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用于聽覺系統的可植入麥克風.pdf

關 鍵 詞:
用于 聽覺 系統 植入 麥克風
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摘要
申請專利號:

CN201080061077.X

申請日:

2010.11.23

公開號:

CN102714777B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04R 25/00申請日:20101123|||公開
IPC分類號: H04R25/00 主分類號: H04R25/00
申請人: MED-EL電氣醫療器械有限公司
發明人: 亞歷山大·赫爾穆特; 托馬斯·策納特; 格特·霍夫曼; 馬蒂亞斯·博爾尼茨; 翰尼斯·塞德勒; 卡爾-伯德·胡藤布潤克
地址: 奧地利因斯布魯克
優先權: 2009.11.24 US 61/264,139
專利代理機構: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219 代理人: 夏東棟;陸錦華
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201080061077.X

授權公告號:

102714777B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.28|||2012.11.28|||2012.10.03

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種用于在聽覺系統中使用的可植入麥克風包括:殼體,該殼體具有側壁;第一膜,該第一膜聯接到殼體的頂部并被構造成響應于聽小骨的移動而移動;第二膜,該第二膜聯接到側壁使得殼體的內部體積被分成第一體積和第二體積。第二膜具有允許流體從第一體積流動到第二體積的開口。可植入麥克風還包括振動傳感器,該振動傳感器鄰近第二膜并被構造成測量第二膜的移動和將測量值轉換成電信號。振動傳感器可包括壓電傳感器和/或MEMS傳感器。

權利要求書

權利要求書
1.   一種用于在聽覺系統中使用的可植入麥克風,包括:
殼體,所述殼體具有側壁;
第一膜,所述第一膜聯接到所述殼體的頂部,所述第一膜被構造成響應于聽小骨的移動而移動;
第二膜,所述第二膜聯接到所述側壁使得所述殼體的內部體積被分成第一體積和第二體積,所述第二膜具有允許流體從所述第一體積流動到所述第二體積的開口;和
振動傳感器,所述振動傳感器鄰近所述第二膜,所述振動傳感器被構造成測量所述第二膜的所述移動,并將測量值轉換成電信號。

2.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述振動傳感器聯接到所述側壁。

3.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述振動傳感器聯接到所述第二膜。

4.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述振動傳感器為壓電傳感器。

5.   根據權利要求4所述的可植入麥克風,其中所述壓電傳感器被成形為矩形桿。

6.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述開口為溝道。

7.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述流體為氣體。

8.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述振動傳感器為MEMS差動電容器。

9.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,還包括定位在所述振動傳感器和所述第二膜之間的聯接元件,所述聯接元件被構造成響應于所述第二膜的移動而移動所述振動傳感器。

10.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述殼體還包括鄰近所述側壁的后壁,所述后壁具有被構造成聯接到所述聽小骨的凹部。

11.   根據權利要求10所述的可植入麥克風,其中所述凹部包括延伸到所述側壁的溝道。

12.   根據權利要求10所述的可植入麥克風,其中所述凹部與所述第一膜的中心基本上對齊。

13.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述殼體還包括鄰近所述側壁的后壁,并且所述可植入麥克風還包括聯接到所述振動傳感器的彈簧元件,所述彈簧元件被構造成接觸所述后壁。

14.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,還包括鄰近所述振動傳感器的一個或多個附加的振動傳感器,所述一個或多個附加的振動傳感器聯接到所述側壁。

15.   根據權利要求14所述的可植入麥克風,還包括聯接到所述一個或多個附加的振動傳感器的彈簧元件,所述彈簧元件被構造成接觸所述殼體并且協助保持所述一個或多個振動傳感器彼此接觸且與所述第二膜接觸。

16.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,還包括鄰近所述振動傳感器的一個或多個附加的振動傳感器,其中所述附加的振動傳感器中的至少一個聯接到所述振動傳感器。

17.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述振動傳感器包括振動傳感器的堆疊。

18.   根據權利要求1所述的可植入麥克風,其中所述第一體積小于所述第二體積。

19.   一種用于在聽覺系統中使用的可植入麥克風,包括:
殼體,所述殼體具有側壁;
膜,所述膜聯接到所述殼體的頂部,所述膜被構造成響應于聽小骨的移動而移動;和
振動傳感器,所述振動傳感器鄰近所述膜,所述振動傳感器被構造成測量所述膜的移動,并將測量值轉換成電信號,其中所述振動傳感器為MEMS差動電容器。

20.   根據權利要求19所述的可植入麥克風,還包括在所述膜和所述振動傳感器之間的聯接元件,所述聯接元件被構造成協助保持所述振動傳感器與所述膜接觸。

21.   根據權利要求20所述的可植入麥克風,其中所述聯接與所述膜的中心基本上對齊。

說明書

說明書用于聽覺系統的可植入麥克風
相關申請的交叉引用
本專利申請要求2009年11月24日提交的、名稱為“IMPLANTABLE MICROPHONE FOR HEARING SYSTEMS(用于聽覺系統的可植入麥克風)”的美國臨時專利申請No.61/264,139的優先權,該專利申請的公開內容整體以引用方式并入本文中。
技術領域
本發明涉及可植入麥克風,更具體地講,涉及用于與耳蝸植入物和其它聽覺系統一起使用的帶有振動傳感器的可植入麥克風,該振動傳感器也被認為是力傳感器。
背景技術
用于與耳蝸植入物和其它聽覺系統一起使用的可植入麥克風通常需要可植入轉換器,該可植入轉換器用于接收到達患者耳朵的聲音并將該聲音轉換成電信號,以用于在聽覺系統中進一步處理。在過去已經提出不同的解決方案。在一個方法中,到達耳朵的聲波被直接轉換成電信號,這可通過如例如在美國專利No.3,882,285、No.4,988,333、No.5,411,467和WO 96/21333及EP 0 831 673中有所描述的不同的方式來實現。然而,用這種方法,外耳定向地過濾所接收的聲音的自然能力的喪失和/或所需的轉換器部件的附接可引起受影響和周圍組織的不良反應。
在另一個方法中,使用人類的外耳和中耳的自然聲音接收機制將所接收的聲音轉換成中耳構件(耳膜和聽小骨)的振蕩,隨后將振蕩轉換成電信號。已經提出了不同的轉換器原理。例如,美國專利No.3,870,832描述了基于電磁原理的可植入轉換器。然而,這樣的電磁和電動轉換器的相對高的功耗限制其在耳蝸植入物和其它可植入的聽覺系統中的實際應用。
通過基于壓電原理的轉換器可避免該缺點。EP 0 263 254描述了由壓電膜、壓電晶體、或壓電加速度傳感器制成的可植入轉換器,其中轉換器的一端被接合在骨骼中,而另一端與中耳的振蕩構件固定地連接。該方法的問題是與聽小骨的非柔性連接可引起骨侵蝕,因此出于機械和毒理學的原因,應謹慎地采用將轉換器部件接合在中耳腔中的做法。此外,專利文獻沒有指出如何能永久性地防止體液與壓電材料接觸。因此,存在生物相容性問題的風險,使得壓電性能可能由于壓電材料和體液之間的物理和化學的相互作用而退化。
美國專利No.3,712,962描述了一種可植入轉換器,該轉換器使用壓電柱或壓電梁作為轉換器部件,該部件以未詳細描述的方式錨固在耳中。像前述專利EP 0 263 254一樣,該專利未詳細描述如何能永久性地防止體液與壓電材料接觸。
WO 99/08480描述了一種基于壓電原理的可植入轉換器,該轉換器單獨地附接到振蕩的中耳構件,其中,由與轉換器有關的慣性質量提供反支承。然而,將轉換器附接至諸如耳膜或聽小骨的振蕩的中耳構件不是永久性地穩定的,或者會侵蝕骨骼。由于可植入轉換器的質量大于無源(passive)中耳植入物的質量,這種風險增加。
WO 94/17645描述了一種基于電容和壓電原理的可植入轉換器,該轉換器可通過微機械技術制造。這種轉換器旨在操作在砧骨?鐙骨的關節中的壓力檢測器。由于鐙骨與聯接的內耳協同形成了共振系統,所以其在有用頻率的整個范圍內可能不具有足夠的靈敏度。此問題在WO 97/18689和DE 100 30 372中描述的可植入轉換器中也存在,該可植入轉換器通過水聲信號傳輸來操作。
美國專利No.3,712,962描述了使用容納在氣密密封中空體中的壓電轉換器元件的可植入轉換器。該可植入轉換器由支承元件保持位置,該支承元件固定在鐙骨腱的骨骼溝道中,或按照與中耳腔的小骨的螺紋連接來延伸。
WO 97/11575描述了一種具有基于壓電的微致動器的可植入助聽器。該助聽器包括附接到管的端部的盤形換能器。該管適于旋入穿過隆突形成的開窗中。
美國專利No.5,842,967教導了一種利用一系列磁體的可植入的無接觸刺激和感測系統。
發明內容
根據本發明的一個實施例,用于在聽覺系統中使用的可植入麥克風包括:殼體,該殼體具有側壁;第一膜,該第一膜聯接到殼體的頂部并被構造成響應于聽小骨的移動而移動;第二膜,該第二膜聯接到側壁使得殼體的內部體積被分成第一體積和第二體積。第二膜具有允許流體從第一體積流動到第二體積的開口。可植入麥克風還包括振動傳感器,該振動傳感器鄰近第二膜并被構造成測量第二膜的移動且將測量值轉換成電信號。
在一些實施例中,振動傳感器可聯接到側壁和/或聯接到第二膜。振動傳感器可為壓電傳感器和/或可為MEMS差動電容器。壓電傳感器可成形為矩形桿。開口可以是溝道的形式。流體可以是氣體和/或液體。可植入麥克風還可包括聯接元件,該聯接元件定位在振動傳感器和第二膜之間,并被構造成響應于第二膜的移動而移動振動傳感器。殼體還可包括后壁,該后壁鄰近側壁并具有被構造成聯接到聽小骨的凹部。凹部可包括延伸到側壁的溝道。凹部可基本上與第一膜的中心對齊。可植入麥克風還可包括彈簧元件,該彈簧元件聯接到振動傳感器并被構造成接觸殼體的后壁。可植入麥克風還可包括一個或多個附加的振動傳感器,該一個或多個附加的振動傳感器鄰近振動傳感器,并聯接到側壁和/或振動傳感器。可植入麥克風還可進一步包括彈簧元件,該彈簧元件聯接到所述一個或多個附加的振動傳感器,并被構造成接觸殼體并且協助保持所述一個或多個振動傳感器彼此接觸且與第二膜接觸。振動傳感器可包括振動傳感器的堆疊。第一體積可小于第二體積。
根據本發明的另一實施例,用于在聽覺系統中使用的可植入麥克風包括:殼體,該殼體具有側壁;膜,該膜聯接到殼體的頂部并被構造成響應于聽小骨的移動而移動;和MEMS差動電容傳感器,該MEMS差動電容傳感器鄰近膜,并被構造成測量第二膜的移動且將測量值轉換成電信號。
在一些實施例中,可植入麥克風還可包括聯接元件,該聯接元件在膜和振動傳感器之間,并被構造成協助保持振動傳感器與膜接觸。該聯接可基本上與膜的中心對齊。
附圖說明
通過參考結合附圖的下列詳細描述,將更容易理解本發明的上述特征,在附圖中:
圖1示出根據現有技術的帶有植入的轉換器的中耳的元件;
圖2示意性地示出根據本發明的實施例的定位在小骨鏈內的可植入麥克風;
圖3示意性地示出根據本發明的實施例的可植入麥克風的透視圖,其中,可植入麥克風的一部分被移除;
圖4A和4B分別示意性地示出根據本發明的實施例的可植入麥克風的俯視圖和透視圖,其中,可植入麥克風的一些區域被移除從而示出振動傳感器;
圖5示意性地示出根據本發明的實施例的具有MEMS傳感器的可植入麥克風的剖面圖;
圖6示意性地示出根據本發明的實施例的具有另一構造的MEMS傳感器的可植入麥克風的剖面圖;
圖7示意性地示出根據本發明的實施例的在后壁中具有凹部的可植入麥克風的透視圖;
圖8示意性地示出根據本發明的實施例的可植入麥克風沿圖7的線A?A的剖面圖;
圖9示意性地示出根據本發明的實施例的在一個取向上定位在小骨鏈內的可植入麥克風;
圖10示意性地示出根據本發明的實施例的在另一個取向上定位在小骨鏈內的可植入麥克風;
圖11示意性地示出根據本發明的實施例的在具有包括溝道的殼體中的凹部的可植入麥克風的透視圖;
圖12示意性地示出根據本發明的實施例的具有包括定位在小骨鏈內的溝道的凹部的可植入麥克風;
圖13示意性地示出根據本發明的實施例的在一個取向上聯接到鼓膜的可植入麥克風;以及
圖14示意性地示出根據本發明的實施例的在另一個取向上聯接到鼓膜的可植入麥克風。
具體實施方式
本發明的各種實施例提供了用于在例如耳蝸植入物系統的聽覺系統中使用的可植入麥克風。可植入麥克風包括殼體和第一膜,該第一膜聯接到殼體的頂部并被構造成聯接到聽小骨。可植入麥克風還包括第二膜,該第二膜聯接到殼體的側壁和與第二膜鄰近的振動傳感器。第二膜包括開口并被構造成響應于聽小骨的移動而移動。第二膜以一方式被定位在殼體中,所述方式使得殼體的內部體積被分成兩個體積,并且開口允許流體從一個體積流動到另一個體積。振動傳感器被構造成測量第二膜的移動且將測量值轉換成電信號。振動傳感器可為壓電傳感器,或可為微機電系統(MEMS)差動電容器。
這樣的構造允許可植入麥克風減小由第一膜的靜態膜偏轉引起的在振動傳感器上的機械應力。靜態膜變形通常大于由聽小骨的移動引起的膜變形,其可在振動傳感器的內部引起能夠導致振動傳感器的破壞的更大的拉應力和/或壓應力。具有開口的第二膜的使用,允許流體從一個體積到另一個體積流動,并防止振動傳感器經受第一膜的靜態膜偏轉,并從而保護振動傳感器免受可能的損壞或劣化。基于患者的解剖要求或外科手術要求,該構造還允許麥克風在中耳內的取向的靈活性。此外,該構造允許優化麥克風在聽小骨上的布置,從而提供增加的裝置靈敏度。減小麥克風所需的空間量還允許中耳元件經受更少的創傷,例如需要移除更少的骨骼或軟骨。下面討論示例性實施例的細節。
在正常功能的耳朵中,聲音通過外耳傳輸到鼓膜(耳膜),鼓膜使中耳的小骨(錘骨、砧骨和鐙骨)移動。中耳將這些振動傳輸到耳蝸或內耳的卵圓窗。耳蝸充有腦脊液,腦脊液經由卵圓窗響應于來自中耳的振動而移動。響應于接收到的由中耳傳送的聲音,流體填充的耳蝸充當換能器以生成電脈沖,電脈沖被傳送到耳蝸神經,并最終傳送到大腦。圖1示出了具有人耳的元件連同現有技術的可植入轉換器。如圖所示,可植入轉換器8定位在切割的錘骨?砧骨關節的關節軟骨7和卵圓窗6的凹部之間,并用柱9保持在適當位置,柱9固定在鐙骨腱的骨骼溝道中。耳膜1的振蕩從錘骨2、砧骨3和關節軟骨7傳遞到可植入轉換器8上的薄殼。然而,此現有技術構造需要額外的支承結構來將可植入轉換器保持在中耳小骨鏈內的適當的位置。
圖2示出了定位在小骨鏈內的根據本發明的實施例的可植入麥克風。麥克風10可被構造成插入到兩個小骨之間,例如在砧骨3和鐙骨4之間(如圖2所示)、在錘骨2和鐙骨4之間(如下面結合圖12和13進一步詳細討論的)或在小骨的任何部分之間。如圖3更詳細地示出的,可植入麥克風10包括具有第一側壁12c的殼體12和聯接到殼體12的頂部并被構造成聯接到聽小骨的第一膜14。可植入麥克風10還包括聯接到殼體12的側壁12c的第二膜15和鄰近第二膜15的振動傳感器16。第二膜15被構造成響應于聽小骨的移動而移動。振動傳感器16可聯接到側壁12c或第二膜15,其被構造成測量第二膜15的移動,并將該測量值轉換成電信號。
第一膜14可被聯接到殼體12,以使得在設有第二膜15和振動傳感器16的殼體12內提供氣密密封的內部體積。殼體12、第一膜14和第二膜15可由任何合適的生物相容的材料制成,例如,支持氣密密封的材料。此外,第一膜14材料和第二膜15材料應該具有一定量的彈性。例如,殼體12、第一膜14和第二膜15可由金屬(例如,具有例如單晶硅等的各種晶體結構的鈮、鈦及其合金等)、或任何種類的陶瓷(例如,諸如紅寶石或藍寶石的氧化鋁)或塑性材料(例如,環氧樹脂、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,諸如聚對二甲苯、鍍鉑、SiO2等)。根據所用的相應材料,第一膜14和第二膜15可通過任何已知的技術聯接到殼體12,例如焊接(超聲焊接、激光焊接等)、釬焊、鍵合等技術。雖然殼體12在圖3中被示出為具有圓形、圓柱形形狀,但殼體12可具有任何合適的形狀,例如具有橢圓或圓形截面形狀的圓柱體、具有正方形或矩形截面形狀的矩形體、立方體形狀等,但優選地該形狀在尺寸上不超過約6mm×4mm×2mm。
根據所用的相應材料,振動傳感器16可通過任何已知的技術聯接到第二膜15,例如粘合劑、導電的粘合劑等。可替代地或附加地,振動傳感器16可通過任何已知的技術聯接到側壁12c。振動傳感器16可將一端聯接到側壁12c而另一端自由移動,可將兩端聯接到側壁12c,或者可將基本上所有邊緣聯接到側壁12c。一個或多個振動傳感器16可在可植入麥克風10中使用,并且可聯接到第二膜15和彼此聯接,或聯接到殼體12的側壁12c中的一個或多個區域。振動傳感器16可聯接到側壁12c的相同側、聯接到側壁12c的相對側、和/或大致圍繞其內部聯接到側壁12。在一端處,例如在殼體12的側壁12c處,聯接振動傳感器16允許振動傳感器16響應于第二膜15的移動而朝向其另一端撓曲。這類構造的有益效果是懸臂桿振動傳感器16可被使用,被第二膜15偏轉驅動和充當彎曲彈簧。由于振動傳感器16的這種構造不沿著第二膜15的輪廓,因此,避免了在振動傳感器的表面上引起錯誤的補償電荷的反向旋轉彎矩。
在本發明的實施例中,第二膜15包括開口17或通氣孔,并定位在殼體12內使得在殼體12內部的體積被分成兩個體積19a、19b。第一體積19a在第一膜14和第二膜15之間,并且第二體積19b在第二膜15和殼體12的后壁12b之間。優選地,第一體積19a小于第二體積19b。開口17允許流體在第一體積19a和第二體積19b之間流動,這允許在兩個體積19a、19b之間進行壓力交換。從而,當第一膜14移動時,第一體積19a的體積相對于第二體積19b的體積改變,從而引起流體從第一體積19a流動到第二體積19b,或者從第二體積19b流動到第一體積19a。第一膜14的變形越大,則在兩個體積19a、19b之間流動的流體就越多,作為第一膜14運動的結果,這改變了施加到第二膜15的壓力的量。這種構造允許第二膜15僅在某些情況下跟隨第一膜14的運動,并潛在地防止鄰近第二膜15的振動傳感器16經受第一膜14的有害的偏轉。例如,當第一膜14響應于低頻或靜態變形而移動時,第二膜15可基本上不移動或偏轉,其中,所述低頻或靜態變形為例如由在殼體腔內部和外部上的靜壓力之間的差值引起的變形,該變形通常大于由小骨的移動引起的變形。從而,第二膜15可被構造成僅在某個下限頻率以上跟隨第一膜14的動態變形,以保護振動傳感器16免于可能的損壞或劣化。
下限頻率可根據在可植入麥克風10中的多種設計參數而變化,例如,開口17的直徑、在體積19a、19b內的流體(例如,氣體或液體)、體積19a、19b的形狀和大小、以及兩個膜14、15的尺寸和硬度。可改變這些設計參數以調整下限頻率以及第二膜15相對于第一膜14動態偏轉移動的傳遞特性。可選地,代替開口17,可采用連接兩個體積19a、19b的通風溝道(未示出)。可改變通風溝道的直徑和長度以調整下限頻率。
為了實現最大的靈敏度和信噪比,振動傳感器16可為壓電傳感器。壓電傳感器可包括例如由諸如單晶材料的壓電材料形成的一個或多個壓電傳感器元件。壓電材料可包括壓電晶體材料、壓電陶瓷材料、壓電聚合物泡沫或箔結構(例如聚丙烯),壓電聚合物泡沫或箔結構包括電活性聚合物(EAP),例如電介質EAP、離子EAP(例如,導電聚合物、離子聚合物?金屬復合物(IPMC));和響應性凝膠,例如,具有夾在兩電極層之間的離子液體或具有包含單壁碳納米管的離子液體的凝膠的聚合電解質材料,等,但可使用其它合適的壓電材料。如圖4A和4B所示,壓電傳感器可為薄的矩形桿形狀,或者可為圓板、正方形板等形狀(未示出),這取決于所用殼體12的形狀,但也可使用其它的形狀。
如上所述,振動傳感器16測量第二膜15的移動,并將測量值轉換成電信號。例如,具有一個或多個傳感器元件的壓電傳感器可包括在傳感器元件任一側上的電極。壓電傳感器的移動引起壓電材料的變形,該變形又引起在傳感器16的電極上電壓和電荷的轉移,從而提供電壓或電荷測量信號。傳感器元件可由壓電箔的堆疊或由折疊的壓電箔形成。折疊或堆疊可幫助增加電壓或電荷產生量。
如圖5和6所示,在另一實施例中,振動傳感器16可為微機電系統(MEMS)傳感器,例如MEMS差動電容器。如本領域的技術人員所已知的,MEMS差動電容器通常包括聯接到一個或多個可移動結構或指狀物的可移動、慣性質量,并包括一個或多個固定、非移動結構或指狀物。可移動的指狀物或板相對于固定的指狀物或板的移動引起可測量的電容的變化。從而,在本實施例中,MEMS差動電容器可具有聯接到殼體12的結構的一個部分21和相對于固定部件21可移動并聯接到第二膜15的結構的另一個部分23。MEMS差動電容器可如圖6所示聯接到第二膜15,或者可如圖5所示通過定位在第二膜15和MEMS傳感器之間的聯接元件24聯接到第二膜15。優選地,MEMS傳感器到第二膜15的聯接接近第二膜15的中心,因為MEMS傳感器通常在一個維度上驅動并且不設計成跟隨第二膜15彎曲線。當第二膜15移動時,可移動部分23相對于固定部分21移動,并且在固定部分21和可移動部分23之間的電容變化被讀出并被轉換成麥克風信號。通過如本領域的技術人員所已知的信號調節電路可處理麥克風信號。雖然上面的討論描述了聯接到第二膜15的MEMS傳感器,但是實施例還可包括不具有第二膜15的可植入麥克風。在這種情況下,MEMS傳感器利用或不利用聯接元件24聯接到第一膜14。
當振動傳感器16聯接到側壁12c時,元件(未示出)可置于振動傳感器16和第二膜15之間。當使用一個或多個振動傳感器16時,一個或多個元件可設置在第二膜15和振動傳感器16之間,或在振動傳感器16中的每一個之間。(多個)元件可有助于使振動傳感器16彼此保持接觸,并與第二膜15保持接觸,使得振動傳感器16的移動與第二膜15的運動相關聯。元件可在振動傳感器16的兩側上或者在振動傳感器16的一側上,優選地朝向其中部。一個或多個振動傳感器16可大致跨越殼體12的內部。可替代地或附加地,一個或多個振動傳感器16可僅跨越殼體12的內部的一部分。
振動傳感器16可被構造為振動傳感器16的堆疊。多層堆疊可包括例如壓電材料和導電材料的交替的層,每一層盡可能的薄。多層堆疊可被構造為并聯電容器以用于最大電荷產生量,或可被構造為串聯電容器以用于最大電壓產生量。
可植入麥克風10還可包括定位在一個或多個振動傳感器16和殼體12之間的一個或多個彈簧元件26。例如,彈簧元件26可定位在殼體12和MEMS傳感器中的結構的可移動部分23之間。一個或多個彈簧元件26可有助于使一個或多個振動傳感器16彼此保持接觸并與第二膜15保持接觸,使得(多個)振動傳感器16的移動與第二膜15的運動相關聯。例如,膜運動可包括撓曲運動,該撓曲運動可帶來第二膜15的彎曲、壓縮和/或剪切變形。被第二膜15的移動驅動的(多個)振動傳感器16因而也可以與第二膜15的移動相關聯的方式經歷撓曲運動(例如,傳感器的彎曲、壓縮和/或剪切變形)。此外,一個或多個彈簧元件26可有助于使振動傳感器16恢復到其最初位置。
殼體12可包括在殼體12的內部上的后壁12b中的凹槽(未示出),用于將彈簧元件26裝配在里面。彈簧元件26和凹槽可位于殼體12的任一側上,如圖5所示,或朝向殼體的中部,如圖6所示,這取決于彈簧元件26相對于振動傳感器16的位置。
再次參見圖3,可植入麥克風10還包括一個或多個貫穿件42(例如,氣密密封的電絕緣貫穿件)和提供電聯接到振動傳感器16的一個或多個引線28。引線28可電聯接到振動傳感器16,并通過貫穿件42被引出殼體12。貫穿件42可穿過殼體12的側壁12c設置,使得來自振動傳感器16的電信號可由引線28從內部區域傳送到殼體12的外部。如本領域的技術人員所已知的,信號引線28和電纜可由任何導電材料制成,例如,諸如銅、金、鋁等的金屬及其合金;諸如聚乙硫醚(polyethylene sulphide)、聚乙炔、聚吡咯、聚(噻吩)、聚苯胺、聚噻吩、聚(對苯硫醚)、和聚對苯乙烯撐(PPV)的導電聚合物,其涂有諸如聚對二甲苯、環氧樹脂、硅樹脂等或它們的組合的材料的絕緣膜。引線28可被設計為基于薄膜技術的柔性印刷電路板。引線28被構造成從傳感器16向諸如耳蝸植入物的可植入裝置傳輸電信號。優選地,引線28被設計成盡可能的柔性,以避免引起在中耳部件的檢測運動中的損失的恢復力和/或阻尼力。
在一些實施例中,殼體12的后壁12b可具有被構造成聯接到聽小骨的凹部18(例如,盲孔),如圖7和8所示。優選地,凹部18與第一膜14和第二膜15的中心基本上對齊,如圖8所示。這允許優化麥克風10在聽小骨上的布置,以增加麥克風10的靈敏度。此外,第一膜14還包括大體上定位在第一膜14的中心處的結構(未示出)以優化麥克風10在聽小骨上的放置。該結構可被蝕刻到第一膜14中,沉積到第一膜14上、或安裝到第一膜14上。
圖9和10示意性地示出了在不同取向上定位在聽骨鏈內的可植入麥克風10。如圖9所示,殼體12的后壁12b可面向鐙骨4或卵圓窗6,并且第一膜14和第二膜15可面向砧骨3或耳膜1。在該實施例中,在后壁12b中的凹部18允許可植入麥克風10在鐙骨4的一部分上保持在適當的位置。如果在第一膜14上設置附加的結構,該結構還允許可植入麥克風10在砧骨3的一部分上保持在適當的位置。可選地,如圖10所示,殼體12的后壁12b可面向砧骨3或耳膜1,并且第一膜14和第二膜15可面向鐙骨4或卵圓窗6。在該實施例中,在后壁12b中的凹部18允許可植入麥克風10在砧骨3的一部分上保持在適當的位置。如果在第一膜14上設置附加的結構,該結構還允許可植入麥克風10在鐙骨4的一部分上保持在適當的位置。使第一膜14和第二膜15在聽小骨上居中提高了麥克風10的靈敏度。因此,本發明的實施例允許根據患者的解剖要求或外科手術要求而改變麥克風10的取向。雖然未示出,但一個或多個彈簧元件可與可植入麥克風10一起使用,以便將麥克風10進一步固定在小骨鏈內。(多個)彈簧元件可聯接到可植入麥克風10的一部分,并在可植入麥克風10與小骨鏈的一個或多個的部件之間充當柔性支撐構件。例如,柔性支撐構件可錨固在錐隆凸(在鼓室1內的肌腱和肌肉的三角形)中,因為該區域能夠錨固可通向可植入麥克風10的接口電纜。
圖11示意性地示出了具有包括溝道20的在殼體12中的凹部18的可植入麥克風10的透視圖,其中,溝道20從后壁12b的中心延伸到殼體12的至少一個側壁12c。凹部18可包括在后壁12b的中心處的另外的凹進區域22。溝道20和凹進區域22可允許可植入麥克風10進一步定位和固定在聽小骨上,如圖12所示。一旦麥克風10被放置在鐙骨4或砧骨3的一部分上,溝道20可減少麥克風10的任何橫向移動。在殼體12固定后,溝道20可平行于砧骨3放置,從而避免砧骨3和殼體12之間的空間沖突。
雖然可植入麥克風10在圖2、9、10和12中被示出為定位在砧骨3和鐙骨4之間,但植入麥克風10可在其它構造中使用。例如,如圖13和14所示,可植入麥克風10可定位在鐙骨4(或卵圓窗6)和具有附加的鐙骨假體32的耳膜1之間。
雖然以上的討論公開了本發明的各種示例性實施例,但對于本領域的技術人員應顯而易見的是,在不脫離本發明的實質范圍的情況下,可進行將實現本發明的一些優點的各種修改。

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