CN101268717A - 助听*** - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于产生骨传导振动的骨传导助听***。所述骨传导助听***具有带有振动器和皮肤接触压板的外部助听单元。所述皮肤接触压板放置在外部助听单元的外部上,且皮肤接触压板与固定在皮肤下的颅骨植入单元磁性附着。当外部助听单元被磁性固定在植入单元时,振动器将电信号转换为机械振动,皮肤接触压板将振动从振动器传导到植入单元。
Description
技术领域
本发明涉及用于提供骨传导听觉的助听***。
发明背景
骨传导的原理是将振动经颅骨传导至内耳,即耳蜗。已有多种不同类型的骨传导助听器。但对于患者它们都具有显著缺点,如下文所述。
传统的骨传导器由具有振动器的助听器组成,所述振动器通过从头部另一侧延伸的弹簧装置压靠耳后的头部。钢制弹簧装置有时内置于眼镜式框架内。振动则通过皮肤和颅骨被传导到耳蜗。具有弹簧装置的传统骨传导器围绕头部持续对颅骨施压常引起头痛,患者常抱怨这种不良感受。
有时被称为直接骨传导器的另一类型骨传导器包括直接且牢固地连接到固定元件的振动器,所述固定元件固定在颅骨上,通过该固定元件将振动直接从振动器传导到颅骨。这种振动从振动器传到颅骨时不通过皮肤。如果这种类型的骨传导器设计为永久性穿透皮肤,患者经常遇到皮肤感染问题。如果这种类型的骨传导器替代设计为具有完全植入的振动器,当通过皮肤传导带有电感耦合的能量时会造成大量的能量损失,而且另一缺点是如果振动器损坏则不易修理。
另一种类型的骨传导器有时也被称为直接骨传导器,这种类型骨传导器中振动器未集成在一个单元中,而是被分成两个独立的单元,以使振动器的一部分被放在皮肤外的一个外部器件中,而另一部分被植入皮肤下。在这种布置中,电磁信号从振动器外部部分穿过皮肤到达固定在颅骨的振动器的植入部分。对于这种类型的骨传导器,由于电磁信号不得不穿过较厚的皮肤,振动器的效率显著降低。如果皮肤被手术处理变得非常薄,由于受压皮肤中的血液供给不足可导致皮肤坏死,因此这种类型器件不能很好工作。需要可靠且没有上述缺点的更有效的助听***。
发明内容
本发明提供解决骨传导助听器上述问题的有效方案。更特别地,本发明的骨传导助听***具有带有集成振动器和皮肤接触压板的外部助听单元。皮肤接触压板放置在外部助听单元的外侧上,使其可对皮肤施加压力。皮肤接触压板包括磁性材料使其可与植入皮下的单元磁性附着。优选地,磁性材料应包括具有磁性的材料。例如,材料可为永久磁铁或铁磁材料。植入部分被锚固在颅骨中。此处的植入单元可指完全植入完整皮肤表层下的单元。完整皮肤表层是指在该皮肤表层处没有通过该皮肤表层可与植入单元形成机械接触的永久性皮肤穿透元件。本发明的振动器优选集成在一个单元中使其可由外部助听单元的壳体封装。振动器可将电信号转换为机械振动。当外部助听单元被磁性附着到植入单元时,皮肤接触压板使振动从振动器传导到植入单元。
正如许多其他类型的骨传导器,本发明振动器可为传统的电磁振动器、均衡电磁振动器或例如压电振动器。在本发明中,振动器被集成在一个单元中,这样可提高振动器效率。压电振动器为集成振动器类型,因为对于压电振动器,电信号转换为机械振动力或机械振动位移发生在材料本身中。但电磁振动器既可被制成为集成的,也可被制成非集成的。
对于被集成在一个单元中的电磁振动器,电信号转换为机械振动力或机械振动位移发生在集成振动器中。机械振动由振动器气隙中的电磁信号场产生。当然该气隙可由例如流体或凝胶体充满以提高性能。狭窄气隙使磁场泄漏更少从而提高振动器效率。
对于非集成电磁振动器,电磁信号场从位于一个单元中的振动器的一部分被传导到位于另一个单元的振动器的另一部分,使得从非集成振动器的两个单元之间的电磁信号场产生机械振动。对于非集成振动器,振动器的这两个单元相互独立且互相之间没有用例如弹簧装置进行机械连接。
对于用于骨传导助听器的非集成振动器,振动器的这两个单元通常由患者的皮肤隔离使得电磁信号场穿过皮肤。
在本发明中,电磁信号不穿过皮肤。
在本发明中,集成振动器发出的机械振动从振动器到植入单元传导时穿过皮肤。
在一个优选实施例中,本发明的助听***具有带有磁性部分的植入单元,以使外部助听单元可与植入单元磁性相连。植入单元具有固定部分使其可被锚固在颅骨中。植入单元完全被植入在皮肤下,因此从其可能到达植入单元处没有永久性皮肤穿透。
本发明的振动器优选为具有闭合磁信号场的电磁振动器。典型的闭合磁场为始终以某种环路形式运动。磁信号场的闭合环路大体上在外部助听单元内的振动器内。
在紧靠皮肤的表面为获得足够压力分布,本发明皮肤接触压板的皮肤接触表面的面积应至少为80平方毫米。皮肤接触压板可具有任意形状。例如可为圆形、椭圆形或矩形。在一个优选实施例中,皮肤接触压板具有永久磁铁,且植入单元的磁性部分由铁磁材料组成。这种布置的优点是没有永久磁铁植入患者内。皮肤接触压板的磁铁布置为可使其形成闭合磁场或开路磁场。闭合磁场的优点是磁场的主要部分位于皮肤接触压板与植入单元磁性部分之间的间隙中。但是,如果皮肤比较厚且皮肤接触压板的直径有限,则可能很难设计具有闭合磁场的高效磁性附着。采用具有开路磁场的解决方案可能更好。在一个替代实施例中,皮肤接触压板和植入单元的磁性部分均可包括永久磁铁。在一个优选实施例中,植入单元的磁性部分具有永久磁铁,皮肤接触压板由铁磁材料组成。采用这种解决方案的优点是外部助听单元没有永久磁铁,这意指当例如装置未被使用而放在抽屉中时它不会被吸到铁磁材料上。
在一个优选实施例中,植入单元的磁性部分和固定部分为两个独立的元件。固定部分用于将磁性部分固定在颅骨上。其优点是磁性部分可采用相当简单的外科步骤被例如更换或取下,无需取下固定在颅骨中的固定部分。在该实施例中固定部分与磁性部分之间有连接。锚固在颅骨中的固定部分与植入单元的磁性部分之间的连接可包括连接螺钉,该连接螺钉可穿过植入单元中的孔并进入固定部分内的螺纹孔以使磁性部分被安装在固定部分上。固定部分优选被设计为螺旋形的钛植入物。
在本发明中,当振动穿过皮肤时会有一些振动阻尼。在本发明的一个优选实施例中,外部助听单元具有数字反馈抑制电路。该反馈抑制电路在最可能发生反馈的频率降低振动器输出,因此可在本发明获得更高的总增益。反馈抑制电路通常为放大器线路的一部分或可为独立部分,可被称为反馈抵消电路。为最大程度减小声反馈危险,本发明一个优选实施例包括在振动器与外部助听单元壳体之间的振动器悬架。这种振动器悬架减小从振动器到壳体的振动传递,使得较少的输出信号回到扩音器中。
在本发明的一个优选实施例中,皮肤接触压板的平均直径至少为振动器宽度的70%。振动器占据了外部助听单元中的大部分空间。如果皮肤接触压板的平均直径至少为振动器宽度的70%,这是一个从美观角度也很好的有效设计。外部助听器壳体与皮肤之间的空间应足以用于容纳皮肤接触压板。此处用“平均直径”而非“直径”的表述是因为皮肤接触压板可为例如椭圆形或矩形形状。
在本发明的一个优选实施例中,当皮肤接触压板距离植入单元5毫米时,皮肤接触压板与植入单元之间的横向磁吸引力至少为2牛顿。该5毫米距离可代表部分患者的皮肤厚度,所需2牛顿力用于使外部助听单元保持就位并使振动传导有效地穿过皮肤。
在本发明的一个优选实施例中,朝向皮肤的皮肤接触压板的边缘为光滑边缘。光滑边缘可指锐度小于90度锐边的边缘。该边缘可是圆滑的或可被设计为具有例如斜角。此时避免采用锐边通常是很重要的,因为锐边可能划破皮肤引起不适。
在本发明的一个优选实施例中,皮肤接触压板具有在皮肤接触压板的横向侧的联接。这样皮肤接触压板可易于更换、并可根据例如磁力强度和皮肤接触压板的尺寸分别为每个患者调整。
在本发明的一个优选实施例中,皮肤接触压板具有在其相反横向端的皮肤接触隔板,且该皮肤接触隔板具有与皮肤接触压板的联接。皮肤接触隔板用于减小外部助听单元与植入单元之间的磁性附着力。
对于在植入单元与皮肤接触压板之间具有较厚皮肤的患者,可不需要皮肤接触隔板。但是,对于在该处具有较薄皮肤的患者,皮肤接触隔板可用以减小磁性附着力。皮肤接触隔板可为塑料的,并可增加皮肤接触压板磁性部分与患者皮肤之间的距离。
在本发明功效更强的版本中,外部助听单元可被设计为具有带有振动器的头戴部分、皮肤接触压板,以及连至身体佩戴部分的线缆,放大器、电池和扩音器位于所述身体佩戴部分中。
外部助听单元可采用各种有效的听觉技术和电子器件以实现最佳性能。扩音器可为定向扩音器,或与电子定向处理器相连的两个或多个扩音器。
植入单元的磁性部分可放置在颅骨表面上,或可更深入地放置在颅骨内。例如可在骨头上钻孔以使磁性部分能被放在颅骨内更深处,使其不会在横向上从颅骨表面伸出太多。
附图说明
图1所示为本发明助听***的侧剖视图;
图2所示为本发明助听***的顶剖视图;
图3所示为图2中所示助听***的顶剖视图。
发明详述
图1所示为本发明助听***500的侧剖视图。外部助听单元501具有置于其中的振动器502。振动器502可为已装配的集成单元,使得所有的振动器元件都可被置于外部助听单元501内。优选地,振动器502具有通过连接部分与皮肤接触压板538相连的振动器板518。皮肤接触压板538是磁性的,使其被磁力吸引到植入单元530的磁性部分540,植入单元通过固定部分526被锚固在颅骨506中。这种磁***互作用将皮肤接触压板538压靠在皮肤504上。振动从集成振动器502被传导到皮肤接触压板538,然后穿过颅骨506的皮肤504到达植入单元530。也可用例如被磁性吸引到植入单元530的磁性部分540的金属的合适非磁性材料制成皮肤接触压板538。当然,也可用被磁性吸引到皮肤接触压板538的磁铁的合适材料制成磁性部分540。本发明的重要特征是在皮肤接触压板538与植入单元530之间存在磁性附着。皮肤接触压板538与植入单元530不必都具有永久磁铁。
振动器502可为具有磁力产生元件511的集成电磁振动器,该磁力产生元件包括绕线架512和线圈514。线圈514产生图1中用虚线标记的交变磁场516。交变磁场516穿过绕线架512并经气隙519到达振动器板518。振动器板518相对于绕线架512振动。在电信号进入线圈514之前,放大器520放大来自扩音器522的电信号。用悬架524将绕线架512悬挂在振动器板518中以使气隙519不会缩减。外部助听单元501具有壳体510。箭头(L)表示横向方向。
图2所示为本发明600的助听***600的剖视图。外部助听单元601具有振动器602。振动器602为已装配的集成单元。振动器602具有与皮肤接触压板638相连的振动器板618。皮肤接触压板638具有置于表面材料652内的磁性部分650。皮肤接触压板638因此具有磁性,使得压板638被磁力吸引到由固定部分626锚固在颅骨606中的植入单元630的磁性部分640。这种磁***互作用使皮肤接触压板638压靠皮肤604。振动从集成振动器602被传导到皮肤接触压板638,然后穿过颅骨606的皮肤604到达固定在颅骨606中的植入单元630。
振动器602可为具有绕线架612和线圈614的集成电磁振动器。线圈产生用虚线标记的交变磁场616。交变磁场616穿过绕线架612并经气隙619到达振动器板618。振动器板618相对于绕线架612振动。振动器602也具有产生静电磁场的永久磁铁654,在本实施例中这种静电磁场沿与交变磁场616相同的路径。在电信号进入线圈614之前,放大器620放大来自扩音器622的电信号。放大器620和扩音器622可由电池656供电。优选地,用悬架624将绕线架612悬挂在振动器板618中以使气隙619不会缩减。外部助听单元601具有壳体610。用悬架658将振动器602悬挂在壳体610中,以减小从振动器602到壳体610的振动传递。
植入单元630的磁性部分640由外罩660封闭。固定部分626具有螺纹内孔662。外罩660具有安装孔664。连接螺钉666穿过安装孔664并进入螺纹内孔662,以将磁性部分640连接到固定部分626。箭头(L)表示横向方向。
图3所示为与图2中所示相同实施例的剖视图。但在图3中,外部助听单元701被显示处于单元701已经从皮肤704取下的位置。外部助听单元701具有壳体710和可被装配为集成单元的振动器702。外部助听单元701具有磁性的皮肤接触压板738。植入单元730具有磁性部分740和锚固在颅骨706中的固定部分726。箭头(L)表示横向方向。距离(d1)代表皮肤接触压板的直径。距离(d2)表示振动器702的宽度。朝向皮肤的皮肤接触压板上的边缘780为圆形,以提供紧靠皮肤704的光滑边缘。这样,通过克服皮肤接触压板738的磁铁与植入单元730的磁性部分740之间的磁引力可使助听单元701易于从皮肤704上取下。也可通过将接触压板738靠近植入单元730使得磁力拉动单元701紧靠皮肤704,以将单元701保持在紧靠皮肤704的位置,从而使单元701易于重新连接。
对于上述所有实施例可有多种替代设计与组合,本发明不限于上述的优选实施例。尽管本发明已根据各优选结构和实施例进行了描述,应理解在不背离以下权利要求的精神和范围的情况下可进行某些替代与更改。
Claims (18)
1.一种用于产生骨传导振动的助听***,包括:
外部助听单元;
外部助听单元具有振动器和皮肤接触压板;
皮肤接触压板被放置在外部助听单元外部;
皮肤接触压板与植入单元磁力作用接合而不接触;
植入单元被锚固在颅骨内并置于颅骨皮肤下,所述植入单元完全被皮肤覆盖;
外部助听单元具有壳体;
振动器是集成的使得所有振动器元件均被设置在外部助听单元中;
振动器具有用于将电信号转换为机械振动的转换装置;和
皮肤接触压板与振动器可操作的接合,所述皮肤接触压板具有传导装置,用于当所述皮肤接触压板被磁性附着到植入单元时将振动从振动器传导到植入单元。
2.根据权利要求1的助听***,其特征在于,助听***具有带有磁性部分的植入单元,使得外部助听单元被磁性附着,且植入单元具有锚固在颅骨内的固定部分。
3.根据权利要求1的助听***,其特征在于,振动器为具有闭合电磁信号场的电磁振动器,且闭合电磁信号场的闭合环路大体上在外部助听单元内。
4.根据权利要求1的助听***,其特征在于,皮肤接触压板的皮肤接触表面的面积至少为80平方毫米。
5.根据权利要求1的助听***,其特征在于,皮肤接触压板具有永久磁铁。
6.根据权利要求1的助听***,其特征在于,植入单元的磁性部分由铁磁材料组成。
7.根据权利要求1的助听***,其特征在于,皮肤接触压板和植入单元的磁性部分均具有永久磁铁。
8.根据权利要求1的助听***,其特征在于,植入单元的磁性部分具有永久磁铁,且皮肤接触压板由铁磁材料组成。
9.根据权利要求1的助听***,其特征在于,植入单元的磁性部分和固定部分为两个独立元件,且所述固定部分和所述磁性部分之间具有连接。
10.根据权利要求9的助听***,其特征在于,助听***具有连接螺钉,所述连接螺钉穿过植入单元的磁性部分中的孔并进入固定部分内的螺纹孔,以使磁性部分被安装在固定部分上。
11.根据权利要求1的助听***,其特征在于,助听***具有位于外部助听单元中的数字反馈抑制电路。
12.根据权利要求1的助听***,其特征在于,助听***具有在振动器与壳体之间的振动器悬架。
13.根据权利要求1的助听***,其特征在于,皮肤接触压板的平均直径至少为振动器宽度的70%。
14.根据权利要求2的助听***,其特征在于,当皮肤接触压板与植入单元之间的距离为5毫米时,皮肤接触压板与植入单元之间的横向磁吸引力为至少两牛顿。
15.根据权利要求1的助听***,其特征在于,皮肤接触压板朝向皮肤的边缘是圆滑的。
16.根据权利要求1的助听***,其特征在于,皮肤接触压板具有在皮肤接触压板的横向侧的联接。
17.根据权利要求1的助听***,其特征在于,皮肤接触压板具有在皮肤接触压板的相反横向端的皮肤接触隔板,所述皮肤接触隔板具有与所述皮肤接触压板的联接。
18.一种将振动从振动器传导到颅骨的方法,包括:
提供具有集成振动器和皮肤接触压板的外部助听单元;
将皮肤接触压板磁性吸引到置于颅骨皮肤下的植入单元;
将振动从振动器传导到皮肤接触压板;和
将振动从皮肤接触压板经皮肤传导到植入单元和颅骨。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20080917 |