験信号を印加することであって、前記複数の試験信号の各々は、異なる周波数成分を有する、印加することを含む、態様16に記載の方法。
<態様18>
前記第1の導体および前記第2の導体のうちの少なくとも1つの1つ以上の特性を判定することは、前記第1の導体と前記第2の導体との間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む、態様17に記載の方法。
<態様19>
前記第1の導体と前記第2の導体との間の前記判定されたインピーダンス対周波数の関係を、ベースラインインピーダンス対周波数の関係と比較することをさらに含む、態様18に記載の方法。
<態様20>
前記判定されたインピーダンス対周波数の関係が、インピーダンス対周波数のベースライン測定値から所定の閾値を超えて逸脱する場合、測定値および/または警告を出力することをさらに含む、態様19に記載の方法。
<態様21>
前記第1の導体および前記第2の導体のうちの少なくとも1つの1つ以上の特性を判定することは、前記第2の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む、態様16に記載の方法。
<態様22>
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている、センサと、
前記刺激装置および前記センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、
前記センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号および前記伝達関数に基づいて、前記刺激装置に刺激信号を出力することと、を行うように構成されており、
前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合されており、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在している、蝸牛インプラントシステム。
<態様23>
前記単一の密閉封止されたハウジングは、第1の側、および前記第1の側とは略反対の第2の側を有する、外面と、前記第1の側および前記第2の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、態様22に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様24>
前記単一の密閉封止されたハウジングは、着用者の右側または左側のいずれかに植え込まれるように構成されている、態様23に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様25>
複数の戻り電極をさらに備える、態様23に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様26>
前記信号プロセッサは、前記刺激信号を前記蝸牛電極上の1つ以上の接触電極に出力するように構成されており、前記1つ以上の接触電極は、着用者の蝸牛組織と接触して、それに電気刺激を提供する、態様23に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様27>
前記戻り電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングの内部回路に電気的に接続されている、態様26に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様28>
前記戻り電極は、白金または白金合金を備える、態様27に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様29>
前記単一の密閉封止されたハウジングは、導電性材料を備える、態様27に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様30>
前記単一の密閉封止されたハウジングは、チタンを備える、態様29に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様31>
前記単一の密閉封止されたハウジングは、非導電性材料を備える第1のヘッダを含み、前記第1のヘッダは、前記戻り電極と前記単一の密閉封止されたハウジングとの間の電気的絶縁を提供する、態様29に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様32>
前記前記第1のヘッダは、生体適合性ポリマーを備える、態様31に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様33>
第1のコネクタを介して前記信号プロセッサと通信する植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールをさらに備え、前記第1のコネクタは、前記第1のヘッダを介して前記単一の密閉封止されたハウジングとインターフェース接続する、態様31に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様34>
非導電性材料を備える第2のヘッダをさらに備え、
前記センサは、第2のコネクタを介して、前記信号プロセッサと通信し、
前記第2のコネクタは、前記第2のヘッダを介して、前記単一の密閉封止されたハウジングとインターフェース接続する、態様31に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様35>
前記センサは、中耳センサまたはマイクロフォンを備える、態様22に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様36>
蝸牛インプラントシステムのための信号処理ユニットであって、
ハウジングであって、前記ハウジングは、前記ハウジングによって囲まれた内部、および外部を画定し、前記ハウジングの外部は、第1の側および第2の側を有し、前記第2の側は、前記第1の側の反対にある、ハウジングと、
前記ハウジングの前記内部から前記ハウジングを通って延在し、かつ前記ハウジングから離れる方向に延在する、蝸牛電極と、
前記ハウジング内に含まれ、伝達関数でプログラムされており、受信された音声信号を表すソースからの入力信号を受信するように、かつ前記伝達関数に従って前記受信された入力信号を処理して、刺激信号を生成するように構成されている、信号プロセッサと、
前記ハウジング内にあり、前記信号プロセッサから前記刺激信号を受信するように、かつ前記蝸牛電極に、前記受信された刺激信号に対応する電気信号を出力するように構成されている、刺激装置と、
前記ハウジングの前記外部の前記第1の側に接続された戻り電極と、を備える、信号処理ユニット。
<態様37>
前記戻り電極は、前記ハウジングの前記外部の前記第1の側と前記第2の側の両方に接続されている、態様36に記載の信号処理ユニット。
<態様38>
前記戻り電極は、白金または白金合金を備える、態様37に記載の信号処理ユニット。
<態様39>
前記ハウジングは、チタンを備える、態様38に記載の信号処理ユニット。
<態様40>
前記ハウジングは、ヘッダを含み、
前記蝸牛電極は、前記ハウジングによって画定された前記内部から、前記ヘッダを介して前記信号処理ユニットの前記外部まで延在し、
前記ヘッダは、非導電性材料を備える、態様39に記載の信号処理ユニット。
<態様41>
前記ヘッダは、ポリマーを備える、態様40に記載の信号処理ユニット。
<態様42>
前記蝸牛電極は、複数の刺激電極を備え、前記電気信号は、複数の電気信号を含み、前記複数の電気信号の各々は、前記複数の刺激電極のうちの固有の1つに印加される、態様36に記載の信号処理ユニット。
<態様43>
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力し、前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力し、前記デジタル処理ステージを介して前記受信されたアナログ処理済信号を処理して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、周波数の範囲にわたってゲインの変動が低減され、前記中耳センサの周波数応答の変動を補償する正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
<態様44>
前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理することは、前記受信された入力信号の周波数応答曲線を平坦化することを含む、態様43に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様45>
前記アナログ処理ステージは、1つ以上のフィルタおよび/または増幅器を備える、態様44に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様46>
前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合され、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在する、態様43に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様47>
前記単一の密閉封止されたハウジングは、第1の側、および一般に、前記第1の側と反対側の第2の側を有する外面と、前記第1の側および前記第2の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、態様46に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様48>
前記信号プロセッサは、前記生成されたデジタル処理済信号に前記伝達関数を適用して、前記刺激信号を生成するように構成されている、態様43に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様49>
前記デジタル処理ステージは、前記中耳センサに対して信号プロセッサを較正するように調整可能である、態様43に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様50>
前記信号プロセッサと通信する外部デバイスをさらに含み、前記外部デバイスは、前記信号プロセッサによって生成された前記デジタル処理済信号を受信し、前記デジタル処理ステージを調整して、前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を変更するように構成されている、態様49に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様51>
前記信号プロセッサと通信し、前記外部デバイスと無線で通信して、前記外部デバイスと前記信号プロセッサとの間の通信を容易にするように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールをさらに備える、態様50に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様52>
前記信号プロセッサは、
複数の周波数を含む、前記中耳センサで受信された広域スペクトル刺激信号に対応する広域スペクトル入力信号を受信することと、
前記アナログ処理ステージと前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定することと、を行うように構成されている、態様43に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様53>
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記広域スペクトル刺激信号および/または広域スペクトル入力信号の高速フーリエ変換に基づいて、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するように構成されている、態様52に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様54>
前記信号プロセッサは、各々が固有の周波数成分を有する刺激信号を表す複数の入力信号を受信し、前記アナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定するように構成されている、態様43に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様55>
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するようにさらに構成されている、態様54に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様56>
前記組み合わされたアナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化することで、受信された対応する刺激信号に対するデジタル処理済信号の比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする、態様55に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様57>
中耳センサの変動を補償する方法であって、
中耳センサを介して刺激信号を受信することと、
前記中耳センサを用いて、前記刺激信号に基づいて入力信号を生成することと、
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用して、アナログフィルタリング済信号を生成することと、
前記生成されたアナログフィルタリング済信号にデジタルフィルタを適用して、デジタルフィルタリング済信号を生成することと、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および/または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することと、
前記デジタルフィルタを調整して、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することと、を含む、方法。
<態様58>
前記刺激信号は、広域スペクトル刺激信号を含み、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および/または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することは、前記広域スペクトル信号の変換を実行してそれの前記周波数成分を判定することと、前記判定された周波数成分に基づいて前記周波数応答を判定することと、を含む、態様57に記載の方法。
<態様59>
前記中耳センサに既知の周波数成分を有する複数の刺激信号を印加することをさらに含み、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を前記測定することは、前記複数の刺激信号の各々について実行される、態様57に記載の方法。
<態様60>
前記複数の刺激信号を前記印加することは、100Hz~10kHzの範囲の周波数を有する刺激信号を印加することを含む、態様59に記載の方法。
<態様61>
前記受信された刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を測定することは、複数の周波数または周波数範囲について、前記刺激信号の大きさに対する前記デジタルフィルタリング済信号の大きさの比率を判定することを含む、態様59に記載の方法。
<態様62>
前記デジタルフィルタを調整して、前記受信された刺激信号に関して前記周波数応答を正規化することは、前記判定された比率が前記複数の周波数または周波数範囲の各々についてほぼ等しくなるように前記デジタルフィルタを調整することを含む、態様61に記載の方法。
<態様63>
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用することは、複数のアナログフィルタおよび/またはアナログ増幅器を適用することを含む、態様57に記載の方法。
<態様64>
前記アナログフィルタを調整して、前記刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することをさらに含む、態様63に記載の方法。
<態様65>
システムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、前記中耳センサの周波数応答の変動を低減するように正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、システム。
<態様66>
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
前記刺激装置と通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、1つ以上の入力信号を受信し、前記受信された1つ以上の入力信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信する植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールであって、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1の無線通信プロトコルを介して通信するための植え込まれた近距離通信デバイスと、第2の無線通信プロトコルを介して通信するための植え込まれた無線通信デバイスと、を含み、前記第2の無線通信プロトコルは、前記第1の無線通信プロトコルよりも長い範囲の無線通信を有する、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
前記第1の無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた近距離通信デバイスと無線通信するように構成されている外部近距離通信デバイスと、前記第2の無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている外部無線通信デバイスと、を有する外部デバイスと、を備え、
前記第2の無線通信プロトコルを介した前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信は、前記第1の無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた近距離通信デバイスと前記外部近距離通信デバイスとの間の通信を最初に確立することによって有効になる、蝸牛インプラントシステム。
<態様67>
前記外部デバイスは、充電器を備える、態様66に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様68>
前記植え込まれた近距離無線通信デバイスは、植え込まれたコイルを含み、前記外部近距離無線通信デバイスは、外部コイルを備える、態様67に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様69>
前記外部デバイスは、前記植え込まれたコイルおよび前記外部コイルを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュール内の電源を充電するように構成されている、態様68に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様70>
前記第2の無線通信プロトコルは、Bluetooth通信を備える、態様66に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様71>
前記植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている第2の外部無線通信デバイスをさらに備える、態様66に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様72>
前記外部無線通信デバイスは、前記第2の外部無線通信デバイスと前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールとの間の無線通信を有効にするように構成されている、態様71に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様73>
前記外部無線通信デバイスは、制御信号および/またはストリーミング音声を前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信するように構成されている、態様66に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様74>
前記第2の無線通信プロトコルを介した前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信が初めて有効にされると、前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の各その後の接続は、前記第1の無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた近距離通信デバイスと前記外部近距離通信デバイスとの間の通信を確立することなく有効にされ得る、態様66に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様75>
前記外部無線通信デバイスは、ラップトップ、PC、スマートフォン、タブレット、または時計である、態様66に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様76>
前記外部無線通信デバイスは、前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信が有効にされた後、前記第2の無線通信プロトコルを介して前記蝸牛インプラントシステムの1つ以上の属性を制御するように構成されている、態様75に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様77>
前記外部無線通信デバイスは、前記第2の無線通信プロトコルを介して前記信号プロセッサの前記伝達関数を調整するように構成されている、態様76に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様78>
前記外部無線通信デバイスは、周囲環境を表す環境聴覚データを収集するように構成されているマイクロフォンを備え、前記外部無線通信デバイスは、前記収集された環境聴覚データに基づいて、前記信号プロセッサの前記伝達関数を調整するように構成されている、態様77に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様79>
前記外部無線通信デバイスは、前記収集された環境聴覚データ内のバックグラウンドノイズを識別し、前記伝達関数を更新して、前記刺激信号内の前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減するように構成されている、態様78に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様80>
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることを含む、態様79に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様81>
典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることは、約200Hz未満の周波数を有する信号を減衰させることを含む、態様80に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様82>
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約200Hz~20kHzの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む、態様79に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様83>
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約300Hz~8kHzの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む、態様82に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様84>
前記外部無線通信デバイスは、前記位置データを受信し、前記受信された位置データに基づいて1つ以上の所定の設定を実施するように構成されている、態様76に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様85>
前記外部無線通信デバイスは、スマートフォンを含み、前記位置データは、GPSデータを備える、態様84に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様86>
前記外部無線通信デバイスは、インターネット対応デバイスを含み、位置データを受信することは、1つ以上の利用可能な無線インターネットネットワークを認識することを含む、態様84に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様87>
前記外部無線通信デバイスは、前記第2の無線通信プロトコルを介して入力信号を前記植え込まれた無線通信デバイスに提供するように構成されており、
前記信号プロセッサは、前記外部無線通信デバイスから提供される前記入力信号に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、態様76に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様88>
前記外部無線通信デバイスによって提供される前記入力信号は、前記外部無線通信デバイスによって生成される音声に基づく、態様87に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様89>
前記外部無線通信デバイスによって生成された前記音声は、電話からの音声、自動的読み上げテキストメッセージ、アラーム、およびメディア音声のうちの少なくとも1つを備える、態様88に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様90>
外部デバイスを植え込まれた蝸牛インプラントシステムにペアリングする方法であって、
近距離無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記外部デバイスとの間の通信を確立することと、
前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることと、
無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛移植システムと前記外部デバイスとの間の無線通信を確立することであって、前記無線通信プロトコルは、前記近距離通信プロトコルよりも長い通信範囲を有する、確立することと、を含む、方法。
<態様91>
前記無線通信プロトコルは、Bluetoothを備える、態様90に記載の方法。
<態様92>
前記外部デバイスにおいて、前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングするための命令を受信することをさらに含む、態様90に記載の方法。
<態様93>
前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングするための命令を受信された後、前記外部デバイスを介して、前記近距離通信プロトコルを介した前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記外部デバイスとの間の近距離無線通信を有効にするように前記外部デバイスを位置決めするための命令を出力することをさらに含む、態様92に記載の方法。
<態様94>
前記外部デバイスは、充電器を備える、態様90に記載の方法。
<態様95>
前記充電器は、外部コイルを含み、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムは、埋め込み型コイルを含み、前記近距離無線通信プロトコルは、前記外部コイルと前記埋め込み型コイルとの間の通信を備える、態様94に記載の方法。
<態様96>
前記充電器は、電気エネルギーを前記外部コイルから内部コイルに伝達することによって、前記埋め込み済蝸牛インプラントシステムに電力を提供するように構成されている、態様95に記載の方法。
<態様97>
前記外部デバイスを介して、前記無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとの通信が可能な第2の外部デバイスの存在を検出することと、
前記外部デバイスを介して、前記第2の外部デバイスの選択を受信することと、
前記第2の外部デバイスが、前記無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと通信するように、前記受信された選択に応答して、前記第2の外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることと、をさらに含む、態様90に記載の方法。
<態様98>
前記無線通信プロトコルを介して、前記外部デバイスおよび/または前記第2の外部デバイスから、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムにおいて制御信号を受信し、および/またはストリーミング音声を受信することをさらに含む、態様97に記載の方法。
<態様99>
前記第2の外部デバイスを介して周囲環境を表す環境聴覚データを判定し、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムにおいて、前記判定された環境聴覚データに基づいて前記第2の外部デバイスからの制御信号を受信することをさらに含む、態様98に記載の方法。
<態様100>
前記方法は、ストリーミング音声を受信することを含み、前記ストリーミング音声は、電話からの音声、自動読み上げテキストメッセージ、アラーム、およびメディア音声のうちの少なくとも1つを備える、態様98に記載の方法。
<態様101>
外部デバイスを植え込まれた蝸牛インプラントシステムにペアリングする方法であって、
近距離通信プロトコルを介して前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記第1の外部デバイスとの間の通信を確立することによって、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムを第1の外部デバイスとペアリングすることと、
前記蝸牛インプラントシステムと第1の外部デバイスとの間の前記確立された通信を使用して、前記第1の外部デバイスが前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングされた後に、無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記第2の外部デバイスとの間の無線通信を確立することによって、前記第2の外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることであって、前記無線通信プロトコルは、前記近距離通信プロトコルよりも長い通信範囲を有する、ペアリングすることと、含む、方法。
<態様102>
システムであって、
完全に植え込み可能な蝸牛インプラントであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激を受信し、前記受信された刺激を表す入力信号を生成するように構成されている入力ソースと、
前記刺激装置および前記入力ソースと通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、前記入力ソースから1つ以上の入力信号を受信し、前記受信された1つ以上の信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信し、前記信号プロセッサに電力を供給するように構成されている植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
スピーカおよび無線通信インターフェースを含む外部ハブであって、前記外部ハブは、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと無線で通信するように構成されており、前記外部ハブは、前記スピーカを介して所定の音響信号を出力し、前記無線通信インターフェースを介して前記所定の音響信号に関する情報を前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信するように構成されている、外部ハブと、を備える、システム。
<態様103>
前記外部ハブが、前記スピーカを介して所定の音響信号を出力することに応答して、
前記入力ソースは、前記所定の音響信号から生じる刺激を受信し、それに応答して前記入力信号を生成し、
前記信号プロセッサは、前記入力ソースから前記入力信号を受信し、前記受信された入力信号を表す情報を前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信し、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記外部ハブの前記スピーカから出力される音響信号に関する情報を前記外部ハブから受信することと、
前記外部ハブから受信された、前記出力された所定の音響信号に関する前記情報と、前記信号プロセッサから受信された、前記受信された入力信号を表す前記情報を分析して、前記外部ハブの前記スピーカから出力された前記所定の音響信号と前記入力ソースを介して生成された結果として生じる前記入力信号との関係を判定することと、を行うように構成されている、態様102に記載のシステム。
<態様104>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記判定された関係に応答して、前記信号プロセッサの前記伝達関数を更新するように構成されている、態様103に記載のシステム。
<態様105>
前記外部ハブは、複数の所定の音響信号を出力するように構成されており、
前記出力された所定の音響信号の各々について、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記外部ハブの前記スピーカから出力される前記音響信号に関する情報を前記外部ハブから受信することと、
前記外部ハブから受信された、前記出力された所定の音響信号に関する情報と、前記信号プロセッサから受信された、前記受信された入力信号を表す情報を分析して、前記外部ハブの前記スピーカから出力された前記所定の音響信号と前記入力ソースを介して生成された結果として生じる前記入力信号との前記関係を判定することと、を行うように構成されている、態様103に記載のシステム。
<態様106>
前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数および/または強度を備える、態様105に記載のシステム。
<態様107>
前記複数の所定の音響信号の各々は、実質的に同じ強度を備える、態様106に記載のシステム。
<態様108>
前記外部ハブの前記スピーカは、インイヤースピーカを備える、態様102に記載のシステム。
<態様109>
前記入力ソースが中耳センサを含み、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
受信された刺激に応答して、前記中耳センサから出力された入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することと、
前記信号プロセッサから受信された前記情報に基づいて着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、行うように構成されている、態様108に記載のシステム。
<態様110>
前記外部ハブは、前記インイヤースピーカを介して第1の強度で音響信号を提供し、経時的に前記強度を増加させるように構成されている、態様109に記載のシステム。
<態様111>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記外部ハブからの前記音響信号の前記強度を判定することと、
前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、態様110に記載のシステム。
<態様112>
前記外部ハブは、複数の周波数の各々について、前記第1の強度で所定の音響信号を出力し、経時的に前記強度を増加させるように構成されており、
前記出力された所定の音響信号の各々について、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記外部ハブからの前記音響信号の前記強度を判定することと、
前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、態様111に記載のシステム。
<態様113>
前記外部ハブと通信する前記外部デバイスをさらに含み、
前記外部デバイスは、ユーザインターフェースを含み、前記外部ハブと通信するための前記ユーザインターフェースを提供する、態様112に記載のシステム。
<態様114>
植え込まれた蝸牛インプラントシステムを較正する方法であって、
第1の植え込まれた信号プロセッサを介して第1の入力信号を受信することであって、前記第1の入力信号は、所定の音響信号を表す、受信することと、
前記第1の入力信号および伝達関数に基づいて信号プロセッサから刺激装置に刺激信号を提供することと、
電気信号を前記刺激装置を介して着用者の蝸牛組織に出力することであって、前記電気信号は、前記刺激信号に基づく、出力することと、
植え込まれた中耳センサを介して測定信号を受信することと、
前記受信された測定信号に基づいて前記着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、を含む、方法。
<態様115>
第1の強度で所定の音響信号を出力することであって、前記第1の入力信号は、前記第1の強度での前記所定の音響信号を表す、出力することと、
前記所定の音響信号の前記強度を経時的に増加させることと、をさらに含む、態様114に記載の方法。
<態様116>
前記方法は、
前記所定の音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、をさらに含む、態様115に記載の方法。
<態様117>
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の前記強度に基づいて前記伝達関数を更新することをさらに含む、態様116に記載の方法。
<態様118>
前記第1の植え込まれた信号プロセッサを介して複数の第1の入力信号を受信することであって、前記複数の第1の入力信号の各々は、対応する複数の所定の音響信号を表し、前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数のうちの対応する1つを備える、受信することと、
前記複数の所定の音響信号の各々の前記強度を経時的に増加させることと、
前記複数の所定の音響信号の各々の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記複数の所定の音響信号の各々について前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記強度を判定することと、をさらに含む、態様115に記載の方法。
<態様119>
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の各々の前記強度に基づいて、前記伝達関数を更新することをさらに含む、態様118に記載の方法。
<態様120>
前記複数の所定の音響信号を表す前記複数の入力信号の各々は、異なる時間に提供される、態様118に記載の方法。
<態様121>
前記第1の入力信号は、前記着用者の第1の側に位置する前記第1の植え込まれた信号プロセッサによって受信され、前記測定信号は、前記着用者の第2の側に位置する第2の植え込まれた信号プロセッサによって受信される、態様114に記載の方法。
<態様122>
前記第1の入力信号および前記測定信号は、前記第1の植え込まれた信号プロセッサによって受信される、態様114に記載の方法。
<態様123>
前記第1の入力信号は、外部スピーカを介して提供される、態様114に記載の方法。
<態様124>
前記外部スピーカは、インイヤースピーカを備える、態様123に記載の方法。
<態様125>
前記第1の入力信号は、外部デバイスから無線通信リンクを介して提供される、態様114に記載の方法。
<態様126>
前記外部デバイスは、ラップトップ、PC、スマートフォン、タブレット、およびスマートウォッチのうちの少なくとも1つを備える、態様125に記載の方法。
<態様127>
蝸牛インプラントのための較正システムであって、
完全に植え込み可能な蝸牛インプラントであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激を受信するように、かつ前記受信された刺激を表す入力信号を生成するように構成された中耳センサを備える入力ソースと、
前記刺激装置および前記入力ソースと通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、前記入力ソースから1つ以上の入力信号を受信するように、かつ前記受信された1つ以上の入力信号および前記伝達関数に基づいて、刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信し、前記信号プロセッサに電力を提供するように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、
無線通信インターフェースを含む外部デバイスと、を備え、前記外部デバイスは、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと無線で通信することと、
所定の音響信号を出力することであって、前記所定の音響信号は、第1の強度を有する、出力することと、
経時的に増加する前記所定の音響信号の前記強度を増加させることと、
前記所定の音響信号に関する情報を、前記無線通信インターフェースを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに通信することと、を行うように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記中耳センサから出力された入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することと、
前記信号プロセッサからの前記受信された情報に基づいて、着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、
前記検出されたアブミ骨筋反射に対応する前記外部デバイスからの前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、を行うように構成されている、較正システム。
<態様128>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、検出されたアブミ骨筋反射に対応する前記所定の音響信号の前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新するようにさらに構成されている、態様127に記載の較正システム。
<態様129>
前記外部デバイスは、
複数の所定の音響信号を出力し、前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数のうちの対応する1つを備える、出力することと、
前記複数の所定の音響信号の各々の前記強度を増加させることと、を行うように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
複数の受信刺激に応答して、前記中耳センサから出力される複数の入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することであって、前記複数の受信刺激は、前記複数の所定の音響信号に対応する、受信することと、
前記複数の所定の音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記複数の周波数の各々について、前記アブミ骨筋反射をトリガする前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、
前記アブミ骨筋反射をトリガする前記複数の所定の音響信号の前記判定された強度に基づいて、前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、態様128に記載の較正システム。
<態様130>
前記複数の所定の音響信号の各々は、異なる時間に提供される、態様129に記載の較正システム。
<態様131>
前記外部デバイスと通信するスピーカをさらに含み、前記所定の音響信号は、前記外部デバイスと通信する前記スピーカによって提供される、態様127に記載の較正システム。
<態様132>
前記所定の音響信号は、無線通信インターフェースを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに提供され、
前記信号プロセッサは、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールから前記入力信号を受信し、前記入力信号は、前記外部デバイスから前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールに提供される前記所定の音響信号に基づく、態様127に記載の較正システム。
<態様133>
前記外部デバイスは、前記インターネットに接続し、前記インターネットおよび前記外部デバイスを介して臨床医と前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールとの間の通信を提供するように構成されている、態様127に記載の較正システム。
<態様134>
前記外部デバイスは、ユーザインターフェースを備える、態様127に記載の較正システム。
<態様135>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記着用者が前記所定の音響信号を検出できるかどうかを示す入力を前記外部デバイスのユーザインターフェースを介して受信するように構成されている、態様134に記載の較正システム。
<態様136>
前記外部デバイスは、所定の音響信号を前記着用者の第1の側の中耳センサに出力するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記着用者の第2の側において、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出するように構成されており、
前記第1の側は、前記着用者の前記左側または右側のうちのいずれかであり、前記第2の側は、前記着用者の前記左側または右側のうちの他方である、態様127に記載の較正システム。
<態様137>
蝸牛インプラントシステムであって、
第1のサブシステムであって、
第1の蝸牛電極と、
前記第1の蝸牛電極と通信する第1の刺激装置と、
第1の刺激信号を受信し、前記受信された第1の刺激信号に基づいて第1の入力信号を生成するように構成されている第1の入力ソースと、
前記第1の刺激装置および前記第1の入力ソースと通信する第1の信号プロセッサであって、前記第1の信号プロセッサは、第1の伝達関数でプログラムされており、
前記第1の入力ソースから前記第1の入力信号を受信することと、
前記第1の入力信号および前記第1の伝達関数に基づいて第1の刺激信号を前記第1の刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、第1のサブシステムと、
第2のサブシステムであって、
第2の蝸牛電極と、
前記第2の蝸牛電極と通信する第2の刺激装置と、
第2の刺激信号を受信し、前記受信された第2の刺激信号に基づいて第2の入力信号を生成するように構成されている第2の入力ソースと、
前記第2の刺激装置および前記第2の入力ソースと通信する第2の信号プロセッサであって、前記第2の信号プロセッサは、第2の伝達関数でプログラムされており、
前記第2の入力ソースから前記第2の入力信号を受信することと、
前記第2の入力信号および前記第2の伝達関数に基づいて第2の刺激信号を前記第2の刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、第2のサブシステムと、
前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサと通信し、前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサに電力を提供するように構成されている植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールと、を備える、蝸牛インプラントシステム。
<態様138>
前記第1のサブシステムは、患者の左耳に近接して植え込まれ、前記第2のサブシステムは、前記患者の右耳に近接して植え込まれる、態様137に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様139>
前記第1の刺激装置および前記第1の信号プロセッサは、第1のハウジングに収容されており、
前記第1の蝸牛電極は、前記第1のハウジングから延在し、
前記第2の刺激装置および前記第2の信号プロセッサは、第2のハウジングに収容されており、
前記第2の蝸牛電極は、前記第2のハウジングから延在する、態様138に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様140>
前記第1のハウジングおよび前記第2のハウジングは各々、外面を有し、前記外面は、
第1の側と、
前記第1の側とは反対の第2の側と、
前記第1の側から前記第2の側まで延在する戻り電極と、を有する、態様139に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様141>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第1の信号プロセッサに関連付けられた前記第1の伝達関数を調整し、前記前記第2の信号プロセッサに関連付けられた前記第2の伝達関数を調整するように構成されている、態様137に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様142>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第1のリードを介して前記第1の信号プロセッサと通信し、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、第2のリードを介して前記第2の信号プロセッサと通信しており、前記第2のリードは、前記第1のリードとは異なり、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第1のリードを介した前記第1の信号プロセッサとの通信を介して前記第1の伝達関数を調整するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記第2のリードを介した前記第2の信号プロセッサとの通信を介して前記第2の伝達関数を調整するように構成されている、態様141に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様143>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、分岐リードを介して前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサの両方と通信する、態様141に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様144>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、前記分岐リードを介して前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサの各々に同じ信号を送信する、態様143に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様145>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、アドレス指定された出力信号を前記分岐リードを介して前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号プロセッサに通信するように構成されており、前記アドレス指定された出力信号は、前記第1の信号プロセッサおよび前記第2の信号のうちの少なくとも1つを指定するアドレス情報を備える、態様144に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様146>
前記第1の信号プロセッサは、前記第1の信号プロセッサではなく、前記第2の信号プロセッサを指定するアドレス情報を備えるアドレス指定された出力信号によって影響を受けない、態様145に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様147>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、無線通信インターフェースを介して外部デバイスから前記第1の伝達関数および前記第2の伝達関数を調整するコマンドを受信するように構成されている、態様141に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様148>
前記外部デバイスは、スマートフォン、タブレット、充電器、またはプログラマを備える、態様147に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様149>
前記無線通信インターフェースは、Bluetooth通信または近距離無線通信ネットワークを備える、態様147に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様150>
前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記受信されたコマンドおよび前記第1の伝達関数に基づいて、前記第1の伝達関数を調整することと、
前記受信されたコマンドおよび前記第2の伝達関数に基づいて、前記第2の伝達関数を調整することと、行うように構成されており、そのため、
前記第1の伝達関数を調整することは、前記第2の伝達関数を調整することから独立している、態様147に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様151>
前記受信されたコマンドは、前記蝸牛インプラントシステムに関連付けられたボリュームを変更するためのコマンドを含み、
前記受信されたコマンドに応答して、前記植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールは、
前記第1の信号プロセッサに関連付けられた既存の第1の伝達関数を判定することと、
前記判定された既存の第1の伝達関数、および前記受信されたコマンドに基づいて、前記受信されたコマンドに規定された前記既存の第1の伝達関数に対する知覚ボリュームの変化を反映する、更新された第1の伝達関数を判定することと、
前記第2の信号プロセッサに関連付けられた既存の第2の伝達関数を判定することと、
前記判定された既存の第2の伝達関数、および前記受信されたコマンドに基づいて、前記受信されたコマンドに規定された前記既存の第2の伝達関数に対する知覚ボリュームの変化を反映する、更新された第2の伝達関数を判定することと、を行うように構成されている、態様150に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様152>
前記第1の入力ソースは、マイクロフォンまたは中耳センサを備え、
前記第2の入力ソースは、マイクロフォンまたは中耳センサを備える、態様137に記載の蝸牛インプラントシステム。
<態様153>
ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するための方法であって、
前記ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するコマンドを受信することと、
第1の蝸牛サブシステムに関連付けられた第1の既存の伝達関数を判定することであって、前記既存の第1の伝達関数は、受信された刺激信号と第1の出力刺激信号との間の関係を画定する、判定することと、
前記受信されたコマンドに関連付けられた調整された動作を反映する、第1の更新された伝達関数を判定することであって、前記第1の更新された伝達関数は、前記第1の既存の伝達関数および前記受信されたコマンドに基づく、判定することと、
前記第1の既存の伝達関数を前記第1の更新された伝達関数に置き換えるように、第1の蝸牛インプラントサブシステムの動作を更新することと、
第2の蝸牛サブシステムに関連付けられた第2の既存の伝達関数を判定することであって、前記既存の第2の伝達関数は、受信された刺激信号と第2の出力刺激信号との間の関係を画定する、判定することと、
前記受信されたコマンドに関連付けられた調整された動作を反映する、第2の更新された伝達関数を判定することであって、前記第2の更新された伝達関数は、前記第2の既存の伝達関数および前記受信されたコマンドに基づく、判定することと、
前記第2の既存の伝達関数を前記第2の更新された伝達関数に置き換えるように、第2の蝸牛インプラントサブシステムの動作を更新することと、を含む、方法。
<態様154>
前記第1の既存の伝達関数を前記第1の更新された伝達関数に置き換えるための前記第1の蝸牛インプラントサブシステムの前記更新動作は、
前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第1の更新された伝達関数を指定する信号を、前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第2の蝸牛インプラントサブシステムの両方に出力することと、
前記第2の蝸牛インプラントサブシステムではなく、前記第1の蝸牛インプラントサブシステムのみに関連付けられた伝達関数を更新することと、を含む、態様153に記載の方法。
<態様155>
前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第2の蝸牛インプラントサブシステムの両方に前記信号を出力することは、前記第1の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第2の蝸牛インプラントサブシステムの両方と通信する分岐リードを介して前記信号を出力することを含む、態様154に記載の方法。
<態様156>
前記ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するための前記受信されたコマンドは、前記ステレオ蝸牛インプラントシステムのボリュームを調整するためのコマンドを備える、態様153に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力し、前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力し、前記デジタル処理ステージを介して前記受信されたアナログ処理済信号を処理して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、周波数の範囲にわたってゲインの変動が低減され、前記中耳センサの周波数応答の変動を補償する正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
【請求項2】
前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理することは、前記受信された入力信号の周波数応答曲線を平坦化することを含む、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項3】
前記アナログ処理ステージは、1つ以上のフィルタおよび/または増幅器を備える、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項4】
前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合され、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在する、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項5】
前記単一の密閉封止されたハウジングは、第1の側、および一般に、前記第1の側と反対側の第2の側を有する外面と、前記第1の側および前記第2の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項6】
前記信号プロセッサは、前記生成されたデジタル処理済信号に前記伝達関数を適用して、前記刺激信号を生成するように構成されている、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項7】
前記デジタル処理ステージは、前記中耳センサに対して信号プロセッサを較正するように調整可能である、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項8】
前記信号プロセッサと通信する外部デバイスをさらに含み、前記外部デバイスは、前記信号プロセッサによって生成された前記デジタル処理済信号を受信し、前記デジタル処理ステージを調整して、前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を変更するように構成されている、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項9】
前記信号プロセッサと通信し、前記外部デバイスと無線で通信して、前記外部デバイスと前記信号プロセッサとの間の通信を容易にするように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび/または通信モジュールをさらに備える、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項10】
前記信号プロセッサは、
複数の周波数を含む、前記中耳センサで受信された広域スペクトル刺激信号に対応する広域スペクトル入力信号を受信することと、
前記アナログ処理ステージと前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定することと、を行うように構成されている、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項11】
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記広域スペクトル刺激信号および/または広域スペクトル入力信号の高速フーリエ変換に基づいて、組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するように構成されている、請求項10に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項12】
前記信号プロセッサは、各々が固有の周波数成分を有する刺激信号を表す複数の入力信号を受信し、前記アナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定するように構成されている、請求項に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項13】
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するようにさらに構成されている、請求項12に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項14】
前記組み合わされたアナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化することで、受信された対応する刺激信号に対するデジタル処理済信号の比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする、請求項13に記載の蝸牛インプラントシステム。
【請求項15】
中耳センサの変動を補償する方法であって、
中耳センサを介して刺激信号を受信することと、
前記中耳センサを用いて、前記刺激信号に基づいて入力信号を生成することと、
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用して、アナログフィルタリング済信号を生成することと、
前記生成されたアナログフィルタリング済信号にデジタルフィルタを適用して、デジタルフィルタリング済信号を生成することと、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および/または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することと、
前記デジタルフィルタを調整して、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することと、を含む、方法。
【請求項16】
前記刺激信号は、広域スペクトル刺激信号を含み、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および/または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することは、広域スペクトル信号の変換を実行してそれの周波数成分を判定することと、前記判定された周波数成分に基づいて前記周波数応答を判定することと、を含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記中耳センサに既知の周波数成分を有する複数の刺激信号を印加することをさらに含み、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を前記測定することは、前記複数の刺激信号の各々について実行される、請求項15に記載の方法。
【請求項18】
前記複数の刺激信号を前記印加することは、100Hz~10kHzの範囲の周波数を有する刺激信号を印加することを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記受信された刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を測定することは、複数の周波数または周波数範囲について、前記刺激信号の大きさに対する前記デジタルフィルタリング済信号の大きさの比率を判定することを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記デジタルフィルタを調整して、前記受信された刺激信号に関して前記周波数応答を正規化することは、前記判定された比率が前記複数の周波数または周波数範囲の各々についてほぼ等しくなるように前記デジタルフィルタを調整することを含む、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用することは、複数のアナログフィルタおよび/またはアナログ増幅器を適用することを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項22】
前記アナログフィルタを調整して、前記刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することをさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
システムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、前記中耳センサの周波数応答の変動を低減するように正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、システム。