听觉假体中的悬挂部件的制作方法

本申请作为PCT国际专利申请于2015年8月27日提交，并且要求于2014年8月28日提交的美国临时专利申请序列号62/043,013和于2015年8月21日提交的美国专利申请序列号14/832,973的优先权，其全部公开内容通过引用整体并入。

背景技术：

可以将听觉假体放置在接受者的颅骨上，以将振动形式的刺激递送到颅骨。这些类型的听觉假体通常被称为骨传导设备。听觉假体经由位于头戴式处理器上的麦克风而接收声音。头戴式处理器使用磁体而紧固到头部，该磁体与植入接受者的头部中的磁体相互作用。经处理的声音信号作为振动刺激从外部部分通过植入式磁体而递送到骨锚。骨锚以适当的频率振动接受者的颅骨以产生听力感知。由于质量引起的振动的衰减，磁体形成可以使听觉假体的调谐困难的质量块。

技术实现要素：

减少受到听觉假体中的振动的质量的数量对于设备的调谐具有积极的影响。减少这种质量的一种方式是将磁体、电子器件和其它部件弹性地安装在听觉假体外壳内。这种弹性安装减少了这些巨大部件对由假体产生的振动的阻尼作用。当电子部件被悬挂时，对所述部件的反馈也被减少，从而导致性能改善。

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1A描绘了佩戴在接受者上的透皮骨传导设备的局部透视图。

图1B是透皮骨传导设备的示意图。

图2描绘了佩戴在接受者上的经皮骨传导设备的横截面示意图。

图3A至图3C描绘了经皮骨传导设备的外部部分的局部横截面示意图。

图4描绘了用于经皮骨传导设备的外部部分的板/质量子系统的局部透视图。

图5描绘了经皮骨传导设备的外部部分的局部横截面示意图。

图6A和图6B描绘了用于经皮骨传导设备的外部部分的板/质量子系统的备选实施例的局部横截面示意图。

图7描绘了在经皮骨传导设备的外部部分中使用的弹簧的弹簧变形曲线。

具体实施方式

本文中所描述的技术通常可以与经皮骨传导设备一起使用。这种设备利用设置在骨传导设备的外部部分和/或植入式部分中的一个或多个磁体。外部磁体的磁场与设置在骨传导设备的植入式部分中的磁体的磁场相互作用。本文中所描述的技术也适用于利用穿透头部皮肤的锚固件的透皮骨传导假体。听觉假体的外部部分使用例如卡扣连接而紧固到锚固件。通过利用本文中所描述的技术，锚固件可以全部或部分地由磁性材料制造，并且配合磁性材料可以设置在外部部分中以单独地与锚固件配合、或者还可以与卡扣连接结合地与锚固件配合。附加地，本文中所描述的技术预期了可以用于透皮应用和经皮应用的单个骨传导设备。这样的设备可以包括包含声音处理部件、麦克风和振动元件的外壳。当用于透皮应用时，振动元件可以直接连接到穿透皮肤的锚固件。当用于经皮应用时，模块可以附接到振动元件，然后经由例如上文所描述的磁性部件而保持在皮肤上。

图1A描绘了位于接受者的外耳101后面的透皮骨传导设备100的局部透视图，并且包括用于接收声音信号107的声音输入元件126。声音输入元件126可以是麦克风、拾音线圈等。在本示例中，声音输入元件126可以位于例如骨传导设备100上或中，或者位于从骨传导设备100延伸的电缆上。还有，骨传导设备100包括数字声音处理器(未示出)、振动电磁致动器和/或各种其它操作部件。

更具体地，声音输入设备126将所接收的声音信号转换为电信号。这些电信号由声音处理器处理。声音处理器生成使致动器振动的控制信号。换句话说，致动器将电信号转换为机械力以向接受者的颅骨136施加振动。

骨传导设备100还包括用于将骨传导设备100附接到接受者的耦合装置140。在图1A的示例中，耦合装置140附接到植入接受者中的锚固系统(未示出)。示例性锚固系统(还被称为固定系统)可以包括固定到接受者的颅骨136的透皮抵接件。该抵接件从颅骨136延伸穿过肌肉134、脂肪128和皮肤132，以使耦合装置140可以附接到其上。这种透皮抵接件提供了用于耦合装置140的附接位置，其有助于有效地传送机械力。

应当指出，声音输入元件126可以包括除麦克风之外的设备，诸如例如，拾音线圈等。在示例性实施例中，声音输入元件126可以位于远离BTE设备100，并且可以采取位于电缆上的麦克风等的形式，或者可以采取从BTE设备100延伸的管的形式等。可替代地，声音输入元件126可以皮下地植入接受者中、或定位在接受者的耳道中、或定位在耳廓内。声音输入元件126还可以是诸如从外部音频设备接收指示声音的电子信号的部件。例如，声音输入元件126可以从电子地连接到声音输入元件126的MP3播放器或智能手机接收电信号形式的声音信号。

BTE设备100的声音处理单元处理声音输入元件126的输出，其通常是电信号的形式。处理单元生成使相关联的致动器振动的控制信号。换句话说，致动器将电信号转换成机械振动用于递送到接受者的颅骨。如下文所描述的，这些机械振动由听觉假体100的外部部分来递送。

图1B是透皮骨传导设备100的示意图。声音107由声音输入元件152接收。在一些布置中，声音输入元件152是被配置为接收声音107并且将声音107转换成电信号154的麦克风。可替代地，声音107由声音输入元件152接收作为电信号。如图1B所示，电信号154由声音输入元件152输出到电子器件模块156。电子器件模块156被配置成将电信号154转换成经调整的电信号158。如下文更详细描述的，电子器件模块156可以包括声音处理器、控制电子器件、换能器驱动部件和多种其它元件。

如图1B所示，换能器或振动元件160接收经调整的电信号158，并且生成振动形式的机械输出力，其经由耦合装置140而递送到接受者的颅骨，如上文所描述的。耦合装置140连接到锚固系统162，以便将锚固系统162耦合到骨传导设备100。该输出力的递送引起接受者的颅骨的运动或振动，从而经由耳蜗流体运动而激活接受者的耳蜗中的毛细胞(未示出)。

图1B还图示了功率模块170。功率模块170向骨传导设备100的一个或多个部件提供电功率。为了便于说明，功率模块170已经示出仅连接到用户接口模块168和电子器件模块156。然而，应当理解，功率模块170可以用于向骨传导设备100的任何电动电路/部件供电。

包括在骨传导设备100中的用户接口模块168允许接受者与骨传导设备100交互。例如，用户接口模块168可以允许接受者调整音量，更改语音处理策略，接通/关断设备等。在图1B的示例中，用户接口模块168经由信号线164与电子器件模块156通信。

骨传导设备100还可以包括外部接口模块，其可以用于将电子器件模块156连接到外部设备(诸如装配系统)。使用外部接口模块166，外部设备可以从骨传导设备100获得信息(例如，当前参数、数据、警报等)、和/或修改在处理所接收的声音和/或执行其它功能中使用的骨传导设备100的参数。

在图1B的示例中，声音输入元件152、电子器件模块156、振动元件160、功率模块170、用户接口模块168和外部接口模块已被示出为集成在被称为外壳150的单个外壳中。然而，应当理解，在某些示例中，所图示的部件中的一个或多个部件可以容纳在单独或不同外壳中。类似地，还应当理解，在这样的实施例中，各种模块和设备之间的直接连接不是必需的，并且部件可以例如经由无线连接进行通信。

图2描绘了包括外部部分204和可植入部分206的经皮骨传导设备200的示例性实施例。图2中的经皮骨传导设备200是被动经皮骨传导设备，其中，换能器或振动元件208位于外部部分204中。一般而言，外部部分204可以包括上文在图1B中所描绘的控制和声音处理部件。然而，为了清楚起见，这些部件通常未被描绘；相反，示出了经皮骨传导设备200特有的结构元件。振动元件208位于外部部件的外壳210中，并且经由耦合装置211耦合到板212，板212可以如所描绘的与外壳210分离，或者设置在外壳210内。板212可以采用永磁体的形式和/或采用生成和/或对磁场反应的另一种形式，或者另外准许在外部部分204和可植入部分206之间建立足以保持外部部分204抵靠接受者的皮肤的磁引力。在其它实施例中，磁体或磁性材料可以与板212分离。可以通过利用磁性可植入板216进一步增强磁性吸引力。在备选实施例中，可以利用外部部分204和可植入部分206中的多个磁体。

在示例性实施例中，振动元件208是将振动刺激递送到接受者的颅骨的设备。在操作中，声音输入元件126把声音转换成电信号。具体地，经皮骨传导设备200向振动元件208或处理电信号的声音处理器(未示出)提供这些电信号，然后向振动元件208提供那些经处理的信号。振动元件208将电信号(经处理的或未经处理的)转换成振动。因为振动元件208机械地耦合到板212，所以振动经由耦合装置211而从振动元件208传递到板212。可植入板组件214是可植入部分206的一部分，并且可以由铁磁材料制成，其可以采用永磁体的形式，生成和/或对磁场起反应，或者以其它方式准许在外部部分204和可植入部分206之间建立足以保持外部部分204抵靠接受者的皮肤132的磁引力。因此，由外部部分204的振动元件208产生的振动从板212穿过皮肤132传递到可植入板组件214的可植入板216。这可以作为振动通过皮肤132的机械传导的结果来实现，这是由于外部部分204与皮肤132直接接触、和/或由两个板212，216之间的磁场产生的。这些振动被传递而没有穿透头上的皮肤132、脂肪128或肌肉层134的部件。

可以看出，在该实施例中，可植入板组件214基本上刚性地附接到骨固定件220。可植入板组件214包括通孔220，该通孔220的轮廓与骨固定件218(在这种情况下，紧固到颅骨的骨骼136的骨螺钉)的外轮廓相符。该通孔220因此形成骨固定件接口段，该骨固定件接口段的轮廓与骨固定件218的暴露段相符。在示例性实施例中，这些段的大小和尺寸被设置成使得相对于这些段存在至少滑动配合或过盈配合。板螺钉222用于将可植入板组件214紧固到骨固定件218。在图2中可以看出，板螺钉222的头部大于穿过可植入板组件214的孔，因此板螺钉222可靠地将可植入板组件214保留到骨固定件218。在某些实施例中，硅层224位于可植入板216和颅骨的骨骼136之间。

值得注意的是，骨传导听觉假体的外部部分可以用于图1A和图1B的透皮应用和图2的经皮应用。例如，骨传导听觉假体可以包括外壳，该外壳包含例如图1B中所描绘的各种模块和元件。那些元件包括振动元件160(图1B)，其等同于振动元件208(图2)。振动元件可以连接到耦合装置140(图1B)或211(图2)。这种耦合装置可以在透皮骨传导应用中连接到锚固系统162(图1B)。可替代地，耦合装置可以连接到板或其它传送元件212(图2)，以用于经皮应用。这通过允许在任一配置中使用的相同的骨传导设备来增加制造效率。

图3A至图3C描绘了经皮骨传导设备的外部部分300a至300c的局部横截面示意图。一般一起描述这些所描绘的实施例，随后描述每个具体实施例。所描绘的实施例中的每个实施例包括外壳304a至304c，该外壳304a至304c包括设置在其中的振动元件、声音处理电子器件、电池和其它元件。这些元件在附图中未被描绘。从外壳304a至304c延伸的耦合装置306a-c连接到振动元件。耦合装置306a至306c可以连接到骨锚固系统(在透皮骨传导设备的情况下)或传送元件308a至308c(在经皮骨传导设备的情况下)。传送元件308a至308c的下侧318a至318c适于接触接受者的皮肤。磁体外壳302a至302c包含一个或多个质量块310a至310c。外壳302a至302c和质量块310a至310c中的任一者或两者使用一个或多个弹性元件312a至312c而连接到传送元件308a至308c。在本文中所描述的外部部分中可以使用不同类型的弹性元件312a至312c，诸如盘簧、片簧、扭转弹簧、形状记忆元件、波形弹簧、以及弹性体元件。

质量块310a至310c可以是任何类型的材料，其可以用于帮助将外部部分300a至300c紧固到患者的皮肤，接近骨传导设备的植入式部分。如上文所描述的，外部部分300a至300c由于外部部分300a至300c的元件和植入式部分之间的磁力而保持抵靠接受者的皮肤。因此，质量块310a至310c可以是磁性部件，诸如永磁体、软磁性材料、或能够传送磁通量的其它材料，例如，铁、镍、钴、以及它们的组合物。一般而言，在外部部分300a至300c和植入式部分上利用永磁体可以表现出最强的保留力。然而，在其它实施例中，质量块310a至310c可以是永磁体，同时软磁材料可以用于植入式部分。在又一实施例中，质量块310a至310c可以是软磁材料，并且永磁体可以设置在植入式部分中。不管使用的磁性部件的类型，质量块310a至310c的存在可以对听觉假体的听觉性能显示不期望的影响。在一个示例中，质量块310a至310c的增加的重量可以减少由传送元件308a至308c在较高频率下通过皮肤传送的力的水平。实际上，质量块310a至310c越重，力减少越大。在另一示例中，质量块310a至310c导致增加的反馈。该反馈可以至少部分地由质量块310a至310c泵送空气来引起。为了补救这个问题和其它问题，弹性元件312a至312c将外壳302a至302c和/或质量块310a至310c柔性地连接到传送元件308a至308c。通过利用弹性元件312a至312c，减少或消除质量块310a至310c的振动，同时传送元件将振动刺激递送到接受者的颅骨。在其它实施例中，质量块310a至310c可以结合到振动元件304a至304c中。外部部分300a至300c与经皮骨传导设备结合利用，并且在下文更详细地进行单独描述。

参考图3A的外部部分300a，具体地，传送元件308a包括连接到耦合装置306a的刚性连接元件314a。刚性连接元件314a穿过具有大致环形形状的磁体外壳302a中的开口324a。该连接可以用螺钉、螺栓、压配合连接、螺纹连接、粘合剂、和/或其它机械或化学连接来实现。在某些实施例中，可以清除耦合装置306a，使得刚性连接元件314a可以直接连接到振动元件304a。刚性连接元件314a连接到板316a或与板316a一体，该板316a具有适于在被佩戴时接触接受者的皮肤表面的外部表面318a。在实施例中，质量块310a设置在磁体外壳302a内并且接近板的内部表面320a。一个或多个弹性元件312a将板316a连接到磁体外壳302a。可以设置奇数或偶数个弹性元件312a，以便均匀地平衡质量块310a围绕由刚性连接元件314a限定的轴线A的重量。

图3B描绘了具有与图3A中所描绘的基本上类似的配置的外部部分300b。因此，不对许多部件进行进一步描述。在该实施例中，磁体外壳302b和包含在其中的质量块310b被设置为接近板316b的内部表面320b。然而，在这种情况下，磁体外壳302b使用一个或多个弹性元件312b而柔性地连接到传送板316b的刚性连接元件314b。可以设置奇数或偶数个弹性元件312b，以便均匀地平衡质量块310b围绕轴线A的重量。图3C描绘了具有基本上类似于图3A所描绘的部件的外部部分300c的另一实施例。因此，不对许多部件进行进一步描述。在该实施例中，传送元件308c是刚性连接元件314c，其具有足够的表面积，以便经由外部表面318c而将振动刺激递送到接受者的颅骨。这里，如图3B所示，磁体外壳302c使用一个或多个弹性元件312a而柔性地连接到刚性连接元件314c。可以设置奇数或偶数个弹性元件312c，以便均匀地平衡质量块310c围绕轴线A的重量。

图4描绘了在诸如本文中所描述的经皮骨传导设备的外部部分中使用的板/质量块子系统400的部分透视图。如上文所描述的，骨传导设备的外部部分可以用于透皮应用和经皮应用。图4中所描绘的板/质量块子系统400可以连接到外部部分的耦合装置，以使得外部部分能够用于经皮应用。板/质量块子系统400包括质量块402，在所描绘的实施例中，质量块402包括其中设置有一个或多个磁体406的磁体外壳404。可以使用诸如上文所描述的那些的其它材料来代替磁体406。尽管描绘了两个磁体406，但是可以使用其它数目个磁体，然而有利的是将磁体围绕磁体外壳404进行定位，以便平衡伴随其的力。

质量块402经由若干个弹性构件410而连接到传送元件408，使得质量块402的底部表面412与传送元件408的顶部表面414间隔开，在该实施例中，该顶部表面414是个板。刚性连接元件416(诸如轴)连接到传送元件408的中心部分或与传送元件408的中心部分成一体。刚性连接元件416穿透由质量块402的顶部表面和底部表面限定的中心开口或通孔418，以便不接触质量块402。因为质量块402使用弹性构件410而连接到传送元件408，所以连接元件408和质量块402之间的接触可能使振动传送到质量块402，因此不能达到所提出的配置的目的之一。刚性连接元件416包括接口420，其用于将刚性连接元件416可释放地紧固到振动元件的耦合装置，如上文所描述的。接口420可以是轴、螺纹杆、螺钉、螺栓、或允许板/质量块子系统400连接到听觉假体的外部部分的振动元件的其它连接结构。一旦被紧固，完整的外部部分可以放置在头上并且用作经皮骨传导听觉假体。磁体406与靠近接受者的颅骨的一个或多个植入式磁体磁性地耦合。

图5描绘了经皮骨传导设备的外部部分500的另一实施例的局部横截面示意图。外部部分500包括其中设置振动元件504的外壳502。振动元件504直接连接到传送元件508，而没有例如诸如上文所描述的之类的耦合装置。因此，不同于在经皮应用和透皮应用之间可以互换的先前实施例中的某些实施例，图5的外部部分500用于专用的经皮骨传导应用中。在所描绘的实施例中，传送元件508包括连接到板516或与板516成一体的轴514。如同在先前实施例中一样，板516具有适于接触接受者的皮肤的下部表面518、以及上部表面520。弹性构件512将上部表面520柔性地连接到一个或多个质量块510。外部部分500还包括外部部分500的功能性所需的若干个附加部件524。这些一般在上文中得以描述并且可以包括电池、电子器件、无线通信设备、诸如麦克风之类的声音输入元件等。为了进一步减少反馈，部件524可以在接口526处连接到质量块510。在这种实施例中，外壳502可以连接到传送元件508，使得由振动元件504生成的振动耗散到外壳502中，同时部件524经由弹性元件512而与振动隔离。在另一实施例中，部件524可以在接口528处连接到外壳502。在这种实施例中，振动元件504和/或传送元件508可以经由柔性连接或弹性连接(未示出)而连接到外壳。

图6A和图6B描绘了用于经皮骨传导设备的外部部分的板/质量块子系统600的备选实施例的局部横截面示意图。图6A和图6B两者的板/质量块子系统600一起描述。尽管可以设想其它配置，但是每个板/质量子系统600包括具有板形状的形状因数的传送元件608。刚性连接元件616从传送元件608延伸，并且包括接口620，该接口620可以是轴、螺杆、螺钉、螺栓、或允许板/质量子系统600连接到听觉假体的外部部分的振动元件的其它连接结构。质量块606可以是诸如上文所描述的之类的磁性部件。在图6A中，质量块606包括可以从质量块606延伸的一个或多个臂630。臂630为将质量块606连接到传送元件608的弹性元件610提供连接点。类似地，图6B的质量块606可以在其中限定孔632。一个或多个弹性元件610可以设置在孔632中，以将质量块606弹性地连接到传送元件608。与弹性元件连接到质量块的下部表面的上文所描述的实施例相反，图6A和图6B中描绘的配置将弹性元件610连接为接近质量块606的上部部分。这也可以允许使用比在弹性元件连接到质量块的下侧的实施例中可能利用的更小的质量块606(例如，如图3A所描绘的)。

图7描绘了在经皮骨传导设备的外部部分中利用的弹簧的弹簧变形曲线。再者，在本文中所描述的外部部分中可以利用不同类型的弹性元件，诸如盘簧、片簧、扭转弹簧、形状记忆元件、波形弹簧和弹性体元件。图7描绘了具有线性特点、递减特点和递增特点的弹簧的曲线，其各自可以结合本文中所描述的实施例来利用。标签W描绘了在弹簧中进行的工作。在某些实施例中，递减弹簧可能是期望的，如同其将使从静态磁吸引力(例如，通过吸引到听觉假体的植入式部分和相关联的磁体而生成的力)所需的压缩长度最小化一样。这种递减弹簧在力和长度方面是非线性的，并且仍然允许在工作范围内的低弹簧常数(例如，弱弹簧)，其允许低的去耦频率。

本公开参考附图描述了本技术的一些实施例，其中仅示出了一些可能的实施例。然而，其它方面可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开是彻底和完整的，并且将可能的实施例的范围完全传达给本领域技术人员。

尽管本文中对具体实施例进行了描述，但是本技术的范围不限于那些具体实施例。本领域技术人员将认识到本技术的范围内的其它实施例或改进。因此，具体结构、动作或介质仅作为说明性实施例而被公开。本技术的范围由所附权利要求及其任何等同物来限定。