用于传送振动的方法和装置的制作方法

专利名称：用于传送振动的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将振动传送通过口内和/或口周围的牙齿或骨骼结构的方法和装置。
背景技术：
听觉损失影响着美国超过3100万的人口(大约为人口的13%)。作为慢性病，听 觉损伤发病率比得上心脏病的发病率，并且类似于心脏病，听觉损伤发病率随着年龄增长 而急剧上升。虽然听觉损失的大多数人都能够受助于正确安装的高品质听觉设备，但是在所有 听觉损伤人群中，只有22%拥有听觉设备。当前的产品和分布方法不能满足或对仅仅美国 就超过2000万的听觉损伤人群的起作用。听觉损失对人的生活质量和良好心态有着不利影响。听觉损伤的人常常退出社会 交往以避免因无法听懂交谈而受挫。近来研究表示，听觉损伤会导致压力等级增大，自信降 低，社交能力降低以及在工作场合效率降低。人的耳朵通常包括三个区域外耳，中耳和内耳。外耳通常包括外耳廓和耳道，耳 道是声音到达中耳所经由的管形通道。外耳通过鼓膜(耳膜)与中耳隔开。中耳通常包括 三个小骨，被称为听小骨，它形成从鼓膜到内耳的机械导体。最后，内耳包括耳蜗，耳蜗是充 满流体的结构，包括与听觉神经相连的大量精细感官绒毛细胞。听觉损失还可根据传导性、感觉神经，或者两者的结合来进行分类。传导性听觉损 伤通常源于限制声音传送经过中耳的疾病或失调。大多数的传导性损伤能够采用内科医疗 或外科手术医疗。纯粹的传导性听觉损伤代表全部听觉损伤人口的相对少的部分(估计少 于全部听觉损伤人口的5%)。感觉神经听觉损伤大多数出现在内耳，并且占听觉损伤的大多数(估计为全部听 觉损伤人口的90-95%)。感觉神经听觉损伤(有时称为“神经损失”)很大程度上是由于 损害到耳蜗内的感官绒毛细胞。感觉神经听觉损伤因为年龄增大或长时间地遭受高声音乐 和噪声而自然出现。这种类型的听觉损失不能逆反，也无法采用内科医疗或外科手术医疗； 然而，使用正确安装的听觉设备能够改善个人的生活质量。传统听觉设备是用于治疗从轻微到严重的感觉神经听觉损伤的最普通的设备。这 些设备是放大声音至鼓膜的声学设备。这些设备可针对患者的身体和声学特性单独地定 制，经过4次或6次分别拜访听力学家或听觉仪器专家。这样的设备通常包括麦克风、放大 器、电池和扬声器。近来，听觉设备制造商增加了声音处理的复杂性，通常使用数字技术，从 而产生诸如可编程能力和多频带压缩的特性。虽然这些设备已经微型化并且强迫性少，但 是它们仍旧可见，并且具有主要的声学限制。业界研究表示了不购买听觉设备的主要阻碍，通常包括a)与佩戴听觉设备有关 的耻辱；b)不同意关于医学专业的看法，特别是ENT内科医生；c)产生与感知性能问题有 关的价值观点；d)在消费者和内科医师层面的信息和教育的普遍缺乏；以及e)来自不满意 用户的反面口头传播。针对那些具有严重深度听觉损失以及基本上聋了(大约为全部听觉损失人口的2%)的人，已经研制了诸如耳蜗植入物的其它设备。采用侵入式和不可逆转的外科手术， 将耳蜗植入物的电极插入至内耳。电极通过电极阵列对听觉神经进行电刺激，电极阵列向 用户提供可听的提示，这些常常不被大脑认为是正常的声音。在外科手术之后，用户通常需 要大量且长期的咨询和练习以实现期望的益处。诸如电子中耳植入物的其它设备通常以外科手术方式放置于听觉损伤的中耳内。 它们是以外科手术方式植入的设备，具有外部佩戴部件。听觉设备的制造、安装和销售仍是秘密低效的过程。大多数听觉设备是定制加工， 由制造商制作以适合每个预期购买者的耳朵。销售商(听力学家或有执照的听觉仪 器专 家)取下耳道的压痕，并且将压痕邮寄至制造商以便定制模制的硬质塑料铸件的解释和制 作。然后，将手工制作的电子设备和传感器(麦克风和扬声器)放置在铸件内，在一段时间 周期之后，通常1到2周，最后得到的产品由装运回销售专家。销售听觉设备的时间周期，从第一次诊断阶段到最后的精细调音阶段，通常跨度 超过几个星期，例如6到8周，并且包括与销售商的乘积。因此，需要有效且安全地帮助患者的听觉损失治疗的方法和设备。另一种趋势，越来越多的牙医和口腔外科医生转向牙植入物(dentalimplant)，将 其作为恢复因疾病或外伤而失去的牙齿的可接收且合适的方式。这样的牙植入物向其它 选项提供有吸引力的备选方案，因为利用牙植入物，患者实现了非常接近天生牙齿的恢复， 而无需改变相邻天生牙齿的结构或外形，例如，这出现在患者选择齿桥选项时。美国专利 5，984，681公开了插入至患者牙槽骨的植入物，其中，植入物配备有通常垂直突出的固定 销，该固定销从植入物延伸到患者的牙槽骨，并且利用牙槽骨与植入物有效地相互连接。发明概述本文公开了用于借助电子和/或传感器组件来将振动传送通过牙植入物的方法 和装置。组件可坚固地连接、附着、可逆地连接或以其它方式嵌入植入物内或嵌在植入物 上，从而形成听觉组件。电子和传感器组件可直接接收引入的声音或者通过接收机接收引 入的声音，从而处理和放大信号，并且将已处理的声音传送通过振动传感器元件，该振动传 感器元件连接到牙齿或其它骨骼结构，例如上颂骨、下颂骨或者腭骨结构。在一个方面，用于将振动传送通过至少骨头或组织以帮助患者听觉的装置包括 植入物，其具有植入物头部(implant head)和带螺纹部分，所述带螺纹部分适于放置在 齿龈线下方；以及机架，其连接到所述植入物头部，并且与所述植入物头部振动相通(in vibratory communication)，所述机架具有放置在所述机架内或放置在所述机架上的可驱 动的传感器(actuatabl e transducer)0在另一个方面，一种将振动传送通过至少一个牙植入物的方法包括将所述牙植 入物放置在患者身上；以及放置可驱动的传感器，以便所述植入物与传感器保持振动相通。一种用于将这些振动传送通过至少一个牙齿的方法的一个例子通常可包括将可 移动的口腔器具的机架放置到至少一个牙齿上，由此所述机架的形状适合于该牙齿的至少 一部分；以及保持牙齿表面与可驱动的传感器之间的接触，以至于所述表面和所述传感器 维持振动相通。


图1说明了患者牙齿的齿系和听觉辅助植入设备的一个实施方式。图2说明了在设备的另一种变型中，放置在患者牙齿上，可与位于口腔外部并且 可由患者佩戴的传送组件一同使用的口腔植入器具的详细透视图。图3表示口腔器具设备的一个变型中的个别部件的说明性构造，其具有外部发送 组件，而接收和传感器组件位于口腔内。图4表示设备的另一种变型的说明性构造，其中，整个组件被口腔器具容纳于用 户口腔内。图5A和5B分别说明了口腔器具的 透视图和侧面图，该口腔器具连接到直接植入 底骨内的螺钉或柱，底骨例如上颂骨或下颂骨。图5C和5D说明了另外的两种牙植入物实施方式。图6说明了另一种变型，其中口腔器具连接到直接植入患者上腭内的螺钉或柱。图7A和7B分别说明了口腔器具的透视图和侧面图，该口腔器具具有其连接到牙 龈表面以将振动传送通过牙龈组织和底骨的传感器组件或连接构件。图8说明了多个口腔器具听觉辅助组件或传感器如何放置在整个患者口腔内的 多个牙齿上的例子。图9说明了口腔器具(类似于上面所示的变型)的透视图，该口腔器具具有麦克 风单元，该麦克风单元放置在牙龈表面附近或放置在牙龈表面上，以物理隔离麦克风和传 感器，从而削弱或消除反馈。图10说明了可移动口腔器具的另一种变型，该口腔器具由弓形结构支撑，并且在 弓形结构内集成有麦克风单元。图11表示了又一种变型，说明至少一个麦克风和可选择的附加麦克风单元放置 在用户口腔周围，并且与电子和/或传感器组件无线通信。图12A、12B和12C表示基于电磁方式的植入物连接的一种实施方式的各种视图， 该植入物用于传送振动至牙齿。图13A、13B、13C和13D表示基于机械方式的植入物连接的一种实施方式的各种视 图，该植入物用于传送振动至牙齿。图14A和14B表示基于化学方式的植入物连接的一种实施方式的各种视图，该植 入物用于传送振动至牙齿。发明的详细描述电子和传感器设备可连接、附着或以其它方式嵌入牙植入物器具内或嵌在牙植入 物器具上，从而形成听觉辅助组件。这样的口腔器具可为定制的牙植入物设备。电子和传 感器组件可直接接收引入的声音或者通过接收机接收引入的声音，从而处理和放大信号， 并且将已处理的声音传送通过振动传感器元件，该振动传感器元件连接到牙齿或其它骨骼 结构，例如上颂骨、下颂骨或者腭骨结构。如图1所示，图示说明的患者口腔和齿系10表示用于在连接到骨头或组织或一个 牙齿的至少一个植入物12的上方或紧靠植入物12，可移动地连接听觉辅助组件14的一个 可能位置，植入物12例如是齿螺钉12。患者的舌头TG和上腭PL也图示说明以便参照。电 子和/或传感器组件16可通过使用如下面更为详细描述的磁性、机械或化学连接而连接、附着或以其它方式嵌入组件14内或嵌在组件14上。图2表示了患者下牙的透视图，说明包含可移动口腔器具18和电子和/或传感器 组件16的听觉辅助组件14，该电子和/或传感器组件16沿着组件14的表面放置。在这 个变型中，口腔器具18可放置在植入患者骨头或组织内的螺钉12上。此外，电子和/或传 感器组件16可安装到口腔器具18内。这幅图只是说明变型，并不打算限制；因此，在本文 中，也打算包括口腔器具18的其它结构和形状。通常，当放置在口腔内时，可最小化电子和/或传感器组件16的体积，以至于不会 让用户讨厌并且使得用户舒适。尽管尺寸可能变化，但是组件16的体积可小于800立方毫 米。当然，这个体积是说明性的，并不限制组件16的尺寸和体积，并且可根据不同用户来改
变。
在一种变型中，组件14放置在螺钉12上，如图2所示，位于患者口腔外的口外发 射机组件22可用于接收听觉信号，以便处理和通过无线信号24传送至放置于患者口腔内 的电子和/或传感器组件16，然后电子和/或传感器组件16可处理并且借助于振动传导将 已处理的听觉信号传送至底牙，由此传送至患者的内耳。发射机组件22，如下面进一步详细描述，可包括麦克风组件和发射机组件，并且可 构造成由用户佩戴的任意形状和形式，例如手表、项链、翻领、电话、皮带安装设备等等。图3说明了使用口外发射机组件22的听觉辅助组件14的一种变型的示意表示， 其通常包括用于接收声音的麦克风30，该麦克风30电气连接到用于处理听觉信号的处理 器32。处理器32可电气连接到用于将已处理信号发送至电子和/或传感器组件16的发 射机34，电子和/或传感器组件16放置在用户牙齿上或用户牙齿附近。麦克风30和处理 器32可构造成检测和处理在任意适用范围内的信号，而在一种变型中可构造成检测范围 从250Hz到20000Hz的听觉信号。关于麦克风30，可使用各种各样的麦克风系统。例如，麦克风30可为数字型、模拟 型和/或定向型麦克风。这些各种类型的麦克风可按需要交换地构造以用于组件。电源36可连接到发射机组件22的每个部件以向其提供电力。发射机信号24可 为任意无线形式，例如使用射频、超声、微波、蓝牙 (BLUETOOTH SIG,INC,Bellevue,WA)等 等，用于发射至组件16。组件22还可选择地包括一个或多个输入控制器28，用户可操纵控 制器28来调节电子和/或传感器组件16的各种声学参数，例如声音聚焦、音量控制、过滤、 静音、频率优化、声音调节，以及音调调整等等。发射机34的发射信号24可被电子和/或传感器组件16经由接收机38而接收， 接收机38可连接至内部处理器以便对所接收的信号进行额外处理。所接收的信号可传递 到传感器40，该传感器40相应地振动牙齿表面以将振动传导通过牙齿和骨头，并且随后传 导至中耳，以有助于用户的听觉。传感器40可构造成任意数量的不同振动机构。例如，在 一种变型中，传感器40可为电磁驱动式传感器。在另一种变型中，传感器40可为压电晶体 形式，例如，振动频率范围在250Hz到4000Hz。电源42还可包含于组件16，从而向还包含的接收机、传感器和/或处理器提供电 力。虽然电源42可为单一的电池，可更换的或永久的，但是其它的变型可包括借助外部充 电器的电感来充电的电源42。此外，电源42可选择地通过直接连接交流(AC)或直流(DC) 源来充电。其它变型可包括借助机械机构来充电的电源42，机械机构例如在现有技术中所熟知的内摆或者可滑动式电感充电器，机械机构是通过例如颚部的运动和/或将机械运动 转换为向电源42充电的所存储电能的移动来驱动。在组件16的另一种变型中，不是使用口外发射机，而是听觉辅助组件50可构造成 完全包含于用户口腔内的单独组件，如图4所示。因此，组件50可包括与板载处理器54相 通信的内部麦克风52。内部麦克风52可包括任意数量的不同类型的麦克风，如上面所描 述。处理器54可用于处理任意所接收的听觉信号，以便过 滤和/或放大这些信号，然后将 它们发送至传感器56，传感器56与牙齿表面振动接触。电源58，如上面所描述的，还可包 含于组件50内，以便按需要向组件50的每个部件提供电力。为了有效地传送与所接收的听觉信号相对应的振动，并且最小化多个牙齿或一个 牙齿的损失，完美地维持在传感器与牙齿之间的牢固机械接触，从而确保有效地振动相通。 因此，可使用任意数量的机构来维持这种振动相通。在不同的实施方式中，振动可直接地传送至底骨或者组织结构。如图5A所示，所 示的口腔器具240放置在用户牙齿上，在这个例子中，在沿着上排牙齿定位的白齿上。所示 的电子和/或传感器组件242沿着牙齿的口腔表面定位。不是使用传感器来接触牙齿表 面,传导性传送构件(conductiontransmission member) 244，诸如刚性或固体金属构件，可 连接至组件242中的传感器，并且从口腔器具240延伸到柱或螺钉246，柱或螺钉246直接 植入底骨248，底骨248例如上颂骨，如图5B的部分横截面视图所示。因为传送构件244的 末端直接连接至柱或螺钉246，所以由传感器产生的振动被传送通过传送构件244，并且直 接传送至柱或螺钉246，进而直接将振动传送至骨头248，并通过骨头248传送至用户的内 耳。图5C和5D说明了额外的牙植入物实施方式。在图5C中，传感器组件242包括传 送构件244，传送构件244进而连接到搭扣配合的机架240。搭扣配合的机架240牢固地咬 住植入物246，植入物246具有容纳搭扣配合的机架的暴露的头部。植入物的头部可为植入 物结合器(implantabutment)，该植入物结合器螺纹连接到植入物夹具上，或者一体式地直 接连接到植入物夹具。一体式的植入物避免出现微隙，而多片式植入物为具有少量部件的 各种临床需要提供多种选择。植入物246牢固地拧入骨头，穿过牙龈248。植入物的切头可 包括刀刃以帮助直接植入安置，无需预先钻孔。植入物246的螺纹可具有沿着植入物的带 螺纹区域的长度的恒定或渐进式的螺纹几何结构。尖锐的边缘能够用于促进切削，并且更 为有效地针对植入物的尖端使用。圆角方形螺纹能更加有效地分配力，由此促进骨质融合。 对于圆角方形螺纹，最佳压力分布是通过控制每个螺纹的宽度(即，大径减小径)为螺纹节 距高度的40-50%;以及通过控制螺纹高度(定义大径的区域的高度)为螺纹节距的50%来 实现的。密纹(microgroove)可促进软组织适应于植入物，并且可放置在螺纹上方的植入 物中，由此处于顶骨的上方，在这个区域中，植入物横贯牙龈组织。穿粘膜种部件可稍微压 缩以产生类似平台转换的效果。表面纹理(例如粗糙度)能够大大地改变响应表面的生物 骨，以及因增加的表面面积和增加的移除阻力而大大改变机械优势。在现有技术中熟知的 喷砂处理、酸刻蚀、等离子喷涂、晶核形成和生长、等离子刻蚀等等可产生生物相容的表面。 适应于植入物的组织已经表示通过添加生物陶瓷、细胞粘合分子以及传送细胞因子、药物、 基因和生长因子来改良。表面改性可包括使用如下其中一种来改变响应于植入表面的生物 骨头改变植入物表面的纹理，物理改性植入物表面，化学改性植入物表面，以及生物改性植入物表面。改变纹理是进行物理改性的一种方式。其它物理改性的方法尤其包括喷砂处 理、激光、研磨、碾磨。植入物表面的化学改性尤其包括气相沉积、等离子刻蚀、酸化或碱化， 或者提供前体至生长的生物相容的氧化物、药物、维生物D。可选择地，例如，生物改性的实 现可包括提供细胞粘合分子(纤连蛋白、层粘连蛋白等等)、胞外基质分子(胶原质、纤维蛋 白等等)、细胞活素类、肽(RGD重复等等)、生长因子(BMP、FGF、VEGF等等)。现在转到图 5D，表示了插入图5C中的植入物的不同方式。尽管图5C表示了垂直放置的植入物，类似于 天生的牙齿在腭骨内的排列，但是图5D表示了水平放置的植入物。图5D中的植入物可在 牙根的顶部，或者放置在牙根之间。当放置在牙根的顶部时，仔细考虑解剖特征以确保骨头 与植入物的足够接触。例如，在上颂骨后牙顶部的上颂窦排除了那种类型的放置。在口腔 侧，短前庭区域也排除了在牙根上方的水平放置。在这些和其它情况下，能够水平地放置植 入物于相邻牙齿的根部之间，其中最大的植入物直径必须考虑到在每个相邻牙齿上的牙周 韧带间隔(0. 25-0. 3mm)的宽度。在图5D中的底部说明更为详细地表示了在搭扣配合的机 架240和植入物246之间的关系。图5D还表示了放置在搭扣配合的机架240上方的传送 构件244和植入物246的头部。对于单个植入物或螺钉246，搭扣配合的机架240连接到传送构件244。对于多个 螺钉实施方式，骨头传导只需要一个螺钉，并且，用于维持螺钉的搭扣配合的机架能够连接 到各个螺钉头，而不是连接到传送构件244。图6说明了放置在用户牙齿TH上的一种口腔器具250的部分横截面视图，电子和 /或传感器组件252沿着牙齿的舌头表面定位。类似地，振动可通过传导性传送构件244来 传送，并且直接传送到柱或螺钉246，在这个例子中，柱或螺钉246直接植入至腭骨PL。其 它的变型可利用沿着下排牙齿定位的这种排列，以便传送至柱或螺钉246，柱或螺钉246钻 入腭骨。在另一种变型中，没有利用钻入下骨自身的柱或螺钉，而是传感器直接地连接、联 结，或以其它方式粘合至邻近牙齿的牙龈组织表面。如图7A和7B所示，口腔器具260具有 沿着其侧面放置的电子组件262，电线264从其延伸到传感器组件266，传感器组件266连 接到紧邻牙齿TH的牙龈组织表面268。传感器组件266可借助粘合剂、从口腔器具260延 伸的结构支架臂、牙齿螺钉或柱，或者其它任意结构机构来连接到组织表面268。在使用中， 传感器可振动，并且直接传送至下方的牙龈组织，下方的牙龈组织可传导信号至下方的骨 头。对于上面所描述的任意变型，如果可行的话，它们能够用作单个设备或者在本文 中的其它任意变型的组合，从而实现用户期望的听觉等级。而且，一种以上的口腔器具设备 以及电子和/或传感器组件可任意时刻同时使用。例如，图8说明了一个例子，其中多个传 感器组件270、272、274、276可放置在多个牙植入物上。虽然在下排牙齿上表示，但是多个 组件可选择地放置在上排牙齿或两排牙齿上，并且沿着上排牙齿或两排牙齿定位。而且，每 个组件可构造成在同一频率范围内传送振动。可选择地，在其它变型中，不同的组件可构 造成在每个组件之间的不重叠的频率范围内振动。如上面所提到的，每个传感器270、272、 274,276能够针对不同的频率响应来编程或预先设置，以至于每个传感器可关于不同的频 率响应进行优化，和/或优化传送以传递相当高保真度的声音至用户。而且，不同传感器270、272、274、276中的每一种还可经编程后以如此方式振动，这种方式指示由用户佩戴的麦克风所接收的声音的定向性。例如，放置在用户口腔内的不 同位置的不同传感器能够以特定方式振动，即通过提供声音或振动队列来告知用户相对于 用户方向的所检测到的声音的方向。例如，例如定位于用户左边牙齿的第一个传感器能够 经编程后关于源自用户左侧的所检测到的声音而振动。类似地，例如定位于用户右边牙齿 的第二个传感器能够经编程后关于源自用户右侧的所检测到的声音而振动。因为这些例子 规定为可能变型的说明，所以可使用其它的变型和队列。在一个或多个麦克风放置在口内位置的变型中，麦克风可直接集成至电子和/或 传感器组件，如上面所描述。然而，在另外的变型中，麦克风单元可被放置在与传感器组件 相距一定位置处，从而最小化反馈。在一个例子中，类似于上面所示的变型，麦克风单元282 可与电子和/或传感器组件280相隔开，如图9所示。在这种变型中，放置在牙龈表面268 上或放置在牙龈表面268附近的麦克风单元282可通过电线264电气连接。尽管变型说明了放置在牙龈组织268附近的麦克风单元282，但是单元282可放置 在另一个牙植入物、螺钉植入物或者在口腔内的其它位置上。例如，图10说明了另一个变 型290，其利用与一个或多个牙植入物保持部分21、23相连的弓形结构19，如上面所描述。 然而，在这个变型中，麦克风单元294可直接集成到弓形结构19内，或者集成到弓形结构19 上，弓形结构19与传感器组件292相隔开。布线穿过弓形结构19的一条或多条电线296 可电气连接麦克风单元294至组件292。可选择地，不是使用电线296，而是麦克风单元294 和组件292可无线地相互结合，如上面所描述的。在用于隔开麦克风和传感器组件的又一个变型中，图11说明了另一个变型，其中 至少一个麦克风302 (或者可选择地，任意数量的额外麦克风304、306)可放置在用户口腔 内，而与电子和/或传感器组件300物理隔离。在这种方式下，一种，或可选地，多种麦克风 302、304、306可以如此方式无线地结合到电子和/或传感器组件300，这种方式衰减或消除 来自传感器的反馈，如果存在反馈。图12A、12B和12C表示了基于电磁方式的牙植入物连接的一种实施方式的各种视 图，该牙植入物用于传送振动至牙齿。牙植入物包括上部(植入物头部)和下部(带螺纹 部分)，至少下部呈现普通锥形和圆锥形。虽然能够使用各种材料来构造植入物，但是普遍 认为用于牙植入物的多种材料中的一种是钛。这是因为，至少部分地因为这一事实，钛是非 常强且轻质的金属，并且非常耐腐蚀和抗退化，即使当植入时，植入物出现嵌入至患者的牙 槽骨结构内的位置。在一个实施方式中，植入物可设置有固定销或螺钉，固定销或螺钉用于牢固地固 定植入物在患者的牙槽骨内。固定销防止当植入物嵌入患者的牙槽骨内时植入物的转动或 变松。固定销是自攻型，且包括螺钉头310、光滑的杆部分321和带螺纹的自攻部分308。固 定销向下插入穿过检修孔，并进入通孔内。一旦在通孔内，螺钉头310与穿过检修孔的诸如 螺钉驱动器或Allen扳手的转动工具相咬合，并且转动固定销，使得自攻螺纹308被拉入与 植入物相邻的骨头结构内。固定销还固定和紧固植入物在适当位置，并且经特别设计后防 止植入物在压力或负载下转动或变松。无需固定销，也能够使用植入物，通过仅仅将植入物拧入牙槽骨内，就可插入且设 置植入物在患者的牙槽骨内。在这样的情况下，固定销的使用可有助于稳定和防止植入物 在负载或压力下转动。
图12A表示了植入物的顶视图，植入物具有植入物头部或螺钉头310，以及振动传 感器312。振动传感器312可包括保护壳，或者只是包括由保护性密封或涂层覆盖的电子 部件。螺钉头310充电以带有预定的极性(北极或南极)。振动传感器312经成形以咬合 在开口 314处的螺钉头310。振动传感器312包括具有端部的磁体316，该端部朝向螺钉头 310且带有与螺钉头极性相反的极性。在这种方式下，传感器312和螺钉头310坚固地相互 连接以紧固在一起。这种紧密的物理结合最小化共振，如果传感器312和螺钉头310不相 互连接，那么共振出现。图12B表示了连接螺钉头的另一种方式。当将带螺纹部分321拧入骨头部分320 时，螺钉头326紧固于骨头部分320。螺钉头326通过枢轴调整片328来支撑底板332，利 用杆330将枢轴调整片328紧固于螺钉头326。顶板334放置在底板332上方，并且延伸 到底板332之外，以接合放置在振动传感器312的底部上的一对臂340-342。此外，球形物 344放置在传感器312上，并且弹簧加载(未显示)以便传感器312和球形物344适于定 位在顶板334上的球形缺口 346。在将传感器312插入至螺钉头310的过程中，球形物344 接合球形缺口 346，以正确地定向传感器312。磁体316围绕球形弹簧344，且反向的磁力将 螺钉头310紧固至含有磁体316的传感器312。在插入期间，球形物344落入球形缺口 346 内，以允许传感器312正确地放置在螺钉头310上方。振动传感器312通常包括用于接收声音的麦克风，麦克风电气连接到用于处理声 音信号的处理器。处理器电气连接到用于接收无线通信信号的天线，无线通信信号例如来 自外部遥控器和/或其它外部声音发生设备的输入控制信号，外部声音发生设备例如蜂窝 电话、电话、立体声系统、MP3播放器和其它媒体播放器。麦克风和处理器可构造成检测和 处理在任意可行范围内的听觉信号，而且还可在一种变型中构造成检测范围从例如250Hz 到20000Hz的听觉信号。所检测和处理的信号可借助于放大器进行放大，放大器提高传感 器312振动传送至附近或以其它方式连接的诸如患者多个牙齿或一个牙齿的骨结构322的 输出等级。关于麦克风，可使用各种各样的麦克风系统。例如，麦克风可为数字式、模拟式、压 电式和/或定向型麦克风。这样的各种类型的麦克风可互换地构造成与组件一起使用，如 果需要的话。所传送的信号可由电子和/或传感器组件借助于接收机来接收，接收机可连接到 内部处理器以便额外地处理所接收的信号。所接收的信号可与传感器312通信，相应地，传 感器312可相对于牙齿表面振动，以将振动信号传导通过牙齿和骨头，随后传导至中耳以 有助于患者的听觉。传感器312可构造成任意数量的不同的振动机构。例如，在一种变型 中，传感器312可以是电磁驱动的传感器。在另一种变型中，传感器312的形式可为压电晶 体，例如，其振动频率范围在250Hz到20000Hz之间。在牙齿提取空洞已治愈和封闭之后，植入过程开始。第一步是从植入物的标准套 件或标准组中确定合适尺寸的植入物。因为提取空洞现在已经封闭和治愈，所以根据植入 部位的尺寸和情况来选择特定的植入物。无论如何，在选择好适当的植入物之后，下一步需 要在植入部位钻出穿过患者的牙龈和牙槽骨的容纳空洞。特定的钻孔是根据最佳尺寸的植 入物来选择，而最佳尺寸的植入物从植入物的标准组中选择。但是，无论如何，使用钻孔导 向器，并且所选的钻孔钻头向下引导穿过钻孔量规进入患者的牙槽骨，产生植入空洞。一旦
11产生钻孔，那么下一步是再一次根据植入物的选择来使用所选择的钻孔器。这还出现在牙 齿被抽取出之后，牙科医生或口腔外科医生的想法是立即设置植入物。在任一种情况下，所 选的钻孔器是根据所使用的植入物的最佳尺寸来选择的。钻孔导向器能够紧固于由钻孔所 形成的抽取空洞或空洞周围。钻孔器优选地是圆锥形或者锥形，并且通常与所抽取牙齿的 初始根部结构的形状相一致。空洞是铰大的，并且除去了因为钻孔而产生的外来材料。此 后，如前面本文中所讨论的，植入物被插入至钻孔空洞内，并且固定于牙槽骨内。接着，固定 销或螺钉穿过通孔延伸，并且被拧入植入物附近的牙槽骨内。这样结合植入物至牙槽骨，并 且防止转动和松开。完成骨质融合，即活骨头与生物相容的植入物之间动态交互作用，没有介入的软 组织层，是优选的，但并不是所有情况都必须。当骨头质量足够(充足的骨体积和高的骨密 度)时，因为这一应用所涉及的力参数非常低，所以可考虑立即加载或延迟加载(数周)。 还可存在这样的可能性，即所选择的力参数能够促进骨头的愈合。当骨头质量不足够(不足的骨体积或骨密度)时，那么建立植入物的稳定性需要 更多的愈合时间。在这样的情况下，在放置植入物之后，封闭植入部位以便植入部位能够愈 合一段时间。可使用临时的盖子，或者将牙龈瓣返回横跨植入物的顶部，以至于封闭植入 物。然而，还可能在愈合期间让植入物的头部暴露，类似于ITI的牙植入物概念。此后，骨 质融合出现，且骨头结构重新塑造，并且紧密接触植入物而愈合，无需介入的软组织层。完 成骨质融合的时间能够从大约3个月变化到12个月，取决于患者的年龄和其它因素。然 而，因为这一应用的力参数，无需完全的骨质融合也能够使用植入物。对于许多情况，很可 能1-3个月就足够了。如果放置瓣并且允许愈合出现在粘膜组织下，那么在合适的愈合时 间之后，牙科医生或口腔外科医生能够返回植入部位，并且以手术方式打开牙龈瓣，并连接 横跨粘膜的结合器以便安装振动传感器312。图13A、13B、13C和13D表示基于机械方式的植入物连接的一种实施方式的各种视 图，该植入物用于传送振动至牙齿。在图13A中的牙植入物包括带螺纹部分308和植入物 头部或螺钉头326，带螺纹部分308位于牙龈线320的顶部，植入物头部或螺钉头326延伸 到骨头区域320的上方。振动传感器340咬合螺钉头326以传送或传导声音穿过骨头区域 320。振动传感器340具有多个弹簧356，多个弹簧356提供弹簧加载的作用力以使得球形 物或调整片358牢固地咬合螺钉头326。在一种实施方式中，螺钉头326具有多个凹口 327， 以咬合球形物或调整片358。现在参照图13B，表示了另一种机械方式固定振动传感器340的实施方式。在这个 实施方式中，植入物头部或螺钉头326具有贯穿此处的开口以容纳夹子352的一个臂。夹 子352具有咬合顶板346的支撑面334。在一个实施方式中，顶板346具有球形物344，球 形物344与顶板334上的球形缺口配合以正确地放置传感器340在顶板346上。植入物头 部或螺钉头326通过枢轴调整片360来支撑底板364，利用第二螺钉或杆362，将枢轴调整 片360紧固至螺钉头326。顶板368放置在底板364上，并且延伸超出底板364以咬合放置 在振动传感器376的底部的一对臂378-380。此外，球形物372放置在振动传感器376上， 并且通过弹簧374来弹簧加载，以便振动传感器376和球形物372适于定位在顶板368上 的球形缺口 370。在插入或安装振动传感器376至螺钉头326内期间，球形物372咬合球形 缺口 370以正确地定向振动传感器376。
总之，底板322具有连接至底板322的杆352或330。杆352或330滑入在螺钉头 312或326上的孔。然后，传感器部分利用如图12B和图12C中所示的磁体，或者利用如图 13B或图13C中所示的机械方式来连接至底板。图14A和14B表示连接振动传感器至螺钉 头312或326的两种化学实施方式。图14A和14B表示基于化学方式的植入物连接的一种实施方式的各种视图，该植 入物用于传送振动至牙齿。图14A表示在安装于植入物头部或螺钉头326之前的振动传感 器382，而图14B表示完整的传感器和植入物头部或螺钉头组件。在图32A中的植入物头部 或螺钉植入物包括带螺纹部分308和植入物头部326，带螺纹部分308位于牙龈线320的下 方，螺钉头326延伸到骨头区域320的上方。振动传感器382咬合螺钉头326以传送或传 导声音穿过骨头区域320。振动传感器382具有咬合螺钉头326的凹口 383。为了紧固传 感器382至螺钉头326，在传感器382和螺钉头326之间的界面上设置粘合层384。植入物能够用于治疗耳鸣或口吃。对于口吃，植入物播放在患者处定向的频率偏 移和延迟版本的声音，这个延迟的回放停止患者的口吃。例如，声音的频率偏移大约500Hz， 听觉回放能够延迟大约60ms。独立的牙植入物有助于那些口吃者。因为设备位于合适位置 处，所以口吃减少，并且判定所产生的语音比没有此设备更为自然。植入物能够治疗耳鸣，耳鸣是当没有外界声音时在一个或两个耳朵或者在大脑里 察觉到声音的情况。这一情况的治疗通常是借助于产生噪声或声音来屏蔽耳鸣。在一种变 型中，耳鸣的频率或多个频率可通过听觉检查来确定以查明患者耳鸣出现的范围。然后，这 个频率或多个频率可被编程至可移除的口腔设备，该口腔设备可构造成产生声音，借助用 户的牙齿或骨头来传导该声音以屏蔽耳鸣。用于治疗耳鸣的一种方法通常可包括屏蔽耳 鸣，其中借助于可驱动的传感器来产生至少一个频率的声音(例如，任意音调、音乐或利用 宽带或窄带噪声来治疗)，该传感器倚靠至少一个牙齿而放置，以便通过振动传导来将声音 传送至患者的内耳，由此声音完全地或至少部分地屏蔽患者所察觉的耳鸣。在产生宽带噪 声过程中，声音等级可升高至耳鸣等级或高于耳鸣等级，以不仅屏蔽所察觉的耳鸣，而且还 屏蔽其它声音。可选择地，在产生窄带噪声过程中，声音等级可变窄至特定频率的耳鸣，以 便只有所察觉的耳鸣被屏蔽，而其它频率的声音仍然可被用户察觉。另一种方法可通过使 患者适应他们的耳鸣来治疗患者，其中可驱动的传感器可在宽带或窄带噪声内振动，针对 遍布在宽频谱声音上的患者所察觉的耳鸣频率。宽频谱声音，例如音乐，可遍布在一定的 范围上，这一范围允许患者通过声音周期性地聆听他们的耳鸣，由此分散他们对耳鸣的注 意力。在增强耳鸣的治疗中，技术人员、听力学家、内科医生等等首先确定患者所察觉的耳 鸣的一个频率或多个频率。一旦确定一个频率或多个频率，听力学家或内科医生可确定执 行的治疗类型，例如屏蔽或适应。然后，可利用这一信息来研发合适的治疗，并且编译电子 治疗程序文件，该文件可发送至处理器，例如通过无线方式，处理器与可驱动的传感器相结 合，以便对传感器进行编程以根据治疗程序来振动。在使用中，含有传感器的植入物可倚靠患者的一个牙齿或多个牙齿而放置，当察 觉耳鸣时，用户启动传感器以倚靠一个牙齿或多个牙齿产生一个或多个频率。所产生的振 动可借助于一个牙齿或多个牙齿的振动传导来传送，并且传送至患者的内耳，以便所察觉 的耳鸣的每个频率都被完全地或至少部分地屏蔽。口腔植入物可利用耳鸣治疗算法来编 程，该算法使用用于治疗的一个或多个频率。这种耳鸣治疗算法可通过外部编程设备以无线方式上载至口腔器具，从而使得执行器根据算法振动以便治疗耳鸣。而且，口腔器具可单 独用于治疗耳鸣，或者与一种或多个听觉辅助设备一同使用，用于治疗不仅遭受耳鸣，而且 遭受听觉损失的患者。 上面所讨论的设备和方法的应用并不限于治疗听觉损失，而且还包括任意数量的 进一步治疗的应用。而且，这样的设备和方法可应用于身体内的其它治疗部位。对上面所 描述的用于实现本发明的组件和方法、不同的变型之间的可实行的组合，以及对本领域的 技术人员来说明显的本发明方面的变型进行的修改，将落入权利要求的范围内。
权利要求
一种用于传送振动的装置，其用于将振动传送通过骨骼或组织来帮助患者听觉，所述用于传送振动的装置包括植入物，所述植入物具有植入物头部和带螺纹部分，所述带螺纹部分适于放置在牙龈线下方；以及机架，所述机架连接到所述植入物头部，并且与所述植入物头部振动相通，所述机架具有放置在所述机架内或放置在所述机架上的可驱动的传感器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述机架通过如下方式之一连接到所述植入物 头部以电磁方式连接至所述植入物头部；以机械方式连接至所述植入物头部；以化学方 式连接至所述植入物头部。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括电子组件，所述电子组件放置在所述机架内或 放置在所述机架上，并与所述传感器通信。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电子组件封装至所述机架内。
5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电子组件还包括与所述传感器电气相通的 电源。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电子组件还包括与所述传感器电气相通的 处理器。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述电子组件还包括麦克风，所述麦克风用于接 收听觉信号，并与所述处理器电气相通。
8.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电子组件还包括接收机，所述接收机与外部 设置的发射机组件无线通信。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可驱动的传感器通过粘合层与表面振动相 通，所述粘合层用于保持所述传感器与所述表面接触。
10.根据权利要求2所述的装置，其中，所述机架包括适于装入在所述植入物头部上方 的缺口内的球形物。
11.根据权利要求2所述的装置，其中，所述植入物头部带有第一磁极性，并且所述机 架带有相反的磁极性。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括放置在所述传感器附近的至少一个偏置元 件，以便所述偏置元件借助于偏置力来保持所述传感器倚靠所述植入物头部。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少一个偏置元件包括弹簧。
14.根据权利要求2所述的装置，其中，所述机架插入至所述植入物头部。
15.根据权利要求14所述的装置，包括U形夹子，以将所述机架安装至所述植入物头部。
16.根据权利要求2所述的装置，其中，所述机架通过利用螺钉而被紧固于所述植入物 头部。
17.根据权利要求2所述的装置，还包括在所述传感器和所述植入物头部之间的界面 层，振动相通通过所述界面层而得以保持。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述界面层包括塑料或浆糊材料。
19.一种将振动传送通过一个或多个牙植入物的方法，所述方法包括将所述一个或多个牙植入物放置在患者身上；以及放置可驱动的传感器，以便所述植入物和传感器保持振动相通。
20.根据权利要求19所述的方法，包括以磁性方式将所述牙植入物紧固至所述可驱 动的传感器。
21.根据权利要求19所述的方法，包括以机械方式将所述牙植入物紧固至所述可驱 动的传感器。
22.根据权利要求19所述的方法，包括以化学方式将所述牙植入物紧固至所述可驱 动的传感器。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述植入物包括暴露的头部，以容纳搭扣配合 的机架。
24.根据权利要求19所述的方法，包括利用所述一个或多个牙植入物来治疗耳鸣或 口吃。
25.根据权利要求19所述的方法，包括通过提供频率偏移和延迟的听觉反馈，利用所 述牙植入物来治疗口吃。
全文摘要
本文公开了用于通过牙植入物借助电子和/或传感器组件来传送振动的方法和装置。组件可连接、附着或以其它方式嵌入植入物内或嵌在植入物上，从而形成听觉组件。电子和传感器组件可直接接收引入的声音或者通过接收机接收引入的声音，从而处理和放大信号，并且借助振动传感器元件传送已处理的声音，振动传感器元件连接到牙齿或其它骨骼结构，例如上颌骨、下颌骨或者腭骨结构。
文档编号H04R25/00GK101884228SQ200880118568
公开日2010年11月10日 申请日期2008年7月14日 优先权日2007年10月2日
发明者埃米尔·阿布法齐 申请人:索尼图斯医疗公司