平衡假体接受者的活动分类制造技术

本文提出了一种用于基于一个或多个运动信号以及接受者当前参与的活动类型的分类来刺激平衡假体接受者的技术。更具体地，平衡假体系统被配置为监测接受者的身体的至少一部分的运动并且确定接受者的活动分类(例如，确定接受者的实时运动的“类别”或“种类”)。接受者的运动和活动分类被用来生成刺激信号，以递送给接受者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平衡假体接受者的活动分类
本专利技术总体上涉及可植入平衡假体。
技术介绍
在最近的几十年中，具有一个或多个可植入部件的医疗设备(在本文中通常被称为可植入医疗设备)已经为接受者提供了广泛的治疗益处。尤其是，多年以来，可部分或全部植入的医疗设备，诸如听力假体(例如，骨传导设备、机械刺激器、耳蜗植入物等)、可植入起搏器、除颤器、功能性电刺激设备以及其他可植入医疗设备在执行救生和/或生活方式改善功能和/或接受者监测方面取得成功。多年来，可植入医疗设备的类型和由此执行的功能范围已经增加。例如，许多可植入医疗设备现在常常包括在接受者中永久或临时植入的一个或多个仪器、装置、传感器、处理器、控制器或其他功能性机械或电气组件。这些功能性设备通常被用来诊断、预防、监测、处理或管理疾病/伤害或其症状，或者被用来研究、替换或修改解剖结构或生理过程。这些功能性设备中的许多设备利用从作为可植入医疗设备一部分或与之一起操作的外部设备接收到的电源和/或数据。
技术实现思路
在一方面，提供了一种方法。该方法包括：利用至少一个运动传感器，捕获表示前庭植入物接受者的运动的一个或多个运动信号；基于一个或多个运动信号，确定接受者的当前活动的活动分类；并且基于运动信号和活动分类，生成电刺激信号以递送到接受者的前庭系统。在另一方面，提供了一种前庭刺激系统。前庭刺激系统包括：一个或多个运动传感器，被配置为将前庭刺激系统的接受者的运动转换为一个或多个运动信号；至少一个活动分类器，被配置为基于一个或多个运动信号来生成表示接受者的实时活动的活动分类；至少一个处理器，被配置为基于运动信号和活动分类来生成刺激控制信号；以及刺激器单元，被配置为将刺激控制信号转换为电刺激信号，以递送到接受者的前庭系统。在另一方面，提供了一种方法。该方法包括：监测前庭植入物的接受者的头部的运动；基于接受者的头部的运动，生成由接受者正在执行的活动的种类；以及基于接受者的头部的运动和由接受者正在执行的活动的种类来生成前庭刺激信号。附图说明在本文中结合附图描述本专利技术的实施例，其中：图1A是图示人类前庭系统的解剖结构的示意图；图1B是图示了图1A的人类前庭系统的一部分的更多细节的示意性截面图；图2A是图示了根据本文所提出的某些实施例的前庭刺激系统的示意图；图2B是根据本文所提出的某些实施例的图2A的前庭刺激系统的简化框图；图2C是根据本文所提出的某些实施例图示了图2A的前庭刺激系统的刺激装置的示意图；图3是根据本文所提出的某些实施例的图2A的前庭刺激系统的一部分的功能框图；图4是根据本文所提出的某些实施例的前庭刺激系统的功能框图；图5是根据本文所提出的某些实施例的另一前庭刺激系统的功能框图；图6是根据本文所提出的某些实施例的另一前庭刺激系统的功能框图；图7是根据本文所提出的某些实施例的方法的流程图；和图8是根据本文所提出的某些实施例的方法的流程图。具体实施方式本文提出了用于基于一个或多个运动信号以及接受者当前参与的活动类型的分类来刺激平衡假体接受者的技术。更具体地，平衡假体系统被配置为监测接受者的身体的至少一部分的运动并且确定接受者的活动分类(例如，确定接受者的实时运动的“类别”或“种类”)。接受者的运动和活动分类被用来生成刺激信号，以递送给接受者。如本文中所使用的，“平衡假体”或“平衡植入物”是被配置为帮助患有平衡失调的接受者的医疗设备。平衡失调是个体缺乏以舒适的方式控制和/或维持适当身体位置的能力的状况。平衡问题可以以不同的方式显现，诸如不稳定或头晕的感觉、移动、旋转或漂浮的感觉(即使静止不动或躺下)、跌倒、视力模糊、无能力站立或行走等。平衡失调可能由某些健康状况、药物、衰老、感染、头部受伤、内耳问题、大脑或心脏问题、血液循环问题等等所引起。正在开发不同的平衡假体以处理不同类型/原因的平衡失调。例如，前庭刺激系统是被用来处理由于一只或两只耳朵的前庭功能/感知的全部或部分丧失而导致的平衡失调的医疗设备系统。前庭刺激系统测量头部移动并且将头部移动转换为电刺激信号。电刺激信号经由一个或多个植入的电极而被递送到接受者的前庭系统。这样，一个或多个电极刺激前庭神经，生成有助于大脑补偿前庭功能丧失的信号。另一种类型的平衡假体被设计为模拟在半规管内的流体的移动。在正常的耳朵中，液体的变化有助于大脑了解头部的移动和位置。这些平衡假体将微控制器电路装置与一个或多个机械设备结合在一起，这些机械设备的作用是增加半圆管内的正常液体移动，从而向大脑提供更强的前庭信号。仅为了便于描述，本文主要参考一个例示性平衡假体系统(即，前庭刺激系统)来描述本文所提出的技术。然而，应当领会，本文所提出的技术还可以与包括其他平衡假体系统在内的多种其他类型的医疗设备一起使用。在描述本文所提出的技术的细节之前，以下首先参考图1A和图1B描述其中可植入前庭刺激系统的组件的示例内耳100的相关方面。更具体地，图1A是内耳100的第一透视图，而图1B是图示了前庭系统的一部分的更多细节的示意性截面图。骨迷路101是颞骨中的内耳100的刚性骨外壁。骨迷路101包括三个分部/部分，称为前庭102、半规管104和耳蜗106。这些是从骨质中挖出并由骨膜衬里的腔体。半规管104是位于耳蜗106附近的三个半圆形的相互连接的管。这三个管是上半规管或前半规管104(A)、后半规管104(B)以及水平或侧半规管104(C)。三个管104(A)、104(B)和104(C)大致彼此正交(即，彼此成直角)对准，以使得它们测量所有三个平面中的运动。具体来说，侧管104(C)在头部中大致水平对齐，而上管104(A)和后管104(B)与穿过个体头部中心的竖直线大致成45度角。在平衡的感测中涉及前庭102和半规管104。前庭102和半规管104中的每一个都具有包含毛细胞的器官。特别地，椭圆囊和球囊(即位于前庭102中的两个囊状结构)各自包含黄斑，该黄斑是由被包含碳酸钙颗粒(称为耳石)的凝胶状膜所覆盖的一片毛细胞组成的器官。头部的运动导致耳石拉动毛细胞，刺激前庭神经(图1A中未示出)，其指示头部相对于身体其他部位的位置。在每个半规管104内是填充有称为内淋巴的流体的半规管道，并且在头部以在适当的方向上的运动分量旋转时，促使流体在管内移动。在每个管104的底部是壶腹108和相关的脊110，其在图1B中被更详细地示出。在脊110内是壶腹帽112，其包含毛束114，毛束114连接至毛细胞116，进而连接至神经纤维118。当流体移动时，毛细胞116受到刺激，并且产生对应的神经信号。如所指出的，前庭102和半规管104感测在移动期间的头部倾斜和旋转，这继而帮助个体维持平衡、稳定视力等。然而，某些个体可能由于一只或两只耳朵的前庭功能/感觉完全或部分丧失而患有平衡失调。前庭功能的这种丧失导致不平衡/不稳定问题，头晕，难以在黑暗中行走而不跌倒，头部移动期间视力模糊或不稳定等。本文所提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n利用至少一个运动传感器，捕获表示前庭植入物接受者的运动的一个或多个运动信号；/n基于所述一个或多个运动信号，确定所述接受者的当前活动的活动分类；以及/n基于所述一个或多个运动信号和所述活动分类，生成电刺激信号以便递送到所述接受者的前庭系统。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190425 US 62/838,4271.一种方法，包括：
利用至少一个运动传感器，捕获表示前庭植入物接受者的运动的一个或多个运动信号；
基于所述一个或多个运动信号，确定所述接受者的当前活动的活动分类；以及
基于所述一个或多个运动信号和所述活动分类，生成电刺激信号以便递送到所述接受者的前庭系统。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
经由植入在所述前庭系统的一个或多个半规管中的一个或多个电极，将所述电刺激信号递送给所述前庭系统。


3.根据权利要求1所述的方法，其中捕获表示前庭植入物接受者的运动的一个或多个运动信号包括：
利用至少一个加速度计来捕获所述一个或多个运动信号。


4.根据权利要求1所述的方法，其中捕获表示前庭植入物接受者的运动的一个或多个运动信号包括：
利用至少一个陀螺仪来捕获所述一个或多个运动信号。


5.根据权利要求1所述的方法，其中捕获表示前庭植入物接受者的运动的一个或多个运动信号包括：
利用植入在所述接受者的头部的至少一个运动传感器来捕获所述一个或多个运动信号。


6.根据权利要求1所述的方法，其中捕获表示前庭植入物接受者的运动的一个或多个运动信号包括：
利用所述接受者的身体外部的至少一个运动传感器来捕获所述一个或多个运动信号。


7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中确定所述接受者的当前活动的活动分类包括：
在时域中分析所述一个或多个运动信号以生成所述活动分类。


8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中确定所述接受者的当前活动的活动分类包括：
在频域中分析所述一个或多个运动信号以生成所述活动分类。


9.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中确定所述接受者的当前活动的活动分类包括：
在时域中分析所述一个或多个运动信号；
在频域中分析所述一个或多个运动信号；以及
将所述一个或多个运动信号的时域分析和频域分析进行相关，以生成所述活动分类。


10.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中确定所述接受者的当前活动的活动分类包括：
执行特征聚类分析，所述特征聚类分析利用一个或多个机器学习算法以生成所述活动分类。


11.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中基于所述一个或多个运动信号和所述活动分类来生成电刺激信号，以便递送到所述前庭系统，包括：
基于所述活动分类来设置所述电刺激信号的以下一项或多项：刺激脉冲速率、刺激脉冲宽度、电流电平或电压。


12.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中基于所述一个或多个运动信号和所述活动分类来生成电刺激信号，以便递送到所述前庭系统，包括：
对所述一个或多个运动信号应用自动增益控制；以及
基于所述活动分类来设置所述自动增益控制的一个或多个参数。


13.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中基于所述一个或多个运动信号和所述活动分类来生成电刺激信号，以便递送到所述前庭系统，包括：
对所述一个或多个运动信号应用一个或多个滤波操作；以及
基于所述活动分类来设置所述滤波操作的一个或多个参数。


14.一种前庭刺激系统，包括：
一个或多个运动传感器，被配置为将所述前庭刺激系统的接受者的运动转换为一个或多个运动信号；
至少一个活动分类器，被配置为基于所述一个或多个运动信号来生成表示所述接受者的实时活动的活动分类；
至少一个处理器，被配置为基于所述运动信号和所述活动分类来生成刺激控制信号；以及
刺激器单元，被配置为将所述刺激控制信号转换为电刺激信号，以便递送到所述接受者的前庭系统。


15.根据权利要求14所述的前庭刺激系统，还包括：
一个或多个电极组件，被配置为被植入在所述接受者的一个或多个半规管中，其中所述一个或多个电极组件中的每个电极组件包括设置在载体构件中的多个电极。


16.根据权利要求14所述的前庭刺激系统，其中所述一个或多个运动传感器包括至少一个加速度计。


17.根据权利要求14所述的前庭刺激系统，其中所述一个或多个运动传感器包括至少一个陀螺仪。


18.根据权利要求14所述的前庭刺激系统，其中所述一个或多个运动传感器中的至少一个运动传感器被配置为被植入在所述接受者...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·E·范登赫尤维尔，J·佩施，
申请(专利权)人：科利耳有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU