一种基于纯音刺激的耳鸣治疗系统及治疗仪的制作方法

本发明属于听力治疗领域，尤其是涉及一种通过纯音刺激的耳鸣治疗系统及治疗仪。

背景技术：

主观性耳鸣是指在没有外源声音或电刺激情况下的一种声音感觉。耳鸣是一种常见症状，许多全身和耳部的疾病均可引起耳鸣。它严重影响国民身体健康和引发多种社会问题，根据流行病学资料统计显示，约35％的成人有过耳鸣的经历，大约有3-7%的人曾经因为耳鸣耳就医，其中0.5-2.5%的人诉耳鸣对其生活造成严重影响，导致难以集中注意、正常交流、工作和睡眠，甚至严重至有自杀倾向。同时，不同年龄层次的人群都会出现耳鸣，随年龄增大耳鸣发生率逐渐增加，最新研究显示耳鸣逐渐呈低龄化趋势，有报道发病率与成人相似。由于耳鸣病因复杂，机制不清，目前临床上没有统一有效的方法治疗耳鸣。根据最新的2014年美国耳鸣临床应用指南指出，根据循证医学证据统计，不推荐将抗抑郁药、抗惊厥药、抗焦虑药、鼓室内给药以及营养神经的银杏提取物或其他膳食补充药物作为治疗耳鸣的常规方法，同时也不推荐经颅磁刺激用于治疗耳鸣。指南专家组唯一建议患者在进行听力检测了解耳鸣侧别、持续时间和听力、耳鸣情况后接受耳鸣声治疗。

目前为止，声治疗耳鸣的方法很多，包括声掩蔽治疗、耳鸣再训练治疗，但以上方法均仅仅为症状处理手段，并不直接通过疾病发病机制治疗耳鸣，获得持久的效果。例如，掩蔽治疗产生的后抑制效应仅能维持数秒至数十分钟，重复多次治疗仍难以获得持久的抑制效应，而且已有多项研究表明长期掩蔽治疗对耳鸣患者的症状及心理状况改善并无明显优势。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于纯音刺激的耳鸣治疗系统，该系统通过纯音刺激配合迷走神经刺激达到治疗耳鸣的效果，在纯音刺激设定中排除以耳鸣频率为中心频率的倍频程内的纯音频率，一个纯音匹配一个迷走神经刺激脉冲，两种刺激同步进行，能够针对性的诱导中枢皮层出现有利的神经可塑性改变，达到逆转耳鸣的感知与病理性的中枢可塑性改变。与传统治疗方法不同，本方法是针对耳鸣发生机制所设计的个性化声治疗方法，耳鸣治疗效果良好，治疗过程简单方便。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于纯音刺激的耳鸣治疗系统，包括控制模块、音频播放模块、微电流产生模块、纯音音频库和耳机；

控制模块接收用户的听力阈值和耳鸣频率信息，控制音频播放模块播放纯音的响度和类型，据听力阈值计算音频播放响度，根据耳鸣频率信息确定播放纯音的频率；

纯音音频库存储有多个不同频率的纯音音频；

音频播放模块播放纯音音频库中不同的纯音音频；

耳机带有导电电极，微电流产生模块与耳机的导电电极连接，在音频播放模块播放纯音音频时同步产生微电流脉冲信号，以刺激经过耳道周边的迷走神经。

进一步地，控制模块包括一音量控制模块，音量控制模块接收用户的听力阈值，并控制音频播放模块播放纯音音频的音量，如果听力阈值超过40分贝，对应的纯音播放音量为80分贝。如果听阈在20-40分贝，对应的纯音播放音量为70分贝，如果听阈在0-20分贝，对应的纯音播放音量为60分贝。

进一步地，控制模块包括一纯音控制模块，纯音控制模块控制音频播放模块随机播放纯音音频库中不同的纯音音频。

进一步地，纯音控制模块接收用户的耳鸣频率信息，计算出以耳鸣频率为中心频率的倍频程，并控制音频播放模块播放的纯音音频的频率值没有落在倍频程范围中。

进一步地，控制模块包括一同步控制模块，同步控制模块与音频播放模块和微电流产生模块连接，控制一个纯音音频匹配一个微电流脉冲，并且每个微电流脉冲在每个纯音音频前150毫秒传送，纯音音频和微电流脉冲的持续时长都是0.5秒。

进一步地，纯音音频库存储的纯音音频频率包括：170hz，284hz，413hz，559hz，724hz，910hz，1121hz，1360hz，1629hz，1935hz，2280hz，2670hz，3112hz，3611hz，4176hz，4815hz，5537hz，6354hz，7278hz，8324hz，9506hz，10843hz，12355hz，14066hz和16000hz。

进一步地，包括一交互模块，用于接收用户的输入信息，耳鸣中心频率和听力阈值信息，可由交互模块直接输入，再发送到控制模块。

进一步地，包括一听力测试模块，用于测试用户的听力阈值和耳鸣频率，听力测试模块包括一听力阈值测试模块和耳鸣匹配模块；

听力阈值测试模块，用于生成不同音量的纯音音频信号，通过音频播放模块进行播放，用户通过交互模块选择能听到的不同频率的纯音音频信号的最小音量，并将选择的听力阈值结果发送到控制模块；

耳鸣匹配模块，用于生成不同频率的模拟耳鸣音频信号，通过音频播放模块进行播放，用户通过交互模块选择与自身耳鸣最相似的模拟耳鸣音频信号，并将选择的耳鸣频率结果发送到控制模块。

进一步地，耳机具有两个导电的电极，耳机内部有两条独立的电路，一条与音频播放模块相连接，为音频播放通路，另一条为电极与微电流产生模块相连接，为微电流通路。

进一步地，该系统可以通过网络以服务器/客户端形式实现，控制模块、听力测试模块和纯音音频库设置在远端服务器上，音频播放模块、微电流产生模块、交互模块和耳机设置在本地计算机或智能终端上。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明基于纯音刺激的耳鸣治疗系统的结构示意图。

图2是本发明基于纯音刺激的耳鸣治疗系统的控制模块的结构示意图。

图3是本发明基于纯音刺激的耳鸣治疗系统的服务器/客户端结构示意图。

具体实施方式

本发明的基于纯音刺激的耳鸣治疗系统，通过纯音刺激配合迷走神经刺激达到治疗耳鸣的效果，在纯音刺激设定中排除以耳鸣频率为中心频率的倍频程内的纯音频率，一个纯音匹配一个迷走神经刺激脉冲，两种刺激同步进行，本发明的耳鸣治疗系统通过结合纯音与迷走神经刺激，能够针对性的诱导中枢皮层出现有利的神经可塑性改变，达到逆转耳鸣的感知与病理性的中枢可塑性改变。与传统治疗方法不同，本方法是针对耳鸣发生机制所设计的个性化声治疗方法，耳鸣治疗效果良好，治疗过程简单方便。请参阅图1，其是本发明的耳鸣治疗系统的结构示意图。该耳鸣治疗系统包括控制模块1、音频播放模块2、微电流产生模块3、交互模块4、听力测试模块5、耳机6和纯音音频库7。

其中，控制模块1与音频播放模块2、微电流产生模块3和交互模块4连接，其接收用户的听力阈值和耳鸣频率信息，控制音频播放模块2播放纯音的响度和类型，据听力阈值计算音频播放响度，根据耳鸣频率信息确定播放纯音的频率；纯音音频库7与音频播放模块2连接，存储有多个不同频率的纯音音频；音频播放模块2播放纯音音频库7中不同的纯音音频；耳机6具有两个导电的电极，耳机内部有两条独立的电路，一条与音频播放模块2相连接，为音频信号电路，另一条为电极与微电流产生模块3相连，为微电流信号电路，通过导电电极释放微电流脉冲来刺激耳道周围的迷走神经；微电流产生模块3与耳机6的导电电极连接，在音频播放模块2播放纯音音频时同步产生微电流脉冲信号，刺激经过耳道周边的迷走神经，达到耳鸣治疗效果；交互模块4作为该耳鸣治疗系统的输入模块，接收用户的输入信息，可以接收用户输入的自身的听力阈值和耳鸣频率信息并发送到控制模块1，可调节微电流产生模块3产生微电流脉冲的强度；听力测试模块5与交互模块4和音频播放模块2连接，用于测试用户的听力阈值和耳鸣频率，并由交互模块4将测试结果发送到控制模块1。

具体地，如图2所示，控制模块1包括纯音控制模块11、音量控制模块12和同步控制模块13:

纯音控制模块11接收用户的耳鸣频率信息，计算出以耳鸣频率为中心频率的倍频程，控制音频播放模块随机播放纯音音频库中不同的纯音音频，并且排除频率值落在所述倍频程范围中的纯音音频。

耳鸣频率周围频率的纯音刺激结合迷走神经刺激，能逆转耳鸣异常的中枢重组，减少中枢皮层相应耳鸣频率的过度同步化的、自发性神经活动，基于这个原理，设计了纯音刺激和迷走神经刺激相结合的技术方案。

人耳听音的频率范围为20hz（赫兹）到20khz，在声音信号频谱分析一般不需要对每个频率成分进行具体分析。为了方便起见，人们把20hz到20khz的声频范围分为几个段落，每个频带成为一个频程。频程的划分采用恒定带宽比，即保持频带的上、下限之比为一常数。若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为2，这样划分的每一个频程称1倍频程，简称倍频程。

纯音控制模块11接收用户自身的耳鸣频率f0，通过计算得出耳鸣频率f0所在倍频程频带的上下限频率，具体的计算方法为：假设频带的上限频率为fu，下限频率为fl，那么这一段的中心频率为本技术方案中，令耳鸣频率f0为中心频率，则可以计算出耳鸣频率f0所在的倍频程频带，假设耳鸣频率f0的上限频率为f0u，下限频率为f0l，由f0u＝2*f0l，可以计算出：近似取f0u＝1.414f0，f0l＝0.707f0，因此以耳鸣频率f0为中心频率的倍频程频带为[0.707f0，1.414f0]。因此，在随机播放纯音音频的时候，要排除频率范围落在[0.707f0，1.414f0]中的纯音音频。如果两个耳朵的耳鸣频率不一样，则除非掉两个耳鸣频率为中心频率的倍频程中的纯音音频。本系统纯音音频库存储的纯音音频频率包括：170hz，284hz，413hz，559hz，724hz，910hz，1121hz，1360hz，1629hz，1935hz，2280hz，2670hz，3112hz，3611hz，4176hz，4815hz，5537hz，6354hz，7278hz，8324hz，9506hz，10843hz，12355hz，14066hz和16000hz，共25种。例如耳鸣频率为3000hz，以耳鸣频率为中心频率的倍频程频带为[2121hz，4242hz]，因此播放的纯音音频就不包括频率为2670hz，3112hz，3611hz，4176hz的四个纯音音频。

音量控制模块12用于控制音频播放模块播放纯音音频的音量。

该模块根据用户的听力阈值来进行播放纯音音频的音量。用户的听力情况可由用户的听力图获取，也可通过本系统的听力测试模块测试。听力阈值反映了用户对不同频率的听力状态，用某个频率能听到的最低分贝来表示。音量控制模块12对音量的控制方式为：如果听力阈值超过40分贝，对应的纯音播放音量为80分贝。如果听力阈值在20-40分贝，对应的纯音播放音量为70分贝，如果听阈在0-20分贝，对应的纯音播放音量为60分贝。

同步控制模块13与音频播放模块2和微电流产生模块3连接，用于控制一个纯音音频匹配一个微电流脉冲，并且每个微电流脉冲在每个纯音音频前150毫秒传送，纯音音频和微电流脉冲的持续时长都是0.5秒，微电流脉冲强度为0.8ma，也可由交互模块4进行调节达到最为舒适，这样通过迷走神经刺激搭配纯音刺激，能够可控制地驱动神经可塑性，达到耳鸣治疗效果。

听力测试模块5，用于测试用户的听力阈值和耳鸣频率，包括一听力阈值测试模块和耳鸣匹配模块；

听力阈值测试模块51，用于生成不同音量的纯音音频信号，通过音频播放模块2进行播放，用户通过交互模块4选择能听到的不同频率的纯音音频信号的最小音量，并将选择的听力阈值结果发送到音量控制模块12。具体地，对于某一个频率的纯音音量从0分贝不断增大，直到用户通过交互模块16确定可以听到为止，记录下听到这个频率的大小及对应的最小音量。

耳鸣匹配模块52，用于生成不同频率的模拟耳鸣音频信号，通过音频播放模块2进行播放，用户通过交互模块4选择与自身耳鸣最相似的模拟耳鸣音频信号，并将选择的耳鸣频率结果发送到纯音控制模块11。

本发明的基于纯音刺激的耳鸣治疗系统可以作为一个完整的系统设置在计算机或智能终端上，或者单独作为一台耳鸣治疗仪。另外也可以如图3所示，通过网络以服务器/客户端形式进行治疗，纯音控制模块11、音量控制模块12、听力测试模块5和纯音音频库7设置在远端服务器a上，音频播放模块2、微电流产生模块3、同步控制模块13和交互模块4设置在本地计算机或智能终端b上，用户通过交互模块4，输入耳鸣频率和听力阈值情况，或者完成听力测试，将耳鸣频率值和听力阈值情况发送到服务器a，服务器a上的纯音控制模块11和音量控制模块12经过计算选择要播放的纯音音频和播放的音量，再发送到本地计算机或智能终端b，由本地计算机或智能终端b的音频播放模块2随机选择纯音音频库7中的纯音音频进行播放，同时同步控制模块13控制微电流产生模块3产生的微电流脉冲，一个纯音信号配合一个微电流脉冲，通过纯音刺激和同步的耳道周围迷走神经刺激，达到耳鸣治疗效果。

以下对本发明的基于纯音刺激的耳鸣治疗系统的运行过程和具体应用进行描述。

第一步，用户要先确定自身的耳鸣频率和听力阈值，听力测试模块5生成各种不同频率的逐渐升高的纯音音频，用户经耳机6收听之后，通过交互模块4选择不同频率所能听到的最小音量；听力测试模块5生成各种频率的耳鸣模拟信号，用户经耳机6收听之后，通过交互模块4与自身耳鸣最为相近的耳鸣音频；另外也可以由交互模块直接输入用户自身的耳鸣频率和听力阈值。最后将耳鸣频率和听力阈值发送到控制模块1。

第二步，控制模块1的纯音控制模块11接收用户的耳鸣频率信息，计算出以耳鸣频率为中心频率的倍频程，控制音频播放模块随机播放纯音音频库中不同的纯音音频，并且排除频率值落在所述倍频程范围中的纯音音频，音量控制模块12根据用户的听力阈值来进行播放纯音音频的音量。

第三步，用户通过耳机6收听纯音音频，在同步控制模块13的控制下，微电流产生模块3产生微电流脉冲，每个微电流脉冲在每个纯音音频前150毫秒传送，实现一个微电流脉冲刺激配合一个纯音音频刺激，通过纯音刺激和同步的耳道周围迷走神经刺激，达到耳鸣治疗效果。

相对于现有技术，本发明的基于纯音刺激的耳鸣治疗系统通过随机播放纯音刺激配合迷走神经刺激达到治疗耳鸣的效果，在纯音刺激设定中排除以耳鸣频率为中心频率的倍频程内的纯音频率，一个纯音匹配一个迷走神经刺激脉冲，两种刺激同步进行，本发明的耳鸣治疗系统通过结合纯音刺激与迷走神经刺激，能够针对性的诱导中枢皮层出现有利的神经可塑性改变，达到逆转耳鸣感知与病理性的中枢可塑性改变。与传统治疗方法不同，本方法是针对耳鸣发生机制所设计的个性化声治疗方法，存在良好的耳鸣治疗效果，治疗过程简单方便。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。