[发明专利]植入刺激设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种可植入刺激设备和一种用于这样的植入物的刺激方法。

背景技术

可植入刺激设备帮助提供天生不充分的神经刺激。例如比如耳蜗植入物之类的可植入听力设备具有定位于耳蜗中用于提供听力刺激的电极阵列。可植入前庭设备具有在前庭阵列中用于提供平衡刺激的一个或者多个电极阵列。

下文关于耳蜗植入物讨论电刺激，但是电刺激同样适用于其它可植入刺激设备。

在耳蜗植入物中，在目前可用设备中使用的阵列通常具有数以十计的电极，并且控制对电极、电流和时序的选择以便引起所需听力感知。

常规耳蜗植入物使用两个不同类型的刺激：也称为双极刺激的耳蜗内刺激(在作为刺激电极阵列的耳蜗内电极(ICE)之间)或者也称为单极刺激的耳蜗外刺激(在ICE与耳蜗外电极(ECE)或者参考电极之间)。

在耳蜗内刺激期间，在两个ICE之间的电流刺激位于其间的神经结构。电流电平必须在阈值电平以上以便刺激神经，从而造成用户的听感。

当电流在所选ICE之间流动时，刺激位于所选的ICE之间耳蜗区域中的神经。在这一模式中同时或多或少刺激位于两个ICE之间的所有听力神经。

在图1中描绘了用于耳蜗内刺激的电流分布的简化一维图。可以看出存在用于如下电流的多个路径，该电流之和是电流源递送的电流。此图假设相对均匀电极环境。

图2以简化形式图示了耳蜗外刺激的机制。在这一模式中，电流在ICE与ECE之间流动。刺激位于沿着ICE与ECE之间电流路径的区域中的听力神经。

US2005/0203590公开了同时的单极刺激、也就是在耳蜗植入物的耳蜗外电极与两个耳蜗内电极之间的同时刺激，该耳蜗植入物给出比依序单极刺激更低的功率消耗。

发明内容

广而言之，本发明提供如下可植入刺激器设备，该可植入刺激器设备提供在与双极刺激比较时的减少的功率消耗和在与单极刺激比较时的更佳刺激性能。

一种可植入刺激器设备在单极刺激模式中使用比双极刺激的功率更少的功率，但是如按照将刺激局限于限定的神经群体这样的能力来定义的刺激或者听觉性能在使用双极刺激时更大。这里讨论的可植入刺激设备提供如下电路，该电路能够通过在参考刺激电路中提供刺激电流的第一比例而在阵列刺激电路中提供刺激电流的第二比例来在参考刺激电路中在参考电极与刺激阵列的电极之间(耳蜗外刺激)以及在阵列刺激电路中在刺激阵列的电极之间(耳蜗内刺激)同时刺激。

电流源可以供应刺激电流，其中供给参考刺激电路或者阵列刺激电路的刺激电流的比例由阻性电路或者优选为可变阻性电路控制，或者可以控制电流源以向参考刺激电路或者阵列刺激电路直接递送该比例的刺激电流。

可以提供双阶段刺激或者三阶段刺激以提供电荷平衡。

一个实施例使用单个电流源来提供如上文描述的刺激，而一个替代实施例使用多个电流源。

可植入刺激设备可以是可植入听力设备(比如耳蜗可植入设备)或者例如前庭刺激设备。

附图说明

将参照以下附图描述本发明的示例实施例：

图1是耳蜗内刺激的示意图示；

图2是耳蜗外刺激的示意图示；

图3图示了在耳蜗内刺激、耳蜗外刺激、电池寿命和听觉性能之间的关系；

图4用来控制在电池寿命(功率消耗)与音质之间的优化的用户界面的示意图示；

图5是神经结构内的同时耳蜗内和耳蜗外刺激的示意图示；

图6a图示了一个实施例在刺激阶段一期间的示意电路图；

图6b图示了图6a的实施例在刺激阶段二期间的示意电路图；

图6c图示了用于测量和控制刺激电流的图6a的实施方式的示意电路图；

图7a图示了第二实施例在刺激阶段一期间的示意电路图；

图7b图示了第二实施例在刺激阶段二期间的示意电路图；

图7c图示了第二实施例在刺激阶段三期间的示意电路图；

图7d图示了第二实施例在帧间间隙期间的示意电路图；

图8a是图示了在阶段一期间将脉宽调制应用于另一实施例的示意电路图；

图8b是图8a的电路在阶段二期间的示意电路图；

图9a图示了一个多电流源实施例在刺激阶段一期间的示意电路图；

图9b图示了一个多电流源实施例在刺激阶段二期间的示意电路图；

图10a图示了第二多电流源实施例在刺激阶段一期间的示意电路图；

图10b图示了第二多电流源实施例在刺激阶段二期间的示意电路图；