有另一构造的MEMS传感器的可植入麦克风的剖面图；
[0025]图7示意性地示出根据本发明的实施例的在后壁中具有凹部的可植入麦克风的透视图；
[0026]图8示意性地示出根据本发明的实施例的可植入麦克风沿图7的线A-A的剖面图；
[0027]图9示意性地示出根据本发明的实施例的在一个取向上定位在小骨链内的可植入麦克风；
[0028]图10示意性地示出根据本发明的实施例的在另一个取向上定位在小骨链内的可植入麦克风；
[0029]图11示意性地示出根据本发明的实施例的在具有包括沟道的壳体中的凹部的可植入麦克风的透视图；
[0030]图12示意性地示出根据本发明的实施例的具有包括定位在小骨链内的沟道的凹部的可植入麦克风；
[0031]图13示意性地示出根据本发明的实施例的在一个取向上联接到鼓膜的可植入麦克风；以及
[0032]图14示意性地示出根据本发明的实施例的在另一个取向上联接到鼓膜的可植入麦克风。
【具体实施方式】
[0033]本发明的各种实施例提供了用于在例如耳蜗植入物系统的听觉系统中使用的可植入麦克风。可植入麦克风包括壳体和第一膜，该第一膜联接到壳体的顶部并被构造成联接到听小骨。可植入麦克风还包括第二膜，该第二膜联接到壳体的侧壁和与第二膜邻近的振动传感器。第二膜包括开口并被构造成响应于听小骨的移动而移动。第二膜以一方式被定位在壳体中，所述方式使得壳体的内部体积被分成两个体积，并且开口允许流体从一个体积流动到另一个体积。振动传感器被构造成测量第二膜的移动且将测量值转换成电信号。振动传感器可为压电传感器，或可为微机电系统(MEMS)差动电容器。
[0034]这样的构造允许可植入麦克风减小由第一膜的静态膜偏转引起的在振动传感器上的机械应力。静态膜变形通常大于由听小骨的移动引起的膜变形，其可在振动传感器的内部引起能够导致振动传感器的破坏的更大的拉应力和/或压应力。具有开口的第二膜的使用，允许流体从一个体积到另一个体积流动，并防止振动传感器经受第一膜的静态膜偏转，并从而保护振动传感器免受可能的损坏或劣化。基于患者的解剖要求或外科手术要求，该构造还允许麦克风在中耳内的取向的灵活性。此外，该构造允许优化麦克风在听小骨上的布置，从而提供增加的装置灵敏度。减小麦克风所需的空间量还允许中耳元件经受更少的创伤，例如需要移除更少的骨骼或软骨。下面讨论示例性实施例的细节。
[0035]在正常功能的耳朵中，声音通过外耳传输到鼓膜(耳膜)，鼓膜使中耳的小骨(锤骨、砧骨和镫骨)移动。中耳将这些振动传输到耳蜗或内耳的卵圆窗。耳蜗充有脑脊液，脑脊液经由卵圆窗响应于来自中耳的振动而移动。响应于接收到的由中耳传送的声音，流体填充的耳蜗充当换能器以生成电脉冲，电脉冲被传送到耳蜗神经，并最终传送到大脑。图1示出了具有人耳的元件连同现有技术的可植入转换器。如图所示，可植入转换器8定位在切割的锤骨-砧骨关节的关节软骨7和卵圆窗6的凹部之间，并用柱9保持在适当位置，柱9固定在镫骨腱的骨骼沟道中。耳膜I的振荡从锤骨2、砧骨3和关节软骨7传递到可植入转换器8上的薄壳。然而，此现有技术构造需要额外的支承结构来将可植入转换器保持在中耳小骨链内的适当的位置。
[0036]图2示出了定位在小骨链内的根据本发明的实施例的可植入麦克风。麦克风10可被构造成插入到两个小骨之间，例如在砧骨3和镫骨4之间(如图2所示)、在锤骨2和镫骨4之间(如下面结合图12和13进一步详细讨论的)或在小骨的任何部分之间。如图3更详细地示出的，可植入麦克风10包括具有第一侧壁12c的壳体12和联接到壳体12的顶部并被构造成联接到听小骨的第一膜14。可植入麦克风10还包括联接到壳体12的侧壁12c的第二膜15和邻近第二膜15的振动传感器16。第二膜15被构造成响应于听小骨的移动而移动。振动传感器16可联接到侧壁12c或第二膜15，其被构造成测量第二膜15的移动，并将该测量值转换成电信号。
[0037]第一膜14可被联接到壳体12，以使得在设有第二膜15和振动传感器16的壳体12内提供气密密封的内部体积。壳体12、第一膜14和第二膜15可由任何合适的生物相容的材料制成，例如，支持气密密封的材料。此外，第一膜14材料和第二膜15材料应该具有一定量的弹性。例如，壳体12、第一膜14和第二膜15可由金属(例如，具有例如单晶硅等的各种晶体结构的铌、钛及其合金等)、或任何种类的陶瓷(例如，诸如红宝石或蓝宝石的氧化铝)或塑性材料(例如，环氧树脂、PMMA等)制成。生物相容的材料可以是生物相容的涂覆材料(例如，诸如聚对二甲苯、镀铂、3102等)。根据所用的相应材料，第一膜14和第二膜15可通过任何已知的技术联接到壳体12，例如焊接(超声焊接、激光焊接等)、钎焊、键合等技术。虽然壳体12在图3中被示出为具有圆形、圆柱形形状，但壳体12可具有任何合适的形状，例如具有椭圆或圆形截面形状的圆柱体、具有正方形或矩形截面形状的矩形体、立方体形状等，但优选地该形状在尺寸上不超过约6mm X 4mm X 2mm。
[0038]根据所用的相应材料，振动传感器16可通过任何已知的技术联接到第二膜15，例如粘合剂、导电的粘合剂等。可替代地或附加地，振动传感器16可通过任何已知的技术联接到侧壁12c。振动传感器16可将一端联接到侧壁12c而另一端自由移动，可将两端联接到侧壁12c，或者可将基本上所有边缘联接到侧壁12c。一个或多个振动传感器16可在可植入麦克风10中使用，并且可联接到第二膜15和彼此联接，或联接到壳体12的侧壁12c中的一个或多个区域。振动传感器16可联接到侧壁12c的相同侧、联接到侧壁12c的相对侦U、和/或大致围绕其内部联接到侧壁12。在一端处，例如在壳体12的侧壁12c处，联接振动传感器16允许振动传感器16响应于第二膜15的移动而朝向其另一端挠曲。这类构造的有益效果是悬臂杆振动传感器16可被使用，被第二膜15偏转驱动和充当弯曲弹簧。由于振动传感器16的这种构造不沿着第二膜15的轮廓，因此，避免了在振动传感器的表面上引起错误的补偿电荷的反向旋转弯矩。
[0039]在本发明的实施例中，第二膜15包括开口 17或通气孔，并定位在壳体12内使得在壳体12内部的体积被分成两个体积19a、19b。第一体积19a在第一膜14和第二膜15之间，并且第二体积19b在第二膜15和壳体12的后壁12b之间。优选地，第一体积19a小于第二体积19b。开口 17允许流体在第一体积19a和第二体积19b之间流动，这允许在两个体积19a、19b之间进行压力交换。从而，当第一膜14移动时，第一体积19a的体积相对于第二体积19b的体积改变，从而引起流体从第一体积19a流动到第二体积19b，或者从第二体积19b流动到第一体积19a。第一膜14的变形越大，则在两个体积19a、19b之间流动的流体就越多，作为第一膜14运动的结果，这改变了施加到第二膜15的压力的量。这种构造允许第二膜15仅在某些情况下跟随第一膜14的运动，并潜在地防止邻近第二膜15的振动传感器16经受第一膜14的有害的偏转。例如，当第一膜14响应于低频或静态变形而移动时，第二膜15可基本上不移动或偏转，其中，所述低频或静态变形为例如由在壳体腔内部和外部上的静压力之间的差值引起的