耳蝸的相應(yīng)透視截面圖,具有蝸內(nèi)電位的感測電極(EP 電極)和參考電極的相應(yīng)示例性實(shí)施。這些示意性截面通過記為L (長度)并指示蝸孔方向 的虛線箭頭圖示耳蝸的縱向(螺旋狀)延伸,鼓階和前庭階在蝸孔處相遇。在圖1C的實(shí)施 例中,EP電極為位于中階入口處的單一電極(靠近卵圓窗,相較于蝸孔在耳蝸的另一端)。 類似地,參考電極為位于鼓階入口處的單一電極,如通過卵圓窗接近。兩個電極連接到可連 接到感測單元SU的電連接(如導(dǎo)線)。
[0109] 圖1D的實(shí)施例包括多個用于捕獲蝸內(nèi)電位的電極(圖1D中的EP電極),其為位 于縱向起始于卵圓窗的中階中的多電極陣列形式。類似地,參考電極被示為多電極陣列,其 可以是耳蝸植入型助聽裝置的多電極陣列(圖1D中的"多電極陣列(mea) ")(用于刺激沿 耳蝸延伸方向的不同位置處的耳蝸神經(jīng)(非必須地,及用于捕獲對應(yīng)的神經(jīng)反應(yīng)))。兩個 多電極陣列均包括托架,其包括沿托架長度方向(參見記為L的虛線箭頭)分布的多個電 極。每一電極配置成電連接到感測單元SU(參見圖1A),由圖1D中記為"電連接"的粗線圖 示。在該實(shí)施例中,可選擇沿耳蝸長度方向的適當(dāng)參考電極,或者多個電極(如全部)可電 連接以具有分布參考電極。在實(shí)施例中,構(gòu)成EP電極的多電極陣列可沿中階的整個長度分 布(或者如圖所示,跨一部分長度分布)。在實(shí)施例中,蝸內(nèi)電位EP(Xl) (i = 1,2,…,隊(duì)) 可通過個別地讀多電極陣列的每一電極的電位(按時間順序或者并行(同時))而沿耳蝸 神經(jīng)的長度進(jìn)行捕獲,其中隊(duì)為沿耳蝸神經(jīng)的位置(電極)的數(shù)量。蝸內(nèi)電位EP(Xl)的獲 得和/或參考電極的配置可從感測單元SU控制,例如經(jīng)用戶接口(參見圖6),或者在系統(tǒng) 的驗(yàn)配或生產(chǎn)期間固定。
[0110] 圖2A-2C示出了根據(jù)本發(fā)明的助聽系統(tǒng)的多種不同分割。
[0111] 圖2Α示出了僅包括優(yōu)選獨(dú)立的植入部分頂Ρρ的助聽系統(tǒng)HAS。在實(shí)施例中,植入 部分由電池驅(qū)動。在實(shí)施例中,植入部分包括輸入單元IU和輸出單元0U,輸入單元如輸入 變換器、傳聲器(或傳聲器系統(tǒng))和/或無線接收器,輸出單元如包括揚(yáng)聲器、振動器或者 一個或多個用于刺激聽覺神經(jīng)的電極。另外,植入部分頂Pp包括如圖1A中所示的助聽系 統(tǒng)的另一基本功能部分,包括用于感測耳蝸的內(nèi)淋巴的蝸內(nèi)電位的感測單元。在圖2A的實(shí) 施例中,傳輸單元TU配置成將從感測單元SU接收的(可能放大的)蝸內(nèi)電位轉(zhuǎn)播給解碼 單元DEC,即不需要(無線)傳輸。
[0112] 圖2B示出了包括植入部分頂Pp和外部部分ΕΧΤρ的助聽系統(tǒng)HAS,二者之間具有 使能將蝸內(nèi)電位(或源自其的信號)從植入部分頂Pp傳到外部部分ΕΧΤρ的無線(如感 應(yīng))通信鏈路("無線鏈路")。外部部分ΕΧΤρ例如可包括助聽系統(tǒng)的正向通路,其包括輸 入單元IU、用于增強(qiáng)所接收的電輸入信號IN的信號處理單元DSP、及輸出單元0U。外部部 分ΕΧΤρ還可包括解碼單元DEC,用于確定對應(yīng)于目前測得的蝸內(nèi)電位的處理參數(shù)及用于將 前述處理參數(shù)應(yīng)用于正向通路的信號處理單元DSP。作為備選,輸出單元0U可形成植入部 分IMPp的一部分并具有位于耳蝸中用于刺激用戶的耳蝸神經(jīng)的多陣列電極形式。作為備 選,輸出單元0U可分布在植入部分和外部部分之間,例如包括植入部分中的用于刺激用戶 的耳蝸神經(jīng)的多陣列電極,及包括作為外部部分的用于骨導(dǎo)的機(jī)電變換器(振動器)和/ 或用于空氣傳導(dǎo)的揚(yáng)聲器。
[0113] 圖2C示出了與圖2B -樣的助聽系統(tǒng),但其中外部部分ΕΧΤρ包括用于建立到植入 部分ΜΡρ的無線鏈路的天線部分ΑΝΤρ及用于處理音頻信號的處理部分ΒΤΕρ,及其中天線 部分和處理部分通過有線鏈路(如線纜)連接。處理部分ΒΤΕρ例如可包括結(jié)合圖2Β所述 一樣的功能部分((感應(yīng))天線和可能的調(diào)制/解調(diào)電路除外)。
[0114] 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用,其它分割方式也可能,例如根據(jù)需要包括有線或無線連接/鏈路。
[0115] 圖3Α-3Β示意性地示出了女性(圖3Α)和男性(圖3Β)用戶的平均(隨年齡而變) 聽力損失(HL[dB])與頻率(f[kHz])和蝸內(nèi)電位(EP[mV])之間的聯(lián)系。這些數(shù)據(jù)在本領(lǐng) 域眾所周知,例如在[Schmiedt ;2010]中提出(圖2.4, 18頁ff·)。忽略(典型的)年齡關(guān) 系(由"年齡[歲]"周圍的圓括號指示),這些曲線分別使女性和男性的聽力損失(HL(f)) 與蝸內(nèi)電位(EP)有關(guān)。這些數(shù)據(jù)(及來自文獻(xiàn)的其它類似數(shù)據(jù))可用于產(chǎn)生聽力損失(如 聽覺閾與頻率之間的關(guān)系或者在特定頻率下)和蝸內(nèi)電位(相對于公共參考電位,如接地) 的對應(yīng)值。作為備選,對于每一性別(或者一次對于兩種性別),可提取算法。蝸內(nèi)電位的 具體值EP」可與具體的聽力損失曲線HL」(f)相關(guān)聯(lián),j = 1,2,…,NEPdata,其中NEPdata為不同 的多組EP值和相關(guān)聯(lián)的聽力損失曲線的組數(shù),其也被保存(例如保存在可由助聽器系統(tǒng)訪 問的數(shù)據(jù)庫中)。再次說明,從EP值提供HL(f)的連續(xù)值的算法可從經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)提取和/或 從針對個體用戶的測量結(jié)果提?。ɡ缭隍?yàn)配期間,例如使用聲學(xué)劑量和/或醫(yī)學(xué)治療以 按受控方式修改蝸內(nèi)電位從而產(chǎn)生前述聽覺閾和蝸內(nèi)電位之間的個性化關(guān)系)。
[0116] 圖4示出了雙耳助聽系統(tǒng)的實(shí)施例,其包括適于位于用戶的左耳和右耳之處或之 中的第一和第二聽力儀器ΗΙ-1,ΗΙ-2及包括完全或部分植入在用戶頭部中的部分。聽力儀 器適于經(jīng)無線通信鏈路如特定的耳間(IA)無線鏈路IA-WL或者作為備選經(jīng)有線連接在其 間交換信息。兩個聽力儀器ΗΙ-1,ΗΙ-2適于使能將特定耳朵處的儀器拾取的蝸內(nèi)電位(如 信號EEh)交換給另一只耳朵處的儀器。為建立耳間鏈路,每一聽力儀器包括天線和收發(fā)器 電路(在此由模塊IA-Rx/Tx表示)。每一聽力儀器HI-1和HI-2為本申請中描述的例如結(jié) 合圖1A-1D所述的助聽系統(tǒng)的實(shí)施。在圖4的實(shí)施例中,感測單元SU、傳輸單元TU和解碼 單元DEC示為(如集成)在一個單元中,記為SU-DEC-TU。此外,圖1A-1D的輸入單元IU和 輸出單元0U在圖4的每一聽力儀器HI-1,HI-2中分別體現(xiàn)為傳聲器MIC (提供電輸入信號 INm)和揚(yáng)聲器SP (將輸出信號OUT轉(zhuǎn)換為聲音信號以呈現(xiàn)給用戶的左耳和右耳)。包括預(yù) 定蝸內(nèi)電位和反映耳蝸神經(jīng)狀態(tài)的控制信號的對應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的存儲器單元MEM在圖4 的實(shí)施例中示為與控制和信號處理單元SPU電接觸??刂菩盘枺ㄔ趫D4中記為EP-ΗΤ)可 由組合單元SU-DEC-TU經(jīng)控制和信號處理單元SPU訪問,其包括圖1A實(shí)施例的信號處理單 元DSP的功能。在圖4的雙耳助聽器系統(tǒng)中,由聽力儀器之一(如HI-1)的控制和信號處 理單元SPU的控制部分產(chǎn)生的并包括蝸內(nèi)電位(或源自其的數(shù)據(jù),如用戶耳蝸的"有效狀 態(tài)")的信號IAS傳給另一聽力儀器(如HI-2),反之亦然。來自本地及對側(cè)裝置的控制信 號例如一起用于影響本地裝置中的決策或參數(shù)設(shè)置??刂菩盘柪缈砂ㄡ槍τ脩粼鰪?qiáng)系 統(tǒng)質(zhì)量的其它信息,例如改善信號處理??刂菩盘朓AS例如(除蝸內(nèi)電位之外)還可包括 方向信息或者與佩戴聽力儀器的用戶的當(dāng)前聲環(huán)境的分類有關(guān)的信息。在實(shí)施例中,雙耳 助聽系統(tǒng)還包括音頻網(wǎng)關(guān)設(shè)備(如移動電話,例如智能電話),用于接收多個音頻信號及用 于將至少一所接收的音頻信號傳給助聽系統(tǒng)(如經(jīng)天線和收發(fā)器電路ANT,Rx/Tx,參見聽 力儀器HI-1,HI-2的所接收的音頻信號INw),例如根據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)如藍(lán)牙例如藍(lán)牙低功率進(jìn) 行傳輸。
[0117] 圖4的助聽系統(tǒng)HI-1,HI-2分別包括分析濾波器組A-FB ((從輸入音頻信號INm 和INw中的一個或兩個)產(chǎn)生頻帶拆分的輸入信號IFBi: IFBNI,其中NI為輸入頻帶的數(shù)量) 和合成濾波器組S-FB (從頻帶拆分的輸出信號0FB1:0FBN。產(chǎn)生輸出信號0UT,其中N0為輸 出頻帶的數(shù)量)以提供(時_)頻域的信號處理。
[0118] 圖4的聽力儀器HI-1,HI_2還包括分析試探信號發(fā)生器PSG,配置成產(chǎn)生適于在測 量蝸內(nèi)電位之前在特定時間點(diǎn)(或經(jīng)用戶接口(如遙控器、如智能電話)啟動)激發(fā)內(nèi)淋 巴的特定試探信號PEP。在實(shí)施例中,分析試探信號發(fā)生器PSG配置成根據(jù)預(yù)定方案激發(fā)特 定頻率和/或產(chǎn)生預(yù)定聲學(xué)劑量(跨預(yù)定時間)。在實(shí)施例中,蝸內(nèi)電位和聽力損失的對應(yīng) 值連同分析試探信號發(fā)生器PSG的啟動進(jìn)行確定(測量),例如在驗(yàn)配會話中,以產(chǎn)生用于 保存在助聽系統(tǒng)中(如一個或兩個聽力儀器的MEM單元中)的用戶特有數(shù)據(jù)庫。
[0119] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的助聽系統(tǒng)HAS,其中示出了適于測量蝸內(nèi)電位(在時間tp測得的值EPjtphEPjtp),..·,ΕΡΝΕραρ))的、助聽系統(tǒng)HAS的正向通路的信號處理單元DSP 的處理參數(shù)G^hG^),一,6(^)(隨頻率(f)而變)的確定。圖5的助聽系統(tǒng)包括與結(jié) 合圖1A所述一樣的功能元件。助聽系統(tǒng)HAS包括植入部分頂Pp和外部部分EXT p。植入部 分頂Pp包括連接到感測單元SU (AMP-AD)的蝸內(nèi)電極EP d EP2,…,EPnep和參考電極REF (感 測單元包括適當(dāng)?shù)姆糯驛MP和模數(shù)轉(zhuǎn)換AD功能)。植入部分頂Pp還包括(經(jīng)信號_)連 接到感測單元SU的傳輸單元TU。感測單元SU(AMP-AD)向傳輸單元TU提供一個或多個捕 獲的蝸內(nèi)電位_(或源自其的信號,例如相對于參考電極REF提供的參考電壓ref取得的 電壓差)。傳輸單元TU將這些所得的電位經(jīng)適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤涌谌鐭o線接口例如感應(yīng)通信 接口、基于分別位于植入部分和外部部分中(如在相應(yīng)的傳輸和接收單元中)的電感線圈 彼此接近時(如僅由用戶的皮膚/組織分開)其間的感應(yīng)耦合而轉(zhuǎn)發(fā)給外部部分EXTP。外 部部分EXTP包括接收單元RU(如包括電感線圈和適當(dāng)?shù)慕庹{(diào)電路),配置成接收所得的電 位EPb并將對應(yīng)的信號EPb' (如包括在時間tp測得的信號EP i (tp),EP2 (tp),…,EPnep (tp)) 提供給解碼單元DEC。解碼單元與存儲器MEM和信號處理單元DSP通信。存儲器單元MEM 包括男性(Μ)和女性(F)的預(yù)定蝸內(nèi)電位(或源自其的信號)和聽力損失曲線HTa^i =1,2, "·,ΝΗΤ)的對應(yīng)值的數(shù)據(jù)庫。對于男性的當(dāng)前(在時間=tp時)測得的蝸內(nèi)電位 EPjtphEPjtp),..·,ΕΡΝΕραρ)的特定值EP(AMx)(如平均值<EP(A Mx)>),對應(yīng)的聽力損失曲 線Hl(fi,AMx)(在NHT個頻率下聽覺閾與頻率之間的關(guān)系)從數(shù)據(jù)庫讀取并輸入到感測單元 SU。使用用于確定適當(dāng)?shù)碾S頻率而變的增益G(fi),G(f2),…,G(fNHT)的算法(驗(yàn)配邏輯依 據(jù)),信號處理單元DSP的信號處理參數(shù)£(tp)(在此記為增益G)對應(yīng)于當(dāng)前(t = tp)蝸內(nèi) 電位進(jìn)行更新。從而,由輸入單元IN提供的正向通路的信號IN根據(jù)耳蝸的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行 處理,增強(qiáng)信號OUT提供給輸出單元0U。應(yīng)提及的是,不同于蝸內(nèi)電位的其它效果(如電流 反饋情形)可貢獻(xiàn)于"最終當(dāng)前信號處理參數(shù)",但這樣的貢獻(xiàn)在此為簡單起見而被忽略。
[0120] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的助聽系統(tǒng)HAS的實(shí)施例,包括用于基于蝸內(nèi)