對用于使耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)患者的定制聲學(xué)場景進行渲染的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]人類的聽覺涉及利用耳蝸中的毛細胞，其將音頻信號變換或轉(zhuǎn)換為聽覺神經(jīng)脈沖。由于很多不同原因而導(dǎo)致的聽力損失通常有兩種類型:傳導(dǎo)性的和感覺神經(jīng)的。當聲音到達耳蝸中的毛細胞的正常的機械路徑被阻礙時，傳導(dǎo)性的聽力損失發(fā)生。例如，這些聲音路徑可能由于聽小骨損傷而被阻礙。傳導(dǎo)性的聽力損失經(jīng)?？梢酝ㄟ^利用常規(guī)的助聽器(hearing aid)來治療，所述常規(guī)的助聽器將聲音放大以使得音頻信號到達耳蝸和毛細胞。一些類型的傳導(dǎo)性聽力損失也可以通過外科手術(shù)來治療。
[0002]另一方面，感覺神經(jīng)的聽力損失是由于將聲信號轉(zhuǎn)換到聽覺神經(jīng)脈沖所需要的耳蝸中的毛細胞的缺失或損壞所導(dǎo)致的。不管聲刺激有多大，遭受感覺神經(jīng)的聽力損失的人不能從常規(guī)的助聽器系統(tǒng)獲得顯著益處。這是因為將聲音能量轉(zhuǎn)換為聽覺神經(jīng)脈沖的機制已經(jīng)損壞。因此，在正常工作的毛細胞缺失的情況下，聽覺神經(jīng)脈沖是不能直接從聲音生成的。
[0003]為了克服感覺神經(jīng)的聽力損失，開發(fā)了大量的耳蝸植入系統(tǒng)。通過以植入在耳蝸植入患者中的電極陣列所形成的一個或多個通道的方式直接將電刺激呈現(xiàn)到刺激部位(例如，聽覺神經(jīng)纖維)，耳蝸植入系統(tǒng)繞過耳蝸中的毛細胞。對刺激部位的直接刺激引起在大腦中對聲音的感知以及對聽力功能的至少部分的修復(fù)。
[0004]當耳蝸植入物最初植入在患者中時，以及其后與臨床醫(yī)生(例如，聽覺病矯治專家)隨訪期間，使耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)患者通常是必要的。適應(yīng)過程的目標之一是優(yōu)化各種程序參數(shù)(例如，閾值級別(“T級別”)，最舒適刺激級別(“M級別”)、刺激率、輸入動態(tài)范圍(“IDR”)值等等)以適應(yīng)患者的特定需求。因此，典型的適應(yīng)會話涉及對各種程序參數(shù)的精神物理學(xué)確定，之后是與患者在門診現(xiàn)場交談期間的進一步調(diào)節(jié)。
[0005]在完整適應(yīng)會話之后，當患者遇到真實世界(例如，餐館、教室、教堂等)中的情況，他們抱怨未達最佳標準的聲音質(zhì)量和聽力表現(xiàn)并非不常見。當前對臨床來說，在這些真實世界的聲學(xué)情景中測試患者是不切實際的。從而，沒有大量的反復(fù)試驗，難以生成明智的(informed)程序改變以改善程序問題。
【附圖說明】
[0006]附圖示出了各種實施例并且其為說明書的一部分。所示出的實施例僅為示例而未限制本公開的范圍。在整個附圖中，相同的或類似的附圖標記指示相同的或類似的元件。
[0007]圖1示出了根據(jù)本文所描述的原理的示例性耳蝸植入系統(tǒng)。
[0008]圖2示出了根據(jù)本文所描述的原理的其中適應(yīng)系統(tǒng)可以被選擇性地和通信地耦合到耳蝸植入系統(tǒng)的示例性配置。
[0009]圖3示出了根據(jù)本文所描述的原理的適應(yīng)系統(tǒng)的示例性部件。
[0010]圖4示出了根據(jù)本文所描述的原理的示例性聲音庫和示例性環(huán)境庫。
[0011]圖5示出了根據(jù)本文所描述的原理的示例性頭部相關(guān)(head-related)脈沖響應(yīng)集。
[0012]圖6A示出了根據(jù)本文所描述的原理的示例性無回聲脈沖響應(yīng)集。
[0013]圖6B是根據(jù)本文所描述的原理的房間模型的表。
[0014]圖7示出了根據(jù)本文所描述的原理的示例性圖形用戶接口。
[0015]圖8示出了根據(jù)本文所描述的原理的示例性圖形用戶接口。
[0016]圖9示出了根據(jù)本文所描述的原理的對用于使耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)患者的定制聲學(xué)場景進行渲染的示例性方法。
[0017]圖10示出了根據(jù)本文所描述的原理的示例性計算設(shè)備。
【具體實施方式】
[0018]本文描述了對用于使耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)患者的定制聲學(xué)場景進行渲染的系統(tǒng)和方法。如下文將要描述的，適應(yīng)系統(tǒng)可以I)保持代表聲音的庫(即，聲音庫)的數(shù)據(jù)和代表環(huán)境的庫(即，環(huán)境庫)的數(shù)據(jù)，2)檢測用戶對被包括在聲音的庫中的聲音和被包括在環(huán)境的庫中的環(huán)境的選擇，3)基于所選擇的聲音和所選擇的環(huán)境生成代表聲學(xué)場景的音頻信號，以及4)使用該音頻信號使耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)患者。
[0019]被包括在聲音庫中的每個聲音可以代表可以被呈現(xiàn)給耳蝸植入患者的聲內(nèi)容。例如，聲音庫可以包括音樂、講話(例如，用特定語言的講話)、測試句子(例如，AzB1句子)、噪聲、和/或可以被呈現(xiàn)給耳蝸植入患者的任何其他聲內(nèi)容。每個聲音可以由特定聲源(例如，任何性別的人、一個或多個樂器等等)來生成，并且可以由適應(yīng)系統(tǒng)以一個或多個數(shù)據(jù)文件(例如，錄制的音頻文件)的形式來保持(例如，存儲)。每個聲音可以是“干燥的”或相對不依賴環(huán)境的(即，每個聲音可以在最低限度地影響聲音質(zhì)量的環(huán)境(例如，無回聲室)中錄制)。
[0020]被包括在環(huán)境的庫中的每個環(huán)境可以代表房間(例如，教室、會議室、起居室、辦公室等)、地點(例如，餐館、教堂、體育場等)、戶外場所(例如，繁忙的街道、工地等)、和/或任何其他環(huán)境(在任意給定的時間耳蝸植入患者可以在其中)。在一些示例中，如下文將要描述的，環(huán)境的庫可以包括一個或多個患者特定環(huán)境(例如，患者家的房間)。
[0021]如下文將更詳細描述的，本文所描述的系統(tǒng)和方法可以允許用戶(例如，臨床醫(yī)生)借助在試聽室或其他專用設(shè)備方面可忽略的開銷，選擇性地將被包括在聲音的庫中的任意聲音與被包括在環(huán)境的庫中的任意環(huán)境組合以創(chuàng)建代表各種不同聲學(xué)場景的音頻信號。這些音頻信號然后可以由適應(yīng)系統(tǒng)呈現(xiàn)給正在與耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)的患者，以便于在各種收聽條件下保證耳蝸植入系統(tǒng)的最佳操作。
[0022]為了說明，臨床醫(yī)生可以使用適應(yīng)系統(tǒng)選擇由女士生成的講話的記錄和代表教堂的環(huán)境。適應(yīng)系統(tǒng)相應(yīng)地可以組合所選擇的講話和環(huán)境(例如，通過將代表該講話的聲音波形和與所選擇的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的頭部相關(guān)的脈沖響應(yīng)進行卷積)以渲染代表其中女士在教堂講話的聲學(xué)場景的音頻信號。音頻信號然后可以用于使耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)患者(例如，通過將該音頻信號呈現(xiàn)給患者，檢測患者響應(yīng)于該音頻信號所提供的反饋，以及基于該反饋來調(diào)節(jié)與耳蝸植入系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的一個或多個程序參數(shù))。
[0023]臨床醫(yī)生然后可能想要呈現(xiàn)給患者代表男士在相同教堂中講話的音頻信號。為了這個目標，臨床醫(yī)生可以選擇由男士生成的講話的記錄并且指示適應(yīng)系統(tǒng)將該男士講話與代表該教堂的相同環(huán)境進行組合。適應(yīng)系統(tǒng)相應(yīng)地可以渲染代表其中男士在教堂講話的聲學(xué)場景的音頻信號。該音頻信號然后可以用于進一步使耳蝸植入系統(tǒng)適應(yīng)該患者。
[0024]圖1示出了示例性耳蝸植入系統(tǒng)100。如所示出，耳蝸植入系統(tǒng)100可以包括被配置為位于患者外部的各種部件，包括但不限于麥克風(fēng)102、聲音處理器104、頭盔(headpiece) 106。耳蝸植入系統(tǒng)100可以進一步包括被配置為植入在患者內(nèi)的各種部件，包括但不限于耳蝸植入物108和其上布置了多個電極112的引線110。如下文將更詳細描述的，另外的或可替換的部件可以被包括在耳蝸植入系統(tǒng)100內(nèi)，其可以服務(wù)特定實現(xiàn)。現(xiàn)在將更詳細地描述圖1中所示的部件。
[0025]麥克風(fēng)102可以被配置為檢測呈現(xiàn)給患者的音頻信號。麥克風(fēng)102可以以任何適當?shù)男问絹韺嵤?。例如，麥克風(fēng)102可以包括“T-Mic”等，其被配置為放置在耳道入口附近的外耳內(nèi)。這樣的麥克風(fēng)可以通過附接到耳鉤的架或柄保持在耳道入口附近的外耳內(nèi)，其中耳鉤被配置為選擇性地附接到聲音處理器104。另外地或可替換地，麥克風(fēng)102可以通過以下來實施:布置在頭藍106內(nèi)的一個或多個麥克風(fēng)、布置在聲音處理器104內(nèi)的一個或多個麥克風(fēng)、一個或多個波束成形麥克風(fēng)、和/或任何其他適合的麥克風(fēng)，其可以服務(wù)特定實現(xiàn)。
[0026]聲音處理器104 (即，被包括在聲音處理器104內(nèi)的一個或多個部件)可以被配置為引導(dǎo)耳蝸植入物108生成代表一個或多個音頻信號(例如，麥克風(fēng)102所檢測到的一個或多個音頻信號，其通過輔助音頻輸入端口的方式輸入，等)的電刺激(本文也稱為“刺激電流”)并且將其施加到與患者的聽覺路徑(例如，聽覺神經(jīng))相關(guān)聯(lián)的一個或多個刺激部位。示例性刺激部位包括但不限于耳蝸內(nèi)的一個或多個位置、耳蝸核、下丘、和/或聽覺路徑中的任何其他核。為了這個目標，聲音處理器104可以根據(jù)所選擇的聲音處理策略或程序來處理該一個或多個音頻信號以生成用于控制耳蝸植入物108的適當?shù)拇碳?shù)。聲音處理器104可以包括以下或者被以下實施:耳后(“BTE”)單元、身體穿戴設(shè)備、和/或可以服務(wù)特定實現(xiàn)的任何其他聲音處理單元。
[0027]在一些示例中，聲音處理器104可以通過頭盔106和耳蝸植入物108之間的無線通信鏈路114的方式，無線地向耳蝸植入物108發(fā)送刺激參數(shù)(例如，以被包括在前向遙測序列中的數(shù)據(jù)字(data word)的形式)和/或功率信號。應(yīng)當理解的是，通信鏈路114可以包括雙向通信鏈路和/或一個或多個專用單向通信鏈路。
[0028]頭盔106可以通信地耦合到聲音處理器104，并且可以包括外部天線(例如，線圈和/或一個或多個無線通信部件)，該外部天線被配置為便于聲音處理器104到耳蝸植入物108的選擇的無線耦合。頭盔106可以另外地或可替換地用于選擇性地并且無線地將任何其他外部設(shè)備耦合到耳蝸植入物108。為了這個目標，頭盔106可以被配置為固定到患者的頭部并且被確定位置(posit1ned)以使得布置在頭盔106內(nèi)的外部