耳蝸植入物的快速適配的制作方法
【專利說(shuō)明】耳蝸植入物的快速適配
[0001 ]本申請(qǐng)要求于2013年6月28日所提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/840,523的優(yōu)先權(quán)權(quán) 益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及聽(tīng)力植入物，并且尤其是涉及耳蝸植入物應(yīng)用的適配定制化。
【背景技術(shù)】
[0003] 正常耳朵如圖1中所示出的那樣通過(guò)外耳101向鼓膜(耳膜）102傳送聲音，所述鼓 膜102移動(dòng)中耳103的骨頭(錘骨、砧骨、以及鐙骨)使耳蝸104的卵圓窗和圓窗開(kāi)口振動(dòng)。耳 蝸104是繞蝸軸螺旋地纏繞約兩周半的窄長(zhǎng)管。其包括被稱為前庭階的上通道和被稱為鼓 階的下通道，所述上通道和下通道通過(guò)耳蝸管連接。耳蝸104形成立式螺旋錐，其中心被稱 為蝸軸，聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)113的螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞駐留于蝸軸中。響應(yīng)于接收到的由中耳103傳送的 聲音，充滿流體的耳蝸104作為轉(zhuǎn)換器以生成被傳送到耳蝸神經(jīng)113并且最終傳送到大腦的 電脈沖。
[0004] 在沿著耳蝸104的神經(jīng)基板將外部聲音轉(zhuǎn)換成有意義的動(dòng)作電位的能力方面存在 問(wèn)題時(shí)，聽(tīng)力受損。為了改進(jìn)受損聽(tīng)力，已開(kāi)發(fā)了聽(tīng)覺(jué)假體。例如，當(dāng)損傷與中耳103的工作 有關(guān)時(shí)，傳統(tǒng)的助聽(tīng)器可以被用來(lái)以放大聲音的形式提供到聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的聲學(xué)機(jī)械刺激?；?者，當(dāng)損傷與耳蝸104相關(guān)聯(lián)時(shí)，具有植入刺激電極的耳蝸植入物能夠利用由沿著電極分布 的多個(gè)電極接觸所遞送的小電流來(lái)電刺激聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)組織。
[0005] 圖1還示出了典型的耳蝸植入物系統(tǒng)的一些組件，所述耳蝸植入物系統(tǒng)包括外部 麥克風(fēng)，外部麥克風(fēng)將音頻信號(hào)輸入提供給在其中能夠?qū)崿F(xiàn)各種信號(hào)處理方案的外部信號(hào) 處理器111。經(jīng)處理的信號(hào)然后被轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式，諸如數(shù)據(jù)幀的序列，以用于傳送到 植入物處理器108中。除接收經(jīng)處理的音頻信息之外，植入物處理器108還執(zhí)行諸如糾錯(cuò)、脈 沖形成等的附加的信號(hào)處理，并且產(chǎn)生通過(guò)電極引線109發(fā)送到植入電極陣列110的刺激模 式(基于所提取的音頻信息）。通常，這個(gè)電極陣列110包括其表面上的提供耳蝸104的選擇 性刺激的多個(gè)電極接觸112。
[0006] 耳蝸植入系統(tǒng)采用在多信道電極陣列中對(duì)電極接觸提供高速率脈沖式刺激的刺 激策略。一個(gè)特定的例子是"連續(xù)交替取樣（CIS)"策略，如Wi Ison等的Bet ter Speech Recognition With Cochlear Implants(利用耳蝸植入物更好地識(shí)別語(yǔ)言），Nature，第 352:236-238(1991)卷所描述，其通過(guò)引用并入本文。對(duì)于CIS，使用對(duì)稱的雙相電流脈沖， 該雙相電流脈沖在時(shí)間上嚴(yán)格地不重疊。每信道速率典型地高于800脈沖/秒。其他刺激策 略可以基于電極電流的并行激活。這些方法已被證明在提供高水平的語(yǔ)言識(shí)別方面是成功 的。
[0007] 為了使諸如耳蝸植入物的聽(tīng)覺(jué)假體正確地工作，在適配調(diào)整過(guò)程中需要確定一些 特定于患者的操作參數(shù)，其中操作參數(shù)的類型和數(shù)目是依賴于設(shè)備和依賴于刺激策略的。 用于耳蝸植入物的可能的特定于患者的操作參數(shù)包括：
[0008] ?電極接觸1的THRl (刺激幅度的更低檢測(cè)閾值）
[0009] ?電極接觸1的MCLl (最適響度）
[0010] ?電極接觸1的相位持續(xù)時(shí)間
[0011] ?電極接觸1的幅度
[0012] ?電極接觸1的脈沖率
[0013] ?電極接觸2的THR2
[0014] ?電極接觸2的MCL2
[0015] ?電極接觸2的相位持續(xù)時(shí)間
[0016] ?電極接觸2的幅度
[0017] ?電極接觸2的脈沖率
[0018] ·…·
[0019] ?精細(xì)結(jié)構(gòu)通道的數(shù)目
[0020] ?壓縮
[0021 ] ?頻率的參數(shù)，例如電極接觸映射
[0022] ?描述電場(chǎng)分布的參數(shù)，例如空間傳播
[0023] 一種用于MCL和THL的客觀測(cè)量的方法是基于e CAP s (電誘發(fā)復(fù)合動(dòng)作電位）的測(cè) 量，如Gantz等的Intraoperative Measures of Electrically Evoked Auditory Nerve Compound Action Potentials(電誘發(fā)的聽(tīng)神經(jīng)復(fù)合動(dòng)作電位的術(shù)中測(cè)量），American Journal of Otology 15(2) :137-144(1994)所描述的，其通過(guò)引用并入本文。在這種方法 中，使用了在內(nèi)耳的鼓階中的記錄電極。在非常接近神經(jīng)興奮的位置由給定的電極接觸來(lái) 測(cè)量聽(tīng)神經(jīng)對(duì)電刺激的總響應(yīng)。這種神經(jīng)響應(yīng)是由在軸突膜外部處的單神經(jīng)響應(yīng)的迭加引 起的。在測(cè)量位置處的EAP幅度在I OyV和1800μν之間。諸如電誘發(fā)鐙骨肌反射閾值(e SRT)的 其他客觀測(cè)量方法也是公知的。
[0024] -種用于適配調(diào)整的常用方法是從行為上找到每個(gè)分立的電極接觸的閾值(THR) 和最適響度(MCL)值。對(duì)于此，所選定的電極通道上的刺激電荷通常從零開(kāi)始逐步增加，直 至在主觀過(guò)程(例如調(diào)整方法)或客觀過(guò)程(例如eCAP或eSRT)中達(dá)到THR或MCL水平為止。這 種增加可以是刺激突發(fā)持續(xù)時(shí)間或刺激突發(fā)幅度或者二者的結(jié)合。典型地，對(duì)于該過(guò)程使 用具有10-1000毫秒持續(xù)時(shí)間的穩(wěn)定幅度刺激突發(fā)。參見(jiàn)示例，Ratz，F(xiàn)itting Guide for First Fitting with MAESTRO 2.0(利用MAESTR02.0進(jìn)行首次適配的適配指導(dǎo)），MED-EL，F(xiàn) ? rstenweg 77a，6020因斯布魯克，1.0版，2007年。AW 5420 Rev.l.0(English_EU);其通過(guò) 引用并入本文。其它的替選/延伸有時(shí)與縮減的操作參數(shù)組一起使用；例如，如 Smoorenburg，Cochlear Implant Ear Marks(耳蝸植入物耳標(biāo)），University Medical Centre Utrecht，2006;美國(guó)專利申請(qǐng)20060235332所建議的；其通過(guò)引用并入本文。通常， 每個(gè)電極通道被單獨(dú)適配，而不使用來(lái)自已經(jīng)適配的電極通道的信息。在給定電極接觸上 的刺激電荷通常從零開(kāi)始逐步增加，直至達(dá)到MCL(最適響度）。
[0025]目前已經(jīng)使用幾種方法來(lái)加快適配過(guò)程。一種方法使用平坦映射(flat map)，即 所有電極通道上使用相同的MCL或THR值以使得僅需要適配一個(gè)電極通道。但是該方法對(duì)所 適配的電極通道的感知狀態(tài)(敏感性高或低)不能得出結(jié)論并且因此結(jié)果映射對(duì)于一些電 極通道聲音而言可能太強(qiáng)或太弱。另一種方法是在在N個(gè)相鄰電極接觸上適配期間同時(shí)從 零開(kāi)始增加刺激電荷，并且由此說(shuō)來(lái)同時(shí)適配N個(gè)相鄰電極接觸。這些以及類似的方法的確 節(jié)省時(shí)間，可是，它們具有忽視特定于電極的細(xì)節(jié)的缺點(diǎn)，例如某個(gè)電極通道具有明顯不同 于另一個(gè)電極通道的MCL值。第三種所使用的適配方法例如是在適配電極通道時(shí)不從零開(kāi) 始，而是從某個(gè)固定值開(kāi)始。然而這個(gè)方法具有該固定初始值對(duì)于一個(gè)電極通道上的MCL來(lái) 說(shuō)可能過(guò)高，而對(duì)另一電極通道上的MCL來(lái)說(shuō)可能過(guò)低的缺點(diǎn)。換句話說(shuō)，存在過(guò)度刺激患 者的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還具有節(jié)約更多時(shí)間的潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及將具有電極陣列接觸的植入式耳蝸植入物適配于植入患者。 對(duì)于多個(gè)不同的適配方法，每個(gè)適配方法被指派一個(gè)或多個(gè)電極接觸，使得每個(gè)所指派的 電極接觸只被指派一個(gè)適配方法。對(duì)每個(gè)適配方法，所指派的電極接觸根據(jù)該適配方法進(jìn) 行適配并且插值未指派的電極接觸的適配值。然后基于對(duì)所述多種不同適配方法的適配的 加權(quán)平均來(lái)對(duì)所述電極陣列中的每個(gè)電極接觸