(57)【要約】例えば補聴器に使用し得る電気機械式アクチュエータ１００が開示されている。アクチュエータ１００のいくつかの実施形態は、密閉チタン筐体１、キヌタ骨８による長期工程を処理する機械式出力構造１１０、音声周波数帯域の運動を効果的に発生させる手段を具える。電気機械式アクチュエータ１００は、従来のアブミ骨プロテーゼを介して、内耳液につなげることができる。従来の補聴器の拡大スピーカに類似の埋込式アクチュエータ１００は、直接に内耳液を動かすために、内耳と中耳とをつないでいる。従って、この発明に従う電気機械式アクチュエータは、如何なる伝導性聴覚障害であっても治療することができる。また、電気機械式アクチュエータのいくつかの実施形態は、人間の乳状突起に完全に適合するのに充分な小ささであり、かつ、充分に高い出力水準を確保するよう構成されていることから、厳しい感覚神経聴力損失を治療することができる。
2008521519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械式アクチュエータにおいて、該アクチュエータは、
第一及び第二磁石を具え、該第一及び第二磁石は、実質的に対向する２つの磁極面間の磁場領域にバイアス磁場を形成するように配置しており、
前記対向する磁極面間の前記バイアス磁場領域に配置される磁気透過性アーマチャを具え、該磁気透過性アーマチャの配置により、該磁気透過性アーマチャと、それに対応する前記対向する磁極面との間に第一及び第二作業間隙を確定し、
前記磁気透過性アーマチャを支持する磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを具え、該アーマチャシャフトアセンブリは、前記対向する磁極面間にて、該アーマチャシャフトアセンブリの移動により確定される長手方向へと移動し得るように構成され、
前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリにバイアス力を負荷し、前記磁気透過性アーマチャを前記対向する磁極面間の所定の位置へと付勢するバイアス手段、及び、
入力信号に応答して、前記磁場領域にて前記バイアス磁場を調節する信号磁束を発生させ、前記磁気透過性アーマチャに不平衡力を負荷することにより、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを作動させる磁束発生手段を具えることを特徴とする電気機械式アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、前記第一及び第二磁石は磁石支持アセンブリにより支持され、該磁石支持アセンブリ、前記磁気透過性アーマチャ並びに前記第一及び第二作業間隙は、第一磁気回路を形成する、電気機械式アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載のアクチュエータであって、前記磁束発生手段は磁束発生手段支持アセンブリにより支持され、該磁束発生手段支持アセンブリ、前記磁気透過性アーマチュア、前記磁気透過性アーマチュアシャフト並びに前記第一及び第二作業間隙の一方は、第二磁気回路を形成する、アセンブリ電気機械式アクチュエータ。
【請求項４】
請求項３に記載のアクチュエータであって、前記磁束発生手段は電気コイルを具える、電気機械式アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載のアクチュエータであって、前記磁束発生手段支持アセンブリは、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリのシャフトを受容する隙間を有する磁気透過性構造を具え、前記シャフトと前記隙間の壁部との間に横方向空隙を形成する電気機械式アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５に記載のアクチュエータであって、前記隙間は実質的にシリンダ状である、電気機械式アクチュエータ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のアクチュエータであって、前記第二磁気回路の電気抵抗を小さくするために、前記横方向空隙が最小化された、電気機械式アクチュエータ。
【請求項８】
請求項７に記載のアクチュエータであって、前記バイアス手段は第一バイアス部材及び第二バイアス部材を具える、電気機械式アクチュエータ。
【請求項９】
請求項８に記載のアクチュエータであって、前記磁束発生手段支持アセンブリは前記第一バイアス部材を具え、該第一バイアス部材は、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリのシャフトと機械接触する磁気透過性ばねを具える、電気機械式アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のアクチュエータであって、前記第二バイアス部材は、前記シャフトと機械接触する隔壁を具える、電気機械式アクチュエータ。
【請求項１１】
埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータであって、該アクチュエータは、
管状の密閉筐体を具え、該密閉筐体はその一端が隔壁により閉じられ、他端が密閉フィードスルーにより閉じられ、
前記密閉筐体内に配置された第一及び第二磁石を具え、該第一及び第二磁石は、実質的に対向する２つの磁極面間の磁場領域にバイアス磁場を発生させ、
前記対向する磁極面間の前記バイアス磁場領域に配置された磁気透過性アーマチャを具え、該磁気透過性アーマチャの配置により、該磁気透過性アーマチュアと、それに対応する該第一及び第二磁石の該対向する２つの磁極面との間に第一及び第二作業間隙を確定し、
前記磁気透過性アーマチャを支持する磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを具え、該磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリは、前記対向する磁極面間にて、該磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリの移動により確定される長手方向へと該磁気透過性アーマチャを移動し得るように構成され、
前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリにバイアス力を負荷し、前記磁気透過性アーマチャを前記対向する磁極面間の所定の位置へと付勢するバイアス手段、
前記密閉フィードスルーへの電気接続による入力信号に応答する電気信号コイルを有する磁束発生手段を具え、該磁束発生手段は、前記磁場領域のバイアス磁場を調節する信号磁束を発生させることで、不平衡力を前記磁気透過性アーマチャに負荷し、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを作動させ、
前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリの作動に応答し、内耳の聴覚系を刺激する刺激手段を具える電気機械式出力構造、及び、
前記密閉フィードスルーの外側ピンに接続され、前記チタン製の筐体に機械的に取り付けられるリード線を具えることを特徴とする埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のアクチュエータであって、前記第一及び第二磁石は磁石支持アセンブリにより支持され、該磁石支持アセンブリ、磁束発生手段支持アセンブリ並びに前記第一及び第二作業間隙は、第一磁気回路を形成する、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアクチュエータであって、前記磁束発生手段は磁束発生手段支持アセンブリにより支持され、該磁束発生手段支持アセンブリ、前記磁気透過性アーマチャ、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリ並びに前記第一及び第二作業間隙のいずれか一方は、第二磁気回路を形成する、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のアクチュエータであって、前記磁束発生手段支持アセンブリは、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリのシャフトを受容する隙間を有する磁気透過性構造を具え、該シャフトと該隙間の壁部との間に横方向空隙を形成する、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータであって、前記隙間は実質的にシリンダ状である、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のアクチュエータであって、前記第二磁気回路の電気抵抗を小さくするために、前記横方向空隙が最小化された、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のアクチュエータであって、前記バイアス手段は第一及び第二バイアス部材を具える、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のアクチュエータであって、前記磁束発生手段支持アセンブリは、前記第一バイアス部材を具え、該第一バイアス部材は、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリのシャフトと機械接触する磁気透過性ばねを具える、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項１９】
請求項１７又は１８に記載のアクチュエータであって、第二バイアス部材はダイアフラムを具える、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２０】
請求項１１〜１９のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、前記リード線の末端は、接続部位にて、該末端を前記フィードスルーの前記外側ピンに溶接された管内に圧着することにより、該フィードスルーの該外側ピンに電気接続されている、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２１】
請求項２０に記載のアクチュエータであって、前記接続部位はシリコン充填した保護キャップにより覆われている、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２２】
請求項２１に記載のアクチュエータであって、前記保護キャップは円錐状であり、少なくとも１つの平面と、最大直径が０．４〜０．６ｍｍの範囲内にある複数の開口部が設けられている、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２３】
請求項１１〜２２のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、前記機械出力構造は、第一部分及び第二部分を有し、該第一部分はアブミ骨プロテーゼを取付ける機械式取付け構造であり、該第二部分は、該機械式取付け構造を前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリへと連結させるワイヤ状部材である埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２４】
請求項２３に記載のアクチュエータであって、前記機械式取付け構造は、数値偏心度が約０〜約０．５の範囲内にあり、その断面が楕円形となるシリンダ状である、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２５】
請求項２３又は２４に記載のアクチュエータであって、前記機械式取付け構造は、厚さが約０．０５〜約０．２ｍｍの範囲内にあるシリコン層に覆われている、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、前記ワイヤ状部材は直線状のロッドであり、前記機械式取付け構造と該直線状のロッドのなす角度は約８０〜約１５０°の範囲内にある、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２７】
請求項２６に記載の埋込式補聴器用のであって、前記機械式取付け構造と前記直線状のロッドのなす角度は、約１１５〜約１２５°の範囲内にある、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２８】
請求項２６又は２７に記載のアクチュエータであって、ボールジョイント手段が、前記機械式取付け構造と前記直線状のロッドとの間に設けられており、該機械式取付け構造の該直線状のロッドに対する再配向を可能とする、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項２９】
請求項２３〜２８のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、前記埋込式補聴器を埋込む際に、前記ワイヤ状部材を少なくとも部分的に屈曲することができる、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項３０】
請求項２３〜２９のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、前記機械式取付け構造は、ボール状のヘッドを設けたアブミ骨プロテーゼと係合するボールジョイント手段を更に具える、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項３１】
請求項１１〜３０のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、前記密閉筐体はチタン製である、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータ。
【請求項３２】
音声信号に応答して内耳を機械刺激する電気機械式アクチュエータを具えることを特徴とする患者の内耳を刺激する埋込式刺激装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の埋込式刺激装置であって、該刺激装置は、中耳の機能を部分的に又は完全に再生する中耳人工装具を更に具え、前記電気機械式アクチュエータは、該中耳人工装具を作動させることにより前記音声信号に応答して前記内耳を刺激する作動手段を具える、埋込式刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００４年１１月３０日付けで出願された、発明の名称が「医療用装置を固定するための埋込式固定システム」である米国仮特許第６０／６３１，５１２号を基礎とするものであり、その全体を援用するものである。
【０００２】
この発明は聴力損失の治療方法に関する。この発明は、特には、中耳及び内耳聴覚系を直接刺激し得る埋込式アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００３】
現在のところ、最高水準にある現行の補聴器は、聴力損失、特には感覚神経聴力損失を効果的に治療することが可能であるが、依然として、耳道が閉塞すること、フィードバックによる増幅レベルが高すぎること、補聴器の取付けが聴力損失患者にとって恥辱となることなどといった大きな問題がある。また、それら補聴器による伝導性聴力損失及び混合性聴力損失の治療においては、その治療効果が殆んど得られない。本発明は聴力損失の治療方法に関するものであり、この発明の範囲内にある限り、その他の応用例も含むものであることに留意されたい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、この発明の目的は、従来技術の補聴器が有するそれら問題点の少なくとも一つを解決する、埋込式補聴器に内蔵される刺激装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の第一の側面は、電気機械式アクチュエータであって、かかるアクチュエータは、
第一及び第二磁石を具え、かかる第一及び第二磁石は、実質的に対向する２つの磁極面間の磁場領域にバイアス磁場を形成するように配置され、
前記対向する磁極面間の前記バイアス磁場領域に配置される磁気透過性アーマチャを具え、磁気透過性アーマチャの配置により、磁気透過性アーマチャと、それに対応する対向する磁極面との間に第一及び第二作業間隙を確定し、
前記磁気透過性アーマチャを支持する磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを具え、かかるアーマチャシャフトアセンブリは、前記対向する磁極面間にて、アーマチャシャフトアセンブリの移動により確定される長手方向へと移動し得るように構成され、
前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリにバイアス力を負荷し、前記磁気透過性アーマチャを前記対向する磁極面間の所定の位置へと付勢するバイアス手段、及び、
入力信号に応答して、前記磁場領域にて前記バイアス磁場を調節する信号磁束を発生させ、前記磁気透過性アーマチャに不平衡力を負荷することにより、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを作動させる磁束発生手段を具えることを特徴とする電気機械式アクチュエータである。
【０００６】
また、第一及び第二磁石は、磁石支持アセンブリに支持され、その磁石支持アセンブリ、磁気透過性アーマチャ並びに第一及び第二作業間隙により第一磁気回路を形成することが好ましい。
【０００７】
更に、磁束発生手段は磁束発生手段支持アセンブリにより支持され、その磁束発生手段支持アセンブリ、磁気透過性アーマチャ、磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリ、並びに、第一及び第二作業間隙のいずれか一方により第二磁気回路を形成することが好ましい。
【０００８】
更にまた、磁束発生手段は電気コイルを具えることが好ましい。
【０００９】
加えて、磁束発生手段支持アセンブリは、磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリのシャフトを受容する隙間を有する磁気透過性構造を具え、かかるシャフトとかかる隙間の壁部との間に横方向の空隙が形成されることが好ましい。
【００１０】
加えてまた、前記隙間は、実質的にはシリンダ状であることが好ましい。
【００１１】
また、前記第二電気回路の電気抵抗を小さくするために、前記横方向空隙が最小化されることが好ましい。
【００１２】
更に、前記バイアス手段は、第一バイアス部材及び第二バイアス部材を有することが好ましい。
【００１３】
更にまた、前記磁束発生手段支持アセンブリは前記第一バイアス部材を具え、かかる第一バイアス部材は、磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリのシャフトと機械接触している磁気透過性ばねを更に具えることが好ましい。
【００１４】
加えて、前記第二バイアス部材は、前記シャフトと機械接触するダイアフラムを具えることが好ましい。
【００１５】
この発明の第二の側面は、埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータであって、かかるアクチュエータは、
管状の密閉筐体を具え、かかる密閉筐体はその一端が隔壁により閉じられ、他端が密閉フィードスルーにより閉じられ、
前記密閉筐体内に配置された第一及び第二磁石を具え、かかる第一及び第二磁石は、実質的に対向する２つの磁極面間の磁場領域にバイアス磁場を発生させ、
前記対向する磁極面間の前記バイアス磁場領域に配置された磁気透過性アーマチャを具え、かかる磁気透過性アーマチャの配置により、磁気透過性アーマチュアと、それに対応する第一及び第二磁石の対向する２つの磁極面との間に第一及び第二作業間隙を確定し、
前記磁気透過性アーマチャを支持する磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを具え、かかる磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリは、前記対向する磁極面間にて、磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリの移動により確定される長手方向へと磁気透過性アーマチャを移動し得るように構成され、
前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリにバイアス力を負荷し、前記磁気透過性アーマチャを前記対向する磁極面間の所定の位置へと付勢するバイアス手段、
前記密閉フィードスルーへの電気接続による入力信号に応答する電気信号コイルを有する磁束発生手段を具え、磁束発生手段は、前記磁場領域のバイアス磁場を調節する信号磁束を発生させることで、不平衡力を前記磁気透過性アーマチャに負荷し、前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリを作動させ、
前記磁気透過性アーマチャシャフトアセンブリの作動に応答し、内耳の聴覚系を刺激する刺激手段を具える電気機械式出力構造、及び、
前記密閉フィードスルーの外側ピンに接続され、前記チタン製の筐体に機械的に取り付けられるリード線を具えることを特徴とする埋込式補聴器用の電気機械式アクチュエータである。
【００１６】
この発明の第三の側面は、患者の内耳を刺激する埋込式刺激装置であって、かかる刺激装置は音声信号に応答して内耳を機械刺激する電気機械式アクチュエータを具えることを特徴とする埋込式刺激装置である。
【００１７】
また、患者の内耳を刺激するための埋込式刺激装置は、前記刺激装置は中耳の機能の一部又は全てを再生する中耳人工装具を更に具え、前記電気機械式アクチュエータは中耳人工装具を作動させることで、音声信号に応答して内耳を刺激する作動手段を具えることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明に従う実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、同一又は類似した部分には同一又は類似した符号を付している。
【００１９】
図１及び図２は夫々、この発明に従う第一の実施形態を示す電気機械式アクチュエータ５０を内蔵する埋込式補聴器１００の構成部品の斜視図及び構成図である。補聴器１００は、円形の断面を有する実質的にシリンダ状のチタン管からなる筐体１を具える。また、補聴器１００はチタン隔壁６、チタンリング２１及びマルチピンフィードスルー９を具え、それらは密封レーザー溶接により接合される。更に、電気機械式アクチュエータ５０の移動性機械出力構造の一部を構成する連結ロッド７は、リング２１内に配置され、かかるリング２１に密封溶接される。このアセンブリは、人の体内への埋込みに適した密閉筐体１となる。
【００２０】
電気機械式アクチュエータ５０に入力信号を伝達するリード線１１は、フィードスルー９に接続されている。このリード線１１の接続部位を保護するため、電気機械式アクチュエータ５０は、シリコン充填されたチタンキャップ１０により覆われている。補聴器を対象とするこの発明の実施形態では、チタンキャップ１０は多数の平面領域を有し、外科手術用のピンセット又は小さなトングを用いて補聴器を埋込む際の、安全な操作を可能とする。また、そのチタンキャップ１０は、小口径のリード線１１と大口径のチタン管１との間を機械的に転移するように円錐状となっている。
【００２１】
図３は、低電気抵抗の横方向空隙を有するこの発明に従う電気機械指揮アクチュエータ５０の第一の実施形態の長手方向断面における正面図である。アーマチャ２、シャフト１２及び連結ロッド７は、アクチュエータ５０の移動部を構成している。アーマチャ２及びシャフト１２は電気機械式アクチュエータ５０を作動させる磁気回路を構成しており、それらは軟磁性合金から製造される。なお、当業者にとって自明ではあるが、軟磁性特性を有するその他の材料から構成することももちろん可能である。
【００２２】
シャフト１２はチタンから製造され、それをリング２１に溶接することにより、アクチュエータを密閉することができる。そのことにより製造される移動構造は、その一側方にて隔壁６により弾性的に支持され、復元ばねとして機能する。このことから、隔壁６は磁性折れを防止している。一方、シャフト１２は、隔壁６とともに、ばね質量構造に必要とされる動的特性を誘発するために充分なばね定数を有するばね受け５により長手方向に支持されている。
【００２３】
アーマチャ２は永久磁石３ａと永久磁石３ｂとの中心に配置され、２つの作業間隙１７ａ及び１７ｂを形成する。磁石３ａ及び３ｂは共に、実質的にアクチュエータ軸及びシャフト１２の移動方向と平方な方向であり、同一方向にその極性を有し、作業間隙１７ａ及び１７ｂにアーマチャ２内に延びる極性磁場を形成する。この第一磁気回路は、同様に軟磁性合金から加工された、磁石支持部１６ａ、１６ｂ及び短いスリーブ１５により閉じられている。
【００２４】
第二磁気回路は、信号コイル４、コイルコア１３、長いスリーブ１４、磁石支持部１６ｂ、アーマチャ２及びシャフト１２を具えている。信号コイル４は、フィードスルー９によりリード線１１に接続している２つの入力コイル２３を具えている。信号コイル４以外の第二磁気回路を構成する全ての要素は、軟磁性合金により構成されることが好ましい。磁気信号回路は、作業間隙１７ｂ及びコイルコア１３とシャフト１２との間に形成される横方向間隙１８の２つの空隙を具えている。コイルコア１３とシャフト１２との間にある横方向間隙１８は、磁気抵抗を小さくするために最小化されており、そのことにより磁気回路内の電力損失を最小限に抑えている。
【００２５】
操作中には、作業間隙１７ｂにおける磁束を信号コイル４内を流れる電流の方向に応じて増加又は減少させることで、作業間隙１７ｂを通る信号磁束により磁石３ａ及び３ｂにから発生する極性磁束を調節することはできる。このことにより、間隙１７ｂ内の引力を、定常的な極性磁束を有する間隙１７ａにおけるそれによりも大きくしたり、小さくしたりすることができる。この方法から、コイル４から生じる信号磁束のわずかな変化であっても、それに対応してシャフト１２が作動するので、電気機械式アクチュエータの感度が向上する。
【００２６】
図４は、この発明に従う第二の実施形態の電気機械式アクチュエータ５５を長手方向断面で見た正面図である。電気機械式アクチュエータ５５の主要構造は図３と同様であるが、図３に示す実施形態におけるばね受け５及び横方向間隙１８は、第二の実施形態では、磁束を発生させるばね部材に置換されている。また、第一の実施形態のシャフト１２とコイルコア１３との間の空隙に比べ、その空隙１８が大きいことから、磁束を発生させるばね部材２５は、電力損失を抑制するために、電気抵抗が小さい軟磁性合金から製造されることが好ましい。
【００２７】
磁束を発生させるスペーサ２６により離間している複数のばね部材２５を使用することにより、磁束を通すことができる断面幅を増加させて、電気回路全体の電気抵抗を更に小さくする。単純に太くした一本のばねに比べ、複数本からなるばねはより高いコンプライアンスを有する。
【００２８】
図５は、コイル２３及びリード線１１が取り付けられている電気機械式アクチュエータ５５の第一の実施形態の長手方向断面の正面図である。コイル２３は、例えば、ろう付け、溶接又は接着することによりフィードスルーピン２４に取り付けられる。コイル２３が移動シャフト１２又はばね受け５と接触することを防止するために、コイルとシャフトとの間にカバー２０が配置されている。
【００２９】
リード線１１の末端２７は、フィードスルーピン２４に溶接されている圧着管３１に挿入される。かかる管３１を機械的に圧着することで、リード線の末端２７を取り付けて、低インピーダンスの電気接続を形成する。この実施形態では、キャップ１０により全ての接続部位を保護している。キャップ１０が形成する空洞３２は、シリコンにより充填され、リード線１１の堅固な取付けを可能とする。また、シリコンを適切に滅菌するために、キャップ１０には複数の開口部２８が設けられている。
【００３０】
図６は、図１及び２に示す埋込式補聴器１００の一部を形成する移動可能な機械式出力構造１１０の長手方向断面における正面図である。機械式出力構造１１０は、チタンにより構成される、連結ロッド７及び人工キヌタ骨８を具え、この実施形態では、それらがともに溶接されている。人工キヌタ骨８は、シリコン被覆物３８で被覆されている。人工キヌタ骨８は、人間の中耳にあるキヌタ骨の長期工程を厳密に模倣し、埋込むことによりキヌタ骨８に隣接して配置される。
【００３１】
ダイアフラム６の外面から連結ロッド７の端部までの長さに相当する連結ロッド７の長さは、約３ｍｍから約２０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは約５ｍｍから８ｍｍの範囲内にあり、そうすることで所望する位置に人工キヌタ骨８を配置することが可能となる。人間の中耳内における人体構造上の条件に基づき、人工キヌタ骨８を正確に配向するためには、連結ロッド７の軸線と人工キヌタ骨８の軸線とがなす角度は、８０°から１５０°の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１１５°から１２５°の範囲内である。
【００３２】
人工キヌタ骨８の断面プロファイルは、楕円形をなし、その数値偏心度が０．０５ｍｍから０．２ｍｍの範囲内にあることにより、圧着によるアブミ骨プロテーゼの信頼性の高い機械接続が可能となる。更に、人工キヌタ骨８を、厚さ０．０５ｍｍから０．２ｍｍの範囲内にあるシリコン被覆物３８により覆うことで、アブミ骨プロテーゼの適切な取り付け及び圧着を可能とする。もちろん、上記した寸法及び長さは凡その数値であり、他の実施例ではその他の寸法となる。
【００３３】
図７には、アブミ骨プロテーゼ３３を取り付けた図６に示す機械式出力構造の一実施形態の概略図を示す。
【００３４】
図８は、連結ロッド３９と人工キヌタ骨４０との間にボールジョイント３５を有し、連結ロッド３９と人工キヌタ骨４０とがなす角度を手術中に調節することができる、その他の実施形態の機械式出力構造を示す側面図である。
【００３５】
図９は、折曲げ可能な連結ロッド４１を有し、人工キヌタ骨８の配向及び配置を手術中に調整することができる、その他の実施形態の機械式出力構造を示す。図１０は、二箇所で連結するロッド、アクチュエータ５０、５５に隣接する堅い部分４２、及び、人工キヌタ骨８に隣接する折り曲げ可能な部分３６を有し、人工キヌタ骨８の配向及び配置を手術中に調節することができる、その他の実施形態の機械式出力構造を示す。
【００３６】
図１１は、アブミ骨プロテーゼ３４がボールジョイント３７を介して人工アブミ骨４３に直接に取り付けられ、アブミ骨プロテーゼ３４の挿入角度を手術中に調節することができる、その他の実施形態の機械式出力構造を示す。
【００３７】
図１２は、この発明に従う好ましい実施形態であって、電気機械式アクチュエータ１２１０を内蔵する埋込式補聴器１２００を示す。かかる好ましい実施形態では、埋込式補聴器１２００は、完全埋込式の（コックレア（Ｃｏｃｈｌｅａｒ：登録商標）埋込みシステム、コックレア（Ｃｏｃｈｌｅａｒ：登録商標）プロテーゼ装置及びその類似物とも呼ばれる）コックレア（Ｃｏｃｈｌｅａｒ：登録商標）プロテーゼであり、聴覚信号に応答する電気機械式アクチュエータを用いて内耳を刺激する埋込式刺激装置として機能する。当業者には明らかなことであるが、この発明に従う電気機械式アクチュエータは、現今の及びこれからの医療装置に利用することができる。これら埋込式の医療装置は人体に部分的に又は完全に埋込むことができ、かかる埋込みは、一時的な埋込みとすることも永久的な埋込みとすることもできる。
【００３８】
補聴器１２００は、患者の体に直接的に又は間接的に取り付けられる外部部品アセンブリ１２４２、及び、患者の体内に一時的又は永久に埋込まれる内部部品アセンブリ１２４４を具える。外部アセンブリ１２４２は、一般に、音を検出するための音声収集装置１２２０、音声処理ユニット１２１６、電源（図示せず）及び外部コイル１２０８を有する外部トランスミッタ１２０６を具える。患者の耳１２２２の近傍に配置された音声処理ユニット１２１６は、音声収集装置１２２０の出力を処理する。その音声収集装置１２２０はコード化された信号を出力し、かかる信号はケーブル１２１８を介して外部トランスミッタユニット１２０６へと送信される。
【００３９】
内部部品１２４４は、内部受信ユニット１２１２、刺激ユニット１２２６及びこの発明に従う移動可能な電気機械式アクチュエータ１２１０を具える。内部経皮的転送コイル１２２４及び刺激ユニット１２２６を具える内部受信ユニット１２１２は、筐体１２２８内に密封される。トランスミッタアンテナコイル１２０８と受信アンテナコイル１２２４が誘導結合コイルシステムを形成し、そのシステムは、データ及び電力を無線周波数（ＲＦ）リンク１１４を介して送るために使用される。なお、ケーブル１２３０は刺激ユニット１２２２６からアクチュエータへ１２１０へと延びている。
【００４０】
アクチュエータ１２１０は、蝸牛に延びる人工キヌタ骨を介して、内耳液につながっている。刺激ユニット１２２６から出力される信号は、機械式アクチュエータ１２１０により内耳液へと送られる。なお、図１２に示す構成は単なる概略図であり、この発明に従う電気機械式アクチュエータ１２１０は、所望される刺激効果に応じて、種々の配置とすることができる。例えば、図１２では、アクチュエータ１２１０は、人工キヌタ骨８を介して内耳液につながっている。なお、上記したように、その他の実施形態にて、種々のアブミ骨プロテーゼを人工キヌタ骨８に取り付けることができる。
【００４１】
また、電気機械式アクチュエータ１２１０は、現今する又は今後開発される多様な技術を利用する患者が安心して使用し得るものである。この発明に従う一実施例において、電気機械式アクチュエータ１２１０は、２００４年１１月３０日付けで出願された、「医療装置を固定するための埋込式固定システム」の発明である米国仮特許第６０／６３１，５１２号に記載の固定システムの実施形態全体を援用して、患者の体内に埋込むように構成されている。
【００４２】
更に、上記した実施例から明らかなように、この発明はいかなる聴力損失をも治療することが可能である。また、これら電気機械式アクチュエータの実施例は、寸法が充分に小さく、人間の乳状突起に完全に適合しており、かつ、充分に高い出力水準を確保するよう構成されていることから、重度の感覚神経聴力損失を治療することも可能である。
【００４３】
更にまた、上記したコクレア（Ｃｏｃｈｌｅａｒ：登録商標）埋込みシステムは、この発明に従う電気機械式アクチュエータを取り付けるためのシステムの一例に過ぎない。この発明に従う電気機械式アクチュエータは、現今又は今後開発される、コクレア（Ｃｏｃｈｌｅａｒ：登録商標）埋込みシステム、補聴器、その他医療装置又は医療システムの、多数の実施形態に取り付けることができる。
【００４４】
加えて、この発明に従う電気機械式アクチュエータの寸法及び形状は、埋込み位置の解剖学的構造を考慮して設計されている。例えば、ドリルで人間の乳状突起に開けた穴の中に配置されるアクチュエータは、上記したように延在したシリンダ状であることが好ましい。また、上記した又はその他の実施形態では、所望される狭い解剖学的構造位置にアクチュエータを配置するのに充分な小ささの直径及び長さの穴を有する。この発明に従う補聴器のより好ましい実施形態では、補正手術することなく進行性の聴力損失を治療するのに充分な高さの出力レベルを送信することができる。また、この発明の実施形態では、ある種のアクチュエータは電力効率が悪いので、電力消費量をできるだけ小さくし、その自律性を向上させることが好ましい。
【００４５】
この発明に従う方法及びシステムの好ましい実施形態について詳細に説明してきたが、この発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内にある限りは種々の再構成、修正及び置換を行うことができる。
【００４６】
明細書内における「具える」は、発明の技術的特徴が包含している構成を説明するときに使用されるが、特記していない限りは、その他の特徴を排除することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明に従う第一の実施形態である電気機械式アクチュエータを具える、埋込式補聴器の内部の構成部品を示す断面斜視図である。
【図２】図１に示す補聴器の斜視図である。
【図３】低電気抵抗の横断空隙を有する、図１に示す電気機械式アクチュエータを長手方向断面で見た正面図である。
【図４】この発明に従う第二の実施形態における、磁束誘導ばね部材を有するこの発明の電気機械式アクチュエータを長手方向断面で見た正面図である。
【図５】コイル及びリード線が取り付けられていることを示す、図１に示す電気機械式アクチュエータを長手方向断面で見た下方における正面図である。
【図６】機械式出力構造を示す、図１に示す電気機械式アクチュエータを長手方向断面で見た下方における正面図である。
【図７】上記図に示す機械式出力構造であって、アブミ骨プロテーゼを有する機械式出力構造を示す側面図である。
【図８】上記図に示す機械式出力構造であって、連結ロッドと人工キヌタ骨の間にボールジョイントを有する機械式出力構造を示す側面図である。
【図９】上記図に示す機械式出力構造であって、折曲げ可能な連結ロッドを有する機械式出力構造を示す側面図である。
【図１０】上記図に示す機械式出力構造であって、部分的に折曲げ可能な連結ロッドを有する機械式出力構造を示す側面図である。
【図１１】上記図に示す機械式出力構造であって、人工キヌタ骨とアブミ骨プロテーゼとの間にボールジョイントを有する機械式出力構造を示す側面図である。
【図１２】この発明に従う電気機械式アクチュエータの一実施形態を示す蝸牛埋込みシステムの斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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