(57)【要約】耳介後方空間（５０）の皮膚の下に形成された凹部（４０）に挿入するように構成されるインプラント（６０）を含む補聴器システムであって、このインプラントは耳管（３０）を閉塞しない。インプラントは、電子回路（７２）、変換器（６５、たとえば、スピーカ）、アンテナ（６４）、および電源（６６）を含む。補聴器は外部モジュール（７０）も含み、このモジュールは、マイクロフォン（１６３）、電子機器（１７２）、アンテナ（１６４）、および電源（１６６）を含む。外部モジュールアンテナとインプラントのアンテナとの間の遠隔測定リンク（７６）により、マイクロフォンモジュールとインプラントとの間の伝送が可能になる。
2006508567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補聴器であって、
耳介後方空間の皮膚の下にある凹部に挿入するように構成されるインプラントを含み、このインプラントは耳管を閉塞せず、前記インプラントは、
ケースと、
前記ケースに収容される埋込まれる電子回路と、
前記電子回路に電気的に接続される変換器と、
前記電子回路に電気的に接続されるアンテナと、
前記電子回路に電気的に接続される電源とを含み、前記補聴器はさらに、
外部で使用するように構成されるマイクロフォンモジュールを含み、前記マイクロフォンモジュールは、
ハウジングと、
前記ハウジング内の外部電子機器と、
前記電子機器に電気的に接続される少なくとも１つのマイクロフォンと、
前記電子機器に電気的に接続される少なくとも１つの外部アンテナと、
前記電子機器に電気的に接続される電源とを含み、前記補聴器はさらに、
前記マイクロフォンモジュールと前記インプラントとの間の伝送を可能にする、前記少なくとも１つの外部アンテナと前記インプラントのアンテナとの間の少なくとも１つの遠隔測定リンクを含み、
前記少なくとも１つのマイクロフォンによって受取られた音声情報は前記外部電子機器によって処理され、前記少なくとも１つの遠隔測定リンクによって前記インプラントへ送られ、前記変換器によって前記耳管へと放出される、補聴器。
【請求項２】
前記変換器は前記ケースの遠位端にあり、この遠位端は前記耳管の皮膚の下に位置付けられる、請求項１に記載の補聴器。
【請求項３】
前記変換器は前記ケースの遠位端にあり、この遠位端は前記耳管へと僅かに突出する、請求項１に記載の補聴器。
【請求項４】
埋込まれる電源は再充電可能なバッテリを含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項５】
埋込まれる電源はスーパーキャパシタを含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項６】
前記インプラントのケースは一片を含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項７】
前記インプラントのケースは２つ以上の片を含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項８】
前記マイクロフォンモジュールの少なくとも１つのマイクロフォンは、前記マイクロフォンモジュールから遠隔にある、請求項１に記載の補聴器。
【請求項９】
前記マイクロフォンモジュールの少なくとも１つの外部アンテナは、前記マイクロフォンモジュールから遠隔にある、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１０】
前記インプラントのケースの少なくとも一部分上に被覆をさらに含み、この被覆は、治癒の促進、感染への抵抗、炎症への抵抗、および体の組織との前記インプラントの一体化の促進のうちの少なくとも１つのために少なくとも１つの材料を含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１１】
感知された信号を処理し、かつ前記耳管を通って自然に伝わる音と互換性のある処理さ
れた信号を与えるための信号処理回路をさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１２】
音声指令認識を行なう信号処理回路をさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１３】
商業的な電子機器装置と通信するための手段をさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１４】
前記通信するための手段は遠隔測定通信技術を含む、請求項１３に記載の補聴器。
【請求項１５】
前記通信するための手段は直接的な電気接続を含む、請求項１３に記載の補聴器。
【請求項１６】
ユーザに対して前記補聴器をカスタマイズするための少なくとも１つの外部プログラミングユニットと、
前記少なくとも１つの外部プログラミングユニットと通信するための手段とをさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの外部のプログラミングユニットは遠隔制御である、請求項１６に記載の補聴器。
【請求項１８】
前記マイクロフォンモジュールは前記遠隔制御を含む、請求項１７に記載の補聴器。
【請求項１９】
補聴器であって、
耳介後方空間の皮膚の下にある凹部に挿入するように構成されるインプラントを含み、このインプラントは耳管を閉塞せず、前記インプラントは、
ケースと、
音波を表わす電気信号を音波に処理するための手段とを含み、この手段は前記ケース内に含まれ、前記インプラントはさらに、
音波を表わす前記電気信号を受取るための手段を含み、この手段は少なくとも前記処理手段に電気的に接続され、前記インプラントはさらに、
前記インプラントに電力を提供するための手段を含み、この手段は少なくとも前記処理手段に電気的に接続され、前記インプラントはさらに、
前記耳管に向かって前記音波を放出するための手段を含み、この手段は少なくとも前記処理手段に電気的に接続され、前記補聴器はさらに、
外部で使用するように構成されるマイクロフォンモジュールを含み、前記マイクロフォンモジュールは、
ハウジングと、
前記インプラントに伝送するために音波を電気信号に変換するための手段とを含み、この手段は前記ハウジング内に含まれ、前記マイクロフォンモジュールはさらに、
前記音波を感知するための手段を含み、この手段は少なくとも前記変換手段に電気的に接続され、前記マイクロフォンモジュールはさらに、
前記モジュールに電力を提供するための手段を含み、この手段は少なくとも前記変換手段に電気的に接続され、前記マイクロフォンモジュールはさらに、
前記インプラントに前記電気信号を伝送するための手段を含み、この手段は少なくとも前記変換手段に電気的に接続される、補聴器。
【請求項２０】
補聴器システムであって、
近位端および遠位端を有し、患者の体に埋込むように構成されるケースを含み、前記ケースの近位端は患者の耳介後方空間の近くに皮下的に埋込まれ、前記ケースの遠位端は前記患者の耳管の近くに埋込まれ、前記補聴器システムはさらに、
可聴音を表わす出力信号を生成するための前記ケースから遠隔にあるマイクロフォン手段と、
前記マイクロフォンの出力信号に応答して電気駆動信号を生成するための前記ケース内の信号処理回路と、
前記電気駆動信号に応答して音声出力信号を前記患者の耳管に放出するための前記ケース内の変換器とを含む、補聴器システム。
【請求項２１】
前記出力信号を生成するための前記マイクロフォン手段は、前記患者の体の外部のハウジングを含み、前記ハウジングはマイクロフォンを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記マイクロフォンの出力信号を前記信号処理回路に結合するための無線遠隔測定手段を含む、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
この出願は、２００２年１１月８日に出願された米国仮特許出願第６０／４２４，９１２号の利益を主張する。
【０００２】
発明の背景
従来、大抵の補聴器は、マイクロフォンを通じて音を捕捉し、このマイクロフォンは、音声信号の増幅および／または変更されたものを好適な電気−音声変換器、たとえば、小型のスピーカを通じてユーザの耳管に伝える。マイクロフォンが変換器に近接すると、変換器からマイクロフォンへ音声フィードバックを生じることがあり、不都合である。この発明は、遠隔のマイクロフォンと組合せて音声エネルギを患者の外耳管に放出するために埋込むように構成される変換器を含む補聴器システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
フィードバックを排除するためのこれまでの解決策は、耳栓を介して耳管を閉塞し、変換器がその閉塞の遠位にあり、マイクロフォンがその閉塞の近位にあるようにすることであった。残念ながら、耳管の閉塞は、反響および肉体的な不快感などのユーザにとってのいくつかの不都合を生じさせることがあり、聴覚に障害のある人々が従来の補聴器を使用しない大きな理由である。
【０００４】
さらに、補聴器を見えにくくすることが望ましい。なぜなら、大抵のユーザは補聴器を否定的な印象を与えるものとして認識しているためである。したがって、補聴器はどんどん小型になっており、耳の後ろから外耳へ、そして耳管へと移動してきている。
【０００５】
当該技術分野では、組織を通るトンネルに永久的に配置された中空のチタンチューブを介して耳介後方の空間（耳介の後ろの空間）を耳管に接続することが知られている。たとえば、米国特許第６，０９４，４９３号を参照されたい。この特許はここに引用により援用される。’４９３号特許の一実施例では、増幅補聴器は、チューブの近位の（耳介後方の）端部に接続される。補聴器は耳介の後ろにあり、変換器は増幅された音声信号をチューブを通じて耳管へと送る。RetroX技術として、ノースカロライナ州シャーロットのAuric（登録商標）Hearing Systems, Inc.によって商品化されているこの概念によって、フィードバックなしに、かつ耳管を閉塞する必要性なしに、ある程度の増幅が可能となる。’４９３号特許の別の実施例では、マイクロフォン、変換器、電気的および電子的な構成要素はチューブ内に据付けられる。
【０００６】
’４９３号特許を介した聴力の増幅は、耳管を閉塞することなしに実現されるが、トンネルは連続した開口部を残し、これは感染および炎症を起こしやすい。さらに、上述の発明は従来の補聴器を上回る改良点を提供するが、ユーザは、体に取付けられた聴覚装置に関連するメンテナンスの負担を依然として有している。これらの負担は、（１）包囲されたバッテリチャンバ内での小さなバッテリの頻繁な交換、（２）シャワーおよびウォータースポーツのための耳介後方空間でのその取付台からの小型装置の取外し、および（３）水分にさらされた後の中空の管状要素からの水の排出を含む。
【０００７】
上述のシステムに対する改良点は、アドバンスト・バイオニクスによる特許出願で説明されている。しかしながら、耳介後方空間と耳管との間の連続した開口部を提供するトンネルは、感染および炎症に対するその関連する危険性とともに残る。
【０００８】
米国特許第５，４３０，８０１号では、同様の感染および炎症の危険性を備えたシリコーンチューブ「サウンドコンダクタ（“sound conductor”）」の使用が開示されている。サウンドコンダクタは、補聴器の電子機器パッケージに物理的に装着され、耳介後方空間の皮膚にわたって延在することにより、電子機器からの出力を耳管に向ける。マイクロフォンはユーザの耳甲介の皿に位置付けられ、電子機器パッケージはマイクロフォンに接続され、耳甲介の軟骨を貫通することにより耳介の後ろに保持される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
補聴器のすべてまたは一部を中耳に埋込むためのいくつかの概念が開発されている。そのような方法は、音声信号の増幅されかつ処理されたものを機械的に中耳の構造に結合し、これによって、耳管を閉塞することなしにフィードバックを低減する。そのようなシステムは、補聴器の見えやすさも低減または排除し、ユーザの快適性を向上する可能性を有する。しかしながら、そのような中耳に結合されたシステムは、とりわけ重大な外科的な手順を必要とし、不都合である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の概要
この発明は、患者の耳管と耳介の後ろの耳介後方空間の皮膚の下との間の柔らかい組織および／または軟骨に形成された凹部に埋込むように構成される埋込まれる部分（または「インプラント」）を含む補聴器システムに向けられる。インプラントは、近位端および遠位端を有するケースを含むことが好ましい。ケースは、近位端が患者の耳介後方空間の近くに皮下的に埋込まれ、かつ遠位端が患者の耳管の近くに埋込まれるように、埋込むためのものである。変換器は、音声出力信号を患者の外耳管に放出するために、ケースの遠位端に取付けられる。遠位端は、耳管の皮膚の下に位置付けられてもよく、または皮膚を通してわずかに耳管に突出してもよい。後者の状況では、患者の皮膚は、突起のまわりに成長し、突起を封止する。
【００１１】
この発明による補聴器システムは、インプラントのケースから遠隔にある、たとえば、ユーザによって保持される外部ハウジング内のマイクロフォンも含む。この発明によると、マイクロフォンは可聴音を表わす出力信号を生成する。好ましいシステムの実施例によると、無線遠隔測定手段が、マイクロフォンの出力信号をインプラント内の信号処理回路に結合して変換器を駆動する。
【００１２】
好ましい実施例では、インプラントのケースは、電源、アンテナ、上述の変換器および電子回路を含む。好ましい外部ハウジングは、電源、アンテナ、上述のマイクロフォンおよび電子回路を含む。動作では、マイクロフォンは、可聴音に応答して外部ハウジングアンテナを介して信号をインプラントのケースのアンテナに送り、インプラントの電子回路が変換器を駆動して、音声エネルギを患者の外耳管に放出することができるようにする。
【００１３】
好ましいインプラントの実施例は、好ましくは皮膚を通じて再充電／補充可能であり得る再充電可能な／補充可能な電源を使用して実現される。好ましい実現例は、患者の耳介後方空間と耳管との間に形成された凹部に収容されるのに十分に小型のサイズを実現するために高度なバッテリおよびマイクロエレクトロニクスの発展を利用している。
【００１４】
外部マイクロフォンハウジングは、たとえば、ペンまたはブローチなどの装飾物として胸や他の場所に、またはベルトにユーザによって着用することもできるし、もしくは衣服の下にクリップで留めてもよい。マイクロフォンとインプラントとを物理的に分離することにより、フィードバックが生じる前により大きな利得の設定が可能になる。マイクロフォンを含む外部ハウジングは、たとえば、音量および聴力プロファイルに対する調整を備
えた遠隔制御ユニットとして使用することもできる。
【００１５】
またはこれに代えて、遠隔制御ユニットは外部マイクロフォンと別であってもよい。たとえば、マイクロフォンは、耳介によって耳管から遮蔽されたイヤリングとして着用し、遠隔制御ユニットは他の場所にあってもよい。別の構成では、マイクロフォンはインプラントと反対の耳に着用することもできる。またはこれに代えて、１つの中央にある２チャンネルのマイクロフォンモジュールと同時に通信する２つのインプラント（各耳について１つ）を使用して、十分に支援された両耳聴を実現することができ、このマイクロフォンモジュールは体の各側から独立して優先的に音を回収するように構成される２セットの指向性マイクロフォンを含む。１つまたは２つのインプラントと通信する２つ以上のマイクロフォンモジュールは、音の回収を最大化するように位置付けることができ、これはマイクロフォンの位置に依存する。各ユーザに対してカスタマイズされた１つまたは複数の聴力プロファイルは、開業医によって、外部マイクロフォンモジュールの電子機器、遠隔制御ユニット（マイクロフォンモジュールと別の場合）、および／またはインプラントにプログラムすることができる。聴力プロファイルのプログラミングは、従来のデジタル補聴器では標準的な慣例である。
【００１６】
実施例によっては、信号処理回路は、マイクロフォンによって受取られた信号を処理するため、変換器から放出される音は自然に耳管を伝わってくる音と互換性がある。信号処理回路は、音声指令認識などの他の電子的または信号処理の機能を行なう回路を含んでもよい。
【００１７】
他の実施例では、遠隔測定回路および／またはコネクタにより、外部のプログラマ（たとえば、遠隔制御ユニット）、電話陸上線または携帯電話ネットワーク（たとえば、ＵＳＴＭネットワーク）、コンピュータ、テレビ、および／またはラジオなどの外部装置との通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の上述および他の局面は、図面とともに示される、以下のより具体的な説明からより明らかとなるであろう。
【００１９】
対応する参照番号は、いくつかの図面にわたって対応する構成要素を示す。
【００２０】
詳細な説明
図１を参照すると、この発明のユーザ（またはこの発明の使用から利益を得る患者）の頭１２に付属する耳１０の概略図である。図１は、耳１０の前方図であり、すなわち、ユーザの頭（すなわち、顔）の前方で見たときのものである。耳１０は耳介２０および耳管３０を有する。耳介２０の後ろの空間は耳介後方空間５０として知られ、この空間は、他人がユーザを見たときに容易に見えないか、または観察されない。
【００２１】
この発明によると、耳管３０に向かって延在する小さな凹部４０が、耳介後方空間５０の皮膚の下の組織を通って作られる。そのような凹部を作ることは容易に実現される。なぜなら、この領域の柔らかい組織および／または比較的柔らかい軟骨のためである。したがって、このプロセスは医学的には比較的単純な手順である。凹部４０は非常に長い必要はなく、たとえば、長さは約７＿２５ｍｍのオーダ、直径は約３＿１０ｍｍであり、凹部が作られる患者の耳の大きさおよび患者に対して使用される特定のインプラントの設計によって異なる。インプラントは断面が楕円形であってもよく、最大直径が６＿１２ｍｍであり、最小直径が３＿１０ｍｍであり得る。
【００２２】
この発明のため、凹部４０が耳介後方空間５０の皮膚の下で終了する点を凹部４０の近
位端４８と称する。同様に、凹部４０が耳管３０の近くまたはそこで終了する点を凹部４０の遠位端３８と称する。
【００２３】
次に図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、この発明の埋込まれる部分６０のあり得る２つの配置を示す（図３、図４Ａ、図５Ａ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃの説明とともに以下にさらに詳しく論ずる）。図２Ａでは、インプラント６０は、耳介後方空間５０の皮膚の下から耳管３０の皮膚の下に延在する。この構成では、凹部４０は完全に包囲され、インプラント６０は完全に埋込まれる。
【００２４】
図２Ｂでは、インプラント６０は、耳介後方空間５０の皮膚の下から耳管３０へと延在する。この構成により、インプラント６０の変換器（たとえば、スピーカ）は耳管３０へとわずかに突出することができる。このように埋込んだ後、耳管３０の皮膚はインプラント６０の僅かな突起のまわりおよびその突起へと成長し、凹部４０を封止し、ここでもインプラント６０は完全に埋込まれる。実施例によっては、かつここでより詳しく説明するように、インプラントのまわりおよびインプラントへのそのような組織の成長を容易にするために、インプラント６０の遠位端に材料が提供される。
【００２５】
音声エネルギの外耳管への注入の可能性を決定するため、および耳管内での可聴音エミッタ（変換器、たとえば、スピーカ）の配置に対する感度を決定するために、外耳管で、２００２年４月に数学的なモデリングが行なわれた。この結果によって、耳管内での２５％未満から７５％より大きい深さへの音の注入は、周波数スペクトルにわたる比較的均一な応答に繋がることが示された。信号の損失は、より高い周波数（１ｋＨｚより大きい）で最小であり、２００Ｈｚ未満で許容可能であった。外科的な観点から、インプラント６０の配置の精度は致命的ではないことが予想される。さらに、この発明の補聴器装置は、深刻な高周波数の聴力の損失を補償し、少なくとも低周波数の聴力の損失を和らげることができることが予想される。２００２年６月に耳のシミュレータで実験が行なわれ、その実験の結果は数学的なモデルを実証した。マネキン試験では、耳とマイクロフォンとの間の１２インチの距離で約５３ｄｂより大きいフィードバックの分離が示されている（５６ｄｂの利得で３ｋＨｚの振動）。
【００２６】
実施例によっては、インプラント６０は、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に示されるように、１片として構成される。つまり、インプラント６０は実質的に円筒形の１片のケース６１に収容され、このケースは気密性であり、凹部４０内に適合するようにサイズを決められる。そのようなケース６１は、セラミック、ステンレススチール、チタン等の体に適合性のある材料から作られ得る。たとえば、チタンまたはステンレススチールのケースは、ハウジングと接触する皮膚の糜爛を好ましくは最小限にする滑らかな、外形のつけられた外面を生成するように重合体の被覆（たとえば、シリコーン、テフロン（登録商標）等）で被覆され得る（たとえば、オーバーモールドされる）。さらに、ケース６１は、球形、楕円形、方形またはその他の形状などのさまざまな他の好適な形状をとり得る。
【００２７】
この発明の一部の実施例では、ケース６１全体、またはケース６１の部分は、治癒を促進し、感染に抵抗し、および／または組織との一体化を促進するために生体適合性のある材料で被覆されるか、または生体適合性のある材料を他の態様で含む（たとえば、逃れる（elude））。たとえば、ケース６１は、感染および／または炎症の危険性を最小限にするように適合されたステロイドまたは他の薬物で被覆されてもよい。ここで使用されるように、ステロイドまたは薬物は、これらに限らないが、抗炎症剤、抗生物質、抗菌剤および他のそのような有利な薬物および物質を含む。そのようなステロイドまたは薬物は、比較的長い期間にわたって、たとえば、数日または数週にわたって低速でステロイドまたは薬物を解放するように設計されたフィルムまたは被覆に内包されてもよく、これによって、凹部４０のまわりの組織が治癒する期間中の感染および／または炎症が防止されるかま
たは最小限にされる。
【００２８】
この発明のこの局面によるケースを被覆するために使用され得る代表的な材料は、感染および／または炎症を防止、最小化および／または治療する、自然発生または人工の、コルチコステロイド（たとえば、コルチコステロン、コルチゾンおよびアルドステロン）などのステロイドまたは他の薬物を含む。この発明のこの局面による周囲の組織との一体化を容易にするために使用され得る代表的な材料は、たとえば、ポリウレタンまたはダクロン（登録商標）などの重合体材料の多孔性フィルム、および／または複数層の繊維の交差巻きを含む。そのような繊維は、内方への発育を促進する金属または他の周知の材料（たとえば、チタン、ポリウレタン等）であってもよい。繊維の直径、繊維間の距離（すなわちユニット長当たりの巻き数）ならびに巻きのピッチは、結果的な材料の多孔率を決定する。
【００２９】
図４Ａは、管状の（またはその他の好適な形状の）気密性ケース６１内に収容されるかまたは内包される、この発明のインプラント６０の電気的なブロック図である。アンテナ６４は、図示のように、インプラント６０の近位端６２にあるか、または他の好適な位置にあってもよい。音声変換器６５、たとえば、スピーカは、インプラント６０の遠位端６８にあるのが好ましい。インプラント６０は、電源６６、信号処理回路６７、遠隔測定回路６９、および電力管理回路７１をさらに含み、これら回路は、ここで述べるように、他の必要な電子機器とともに電子回路板７２に含まれる。
【００３０】
アンテナ６４は、アナログまたは符号化されたデジタルの形で音声情報を含む無線周波数（ＲＦ）信号を受取り、この情報を電子回路７２に送って処理する。遠隔測定回路６９は、アナログまたはデジタルの形で遠隔測定されたデータを取得、フィルタリングおよび処理するためのレシーバを含む。さらに、アンテナ６４は、電源６６を充電するための充電電磁気エネルギを受取る。このエネルギは、遠隔測定回路６９を通じて電力管理回路７１に送られる。電力管理回路７１は、再充電可能なバッテリが使用される場合、たとえば、バッテリの充電を制御し、電源６６、たとえば、再充電可能なバッテリによって他のインプラントの構成要素に提供される電力を管理する。
【００３１】
再充電可能なバッテリ（実際には２つ以上のバッテリであり得る）がインプラント６０に対して使用される場合、バッテリを充電するための補助装置が必要である。ヘッドフォンに似た再充電ヘッドセットが耳の上に取付けられ、したがって、物理的にインプラントの近くにある。このヘッドセットは、バッテリを充電するためにインプラント６０内でＲＦエネルギをアンテナ６４に電磁気的に結合するコイルを用いて設計される。そのような設計により、各耳のためのインプラントでユーザに対して同時にバッテリを充電することができる。さらに、ヘッドセットは小型のスピーカの対を含んでもよく、充電時間中に音楽を再生することができる。またはこれに代えて、ユーザが横になるかまたは眠っている間に、コイルが組込まれた特別な枕を使用してバッテリを充電することもできる。
【００３２】
バッテリ充電器自身は自蔵式の大型のバッテリによって電力を供給されてもよく、インプラントの充電プロセス中の持ち運びが完全に可能になる。この大型のバッテリは、電気のコンセントを使用して定期的に再充電してもよいし、または使い捨ての一次電池であってもよい。またはこれに代えて、バッテリ充電器はインプラントのバッテリの充電中に電気のコンセントに接続されてもよい。
【００３３】
変換器６５は、電気エネルギを音声エネルギに変換する（すなわち、受取られた電気信号を音声音波７８に変換する）。変換器６５は、従来の補聴器スピーカ、たとえば、KnowlesモデルＦＫ＿３４５１（イリノイ州イタスカのKnowles Electronicsから入手可能）であってもよく、または圧電性の、電磁気的、または柔軟な振動板に結合される他の作動手
段であってもよく、この振動板はケース６１の一部であってもよい。柔軟な振動板の例は、エッチングされたチタン、プラチナ、イリジウム、ニチノールの薄い膜か、または薄い膜にすることができ、かつ、たとえば、溶接によって気密性を維持するようにケース６１に装着される材料である。
【００３４】
図４Ａに示されるように、変換器６５は信号処理回路６７に接続される。そのような信号処理回路６７は、必要であればコントローラおよびデコーダ回路を含み、データを音声信号に変換し、フィルタリングおよび増幅を行なって電力を変換器６５に結合する。さらに、必要な場合、信号処理回路６７は、マイクロフォンモジュール７０からインプラント６０によって受取られた信号を処理するため、変換器６５から放出される音は、耳管３０を通って自然に伝わる音と互換性がある（たとえば、一時的に合致する）。任意で、信号処理回路は、音声指令認識などの他の電子的または信号処理の機能を行なう回路を含んでもよい。
【００３５】
図４Ｂは、この発明のマイクロフォンモジュール７０の電気的なブロック図であり、このモジュールは、たとえば、上述のように、衣服の上または下にユーザによって着用することができる。マイクロフォンモジュール７０は、マイクロフォン１６３、アンテナ１６４、電源１６６、および電子機器１７２を含む。電子機器１７２は、信号処理回路１６７、遠隔測定回路１６９、電力管理回路１７１、任意の制御回路１７５、および他の必要な電子機器を含む。
【００３６】
マイクロフォン１６３は、従来の小型の補聴器マイクロフォンであってもよく、衝撃の影響を最小化し、かつ、たとえば、衣服の動きによる無関係の騒音を拾うことに耐えるために柔軟に取付けられることが好ましい。２つ以上のマイクロフォン、たとえば、マイクロフォンのアレイを用いてもよい。複数のマイクロフォンにより、たとえば、ユーザの前に集中されるスピーチおよび他方面にわたる音などの、音の受取の選択可能なモードが可能になる。
【００３７】
マイクロフォン１６３を通じて感知される音は、マイクロフォンによって電気信号に変換されるか、および／または信号処理回路１６７によって変換またはさらに処理されてもよい。たとえば、信号処理回路１６７は、アナログまたはデジタルの形でマイクロフォン１６３から受取られた音の情報を増幅、フィルタリングおよび最適化してもよい。信号処理回路１６７は、情報を、インプラントに送信するための好適なフォーマットに、たとえば、ストリーミング音声変調、ＦＭ信号、またはインプラントでのデコーディングに好適な圧縮され符号化されたデジタル信号にさらに変換してもよい。遠隔測定回路１６９は、リンク７６を介してインプラント６０に伝送するために信号をアンテナ１６４に結合する。
【００３８】
図４Ｂに示されるように、マイクロフォンモジュール７０は、電力管理回路１７１に結合される電源１６６も含む。電源１６６はバッテリであることが好ましい（しかし、必然的ではない）。たとえば、バッテリは、使い捨ての一次電池であってもよいし、または再充電可能なバッテリであってもよい。再充電可能な場合、電力はアンテナ１６４および遠隔測定回路１６９を介して受取られるか、および／またはマイクロフォンモジュール７０のケース上の任意のコネクタ１８１を介して受取られる。
【００３９】
マイクロフォンモジュール７０は、モジュールハウジング１６１上のユーザインターフェイスを介してアクセス可能な制御回路１７５を任意で含んでもよい。そのようなインターフェイスは、変換器６５から放出される信号７８の振幅（すなわち、音量制御）、または音声変換器６５から放出され得る信号の周波数（すなわち、トーン制御）などのインプラント６０の動作に関連する或るパラメータの制御をユーザに提供する。そのため、ユー
ザインターフェイスは、オン／オフスイッチ、音量制御、さまざまな音の処理プログラムまたは聴力プロファイル間で切換えるための能力（たとえば、つまみによる）、インプラントおよび／またはマイクロフォンモジュールの残りの電力のインジケータ等を含み得る。
【００４０】
ユーザインターフェイスおよび制御回路１７５は、マイクロフォンモジュール７０内に含まれるか、および／または別の遠隔制御７５に含まれてもよい。使用される場合、そのような遠隔制御７５は、アンテナ１６４を通じてマイクロフォンモジュール７０の遠隔測定回路１６９と遠隔測定リンク７７を確立するための手段、および／またはアンテナ６４を通じてインプラント６０の遠隔測定回路６９と遠隔測定リンク７７′を確立するための手段を含む。たとえば、マイクロフォンモジュール７０は、イヤリング、または他の装飾物として着用してもよく、遠隔制御ユニット７５は他の場所にあってもよい。
【００４１】
リンク７６、７７および／または７７′はＲＦリンクであってもよく、または赤外線リンクもしくは磁気リンクなどの他の好適な種類の通信リンクであってもよい。実施例によっては、遠隔測定回路６９および／または１６９によって授受される信号は符号化され、指定されたターゲットおよびソースの装置のみが遠隔測定リンク７６、７７および／または７７′を通じてリンクされ得る。リンク７６、７７および／または７７′に対して使用され得る１つのあり得るＲＦ通信リンクは、ブルートゥース（Bluetooth）として知られる。ブルートゥースリンクは、各装置に対する識別（ＩＤ）コードがそのプロトコルに組込まれており、有利である。
【００４２】
上述のように、インプラント６０およびマイクロフォンモジュール７０の主な機能は、補聴器装置としてのものである。つまり、マイクロフォン１６３を通じて感知された音は、増幅され、フィルタリングされ、処理されて、変換器６５に与えられる。音の増幅から利益を得るためのユーザの能力を高めるために、補聴器の分野で知られるように、あらゆる種類の信号処理（音声処理としても知られる）が用いられる（たとえば、異なる周波数応答）。異なる信号処理戦略は、マイクロフォンモジュール７０上のユーザインターフェイスを通じて、および／または遠隔測定制御７５を通じて選択してもよいし、必要とされるかまたは所望とされるように、その時々で変更されてもよい。
【００４３】
遠隔制御７５、マイクロフォンモジュール７０、または別の装置などの外部プログラミングユニットにより、聴力学者または他の医療従事者がカスタマイズされた聴力プロファイルで補聴器を当初プログラムし、またはいくらか使用した後にプログラミングの調整を行なうことができるため、それはユーザの必要性および好みに最適に適合する。プログラミングは、所望の周波数応答または信号処理戦略を利用するために補聴器を調整することを含み得る。外部プログラミングユニットは、たとえば、遠隔の医療施設または健康管理クリニックにいる人物がプログラミング動作を支援できるように、リンク７７、７７′、コネクタ１８１または付加的なコネクタを介して通信するか、または電話陸上線、無線携帯電話ネットワーク、またはその他の無線通信ネットワークを通じて接続またはリンクされてもよい。
【００４４】
マイクロフォンモジュール７０および／またはインプラント６０は、電話（ＵＳＴＭネットワークなどの陸上線または携帯電話ネットワーク）、コンピュータ、携帯情報端末、テレビ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＡＭ／ＦＭおよび／または両用ラジオ等の商業的な電子機器装置からの直接的な入力を受取ることもできる。この情報は、直接的な電気接続（たとえば、コネクタ１８１）を介してマイクロフォンモジュール７０に通信され得る。インプラント６０および／またはマイクロフォンモジュール７０は、既存の補聴器システムで現在利用されているような遠隔測定通信技術（アンテナ６４および遠隔測定回路６９、またはアンテナ１６４および遠隔測定回路１６９をそれぞれ用いる）を用いてもよ
い。
【００４５】
実施例によっては、コネクタ１８１、またはモジュール７０上にある他のコネクタにより、補助マイクロフォンなどの遠隔マイクロフォン１６３の使用が可能になる。そのようなマイクロフォン１６３は、たとえば、ユーザの衣服にクリップで留めてもよい。上述のように、複数のマイクロフォンにより、両耳聴、および／または、たとえば、ユーザの前に集中されるスピーチおよび他方向に向けられた音に対する選択可能な音の受取が可能になる。コネクタは、上述のように、商業的な電子機器装置からの外部の信号源に対する入力として機能してもよい。
【００４６】
繰り返すが、１つまたは複数のマイクロフォン１６３、マイクロフォンモジュール７０、および／またはインプラント６０を使用してもよい。たとえば、各耳に対してインプラントを使用して、十分に支援された両耳聴を実現することができる。これらインプラントは、体の各側から独立して優先的に音を回収するように構成される２つの指向性マイクロフォンまたはマイクロフォンのアレイを含む１つの中央にあるマイクロフォンモジュール７０と同時に通信することができる。そのような場合、マイクロフォン７０は、音の処理および伝送のために２つのチャンネルを含み、体の各側からの音をユーザの各耳にあるそれぞれのインプラント６０に選択的に伝送する。またはこれに代えて、１つまたは２つのインプラント６０と通信する２つ以上のマイクロフォンモジュール７０は、音の回収を最大化するように位置付けてもよく、これはマイクロフォンの位置に依存する。
【００４７】
次に図５Ａを参照すると、インプラント６０のための代表的なパッケージング方式が示される。インプラント６０のケース６１は、この場合、管状の形状である。ケース６１は、リブを付けられた、刻み目を入れられた、またはその他の態様で荒くされた外側壁を有してもよく、これは凹部４０に直接的に挿入される場合に好ましく、またはケース６１のすべてまたは部分に対して滑らかな外側壁または被覆を有してもよい。上述のように、ケース６１は、感染および／または炎症のリスクを最小限にするように適合されたステロイドまたはその他の薬物で被覆されるか、および／または組織の成長を促進する物質で被覆されてもよい。ステロイドまたはその他の物質は、時とともに溶解する好適な担体に埋込まれてもよく、これにより、ある期間にわたって、ステロイド／物質が周囲の組織に溶出されるかまたは分配される。
【００４８】
ケース６１は、凹部４０内にぴったりと適合するようにサイズを決められた直径Ｄを有する。さらに、ケース６１は、インプラント６０が適切に凹部４０に配置された場合に、インプラント６０の近位端６２が凹部４０の近位端４８の近くにあり（すなわち、耳介後方空間の皮膚の下）、インプラント６０の遠位端６８が凹部４０の遠位端３８の近くにあるように長さＬを有する。
【００４９】
図５Ａによって示される実施例では、管状のケース６１の内側に端から端までで４つのサブモジュールがある。インプラント６０の近位端６２にはアンテナサブモジュール８０がある。実施例によっては、アンテナ６４のコイルの巻線は、物理的にアンテナサブモジュール８０内にある。しかしながら、アンテナ６４は、モジュール６０内の他の場所に位置付けられてもよい。たとえば、アンテナ６４はケース６１内に構築されてもよい。別の例示的な構成では、アンテナのワイヤはケース６１から現れてもよく、このワイヤは必ずしもではないが、ケースに固定されてもよい。
【００５０】
インプラント６０の管状のケース６１の遠位端６８には変換器サブモジュール８２がある。電子機器サブモジュール８３および電源サブモジュール８４は、ケース６１内の残りの空間を満たす。電子機器サブモジュール８３は、信号処理回路６７、遠隔測定回路６９、および電力管理回路７１を含む。電源サブモジュール８４は、再充電可能なバッテリお
よび／またはスーパーキャパシタなどの好適な電源６６、および付加的な充電／補充回路を含む。したがって、充電／補充回路は、電子機器サブモジュール８３内および／または電源サブモジュール８４内で見られ得る。電源は、たとえば、米国特許第６，１８５，４５２号、第６，１６４，２８４号、および／または第６，２０８，８９４号に開示されるようなものと同じかまたは類似の種類の再充電可能なバッテリを含んでもよく、これらの特許はここに引用により援用される。
【００５１】
次に図５Ｂを参照すると、マイクロフォンモジュール７０のための代表的なパッケージング方式が示される。図示の設計では、モジュール７０の内側に４つのサブモジュール、すなわち、マイクロフォンサブモジュール１８０、送信機サブモジュール１８２、電子機器サブモジュール１８３および電源サブモジュール１８４がある。
【００５２】
一実施例では、アンテナ１６４のコイルの巻線は、物理的に送信機サブモジュール１８２内にある。またはこれに代えて、アンテナ１６４は、モジュール７０から遠隔に位置付けられてもよく、および／またはモジュール７０内の他の場所に位置付けられてもよい。たとえば、アンテナ１６４はマイクロフォンモジュール７０のハウジング１６１に構築されてもよい。
【００５３】
電子機器サブモジュール１８３は、信号処理回路１６７、遠隔測定回路１６９、および電力管理回路１７１を含む。電子機器サブモジュール１８３は、ユーザインターフェイスを含む、遠隔制御７５に必要な構成要素をさらに含んでもよい。電源サブモジュール１８４は、一次電池、再充電可能なバッテリ、および／またはスーパーキャパシタなどの好適な電源１６６を含む。充電／補充回路が必要な場合、電子機器サブモジュール１８３または電源サブモジュール１８４内にあってもよい。
【００５４】
次に図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃの例を参照すると、インプラント６０は共に接続する２つ以上の片で構成されてもよく、これにより、とりわけインプラント６０の全体長を変化させることができる。たとえば、長さＬは、約１０ｍｍから約４０ｍｍであり得る。
【００５５】
図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、インプラント６０は、気密性ハウジング６１ａおよび気密性ハウジング６１ａに装着されるチューブ６１ｂを含んでもよい。そのような実施例では、気密性ハウジング６１ａは、電子回路７２、アンテナ６４および電源６６を含んでもよい。約３ｍｍの直径Ｄ１を有する変換器６５は、ハウジング６１ａまたはチューブ６１ｂ内に含まれ得る。チューブ６１ｂは約４ｍｍの直径Ｄ２を有し得る。
【００５６】
気密性ハウジング６１ａが変換器６５を含む場合、チューブ６１ｂは変換器６５に近い場所でハウジング６１ａに接続されることが好ましい。そのような構成では、チューブ６１ｂは、チューブ６１ｂの長さに沿って気密性ハウジング６１ａから音声エネルギを送り、音声エネルギはチューブ６１ｂの遠位端で出る。たとえば、スピーカ６５によってハウジング６１ａの壁に適用される音波は、チューブ６１ｂを通じて耳管３０へと伝導的に結合され得る。チューブ６１ｂは、中空の内腔を備えた開口チューブであってもよく、その遠位端で開口していてもよく、またはチューブ６１ｂの遠位端は、規格に準拠した膜によって閉じられていてもよい。またはこれに代えて、チューブ６１ｂは、その長さに沿って音を伝導的に伝える中実のチューブであってもよい。チューブ６１ｂは、ステンレススチールまたはチタンなどの金属、もしくはシリコーンまたはポリウレタンなどの重合体材料から作られ得る。気密性ハウジング６１ａは、セラミック、ステンレススチール、チタン等の１つまたは複数の体に適合性のある材料から作られ得る。
【００５７】
別の実施例では、変換器６５は、ハウジング６１ａ内ではなく、チューブ６１ｂの遠位
端内に位置付けられるか、または好ましくはチューブ６１ｂの遠位端にある。そのような実施例では、小型の電気ワイヤの対がチューブ６１ｂを通って走り、変換器６５をハウジング６１ａ内の電子機器回路板７２に含まれる増幅器に接続する。変換器の端部は耳管へと僅かに突出するか、または耳管の皮膚の下にあってもよい。装置の最も遠位点への変換器のそのような配置により、最大の音のエネルギを耳管へ送ることができる。
【００５８】
図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、インプラント６０がいくつかの片から作られ得ること、およびハウジング６１ａならびにチューブ６１ｂがさまざまな形状を含み得ることをさらに示す。たとえば、ハウジング６１ａは、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃに示されるように、約１２ｍｍの直径Ｄ３を備えたディスクのような形状であってもよく、または実質的に球形、楕円形、方形、または他の適切な形状であってもよい。チューブ６１ｂは円筒形であってもよく、テーパを含んでもよく、これは段を付けられるかまたは連続していてもよく、重合体以外の材料で作られてもよい。上述のように、ケース６１全体またはケース６１の部分（たとえば、ハウジング６１ａ、チューブ６１ｂ等）は、治癒を促進し、感染に抵抗し、および／または組織との一体化を促進するために、生体適合性のある材料で被覆されるか、またはその他の態様でそれを含む（たとえば、逃れる）。
【００５９】
ここに開示される発明は、特定の実施例およびその応用例によって説明されているが、請求項に規定されるこの発明の範囲を離れることなく、当業者によってさまざまな変形および修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の補聴器の長期的に埋込まれる部分を配置することのできる耳介後方空間の皮膚の下の組織に作られた凹部の場所を概略的に示す図である。
【図２Ａ】図１に示される凹部におけるこの発明の補聴器の埋込まれる部分の例示的な配置を示す図である。
【図２Ｂ】図１に示される凹部におけるこの発明の補聴器の埋込まれる部分の別の例示的な配置を示す図である。
【図３】耳介後方空間の皮膚の下の凹部に埋込まれ得る装置の一実施例の等角図である。
【図４Ａ】この発明のインプラントの電気的なブロック図である。
【図４Ｂ】この発明の外部マイクロフォンモジュールの電気的なブロック図である。
【図５Ａ】この発明のインプラントの例示的な実施例を示す図である。
【図５Ｂ】この発明のマイクロフォンモジュールの例示的な実施例を示す図である。
【図６Ａ】代替のインプラントの構成の等角図である。
【図６Ｂ】図６Ａのインプラントの側方図である。
【図７Ａ】別の可能なインプラントの構成の等角図である。
【図７Ｂ】図７Ａのインプラントの側方図である。
【図７Ｃ】図７Ａのインプラントの上面図である。
【図１】
2006508567.tif 000003
2006508567.tif 000004
【図３】
2006508567.tif 000005
【図４Ａ】
2006508567.tif 000006
【図４Ｂ】
2006508567.tif 000007
【図５Ａ】
2006508567.tif 000008
【図５Ｂ】
2006508567.tif 000009
2006508567.tif 000010
2006508567.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月13日(2005.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補聴器であって、
耳管を閉塞することなく患者の外耳管に音声エネルギを放出するための、前記患者の耳介後方空間の皮膚の下にある凹部に挿入するように構成されるインプラントを含み、前記インプラントは、
近位端および遠位端を有するケースと、
音声エネルギを生成するために前記ケース内で前記遠位端の近くに取付けられる音声変換器と、
前記音声変換器を駆動するための出力を有する前記ケース内のインプラントの電子回路と、
前記電子回路の入力に電気的に接続されるインプラントのアンテナと、
前記電子回路に電気的に接続される電源とを含み、前記補聴器はさらに、
前記ケースの外部で使用するように構成されるマイクロフォンモジュールを含み、前記モジュールは、
ハウジングと、
前記ハウジング内の外部電子機器と、
前記電子機器の入力に電気的に接続されるマイクロフォンと、
前記電子機器の出力に電気的に接続される外部アンテナと、
前記外部電子機器に電気的に接続される電源とを含み、前記補聴器はさらに、
前記外部アンテナと前記インプラントのアンテナとの間の遠隔測定リンクを含み、前記マイクロフォンによって受取られた可聴音は、前記外部電子機器によって処理され、前記遠隔測定リンクによって前記インプラントの電子回路へ送られて、前記変換器に前記患者
の外耳管へと音声エネルギを放出させる、補聴器。
【請求項２】
前記変換器は前記ケースの遠位端にあり、この遠位端は前記耳管の皮膚の下に位置付けられる、請求項１に記載の補聴器。
【請求項３】
前記変換器は前記ケースの遠位端にあり、この遠位端は前記耳管へと僅かに突出する、請求項１に記載の補聴器。
【請求項４】
埋込まれる電源は再充電可能なバッテリを含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項５】
埋込まれる電源はスーパーキャパシタを含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項６】
前記インプラントのケースは一片を含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項７】
前記インプラントのケースは２つ以上の片を含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項８】
前記マイクロフォンモジュールの少なくとも１つのマイクロフォンは、前記マイクロフォンモジュールから遠隔にある、請求項１に記載の補聴器。
【請求項９】
前記マイクロフォンモジュールの少なくとも１つの外部アンテナは、前記マイクロフォンモジュールから遠隔にある、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１０】
前記インプラントのケースの少なくとも一部分上に被覆をさらに含み、この被覆は、治癒の促進、感染への抵抗、炎症への抵抗、および体の組織との前記インプラントの一体化の促進のうちの少なくとも１つのために少なくとも１つの材料を含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１１】
感知された信号を処理し、かつ前記耳管を通って自然に伝わる音と互換性のある処理された信号を与えるための信号処理回路をさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１２】
音声指令認識を行なう信号処理回路をさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１３】
商業的な電子機器装置と通信するための手段をさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１４】
前記通信するための手段は遠隔測定通信技術を含む、請求項１３に記載の補聴器。
【請求項１５】
前記通信するための手段は直接的な電気接続を含む、請求項１３に記載の補聴器。
【請求項１６】
ユーザに対して前記補聴器をカスタマイズするための少なくとも１つの外部プログラミングユニットと、
前記少なくとも１つの外部プログラミングユニットと通信するための手段とをさらに含む、請求項１に記載の補聴器。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの外部のプログラミングユニットは遠隔制御である、請求項１６に記載の補聴器。
【請求項１８】
前記マイクロフォンモジュールは前記遠隔制御を含む、請求項１７に記載の補聴器。
【請求項１９】
補聴器であって、
耳管を閉塞することなく患者の外耳管に音声エネルギを放出するための前記患者の耳介
後方空間の皮膚の下にある凹部に挿入するように構成されるインプラントを含み、前記インプラントは、
近位端および遠位端を有するケースと、
音声エネルギを生成するために前記ケース内で前記遠位端の近くに取付けられる音声変換器手段と、
前記音声変換器手段に駆動信号を供給するための前記ケース内のインプラント回路手段とを含み、前記補聴器はさらに
前記ケースの外部のマイクロフォンモジュールを含み、前記モジュールは、
ハウジングと、
音声エネルギを代表的な電気信号に変換するための前記ハウジング内のマイクロフォン手段とを含み、前記補聴器はさらに、
前記音声変換器を駆動して音声エネルギを前記患者の外耳管に放出するために前記代表的な電気信号を前記インプラント回路手段に通信するための手段を含む、補聴器。
【請求項２０】
補聴器システムであって、
近位端および遠位端を有し、患者の体に埋込むように構成されるケースを含み、前記ケースの近位端は患者の耳介後方空間の近くに皮下的に埋込まれ、前記ケースの遠位端は前記患者の外耳管の近くに埋込まれ、前記補聴器システムはさらに、
可聴音を表わす出力信号を生成するための前記ケースから遠隔にあるマイクロフォン手段と、
前記マイクロフォンの出力信号に応答して電気駆動信号を生成するための前記ケース内の信号処理回路と、
前記電気駆動信号に応答して音声出力信号を前記患者の外耳管に放出するための前記ケース内の音声変換器とを含む、補聴器システム。
【請求項２１】
前記出力信号を生成するための前記マイクロフォン手段は、前記患者の体の外部に取付けられるハウジングを含み、前記ハウジングはマイクロフォンを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記マイクロフォンの出力信号を前記信号処理回路に結合するための無線遠隔測定手段を含む、請求項２１に記載のシステム。
【国際調査報告】
2006508567.tif 000012