用于听觉系统的可植入麦克风技术方案

本发明专利技术涉及一种用于听觉系统的可植入麦克风，其包括：壳体，该壳体具有侧壁；第一膜，该第一膜联接到壳体的顶部并被构造成响应于听小骨的移动而移动；第二膜，该第二膜联接到侧壁使得壳体的内部体积被分成第一体积和第二体积。第二膜具有允许流体从第一体积流动到第二体积的开口。可植入麦克风还包括振动传感器，该振动传感器邻近第二膜并被构造成测量第二膜的移动和将测量值转换成电信号。振动传感器可包括压电传感器和/或MEMS传感器。

【技术实现步骤摘要】
用于听觉系统的可植入麦克风本申请是申请人于2010年11月23日提交的、专利技术名称为“用于听觉系统的可植入麦克风”且申请号为201080061077.X的中国专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本专利申请要求2009年11月24日提交的、名称为“IMPLANTABLEMICROPHONEFORHEARINGSYSTEMS(用于听觉系统的可植入麦克风)”的美国临时专利申请No.61/264,139的优先权，该专利申请的公开内容整体以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及可植入麦克风，更具体地讲，涉及用于与耳蜗植入物和其它听觉系统一起使用的带有振动传感器的可植入麦克风，该振动传感器也被认为是力传感器。
技术介绍
用于与耳蜗植入物和其它听觉系统一起使用的可植入麦克风通常需要可植入转换器，该可植入转换器用于接收到达患者耳朵的声音并将该声音转换成电信号，以用于在听觉系统中进一步处理。在过去已经提出不同的解决方案。在一个方法中，到达耳朵的声波被直接转换成电信号，这可通过如例如在美国专利No.3,882,285、No.4,988,333、No.5,411,467和WO96/21333及EP0831673中有所描述的不同的方式来实现。然而，用这种方法，外耳定向地过滤所接收的声音的自然能力的丧失和/或所需的转换器部件的附接可引起受影响和周围组织的不良反应。在另一个方法中，使用人类的外耳和中耳的自然声音接收机制将所接收的声音转换成中耳构件(耳膜和听小骨)的振荡，随后将振荡转换成电信号。已经提出了不同的转换器原理。例如，美国专利No.3,870,832描述了基于电磁原理的可植入转换器。然而，这样的电磁和电动转换器的相对高的功耗限制其在耳蜗植入物和其它可植入的听觉系统中的实际应用。通过基于压电原理的转换器可避免该缺点。EP0263254描述了由压电膜、压电晶体、或压电加速度传感器制成的可植入转换器，其中转换器的一端被接合在骨骼中，而另一端与中耳的振荡构件固定地连接。该方法的问题是与听小骨的非柔性连接可引起骨侵蚀，因此出于机械和毒理学的原因，应谨慎地采用将转换器部件接合在中耳腔中的做法。此外，专利文献没有指出如何能永久性地防止体液与压电材料接触。因此，存在生物相容性问题的风险，使得压电性能可能由于压电材料和体液之间的物理和化学的相互作用而退化。美国专利No.3,712,962描述了一种可植入转换器，该转换器使用压电柱或压电梁作为转换器部件，该部件以未详细描述的方式锚固在耳中。像前述专利EP0263254一样，该专利未详细描述如何能永久性地防止体液与压电材料接触。WO99/08480描述了一种基于压电原理的可植入转换器，该转换器单独地附接到振荡的中耳构件，其中，由与转换器有关的惯性质量提供反支承。然而，将转换器附接至诸如耳膜或听小骨的振荡的中耳构件不是永久性地稳定的，或者会侵蚀骨骼。由于可植入转换器的质量大于无源(passive)中耳植入物的质量，这种风险增加。WO94/17645描述了一种基于电容和压电原理的可植入转换器，该转换器可通过微机械技术制造。这种转换器旨在操作在砧骨-镫骨的关节中的压力检测器。由于镫骨与联接的内耳协同形成了共振系统，所以其在有用频率的整个范围内可能不具有足够的灵敏度。此问题在WO97/18689和DE10030372中描述的可植入转换器中也存在，该可植入转换器通过水声信号传输来操作。美国专利No.3,712,962描述了使用容纳在气密密封中空体中的压电转换器元件的可植入转换器。该可植入转换器由支承元件保持位置，该支承元件固定在镫骨腱的骨骼沟道中，或按照与中耳腔的小骨的螺纹连接来延伸。WO97/11575描述了一种具有基于压电的微致动器的可植入助听器。该助听器包括附接到管的端部的盘形换能器。该管适于旋入穿过隆突形成的开窗中。美国专利No.5,842,967教导了一种利用一系列磁体的可植入的无接触刺激和感测系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，用于在听觉系统中使用的可植入麦克风包括：壳体，该壳体具有侧壁；第一膜，该第一膜联接到壳体的顶部并被构造成响应于听小骨的移动而移动；第二膜，该第二膜联接到侧壁使得壳体的内部体积被分成第一体积和第二体积。第二膜具有允许流体从第一体积流动到第二体积的开口。可植入麦克风还包括振动传感器，该振动传感器邻近第二膜并被构造成测量第二膜的移动且将测量值转换成电信号。在一些实施例中，振动传感器可联接到侧壁和/或联接到第二膜。振动传感器可为压电传感器和/或可为MEMS差动电容器。压电传感器可成形为矩形杆。开口可以是沟道的形式。流体可以是气体和/或液体。可植入麦克风还可包括联接元件，该联接元件定位在振动传感器和第二膜之间，并被构造成响应于第二膜的移动而移动振动传感器。壳体还可包括后壁，该后壁邻近侧壁并具有被构造成联接到听小骨的凹部。凹部可包括延伸到侧壁的沟道。凹部可基本上与第一膜的中心对齐。可植入麦克风还可包括弹簧元件，该弹簧元件联接到振动传感器并被构造成接触壳体的后壁。可植入麦克风还可包括一个或多个附加的振动传感器，该一个或多个附加的振动传感器邻近振动传感器，并联接到侧壁和/或振动传感器。可植入麦克风还可进一步包括弹簧元件，该弹簧元件联接到所述一个或多个附加的振动传感器，并被构造成接触壳体并且协助保持所述一个或多个振动传感器彼此接触且与第二膜接触。振动传感器可包括振动传感器的堆叠。第一体积可小于第二体积。根据本专利技术的另一实施例，用于在听觉系统中使用的可植入麦克风包括：壳体，该壳体具有侧壁；膜，该膜联接到壳体的顶部并被构造成响应于听小骨的移动而移动；和MEMS差动电容传感器，该MEMS差动电容传感器邻近膜，并被构造成测量第二膜的移动且将测量值转换成电信号。在一些实施例中，可植入麦克风还可包括联接元件，该联接元件在膜和振动传感器之间，并被构造成协助保持振动传感器与膜接触。该联接可基本上与膜的中心对齐。附图说明通过参考结合附图的下列详细描述，将更容易理解本专利技术的上述特征，在附图中：图1示出根据现有技术的带有植入的转换器的中耳的元件；图2示意性地示出根据本专利技术的实施例的定位在小骨链内的可植入麦克风；图3示意性地示出根据本专利技术的实施例的可植入麦克风的透视图，其中，可植入麦克风的一部分被移除；图4A和4B分别示意性地示出根据本专利技术的实施例的可植入麦克风的俯视图和透视图，其中，可植入麦克风的一些区域被移除从而示出振动传感器；图5示意性地示出根据本专利技术的实施例的具有MEMS传感器的可植入麦克风的剖面图；图6示意性地示出根据本专利技术的实施例的具有另一构造的MEMS传感器的可植入麦克风的剖面图；图7示意性地示出根据本专利技术的实施例的在后壁中具有凹部的可植入麦克风的透视图；图8示意性地示出根据本专利技术的实施例的可植入麦克风沿图7的线A-A的剖面图；图9示意性地示出根据本专利技术的实施例的在一个取向上定位在小骨链内的可植入麦克风；图10示意性地示出根据本专利技术的实施例的在另一个取向上定位在小骨链内的可植入麦克风；图11示意性地示出根据本专利技术的实施例的在具有包括沟道的壳体中的凹部的可植入麦克风的透视图；图12示意性地示出根据本专利技术的实施例的具有包括定位在小骨链内的沟道的凹部的可植入麦克风；图13示意性地示出根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在听觉系统中使用的可植入麦克风，包括：壳体，所述壳体具有侧壁；第一膜，所述第一膜联接到所述壳体的顶部，所述第一膜被构造成响应于听小骨的移动而移动；第二膜，所述第二膜联接到所述侧壁使得所述壳体的内部体积被分成第一体积和第二体积，所述第一体积具有允许流体从所述第一体积流出的开口；和振动传感器，所述振动传感器联接到所述第二膜，所述振动传感器被构造成测量所述第二膜的所述移动，并将测量值转换成电信号。

【技术特征摘要】
2009.11.24 US 61/264,1391.一种用于在听觉系统中使用的可植入麦克风，包括：壳体，所述壳体具有侧壁；第一膜，所述第一膜联接到所述壳体的顶部，所述第一膜被构造成响应于听小骨的移动而移动；第二膜，所述第二膜联接到所述侧壁，所述第二膜将所述壳体的内部体积分成第一体积和第二体积使得所述第一体积在所述第一膜和所述第二膜之间；通风沟道，所述通风沟道将所述第一体积连接到所述第二体积使得当流体在两个体积之间流动时所述第一体积的体积相对于所述第二体积的体积改变，以便于由于超过下限频率的所述第一膜的运动导致压力被施加到所述第二膜；和振动传感器，所述振动传感器联接到所述第二膜，所述振动传感器被构造成测量所述第二膜的移动，并将测量值转换成电信号。2.根据权利要求1所述的可植入麦克风，其中所述振动传感器联接到所述侧壁。3.根据权利要求1所述的可植入麦克风，其中所述振动传感器为压电传感器。4.根据权利要求1所述的可植入麦克风，其中所述第一体积具有允许流体从所述第一体积流到所述第二体积的开口。5.根据权利要求1所述的可植入麦克风，其中所述振动传感器为MEMS差动电容器。6.根据权利要求1所述的可植入麦克风，其中，所述振动传感器利用定位在所述振动传感器和所述第二膜之间的联接元件，联接到所述第二膜，所述联接元件被构造成响应于所述第二膜的移动而移动所述振动传感器。7.根据权利要求1所述的可植入麦克风，其中所述壳体还包括邻近所述侧壁的后壁，所述后壁具有被构造成联接到所述听小骨的凹部。8.根据权利要求7所述的可植入麦克风，其中所述凹部包括延伸到所述侧壁的沟道。9.根据权利要求7所述的可植入麦克风，其中所述凹部与所述第一膜的中心基本上对齐。10.根据权利要求1所述的可植入麦克风，其中所述壳体还包括邻近所述侧壁的后壁，并且所述可植入麦克风还包括联接到所述振动传感器的弹簧元件，所述弹簧元件被构造成接触所述后壁。11.根据权利要求1所述的可植入麦克风，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·赫尔穆特，托马斯·策纳特，格特·霍夫曼，马蒂亚斯·博尔尼茨，翰尼斯·塞德勒，卡尔伯德·胡藤布润克，
申请(专利权)人：MEDEL电气医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT