基于电极阻抗测量值设定耳蜗植入系统刺激参数的设备和方法技术方案

与由患者使用的耳蜗植入系统相关联的设备指示被包括在耳蜗植入系统内并被植入在患者体内的耳蜗植入物生成处于预定电流电平的电刺激电流。该设备还指示耳蜗植入物借助于与耳蜗植入物耦合的电极向患者施加电刺激电流，并在借助于与耳蜗植入物耦合的电极向患者施加电刺激电流时测量与电极相关联的电压电平。基于预定电流电平和测量到的电压电平，该设备确定电极的阻抗。基于所确定的电极阻抗并且根据预定刺激参数调节约束，该设备自动地调节与耳蜗植入系统相关联的刺激参数。还公开了附加的设备和相应的方法。

Device and Method for Setting Stimulation Parameters of Cochlear Implantation System Based on Electrode Impedance Measurements

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于电极阻抗测量值设定耳蜗植入系统刺激参数的设备和方法相关申请本申请要求于2017年2月23日提交的美国临时专利申请No.62/462,831的优先权。该临时专利申请的内容被通过引用全部结合到本文中。
技术介绍
人类的自然听觉涉及使用耳蜗中的将声学信号转换或变换成听觉神经冲动的毛细胞。当耳蜗中的毛细胞不存在或受损时，可能发生一些类型的听力损失(例如，感觉神经性听力损失)，使得不能以自然的方式通过声学信号产生听觉神经冲动。为了克服这些类型的听力损失，已经研发出了耳蜗植入系统。耳蜗植入系统通过借助于被植入在耳蜗内的电极阵列直接向听觉神经纤维呈现电刺激来避开耳蜗中的毛细胞。听觉神经纤维的直接刺激导致声音在大脑中的感知并且至少部分恢复听觉功能。植入在耳蜗内的每个电极可具有与其相关的特定阻抗。例如，电极的阻抗可以表示通过电极向患者施加刺激电流是如何困难或容易的量度(例如，在特定的刺激电压电平的情况下，刺激电流通过电极流入患者的程度)。被植入在耳蜗内的电极阵列中的电极的阻抗可以在耳蜗植入系统对患者的初始装配期期间(例如，在临床环境中)予以确定，并且可被用于在这种装配期期间确定一个或多个刺激参数。然而，在该装配期之后(例如，在患者已返家且不再处于临床环境中之后)，电极阵列中的一个或多个电极的阻抗可能出于多种原因而改变。如果不予说明，这种改变可能导致由患者感知到的声音质量和/或响度降低(例如，音高失真等)、耳蜗植入系统的系统故障和/或其它不期望出现的结果。附图说明附图示出了多种实施例并且是本专利说明书的一部分。所示实施例仅是示例且并不限制本公开的范围。在整个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。图1示出了根据本文所述原理的示例性耳蜗植入系统。图2示出了根据本文所述原理的耳蜗植入的示意性结构。图3示出了根据本文所述原理的用于基于电极阻抗测量值来设定耳蜗植入系统刺激参数的示例性设备。图4示出了一种示例性配置，其中，可以根据本文所述原理实现图3的设备。图5示出了另一示例性配置，其中，可以根据本文所述原理实现图3的设备。图6示出了根据本文所述原理，图3的设备可如何基于电极阻抗测量值来设定脉冲宽度刺激参数的多个示例性方面。图7示出了根据本文所述原理，图3的设备可如何基于电极阻抗测量值来设定目标刺激电压刺激参数的多个示例性方面。图8示出了根据本文所述原理，图3的设备可如何基于电极阻抗测量值来设定有源电极刺激参数的多个示例性方面。图9示出了根据本文所述原理，用于基于电极阻抗测量值来设定耳蜗植入系统刺激参数的示例性预定调节时间表。图10A和图10B示出了根据本文所述原理的适于向与耳蜗植入系统相关联的用户呈现的示例性警报。图11示出了根据本文所述原理的用于基于电极阻抗测量值来设定耳蜗植入系统刺激参数的示例性方法。图12示出了根据本文所述原理的用于获取和使用耳蜗植入物电极阻抗测量值的示例性设备。具体实施方式本文描述了用于获取和使用耳蜗植入物电极阻抗测量值的设备和方法。例如，如下面将更详细描述的那样，本文描述的设备和方法可致使确定(例如，检测、测量等)包括在耳蜗植入系统内的电极的电极阻抗，且可响应于电极阻抗的确定和/或基于所确定的电极阻抗来执行一个或多个操作。虽然本文描述了在已经获得这种测量值之后用于使用耳蜗植入物电极阻抗测量值的多种操作，但是本公开的一个示例性内容涉及用于基于电极阻抗测量值来设定耳蜗植入系统刺激参数的设备和方法。例如，根据本文所述的原理的示例性设备可与患者所使用的耳蜗植入系统相关联，并且可包括至少一个物理计算部件，其按照以下顺序或按照如可服务于具体实施方案的其它适用顺序来执行以下操作中的一个或多个。首先，该设备可指示耳蜗植入物(例如，被包括在耳蜗植入系统内且被植入在患者体内的耳蜗植入物)生成处于预定电流电平的电刺激电流并且借助于与该耳蜗植入物耦合的电极向患者施加该电刺激电流。第二，该设备可指示耳蜗植入物测量与该电极相关联的电压电平，同时借助于该电极向患者施加电刺激电流。第三，该设备可(例如，基于预定电流电平和测量到的电压电平)确定电极的阻抗。第四，该设备可识别预定刺激参数调节约束。第五，该设备可(例如，基于电极的阻抗并且根据预定刺激参数调节约束)自动地调节与耳蜗植入系统相关联的刺激参数。用于获取和使用耳蜗植入物电极阻抗测量值的设备(例如，包括诸如上述用于基于电极阻抗测量值来设定耳蜗植入系统刺激参数的示例性设备之类的设备)可以任何合适的方式与患者所使用的耳蜗植入系统相关联。例如，设备可被包括在耳蜗植入系统内，作为耳蜗植入系统的部件(例如，耳蜗植入系统的声音处理器、耳蜗植入系统的耳蜗植入物等)。作为另一示例，设备可与耳蜗植入系统分离开且例如通过与该耳蜗植入系统通信地耦合而与耳蜗植入系统相关联。例如，该设备可由患者、患者的看护人等操作的移动计算装置(例如，智能电话、平板计算装置等)实现或在该移动计算装置的内部实现。用于基于电极阻抗测量值来设定耳蜗植入系统刺激参数的设备的一个示例性实施方案可通过被植入在患者体内并被包括在耳蜗植入系统内的耳蜗植入物来实现。耳蜗植入物可包括刺激电流发生器，该刺激电流发生器被配置为通过被耦合到耳蜗植入物的电极导线上的电极生成待向患者施加的电刺激电流。耳蜗植入物还可包括电压检测器，该电压检测器被配置为测量与该电极相关联的电压电平。另外，耳蜗植入物可包括至少一个物理计算部件，以如上所述的类似方式，该至少一个物理计算部件可被配置成：1)指示刺激电流发生器生成处于预定电流电平的电刺激电流并借助于该电极向患者施加电刺激电流；2)在借助于该电极向患者施加电刺激电流的同时，指示电压检测器测量与该电极相关联的电压电平；3)(例如，基于预定电流电平和测量到的电压电平)确定该电极的阻抗；4)识别预定刺激参数调节约束；5)(例如，基于电极的阻抗并根据预定刺激参数调节约束)自动地调节与耳蜗植入系统相关联的刺激参数。如下面将更详细描述的那样，耳蜗植入系统可被配置为向患者施加电刺激以直接刺激听觉神经纤维，以便至少部分地恢复患者的听力。为此，监督就该耳蜗植入系统对患者进行的护理的临床医生或其它专业人员可将耳蜗植入系统配置成根据特定于患者的需要和偏好的具体参数来施加刺激。临床医生可考虑的一个参数是由每个电极在每个刺激阶段施加的电荷量。电极导线上的多个电极中的每一个可被用于以相对快的序列(例如，可包括每秒多个刺激脉冲的刺激速率或“脉冲速率”发生的序列)向患者耳蜗内的不同刺激部位施加电流，使得患者感知在每个不同的刺激部位中同时出现的刺激。根据欧姆定律，由电压源产生的刺激电压(“V”)、向电极施加的刺激电流(“I”)和电极阻抗(“Z”)之间的关系可被定义为V＝I×Z。因此，一种用于确定给定电极的电极阻抗的技术可通过(例如，使用诸如处理器之类的至少一个物理计算部件)使测量到的电压电平(“V”)(例如，在正向患者施加已知刺激电流时检测到的电压电平)除以已知的待向患者施加的预定电流电平(“I”)来获得。由特定电极在特定刺激阶段上施加的电荷可等于由电极施加的电流量乘以由电极施加电流的时间量。该时间量通常可被称为“脉冲宽度”，或者更确切地，被称为所施加电流的“阶段持续时间”。特定患者可能具有区别于其它患者的独特的电荷要求(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与由患者使用的耳蜗植入系统相关联的设备，所述设备包括：至少一个物理计算部件，所述至少一个物理计算部件指示被包括在所述耳蜗植入系统内并被植入在所述患者的体内的耳蜗植入物生成处于预定电流电平的电刺激电流并借助于与所述耳蜗植入物耦合的电极向所述患者施加所述电刺激电流；在借助于所述电极向所述患者施加所述电刺激电流的同时，指示所述耳蜗植入物测量与所述电极相关联的电压电平；基于预定的所述电流电平和测量到的所述电压电平确定所述电极的阻抗；识别预定刺激参数调节约束；和基于所述电极的所述阻抗并根据所述预定刺激参数调节约束，自动地调节与所述耳蜗植入系统相关联的刺激参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.23 US 62/462,8311.一种与由患者使用的耳蜗植入系统相关联的设备，所述设备包括：至少一个物理计算部件，所述至少一个物理计算部件指示被包括在所述耳蜗植入系统内并被植入在所述患者的体内的耳蜗植入物生成处于预定电流电平的电刺激电流并借助于与所述耳蜗植入物耦合的电极向所述患者施加所述电刺激电流；在借助于所述电极向所述患者施加所述电刺激电流的同时，指示所述耳蜗植入物测量与所述电极相关联的电压电平；基于预定的所述电流电平和测量到的所述电压电平确定所述电极的阻抗；识别预定刺激参数调节约束；和基于所述电极的所述阻抗并根据所述预定刺激参数调节约束，自动地调节与所述耳蜗植入系统相关联的刺激参数。2.根据权利要求1所述的设备，其中：所述预定刺激参数调节约束由便于就所述耳蜗植入系统对所述患者进行护理的医疗专业人员予以确定并设定在被包括在所述设备内的存储部件内；和所述至少一个物理计算部件通过从所述存储部件获取所述预定刺激参数调节约束来识别所述预定刺激参数调节约束。3.根据权利要求2所述的设备，其中：所述刺激参数是与在所述耳蜗植入系统的正常操作期间借助于所述电极向所述患者施加的刺激脉冲相关联的脉冲宽度；由所述医疗专业人员确定和设定的所述预定刺激参数调节约束是最大脉冲宽度；和所述至少一个物理计算部件通过将与所述刺激脉冲相关联的所述脉冲宽度自动地增加到仍然低于所述最大脉冲宽度的较长脉冲宽度来自动地调节所述刺激参数。4.根据权利要求2所述的设备，其中：所述刺激参数是与在所述耳蜗植入系统的正常操作期间借助于所述电极向所述患者施加的刺激脉冲相关联的目标刺激电压；由所述医疗专业人员确定和设定的所述预定刺激参数调节约束是最大目标刺激电压；和所述至少一个物理计算部件通过将与所述刺激脉冲相关联的所述目标刺激电压自动地增加到仍然低于所述最大目标刺激电压的较大目标刺激电压来自动地调节所述刺激参数。5.根据权利要求2所述的设备，其中：所述刺激参数是在所述耳蜗植入系统的正常操作期间向所述患者施加刺激脉冲的有源电极的数量；由所述医疗专业人员确定和设定的所述预定刺激参数调节约束是有源电极的最小数量；和所述至少一个物理计算部件通过将向所述患者施加所述刺激脉冲的所述有源电极的数量自动地减少到仍然高于有源电极的所述最小数量的有源电极的较少数量来自动地调节所述刺激参数。6.根据权利要求1所述的设备，其中：识别出的所述预定刺激参数调节约束是绝对刺激参数调节约束；所述至少一个物理计算部件还识别出附加的预定刺激参数调节约束，所述附加的预定刺激参数调节约束是与介于所述刺激参数的当前值和与所述绝对刺激参数调节约束相关联的值之间的值相关联的临时刺激参数调节约束；所述至少一个物理计算部件基于所述电极的阻抗将所述刺激参数自动地调节到与所述临时刺激参数调节约束相关联的值；所述至少一个物理计算部件还：提供与将所述刺激参数调节到一值相关联的警报，所述一值超过与所述临时刺激参数调节约束相关联的值，响应于待将所述刺激参数调节到超过与所述临时刺激参数调节约束相关联的值的值的所述警告，接收由所述患者向所述耳蜗植入系统手动地提供的用户输入，以及基于所述用户输入，将所述刺激参数调节为超过与所述临时刺激参数调节约束相关联的值的值；和超过与所述临时刺激参数调节约束相关联的值的值并不超过与所述绝对刺激参数调节约束相关联的值。7.根据权利要求1所述的设备，其中：所述预定刺激参数调节约束与由所述患者、所述患者的看护人和便于就所述耳蜗植入系统对所述患者进行护理的医疗专业人员中的至少一个设定的预定调节时间表相关联；和所述预定调节时间表指定与所述刺激参数相关联的多个自动步进调节，以便于将所述刺激参数从初始值逐步调节到目标值，以及待插入在与所述刺激参数相关联的所述多个自动步进调节中的自动步进调节之间的指定时间间隔。8.根据权利要求1所述的设备，其中，根据所述预定刺激参数调节约束，所述至少一个物理计算部件仅在所述耳蜗植入系统的加电序列期间自动地调节所述刺激参数。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个物理计算部件通过自动地指示被包括在所述耳蜗植入系统内的声音处理器从根据第一声音处理程序进行操作切换到根据第二声音处理程序进行操作来自动地调节所述刺激参数。10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个物理计算部件还包括：基于所确定的电极阻抗，确定所述耳蜗植入系统正在标准兼容模式之外操作；和响应于确定所述耳蜗植入系统正在所述标准兼容模式之外操作，生成表示所述耳蜗植入系统正在所述标准兼容模式之外操作的警报，所述警报适于向与所述耳蜗植入系统相关联的用户呈现。11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个物理计算部件还包括：基于所确定的电极阻抗确定所述患者可能经历...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·M·利特瓦克，M·E·布什，K·科卡，R·卡利斯托，A·J·施帕尔，M·B·唐宁，A·斯蒂恩，
申请(专利权)人：领先仿生公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH