内部压力管理系统的制作方法

文档序号:12138103阅读:212来源:国知局
内部压力管理系统的制作方法与工艺

本申请要求发明人为比利时梅赫伦市的Joris WALRAEVENS于2014年11月20日提交的美国专利申请号14/548,714的和于2014年6月18日提交的美国临时专利申请号62/013,829的题为“INTERNAL PRESSURE MANAGEMENT SYSTEM”的优先权,这些申请的全部内容通过引用整体并入本文。



背景技术:

可能由于许多不同原因而导致的听力损失一般有两种类型:传导性和感觉神经性。感觉神经性听力损失是由于把声音信号传导成神经脉冲的毛细胞的缺失或破坏。市场上可以买到的各种听力假体提供遭受神经性听力损失的个体感知声音的能力。听力假体的一个示例是耳蜗植入物。

当向耳蜗中的毛细胞提供声音的正常机械通路受到阻碍(例如,通过损坏骨链或耳道)时,发生传导性听力损失。因为耳蜗中的毛细胞可能保持完好无损,所以遭受传导性听力损失的个体可能维持某种形式的残余听力。

遭受传导性听力损失的个体通常接收声学助听器。助听器依赖于空气传导的原理来向耳蜗传送声学信号。特别地,助听器通常使用位于接受者的耳道中或外耳上的布置来放大由接受者的外耳接收的声音。该放大的声音到达耳蜗,引起外淋巴的运动和听觉神经的刺激。

与主要依赖于空气传导的原理的助听器相反,通常被称为耳蜗植入物的某些类型的听力假体把所接收的声音转换成电刺激。电刺激被施加到耳蜗,其产生所接收的声音的感知。



技术实现要素:

在示例性实施例中,存在一种设备,其包括可植入传感器,该可植入传感器具有能够响应于传感器外部的物理现象而移位的膜,其中,该设备被配置成平衡周围环境和传感器的后体积之间的静态压力差。

在另一示例性实施例中,存在一种设备,其包括可植入麦克风,该可植入麦克风具有能够响应于由周围声音引起的耳蜗中的流体的现象的改变而移位的膜,该膜形成麦克风的后体积的边界的一部分,其中,该设备被配置成独立于膜的移动而膨胀和收缩后体积的体积的大小。

在另一示例性实施例中,存在一种包括可植入静态压力平衡系统的设备,其被配置成使装置的内部压力与周围环境的静态压力相等,该装置被配置成感测接受者中的动态现象,该系统包括界定体积的至少一个隔膜,其中,该隔膜被配置成响应于静态压力的改变而偏转,从而调整由隔膜界定的体积的大小,其中,该系统被配置成使得体积被放置成与装置流体连通,并且其中,隔膜由在垂直于隔膜的最大直径的方向上位于隔膜的相对侧上的至少两个基本上刚性的部件来遮蔽。

在另一示例性实施例中,存在一种方法,包括:自动维持以下各项中的至少一项的中间位置:(i)具有前体积和后体积的植入式麦克风的膜,该前体积和后体积由膜分离,并且该前体积和后体积响应于由麦克风所位于的周围环境的压力的改变引起的前体积的压力改变而彼此流体隔离;或者(ii)压力感受器的柔性隔膜,该柔性隔膜通过以下来将与麦克风流体连通的内部体积与周围环境进行气密隔离:自动调整后体积的大小,以至少基本上使后体积中的至少一个后体积的压力和所组合的前体积和后体积的压力等于周围环境的压力。在示例性实施例中,该方法在植入接受者中的耳蜗植入物中执行,其中,周围环境的改变与接受者的耳蜗内部的流体的压力的改变相对应。在示例性实施例中,后体积的至少一部分位于远离前体积。

附图说明

参照附图,下文对本发明的实施例进行描述,其中:

图1A是在一些示例性实施例中利用的示例性听力假体的透视图;

图1B是图1A中所图示的耳蜗植入物的可植入部件的侧视图;

图2是采用卷曲定向的图1A和图1B中所图示的电极阵列的实施例的侧视图;

图3A是根据实施例的示例性电极阵列组件的侧视图;

图3B是插入耳蜗中的图3A的示例性电极阵列的概念侧视图;

图4是根据示例性实施例的传感器的等距视图;

图5是示例性实施例的功能示意图;

图6是备选示例性实施例的另一功能示意图;

图7A是根据示例性实施例的传感器的一部分的示意图;

图7B是连接到图7A中所描绘的传感器的一部分的自适应体积结构的示意图;

图7C是描绘了图7B的自适应体积结构的附加细节的示意图;

图8是根据示例性实施例的自适应体积结构的备选实施例的示意图;

图9是根据示例性实施例的自适应体积结构的另一备选实施例的示意图;

图10是根据示例性实施例的自适应体积结构的另一备选实施例的示意图;

图11是实现图9和图10的实施例的耳蜗植入物的示意图;

图12是包括整体的自适应体积结构的根据示例性实施例的传感器的一部分的示意图;

图13是包括整体的自适应体积结构的根据示例性实施例的传感器的一部分的示意图;

图14是根据示例性实施例的微管(micro tube)的一部分的横截面视图的示意图;

图15A是根据图14的示例性微管的等距视图;和

图15B是描绘了与其弯曲相关联的功能方面的图14的微管的部分的一部分的示意图;和

图16至图20呈现了用于一些示例性实施例的性能数据的图。

具体实施方式

图1A是植入接受者中的被称为耳蜗植入物100的完全可植入耳蜗植入物的透视图。完全可植入耳蜗植入物100是系统10的一部分,其可以包括如将在下文所详述的外部部件。

接受者具有外耳101、中耳105和内耳107。下文对外耳101、中耳105和内耳107的部件进行描述,随后描述耳蜗植入物100。

在功能完全的耳朵中,外耳101包括耳廓110和耳道102。通过耳廓110收集声压或声波103并且引导进入并且通过耳道102。跨越耳道102远端设置的是响应于声波103振动的鼓膜104。该振动通过中耳105的三块骨骼(统称为听小骨106,并且包括锤骨108、砧骨109和镫骨111)被耦合到椭圆形窗或者卵圆窗112。中耳105的骨骼108,109和111用来滤波和放大声波103,从而使得椭圆形窗112响应于鼓膜104的振动而枢转或振动。该振动建立耳蜗140内的外淋巴的流体运动的波。反过来,这种流体运动激活耳蜗140内部的微小毛细胞(未示出)。激活毛细胞使得生成适当的神经脉冲并且通过螺旋神经节细胞(未示出)和听觉神经114传递到其中它们被感知为声音的大脑(也未示出)。

如所示出的,耳蜗植入物100包括暂时或永久植入接受者中的一个或多个部件。图1中示出了具有外部设备142的耳蜗植入物100,其是系统10的一部分(连同耳蜗植入物100),其如下文所描述的被配置成向耳蜗植入物提供功率。

在图1A的说明性布置中,外部设备142可以包括设置在耳背式(BTE)单元126中的电源(未示出)。外部设备142还包括经皮能量传递链路的部件(被称为外部能量传递组件)。经皮能量传输链路用来向耳蜗植入物100传递功率和/或数据。各种类型的能量传递(诸如红外(IR)、电磁、电容式和感应传递)可以用来将功率和/或数据从外部设备142传递到耳蜗植入物100。在图1的说明性实施例中,外部能量传递组件包括形成感应射频(RF)通信链路的一部分的外部线圈130。外部线圈130典型地是由多匝电绝缘的单股或多股铂或金线组成的导线天线线圈。外部设备142还包括位于外部线圈130的多匝导线内的磁体(未示出)。应当理解,图1所示的外部设备仅是说明性的,并且其它外部设备可以与本发明的实施例一起使用。

耳蜗植入物100包括可以位于与接受者的耳廓110相邻的颞骨的隐窝中的内部能量传递组件132。如下文所详述的,内部能量传递组件132是经皮能量传递链路的部件并且从外部设备142接收功率和/或数据。在说明性实施例中,能量传递链路包括感应RF链路,并且内部能量传递组件132包括初级内部线圈136。内部线圈136典型地是由多匝电绝缘的单股或多股铂或金线组成的导线天线线圈。

耳蜗植入物100还包括主可植入部件120和细长刺激组件118。在本发明的实施例中,内部能量传递组件132和主可植入部件120被气密密封在生物相容性外壳内。在本发明的实施例中,主可植入部件120包括声音处理单元(未示出),以将由内部能量传递组件132中的可植入麦克风接收的声音信号转换成数据信号。主可植入部件120还包括刺激器单元(也未示出),其基于数据信号生成电刺激信号。电刺激信号经由细长刺激组件118递送至接受者。

细长刺激组件118具有连接到主可植入部件120的近端和植入耳蜗140中的远端。刺激组件118通过乳突骨119从主可植入部件120延伸到耳蜗140。在一些实施例中,刺激组件118可以至少被植入基底区域116中,并且有时更深。例如,刺激组件118可以朝向耳蜗140的顶端(被称为耳蜗顶点134)延伸。在某些情形下,刺激组件118可以经由耳蜗开窗122被插入到耳蜗140中。在其它情形下,耳蜗开窗可以通过圆窗121、椭圆形窗112、岬123或通过耳蜗140的顶周(apical turn)147而形成。

刺激组件118包括电极148的纵向对齐并且远端延伸的阵列146,其沿着其长度设置。如所指出的,刺激器单元生成通过刺激触点148(其在示例性实施例中为电极)施加到耳蜗140的刺激信号,从而刺激听觉神经114。在示例性实施例中,刺激触点可以是刺激耳蜗的任何类型的部件(例如,机械部件,诸如移动或震动从而刺激耳蜗(例如,通过诱导耳蜗中的流体的移动)、向耳蜗施加电流的电极等的压电设备)。通常,将利用电极作为元件148根据电极组件118对本文中所详述的实施例进行描述。应当指出,备选实施例可以利用其它类型的刺激设备。可以在至少一些实施例中利用刺激耳蜗的任何设备、系统或方法。

如所指出的,耳蜗植入物100包括完全可植入假体,其能够在不需要外部设备142的情况下在至少一段时间内进行操作。因此,耳蜗植入物100还包括存储由外部设备142接收的功率的可再充电电源(未示出)。该电源可以包括例如可再充电电池。在耳蜗植入物100的操作期间,根据需要由电源存储的功率被分配给各种其它植入式部件。电源可以位于主可植入部件120中,或设置在单独的植入位置中。

应当指出,本文中所详述的教导和/或其变型可以与非完全可植入假体一起利用。即,在耳蜗植入物100的备选实施例中,耳蜗植入物100是传统的听力假体。

尽管参照耳蜗植入物,对本发明的各种方面进行描述(其是否是利用在耳蜗内传送振动和/或机械流体运动的电极或刺激触点的设备),但是应当理解,本文所详述的实施例的各种方面同样适用于具有电刺激电极(诸如听觉大脑植入物(ABI)、功能性电刺激(FES)、脊髓刺激(SCS)、穿透性ABI电极(PABI)等)的阵列的其它刺激医学设备。进一步地,应当理解,本发明可适用于具有所有类型的电刺激电极(诸如直电极、外周蜗轴电极、以及短/基底电极)的刺激医学设备。还有,本文中所详述的实施例的各种方面和/或其变型可适用于非刺激性的和/或具有与刺激组织不同的功能性(诸如例如,任何体内动态现象(例如,压力、或与本文中所详述的教导一致的其它现象)测量/感测等)的设备,其可以包括:使用这些教导来感测或以其它方式检测除耳蜗之外的位置(例如,包含大脑、心脏等的腔内)处的现象。附加的实施例可适用于骨传导设备、直接声学耳蜗刺激器/中耳假体、以及常规声学助听器。唤起听觉知觉的任何设备、系统或方法都可以与本文中所详述的教导结合使用。

图1B是没有系统10的其它部件(例如,外部部件)的耳蜗植入物100的内部部件的侧视图。耳蜗植入物100包括接收器/刺激器180(主可植入部件120和内部能量传递组件132的组合)和刺激组件或引线118。刺激组件118包括螺旋区域182、过渡区域184、近端区域186和耳蜗内区域188。近端区域186和耳蜗内区域188形成电极阵列组件190。在示例性实施例中,在耳蜗内区域188被植入到耳蜗之后,近端区域186位于接受者的中耳腔中。因此,近端区域186与电极阵列组件190的中耳腔子区段相对应。电极阵列组件190(并且特别地电极阵列组件190的耳蜗内区域188)支撑多个电极触点148。这些电极触点148各自连接到用于每个电极触点148的相应的刺激电性信号所行进通过的相应的导电通路,诸如通过引线118连接到接收器/刺激器180的导线、PCB迹线等(未示出)。

图2是采用卷曲定向的电极阵列组件190的侧视图,如同当电极阵列组件190插入接受者的耳蜗中时的侧视图,其中电极触点148位于曲线的内侧。图2描绘了原位处于患者的耳蜗140中的图1B的电极阵列。

图3A描绘了与可以包括图1B的电极阵列组件190的特征中的一些或所有特征的耳蜗植入电极阵列组件相对应的设备390的侧视图。更具体地,在示例性实施例中,刺激组件118包括电极阵列组件390,而非电极阵列组件190(即,190被替换为390)。

电极阵列组件390包括耳蜗植入电极阵列310和被配置成感测耳蜗中的流体的现象的装置320。在示例性实施例中,电极阵列组件390具有电极阵列组件190的功能性中的一些和/或所有功能性,其中,电极阵列组件190与现有技术的电极阵列组件和/或其变型和/或较早型号的电极阵列组件相对应。仅通过示例而非限制,电极阵列组件390包括任何电极阵列310,其包括多个电极148。电极阵列组件390被配置成使得电极阵列310的电极148处于和/或可以放置于与接收器刺激器180信号连通。

在一些实施例中,由装置320感测的现象是耳蜗中的流体的压力和/或耳蜗中的流体的压力的改变(动态压力)。在图3A的示例性实施例中,装置320是压力传感器组件。沿着这些思路,在示例性实施例中,仅通过示例而非限制,装置320具有感测压力和/或由撞击到耳蜗外部上的并且在其中被传送的振动所导致的耳蜗中的流体的压力变化的示例性功能性(例如,经由听骨振动(基于天然的和/或假体的)通过椭圆形窗、在其中无论出于何种原因圆窗将振动传递到耳蜗中的场景中通过圆窗、和/或通过耳蜗的任何其它部分使得耳蜗流体以可以实践本文中所详述的教导和/或其变型的方式振动)。在至少一些示例性场景中,撞击到耳蜗外部上并且在其中被传送的振动是基于周围声音的振动,该振动可能以其它方式最终唤起听力正常的人的听力感知。因此,在示例性实施例中,装置320被配置成利用与正常听力相关联的耳蜗中的流体的一种或多种现象并且输出指示该现象的信号,其中,所输出的信号基于所导致的或以其它方式在一种或多种现象中产生的周围声音。

更具体地,装置320包括物理现象感受器330,其与导管340流体连通,反过来,该导管340与传感器组件350流体连通。图3B描绘了插入到耳蜗140中的电极阵列组件390的概念性表示,该电极阵列组件390被配置成假体地维持在耳蜗中(即,其被配置成维持在耳蜗中与假体设备的使用相伴随的时间段,与暂时插入(诸如对于针等可能是这种情况)相反)。图3B描绘了概念性图,其描绘了耳蜗140中的电极阵列组件390的耳蜗内区域188和位于耳蜗140外侧的电极阵列组件390的近端区域186,其中,装置320的导管340从耳蜗140内部延伸到耳蜗外部进入中耳腔,其在功能上由虚线界限105表示。应当指出,图3B的该图仅是概念性的,并且提供至少用于呈现具有仅部分插入到耳蜗中的装置320的耳蜗植入电极阵列的概念的目的。在示例性实施例中,电极阵列组件连同感受器一同被插入到鼓阶中。这就是说,在备选实施例中,至少感受器被插入到前庭阶。因此,在示例性实施例中,存在一种电极阵列组件,其被配置成使得电极阵列可插入到鼓阶中,并且感受器可插入到前庭阶中。在示例性实施例中,整个电极阵列组件被配置成可插入到前庭阶中。在另一备选实施例中,感受器可以插入到鼓阶中,并且电极阵列可插入到前庭阶中。可以在至少一些实施例中利用利用本文中所详述的设备和/或其变型的任何方法,其将使得本文中所详述的教导和/或其变型能够得以实施。

在示例性实施例中,感受器330是压力感受器。在非相互排斥的方式中,感受器330可以是振动感受器。如上文所指出的,感受器330是物理现象感受器。因此,在一些实施例中,假如本文中所详述的教导和/或其变型可以使用该感受器实践,则该感受器330与可以用作物理现象感受器的任何类型的感受器相对应。

在附图的示例性实施例中,感受器330是具有封闭端(远端)和经由端口打开的端(近端)的钛圆筒。端口在圆筒内部与圆筒外部之间提供流体连通。感受器330包括围绕圆筒的纵向表面排列的四个隔膜334。在附图中的实施例中,隔膜334覆盖延伸通过圆筒的纵向表面的通孔。隔膜334气密密封这些孔。隔膜334被配置成偏转或由于压力变化和/或经由耳蜗流体传达到该隔膜的撞击其上的变化而导致以其它方式移动。这导致感受器330内的压力波动。在示例性实施例中,这是因为一个或多个隔膜334的偏转会改变感受器330内的体积。根据填充或以其它方式位于感受器330中的流体,振动可以通过隔膜从耳蜗流体行进到感受器330内部的流体中。

导管340从感受器330延伸到传感器组件350,并且包括内腔324,该内腔324将感受器330的内部置于与传感器组件350流体连通。在示例性实施例中,导管340是管。导管340可以是柔性的和/或刚性的。在示例性实施例中,导管340可以由钛制成。在示例性实施例中,除了将感受器置于与传感器组件流体连通的功能性之外,导管340具有维持传感器组件350(或更准确地说,下文详述传感器组件350的部件)和感受器330之间的设定/特定/控制距离的功能性。更进一步地,示例性实施例,导管340提供电极阵列组件390的耳蜗内区域188和近端区域186之间的过渡。在至少一些实施例中,尽管在附图中未描绘出,但是导管340可以包括相对于组织电极阵列界面(例如,肋、阻塞特征、抗病毒和/或细菌特征等)具有实用价值的其它部件。

关于上文所详述的实施例,撞击到隔膜上的耳蜗流体中的压力变化和/或振动使隔膜偏转,使得压力波动存在于与感受器330和导管340的内部以及传感器组件350的相关部分相对应的整个流体填充体积(例如,气体填充的体积,诸如惰性气体(诸如氩气填充的体积等))中/振动在整个流体填充体积行进,在其中驻留将这些压力波动/振动转换成另一形式的能量(例如,电信号,光信号等)的换能器,其又最终(直接和/或间接地)提供给耳蜗植入物100的接收器刺激器180,其又将该能量解释为声音信息。现在将对传感器组件350的一些细节进行描述。

图4描绘了采用准黑盒格式的示例性传感器组件350的横截面视图(为了清楚起见,未示出一些背线)。传感器组件350包括由外壳352和除了端口351之外流体密封(在一些实施例中,医疗密封和/或气密密封)的黑盒410建立的封闭分叉体积353。可以看出,端口351是具有与外壳352的内部流体连通的中空内部的来自外壳352的凸形突起部。

外壳352可以是由钛或另一生物相容性材料制成的中空圆柱体。外壳352可以由一种或多种这样的材料制成(例如,它可以完全由钛和/或钛合金制成,或者可以由不同的材料制成)。传感器组件350包括MEMS(微机电系统)电容麦克风354,其包括将体积353分支成前体积(膜357的右侧(相对于图4的定向)的体积))和后体积(膜357的左侧(相对于图4的定向)的体积)。参考数字359指示传感器组件350的后体积。因此,膜357形成麦克风354的后体积的边界的一部分。

传感器组件350还包括穿孔背板356,在至少一些实施例中,该穿孔背板356是麦克风354的一部分(应当指出,在一些备选实施例中,背板356位于前体积(即,膜357的右侧))中。在附图的实施例中,麦克风354与导管340的内腔324流体连通,其如上文所指出的,与感受器330的内部流体连通。因此,在附图的实施例中,感受器330内部的压力改变流体连通至麦克风354。

在示例性实施例中,膜357(有时也被称为隔膜)是直接蚀刻到硅芯片上的压敏膜(隔膜)。在这方面,麦克风落入“压力传感器”的范围内。作为耳蜗流体的压力改变的结果在感受器330内部发生的压力改变是由麦克风354感测的。麦克风经由电引线355将信号输出到前置放大器358。在至少一些实施例中,前置放大器358由于麦克风354的相对大的输出阻抗而放大了信号和/或降低了麦克风354的噪声和/或在至少一些实施例中存在的麦克风354的输出阻抗。降低噪声是相对于在没有放大器的情况下的降低噪声。应当指出,在一些备选实施例中,前置放大器358是MEMS麦克风354的一部分。在示例性实施例中,A/D转换器集成在传感器组件350中。在图4中所描绘的实施例中,前置放大器358位于外壳的体积内部(特别地,在后体积中)。在备选实施例中,前置放大器358位于外壳的体积外部、和/或后体积的外部和/或前体积的外部。

在示例性实施例中,麦克风是MQM 31692或32325Knowles麦克风或ADMP504麦克风。可以在示例性实施例中利用可以使得本文中所详述的教导和/或其变型得以实践的任何麦克风。在示例性实施例中,麦克风354(传感器)是所谓的空气背衬的传感器(air backed sensor)。这就是说,在至少一些实施例中,可以利用所谓的水背衬的传感器(或液体背衬的传感器)。因此,在示例性实施例中,填充装置320的内腔的介质可以是液体。

还应当指出,在备选实施例中,麦克风354可以是与电容麦克风不同种类的MEMS麦克风。在示例性实施例中,可以利用任何基于MEMS的膜类传感器,诸如通过示例,电容式传感器、光学式传感器、压电膜式传感器等。进一步地,在备选实施例中,麦克风354不需要基于MEMS。假如可以实践本文中所详述的教导和/或其变型,则可以在至少一些实施例中利用能够转换装置320的封闭系统内部的压力改变的任何设备、系统和/或方法。

麦克风354转换压力变化并且经由(多个)电引线399输出经转换的能量。经由(多个)电引线399,麦克风的输出由耳蜗植入物100的接收器刺激器180来接收。在一些实施例中,耳蜗植入物100的声音处理器(声音处理器通常位于接收器刺激器180中、或在远离接收器刺激器180但与刺激器180信号通信的可植入声音处理器外壳中)接收麦克风354的输出或指示麦克风354的输出的信号,并且处理到由刺激器180使用以配制到电极阵列组件的电极阵列的输出信号的信号(包括多个信号)的输出,以电刺激耳蜗并且唤起听力感知。在如刚刚描述的示例性实施例中,电极阵列组件390用于所谓的完全可植入听力假体中。因此,在示例性实施例中,存在一种基于耳蜗内的物理现象通过电刺激耳蜗来唤起听力感知的方法,其中,在至少一些实施例中,执行该方法而不干扰来自接受者外部的部件的输入(即,不干扰耳蜗内的物理现象和耳蜗的刺激之间的输入)。可替代地,在备选示例性实施例中,指示耳蜗内感测到的物理现象的信号被输出到听力假体的外部部件,该外部部件包括声音处理器,该声音处理器将该信号处理成随后经皮传送到接受者内部的接收器刺激器180的信号,其中,接收器刺激器180利用该信号向电极阵列组件的电极阵列输出信号,以电刺激耳蜗并且唤起听力感知。下文进一步对这类示例性方法以及执行这些方法的系统和设备的附加细节进行详述。

应当指出,尽管图3A的实施例图已经公开了传感器组件350是具有电极阵列组件的集成的单个单元,但是在备选实施例中,传感器组件350是与电极阵列组件分离的单元。

如所指出的,传感器组件350的后体积359包括最初被指示为黑盒410的系统。在示例性实施例中,黑盒410使得能够使以下两项之间的静态压力差相等:(i)周围环境(例如,接受者的耳蜗中的静态压力/撞击在隔膜334上的静态压力)和/或传感器的前体积(其受到周围环境的影响)中的压力;和(ii)传感器的前体积和/或所组合后的前体积和后体积,其中,后体积和前体积相对于周围环境并且在一些实例中相对于彼此(在一些实施例中,如下文所详述的,前体积和后体积彼此流体连通)均是气密密封的/封闭的体积。在一些实施例中,传感器组件本身是使得能够进行一个或多个或所有上文所提及的静态压力均衡的单个单元,而在其它实施例中,传感器组件包括两个或更多个单元,其中一个或多个使得能够进行一个或多个或所有上文所提及的静态压力均衡。

由此,图4描绘了具有上文所详述的传感器组件350的功能性以及由黑盒410提供的上文所提及的静态压力均衡功能性的示例性传感器组件的功能图。因此,图4描绘了示例性可植入设备的一部分,其包括具有膜357的可植入传感器,该膜357可响应于传感器外部的物理现象的改变(例如,如上文所描述的,由于周围声音,接受者的耳蜗内部的流体的压力改变)而移位。(可植入设备可以包括如上文所描述的耳蜗电极阵列,但是在备选实施例中,不包括耳蜗电极阵列(例如,它只是传感器而非刺激设备)。在该示例性实施例中,该设备被配置成使周围环境和传感器的后体积之间的静态压力差相等(其意味着在至少当流体连通使得前体积中的压力改变相对快地导致后体积中的压力改变时,前体积和后体积彼此流体连通的实施例中,该设备被配置成使周围环境和传感器的前体积之间的静态压力差相等)。因此,在示例性实施例中,可植入设备被配置成使周围环境和/或传感器的前体积和后体积之间的静态压力差相等。在该示例性实施例中,经由黑盒410的后体积的大小的膨胀和/或收缩使得能够使前体积和后体积之间和/或后体积和周围环境之间的静态压力和/或在组合后的前体积和后体积和周围环境之间的静态压力相等。更具体地,可植入设备被配置成使传感器的后体积的体积和/或组合后的前体积和后体积适应周围压力改变。在示例性实施例中,可植入设备包括构成后体积的至少一部分的顺应性后腔。

下文将对一些实施例的附加细节进行描述,但是首先,将根据图4的上文所提及的功能示意图对一些示例性高级功能性进行描述。

如上文所指出的,耳蜗中的流体经历由撞击到耳蜗的外部上并且在其中被传送的振动所导致的压力变化(例如,经由听骨振动(基于天然的和/或假体的)通过椭圆形窗、在其中无论出于何种原因圆窗将振动传递到耳蜗中的场景中通过圆窗、和/或通过耳蜗的任何其它部分使得耳蜗流体以可以实践本文中所详述的教导和/或其变型的方式振动)。在至少一些示例性场景中,撞击到耳蜗外部上并且在其中被传送的振动是基于周围声音的振动,该振动可能以其它方式最终唤起听力正常的人的听力感知。这些振动引起耳蜗内的压力变化。这种类型的压力变化导致以下被称为耳蜗的动态压力。其是上文所详述的传感器组件350及其变型感测以输出指示可以用于唤起听力感知的声音的信号的这种类型的压力变化(动态压力)。

相反,耳蜗内的压力将由于周围环境的改变而改变,至少改变不同于由声音现象产生的改变。以下,由这种条件产生的耳蜗内的压力被称为静态压力。因此,动态压力是相对于静态压力的压力。

仅通过示例而非限制,传感器组件350的接受者所驻留的大气条件的改变可以导致耳蜗内部的流体的压力的改变。这种情况的一个极端示例性示例可以发生在接受者在加压飞机(例如,具有例如跨大西洋能力的商用喷气式飞机,诸如仅通过示例而非限制,波音777或空中客车380)中行进时。对于飞机舱室,在与海平面以上8,000英尺处的平均空气压力相对应的空气压力下进行加压是常规的。也就是说,舱室内部的压力基本上低于在海平面处发生的压力。在足够长的时间段(其中,长度是相对项)内,耳蜗内部的压力将等于或降低至少朝向(至少以如下文所详述的可能影响传感器组件350的性能的显著方式)机舱的空气压力。这种情况的另一示例可以在接受者一般在水中游泳,特别地潜入水中时发生。这就是说,由低压前部或高压前部(相对术语)的通道而产生的大气条件的标准改变、导致高度改变的地面行进(通常例如,在北美和南美洲的西部地区)和其它改变也可以改变耳蜗内部的静态压力。而且,在一些实例中,接受者的生理改变可以导致传感器组件350的前体积的静态压力的改变。仅通过示例而非限制,在至少一些实施例中,接受者的水合程度可能潜在地影响耳蜗内部的静态压力。

还应当指出,通过静态压力改变,意味着相对缓慢地改变的压力改变。仅通过示例而非限制,由潜水员潜入水池到2或3米的深度并且然后立即上升到水面所产生的压力改变不会构成静态压力改变。相反,如果潜水员在2或3米的深度保持一段时间(例如,一分钟或更长时间),则周围压力的改变将导致静态压力改变。在这点上,确认场景认识到,在实现本文中所详述的教导及其变型的至少一些实施例中,给定的均衡结构可能需要用于压力均衡的滞后时间。在示例性实施例中,该滞后时间的量级为分钟,虽然在一些实施例中,滞后时间的量级为秒。

因为隔膜334由于压力(静态压力和动态压力)的改变而偏转,所以耳蜗内的上文所提及的静态压力改变将影响传感器组件350的前体积内的静态压力,和在两者之间存在流体连通的实施例中,影响组合后的前体积和后体积内的静态压力。因为传感器350被配置成使得感受器330内的动态压力改变(例如,由声音导致)影响麦克风354的膜357(因此,麦克风354如何操作),所以感受器330内的静态压力改变,并且因此麦克风354的前体积将导致膜357从中间位置移位。

也就是说,在至少一些示例性实施例中,传感器组件350的前体积和/或后体积的内部压力被设定为初始内部压力。在示例性实施例中,这是约0.8巴,其是海平面上方约100米处的平均压力。压力可以根据接受者把他或她的大部分时间花费的地点(例如,在海平面处、在高度更高的位置,诸如美国的丹佛市,其海平面上方约1200米,等等——即,压力被设定为平均周围大气压力)被设定为不同。应当指出,在示例性实施例中,内部压力被设定为将膜357置于中间位置的压力。在这点上,在示例性实施例中,需要将后体积加压或减压至使膜357处于特定周围压力的中间位置的压力。

应当指出,可以在没有前体积、后体积和/或耳蜗中的压力相等的情况下实践本文中所详述的教导和/或其变型。可以实践其中存在初始压力差的实施例,并且该压力差通常在周围环境的改变期间被维持,以使改变不会显著影响传感器组件350的性能。取决于前体积和后体积之间的初始静态压力差,可能导致膜357的一定程度的偏转。在一些实施例中,偏转将为零(例如,在前体积压力和后体积压力有效相等的情况下)。在其它实施例中,偏转将是非零的(例如,在前体积压力和后体积压力不相等的情况下)。不管膜357的初始偏转,根据本文中所详述的教导和/或其变型的实施例会减少和/或消除由于周围环境中的静态压力改变引起的隔膜从其中间位置移位/偏转(无论可能是什么)。实际上,一些隔膜357可以具有即使当压力被均衡时也使其成弓形等的自然记忆。因此,将根据膜357相对于其中间位置(无论其是零偏转位置还是非零偏转位置)对下文所详述的实施例进行描述。

如上文所指出的,一些实施例涉及在存在组合后的前体积和后体积的情况下的压力均衡。在这点上,意味着在前体积和后体积之间存在流体连通。仅通过示例而非限制,在示例性实施例中,麦克风的膜357可以包括一个或多个孔(例如,一个或多个穿孔),其使得流体能够从膜357的一侧流到膜357的另一侧,并且因此从前体积流到后体积,反之亦然。因此,在示例性实施例中,前体积和后体积彼此不是流体隔离的。

除非本文另有明确说明,否则本文中的教导可适用于前体积和后体积彼此流体隔离的实施例,以及其中前体积和后体积彼此流体连通的实施例(后者是组合后的前体积和后体积)。还有,除非本文另有说明,否则至少在前体积和后体积彼此流体连通的实施例中,与本文中所详述的后体积相关联的任何现象也可以和与前体积相关联的现象相对应。

在这种情况下,本文中所详述的大多数示例性实施例针对前体积和后体积彼此流体隔离的实施例。然而,应当指出,关于将本文中所详述的教导应用于前体积和后体积彼此流体连通的实施例,存在实用价值。在这点上,尽管由于周围环境和组合后的前体积和后体积之间的静态压力的差异,膜357可以不从中间位置偏转(或者至少可以不从中间位置显著偏转),但是隔膜334可以从它们的中间位置偏转。在这点上,应当指出,与膜357相关联的本文中所详述的任何教导可适用于隔膜334。也就是说,例如,隔膜334可以具有中间位置,正如膜357的情况。在这点上,在其中周围环境的静态压力大于前体积内的静态压力(和在两个体积之间存在流体连通的情况下,组合后的前体积和后体积内的静态压力)的场景中,隔膜334将被偏离其中间位置向内偏转。相反,在周围环境的静态压力小于前体积内的静态压力(和在两个体积之间存在流体连通的情况下,组合后的前体积和后体积内的静态压力)的场景中,隔膜334将被向远离其中间位置而向外偏转。

如上文所指出的,传感器组件350的示例性实施例利用设备410来扩展和/或收缩构成麦克风354的后体积的空间。在示例性实施例中,膨胀和收缩与膜357的运动无关。图5功能性地描绘了一个示例性实施例,其中,后体积359分支成两个子体积559A和559B,其中,这两个体积经由管501连接,因此,体积彼此流体连通。

在示例性实施例中,管501是微管。将对该微管的附加特征进行描述。

更具体地,图5功能上描绘了传感器组件350的示例性实施例,其中,附图标记552与上文图4中所描绘的外壳相对应,并且附图标记510与分别包括子体积559A和559B的远离外壳352的自适应体积结构(与黑盒410相对应)相对应。虚线箭头599表示结构510、以及因此的体积559B、并且因此的由子体积559A,559B建立的后体积和管501内部的体积(尽管在一些实施例中,这相对于传感器组件的整体功能是可忽略的)的膨胀性和收缩性。

因此,在示例性实施例中,传感器组件350包括后体积,该后体积包括第一体积559A和第二体积559B,该第二体积559B与第一体积559A流体连通并且远离第一体积559A,而且该第二体积559B不同于第一体积559A。当鉴于图4分析图5时,可以看出,第一体积559A接近传感器组件350的麦克风354的膜357。

应当指出,第一体积559A位于第一外壳中/由第一结构(没有黑盒510的外壳352,其中相反,黑盒510替代为外壳壁,如将由下文更详细地描述的)建立,并且第二体积位于远离第一外壳的第二外壳中,由远离第一结构并且可与其分离的第二结构来建立,其中,第二外壳使得能够膨胀和收缩第二体积。

下文将对使得传感器组件能够具有上文关于图5描述的功能性的结构的一些示例性特征进行描述,但是首先,现在将在功能上对备选实施例进行描述。

图6功能地描绘了另一示例性实施例,其中,后体积由一个单个体积659建立。更具体地,图6功能地描绘了传感器组件350的示例性实施例,其中,附图标记652与图4的外壳352和上文图4中所描绘的黑盒410相对应,其中,黑盒410表示集成到外壳352中的自适应体积结构。虚线箭头699表示结构652、以及因此的体积659、并且因此的传感器组件的后体积的可膨胀性和收缩性。因此,在示例性实施例中,传感器组件的后体积由部分地由膜357界定的腔来建立,其中,腔被配置成以超过由膜357的位移而产生的方式来变化后体积的体积。根据图6的实施例,腔接近膜357。应当指出,在示例性实施例中,结构652的可膨胀性和收缩性与膜357的移动无关。

如上文所指出的,传感器组件的示例性实施例使得传感器组件和耳蜗植入电极阵列是单个单元的一部分。因此,存在包括传感器组件的示例性实施例,该传感器组件包括具有如上文所详述的功能性的顺应性后腔壳体、以及其集成到具有耳蜗植入电极阵列的单个单元中的变型(即,电极阵列组件390是组合的电极阵列310,并且装置320包括顺应性后腔)。这与例如根据图5的实施例的传感器组件不同。其中,自适应体积结构510远离外壳352,并且通过管501连接到其上、或以其它方式仅以非单元化的方式附接到传感器组件的其余部分。因此,自适应体积结构510是与电极阵列310/外壳352的单元分离的单独单元的一部分。

鉴于上文,应当指出,基于图5和图6的功能示意图的实施例响应于膜357的相对侧上的(在前体积中)相对于后体积的静态压力的减小和/或响应于周围环境中的相对于组合后的前体积和后体积的静态压力的减小而利用后体积的体积的膨胀,从而均衡前体积和后体积之间的压力(与膜357的移动无关)和/或周围环境中组合后的前体积和后体积之间的压力(与(多个)隔膜334的运动无关)。还有,鉴于上文,应当进一步指出,基于图5和图6的功能示意图的实施例响应于隔膜的相对侧上的(在前体积中)相对于后体积的静态压力的增加、和/或响应于周围环境中的相对于组合后的前体积和后体积的静态压力的增加而利用后体积的体积的收缩,从而均衡前体积和后体积之间的压力(与膜357的移动无关)和/或周围环境中组合后的前体积和后体积之间的压力(与隔膜334的运动无关)。因此,实施例包括诸如听力假体之类的设备,其被配置成使得后体积的体积的膨胀和收缩会使膜的相对侧上的静态压力与后体积中的静态压力相等,与膜357的运动无关。更进一步地,实施例包括诸如听力假体之类的设备,其被配置成使得后体积的膨胀和收缩会使组合后的前体积和后体积中的静态压力与隔膜334的相对侧上的(例如,在耳蜗内部,其可以与周围环境相对应)静态压力相等,而与隔膜334的运动无关。

现在,将对图5的实施例的一些更具体的特征进行描述,随后描述图6的实施例的更具体的特征。

图7A描绘了与图4的传感器组件350相对应的示例性传感器组件750的一部分的横截面视图。可以看出,传感器组件750包括具有两个端口351A和751B的外壳752。端口751B将体积759A打开到管501。图7B描绘了自适应体积结构710的示意图,其也是传感器组件750的一部分。应当指出,图7B中的自适应体积结构710的实施例仅仅是示例性的并且以准功能术语呈现。如下文所详细描述的,可以在自适应体积结构710中利用附加结构以增强或以其它方式提供关于接受者中的长期植入的实用价值。

图7A和图7B公共的是管501。因此,管501将外壳752(或更具体地,内部体积759A(膜357左侧的外壳752内部的体积——外壳752中的后体积))连接到自适应体积结构710的内部体积759B。图7A的相同附图标记与图4的相同附图标记相对应(与外壳352相对应的外壳752,除了增加端口751B之外)。因此,元件501,751B,759A和图7B的元件构成图4的黑盒410的部件并且具有其功能性。还有,参照图5,附图标记552与图7A中所描绘的外壳752相对应,并且附图标记510与图7B的自适应体积结构710相对应。图5的子体积559A和559B分别与子体积759A和759B相对应。

如下文进一步详述的,自适应体积结构710包括一个或多个隔膜71。隔膜被配置成向内和/或向外弯曲/拉伸,如功能上由箭头799表示的,从而更改体积759B的大小。因此,虚线箭头799与虚线箭头599相对应,并且同样表示结构710的可膨胀性和可收缩性,并且因此表示体积759B,并且因此表示由子体积759A,759B建立的后体积和管501的内部的体积。

现在,将对图7B的自适应体积结构710的一些结构特征进行描述。可以看出,在基本形式中,自适应体积结构710包括两个隔膜711所连接到的间隔环720(结构710的俯视图(即,沿图7B的平面的垂直方向看)将揭示结构710具有圆形外周边——尽管在其它实施例中,其可以具有备选配置的周边)。在示例性实施例中,隔膜711被夹紧到环720。在示例性实施例中,隔膜(经由焊接、粘合剂等)直接结合到环720。在示例性实施例中,该环由钛(包括钛合金)制成。实际上,在示例性实施例中,自适应体积结构710的每个结构部件(以及本文中所详述的至少一些自适应体积结构)由钛制成(本文中公开的钛包括钛合金)。因此,这可以提供生物相容和气密的传感器结构。

仅作为示例而非限制,隔膜与经由标准光刻和干法蚀刻工艺制造的隔膜相对应。在至少一些实施例中,钛隔膜711是钛箔。钛隔膜具有约10微米的厚度,尽管可以利用更厚和/或更薄的隔膜(例如,约5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm和/或约20μm或更大或更小的厚度,或者以约1/10微米增量在其间的值中的任何值或范围(例如,8.3微米、12.1微米、6.6微米至约18微米等)的厚度)。在示例性实施例中,由于钛展现出相对高的断裂韧性的事实,所以钛隔膜由薄晶片制成。

在示例性实施例中,隔膜711是厚度为约12微米的波纹隔膜。在备选实施例中,隔膜是厚度为约10微米的平坦隔膜。

应当进一步指出,在至少一些实施例中,隔膜的厚度相对恒定。这就是说,在备选实施例中,隔膜的厚度随着沿着直径的距离而更改。仅通过示例而非限制,位于或靠近环的隔膜的厚度可以比远离环的隔膜(即,弯曲的部分)的厚度厚。实际上,在至少一些实施例中,可以省去环——隔膜是具有环的功能性的部件的单块部件。更进一步地,仅通过示例而非限制,在至少一些实施例中,隔膜可以具有相对于隔膜的其余部分相对较薄的沟道。也就是说,在示例性实施例中,隔膜可以具有环绕位于隔膜的外部位置但是在环的内侧的相对薄的隔膜的几何中心的(多个)路径。正是这些位置,其提供大部分弯曲,或至少最大局部弯曲程度,其中隔膜的其余部分相对不灵活。

参照图7C,应当指出,隔膜711的直径D1为约19mm,并且环720的直径可以被认为是按比例绘制的。在示例性实施例中,直径D1为约10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm或更大(或更小)、或者以大约1/10毫米增量在其间的值中的任何值或范围。在示例性实施例中,环720在大约隔膜的直径的1/2内与(多个)隔膜接触。在示例性实施例中,环720在隔膜的直径的约1/10、1/9、1/8、1/7、1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、6/10或7/10或更多或更少、或以约1/100直径增量的值中的任何值或范围内与隔膜接触。在示例性实施例中,隔膜711的未夹紧的直径为约4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm或以0.1mm增量在其间的值中的任何值或范围。

可以在至少一些实施例中利用可以使得能够实践本文中所详述的教导及其变型的隔膜-环组件的任何配置。

可以看出,管501延伸通过环720的一侧进入内部体积759B,从而将该体积置于与外壳752的体积759A流体连通。尽管管501被描绘为穿过环720,但是管可以替代地停止延伸到图7B所描绘的体积759B中。实际上,它可以替代地连接到环720的端口,其中,孔延伸穿过环720到达体积759B。可以在至少一些实施例中使用将使得管501能够将体积759B置于与体积759A流体连通的任何设备、系统或方法。

因此,自适应体积结构710包括夹紧的隔膜711的堆叠,其中,隔膜711被配置成在第一方向和第二方向上(向内进入体积759B并且远离体积759B向外)偏转,从而分别收缩和膨胀与膜357的运动无关的后体积(体积759A加上体积759B加上管501的内部的体积)。

仍参照图7B,备选实施例可以在一个位置处包括刚性部件712而非隔膜711。也就是说,代替具有两个隔膜711,自适应体积结构710可以仅包括一个隔膜。如下文所详述的,一些实施例包括多于两个的隔膜。在至少一些实施例中可以利用将使得能够实践本文中所详述的教导和/或其变型的任何数目的隔膜。

因此,从图7A和图7B可以看出,存在示例性压力均衡系统,其包括彼此不同的两个单独单元——壳752和自适应体积结构710。麦克风是第一单元的一部分,并且第二单元被配置成膨胀和收缩(通过一个或两个隔膜711的偏转),使得后体积的体积被膨胀和收缩(经由体积759B的膨胀和收缩),与膜357的运动无关,其中,管501将两个单元置于彼此流体连通。

在示例性实施例中,自适应体积结构710在接受者的皮肤的外层下方的位置植入接受者中,使得(多个)隔膜711根据周围压力相对于感受器330的位置和内部压力(后体积和/或组合后的前体积和后体积)之间的差异而偏转,从而改变麦克风的后体积的大小,并且将膜357返回和/或维持在中间位置(以及/或中间位置处的(多个)隔膜334)。在至少一些示例性实施例中,自适应体积结构710位于接受者的乳突骨上方(例如,在接受者的耳道后面和/或上方)。在示例性实施例中,其被配置成位于乳突骨的外表面和接受者的皮肤之间。

因此,在示例性实施例中,(多个)隔膜711暴露于周围环境,并且因此暴露在乳突骨与接受者的皮肤的外表面之间的位置处的环境压力。因此,周围环境中的压力改变将导致(多个)隔膜711偏转,从而更改体积759B,并且因此均衡前体积和后体积之间的压力(或者周围环境和组合后的前体积和后体积之间的压力),因为接近隔膜711的(多个)表面的周围环境的压力将基本上约与感受器330所位于的耳蜗内的环境(其影响前体积的压力)的压力相同。因此,(多个)隔膜711的偏转将更改内部体积759B,并且因此均衡传感器350的麦克风的后体积和前体积之间(和/或组合后的前体积和后体积和周围环境之间)的压力。

如上文所指出的,自适应体积结构710的实施例可以使用一个或两个隔膜。使用一个隔膜的其中代替两个隔膜,一个刚性板712代替隔膜被利用的实施例可以具有实用价值,其中,一个隔膜711的弯曲/拉伸足以使得能够实践本文中所详述的教导和/或其变型,诸如以均衡前体积和后体积之间和/或总的组合的体积与周围环境之间的压力,其中,刚性板712向自适应体积结构提供保护。

在示例性实施例中,传感器750的后体积(膜357“左侧”的体积——体积759A、体积759B和管501的内部体积)是由于(多个)隔膜(图中未示出)而导致的可变体积,其显著大于前体积(膜357右侧的体积——感受器330的内部体积、管340的内部体积和外壳752内部的传感器350的不包括部分359(参照图4)的部分)。在示例性实施例中,后体积的大小为约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30或更多倍于前体积的大小。可以在至少一些实施例中使用可以使得能够实践本文中所详述的教导和其变型的后体积(其是可变体积)与前体积(其是恒定体积(或者至少并且有效地恒定的体积,其在于隔膜的运动相对于改变前体积的体积是可忽略的))的任何体积比。沿着这些思路,下文将对前体积和后体积关系的附加特征进行描述,但是首先,现在,将对备选自适应指令的一些备选实施例进行描述。

至少一些实施例利用多个体积759B,这些体积759B被集中在一起,因此气动互连。在这点上,图8呈现了自适应体积结构810的备选实施例。在示例性实施例中,可以看出,自适应体积结构810与自适应体积结构710的副本相对应,一个在另一个之上,由环821分离。在示例性实施例中,所有部件被夹紧在一起。环821在与自适应体积结构710相对应的(即,隔膜711或刚性板712之间)的两个组件之间建立体积791。因此,利用隔膜711的实施例构成利用两对体积适配隔膜的自适应体积结构。可以看出,体积759B,并且因此的隔膜711/板712被布置成堆叠。在利用四个隔膜711的实施例中,体积791被排放或以其它方式置于与自适应体积结构810的周围环境(骨骼和接受者的皮肤的外表面之间的环境)流体连通。在示例性实施例,这是通过环821经由导管来实现。可以看出,在图8中所描绘的示例性实施例中,利用管803。因此,体积791的压力与自适应体积结构810的外侧上的周围压力(即,撞击到外隔膜711的表面上的压力)大约相同(包括相同)。假如可以执行本文中所详述的教导及其变型,则可以在至少一些实施例中利用可以使得能够实现从自适应体积结构810的外部到体积791的流体连通的任何设备系统或方法。

对于其中利用四个隔膜711的实施例,周围环境和体积791之间的流体连通是实用的。在这点上,周围压力不仅暴露于自适应体积结构810的外部上的隔膜711(即,顶部隔膜和底部隔膜),而且暴露于位于自适应体积结构810中间的隔膜。这就是说,在备选实施例中,其中刚性板等被用于中间部件,但是可能不需要在体积791和周围环境之间具有流体连通。实际上,在这样的实施例中,体积791可以不存在。相反,刚性板可以背靠背地定位,而在其间没有体积,或者在备选实施例中,可以使用单个刚性板;板的一侧建立体积759B中的一个,而板的另一侧建立体积759B中的另一个,体积759B两者均是可变体积,这是由于每个体积都由隔膜711界定,该隔膜711的表面暴露于周围环境。进一步地,在备选实施例中,刚性板可以位于自适应体积结构810的外表面上。也就是说,柔性隔膜可以用于中间到隔膜,其将经由管803暴露于周围压力,并且因此将随着压力改变而弯曲,从而导致体积759B更改。

如上文所指出的,体积759B被集中在一起。可以在图8中看出,管501引向歧管702。因此,更改两个体积759B的实用价值可以被利用,在于两个体积759B的变化可以用于使后体积的压力与前体积的压力相等、和/或组合后的前体积和后体积的压力与周围环境的压力相等。在这点上,体积更改的量被有效地加倍,所有其它参数相等(它们在利用不同隔膜配置(厚度、直径、平滑对于波纹等)的实施例中不相等,如下文进一步详述的)。

应当再次重申,图7A至图8是准功能图并且实际实现的实施例可能不一定与其中所描绘的配置相对应。沿着这些思路,可以看出,管803向外突出远离自适应体积结构810的外周边。在示例性实施例中,管803可以终止在与环821的外表面齐平和/或凹进的位置处、或管803可以完全不存在——但是可以代之以存在穿过环821的孔。还有,过滤系统等可以位于管803的入口处,以过滤掉至少一些体液和/或组织,从而防止或至少限制组织和/或至少一些体液进入体积791。下文对这样的“过滤器”的附加特征进行描述。进一步地,尽管歧管702被描绘在自适应体积结构710的外侧上,但是示例性实施例可以使得管501进入环821中的端口。环821可以包括通道,其在垂直方向(相对于由图8呈现的参考系向上和向下)从端口延伸穿过环本体的中间,然后通过隔膜(或者刚性板,视情况而定),然后进入环720,并且然后迂回到位于其内部上的环720中的端口,从而使体积759B置于彼此流体连通并且利用完全在自适应体积结构810内部的歧管系统与管501流体连通。这种备选歧管结构可以利用穿过在部件组装之前在其中制造的各种部件的孔来实现,该孔彼此对准以产生通过该结构到达自适应体积结构810内部的通道。功能上,这可以相对于由图8呈现的参考系而与将歧管702和管501移动到左侧相对应,使得歧管完全位于自适应体积结构810的环、隔膜和板内。与管803一样,代替如图8中所描绘的管,可以利用穿过部件的孔。

可以在至少一些实施例中利用可以将相关体积置于彼此流体连通以使得能够实现本文中所详述的教导和/或其变型的任何设备、统和/或方法。

鉴于图8,可以看出,示例性实施例包括后体积,其包括由至少第一隔膜(顶部两个隔膜711中的任一个)界定的第一子体积(上部体积759B)和由至少第二隔膜(底部两个隔膜711中的任一个)界定的第二子体积(下部体积759B)。在至少一些示例性实施例中,第一子体积与第二子体积流体连通(例如,通过歧管702或任何其它导管系统和/或歧管系统,其使得能够实践本文中所详述的教导和其变型)。子体积沿垂直于形成至少一个前述边界的至少一个隔膜的最大直径的方向排列。进一步地,第一子体积的第一大小与第二子体积的第二大小无关。在这点上,在根据情况利用相同的隔膜和/或相同的刚性板的实施例中,体积759B的大小可以基于环720的厚度/高度等而不同。可替代地和/或附加地,在备选实施例中,隔膜可以具有不同的直径。仅通过示例而非限制,在至少一些实施例中,环可以是部分锥体,使得其一端处的外径大于另一端处的外径,从而准许给定隔膜的未夹紧直径更大。可替代地和/或附加地,环可以被配置成使得它们相对于另一隔膜将斜度施加到隔膜上。假如可以实践本文中所详述的教导及其变型,则可以在至少一些实施例中利用在给定体积/子体积之间建立独立性的任何设备、系统和/或方法。

图9描绘了自适应体积结构910的又一备选实施例。自适应体积结构910与图8的自适应体积结构810相对应,在其底部和顶部上分别增加两个附加环821,再加上附接到附加环的相应帽930。在示例性实施例中,这些是被配置成保护外隔膜711的刚性帽。可以看出,每个环821包括延伸穿过其中的管803,其被配置成将由帽930和外隔膜711建立的体积991置于以相对于体积791与图8的管803相伴的方式而与周围环境流体连通。因此,可以看出,即使刚性帽930插入在周围环境和隔膜之间,每个隔膜也暴露于周围环境的压力。因此,将导致图8的实施例的隔膜的偏转的周围压力的任何改变仍然以与在图8的实施例中发生的至少约相同(包括相同)的方式而导致图9的实施例的隔膜的偏转。因此,示例性实施例包括堆叠,其包括一个或多个隔膜、一个或多个基本上刚性的部件(板和/或帽)、以及间隔开两个隔膜或刚性部件的一个或多个间隔件。在示例性实施例中,图8的夹紧的隔膜的堆叠的高度约为1毫米。

应当指出,与图7A至图8的实施例一样,图9的实施例以准功能格式呈现。如在图8的实施例中所详述的,歧管702可以不如图9中所描绘的明显。进一步地,管803可以不必存在。与图8的实施例的歧管一样,体积791和991与周围环境之间的流体连通可以以类似的方式实现。仅通过示例而非限制,一个或多个端口可以位于一个或多个环821的外部上,其导致通过各种部件的垂直孔,然后这些部件朝向自适应体积结构910的内部迂回以使体积991置于与周围环境流体连通(孔可以从外部通过中间环821直接延伸到内部,从而使体积791置于与周围环境流体连通和/或与一个或两个体积991流体连通)。而且,尽管图9的实施例仅呈现了通过环821中的每个环的单个通道,但是实施例可以利用通过任何给定环821的两个或更多个通道,其中内部歧管系统将这些通道连接到体积791和/或991。这也可以是关于将501置于与体积759B流体连通的情况。

应当指出,可替代地和/或附加于环821,帽930可以被配置成使得它们在其中具有中空部分,其提供空间以建立体积991。仅通过示例而非限制,在至少一些实施例中,环821可以是具有帽930的单块布局。事实上,在示例性制造过程中,帽930被加工成在其中放置圆形中空部分,以在隔膜711附接到帽930时提供体积991。

还有,尽管上文已经提到了垂直孔和水平孔,其中,已经暗示孔的方向是线性的,但是也可以使用弯曲孔。仅通过示例而非限制,在至少一些实施例中,弯曲导管可以被加工到或以其它方式形成到环的上部和/或下部中,和/或环可以至少部分地分支成外环和内环,其中,流体导管位于外环和内环之间。这可以经由制造过程来实现,其中,每个环和每个隔膜和每个帽是单独的部件,其在组装期间最终堆叠并且彼此连接,其中,在组装之前容易接近任何单个部件的任何侧面。再次,可以在至少一些实施例中利用可以使得能够实现各种体积和/或周围环境之间的流体连通的任何设备、系统和/或方法。

鉴于上文,现在应当指出,示例性实施例包括可植入静态压力均衡系统,其被配置成使诸如传感器组件350之类的装置的内部压力与周围环境的静态压力相等,该装置被配置成感测接受者中的动态现象(例如,通过由周围声音产生的耳蜗的流体中行进的能量)。可以从图7A至图8看出,系统包括界定体积(例如,后体积)的至少一个隔膜711。隔膜711被配置成响应于静态压力的改变而偏转,从而调整由隔膜(即,体积759B,其是后体积的一部分)界定的体积的大小。该系统被配置成使得该体积被置于与装置流体连通,诸如经由管501(具有或不具有歧管702)。关于图9的实施例,(多个)隔膜由在垂直于隔膜的最大直径的方向上位于隔膜的相对侧上的至少两个基本上刚性的部件(帽930)来遮蔽。

进一步地,仍参照图9,如上文所指出的,管803延伸到周围环境中。在至少一些实施例中,管803使得能够界定体积791的隔膜711之间的体液进入和排出。相反,自适应体积结构810(或710)被配置成使得与传感器350的麦克风流体连通的诸如可变体积759B之类的体积(后体积)当体积(后体积)被置于与麦克风流体连通时,与体液气密密封。因此,由于由管803(或者在给定实施例中利用的任何歧管或导管系统)提供的通道,自适应体积结构可以包括与体积759B并且因此与后体积气密隔离的(多个)非气密体积791和/或991。(多个)这些非气密体积在至少一个基本上刚性的部件930和至少一个隔膜711之间延伸。如现在将在示例性实施例中详述的,(多个)这些非气密体积中的一个或多个或所有非气密体积通过硅树脂外壳与周围环境分离。

在示例性实施例中,硅树脂外壳包括包围隔膜、帽和间隔件的堆叠(例如,自适应体积结构910)。更具体地,参照图10,呈现由封装在硅树脂外壳1050中的自适应体积结构1010建立的组件1020。自适应体积结构1010与图9的自适应体积结构910相对应,其中包括铁磁材料部件1060,其在示例性实施例中是永磁体(其附加细节在下文描述)。

上文简要指出的是“过滤器”的概念,以防止或以其它方式限制组织进入体积791和/或991,其经由管803(或任何其它机构用于流体连通)与周围环境流体连通。沿着这些思路,硅树脂外壳1050形成开放体积1040,其通常为环形,以环绕自适应体积结构1010的外周边,尽管在备选实施例中,不需要环绕自适应体积结构1010——可以在至少一些实施例中利用可以使得能够实践本文中所详述的教导及其变型的体积的任何配置或延伸。该开放体积与体积791和991流体连通。因此,在该示例性实施例中,体积1040是容纳自适应体积结构1010并且形成另一自适应体积的硅树脂结构的整体部分。在这点上,组件1020所在的周围环境(例如,乳突骨和接受者皮肤表面之间的环境等)中的压力改变导致体积1040的大小的膨胀或收缩,从而至少有效地使体积1040的压力与周围环境相等。因为体积791和991与体积1040流体连通,所以体积1040中的压力改变被传达到体积791和991。这些压力改变又导致如上文所描述的隔膜的偏转,并且因此改变体积759B。

在示例性实施例中,仅通过示例而非限制,外壳1050的硅树脂是相对高弹性的,并且外壳1050的结构使得外壳的产生体积1040的部分导致足够弹性的结构,该足够弹性的结构使得体积1040能够以与传感器350的麦克风的后体积的自适应体积相伴的方式而成为自适应体积。在这点上,示例性实施例包括根据具有麦克风的本文中所详述的传感器中的任一个传感器的传感器,该麦克风具有第一后体积和第二后体积,其中,第一后体积与第二后体积流体隔离。在示例性实施例中,第一后体积和第二后体积都是自适应后体积。在图10的实施例中,第一后体积与第二后体积串联定位。

在示例性实施例中,外壳1050的硅树脂提供防止体积791和991被人体组织污染的保护。也就是说,体积1040不是气密密封的体积,并且因此体积791和991同样不是气密密封的体积。

如上文所指出的,传感器750的实施例被配置成感测接受者的耳蜗内的物理现象,并且与其相关联的自适应体积结构被配置成位于乳突骨和接受者的耳道后面和/或上方的皮肤的外表面之间。因此,在示例性实施例中,管501被配置成从如在图3B中所看到的位于接近耳蜗的位置的传感器750的外壳752延伸到刚刚指出的自适应体积结构710的位置。在示例性实施例中,管501的长度为大约90mm。在示例性实施例中,本文中所详述的自适应体积结构及其变型被配置成与耳蜗植入物一起使用,诸如图1A至图1B的耳蜗植入物。实际上,如现在将通过示例所描述的,示例性实施例包括根据上文所详述的实施例中的任一个实施例的完全集成到耳蜗植入物中的自适应体积结构。以下是参照利用耳蜗植入物中的图10的组件1020的这种实施例的描述。

更具体地,图11描绘了与图1B的内部部件相对应的耳蜗植入系统的示例性内部部件,其与图1A的内部部件相对应,两者都在上文进行了详述。可以看出,内部组件包括与图1B的接收器模拟器180相对应的接收器模拟器11180,其中包括到其的自适应体积结构1010,与上文所详述的初级内部线圈136相对应的天线线圈11136围绕该自适应体积结构而延伸。

从接收器刺激器11180延伸出与上文所详述的细长刺激组件118相对应的细长刺激组件11118,其包括电极阵列组件390。细长刺激组件11118包括管501和/或平行于管501运行(在示例性实施例,管501与细长刺激组件118的其它部件是一体的)。在示例性实施例中,管501被集成到内部部件的刺激器的结构中。在示例性实施例中,管501可以直接穿过刺激器或围绕刺激器部件的周边(侧面、上方等)运行以到达自适应体积结构1010。在示例性实施例中,管501可以连接到刺激器的部件,并且因此刺激器可以将麦克风置于与自适应体积结构1010的自适应体积流体连通(另一管或一些其它部件可以将自适应体积结构1010置于与刺激器流体连通)。在示例性实施例中,在细长刺激组件390和接收器刺激器11180之间延伸的电引线位于管501中(即,由管501建立的导管内部)。

与耳蜗植入物的其它内部部件一致,接收器刺激器11180封装在硅树脂中。因此,自适应体积结构1010也被封装在硅树脂中。在示例性实施例中,封装使得与体积1040相对应的自适应体积存在于其中。实际上,在示例性实施例中,接收器刺激器11180与图10的组件1020的组合相对应,其中包括在外壳1050中的环绕或与体积1040一起运行的导线天线11136,其中,外壳1050延伸以封装模拟器部分。也就是说,在示例性实施例中,接收器模拟器11180还包括体积1040,其可以插入在自适应体积结构1010和天线11136之间。

还与耳蜗植入物的其它内部部件一致,细长刺激组件118也被封装在硅树脂中,至少到其电极的点。相对于后者,管501和从电极阵列组件390延伸的引线可以封装在相同的硅树脂中。

应当指出,在该示例性实施例中,电极阵列组件390利用上文所详述的传感器组件750。

可以从图11中看出,铁磁结构1060(例如,永磁体)位于这样的磁体位于传统耳蜗植入物中的传统位置附近。因此,其中自适应体积结构完全集成到耳蜗植入物中的实施例可以具有实用价值,这是在于铁磁结构1060可以用于在耳蜗植入系统的外部部件和内部部件之间建立磁性吸引、和/或可以用于相对于内部线圈使外部线圈居中,从而增强两个部件之间的通信。应当指出,尽管图10的实施例描绘了完全集成到自适应体积结构1010中的铁磁部件1060,但是在备选实施例中,铁磁部件1060是与自适应体积结构1010分离的部件(例如,部件1060可以被封装在硅树脂中,但是与自适应体积结构1010分离,并且可以位于自适应体积结构1010上或与自适应体积结构1010间隔开。

因此,从上文可以看出,在示例性实施例中,自适应体积结构1010包括隔膜711、帽930、间隔件720,721和821的堆叠、铁磁部件1060(诸如永久性磁体)、以及经皮电磁通信系统的接收器线圈11136,它们全部包含在硅树脂外壳1050中。进一步地,从上文可以看出,示例性实施例包括耳蜗植入物,其包括接收器刺激器部件、包括被配置成位于接近接受者的耳蜗和/或位于接受者的耳蜗中的麦克风的耳蜗植入电极阵列390、以及根据本文中所详述的任何实施例和/或其变型的自适应体积结构,其中,后体积的体积从耳蜗植入物的电极阵列延伸到接收器-刺激器组件11180。

如上文所指出的,图6呈现了相对于图5的备选实施例。现在,现在对图6的实施例的一些具体特征进行描述。

图12描绘了与图4的传感器组件350相对应的示例性传感器组件1250的一部分的横截面视图。可以看出,传感器组件1250包括具有一个端口351的外壳1252,如上文所详述的,该端口开放到感受器330。

图12还描绘了自适应体积结构1211的示意图,其也是传感器组件1250的一部分。应当指出,图12中的自适应体积结构1211的实施例仅仅是示例性的并且以准功能术语呈现。如下文所详述的,可以在自适应体积结构1211中利用附加结构以增强或以其它方式提供关于接受者中的长期植入的实用价值。

图12的相同参考标记与图4的相同附图标记相对应(除了添加自适应体积结构1211之外,外壳1252与外壳352相对应)。因此,元件1211和1252组成图4的黑盒410的部件并且具有其功能性。还有,参照图6,附图标记652和与图12中所描绘的自适应体积结构1211组合的外壳1252相对应。图6的体积659与体积1259相对应。

自适应体积结构1211利用以类似于手风琴的方式移动的材料来构造。仅通过示例而非限制,自适应体积结构1211的壁由(多个)柔性波纹片来构造,其使得后壁1212能够沿箭头1299的方向移动,从而更改体积1259的大小。因此,虚线箭头1299与虚线箭头699相对应,并且同样表示结构1211以及因此的体积1259(后体积)的可膨胀性和可收缩性。与图7A至图10的实施例的隔膜一样,自适应体积结构1211被配置成膨胀和收缩,使得麦克风354的后体积的体积被膨胀和收缩而与膜357的运动无关。

可替代地和/或附加地,自适应体积结构1211可以由随着自适应体积1259外部的周围压力的改变相对于外壳1252的纵向轴线在径向方向上膨胀和/或收缩的材料构成。仅通过示例而非限制,壁1211可以是外壳1252的壁的延伸部,其中,壁朝向/远离纵向轴线而向内折叠和/或向外膨胀,其中压力改变以使自适应体积1259内部的压力与自适应体积1259外部的压力(其在自适应体积1259包围前体积和后体积(组合后的前体积和后体积)的实施例中,可以是周围环境的压力)相等。

在示例性实施例中,自适应体积结构1211可以是具有随着压力改变而伸展和收缩的材料的球囊型结构。在这点上,在示例性实施例中,自适应体积结构1211可以具有类似于在海平面处“吹胀”到大约四分之一容量的气囊的功能性,然后进入更高的高度,其中,气囊膨胀,从而增加气囊的内部体积的大小,但是使气囊内部的压力与周围压力相等。

在示例性实施例中,可以利用结构部件来限制自适应体积结构1211的膨胀和/或收缩。仅作为通过类比的示例而非限制,在示例性实施例中,这样的结构可以限制球囊状实施例的膨胀,以使不管压力如何减小,球囊将仅膨胀到给定体积,从而防止球囊爆裂等或者以其它方式占据接受者的中耳内的太多空间。

在示例性实施例中,自适应体积结构被配置成在外壳1259的纵向轴线的轴向方向和径向方向上膨胀和/或收缩,以更改传感器1250的体积1259。

继续参照图12的实施例,该实施例呈现用于麦克风354的顺应性后腔壳体,其可以适应其体积1259以实现本文中所详述的压力均衡/将膜357维持在中间位置。在示例性实施例中,组合后的结构1211和1252完全位于中耳(与图3B的传感器350的位置相对应)。因此,在示例性实施例中,自适应体积1259完全位于接受者的中耳中。在示例性实施例中,组合后的结构1211和1252建立气密封闭的体积1259,其中,体积的大小是可变的。

在示例性实施例中,1211的结构是钛(包括钛合金)。假如可以实践本文中所详述的教导和/或其变型,可以利用可以是足够柔性但还具有足够的占空比以提供包括图12的传感器1250的假体的长期植入的任何材料。在示例性实施例中,材料也是生物相容的,并且可以使得能够在隔膜和其附接的部件之间建立气密密封。

在示例性实施例中,结构1211关于其纵向轴线基本上旋转对称(并且如上文所详述的自适应体积结构711,811,911和1011以及组件1020的一些实施例的情况)和/或外壳1252的纵向轴线(可以是外壳1252的情况)。因此,在示例性实施例中,结构1211具有位于垂直于纵向轴线的平面上的圆形横截面(如是外壳1252的情况)。这就是说,在备选实施例中,结构1211可以具有矩形(例如,正方形)横截面(如是上文所详述的自适应体积结构711,811,911和1011以及组件1020的一些实施例的情况)。可以在至少一些实施例中利用可以使得能够实践本文中所详述的教导及其变型的结构1211的任何配置。

进一步地,应当指出,尽管图12的实施例描绘了其中自适应体积结构1211在外壳1252的纵向轴线的方向上延伸的配置,但是在备选实施例中,自适应体积结构1211可以与该纵向轴线成一定角度(倾斜或直角等)而延伸。仅通过示例而非限制,在示例性实施例中,外壳1252可以包括改变外壳的延伸方向90°的折线(dogleg),结构1211从该延伸方向延伸。因此,结构1211将被定向成与图12中所描绘的方向成90°。

在示例性实施例中,当两个体积中的静态压力在初始加压(例如,0.8巴)时均衡时,传感器1250的后体积(膜357至1211的“左侧”的体积)的大小可以比前体积(膜357的“右侧”的体积——感受器330的内部体积、管340的内部体积、以及不包括部分359(参考图3)的外壳1252内部的传感器1250的部分)更小、约相同或更大(包括基本上更大)。在示例性实施例中,当静态压力在初始加压(例如,0.8巴)下均衡时,后体积的大小为前体积的大小的约1/2、2/3、相同、两倍、三倍、四倍、五倍或更多。可以在至少一些实施例中利用可以使得能够实践本文中所详述的教导和/或其变型的作为可变体积的后体积与作为恒定体积(或者至少是有效恒定体积,这是在于隔膜的运动相对于改变前体积的体积是可忽略的)的前体积的任何体积比。

图13描绘了由图6表示的功能布置的备选实施例。这里,代替手风琴式结构,自适应体积结构1311是基本上刚性的结构,其被配置成沿着外壳1252的纵向轴线以由箭头1399表示的往复方式移动,从而改变传感器1350的体积1359。更具体地,可以看出,密封件1387位于外壳1252的外壁和自适应体积结构1311的内壁之间。当周围压力减小时,自适应体积结构1311延伸远离外壳1252,从而增加体积1359的大小,并且因此减小体积1359中的压力,从而使后体积的压力与前体积相等,并因此使膜357返回到中间位置和/或使组合后的前体积和后体积的压力与周围环境的压力相等,从而使(多个)隔膜334返回到中间位置。

在备选实施例中,自适应体积结构1311可以被配置成在外壳1252内部向左和向右移动的活塞。再次,与图12的实施例一样,可以在图13的实施例中利用结构,以限制自适应体积结构1311的运动。

应当指出,图13的实施例的类似功能性与关于图12的实施例和其它实施例上文所详述的相同功能性相对应,正如图12的实施例的情况一样。在这点上,在示例性实施例中,组合后的结构1311和1252被配置成完全位于接受者的中耳中,伴随着图3B的示意图的相关部件。

可以从图12和图13的实施例看出,在示例性实施例中,自适应体积结构是包括麦克风354的单个单元的一部分。如可以从图12和图13的实施例看出,在示例性实施例中,传感器1250和传感器1350是单个单元的一部分,其中,自适应体积结构是该单个单元的一部分。这与上文所详述的图7A至图11的实施例形成对比,其中,自适应体积结构是与包含麦克风354的单元分离的单元的一部分。

如上文所指出的,在至少一些实施例中,管501从接近耳蜗的位置延伸到位于乳突骨和接受者的外皮之间的接受者的耳道后面和/或上方的位置。由于管501必须至少在某种程度上符合接受者的相关地形(例如,必须围绕颅骨等弯曲)的事实,管被配置成足够柔性以使得能够根据其在接受者中应用。在示例性实施例中,管501延伸90mm或其左右的距离。现在将详细描述相对于本文中所详述的其它实施例具有实用价值的管501的示例性实施例及其变型。

在示例性实施例中,管501是完全由钛合金制成的微管,并且嵌入在硅树脂壳中。这就是说,在备选实施例中,管可以由诸如金之类的其它金属材料制成。在示例性实施例中,当在至少一些实施例中管501从刺激组件延伸到耳蜗植入物的接收器刺激器时,管具有足够高的机械顺应以与在外科手术期间刺激组件插入到耳蜗中兼容。在示例性实施例中,微管具有约0.5mm的外径和约0.3mm的内径。可以在至少一些实施例中利用使得能够实现本文中所详述的教导和/或其变型的任何几何形状。

图14描绘了与上文所详述的微管501相对应的示例性微管14501的一部分的横截面的示例性实施例。可以看出,微管14501包括管壁1470,其经由管壁1470的内部建立内部导管1472(其内径可以约为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、或者以约0.01mm增量在其间的值中的任何值或范围)。

还有,如可以从图14中看出,微管14501包括波纹1474。在示例性实施例中,配置该波纹以便限制微管14501的最大弯曲半径和/或减少管的弯曲刚度。也就是说,根据微管的各种特征(材料选择、壁厚、导管直径厚度等),将存在半径,在该半径处,如果微管弯曲到小于给定半径的半径,则可能导致导管1472的破裂或折叠。波纹1474有助于防止这种情况的发生。

图15A描绘了基于图14的功能图的微管15501的示例性实施例的等距视图,其中,元件15501与图14的元件14501相对应。图15A描绘了微管的切口部分(左下),其描绘了示例性微管的附加特征。可以看出,微管15501包括经由管壁1570(与上述管壁1470相对应)的内部建立内部导管1572(与上述导管1472相对应)的管壁1570(与上述壁1470相对应))。还有,可以从图15A看出,微管15501包括波纹1574。在示例性实施例中,波纹被配置成根据上文所详述的波纹1474起作用。

图15A描绘了直径D2,其可以约为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、或以约0.01mm增量在其间的值中的任何值或范围。

图15A描绘了与上文所详述的(多个)电引线399相对应的电引线15399,其将来自麦克风354的转换能量最终传送到耳蜗植入物100的接收器刺激器180(或传送到在不同类型的听力假体的备选实施例中的另一相关部件)。可以看出,在图15A的示例性实施例中,电引线15399延伸穿过导管1572。因此,在示例性实施例中,微管15501提供用于引线15399的导管和保护性“铠装”路径,以从麦克风354延伸到接收器刺激器。

仍然参照图15A,可以看出,(多个)电引线1580围绕微管15501的外部而螺旋。在示例性实施例中,(多个)电引线1580是从刺激器阵列的电极(或其它刺激设备)延伸到接收器刺激器的引线。在这点上,应当指出,在至少一些实施例中,这些电引线1580可以相对于从麦克风354运行到接收器刺激器(即使以非螺旋配置放置)的引线399而产生电磁干扰。因此,在示例性实施例中,通过导管1572运行导线15399具有附加的实用价值,因为使导线15399运行通过导管提供了对引线的增强电磁干扰(EMI)屏蔽。例如,微管的材料和/或微管的结构的配置使得电引线15399经受的EMI相对于如果引线15399在微管外侧运行(与引线1580平行和/或同心)的情况下的EMI要小。

这就是说,在至少一些实施例中,相对于引线1580平行于微管15501运行的情况下的EMI,引线1580的螺旋形可以提供关于减少引入到引线15399中的EMI的实用价值。

应当指出,与本文中所详述的部件的其它元件一样,微管15501和引线1580都可以嵌入弹性(例如,高弹性)硅树脂粘合剂和/或其它生物相容性材料中。

应当指出,在备选实施例中,其它传输设备可以用于在麦克风354与接收器刺激器之间通信。仅通过示例而非限制,可以使用光纤。然而,在这种实例中,利用导管1572相对于由此提供的铠装特征可以具有实用价值。

应当进一步指出,引线15399穿过导管1572的路由选择可以相对于将引线15399“馈通”到接收器刺激器中具有实用价值。因为接收器刺激器和微管之间的接口由这些两个部件建立,所以导线15399简单地从微管穿过接收器刺激器,而不需要单独的馈通。这也是关于将引线153999“馈通”到外壳752中的情况。因为微管中的外壳752之间的界面由这两个部件建立(气密密封已经由这两个部件建立),所以引线15399简单地从微管穿过外壳,同样不需要单独的馈通。这关于外壳752相对小于接收器刺激器的事实可以具有实用价值。

图15B描绘了其中波纹1474防止进一步弯曲到比图中所描绘的半径更低的半径的示例性现象。图15B描绘了图14的横截面视图的一部分(具体地,管壁1470的上横截面),其中导管1472在图15B中被指示为开放空间。可以看出,微管已经以一定半径弯曲,使得波纹的外端接触相邻的波纹,从而防止或至少阻碍微管弯曲到较小的半径(其可能引起故障,如上文所指出的)。更准确地说,图14和图15A和图15B的配置的特征可以在于微管,其相对容易弯曲到高于某个值的半径,并且相对更难弯曲到低于某个值的半径(因为如果仅仅导致故障,则管可以弯曲到相关半径以下)。沿着这些思路,在示例性实施例中,微管14501可以被认为是向外科医生等提供内置警告特征的管,其利用微管植入假体以不进一步弯曲微管,其中,警告是由于彼此接触的波纹而引起的抗弯曲的快速增加,其在图15B中仅通过示例而非限制进行了描绘。

在示例性实施例中,各个波纹之间的高度和/或宽度和/或间隔被设定为控制半径,该半径是微管可以更容易且更不容易弯曲之间的分界线。仅通过示例而非限制,所有其它面是相等的,彼此更远地定位的波纹将导致比相互更靠近地定位的波纹更高的极限弯曲半径,高度高的波纹相对于具有高度低的波纹的管将导致更低的极限弯曲半径,长度长的波纹相对于告知长度低的波纹将导致更低的极限弯曲半径。

现在,将对根据一些示例性实施例的一些示例性方法进行描述。

示例性实施例包括通过自动调整与第一体积分离的第二体积的大小使植入式医疗设备的第一体积的内部压力适应于周围环境的压力(例如,耳蜗内部的压力)的示例性方法。在示例性实施例中,利用上文所详述的传感器750来执行该方法,其中,第一体积是外壳752内部的体积,并且第二体积是上文所详述的自适应体积结构710,810,910或1010的体积(气密体积)。“自动”意指在没有人为干预的情况下调整第二体积的大小。

关于当在根据图11的耳蜗植入物中实现时的上述示例性方法,当外壳位于根据图3B的接受者的中耳中时,第一体积是接近接受者的耳蜗的体积(膜357的“左侧”的外壳752的体积)。第二体积(位于耳蜗植入物的接收器刺激器中的自适应体积结构的气密体积)是延伸到接受者的外皮和接受者的乳突骨的外表面之间的位置的体积。

在另一示例性实施例中,存在一种利用传感器750,1250和/或1350中的任一个传感器执行的示例性方法,其需要自动(即,无需人为干预)维持植入式麦克风(例如,麦克风354)的膜(例如,膜357)的中间位置。该方法在其中膜将前体积与植入式麦克风的后体积分离的设备中执行,其中,前体积和后体积彼此流体隔离。当麦克风所处的周围环境的压力改变时,执行该方法。通过自动调整后体积中的大小以使后体积中的压力至少基本上与前体积中的压力(其已经由于周围环境的压力的改变而改变)相等和/或使组合后的前体积和后体积中的压力至少基本上与周围环境的压力相等,执行该方法。

在示例性实施例中,执行上述方法的设备使得前体积和后体积相对于植入式麦克风的周围环境是气密隔离的体积。与具有位于耳蜗中的感受器330的传感器750,1250和1350一致,前体积是至少部分地延伸到接受者的耳蜗中的体积,并且后体积是至少部分地在耳蜗外环境中延伸的体积。

在根据图11的耳蜗植入物中执行的示例性实施例中,上述方法在其中后体积延伸到接受者的外皮肤和接受者的乳突骨的外表面之间的位置的设备中执行。进一步地,在这点上,可以结合需要在从接受者外部经皮传送到包括麦克风的植入式医疗设备的第一位置接收电磁信号的方法来执行前述方法中的一个或多个或所有方法。在示例性实施例中,信号可以是包括从耳蜗植入物的外部部件传送到耳蜗植入物的内部部件以对耳蜗植入物的电池和/或充电电容器充电的能量的信号。在该方法的示例性实施例中,信号可以是包含控制或以其它方式使耳蜗植入物以给定方式唤起听力感知的信息的信号。在示例性实施例中,第一位置是耳蜗植入物的初级内部线圈的位置。该方法还包括在第一位置处或接近第一位置处中的至少一个位置处进行扩展或收缩后体积中的至少一者。在示例性实施例中,如上文关于图11的实施例所详述的,这可以利用位于接近初级内部线圈的耳蜗植入物的接收器刺激器中的自适应体积结构来实现。该方法在前体积远离后体积的至少一部分的状态下执行,如同图11的实施例的情况一样。

现在,将描述本文中所详述的自适应体积结构和/或其变型的一些示例性性能特征。

在至少一些实施例中,本文中所详述的自适应体积结构被配置成将膜357维持在麦克风354的灵敏度相对恒定的位置。仅通过示例而非限制,这样的位置是膜357的偏转,其小于膜厚(例如,约膜厚的90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%和/或10%、或以约1%增量在其间的值中的任何值或范围)。更具体地,当膜大量偏离中间位置时,麦克风354的响应变为非线性,并且可能发生麦克风354的感测性能的相对显著的减小。因此,利用本文中所详述的自适应体积结构及其变型的示例性实施例被配置成将由于周围压力的改变而引起的膜357和/或(多个)隔膜334的偏转限制为其中麦克风响应仍然基本上维持线性(包括线性)的偏转,并且由于压力改变而导致的麦克风354的感测性能被有效地维持/不降级。

根据本文中所详述的教导及其变型的至少一些实施例被配置成实现范围从0.7巴到1.2巴的周围压力的改变的上文所指出的性能特性。因此,仅通过示例而非限制,在至少一些实施例中,内耳传感器(诸如上文所详述的传感器750,1250或1350和/或其变型)的声学灵敏度将在约0.6巴至约1.3巴、约0.7巴至约1.2巴、约0.8巴至约1.1巴、约0.9巴至约1.0巴、或约0.6巴至约1.2巴的范围内、或以约0.01巴增量在约0.6巴至约1.2巴的范围内的任何范围的压力范围内保持有效地恒定/基本恒定(包括恒定)。

图16呈现了根据实现本文中所详述的教导和/或其变型的一些示例性系统的一些示例性性能特点的示例性图。具体地,图16呈现了具有四(4)个隔膜的上文所详述的图7的自适应体积结构810的两个单独的示例性实施例的性能特点的图。第一示例性实施例由虚线表示,并且利用具有7mm的未夹紧半径和12μm的厚度的波纹隔膜。隔膜堆叠的高度为1.08mm。图16中的数字“N”指示两(2)个隔膜对(即,图8的实施例)。第二示例性实施例由实线表示,并且利用也具有7mm的未夹紧半径但厚度为10微米的平坦隔膜。隔膜堆叠的总高度为0.9mm。也在图16的图中描绘的是指示完美压力均衡的线(从0.6/0.6坐标精确地延伸到1.2/1.2坐标的线)。图16中的图绘制了本文中所详述的任何传感器和/或其变型相对于周围压力改变的后体积的内部压力。图16中指示的性能特点是用于其中后体积和前体积被设定为0.8巴的初始内部压力的传感器。应当进一步指出,除非另有指出,否则本文中所详述的所有性能特点及其变型是用于具有在前体积中被设定为0.8巴的初始内部压力的后体积的传感器。

应当指出,取决于给定场景,隔膜的不同配置可以具有不同的实用价值。仅通过示例而非限制,具有约12μm的厚度的波纹隔膜可以在比初始内部压力(例如,0.8巴)更高的周围压力偏差下提供比具有厚度为约10μm而所有其它条件相同的平坦隔膜更好的压力均衡性能。相反,具有约10μm的厚度的平坦隔膜可以在小偏差下提供更好的压力均衡。这种现象可以从图17中看出,其呈现了用于具有自适应体积结构810的传感器的性能数据,其描绘了在与初始内部压力的各种偏差均衡之后跨膜的剩余压力差。

如图中所指出的,实施例可以使用平坦隔膜或波纹隔膜。在示例性实施例中,存在一种根据本文中所详述的任何一个和/或其变型的利用平坦隔膜和波纹隔膜的组合的自适应体积结构。仅通过示例而非限制,参照图8的堆叠,第一自适应体积结构710可以利用波纹隔膜,并且位于顶部或底部上的第二自适应体积结构710可以利用平坦隔膜。可替代地和/或附加地,给定的自适应体积结构710可以使用一个波纹隔膜和一个平坦隔膜。在根据这些备选实施例的至少一些示例性实施例中,通过利用波纹隔膜实现的实用价值可以与通过利用平坦隔膜实现的实用价值相结合。

不同地利用波纹隔膜和平坦隔膜的各种实施例的行为反映了隔膜偏转增加的波纹隔膜的刚度特点。这可能是因为波纹隔膜比用于小偏转的平坦隔膜更硬。然而,由于较大的线性操作范围,所以波纹隔膜在较高偏转时更加顺应。因此,在其中传感器预期在宽范围的周围压力(例如,0.6巴至1.2巴)下使用的示例性实施例中,在本文中所详述的传感器及其变型中利用的自适应体积结构利用厚度为12微米的波纹隔膜,从而相对于利用厚度为10微米而所有其它条件相同的平坦隔膜的情况下的压力负荷,其导致压力负荷减小大约四分之一。

图18呈现了利用根据本文中所详述的教导及其变型的各种自适应体积结构来呈现传感器性能特点的示例性图。参照图16和图17,图18呈现了图8的实施例的性能数据。图18呈现了相对于0.8巴的初始设置的周围压力的改变的灵敏度数据。具体地,比例Sm/Sm,0与在给定周围压力下传感器的灵敏度相对于在0.8巴的周围压力(膜357处于中间位置)下的该传感器的灵敏度的比率相对应。图18还呈现了未配备静态压力均衡系统(SPEQ系统)的传感器的控制数据。应当指出,图18的数据基于利用具有直径为0.5mm且厚度为1μm的由单晶硅制成的膜的传感器中的麦克风。

如可以从图18的图看出,并且利用平坦隔膜的自适应体积结构可以导致传感器的灵敏度对于小于大约正或负5kPa的压力改变而言基本上是恒定的。然而,在压力改变的整个范围内,使用波纹隔膜的实施例导致比平坦隔膜所产生的灵敏度的相应下降小于8dB。

图19呈现了利用自适应体积结构的相应不同实施例的三个不同传感器的性能特点。更特别地,图19呈现了利用根据图7的仅具有单对夹紧隔膜的自适应体积结构的传感器的性能数据,其由虚线曲线表示,其中,那些隔膜的厚度为14μm。图19还呈现了利用根据图8至图10的实施例的具有两对夹紧隔膜的自适应体积结构的传感器的数据,其中,那些隔膜的厚度为10μm。这由实线曲线表示。附加地,图19呈现了利用存在三个夹紧隔膜对的自适应体积结构的传感器的数据,其中,那些隔膜的厚度为8μm。该数据由点划线曲线表示。尽管本文中所详述的具体实施例没有明确地呈现为具有三个夹紧对,但是这种实施例可以通过将环821添加到图8的自适应体积结构810、以及将附加的自适应体积结构710添加到该环821来实现。当然,可以添加诸如图9和图10中所呈现的那些之类的附加部件。

图19还呈现了由相应曲线表示的各个自适应体积结构的高度数据(由图上的值“H”指示)。

在这点上,应该指出,示例性静态压力均衡系统可以包括自适应体积结构的任何数目的组合。这些可以布置在如图8、图9和图10的实施例中所呈现的堆叠中,和/或可以以非堆叠方式(例如,一个在另一个旁边、一个与另一个间隔开等等)布置,其中,其可变体积被集中在一起。可以在至少一些实施例中利用可以使得能够实践本文中所详述的教导和/或其变型的分割结构的任何布置。

图20呈现了由图19的曲线表示的实施例的传感器灵敏度性能数据,在图19中呈现的性能数据,其中Sm/Sm,0与上文所详述的比例相对应。可以从图20看出,利用具有相应微米厚度的三对体积适配隔膜的系统可以提供在6巴至1.2巴的周围压力范围内改变不超过约3dB的感测性能,而且该数据是用于具有由直径为0.5mm且厚度为1微米的单晶硅制成的声音接收膜的麦克风。

图20还呈现了由各种曲线(图20中的rvol)表示的示例性实施例的前体积与总体积(前体积加后体积(气密后体积))的比例。在这点上,应当指出,本文中所详述的实施例和/或其变型可以具有前体积与总体积(前体积加后体积)的比例为从约0.01至约0.4、或以0.01的增量在其间的值中的任何值或范围(例如,约0.1、约0.05至约0.2等)。

应当指出,图19和图20呈现所表示的实施例呈现了用于被配置成完全集成到耳蜗植入物(例如,被配置成与图11的实施例一起利用的自适应体积结构)的传感器的性能数据。在示例性实施例中,在建立前体积与总体积的比例相对较小的系统时具有实用价值,其可以通过使后体积尽可能大或至少尽可能大来实现。

如上文所指出的,本文中所详述的一些和/或所有教导可以用于诸如耳蜗植入物之类的听力假体。这就是说,尽管本文中所详述的实施例已经涉及耳蜗植入物,但是其它实施例可以涉及在其它类型的听力假体中的应用,诸如通过示例,骨传导设备(例如,主动和/或被动骨传导设备、经皮骨传导设备等)、直接声学耳蜗植入物等。实际上,实施例可以用于利用植入式麦克风的任何类型的听力假体一起使用,而不管植入式麦克风位于何处。

进一步地,尽管本文中所详述的实施例涉及用于耳蜗植入物/用于耳蜗内实现方式的传感器,但是其它实施例可以用于具有气密密封的体积的其它类型的可植入设备,诸如仅通过示例而非限制,颅内实现方式、眼内实现方式和/或本文中所详述的教导及其变型可应用于其的任何其它体内动态压力测量传感器。

应当指出,关于本文中所详述的一个或多个实施例的任何公开可以结合关于本文中所详述的一个或多个其它实施例的任何其它公开来实践。

应当指出,一些实施例包括利用包括本文中所详述的一个或多个或全部教导和/或其变型的假体的方法。在这点上,应当指出,本文中的设备和/或系统的任何公开还与至少以利用其功能性的方式利用本文中所详述的设备和/或系统的公开相对应。进一步地,应当指出,制造方法的任何公开与由该制造方法产生的设备和/或系统的公开相对应。还应当指出,本文中的设备和/或系统的任何公开与制造该设备和/或系统的公开相对应。

尽管上文已经对本发明的各种实施例进行了描述,但是应当理解,它们已经仅通过示例而非限制提出。对于相关领域技术人员而言清楚的是,可以在不背离本发明的精神和范围的情况下,在本文中做出形式和细节上的各种改变。因此,本发明的宽度和范围不应当由上文所描述的示例性实施例中的任一个示例性实施例限制,而是应当仅根据所附权利要求及其等同权利要求来限定。

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