具有通道交互补偿的同时刺激的最佳模型常数制造技术

描述了为使耳蜗植入物系统的同时刺激装置适配于植入患者的方法。通过刺激信号的适配模式来刺激植入在患者耳蜗中的电极阵列中的电极接触件。然后，基于对适配模式的患者感知的心理声学方面或客观测量为同时刺激装置的患者特定幅度补偿确定电流扩散衰减参数。

Optimal model constants with simultaneous compensation for channel interaction

A method is described for the simultaneous stimulation of a cochlear implant system to a patient. Stimulation of an adaptation of an electrode pattern in an array of electrodes implanted in the cochlea of a patient. Then, based on the adaptation of the model of the patient's perception of the psychological aspects of the objective measurement of the stimulation device or the patient specific amplitude compensation to determine the current diffusion attenuation parameters.

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请日为2012年5月11日、国际申请号为PCT/US2012/037432的PCT国际申请的、进入中国国家阶段的国家申请号为201280023313.8、题为“具有通道交互补偿的同时刺激的最佳模型常数”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2011年5月13日提交的美国临时专利申请61/485,726的优先权，并且通过引用的方式将其并入本文。
专利技术涉及医疗植入物，并且更具体地涉及诸如耳蜗植入物系统的听觉假体系统的适配定制。
技术介绍
如图1中所示，正常耳朵通过外耳101将声音传送到鼓膜(耳膜)102，鼓膜102移动中耳103的骨头(锤骨、砧骨和镫骨)使耳蜗104的卵圆形窗口和圆形窗口振动。耳蜗104是绕耳蜗轴螺旋地卷曲约两周半的狭长管。耳蜗包括通过耳蜗管连接的称为前庭阶的上通道和称为鼓阶的下通道。耳蜗104形成具有称为耳蜗轴的中枢的直立螺旋锥体，听神经113的螺旋神经节细胞位于其中。响应于由中耳103传送的所接收的声音，充满液体的耳蜗104充当换能器以生成传到蜗神经113并最终传到大脑的电脉冲。当沿耳蜗104的神经基质将外部声音转换成有意义的动作电位的能力有问题时，听力受损。为了改善受损听力，已开发出听觉假体。例如，当损伤涉及中耳103的操作时，常规助听器可用来以放大声音的形式向听觉系统提供声机械刺激。或当损伤与耳蜗104相关联时，具有植入式电极接触件的耳蜗植入物可通过沿电极分布的多个电极接触件递送的小电流来电刺激听觉神经组织。图1还示出典型耳蜗植入系统的一些构件，典型耳蜗植入系统包括将音频信号输入提供到可实现各种信号处理方案的外部信号处理器111的外部麦克风。然后，处理后的信号转换成诸如数据帧的序列的数字数据格式来传送到植入物108中。除了接收处理后的音频信息，植入物108还执行诸如纠错、脉冲形成等的另外信号处理以及产生通过电极引线109发送到植入电极阵列110的刺激模式(基于提取的音频信息)。通常地，该电极阵列110包括在其表面上提供耳蜗104的选择性刺激的多个电极。为了诸如耳蜗植入物的音频假体正确地工作，一些患者特定的操作参数需要在适配调整过程中确定，其中，操作参数的类型和数目是设备相关和刺激策略相关的。耳蜗植入物可能的患者特定的操作参数包括：·电极1的THR1(刺激幅度的下检测阈值)·电极1的MCL1(最舒适的响度)·电极1的相位持续时间·电极2的THR2·电极2的MCL2·电极2的相位持续时间·....·脉冲率·精细结构通道的数目·压缩·频率的参数->电极映射·描述电场分布的参数一种适配调整的通用方法是行为地发现各个独立电极接触件的最舒适响度(MCL)和阈值(THR)。例如，参见因斯布鲁克6020Fürstenweg 77a医疗电子仪器公司的的“Fitting Guide for First Fitting with MAESTRO 2.0(首次适配MAESTRO 2.0的适配指南)”，2007 1.0版，AW 5420Rev.1.0(英语EU)，通过引用的方式将其纳入本文。其他可替代/扩展有时与缩减的操作参数的集一起使用，例如乌得勒支医疗中心大学的Smoorenburg建议的“Cochlear Implant Ear Marks(耳蜗植入耳朵标记)”以及美国专利申请20060235332，通过引用的方式将其纳入本文。通常地，各个刺激通道被分别适配，而没有使用来自已经适配好的通道的信息。给定电极上的刺激电流通常是从零逐步增加直到达到MCL(最舒适响度)。一种客观测量MCL和THL的方法基于ECAP(电诱发复合动作电位)的测量，如美国耳科杂志15(2):137-144(1994)的Gantz等的“Intraoperative Measures of Electrically Evoked Auditory Nerve Compound Action Potentials(电诱发听神经复合动作电位的术中测量)”所描述的，通过引用的方式将其纳入本文。在该方法中，使用在内耳的鼓阶中的记录电极。非常靠近神经激发位置地测量听神经对电刺激的整体响应。该神经响应由在轴突膜外侧的单个神经响应的迭合引起。在测量位置的ECAP的幅度在10μV和1800μV之间。在自然听力中，传入的声音同时刺激耳蜗内的细胞。一些耳蜗植入物系统同时刺激电极接触件，但这因通过迭合扩散穿过电极阵列的同时的电流在各个电极接触件处的刺激场的重叠引起空间通道交互。这表示对于在植入患者中的最佳声音感知的有意义的障碍。一种减少空间通道交互的方法是使用电极接触件的依序刺激，其中一次一个地刺激电极接触件并且没有电流的迭合。在使用称为通道交互补偿(CIC)的方法的美国专利第6,594,525号(通过引用的方式引入本文)中描述了保持同时刺激且仍减少空间通道交互的另一方法。CIC计算用于同时刺激的通道交互补偿幅度。使用两个电流扩散衰减常数，在顶端方向上的电流扩散衰减用α建模，并且在基底方向的电流扩散衰减用β建模。2010年9月15日提交的美国临时专利申请61/382,996描述了基于电流扩散的同时刺激的耳蜗植入物的加速适配，该申请通过引用的方式纳入本文。第一电极接触件通过确定MCL值适配于患者，并且然后确定用于各个剩余未适配刺激电极的MCL。通过基于沿电极阵列测量的电压分布的指数衰减函数来表示电流扩散特征。将CIC参数α和β设成任意值(例如，在[0.70-0.80]的范围内)提供在语音接收上的可接受的性能，但研究已表明患者特定值将是改善。
技术实现思路
本专利技术的实施例针对将耳蜗植入物系统的同时刺激装置适配到植入患者。利用刺激信号的适配模式来刺激植入在患者耳蜗中的电极阵列中的电极接触件。然后，基于对适配模式的患者感知的心理声学方面，为同时刺激装置的患者特定幅度补偿确定电流扩散衰减参数。衰减参数可包括顶端衰减参数和基底衰减参数。适配模式可基于重复交替使用电极接触件的依序刺激和同时刺激的给定声信号。在该情况下，衰减参数可以被调节成提供对于依序刺激和同时刺激的相同的患者感知。还可以基于可替代强制选择过程、基于对衰减参数进行固定步长改变、基于对衰减参数进行因子改变、以及/或基于改变刺激信号的响度和音色来呈现适配模式。确定衰减参数可以进一步基于确定电极接触件掩蔽分布，例如，将掩蔽分布的指数拟合用于确定衰减参数。本专利技术的实施例针对将耳蜗植入物系统的同时刺激装置适配于植入患者。利用刺激信号的适配模式来刺激植入在患者耳蜗中的电极阵列中的电极接触件。然后，基于对适配模式的患者感知的客观测量，为同时刺激装置的患者特定幅度补偿确定电流扩散衰减参数。客观测量可以包括在电极接触件处的电压的遥测测量，例如使用用于确定衰减参数的遥测电压矩阵。客观测量还可以包括电诱发复合动作电位(ECAP)测量，例如使用ECAP生长函数和/或ECAP指数最小二乘拟合以确定衰减参数。客观测量还可以包括电诱发镫骨肌反射(ESRT)测量。实施例还包括使用根据以上中的任何一个的方法的耳蜗植入物适配系统，以及在计算机可读存储介质中实现的用来使耳蜗植入物的植入电极适配于植入患者并且包括用于执行根据以上中的任何一个的方法的程序代码的计算机程序产品。附图说明图1示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将耳蜗植入物系统适配于植入患者的患者适配系统，所述系统包括：适配接口单元，被配置用于：i.利用刺激信号的适配模式来刺激植入在患者耳蜗中的电极阵列中的多个电极接触件，以及ii.测量患者耳蜗中对刺激信号的神经组织响应；以及适配控制单元，与所述适配接口单元通信并且被配置用于：i.生成用于所述适配接口单元的所述刺激信号的适配模式，以及ii.基于对于所述适配模式的患者感知的心理声学方面，从由所述适配接口单元测量的所述神经组织响应为同时刺激装置的患者特定幅度补偿确定多个电流扩散衰减参数。

【技术特征摘要】
2011.05.13 US 61/485,7261.一种用于将耳蜗植入物系统适配于植入患者的患者适配系统，所述系统包括：适配接口单元，被配置用于：i.利用刺激信号的适配模式来刺激植入在患者耳蜗中的电极阵列中的多个电极接触件，以及ii.测量患者耳蜗中对刺激信号的神经组织响应；以及适配控制单元，与所述适配接口单元通信并且被配置用于：i.生成用于所述适配接口单元的所述刺激信号的适配模式，以及ii.基于对于所述适配模式的患者感知的心理声学方面，从由所述适配接口单元测量的所述神经组织响应为同时刺激装置的患者特定幅度补偿确定多个电流扩散衰减参数。2.根据权利要求1所述的患者适配系统，其中，所述电流扩散衰减参数包括顶端衰减参数和基底衰减参数。3.根据权利要求1所述的患者适配系统，其中，所述适配控制单元被配置为基于可替代强制选择过程来生成所述刺激信号的适配模式。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述适配控制单元被配置用于基于对所述电流扩散衰减参数进行固定步长改变来生成所述刺激信号的适配模式。5.根据权利要求1所述的患者适配系统，其中，所述适配控制单元被配置用于基于对所述电流扩散衰减参数进行因子改变来生成所述刺激信号的适配模式。6.根据权利要求1所述的患者适配系统，其中，所述适配控制单元被配置用于基于改变所述刺激信号的响度和音色来生成所述刺激信号的适配模式。7.根据权利要求1所述的患者适配系统，其中，所述适配控制单元被配置用于通过重复交替使用所述电极接触件的依序刺激和同时刺激的给定声学信号来生成所述刺激信号的适配模式。8.根据权利要求7所述的患者适配系统，其中，所述适配控制单元被配置用于调节所述电流扩散衰减参数以提供对于依序刺激和同时刺激...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·卡尔斯，
申请(专利权)人：MEDEL电气医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT