紧凑型助听器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月8日提交的序列号为no.62/742,525的美国临时专利申请的权益，该申请通过引用以其整体结合在本文中。

背景

领域：

本公开的实施例总体上涉及辅助听力装置及其植入方法。更具体地，本公开的实施例涉及在内部安装在耳道内，例如安装在鼓膜内或跨过鼓膜安装的紧凑型助听器，其提供振动传导以调节鼓膜的速度或位置。

现有技术描述：

助听器是众所周知的，并且通常包括麦克风、放大器和扬声器。通常，麦克风接收声波并将该波转换为电信号，放大器将该电信号放大，而扬声器将放大的信号转换为放大的声波，其为鼓膜或耳膜赋予振动。传统上，助听器安装在耳道的外部，尤其是在外耳周围。外部安装的助听器具有可更换电池和调节音量的便利性的优点。然而，许多用户发现这种外部安装的助听器相对笨重，并且由于美观和舒适的原因而令人反感。

外部安装的助听器的替代方案是设置在用户的耳道中的内部安装的助听器。常规的内部安装的助听器提供更好的美观外观，但也有缺点。例如，典型的内部安装的助听器会堵塞大部分(即使不是全部)耳道直径。这种堵塞可能导致用户的身体在耳道中产生过量的耳垢，并可能导致耳部感染。此外，耳道的堵塞阻碍了声波通过耳道的自然传输，并对听觉质量产生了负面影响。除非用户完全听力受损，否则鼓膜记录自然发生的声波的任何能力都会被降低或消除。因此，用户基本上依赖于助听器的声音保真度。更进一步，典型的内部安装的助听器在耳道中仍可能在一定程度上是可见的。

一些听力系统通过电磁换能器将音频信息传递到耳朵。麦克风和放大器将电子信号传输到换能器，该换能器将电子信号转换为振动。振动使鼓膜或中耳的一部分振动，该鼓膜或中耳的一部分在不恢复声波的情况下传输声音脉冲。历史上，将单独的磁体或任何合适的致动器远程地安装在鼓膜处或附近。接收电子信号的换能器的磁场与安装在鼓膜处或附近的磁体之间的相互作用使磁体振动，从而将声音通过振动机械地在耳蜗处传递到耳朵。然而，通常，助听器的其余部分插入耳道中或外耳上，并且可能引起上述问题。更进一步，助听器的换能器和/或磁体以相对侵入性的过程安装。例如，通过钻穿乳突骨、切穿鼓膜、以显微方式钻骨结构、并将磁体拧入到中耳骨中的任何一个或多个，来安装具有磁体的一个接触换能器。这样的过程通常是痛苦且昂贵的，并且可能具有严重的并发症。

如上所述，存在各种类型的助听器，其用于将声波放大并传输到大脑的听力中心，从而导致声音的感知。然而，传统的助听器在同时发送正常语音和其他期望的声信号的同时，没有选择性地抑制由背景噪声和过大的噪声产生的声波。宇航员可以在长时间任务(例如国际空间站或火星任务)中使用噪声抑制，这些任务希望有选择地抑制由旋转机械、空气处理系统和环境控制系统产生的背景噪声，同时仍允许宇航员听到其他宇航员和其他所需的声信号产生的声波。选择性频率的放大可用于军事行动，其中敌方战斗人员产生的声波可被放大并发送到大脑的听觉中心，而所有其他声波均以正常方式传输。另外，传统类型的助听器不允许用户接收普通人听不到的信号或声波，例如在秘密通信中。

因此，在本领域中存在对于改进的助听器的需求，其可以使用微创外科手术程序插入耳道中和/或通过鼓膜插入。

技术实现要素：

本公开涉及紧凑型助听器、其部件以及用于其的支持系统，以及其插入和移除的方法。紧凑型助听器通常包括传感器(例如麦克风)、致动质量块、用于向紧凑型助听器提供电力的能量源、处理器以及被封装在壳体中的致动器，该壳体被设计成在微创门诊手术期间通过鼓膜插入。在操作中，麦克风接收声波并将声波转换成电信号。然后，处理器修改该电信号并将该电信号提供给致动器。该致动器将电信号转换成机械运动，该机械运动将致动质量致动，以在壳体内部产生惯性，并且该壳体被配置成调节鼓膜的速度或位置。

在一个实施例中，公开了一种鼓膜致动组件。该鼓膜致动组件包括至少一个质量块，该至少一个质量块被配置为设置在用户的鼓膜的内侧或外侧的至少一侧上；以及至少一个致动器，其联接到该质量块并且被配置为设置在鼓膜的内侧或外侧中的至少一个上，或设置为穿过用户的鼓膜，该致动器被配置为将电信号转换成机械运动以移动质量块并调节鼓膜。

在另一个实施例中，公开了一种助听器，该助听器可以插入穿过用户的鼓膜，以放大某些频率并消除其他频率。该助听器包括鼓膜致动组件，该鼓膜致动组件包括至少一个质量块，该至少一个质量块被配置为设置在用户的鼓膜的内侧或外侧中的至少一侧上；以及至少一个致动器，其联接到该质量块，且配置成设置在鼓膜的内侧或外侧的至少一侧上或穿过用户的鼓膜，该致动器配置成将电信号转换成机械运动以移动质量块并调节用户的鼓膜。

在另外又一个实施例中，公开了一种助听器，该助听器可穿过用户的鼓膜插入，以放大某些频率并消除其他频率。该助听器包括壳体，该壳体具有第一凸缘和第二凸缘，该第一凸缘和第二凸缘在它们之间具有凹槽，该壳体封闭麦克风、联接到该麦克风的处理器以及鼓膜致动组件，该鼓膜致动组件包括质量块，该质量块具有设置在第一凸缘中的第一电池和设置在第二凸缘中的第二电池，第一电池配置成放置在鼓膜的外侧，第二电池配置成放置在鼓膜的内侧，连接部件将第一电池联接到第二电池，该连接部件配置成通过鼓膜放置，并且致动器联接到质量块并布置在该连接部件内，该致动器配置成将电信号转换成机械运动以移动质量块以及调节用户的鼓膜。

附图说明

以便于可以详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例来对上文所概述的本公开进行更详细的描述，所述实施例中的一些在附图中示出。然而，要注意的是，附图仅示出了示例性实施例，且因此不应被认为是对其范围的限制。本公开可以允许其他等效实施例。

图1是具有助听器的耳朵的解剖结构的剖视示意图，该助听器穿过其鼓膜插入。

图2是右鼓膜的示意性平面图。

图3是紧凑型助听器的示意性透视图。

图4是图3的紧凑型助听器的剖视图。

图5是致动器的平面图。

图6是致动器的备选实施例的平面图。

图7是紧凑型助听器的备选实施例的示意性透视图。

图8是紧凑型助听器的备选实施例的示意性透视图。

图9a-9c描绘了紧凑型助听器的备选实施例。

图10是用于插入紧凑型助听器的方法的处理流程。

图11a至图11b描绘了图9a-9c的紧凑型助听器，带有处于植入的各个阶段的植入工具的一部分。

图12是asic处理器的框图。

图13是具有致动器的备选实施例的紧凑型助听器的剖视图。

图14是具有致动器的备选实施例的紧凑型助听器的剖视图。

图15a-15b描绘了植入工具的备选实施例。

图16a-16c描绘了紧凑型助听器的备选实施例。

图17描绘了紧凑型助听器的致动组件的示意性剖视图。

图18示出了紧凑型助听器的示意性剖视图。

图19描绘了紧凑型助听器的致动组件的示意性剖视图。

图20描绘了紧凑型助听器的致动组件的示意性剖视图。

图21描绘了紧凑型助听器的致动组件的一部分的上下剖视图。

图22描绘了紧凑型助听器的致动组件的一部分的上下剖视图。

为了便于理解，在可能的情况下使用了相同的附图标记来表示图中共有的相同元件。可以预期的是，一个实施例的元件和特征可以被有益地结合到其他实施例中，而无需进一步叙述。

具体实施方式

本公开涉及紧凑型助听器、其部件和用于其的支持系统，以及其插入和移除的方法。该紧凑型助听器大体包括传感器(例如麦克风)、致动质量块、用于向紧凑型助听器提供功电力的能量源、处理器以及致动器，其被封装在壳体中，该壳体被设计成在微创门诊手术期间通过鼓膜插入。在操作中，麦克风接收声波并将声波转换成电信号。然后，处理器修改电信号并将电信号提供给致动器。致动器将电信号转换为机械运动，从而对致动质量块进行致动，以调节鼓膜的速度或位置。

耳朵的解剖结构

图1是具有助听器的耳朵100的解剖结构的剖视示意图，助听器穿过其鼓膜被插入。耳朵包括外耳110、联接到外耳110的耳道112、鼓膜114，该鼓膜设置在离外耳110的耳道112的近端附近。外耳110的结构提供了“漏斗”，以便将声波的振幅引导并放大到耳道112中。位于中耳中并相对于外耳110置于鼓膜114的内侧上的听骨链115从鼓膜114联接至具有称为耳蜗120的螺旋结构的内耳，并将来自鼓膜114的振动放大至该内耳。耳蜗120将振动转换为对大脑的脉冲。

本公开的助听器，例如助听器122，可以通过外耳110插入耳道112中，并且至少部分地穿过鼓膜114被插入。助听器122大体包括传感器，例如麦克风，和至少一个耳膜刺激构件，其在下面更详细地描述。该助听器122大体上接收从外耳110通过耳道112传导的声波，将声波转换为电或电磁信号，并将电信号转换为机械运动，这通常称为前馈系统。机械运动用于冲击鼓膜114和/或中耳和内耳的部分，以使听骨链115，特别是锤骨118、砧骨117和镫骨116振动。听骨链115中的这三个骨头充当一组杠杆，其放大鼓膜114所接收的振动的幅度。镫骨117连接到称为耳蜗120的螺旋结构的入口，该耳蜗120包含内耳流体。镫骨117的机械振动导致该流体产生流体脉冲，该流体脉冲导致耳蜗120中的小的毛状细胞(未示出)振动。该振动被转换成电脉冲，这些电脉冲被传输到大脑的听觉中心中的神经通路，从而产生声音感知。

图2是鼓膜114的示意性平面图(示出了右鼓膜为例)。鼓膜114通常为椭圆形，在其称为鼓膜凸202的中心处向内稍微拉扯，其是附接锤骨的柄(如图1所示和上面所述)的位置。鼓膜在概念上分为四个象限：前上象限204，前下象限206，后下象限208和后上象限210。

紧凑型助听器及其部件

本公开涉及紧凑型助听器、其部件以及因此支持系统。本文描述的实施例提供了本公开预期的紧凑型助听器的示例性构造。但是，也可以考虑通过直接或间接调节来调节鼓膜的速度或位置的用于助听器的任何其他合适的构造。作为示例，下面的实施例讨论将所公开的紧凑型助听器通过鼓膜插入；然而，紧凑型助听器也能够设置在耳朵内的其他位置。

图3是紧凑型助听器300的示意性透视图。图4是图3的紧凑型助听器300的剖视图。如图3和图4中所示，紧凑型助听器300被包含在壳体301中，壳体301包括通过连接部分304联接的两个凸缘部分302。当植入时，两个凸缘部分302位于鼓膜的相反侧(即，一个凸缘部分在外耳中，而另一个部分在中耳中)，并且连接部分304(作为示例，示出为细管)横过鼓膜。该连接部分304大体沿着紧凑型助听器300的中心轴线或平行于紧凑型助听器300的中心轴线定位。

如在本文中使用的，术语“凸缘”是指所公开的紧凑型助听器的一部分，该部分在其中心部分(例如连接部分304)的侧面或外围。

该一个或多个凸缘和连接部件大体构成紧凑型助听器的主体。如本文所用，术语主体大体是指作为一个单元的一个或多个凸缘和连接部分。

如图4所示，紧凑型助听器300被壳体301包围，该壳体301容纳紧凑型助听器300的各种部件。各种部件大体至少包括：传感器408，例如被配置为检测要处理的声音的麦克风；示出为能量源410的质量块；配置为将电信号转换为机械运动的致动器412；和处理器414，其配置为通过修改电信号并将电信号传输到至少一个致动器来帮助进行信号处理和功率转换，以及驱动致动器412来移动质量块，在该示例中该质量块是能量源410。该质量块和该至少一个致动器一起构成鼓膜致动组件。在其中能量源410是可再充电能量源的实施例中，紧凑型助听器300大体还包括充电电路416。

传感器408大体固定在壳体301内，并且被配置为接收要由紧凑型助听器300放大的声音，并将声波或声信号转换为电信号或电磁信号。例如，本公开作为示例构想了麦克风作为传感器408；然而，可以预期的是，传感器408大体是任何合适的传感器。合适的传感器包括但不限于高灵敏度麦克风、压电微机电系统(mems)麦克风、静电麦克风、加速度计、陀螺仪和光学传感器。其他合适的传感器包括可用于感测耳声发射(oae)或压力以诊断耳部感染、或者用户或紧凑型助听器300本身的性能和装置健康的其他变化的传感器。

虽然作为示例显示了为麦克风的一个传感器408，但本文所述的紧凑型助听器的另外的实施例包括多个麦克风或其他传感器，其可以绕紧凑型助听器的外侧方面、绕紧凑型助听器的内侧方面、或紧凑型助听器的内侧和外侧方面两者设置。在另外的其它实施例中，一个麦克风，例如传感器408，被布置在紧凑型助听器中，而一个或多个其他麦克风被布置在其他地方，例如在耳道中。在这样的实施例中，该一个或多个外部麦克风直接连接到紧凑型助听器300或以其它方式与紧凑型助听器300通信。

在另一个实施例中，传感器408可以设置在壳体的外部。在另一个实施例中，紧凑型助听器300可以包括第二致动器，以确保传感器408不随壳体或第一致动器移动。在另外的又一个实施例中，紧凑型助听器300可以进一步包括无源机械联接器，以将传感器408与壳体或第一致动器的运动隔离。

质量块是可以被致动以调节鼓膜的速度或位置的任何合适的质量块材料、部件或部件的组合，并且可以包括任何合适数量的部分，例如第一部分和第二部分。该质量块大体在总共约5毫克(mg)与约40mg之间。例如，在包括第一部分和第二部分的实施例中，每个部分是电池，重量大体在每个电池约10mg与每个电池约15mg之间(分别总计在约20mg与约30mg之间)。

能量源410大体是具有任何适当的配置的任何适当能量源，例如单个质量块，具有多个垂直堆叠的层(例如，在5至20层之间)的薄膜电池，无线电热发生器、超级电容器、厚膜电池或传统的锂(li)离子电池。如图4中所示，质量块是能量源410，其是哑铃形的并且布置在紧凑型助听器300的中央。在这样的实施例中，能量源410本身可以用作质量块以调节鼓膜的速度或位置。在另外的实施例中，能量源410被置于紧凑型助听器内的内侧或外侧并且在鼓膜的一侧。在另外的其它实施例中，诸如图13、14、16a-c，17和18的实施例中，一个或多个质量块部分，例如电池，被布置在鼓膜的内侧和外侧两者上，并且可以通过布置在横过鼓膜的壳体301中的连接部件连接。在另外的其它实施例中，使用跨过鼓膜连接的能量源和配重。配重大体是惰性或非活性的质量块。

在一个实施例中，能量源410的直径小于或等于2.5毫米(mm)，且高度小于或等于1.5mm。选择能量源410的质量块以最大化将紧凑型助听器保持在鼓膜中的安全性和/或基于例如小于或等于10分贝(db)的无源噪声传输衰减水平。在一个实施例中，质量块大体小于或等于约15毫克(mg)。如下所述，能量源410大体是可再充电的。在这样的实施例中，充电时间通常小于或等于大约3小时，并且可以被充电超过1000次。

致动器412大体上是任何致动器机构或任何多个致动器机构，其适于通过移动质量块来使质量块调节鼓膜的速度或位置而将电信号转换成机械运动，并且可以设置在鼓膜的内侧、外侧、内外两侧或跨过鼓膜设置。致动器412被配置为相对于与鼓膜的联接而推动质量块，以及取回或拉动质量块。

图5是根据一个实施例的致动器500的平面图，其可以用作致动器412。致动器500至少包括外环502和内环504，外环502连接至壳体301，并且内环504连接到诸如能量源410的质量块。外环502具有多个压电致动器506，可以激励该压电致动器506以产生轴向地调节内环504并最终调节鼓膜的速度或位置所需的力。在另一个实施例中，多个压电致动器506是可单独寻址的，以提供鼓膜的速度或位置的非轴向调节。

图6是根据另一实施例的致动器600的透视侧视图，其可以用作致动器412。致动器600包括第一盘602和第二盘604，它们通过夹在它们中间的多个压电致动器606联接在一起。第一盘602或第二盘604中的至少一个可移动，以调节鼓膜的速度或位置。在另一个实施例中，该多个压电致动器606是可单独寻址的，以提供鼓膜的速度或位置的非轴向调节。

图13是具有致动器的备选实施例的紧凑型助听器(诸如紧凑型助听器300)的剖视图。在图13中所示的实施例中，致动器是线性地致动的压电堆叠致动器1320。该压电堆叠致动器1320的基座1324被固定。如图所示，一个或多个连接部件1322，其被示为围绕压电堆叠致动器1320的外部布置，将第一质量块1328连接到尾随质量块1326。第一质量块1328由压电堆叠致动器1320移位，且尾随质量块1326大体跟随第一质量块1328的运动，以使这些质量块同相地运动。

图14是具有致动器的备选实施例的紧凑型助听器(例如，紧凑型助听器300)的剖视图。在图14中所示的实施例中，致动器是压电微管1420。压电微管1420的基座1424是固定的。在操作中，压电微管1420线性地伸长，以使第一质量块1426移位。一个或多个连接部件1422连接第一质量块1426和第二质量块1428。该一个或多个连接部件1422位于压电微管1420的内径中。

在另外的其它实施例中，致动器412是线性致动器。例如，致动器412可以是具有中心质量块的音圈，其通常是磁体，周围缠绕有外部线圈，其通过对外部线圈通电来调节质量块上的力。备选地，音圈可以被布置在中央，磁体被布置在音圈周围。该线性致动器可以横穿紧凑型助听器中的鼓膜，当被通电时，其振荡并产生对鼓膜的调节力。在另一个实施例中，致动器412包括联接到壳体301和/或能量源410的多个致动器。在又一个实施例中，致动器412是产生线性运动的多个同心致动器。在又一个实施例中，致动器412是旋转致动器，其产生从紧凑型助听器径向地延伸的波。在又一个实施例中，致动器412包括例如具有步进马达的压电mems装置或静电mems装置。在又一个实施例中，可以通过两个或更多个上述致动器的组合来形成致动器。

如本文中所论述，所公开的紧凑型助听器包括一个或更多个致动器。当使用不止一个致动器时，所有致动器可以是相同类型的致动器或不止一种类型的致动器。当使用多于一种类型的致动器时，对致动器的刺激可以在不同或相似的平面中。在个一实施例中，不同类型的致动器被配置为同时在不同平面内致动，例如以在长度和/或直径上增大。此外，且如下文进一步所述，致动器可以根据改善用户的听力所需的能量和移位范围来利用阻抗匹配构件，例如mem杠杆臂。

如图4、13和14中所示，紧凑型助听器300还可包括运动机构418，例如轴承或线性滑动件，其将质量块的运动限制在致动方向上。

助听器的操作

通常为专用集成电路(asic)芯片的处理器414从传感器408获取代表声信号的电信号，并将该信号转换为电信号以驱动致动器412并移动质量块(例如，能量源410)来调节鼓膜的位置，且从而向用户的大脑提供脉冲。质量块大体移动小于或等于大约一毫米的距离。鼓膜的位置的直接或间接调节会改善用户的听力。

除了转换用于调节质量块的信号之外，处理器414还可以偏置传感器408，并提供安全功能，例如内部温度和电流监控。

在一些实施例中，处理器414包括用于能量源410的安全电路，包括用于安全且高效地对能量源410进行适当的充电和放电。

在其它另外的实施例中，处理器414还执行通信功能，使得紧凑型助听器可以向外部世界发送信息以及从外部世界接收信息。例如，处理器414大体包括允许紧凑型助听器将与紧凑型助听器的状态—甚至用户的耳朵状态—有关的信息传达给外部接收器的电路。

在其它另外的实施例中，处理器414被配置为修改声学输入以允许频移。这种频移处理可用于优化机械输出，解决各种频率响应和最终转换功能，以便为用户提供卓越的声学体验。例如，可以捕获并转移已经被预先识别的、该装置可能错过的某些频率或节点，以便用户将以不同的已移转的频率听到错过的频率。

图12描绘了asic处理器1200的框图。asic处理器1200可以用作处理器414。asic处理器1200大体包括无线通信构件1202、安全电路构件1204、非易失性存储器构件1206、麦克风前置放大器构件1208、信号处理构件1210、致动器驱动器构件1212、能量源管理构件1214、电源构件1216和无线电力构件1218。无线通信包括但不限于光学、声学和射频通信。

在一个实施例中，asic处理器1200使用模拟信号处理来减少功率需求并最小化数字构件。另外，asic处理器1200可以被配置为通过编程和/或估计响应来最小化功耗，同时保持可接受的处理。在另一个实施例中，asic处理器1200可以被配置为经由诸如智能电话的音频设备执行频率通信和/或注册。例如，asic处理器1200可以被配置为经由声学资料签名(profilesignature)来打开和关闭紧凑型助听器。asic处理器1200还可以被配置为在不舒适的声学环境中例如通过使用声学资料签名控制振幅来限制所有频率的振幅和/或提供噪声消除，来改变强度模式。更进一步，asic处理器1200可以被配置为识别自动打开紧凑型助听器的紧急音调，诸如火警、门铃和玻璃破碎声。

在另外的实施例中，asic处理器1200使用数字信号处理。

在另一个实施例中，asic处理器1200由射频(rf)信号无线地控制。rf信号可用于打开和关闭紧凑型助听器，以改变强度模式来控制不舒适的声学环境中的振幅，并提供调谐和验证音调响应以进行诊断。

asic处理器1200还可被配置为过滤某些频率。例如，所公开的紧凑型助听器可以进一步或备选地包括前馈系统，以通过改变某些输入范围的频率来避免某些共振频率来控制反馈。所公开的紧凑型助听器还可以或备选地包括具有学习算法的系统，以在独特的环境产生独特的共振频率时调节频率响应。oae是内耳产生的声音。更具体地，内耳中存在通过振动来响应信号的毛细胞。振动会产生非常安静的声音，其回响回到中耳。有观点认为oae有助于选择性地放大某些频率。类似地，本文公开的紧凑型助听器也可被配置为产生低分贝以及可申请专利的频率信号，其将有助于放大进入的声音。这种额外的背景声音将有助于改善信噪(stn)比，或者在某些频率下其将特别有用。该背景声音可以是简单的单频声音，其可以是由多个不同频率组成的单个复合声音，或者其可以是间隔几分之一秒的几种声音，或者其可以取决于正被处理的频率在特定的时间下产生任何这些声音。

所公开的紧凑型助听器还可以被配置为通过识别oae并在装置本身中进行调整来进行自我诊断，以针对该特定用户优化听力。

另外，所公开的紧凑型助听器产生输出，内耳对该输出作出响应并产生独特的oae，其与那些频率处的听力损失程度相关。

其他装置构件和配置

在图4中所示的实施例中，紧凑型助听器300包括单独的充电电路416；然而，如上所述，在其他实施例中，处理器414中可以包括很多且有时是全部的充电电路。充电电路416对能量源410进行充电。

在一个实施例中，用于充电的一个或多个线圈阵列设置在一个或多个凸缘中或其附近。在另一实施例中，用于充电的一个或多个线圈阵列被布置在紧凑型助听器的外侧部分中或外侧部分周围。在另外一实施例中，用于充电的一个或多个线圈阵列被布置在紧凑型助听器的内侧部分中或内侧部分周围。在另外一实施例中，用于充电的一个或多个线圈阵列放置在紧凑型助听器的内侧部分和外侧部分两者中。在另外一实施例中，用于充电的一个或多个线圈阵列可以是为如上所述为音圈致动器供电的相同的线圈。

图16a至图16c描绘了紧凑型助听器1600的备选实施例。紧凑型助听器1600包括外壳壳体1601，该外壳壳体1601容纳至少一个麦克风1608；第一质量块，例如示出为第一电池1626；第二质量块，例如示出为第二电池1628，其通过连接部件1621联接到第一电池1626；以及处理器1614。连接部件1621包括致动器1620或被致动器1620包围。致动器1620大体是管状的或圆柱形堆叠式的压电致动器，在其中具有孔以允许连接部件1621从中穿过。致动器1620的高度大体在大约1mm与大约4mm之间，并且致动器1620的外径大体在大约1mm与大约2mm之间。

紧凑型助听器1600还包括围绕麦克风1608布置的充电线圈天线1616。充电线圈天线1616用于每天对第一电池1626和第二电池1628进行充电。当位于耳内时，第一电池1626和第二电池1628设置在鼓膜的相反侧(即，内侧和外侧)，并且连接部件1621被设置为穿过鼓膜。

在本文中描述的紧凑型助听器的诸如致动器的各种部件的设计中考虑的因素是为了改善用户听力而要施加到鼓膜上的力的量以及鼓膜移位的量。在可听频率范围上，力的量可以基于约20毫克与约30毫克之间的调节质量块或者多个调节质量块、约0.001牛顿(n)与约0.05牛顿之间的力、约0.05微米至约5.0微米之间的位移变化。

如图17中所示，紧凑型助听器包括致动组件1700，致动组件1700还可包括与致动器1723结合的位移倍增器1725，以放大第一质量块(例如，示为第一电池1726)和第二质量块(例如，示为第二电池1728)的致动。作为示例，位移倍增器1725被示出为压电联接臂杆。臂杆位移倍增器1725包括致动器支腿部分、壳部分上的枢轴和示为电池的质量块支腿部分。如图19中所示，致动组件1900还可包括与致动器1923结合的固定联接件1925。作为示例，固定联接件1925被示为到致动器顶部的固定联接件。如图20中所示，致动组件2000还可包括与致动器2023结合的刚性联接器2025。例如，刚性联接器2025被示为在第一电池2026和第二电池2028之间、并且位于致动器2023的外部周围的刚性联接器。

如图21和22中所示，包括臂杆位移倍增器、固定联接件和刚性联接器的各种压电联接件可分别包括围绕或以其他方式联接到致动器2123和2223的任何合适数量的构件。作为示例，致动器2123被示为矩形棱柱，且作为示例，致动器2223被示为圆柱管。致动器2123、2223被多个任意合适数量和组合的刚性联接器部分2131、2231、固定联接件部分2135、2235和臂杆位移倍增器部分2137、2237所围绕。

除上述构件之外，所公开的紧凑型助听器还可包括另外的构件，例如用于检测耳朵的生物学状况的变化(例如感染、炎症、疤痕组织或上皮细胞迁移)的传感器。

壳体301大体是任何合适的覆盖物，其封闭并提供用于装置构件的密封隔室。合适的壳包括例如生物相容性材料，例如硅、含氟聚合物、聚乙烯、不锈钢和钛。壳体301是固体或多孔材料。在一个实施例中，壳体301具有微孔以允许排气。在另一个实施例中，该壳体301是实心的，使得它没有穿过其中的任何通风孔。在另一个实施例中，壳体301是实心的，使得它没有穿过其中的任何通风孔，并且利用死空间来允许由内部运动产生压缩。在一些实施例中，壳体301包括线性通道，以允许由于致动器和质量块(例如，电池)的内部运动而引起的内部压力平衡。该线性通道还为紧凑型助听器300周围的上皮迁移提供补偿。更进一步，该线性通道还提供机械益处，例如改善的稳定性。

图18描绘了紧凑型助听器1800的示意性剖视图。该紧凑型助听器1800包括壳体1801，壳体1801封闭了构件的堆叠，构件包括麦克风1808、处理器1814、显示为第一电池的第一部分1826、显示为第二电池的第二部分1828、和其中设置有致动器的连接部件1820。

壳体1801的长度在大约5mm与大约10mm之间，例如大约6mm。壳体1801大体具有两个直径，第一直径1815和第二直径1817。第一直径1815大体在大约1mm与大约5mm之间，例如约3mm，该第一直径1815大体对应于搁置在鼓膜两侧的凸缘部分。第二直径1817在大约0.5mm和大约3mm之间，例如大约1.5mm，第二直径1817对应于该紧凑型助听器1800的要被设置为穿过鼓膜的部分。鼓膜将放置在其中的带切口部分1829大体在约0.15mm至约0.5mm之间，例如约0.25mm，以为鼓膜提供足够的空间而不夹住鼓膜使得其会引起坏死。

麦克风1808和处理器1814中的每一个的厚度在大约0.25mm与大约1.0mm之间，例如大约0.5mm。第一部分1826和第二部分1828中的每一个的高度在大约1mm和大约2mm之间，例如大约1.5mm，并且具有在大约2mm和大约3mm之间的外径，例如大约2.5mm。在一些实施例中具有布置在其中或联接到其上的致动器的连接部件1820的高度在大约0.5mm与大约3mm之间，例如大约1mm，并且具有在大约0.5mm与大约2mm之间的外径，例如约1mm。类似地，在一些实施例中，致动器的高度可以在大约0.5mm与大约3mm之间，例如大约1mm，并且具有在大约0.5mm与大约2mm之间的外径，例如大约1mm。

如上所述，紧凑型助听器可以是具有各种尺寸和形状的构件的任何合适的尺寸和形状；但是，每种配置大体都需要相同的各种构件，例如麦克风、能量源、致动器和处理器。

图7是紧凑型助听器700的备选实施例的示意性透视图。如图7所示，至少一个凸缘702，大体为内侧凸缘，被其中的饼形凹口704中断。凹口704对于紧凑型助听器700通过鼓膜插入而言是有用的，因为凹口704用作阿基米德螺钉，从而使得更容易通过较小的切口来装配凸缘702。

图8是紧凑型助听器800的备选实施例的示意性透视图。该紧凑型助听器800包括至少一个凸缘802，大体为内侧凸缘，其为圆锥形，并且当通过鼓膜中的切口插入时用作扩张器。

在另外的实施例中，紧凑型助听器的第一凸缘和第二凸缘中的至少一个以另外的方式从其第一端到第二端逐渐变细，使得第一凸缘或第二凸缘在通过鼓膜中的切口插入时用作扩张器。

图9a至图9c描绘了紧凑型助听器900的备选实施例的各种视图。紧凑型助听器900包括第一凸缘902和第二凸缘904。第一凸缘902具有联接至其的多个第一凸缘突出部906，并且第二凸缘904具有联接到其上的多个第二凸缘突出部908。该多个第二凸缘突出部908从该多个第一凸缘突出部906偏移。如图9b中所示，并且在下面进一步描述，第一凸缘突出部906和第二凸缘突出部908大体抵靠紧凑型助听器900而平放，直到紧凑型助听器900已经通过鼓膜插入之后。在插入紧凑型助听器900之后，该多个第一凸缘突出部906和/或多个第二凸缘突出部908被打开，使得它们平行于鼓膜的表面放置，以稳定紧凑型助听器900，如图9c所示。

所公开的紧凑型助听器的安装区域大体包括一个或多个凸缘，例如第一凸缘902和第二凸缘904，它们被定位成优化向鼓膜的能量传递，并且在它们之间的空间909被配置为用于将鼓膜设置在其中。该安装区域用于在鼓膜中保持紧凑型助听器，例如紧凑型助听器900。另外，该安装区域提供了紧凑型助听器900在鼓膜中的平衡和稳定。在另外的实施例中，该一个或多个凸缘可以将致动或调节传递到鼓膜。在一些实施例中，该一个或多个凸缘包含充电线圈或充电阵列。另外，在一些实施例中，该一个或多个凸缘包括预先设计的特征，以提供偏置力来避免对鼓膜的夹住或夹紧，因为这样的夹住或夹紧经常导致鼓膜的坏死或在鼓膜中的孔。

在另外的实施例中，第一凸缘和第二凸缘中的至少一个是可压缩的，并且一旦被通过鼓膜插入就可以被展开或释放到其最终形状或位置。

上述实施例提供了一个或多个凸缘的示例性形状和构造。然而，本公开内容设想了另外的形状和构造，包括但不限于，类似于大礼帽的圆形凸缘，该类似于大礼帽的圆形凸缘具有关于外缘向上翘起的边缘，从主体扩张开来的裙部，所述主体绕其边缘向上卷曲，在面向鼓膜的一侧上被底切的圆形凸缘，同时将外环向上卷起，以将夹紧力分配到凸缘的外缘，以及由微丝形式制成的凸缘，其被材料或聚合物的薄膜覆盖并且也可以用作用于感应充电的充电线圈。在一些实施例中，边缘的表面可以是多平面表面，例如波浪形表面或阶梯形表面。

在一些实施例中，使紧凑型助听器稳定的凸缘跨鼓膜并列地设置，以避免相反的压力，从而维持围绕鼓膜的血管充盈并避免坏死。这样的凸缘大体包括围绕凸缘的圆周布置的突出部，这些突出部分别从紧凑型助听器的凸缘和主体向外张开。突出部可以具有各种形状，包括但不限于饼形、叶形、双叶形或三叶草形。

在另外的实施例中，安装区域包括在面对鼓膜的那侧上被底切的间歇凸缘阵列，而该间歇凸缘的外边缘可以向上卷起以将力分配到凸缘的外缘。可以将该阵列放置在内侧和外侧，以将鼓膜夹在其间或径向地偏移，以确保鼓膜不会被夹在稳定的凸缘之间。

在另外的实施例中，凸缘被设计成稳定紧凑型助听器，并且被定位成减轻鼓膜的外侧上的上皮迁移的挑战，或具有用来减轻鼓膜的外侧上的上皮迁移的挑战的特征。凸缘可以在内侧上与保持和稳定特征并置。合适的特征包括但不限于凸点图案、双边阴影线、线性轨道或通道、轴向轨道、泪滴形凸起部分的图案以及船体形构造。在另外的其他实施例中，这些特征可以附加地或备选地在所公开的紧凑型助听器的其他部分(例如，主体)上被图案化。

在另外的其他实施例中，一个或多个凸缘中的至少一个包括致动器构件，该致动器构件从紧凑型助听器延伸以直接调节锤骨或鼓膜凸。在另外的其他实施例中，致动器可以从紧凑型助听器的其他部分(例如主体)延伸，以直接调节锤骨或鼓膜凸。

本文公开的凸缘，单独地或以任何组合，可以以任何合适的方式与紧凑型助听器的主体和/或鼓膜相互作用。

植入方法

所公开的紧凑型助听器可通过任何合适的植入方法植入。图10是一种这样的方法1000的处理流程。

在方法1000之前，可以执行可选的清洁，以清洁鼓膜和近端外耳道。

方法1000大体包括在操作1010处识别用于放置紧凑型助听器的最佳位置，在操作1020处麻醉用于放置的位置，在操作1030处在放置所处的位置产生切口或任何其他穿刺，以及在操作1040处，将紧凑型助听器通过切口插入。该方法1000大体还包括在操作1050处确认紧凑型助听器的放置和功能。

在一个实施例中，最佳位置是鼓膜的前下象限。因此，该方法包括麻醉前下象限的一部分，产生小切口，例如小于或等于约2mm，例如小于或等于约1mm，以及将紧凑型助听器通过该切口插入，以将紧凑型助听器定位在用户的鼓膜的前下象限中。

如上所述，紧凑型助听器的一些实施例包括适于更容易地穿过鼓膜插入的构造。例如，一个或多个凸缘中的至少一个可以包括开槽或间断的凸缘，例如图7中所示的紧凑型助听器700，以便通过旋转紧凑型助听器穿过切口，帮助将其跨越鼓膜中的切口放置。

在另一个实施例中，例如图8的紧凑型助听器800，一个或多个凸缘中的至少一个，例如内侧凸缘，或紧凑型助听器自身的主体，是圆锥形的，使得其用作扩张器，该扩张器提供了要被推动穿过鼓膜中的切口的轮廓，以扩张该切口并允许紧凑型助听器的内侧部分从中通过。

在另外的一个实施例中，内侧凸缘和外侧凸缘中的至少一个是自扩张凸缘，该自扩张凸缘可通过切口插入并且可在中耳中扩张，使得一旦扩张，它将抵靠鼓膜的内侧搁置。在另外的其他实施例中，凸缘或其间断部分之间的距离是预定的，以允许植入并为鼓膜的可变厚度和/或可变力提供调节。

在其它另外的实施例中，紧凑型助听器包括多个部件，其可以联接在一起以形成整个紧凑型助听器。在这样的实施例中，内侧凸缘和外侧凸缘大体通过固定在一个或两个半部中并且联接到该一个或两个半部上的对应接收部的连接器阵列来连接。在紧凑型助听器的一块通过切口插入后，例如通过鼓膜插入后，则例如通过用与已插入的一块相匹配的销阵列刺穿鼓膜，来将第二块联接到该已经插入的一块上。在另外的其他实施例中，一块穿过该切口插入到鼓膜的内侧，而第二块跨过该鼓膜在距初始放置切口一定距离的位置处联接到第一块。在这样的实施例中，该初始放置切口将愈合。

出于紧急或安全原因的移除方法

出于安全和紧急原因，可以快速且安全地移除所公开的紧凑型助听器。例如，如上所述，紧凑型助听器的实施例被配置为在识别特定音频签名频率时关闭。如果特定的音频签名未能关闭紧凑型助听器，或者如果出于紧急原因需要拆除紧凑型助听器，则可以通过物理方式使该装置失效和/或拆除。

在一个实施例中，所公开的紧凑型助听器的外侧凸缘包括开关、压力开关、接触点、滑动件或其任何组合。在紧凑型助听器无法响应于音频签名频率关闭之后，医疗专业人员可以在急诊室或其他医疗环境中使用基本医疗工具来接触开关、压力开关、接触点、滑动件或其组合，以使紧凑型助听器失效。在一些实施例中，所公开的紧凑型助听器的外侧凸缘结合有助于移除紧凑型助听器的特征，该特征可以用诸如钳子、探针和镊子的一般医疗工具抓握或连接。

在另外的其他实施例中，所公开的紧凑型助听器的用户被提供有定制配置的失效或取回工具，其可以被医疗专业人员用来在紧急情况下将该设备移除或使其失效。

植入和取回装置

所公开的紧凑型助听器可以在微创门诊手术期间植入患者的耳朵中。在一个实施例中，使用解剖刀或任何合适的切割工具将所公开的紧凑型助听器插入，以产生小切口或任何其他穿刺，并且使用工具来保持紧凑型助听器并穿过鼓膜定位接触式(contact)助听器。在另一个实施例中，大体包括细长杆的植入工具穿过耳道插入鼓膜上的适当位置，该细长杆在其远端处具有切割工具。该切割工具使用远端对准环导向器将紧凑型助听器定位在放置位置处，使预定的合适大小的切割工具(例如刀片或针)前进，以在放置位置处产生切口，且然后使紧凑型助听器跨过鼓膜前进，以穿过其来设置紧凑型助听器。

可以改变用于植入和取回的装置的构造，以更容易地插入所公开的紧凑型助听器的特定构造。例如，图11a至图11b描绘了图9a-9c的、具有示例性植入工具的一部分的紧凑型助听器900。如图11a至图11b所示，植入工具1100包括护套1102和推进杆1104。在操作中，护套围绕紧凑型助听器900，并且将多个第一凸缘突出部906和多个第二凸缘突出部908保持在它们的非展开位置，使得它们沿着紧凑型助听器900平置，如图11a所示。

护套1102的一部分大体被插入穿过在鼓膜中形成的切口，并且一旦护套1102已经被插入通过鼓膜，则护套1102的至少一部分被抽出。因此，紧凑型助听器900穿过鼓膜设置，使得紧凑型助听器900的第一部分设置在鼓膜的内侧上，而紧凑型助听器900的第二部分设置在鼓膜的外侧上。一旦紧凑型助听器900的具有多个第一凸缘突出部906的部分被从护套1102释放，推进杆1104就在护套1102被缩回的同时保持其位置。第一凸缘突出部906扩张、张开或以其他方式展开，并沿着鼓膜形成凸缘，如图11b所示。

在另一个实施例中，一个或多个工具，例如杯状镊子，穿过用于进入鼓膜内侧的主开口插入，于是，这两个或多个构件通过诸如销或按扣的多种机构而跨过鼓膜连结。然后移除该一个或多个工具，例如杯状镊子。

图15a-15b描绘了植入工具1500的备选实施例。该植入工具1500包括远端杯1501、近端杯1502、连接部件1503、推进部件1504、柄1505和致动触发器1506。植入工具1500被配置为保持一个或多个要植入的装置。

将在穿过鼓膜插入紧凑型助听器的上下文中描述植入工具1500的操作。然而，可以预期的是，植入工具1500可用于在整个主体的任何适当位置植入任何适当的装置。

如图15b所示，植入工具被配置成保持紧凑型助听器(例如本文公开的紧凑型助听器)的第一部分1508和第二部分1510。

在操作中，保持第一部分1508的远端杯1501穿过鼓膜中的切口前进，使得远端杯1501和第一部分1508设置在鼓膜的内侧上，而近端杯1502和第二部分1510设置在鼓膜的外侧上。然后，致动触发器1506可用于致动远端杯1501和/或近端杯1502，以在远离切口一定距离处通过鼓膜将紧凑型助听器的第一部分1508和第二部分1510卡在一起。一旦紧凑型助听器已经被卡在一起并通过鼓膜植入，则通过切口将植入工具1500抽出，并且通过鼓膜将助听器留在原地。

用于充电的装置和系统

本公开进一步设想了用于提供用户界面以容易地对植入的紧凑型助听器进行充电的充电器装置和系统。该充电器装置和系统与充电电路交互作用以对所公开的紧凑型助听器进行充电。该充电器装置和系统大体设置在耳道内、耳朵上方、耳朵周围或用户头部附近。示例性的充电器包括耳塞、内耳道插入物、耳套、耳上夹、眼镜柄夹、枕头内或周围的装置以及用户头部内或附近周围的装置，这些装置可以放置在耳道内、耳朵上方、耳朵周围或用户头部附近，以与充电电路相互作用。在某些情况下，该充电器装置本身将需要充电。在一个实施例中，充电系统是为充电装置提供支撑架的支架系统，该支架系统联接到电源，例如，插座、usb端口或汽车电源。在另一个实施例中，该充电装置本身可以通过诸如插脚的连接器直接连接至电源。还可以想到，充电系统可以是模块化的，使得头戴式耳机将提供用于耳部构件的保持器，并且在它们佩戴在患者身上时将它们保持在适当的位置，以及用于在它们进行充电时将它们保持的额外的保持器。可以将放置在耳道中的充电构件与头戴式耳机系统断开连接以更加小巧，并允许移动式充电。

对接装置

本公开还考虑了用于将一个或多个装置诸如通过鼓膜对接在用户的耳朵中的对接装置。类似于本文所述的紧凑型助听器的实施例，对接装置还可包括通过连接部件连接的第一凸缘和第二凸缘的任何合适的构造。但是，对接装置大体不包括上述助听器的构件。取而代之的是，对接装置大体包括穿过其中的中空部分，该中空部分被预先设计为将另一个装置对接在其中。与公开的紧凑型助听器非常相似，可以在微创门诊手术过程中插入对接装置。该过程大体包括：确定用于放置对接装置的最佳位置；麻醉用于放置的位置；在用于放置的位置处产生切口或任何其他穿刺；以及将对接装置穿过切口插入。该过程还可以包括清洁用于放置的位置，以及在已经放置对接装置之后确认对接装置的放置和功能。

待对接的合适装置包括但不限于生物识别装置，诊断仪器，娱乐模块，秘密通信模块，治疗装置，健身跟踪装置，健康跟踪装置，组织刺激装置和助听装置。这些对接装置有益地在耳朵中提供了对接站，例如通过鼓膜，这允许随着时间的推移将各种装置放置在其中。由于对接装置已经被放置在用于放置的预定位置处，因此当将该装置对接在对接装置中时，不需要在放置位置处产生另外的切口。

刺激和/或调节装置

虽然本公开讨论了所公开的装置用作紧凑型助听器。本公开还设想了刺激和/或调节装置，其可定位在例如用户整个身体的任何组织中。此类组织刺激装置类似地包括其中具有各种构件的壳体，例如一个或多个传感器、一个或多个质量块、可用作该一个或多个质量块的一个或多个能量源、一个或多个处理器、以及一个或多个致动器。该一个或多个传感器大体是提供预定输出的任何合适的传感器，该预定输出是基于对用户身体的期望效果。示例性输出包括但不限于机械输出、电输出和热输出。在操作中，刺激和/或调节装置可用于实现身体上许多不同的组织的改变，例如肌肉、韧带、膜、骨头和软骨的改变。

结论

本公开的实施例提供了改进的紧凑型助听器，其使用振动传导来直接或间接地调节鼓膜的速度或位置。鼓膜的速度或位置的这种直接或间接调节大大改善了针对用户的声音质量。所公开的紧凑型助听器更紧凑、更舒适并且在美观上不那么引人注目。实际上，由于所公开的紧凑型助听器可以被布置在耳道中并且横跨鼓膜，因此所公开的紧凑型助听器对于外部观察者是不可见的。另外，由于所公开的紧凑型助听器的紧凑设计，因此该紧凑型助听器不会完全堵塞耳道。取而代之的是，所公开的紧凑型助听器使耳道保持通畅，且从而为用户提供了更加自然和改善的声音质量。另外，所公开的紧凑型助听器提供了附加功能，例如避免了与常规助听器有关的耳道堵塞效应和助听器反馈。此外，所公开的紧凑型助听器可以在微创门诊手术期间被插入和移除。

尽管前述内容针对本公开的实施例，但是在不脱离本公开的范围的前提下，可以设计本公开的其他和进一步的实施例，且其基本范围由所附权利要求书确定。