描述了一种部分地可植入的前庭假体系统，其包括外部运动传感器，其可附接至患者头部的外部皮肤表面，用于产生代表患者头部运动的外部运动信号。外部发射器与所述外部运动传感器进行通信，并且提供植入体通信信号的电磁传输，所述植入体通信信号包括基于所述外部运动信号的信号分量和向植入的系统组件提供电功率的电功率分量。内部运动传感器可植入于患者头部的皮肤下，用于产生代表患者头部运动的内部运动信号。以及植入体处理器也可植入于皮肤下并且与所述内部运动传感器和所述外部发射器进行通信，用于基于运动信号之一产生植入体刺激信号，以便为经由患者的前庭感觉而电刺激目标神经组织。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及可植入的刺激系统，并且更特别地涉及一种具有内部和外部移动传感器的前庭植入体系统。
技术介绍
如图1中所示，正常的耳朵引导来自外耳廓101的声音通过大致圆柱形耳道110(通常约26mm长，直径为7mm)，以振动鼓膜102 (耳膜)。鼓膜102移动振动耳蜗104的中耳103的骨骼(锤骨、砧骨和镫骨)，耳蜗104继而起换能器的作用，以向大脑产生被解释为声音的电脉冲。另外，内耳也包括平衡感觉前庭系统，该系统包括前庭迷路105，其三个互相连接和相互正交的半规管:上半规管106、后半规管107和水平半规管108 (以及未示出的耳石器官、椭圆囊、球囊)。前庭迷路105的管和空间充有内淋巴液，其相对于头部运动而移动，因此激活通过前庭神经111向大脑发送电平衡信号的毛细胞。对于某些人，前庭系统受损或削弱，导致诸如失稳、眩晕和视觉不稳定这样的平衡问题。当前正在开发前庭植入体，其最初挑战之一为用于运动传感器(陀螺仪和线性加速度计)的陀螺仪/加速度计阵列所需的相对大的功率。目前，一种低功率装置为STMicroelectronics L3G4200D，其为编码旋转的所有三维轴线的三轴数字陀螺仪。该装置为4mm正方形乘以Imm厚度，并且需要各种功率和信号线路，以在3.6V以至少6mA的指定功率要求下运行。为了在植入体系统中使用，一个或多个前庭运动传感器的功率能够从佩戴电池组的身体供应，并且利用头部放置的线圈经皮肤传送。但是该经皮肤供应的功率损失大致为2的因子，并且也存在头部线圈掉落、功率损失和患者变得迷失定向甚至摔倒的另外的风险。在某种程度时较好的解决方案可能是具有植入的电池，其向植入的运动传感器供电，但是(由于高功率需求)，该方法可能需要大电池体积或者非常频繁地重新对电池充电。此外，该装置的任何模块的故障都将要求重新植入，随之对听力和剩余前庭功能产生风险。也已对前庭植入体系统提出其他装置。例如，已提出头部佩戴的传感器阵列，其将由绕头部的保持带固定，但是该方法将产生传感器相对于头部运动的不可接受的高风险。也已提出通过经皮肤插头供电的植入的传感器阵列，但是经皮肤结构的严重问题是众所周知的。Challa和Bhatti 于2010年2 月 6-10 日在33rd Mid-Winter Research Meeting, Assn.for Research in Otolarygology 中的 A Micromachined Cupula:Toward BiomimeticAngular Velocity S ensor Prosthesis (在此通过引用并入)提出了一种围绕由平衡器官本身使用的流体原理的传感器阵列基本重新设计，以降低功率需求，但是将需要更多时间和更长稳定性测试，以完成该装置的开发。Della Santina等人的专利申请US2005/0267549 (在此通过引用并入)教导了一种组合耳蜗/前庭刺激系统，其具有放置在外部或内部的语音和移动感测处理器(SMP)。Merfeld等人的专利申请US2002/0104971 (在此通过引用并入)教导了一种移动感测系统，其不仅被佩戴在头部上而且也佩戴在其他身体部分上。由于安全性原因，当驱动该植入体时，将包括传感器的外部佩戴单元始终放置在已知和正确的定向是很重要的。否则，传感器对信号处理并且最终对神经刺激点的失准输入将导致真实和感知头部运动之间的失配。在特定环境下，这可能导致患者摔倒并且可能导致损伤。当植入体位于头部上，使得患者有时不能视觉观察植入体上的外部单元放置时，将更是如此。当前通过一对轴向磁化的磁体解决了耳蜗植入体和其他听觉植入体的相对于植入体的外部单元的正确放置。一个磁体放置在植入体的接收器线圈中心。另一个磁体放置在外部单元的发送器线圈的中心。当接近植入体的磁体放置外部单元的磁体时，磁吸引力导致将外部线圈以同心定向放置在植入体线圈上。但是存在能够在径向方向相对于植入体完全360度旋转外部单元的剩余自由度。由于该径向旋转自由度，该解决方案不适合放置作为前庭植入体系统的一部分的外部传感器。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及部分地可植入的前庭假体系统，其包括外部运动传感器模块，该模块可附接至患者头部的外部皮肤表面，用于产生代表患者头部运动的外部运动信号。外部发射器与外部运动传感器进行通信，并且提供植入体通信信号的电磁传输，该植入体通信信号包括基于外部运动信号的信号分量和向植入的系统组件提供电功率的电功率分量。另外的内部运动传感器可植入于患者的头部皮肤下，用于产生代表患者头部运动的内部运动信号。并且植入体处理器也可植入于皮肤下，并且其与内部运动传感器和用于基于一个或多个运动信号产生植入体刺激信号的外部发射器进行通信，以电刺激目标神经组织，诸如内耳的半规管、耳石器官和/或前庭神经，用于增强或改善患者的前庭功能。在某些特定实施例中，外部运动传感器可被适配为可附接在患者头部的耳道内。例如，外部运动传感器模块可以在相应的植入的保持磁体上磁性地可附接在耳道内，其中植入的保持磁体建立外部运动传感器的正确位置。外部运动传感器模块也可被适配为剩下一部分未被闭塞的耳道，以允许通过鼓膜的听力感觉。在其他实施例中，外部运动传感器模块可在相应的植入的保持磁体上磁性地可附接在患者头部的头皮上，其中植入的保持磁体建立外部运动传感器的正确位置。例如， 外部运动传感器模块可以包括多个磁体，其用于和植入体磁体装置中的相应的多个磁体协作。在该实施例中，外部运动传感器中的磁体可被设置有多个不对称磁极、设置为空间不对称、设置为不对称不同直径的定向和/或设置为协作磁体对之间的不对称不同距离。并且，外部运动传感器中的磁体可被布置以需要外部运动传感器的定向，使得外部运动传感器中的每个磁体都与植入体磁体装置中的另一相应的磁体协作，以便具有稳固地保持外部运动传感器的足够磁吸引力。植入体刺激信号可以在当可用时，优选地基于外部运动信号，否则可基于内部运动信号。另外或作为替换方式，当外部运动信号超过某些可接受的阈值时，或者当外部和内部组件之间的通信传递控制时，植入体刺激信号可以优选地基于内部运动信号。植入体处理器可包括基线步调模式，在该基线步调模式中与运动信号无关地产生植入体刺激信号。某些实施例也可以包括传感器位置传感器，其用于产生代表外部传感器相对于患者头部的运动的传感器运动信号。附图说明图1示出与人耳相关联的各种解剖学结构。图2示出部分地可植入的前庭假体系统的一个特定示例。图3示出用于在本专利技术的实施例中使用的植入体处理器的一种装置。图4示出一种特定实施例的某些外部组件。图5示出与头皮附接的外部运动传感器相关联的各种组件的顶视图。图6示出使用两个附接磁体的一个特定可头皮附接的外部运动传感器装置的横截面图。图7示出使用三个附接磁体的外部运动传感器的实施例。图8示出用于在本专利技术的实施例中使用的扇区化的附接磁体。图9A-D示出使用三个对称附接磁体的外部运动传感器的实施例的放置细节。图10A-D示出使用三个不对称附接磁体的外部运动传感器的实施例的放置细节。具体实施例方式本专利技术的实施例涉及一种安全、可实行和可佩带的部分地可植入的前庭假体系统，其结合内部和外部运动传感器。通过做出适当的设计选择，能够避免先前方法的许多缺点本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡罗林·加纳姆，马丁·西默林，安德烈亚斯·耶格尔，
申请(专利权)人：MEDEL电气医疗器械有限公司，
类型：
国别省市：
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