用于確定耳蝸死區(qū)的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定耳蝸死區(qū)的設(shè)備。具體地，本發(fā)明涉及包括聲音產(chǎn)生單元、輸出變換器和控制單元的助聽器裝置及用于確定耳蝸死區(qū)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聽力或聽覺感知是通過檢測具有聲音振動輸入的機(jī)械振動而感知聲音的過程。人耳具有三個主要組成部分，即外耳、中耳和內(nèi)耳。耳朵的每一部分在檢測和解釋聲音的任務(wù)中各用于特定目的。外耳用于收集聲音并將其導(dǎo)向中耳。中耳用于將聲波的能量變換為中耳骨結(jié)構(gòu)的內(nèi)部振動并最終將這些振動變換為內(nèi)耳中的壓縮波。內(nèi)耳用于將內(nèi)耳液體內(nèi)的壓縮波的能量變換為可傳給大腦的神經(jīng)脈沖。
[0003]內(nèi)耳是耳朵的最內(nèi)部分，其開始于卵圓窗后面。卵圓窗作為中耳和內(nèi)耳之間的交叉部分，是被膜覆蓋的、從中耳鐙骨接收機(jī)械振動的開口。內(nèi)耳包括骨迷路，其為位于顱骨的顳骨中的、具有兩個功能部分的空腔，兩個功能部分即耳蝸和由半規(guī)管及前庭形成的前庭系統(tǒng)。骨迷路包括膜迷路，其在某些位置固定到骨迷路的壁并通過外淋巴與骨迷路部分分開。膜迷路包含稱為內(nèi)淋巴的液體。外淋巴富含鈉離子，及內(nèi)淋巴富含鉀離子，其在外淋巴和內(nèi)淋巴之間產(chǎn)生離子電勢。外淋巴和內(nèi)淋巴的獨(dú)特離子組成適合調(diào)節(jié)毛細(xì)胞的電化學(xué)脈沖。毛細(xì)胞為在其頂端具有一捆感覺毛(也稱為硬纖毛)的圓柱形或瓶形細(xì)胞。在膜迷路的專門區(qū)域中，內(nèi)毛細(xì)胞排列在內(nèi)壁上，外毛細(xì)胞排列在外壁上。毛細(xì)胞連接到包括前庭神經(jīng)和耳蝸神經(jīng)的前庭蝸神經(jīng)的神經(jīng)纖維并用作外淋巴和內(nèi)淋巴的振動刺激的感受器細(xì)胞。前庭系統(tǒng)中的毛細(xì)胞用于感測空間定向信息并將它們經(jīng)前庭神經(jīng)傳給大腦從而產(chǎn)生平衡覺。膜迷路的專門區(qū)域之一為螺旋器，稱為哥蒂氏器官，其包括用于聽覺感知的毛細(xì)胞。
[0004]哥蒂氏器官位于耳蝸中。耳蝸為骨迷路中的螺旋形、充滿外淋巴的空腔，其經(jīng)前庭與卵圓窗接觸。對于人而言，耳蝸的螺線通常繞其軸具有2.5-2.75匝。耳蝸結(jié)構(gòu)包括前庭階、鼓階、中階和蝸孔。充滿外淋巴的前庭階在耳蝸頂點(diǎn)(也稱為蝸孔)與充滿外淋巴的鼓階連接。在另一端，前庭階連接到卵圓窗及鼓階連接到圓窗。圓窗以與卵圓窗相反的相位振動，例如當(dāng)鐙骨擠入卵圓窗并使耳蝸內(nèi)的液體能移動時，圓窗移出。中階位于鼓階和前庭階之間并通過基膜與鼓階分開及通過瑞斯納膜與前庭階分開。中階包含內(nèi)淋巴。瑞斯納膜用作外淋巴和內(nèi)淋巴之間的營養(yǎng)物的擴(kuò)散勢皇區(qū)?；ご_定機(jī)械振動傳播性質(zhì)并為包含硬纖毛的毛細(xì)胞的基底。耳蝸用于將耳鼓接收的機(jī)械振動轉(zhuǎn)換為電化學(xué)神經(jīng)脈沖，其之后經(jīng)耳蝸神經(jīng)(也稱為聲神經(jīng))傳到大腦。
[0005]由外淋巴傳送的機(jī)械振動刺激行經(jīng)耳蝸并刺激膜迷路的膜和毛細(xì)胞。所接收的機(jī)械振動的每一頻率沿耳蝸中的膜迷路的基膜具有特定諧振空間?；さ倪\(yùn)動及外淋巴中的機(jī)械振動導(dǎo)致毛細(xì)胞上硬纖毛運(yùn)動。外毛細(xì)胞以到達(dá)的振動的頻率按細(xì)胞長度振蕩，其用于放大到達(dá)的機(jī)械振動，稱為耳蝸放大器。內(nèi)毛細(xì)胞用作機(jī)械性刺激感受器，其響應(yīng)于內(nèi)毛細(xì)胞的硬纖毛的位移產(chǎn)生電信號。該電信號源自離子電流跨膜迷路的膜流過離子通道。內(nèi)毛細(xì)胞的硬纖毛具有去極化和復(fù)極化運(yùn)動方向。硬纖毛在去極化方向的運(yùn)動導(dǎo)致膜電導(dǎo)增加，從而使更多帶正電荷的離子即鉀和鈣能通過該膜并進(jìn)入內(nèi)毛細(xì)胞。復(fù)極化方向的運(yùn)動降低離子電流。內(nèi)毛細(xì)胞的去極化因正離子大量涌入導(dǎo)致感受器電勢而出現(xiàn)，這打開隨電壓而變的鈣通道(VDCC)。鈣離子可通過隨電壓而變的鈣通道(VDCC)進(jìn)入細(xì)胞并觸發(fā)神經(jīng)傳遞素的釋放，其連接到與毛細(xì)胞相連的耳蝸神經(jīng)的纖維(也稱為軸突)的感受器，從而導(dǎo)致激發(fā)增加，即電化學(xué)神經(jīng)脈沖的發(fā)射增加。毛細(xì)胞的復(fù)極化因鼓階中的外淋巴中的正離子濃度低而出現(xiàn)，這導(dǎo)致電化學(xué)陡度及正離子通過離子通道流到外淋巴。電化學(xué)神經(jīng)脈沖經(jīng)耳蝸神經(jīng)傳到大腦。大腦處理所有毛細(xì)胞接收的神經(jīng)脈沖及聽覺感知中源自不同毛細(xì)胞的激發(fā)的神經(jīng)脈沖空間-時間模式。
[0006]健康的人耳能夠聽見0.012kHz到20kHz頻率范圍的聲音并在IkHz到5kHz之間的范圍具有靈敏度峰值。人耳可分辨低至3.6Hz的頻差，從而使人能區(qū)分差異小到3.6Hz的兩個聲音。隨著年齡增大，聽力變差，稱為老年性耳聾或與年齡有關(guān)的聽力損失，這導(dǎo)致聽得見的聽頻范圍更低。大多數(shù)成人不能聽見高于16kHz的高頻率。與年齡有關(guān)的聽力損失的原因通常為神經(jīng)性聽力損失。
[0007]如果一人的一只或兩只耳朵的一個或多個功能受損，其聽力可被認(rèn)為已受損。聽力受損可分類為神經(jīng)性聽力損失、傳導(dǎo)性聽力損失或二者的結(jié)合，稱為混合聽力損失。
[0008]最常見類型的聽力受損為神經(jīng)性聽力損失，其源自前庭蝸神經(jīng)、內(nèi)耳和/或大腦的中央處理中心的受損。大部分神經(jīng)性聽力損失因耳蝸中的哥蒂氏器官的毛細(xì)胞機(jī)能障礙從而導(dǎo)致聽覺靈敏度降低引起。毛細(xì)胞可能在出生時機(jī)能障礙或者例如因噪聲創(chuàng)傷、感染、長時間暴露于噪聲或遺傳傾向性而損傷。通常，對因暴露于過度大聲的聲音引起的損傷或因耳毒性藥物引起的損害特別敏感的外毛細(xì)胞損壞因而失去放大效應(yīng)。
[0009]聽力受損的代表性現(xiàn)象即耳蝸聽力損失與耳蝸的毛細(xì)胞損傷有關(guān)，該損傷導(dǎo)致下面兩種形式的聽力損失。
[0010]第一種形式是外毛細(xì)胞損傷，這是大多數(shù)神經(jīng)性聽力損失的原因。由于此，耳蝸的活動機(jī)構(gòu)損壞，從而基膜的運(yùn)動相較于正常狀態(tài)減少，因此頻率選擇性降低。第二種形式是內(nèi)毛細(xì)胞損傷。這可導(dǎo)致信號傳到初級聽皮層的效率降低。具體地，語音識別能力大大降低，在存在噪聲的情形下，將信號與噪聲區(qū)分開的能力進(jìn)一步變差。
[0011]其中的內(nèi)毛細(xì)胞實(shí)質(zhì)上損傷及在某些情形下完全喪失且不執(zhí)行其自身功能的區(qū)域稱為耳蝸死區(qū)(DR)。耳蝸死區(qū)展現(xiàn)其中內(nèi)毛細(xì)胞及其內(nèi)的神經(jīng)響應(yīng)于落入相應(yīng)特征頻率(CF)范圍內(nèi)的刺激不引起神經(jīng)活動的特性，于是相應(yīng)聲刺激并未傳到初級聽皮層。
[0012]部分聽力受損可通過外科手術(shù)進(jìn)行治療。然而，大部分聽力受損的人不得不依賴于提高聽力的裝置，即所謂的助聽器裝置。助聽器裝置用于刺激用戶的聽覺，例如通過揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音、通過骨錨式助聽器的振動器產(chǎn)生的骨導(dǎo)振動、或者通過耳蝸植入物的電極產(chǎn)生的電刺激脈沖。助聽器可佩戴在一只耳朵上即單耳，或者可佩戴在兩只耳朵上即雙耳。雙耳助聽器裝置包括兩個助聽器，用戶的左耳和右耳各一個。雙耳助聽器可彼此無線交換信息并允許空間聽覺。
[0013]助聽器通常包括傳聲器、輸出變換器如揚(yáng)聲器或振動器、電路、及電源如電池。傳聲器從環(huán)境接收聲音并產(chǎn)生表示該聲音的電聲音信號。電聲音信號由電路進(jìn)行處理，如頻率有選擇地放大、降噪、針對聽音環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)、和/或移頻等，處理后的聲音由輸出變換器產(chǎn)生以刺激用戶的聽覺。代替輸出變換器，耳蝸植入物通常包括電極陣列，這些電極布置在耳蝸中以用電刺激脈沖刺激耳蝸神經(jīng)纖維。為改善用戶的聽覺體驗(yàn)，可在電路中包括濾譜器組，其例如分析不同的頻帶或個別地處理不同頻帶的電聲音信號并使能改善信噪比。濾譜器組在目前的任何助聽器中通常在線運(yùn)行。
[0014]通常，助聽器裝置的用于接收到達(dá)的聲音的傳聲器為全向傳聲器，意味著它們不區(qū)分到達(dá)的聲音的方向。為提高用戶的聽力，在電路中可包括波束形成器。波束形成器通過抑制來自不同于波束形成器參數(shù)即視向量確定的方向的其它方向的聲音而改善空間聽覺。這樣，信噪比可增加，因?yàn)橹饕獊碜月曉慈缬脩羟懊娴穆曇舯唤邮?。通常，波束形成器將空間分為兩個子空間，一個子空間的聲音被接收，而另一子空間的聲音被抑制，這導(dǎo)致空間聽覺。
[0015]對于某些聲環(huán)境，記錄直接聲音的傳聲器可能不足以對助聽器裝置用戶產(chǎn)生適當(dāng)?shù)穆犛X體驗(yàn)，例如在高度回響的房間如教堂、講演廳、音樂廳中。因此，助聽器裝置可包括第二聲音信息輸入，如拾音線圈或無線數(shù)據(jù)接收器，例如藍(lán)牙接收器或紅外接收器等。當(dāng)使用拾音線圈或其它無線技術(shù)時，未失真的目標(biāo)聲音如教堂中牧師的話音、講演廳中演講者的話音等通過無線聲音傳輸可直接用在助聽器中。
[0016]表征助聽器裝置的一種方式是通過它們安裝到用戶耳朵上的方式。常規(guī)的助聽器例如包括ITE(耳內(nèi)式)、ITC(耳道式)、CIC(深耳道式)和BTE(耳后式)助聽器。ITE助聽器的部件主要位于耳內(nèi)，而ITC和CIC助聽器部件位于耳道中。BTE助聽器通常包括耳后單元，其通常安裝在用戶耳后或耳朵上并連接到充氣管或引線，其具有可安裝在用戶耳道中的遠(yuǎn)端。揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音可通過充氣管傳到用戶耳道的耳鼓或者電聲音信號可經(jīng)引線傳到布置在耳道中的輸出變換器。
[0017]幾乎所有助聽器均具有至少一插入部分，其適于插入到用戶耳道內(nèi)以將聲音導(dǎo)向耳鼓。將助聽器裝置的把裝置產(chǎn)生的聲音傳入耳道內(nèi)的插入部分插入到耳道內(nèi)可導(dǎo)致多種不同聲效應(yīng)，如梳齒濾波器效應(yīng)、聲音振蕩或堵耳。裝置產(chǎn)生的聲音和自然聲音同時出現(xiàn)在用戶耳道中產(chǎn)生梳齒濾波器效應(yīng)，因?yàn)樽匀宦曇艉脱b置產(chǎn)生的聲音具有時延地到達(dá)耳鼓。聲音振蕩通常僅對包括傳聲器的助聽器裝置出現(xiàn)，聲音振蕩通過自耳道到助聽器裝置的傳聲器的聲音反射產(chǎn)生。常見的抑制前面提及的聲效應(yīng)的方法是封閉耳道，其優(yōu)選地防止自然聲音到達(dá)耳鼓及防止裝置產(chǎn)生的聲音離開耳道。然而，封閉耳道導(dǎo)致堵耳效應(yīng)，當(dāng)耳道封閉時，其對應(yīng)于用戶自我話音的放大，因?yàn)楣菍?dǎo)聲音振動不能通過耳道逸離及從助聽器裝置的插入部分回響。為減少堵耳效應(yīng)，助聽器裝置的插入部分可更深地插入耳道內(nèi)以附著到耳道的骨部并密封耳道。
[0018]當(dāng)準(zhǔn)確知道用戶的聽力受損時，助聽器裝置可被進(jìn)一步改善，例如通過使能針對用戶的聽力受損調(diào)節(jié)助聽器參數(shù)。知道用戶具有降低的聽覺能力時的頻率范圍例如使能移頻或放大某些頻率范圍從而使用戶具有更好的聽覺體驗(yàn)。
[0019]在助聽器中處理到達(dá)的聲音期間，對應(yīng)于用戶死區(qū)的頻率范圍中的頻率的放大通常無益且可能有損語音可懂度。
[0020]在常規(guī)聽覺護(hù)理中，由于確定耳蝸死區(qū)的存在和頻區(qū)很困難，耳蝸死區(qū)現(xiàn)象大半被忽略。
[0021]在B.C.Moore、M.Huss、D.A.Vickers、B.R.Glasberg 和 J.1.Alcantara 所寫的題為“A Test for the Diagnosis of Dead Reg1ns in the Cochlea” 的文章中(BritishJournal of Aud1logy，34，205-224 (2000))，提出了使用閾值均衡噪聲(TEN)測試確定耳蝸死區(qū)的方法。TEN測試使用所謂的“閾值均衡噪聲”刺激用戶的聽覺，其譜成形為使得，對于正常聽力用戶，對0.25kHz到1kHz范圍內(nèi)的所有頻率的純音信號，其將給出同等掩蔽的閾值。閾值均衡噪聲的電平規(guī)定為1ERB(等價矩形帶寬)、以1000Hz為中心的(132Hz)寬帶中的電平。純音與閾值均衡噪聲一起使用來刺激用戶聽覺。閾值均衡噪聲減少純音的偏頻聽音因而使能測試耳蝸死區(qū)。具有活內(nèi)毛細(xì)胞的頻區(qū)導(dǎo)致特征頻率接近該頻區(qū)的信號的檢測，及TEN中的閾值接近正常聽力用戶的閾值。死區(qū)導(dǎo)致不同于該信號頻率的特征頻率的檢測，及TEN中的閾值高于正常閾值。
[0022]WO 2012/081769A1公開了用于檢測耳蝸死區(qū)的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括具有刺激產(chǎn)生單元和聲學(xué)變化復(fù)合波(ACC)測量單元的控制單元。刺激產(chǎn)生