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JP7598401B2 - 統合されたコンポーネントおよびリード特性を有する植え込み可能な蝸牛システム - Google Patents

統合されたコンポーネントおよびリード特性を有する植え込み可能な蝸牛システム Download PDF

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Description

関連出願
この出願は、２０１９年２月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／８０８，６３４号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
蝸牛インプラントは、内耳の聴覚器官である蝸牛に少なくとも部分的に外科的に植え込まれて、患者の聴力を改善することができる電子デバイスである。蝸牛インプラントは、患者が外部から装着するコンポーネントおよび患者の内部に植え込まれるコンポーネントを含み得る。
外部コンポーネントは、マイクロフォン、プロセッサ、および送信機を含み得る。蝸牛インプラントは、これらの音をウェアラブルプロセッサに伝達する耳レベルのマイクロフォンを介して音を検出し得る。一部のプロセッサは、患者の耳の後ろに装着され得る。プロセッサからの電子信号は、インプラントの耳の後ろの外部に装着された送信コイルに送信され得る。送信コイルは、患者の頭皮の下に位置するインプラントレ受信機に信号を送信し得る。
内部コンポーネントは、受信機および１つ以上の電極を含み得る。一部の蝸牛インプラントには、内部コンポーネント間に追加の処理回路が含み得る。受信機は、蝸牛内に植え込まれた１つ以上の電極に信号を向けることができる。これらの信号に対する応答は、聴覚神経に沿って脳の皮質に伝達され、そこでそれらが音として解釈される。
一部の蝸牛インプラントは完全に植え込まれ、マイクロフォンと同様の音を測定するためのメカニズム、信号処理電子機器、および蝸牛内に植え込まれた１つ以上の電極に信号を向けるための手段を含む。完全に植え込まれた蝸牛インプラントは、典型的には、送信コイルまたは受信コイルを含まない。
このような蝸牛インプラントシステムの内部コンポーネントは、典型的には、動作するために電力を必要とする。したがって、電源が、典型的には、他の内部コンポーネントと一緒に含まれている。ただし、このような電源のパフォーマンスは時間の経過とともに低下することが多く、電源の交換が必要になることがある。追加的に、処理回路技術は急速に進歩し続けている。時間の経過とともに処理技術が改善されると、植え込まれた処理回路の処理技術が古くなることがある。したがって、処理回路を交換／アップグレードすることが有利なときがあり得る。
ただし、このような交換手順は難しい可能性がある。植え込まれた内部コンポーネントの位置は、外科的処置に最も適しているわけではなく、多くの切開後に完全に治癒しない傾向がある。追加的に、信号プロセッサなどの一部のコンポーネントの交換には、電気リードなどのコンポーネントを取り外して患者の蝸牛組織に再導入する必要があり、組織に損傷を与え、蝸牛刺激の有効性に悪影響を与える可能性がある。
追加的に、患者の体を介して電気信号を通信するための様々な課題が存在する。例えば、安全基準は、患者の体を安全に流れることができる電流の量（特にＤＣ電流）を制限することができる。追加的に、患者の体は、体内の異なるコンポーネント間の望ましくない信号経路として機能する可能性がある（例えば、ハウジングまたは各コンポーネントの「缶」との接触を介して）。これにより、信号強度が低下したり、コンポーネント間の望ましくない通信や干渉につながる可能性がある。場合によっては、電気信号が患者の蝸牛組織の望ましくない領域を刺激し、蝸牛インプラントの有効性を妨げることさえあり得る。
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
いくつかの例では、信号プロセッサと植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、例えば、データを通信し、および／またはコンポーネント間で電力を供給するために、複数の導体を介して電気的に結合され得る。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサおよび／または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、複数の導体のうちの第１の導体を接地し、複数の導体のうちの第２の導体に試験信号を印加するように構成され得る。信号プロセッサおよび／または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１の導体、第２の導体、および／または第１の導体と第２の導体の１つ以上の電気的パラメータを測定するように構成され得る。いくつかの実施形態では、そのような試験信号の印加は、信号の各々が異なる周波数を有する状態で、複数の信号を連続的に印加することと、周波数の関数として、第１の導体と第２の導体との間のインピーダンスを判定することと、を含むことができる。追加的または代替的に、いくつかの例では、１つ以上の電気的パラメータを測定することは、第２の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む。
いくつかの実施形態では、信号プロセッサと、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１の導体、第２の導体、第３の導体、および第４の導体を有する第１のリードを介して結合され得る。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、電力信号、反転電力信号、データ信号、および反転データ信号を生成するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１のリードの第１の導体、第２の導体、第３の導体、および第４の導体を介して、それぞれ電力信号、反転電力信号、データ信号、および反転データ信号を信号プロセッサに通信することができる。電力信号とデータ信号は、同様のまたは異なるクロックレートで提供され得る。
植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、１つ以上の特性評価プロセスを実行して、第１の導体、第２の導体、第３の導体、および／または第４の導体の１つ以上の特性を判定するように構成され得る。いくつかの例では、１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、２つの導体間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む。追加的または代替的に、いくつかの例では、１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、試験導体を介して送信された電流を測定することと、電流が試験導体を介して送信された電圧を測定することと、試験導体のインピーダンスを判定することと、を含む。
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
いくつかの例では、信号プロセッサおよび刺激装置は、単一の密閉封止されたハウジングに統合することができ、蝸牛電極は、単一の密閉封止されたハウジングから延在している。いくつかの例では、単一の密閉封止されたホースは、その外面に結合された戻り電極を含む。いくつかのそのような例では、戻り電極は、ハウジングの第１の側と、第１の側と反対側のハウジングの第２の側との間に延在する。
いくつかの実施形態では、ハウジングは、導電性材料を含み、生体適合性ポリマーなどの非導電性材料を含むヘッダを含む。いくつかのそのような実施形態では、ヘッダの非導電性材料は、戻り電極と導電性ハウジングとの間の電気的絶縁を提供する。
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
いくつかの例では、信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを含む。いくつかのそのような例では、信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号をアナログ処理ステージに入力して、アナログ処理済信号を生成するように構成されている。信号プロセッサは、アナログ処理済信号をデジタル処理ステージに入力して、デジタル処理済信号を生成することができる。いくつかの例では、信号プロセッサは、デジタル処理済信号が、周波数の範囲にわたってゲイン変動が低減され、中耳センサの周波数応答の変動を補償する正規化された刺激信号に対応するように構成されている。
いくつかの実施形態では、アナログ処理ステージおよび／またはデジタル処理ステージは、組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの周波数応答を正規化するように調整可能である。いくつかの例では、周波数応答を正規化することで、受信された対応する刺激信号に対するデジタル処理済信号の比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする。
本開示のいくつかの態様は、中耳センサの変動を補償するための方法に関する。いくつかの例では、方法は、中耳センサを介して刺激信号を受信することと、中耳センサを介して、刺激信号に基づいて、入力信号を生成することと、を含む。方法は、生成された入力信号にアナログフィルタを適用してアナログフィルタリング済信号を生成することと、生成されたアナログフィルタリング済信号にデジタルフィルタを適用してデジタルフィルタリング済信号を生成することと、を含むことができる。
いくつかの例では、方法は、入力信号に関して、デジタルフィルタリング済信号および／またはアナログフィルタリング済み信号の周波数応答を測定することと、デジタルフィルタを調整して、刺激信号に関して、デジタルフィルタリング済信号の周波数応答を正規化することと、を含む。いくつかの例では、そのような方法は、既知の周波数成分を有する中耳センサに複数の刺激信号を印加することをさらに含む。いくつかのそのような例では、刺激信号に関して、デジタルフィルタリング済信号の周波数応答を測定することは、複数の刺激信号の各々に対して実行される。
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、インプラントシステムは、第１の無線通信プロトコルを介して通信するための近距離通信デバイスと、第２の無線通信プロトコルを介して通信するための無線通信デバイスと、を含む。いくつかのそのような例では、近距離無線通信デバイスおよび無線通信デバイスは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに含まれている。
いくつかの実施形態では、システムは、第１の無線通信プロトコルを介して植え込まれた近距離無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている外部近距離無線通信デバイスを有する外部デバイスを含む。外部デバイスは、第２の無線通信プロトコルを介して植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている外部無線通信デバイスを含むことができる。
第２の無線通信プロトコルを介した外部無線通信デバイスと植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信は、第１の無線通信プロトコルを介した植え込まれた近距離通信デバイスと外部近距離通信デバイスとの間の通信を最初に確立することによって有効にされ得る。例示的な実施形態では、植え込まれたシステムと外部デバイスとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信は、近距離無線通信を介したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を有効にすることによって確立され得る。
いくつかの実施形態では、第２の無線通信プロトコルを介した植え込みシステムと無線通信する外部デバイスは、第２の無線通信プロトコルを介した植え込みシステムと第２の外部デバイスとの間の無線通信を有効にすることができる。例えば、一例では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈペアの外部デバイスを使用して、別の外部デバイスとのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を有効にすることができる。
いくつかの例では、外部デバイスは、第２の無線通信プロトコルを介してインプラントシステムに音声および／またはデータを提供することができる。いくつかの実施形態では、またはより多くの外部デバイスは、ストリーミング音声データ、ウェイクアップアラームなどのように、着用者の蝸牛組織の刺激を引き起こすために入力信号を提供することによって、植え込まれたシステムとインターフェース接続することができる。追加的または代替的に、いくつかの例では、外部デバイスを使用して、システムの１つ以上の設定を調整することなどによって、植え込まれたシステムとインターフェース接続することができる。
いくつかの実施形態では、外部デバイスは、位置センサ、周囲音センサなどのような１つ以上のセンサを含む。いくつかのそのような例では、外部デバイスは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと通信することができ、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールが、１つ以上のセンサから判定された情報に応答して、信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールが伝達関数を更新するようにすることは、センサデータを植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに提供することを含むことができ、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールが、受信データに基づいて、伝達関数を更新するか、または外部デバイスが、センサから受信されたデータに基づいて、伝達関数を更新すべきと判定する。伝達関数を更新することは、１つ以上の設定（ゲイン設定、フィルタ設定など）を調整することを含むことができるか、または所定の伝達関数を実施することを含むことができる。一例では、外部デバイスは、ＧＰＳセンサを含み、外部デバイスおよび／または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、所定の位置を検出することに基づいて、伝達関数を特定の位置に関連付けられた所定の伝達関数に更新するように構成されている。
追加的または代替的に、いくつかの例では、外部デバイスは周囲音センサを備え、伝達関数を更新することは、バックグラウンドノイズを低減し発話を強調するために、典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることを含み得る。いくつかの例では、伝達関数を更新することは、検出された周囲音の周波数成分に基づいて、周波数を減衰させることを含む。
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。そのようなシステムは、蝸牛電極、蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置、入力ソース、および信号プロセッサを含むことができる。信号プロセッサは、入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置に出力するように構成することができる。
いくつかの例では、システムは、スピーカおよび無線通信インターフェースを有する外部ハブを含むことができる。外部ハブは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと無線で通信するように構成され得る。外部ハブは、所定の音響信号を出力し、所定の音響信号に関する情報を無線通信を介して植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに通信するようにさらに構成され得る。
いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、外部ハブのスピーカから出力される音響信号に関する情報を外部ハブから受信するように構成されている。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、音響信号に関する情報、および外部ハブから出力された音から生じる受信された入力信号を表す信号プロセッサから受信される情報を分析することができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、外部ハブのスピーカから出力された音響信号と、入力ソースを介して生成された結果として生じた入力信号との間の関係を判定することができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、判定された関係に応答して、信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成され得る。
いくつかの例では、入力ソースは中耳センサを備え、外耳ハブのスピーカはインイヤースピーカを備える。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、受信された刺激に応答して、中耳センサから出力された入力信号を表す情報を信号プロセッサから受信し、信号プロセッサから受信された情報に基づいて着用者のアブミ骨筋反射を検出するように構成され得る。外部ハブは、インイヤースピーカを介して第１の強度で音響信号を提供し、時間の経過とともに強度を増加させるように構成でき、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、アブミ骨筋反射を引き起こす強度を判定するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、そのような判定された強度に基づいて、信号プロセッサの伝達関数を更新することができる。
本開示のいくつかの態様は、一般に、蝸牛インプラントシステムを対象とする。いくつかの例では、蝸牛インプラントシステムは、第１の蝸牛電極、第１の刺激装置、第１の入力ソース、および第１の信号プロセッサを含む第１のサブシステムを含むことができる。第１の入力ソースは、第１の刺激信号を受信して第１の入力信号を生成するように構成され得る。第１の信号プロセッサは、第１の入力ソースから第１の信号を受信し、第１の入力信号および第１の信号プロセッサに関連付けられた第１の伝達関数に基づいて、第１の刺激信号を第１の刺激装置に出力するように構成され得る。
いくつかのそのようなシステムは、第１のサブシステムと同様に、第２の蝸牛電極、第２の刺激装置、第２の入力ソース、および第２の信号プロセッサを含む第２のサブシステムを含む。第２の入力ソースは、第２の刺激信号を受信して第２の入力信号を生成するように構成され得る。第２の信号プロセッサは、第２の入力ソースから第２の信号を受信し、第２の入力信号および第２の信号プロセッサに関連付けられた第２の伝達関数に基づいて、第２の刺激信号を第２の刺激装置に出力するように構成され得る。いくつかの実施形態では、着用者は、第１の耳に近接して植え込まれた第１のサブシステムと、第２の耳に近接して植え込まれた第２のサブシステムを有することができる。
システムは、第１の信号プロセッサおよび第２の信号プロセッサの両方と通信する植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールを含むことができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１の信号プロセッサおよび第２の信号プロセッサの両方に電力を提供するように構成され得る。追加的または代替的に、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１の信号プロセッサおよび／または第２の信号プロセッサの各々にデータを通信する、および／またはデータを受信するように構成され得る。様々な実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、別個のリードを介して、または分岐リードによって、第１および第２の信号プロセッサの各々と通信することができる。
いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１および第２の信号プロセッサの各々に関連付けられた伝達関数を更新するように構成され得る。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールとそれぞれの信号プロセッサとを接続する別個のリードを有する例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、信号を各それぞれの信号プロセッサに通信して、それに関連付けられた伝達関数を更新することができる。第１および第２の信号プロセッサの両方が分岐リードを介して植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと通信している例などのいくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、アドレス指定された信号を両方の信号プロセッサに通信することができる。アドレス指定された信号は、信号プロセッサの１つを信号の所望の受信者として指定するアドレス情報を含むことができる。各信号プロセッサは、それを指定する信号のみに応答するように構成され得る。
いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、システムのボリュームを調整するためのコマンドなどのコマンドを受信することができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、各サブシステムが互いに異なって独立して動作し得るため、各それぞれの信号プロセッサの既存の伝達関数に基づいて、各信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成され得る。
完全に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムの概略図を示す。 完全に植え込み可能な蝸牛インプラントを示す。 信号プロセッサとの通信を示す例示的な図である。 信号プロセッサとの通信を示す例示的な図である。 患者の解剖学的特徴と併せて使用するための例示的な中耳センサの実施形態を示す。 患者の解剖学的特徴と併せて使用するための例示的な中耳センサの実施形態を示す。 例示的な取り外し可能なコネクタの図を示す。 子供など、身体的に完全に発達していない患者における例示的な蝸牛インプラントシステムを示す。 植え込み可能な蝸牛インプラントシステムを患者に設置および／または更新するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。 音響刺激装置を含む例示的な植え込み可能なシステムを示す概略図である。 植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の通信を示す高レベルの電気概略図である。 複数の接触電極を有し、電気刺激装置に固定的または取り外し可能に接続された蝸牛電極を示す例示的な概略図を示す。 例示的な蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置間の例示的な通信構成を示す高レベルの概略図を示す。 いくつかの実施形態による、蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す概略図である。 植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置間の例示的な通信構成を示す代替の高レベルの概略図である。 図１２Ａに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す代替の概略図である。 図１２Ａに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す別の代替の概略図である。 図１２Ａに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す高レベルの概略図である。 単一のハウジングに組み合わされたプロセッサおよび刺激装置の例示的な概略図を示す。 線Ｂ－Ｂに沿った図１３Ａに示すプロセッサ／刺激装置の簡略断面図を示す。 センサ周波数応答の変動に適応するための例示的な信号処理構成を示す概略図である。 処理構成における様々なステージでの信号の例示的なゲイン対周波数応答曲線を示す。 患者にとって好ましい伝達関数を確立するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。 患者にとって好ましい伝達関数を確立するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。 前処理された信号を介して１つ以上の伝達関数を使用して、１つ以上の音の有効性を試験する例示的な方法を示すプロセスフロー図である。 前処理された音信号の例示的なデータベースの概略図である。 完全に植え込み可能なシステムのいくつかの実施形態による、様々なシステムコンポーネント間の可能な通信を示す概略図である。 植え込み可能なシステムの様々なコンポーネント間の安全な無線接続の確立を示す概略図である。 充電器を植え込まれたシステムとペアリングするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。 ペアリングされた充電器を使用して、別のデバイスを植え込まれたシステムとペアリングするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。 様々な外部デバイスの各々によって調整可能な様々なパラメータを示すチャートである。 システム較正を支援するように構成されているインターフェースデバイスの例示の構成を示す。 植え込まれたシステムを較正するための例示のプロセスを示すプロセスフロー図である。 蝸牛インプラントシステムが、着用者の両側（例えば、右耳と左耳の両方に植え込まれたコンポーネントを含む例示の実施形態を示す
図１は、完全に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムの概略図を示す。図１のシステムは、信号プロセッサ１２０と通信する中耳センサ１１０を含む。中耳センサ１１０は、例えば、患者の耳の構造を使用して、入ってくる音波を検出するように構成することができる。信号プロセッサ１２０は、中耳センサ１１０から信号を受信し、それに基づいて出力信号を生成するように構成することができる。例えば、信号プロセッサ１２０は、受信された信号に基づいて特定の信号を出力するための命令でプログラムすることができる。いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２０の出力は、受信された入力信号に基づいて、方程式を使用して計算することができる。代替的には、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２０の出力は、ルックアップテーブルまたは中耳センサ１１０からの入力信号と出力信号との間の他のプログラムされた（例えば、メモリ内の）対応に基づくことができる。必ずしも明示的に関数に基づくとは限らないが、（例えば、中耳センサ１１０からの）信号プロセッサ１２０への入力と信号プロセッサ１２０の出力との間の関係は、信号プロセッサ１２０の伝達関数と呼ばれる。
図１のシステムは、患者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛電極１１６をさらに含む。蝸牛電極１１６は、電気刺激装置１３０と電気的に通信しており、電気刺激装置１３０は、電気刺激装置１３０によって受信された入力信号に応答して蝸牛電極１１６に電気信号を提供するように構成することができる。いくつかの例では、蝸牛電極１１６は、電気刺激装置１３０に固定的に取り付けられている。他の例では、蝸牛電極１１６は、電気刺激装置１３０に取り外し可能に取り付けられている。示されるように、電気刺激装置１３０は、信号プロセッサ１２０と通信している。いくつかの実施形態では、電気刺激装置１３０は、信号プロセッサ１２０からの出力信号に基づいて、蝸牛電極１１６に電気信号を提供する。
様々な実施形態において、蝸牛電極１１６は、蝸牛組織の異なる部分と電気的に接触している任意の数の接触電極を含むことができる。そのような実施形態では、電気刺激装置１３０は、蝸牛組織を刺激するために任意の数のそのような接触電極に電気信号を提供するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電気刺激装置１３０は、信号プロセッサ１２０から受信された異なる入力信号に応答して、蝸牛電極１１６の異なる接触電極または接触電極の組み合わせを活性化するように構成されている。これは、患者が異なる入力信号を区別するのに役立つ。
例示的な動作中、中耳センサ１１０は、例えば、本明細書の他の場所および参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許公開第２０１３／００１８２１６号に記載される、患者の耳の解剖学的構造の特徴を使用して、音声信号を検出する。信号プロセッサ１２０は、中耳センサ１１０からそのような信号を受信し、信号プロセッサ１２０の伝達関数に基づいて電気刺激装置１３０への出力を生成することができる。次に、電気刺激装置１３０は、信号プロセッサ１２０から受信された信号に基づいて、蝸牛電極１１６の１つ以上の接触電極を刺激することができる。
図２を参照すると、完全に植え込まれた蝸牛インプラントの実施形態が示されている。この実施形態のデバイスは、プロセッサ２２０（例えば、信号プロセッサ）、センサ２１０、センサ２１０をプロセッサ２２０に接続する第１のリード２７０、およびプロセッサ２２０に取り付けられた組み合わせリード２８０を含み、組み合わせリード２８０は、接地電極２１７と蝸牛電極２１６の両方を含む。示されたプロセッサ２２０は、ハウジング２０２、コイル２０８、リード２７０および２８０をそれぞれ挿入するための、第１のメスレセプタクル２７１および第２のメスレセプタクル２８１を含む。
いくつかの実施形態では、コイル２０８は、例えば、送信コイル（図示せず）を含む外部デバイスから電力および／またはデータを受信することができる。そのような例のいくつかは、参照により組み込まれる米国特許公開第２０１３／００１８２１６号に記載されている。他の例では、プロセッサ２２０は、図１に示されるような植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールなどの他のソースから電力および／またはデータを受信するように構成されている。そのようなバッテリおよび／または通信モジュールは、例えば、患者の胸部に植え込まれて、長時間の動作（例えば、より長いバッテリ寿命）のために、より大きな機器（例えば、比較的大きなバッテリ）のための十分なスペースを提供することができる。追加的に、バッテリを最終的に交換する必要がある場合は、蝸牛インプラントの位置の近くで発生する可能性のある特定の血管新生の問題なしに、患者の胸部での交換手順を複数回実行することができる。例えば、場合によっては、蝸牛インプラントの近くで手順を繰り返すと（例えば、バッテリの交換）、手順後にその領域の皮膚が治癒する能力が低下する可能性がある。バッテリなどの交換可能なコンポーネントを胸部に配置すると、そのような問題のリスクを低減しながら、交換手順を容易にすることができる。
図３Ａおよび図３Ｂは、信号プロセッサとの通信を示す例示的な図である。例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照すると、プロセッサ３２０は、ハウジング３０２、コイル３０８を含み、一般的なリード３８０が示されている。リード３８０は取り外し可能であり、一般的なリード３８０のオスコネクタ３８２を、ここでは３７１または３８１として示されている任意の利用可能なメスレセプタクルに挿入することによってプロセッサ３２０に取り付けることができる。図３Ａは、汎用リード３８０が取り外された状態のプロセッサ３２０を示す。図３Ｂは、汎用リード３８０が取り付けられた状態のプロセッサ３２０を示す。オスコネクタ３８２は交換可能であり、プロセッサ３２０への流体の移動を防止または最小化するための封止として機能する。
図４および図５は、患者の解剖学的特徴と併せて使用するための例示的な中耳センサの実施形態を示す。図４を参照すると、完全に植え込み可能な蝸牛インプラントのセンサ４１０の実施形態が示されている。ここで、センサ４１０は槌骨４２２に接触している。センサは、センサハウジング４３４内にカンチレバー４３２を含み得る。センサ４１０は、第１のリード（例えば、２７０）を形成し得る少なくとも２本のワイヤ４３６および４３８によってプロセッサ４２０と通信し得る。両方のワイヤは生体適合性材料で作製することができるが、必ずしも同じ生体適合性材料である必要はない。そのような生体適合性材料の例としては、タングステン、白金、パラジウムなどを挙げることができる。様々な実施形態では、参照により組み込まれる米国特許出願公開第２０１３／００１８２１６号に記載されているように、ワイヤ４３６および４３８の一方または両方がコーティングでコーティングされているか、および／またはケーシング内に配置されているか、いずれもがそうなっていない。
示されたカンチレバー４３２は、少なくとも２つの端部を含み、少なくとも１つの端部は、鼓膜または耳小骨連鎖の１つ以上の骨と動作可能に接触している。カンチレバー４３２は、少なくとも２層の材料の積層体であり得る。使用される材料は圧電性であり得る。そのようなカンチレバー４３２の一例は、当技術分野で周知の圧電バイモルフである（例えば、米国特許第５，７６２，５８３号を参照）。一実施形態では、カンチレバーは、２層の圧電材料で作製されている。別の実施形態では、カンチレバーは、３層以上の圧電材料で作製されている。さらに別の実施形態では、カンチレバーは、３層以上の圧電材料および非圧電材料で作製されている。
センサ４１０のセンサハウジング４３４は、生体適合性材料で作製され得る。一実施形態では、生体適合性材料は、チタンまたは金であり得る。別の実施形態では、センサ４１０は、例えば、Ｍａｄｓｅｎらの米国特許第７，５２４，２７８号に記載されているセンサ、またはＥＳＴＥＥＭ（商標）インプラント（Ｅｎｖｏｙ Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｃｏｒｐ．，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ．）で使用されているような利用可能なセンサと同様であり得る。代替の実施形態では、センサ４１０は、電磁センサ、光学センサ、または加速度計であり得る。加速度計は、例えば、米国特許第５，５４０，０９５号に記載されているように、当技術分野で知られている。
図５を参照すると、完全に植え込み可能な蝸牛インプラントのセンサ５１０の実施形態が示されている。対象が解剖学的に正常である場合、少なくとも中耳５２８の槌骨５２２、砧骨５２４、およびアブミ骨５２６、ならびに内耳５４２の蝸牛５４８、卵円窓５４６、および正円窓５４４を含む、対象の解剖学的構造の部分も示されている。ここで、センサ５１０は、砧骨５２４に接触している。この実施形態のセンサ５１０は、図４に示されるセンサ４１０の実施形態について説明した通りにすることができる。さらに、図面には示されていないが、センサ５１０は、鼓膜またはアブミ骨、あるいは鼓膜、槌骨５２２、砧骨５２４、またはアブミ骨５２６の任意の組み合わせと動作可能に接触していてもよい。
図４および図５は、本明細書に記載のシステムで使用するための例示的な中耳センサを示す。しかしながら、マイクロフォンを使用するセンサ、または検出された音に対応する入力を受信し、対応する信号を信号プロセッサに出力することができる他のセンサなど、他の中耳センサを使用することができる。追加的または代替的に、システムは、ユーザの外耳に位置した、またはユーザの皮下に植え込まれたマイクロフォンまたは他の音響ピックアップなど、ユーザの耳またはその近くで受信された音を表す信号を出力するように構成されている他のセンサを含むことができる。そのようなデバイスは、例えば、信号プロセッサが入力ソースから入力信号を受信し、受信された入力信号および信号プロセッサ伝達関数に従って１つ以上の刺激信号を生成および出力するように、信号プロセッサへの入力ソースとして機能することができる。
図１に戻って参照すると、信号プロセッサ１２０は、中耳センサ１１０、電気刺激装置１３０、および植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０と通信しているものとして示されている。本明細書の他の場所で説明するように、信号プロセッサ１２０は、中耳センサ１１０および／または他の入力ソースから入力信号を受信し、蝸牛電極１１６を刺激するために電気刺激装置１３０に信号を出力することができる。信号プロセッサ１２０は、データ（例えば、信号プロセッサ１２０の伝達関数を確立または更新する処理データ）および／または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０からの電力を受信することができる。いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２０は、図３に示されるような入力を介してそのようなコンポーネントと通信することができる。
いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０は、プログラマ１００および／またはバッテリ充電器１０２などの外部コンポーネントと通信することができる。バッテリ充電器１０２は、患者の胸部領域の植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０に近接したときに、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０内のバッテリを無線で充電することができる。このような充電は、例えば、誘導充電を使用して達成することができる。プログラマ１００は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉなどの任意の適切な無線通信技術を介して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０と無線通信するように構成することができる。いくつかの例では、プログラマ１００を使用して、システムファームウェアおよび／またはソフトウェアを更新することができる。例示的な動作では、プログラマ１００を使用して、更新された信号プロセッサ１２０の伝達関数を植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０に通信することができる。様々な実施形態において、プログラマ１００および充電器１０２は、別個のデバイスであり得るか、または単一のデバイスに統合され得る。
図１の示された例では、信号プロセッサ１２０は、リード１７０を介して中耳センサ１１０に接続されている。いくつかの実施形態では、リード１７０は、信号プロセッサ１２０と中耳センサ１１０との間の通信を提供することができる。いくつかの実施形態では、リード１７０は、中耳センサ１１０と信号プロセッサ１２０との間に複数の通信チャネルを提供する複数の絶縁された導体を含むことができる。リード１７０は、患者の身体への電気信号の任意の伝導を最小限にするために、電気絶縁シースなどのコーティングを含むことができる。
様々な実施形態では、１つ以上の通信リードは、そのようなコンポーネントを電気的および／または機械的に分離するために２つのコンポーネント間の通信を切断できるように取り外し可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、リード１７０は、取り外し可能なコネクタ１７１を含む。取り外し可能なコネクタ１７１は、信号プロセッサ１２０および中耳センサ１１０の結合解除を容易にすることができる。図６は、例示的な取り外し可能なコネクタの図を示している。示された例では、取り外し可能なコネクタ６７１は、オスコネクタ６７２およびメスコネクタ６７３を含む。示された例では、オスコネクタ６７２は、複数の絶縁された電気接点６８２を含み、メスコネクタ６７３は、対応する複数の電気接点６８３を含む。オスコネクタ６７２がメスコネクタ６７３に挿入されるときに、接点６８２は接点６８３と電気的に接触する。接点６８２、６８３の対応する各対は、取り外し可能なコネクタ６７１を介して接続されたコンポーネント間の別個の通信チャネルを提供することができる。示された例では、４つの通信チャネルが可能であるが、任意の数の通信チャネルが可能であることが理解されよう。追加的に、円周方向に延びる個々の接点６８３として示されているが、他の構成が可能である。
いくつかの実施形態では、オスコネクタ６７２およびメスコネクタ６７３は、それぞれ、リード６９２、６９３の端部に取り付けられている。そのようなリードは、植え込み可能な蝸牛システムのコンポーネントから延在することができる。例えば、図１を参照すると、いくつかの実施形態では、リード１７０は、オス（例えば、６７２）またはメス（例えば、６７３）コネクタのうちの一方を有し、中耳センサ１１０から延在する第１のリードと、オスまたはメスコネクタの他方を有し、信号プロセッサ１２０から延在する第２のリードと、を含み得る。第１および第２のリードは、中耳センサ１１０と信号プロセッサ１２０との間の通信を容易にするために、取り外し可能なコネクタ１７１で接続することができる。
他の例では、取り外し可能なコネクタ１７１の一部は、中耳センサ１１０および信号プロセッサ１２０のうちの１つに統合され得る（例えば、図３に示されるように）。例えば、例示的な実施形態では、信号プロセッサ１２０は、信号プロセッサ１２０のハウジングに統合されたメスコネクタ（例えば、６７３）を含むことができる。リード１７０は、中耳センサ１１０から完全に延在し、信号プロセッサ１２０のメスコネクタに挿入するための対応するオスコネクタ（例えば、６７２）で終端することができる。さらに別の実施形態では、リード（例えば、１７０）は、各端部に、通信中の各コンポーネントに統合されたコネクタと取り外し可能に接続するように構成されているコネクタを含むことができる。例えば、リード１７０は、中耳センサ１１０および信号プロセッサ１２０に一体の対応するコネクタと取り外し可能に接続するために、２つのオスコネクタ、２つのメスコネクタ、または１つのオスおよび１つのメスコネクタを含むことができる。したがって、リード１７０は、２つ以上の取り外し可能なコネクタを含み得る。
同様の通信構成は、信号プロセッサ１２０と刺激装置１３０との間の通信を容易にするリード１８０の取り外し可能なコネクタ１８１、および信号プロセッサ１２０と植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０との間の通信を容易にするリード１９０の取り外し可能なコネクタ１９１に対して確立することができる。リード（１７０、１８０、１９０）は、通信機器の各部分から延在する対応するコネクタを有するリードの対を含むことができ、またはコネクタは、任意の１つ以上の通信コンポーネントに組み込むことができる。
そのような構成では、電気刺激装置１３０、信号プロセッサ１２０、中耳センサ１１０、およびバッテリおよび／または通信モジュールの各々は、生体適合性材料を含む密閉封止されたハウジングなどのハウジングに各々封入することができる。そのようなコンポーネントは、ハウジングに封入された内部コンポーネントへの通信を提供するフィードスルーを含むことができる。フィードスルーは、コンポーネントに統合されたハウジングおよび／またはコネクタから延在するリードを介してコンポーネントに電気通信を提供することができる。
図１に示すようなモジュール構成では、他のコンポーネントから個別に様々なコンポーネントにアクセスすることができる（例えば、アップグレード、修理、交換などのために）。例えば、信号プロセッサ１２０技術が改善する（例えば、サイズ、処理速度、電力消費などの改善）ため、システムの一部として植え込まれた信号プロセッサ１２０は、他のコンポーネントとは独立して取り外しおよび交換することができる。例示的な手順では、植え込まれた信号プロセッサ１２０は、取り外し可能なコネクタ１８１を切断することによって電気刺激装置１３０から、取り外し可能なコネクタ１７１を切断することによって中耳センサ１１０から、そして、取り外し可能なコネクタ１９１を切断することによって植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０から切断することができる。したがって、信号プロセッサ１２０は、電気刺激装置１３０、蝸牛電極１１６、中耳センサ１１０、およびバッテリおよび／または通信モジュールなどの他のコンポーネントが患者の所定の位置に留まることができる間、患者から取り外すことができる。
古い信号プロセッサが取り外された後、新しい信号プロセッサは、取り外し可能なコネクタ１８１、１７１、および１９１を介して、電気刺激装置１３０、中耳センサ１１０、および植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０にそれぞれ接続することができる。したがって、信号プロセッサ（例えば、１２０）は、他のシステムコンポーネントに影響を与えることなく、交換、修理、アップグレード、またはそれらの任意の組み合わせを行うことができる。これにより、とりわけ、そのような手順のリスク、複雑さ、期間、およびリカバリ時間を低減することができる。特に、蝸牛電極１１６は、他のシステムコンポーネントを調整することができる間、患者の蝸牛内の所定の位置に残すことができ、患者の蝸牛組織への外傷を低減することができる。
システムコンポーネントのそのようなモジュール性は、上記のような信号プロセッサ１２０を置き換えるときに特に有利であり得る。プロセッサ技術は改善し続けており、将来も著しく改善し続ける可能性が高いため、信号プロセッサ１２０は、患者の生涯の間に重要なアップグレードおよび／または交換の候補となる可能性が高い。追加的に、図１に示される実施形態のような実施形態では、信号プロセッサ１２０は、多くのシステムコンポーネントと通信する。例えば、示されるように、信号プロセッサ１２０は、電気刺激装置１３０、中耳センサ１１０、および植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０のそれぞれと通信している。そのようなコンポーネントを信号プロセッサ１２０と取り外し可能に接続することにより（例えば、取り外し可能なコネクタ１８１、１７１、および１９１を介して）、任意の他のコンポーネントを妨害することなく信号処理装置１２０の交換が可能になる。したがって、利用可能な信号プロセッサ１２０のアップグレードおよび／または信号プロセッサ１２０の障害の場合、信号プロセッサ１２０は、他のシステムコンポーネントから切断され、取り外され得る。
交換可能な信号プロセッサ１２０には多くの利点が存在するが、他のシステムコンポーネントのモジュール性は、例えば、任意のシステムコンポーネントをアップグレードするために同様に有利であり得る。同様に、システムコンポーネント（例えば、中耳センサ１１０）に障害が発生した場合、コンポーネントは、システムの残りの部分から（例えば、取り外し可能なコネクタ１７１を介して）切断され、残りのシステムコンポーネントを妨害することなく交換することができる。別の例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０に含まれる充電可能なバッテリでさえ、最終的には摩耗し、交換が必要になることがある。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０は、他のシステムコンポーネントを妨害することなく、（例えば、バッテリを交換するために）交換またはアクセスすることができる。さらに、本明細書の他の場所で論じられるように、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０が、示した例のように、患者の胸部領域に植え込まれるときに、そのような手順は、患者の頭を触れずに残し、皮下の不必要に頻繁なアクセスを排除することができる。
本明細書では、様々なコンポーネントが取り外し可能であると説明されているが、様々な実施形態では、互いに通信するように構成された１つ以上のコンポーネントを単一のハウジングに統合することができる。例えば、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２０は、刺激装置１３０および蝸牛電極１１６と一体的に形成することができる。例えば、例示的な実施形態では、信号プロセッサ１２０および刺激装置１３０の処理および刺激回路は、蝸牛電極に結合されたハウジング内の単一のユニットとして一体的に形成することができる。蝸牛電極と信号プロセッサ／刺激装置は、初期手順中に植え込み、単一のユニットとして動作することができる。
いくつかの実施形態では、蝸牛電極が植え込まれる蝸牛組織への潜在的な損傷のために、一体型信号プロセッサ／刺激装置／蝸牛電極コンポーネントが患者から取り外されないが、システムのアップグレードは依然として可能である。例えば、いくつかの実施形態では、モジュール信号プロセッサは、一体型信号プロセッサ／刺激装置コンポーネントと一緒に植え込まれ、それと通信してもよい。いくつかのそのような例では、一体型信号プロセッサは、後で植え込まれる信号プロセッサが刺激装置と直接インターフェース接続することを可能にする組み込みバイパスを含んでもよい。追加的または代替的に、モジュラー信号プロセッサは、単一伝達関数でプログラムされ得る一体型信号プロセッサと通信することができる。したがって、いくつかのそのような実施形態では、モジュラー信号プロセッサからの信号は、本質的に変更されずに一体型信号プロセッサを通過することができ、その結果、モジュラー信号プロセッサは、一体型刺激装置のアクションを効果的に制御する。したがって、様々な実施形態において、取り外しが困難または危険である可能性がある一体的に取り付けられた信号プロセッサをアップグレードするためのハードウェアおよび／またはソフトウェアソリューションが存在する。
図１に示されるようなモジュラー蝸牛インプラントシステムの別の利点は、異なるシステムコンポーネントを異なる時間に患者に植え込む能力である。例えば、乳児および子供は、通常、図１に示されるような完全に植え込み可能なシステムには適していない。代わりに、そのような患者は典型的には、従来の蝸牛インプラントシステムを着用する候補者となる。例えば、図７は、子供など、完全に身体的に発達していない患者における例示的な蝸牛インプラントシステムを示す。このシステムは、患者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛電極７１６を含む。図７の蝸牛電極７１６は、本明細書で説明される蝸牛電極の特性の多くを含むことができる。蝸牛電極７１６は、電気刺激装置７３０と電気的に通信することができ、電気刺激装置７３０は、本明細書の他の場所で説明するように、入力信号に応答して蝸牛電極７１６の部分を刺激するように構成することができる。電気刺激装置７３０は、信号プロセッサ７２０から入力信号を受信することができる。
場合によっては、中耳センサなどのコンポーネントは、完全に身体的に発達していない患者と互換性がない。例えば、解剖学的構造間の間隔または解剖学的構造上の位置（例えば、機器の取り付け点）間の間隔など、成長する患者の解剖学的構造内の様々な寸法は、患者が成長するにつれて変化する可能性があり、それにより、動きに非常に敏感な中耳センサを潜在的に非効果的にする。同様に、未発達の患者は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールをサポートできないことがある。したがって、信号プロセッサ７２０は、患者の外部のコンポーネントと通信するための通信デバイスと通信することができる。そのような通信コンポーネントは、例えば、リード７７０を介して信号プロセッサ７２０に接続されているように示されるコイル７０８を含むことができる。コイル７０８は、ユーザの外部のデバイスからデータおよび／または電力を受信するために使用することができる。例えば、マイクロフォンまたは他のオーディオ感知デバイス（図示せず）は、患者に植え込まれたコイル７０８にデータを送信するように構成されている外部コイル７０９と通信することができる。同様に、電源（例えば、バッテリ）は、外部コイル７０９に結合され、植え込まれたコイル７０８を介して植え込まれたコンポーネントに電力を提供するように構成することができる。追加的に、処理データ（例えば、信号プロセッサ７２０の伝達関数の更新）は、外部コイル７０９から植え込まれたコイル７０８に通信することもできる。コイル７０８を使用して一般的に議論されているが、外部コンポーネントと植え込まれたコンポーネント（例えば、信号プロセッサ７２０）との間の通信は、様々な形態の無線通信などの他の通信技術を使用して実行できることが理解されよう。示されるように、図７の実施形態では、信号プロセッサ７２０は、リード７７０および取り外し可能なコネクタ７７１を介してコイル７０８に結合されている。したがって、コイル７０８は、信号プロセッサ７２０から分離され、信号プロセッサ７２０を妨害することなく除去することができる。
患者が完全に発達したとき、例えば、患者が中耳センサと植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールを安全に収容できるまで、コイル７０８を取り外して、完全に植え込み可能なシステムの残りのコンポーネントを植え込むことができる。すなわち、患者が発達すると、（例えば、図７の）蝸牛インプラントシステムは、（例えば、図１の）完全に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムに更新することができる。いくつかの例では、患者が１８歳または別の所定の年齢に達すると、患者は十分に発達したと見なされる。様々な解剖学的サイズまたは判定された発達状態が達成されたときなど、追加または代替の基準を使用することができる。
図８は、植え込み可能な蝸牛インプラントシステムを患者に設置および／または更新するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。蝸牛電極は、患者の蝸牛組織と通信して植え込むことができ、電気刺激装置は、蝸牛電極と通信して植え込むことができる（ステップ８５０）。信号プロセッサを患者に植え込むことができる（ステップ８５２）。本明細書の他の場所で説明されているように、信号プロセッサは、取り外し可能なコネクタを介して電気刺激装置に接続することができる（ステップ８５４）。信号プロセッサが刺激装置および蝸牛電極などの１つ以上のコンポーネントと一体的に形成される例では、ステップ８５０、８５２、および８５４は、蝸牛電極、刺激装置、および信号処理装置コンポーネントを植え込むことを含む単一のステップに組み合わせることができる。
図８のプロセスの実施時の場合、患者が十分に発達していると見なされるかどうかを判定することができる（ステップ８５６）。そうでない場合は、図７に関して説明したようなコイル（または他の通信デバイス）を植え込むことができる（ステップ８５８）。コイルは、取り外し可能なコネクタを介して信号プロセッサに接続することができ（ステップ８６０）、蝸牛インプラントは、マイクロフォン、外部電源およびコイルなどの外部コンポーネントと併せて動作することができる（ステップ８６２）。
しかしながら、患者が十分に発達している、または十分に発達した場合（ステップ８５６）、追加のコンポーネントを患者に植え込むことができる。例えば、この方法は、中耳センサを移植すること（ステップ８６４）と、取り外し可能なコネクタを介して中耳センサを信号プロセッサに接続すること（ステップ８６６）とを含むことができる。追加的に、この方法は、バッテリおよび／または通信モジュールを植え込むこと（ステップ８６８）と、バッテリおよび／または通信モジュールを取り外し可能なコネクタを介して信号プロセッサに接続すること（ステップ８７０）とを含むことができる。図７およびステップ８５８～８６２に関して説明したような部分的に外部のデバイスを着用した後に患者が十分に発達した場合、この方法は、以前に植え込まれた様々なコンポーネントを除去することを含むことができる。例えば、ステップ８５８で植え込まれたようなコイルは、中耳センサを植え込む手順中に切断および除去することができる。（ステップ８６４）
図８のプロセスは、植え込み可能な聴覚システムを患者に適合させる方法で具体化することができる。そのような方法は、第１のシステム（例えば、図７のシステム）を第１の年齢の患者に植え込むことを含むことができる。これは、例えば、図８のステップ８５０～５６２を実行することを含むことができる。この方法は、患者が第１の年齢よりも大きい第２の年齢に達したときに、例えば、図８のステップ８６４～８７０を介して、第１のシステムのいくつかのコンポーネント（例えば、コイル）を除去することと、第２のシステム（例えば、図１のシステム）のまだ植え込まれていないコンポーネントを植え込むことと、をさらに含むことができる。
例えば、図８のプロセスを介して、図７のシステムから図１のシステムに移行することは、いくつかの利点を有することができる。患者の好みの観点から、一部の患者は、完全に埋め込まれ、ウェアラブル外部コンポーネントを必要としないシステムを好むことがある。追加的に、リード１９０（および取り外し可能なコネクタ１９１）を介して信号プロセッサと通信する植え込まれたバッテリおよび／または通信モジュールは、コイルなどの外部デバイスと比較したときに、電力および／またはデータを信号プロセッサにはるかに効率的に中継することができる。
このようなモジュラーシステムは、以前の植え込み可能な、または部分的に植え込み可能な蝸牛インプラントシステムに比べて明確な利点を提供する。一般に、以前のシステムは、患者に植え込まれる単一のハウジングに含まれるいくつかのコンポーネントを含む。例えば、信号プロセッサ、電気刺激装置、およびセンサの機能は、単一の複雑なコンポーネントに封入することができる。コンポーネントのそのような態様に障害が発生した場合、複雑性が増すにつれて障害が発生する可能性が高くなり、モジュール全体を交換しなくてはならない。対照的に、図１に示されるようなモジュラーシステムでは、個々のコンポーネントは、他のコンポーネントを所定の位置に残したまま交換することができる。追加的に、例えば、コイル間電力および／または患者の皮膚を介したデータ通信を含むそのようなシステムはまた、一般に、リード１９０を介するなどの内部接続よりも効率が低い。図１および図７に示されるようなモジュラーシステムはまた、まだ完全に発達していない患者のための部分的に植え込み可能なシステムから、患者が完全に発達したら完全に植え込み可能なシステムへのスムーズな移行を可能にする。
蝸牛電極を介して患者の蝸牛組織を刺激するために電気刺激装置を使用するものとして本明細書でしばしば説明されるが、いくつかの例では、システムは、追加的または代替的に音響刺激装置を含むことができる。音響刺激装置は、例えば、患者の耳の構造に機械的刺激を提供するように構成されているトランスデューサ（例えば、圧電トランスデューサ）を含むことができる。例示的な実施形態では、音響刺激装置は、増幅された振動を介して患者の耳小骨連鎖の１つ以上の部分を刺激するように構成することができる。音響刺激装置は、ＥＳＴＥＥＭ（商標）インプラント（Ｅｎｖｏｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ．）に見られるもの、または各々その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第４，７２９，３６６号、同第４，８５０，９６２号および同第７，５２４，２７８号、ならびに米国特許公開第２０１０／００４２１８３号に記載されているような任意の適切な音響刺激装置を含むことができる。
図９は、音響刺激装置を含む例示的な植え込み可能なシステムを示す概略図である。音響刺激装置は、患者の耳小骨連鎖に近接して植え込むことができ、リード１９４および取り外し可能なコネクタ１９５を介して信号プロセッサと通信することができる。信号プロセッサは、本明細書の他の場所で説明するように振る舞うことができ、信号プロセッサの伝達関数に従って、中耳センサからの入力信号に応答して、音響刺激装置を介して耳小骨連鎖の音響刺激を引き起こすように構成することができる。
図９の音響刺激装置は、本明細書の他の場所で説明されているような電気刺激装置と同様に使用することができる。例えば、音響刺激装置は、システムを植え込むと、患者の耳小骨連鎖に機械的に結合することができ、リード１９４および取り外し可能なコネクタ１９５を介して信号プロセッサに結合することができる。電気刺激装置に関して本明細書の他の場所で説明するシステムと同様に、信号プロセッサを交換または修理する必要がある場合、信号プロセッサを音響刺激装置から（取り外し可能なコネクタ１９５を介して）切断することができ、音響を妨害することなく信号プロセッサを取り外すことができるようにする。
一般に、図９に示されるような音響センサを組み込んだシステムは、本明細書の他の場所で説明されるシステムが音響刺激の代わりに電気刺激のみを使用する電気刺激装置および蝸牛電極を使用するのと同じ方法で動作することができる。システムのメンテナンスとアップグレード、および患者が十分に発達したときに完全に植え込み可能なシステムに変換する機能を含む同じモジュール性の利点は、音響刺激システムを使用して同様に実現することができる。例えば、図８に示されるプロセスは、音響刺激装置の代わりに電気刺激装置および蝸牛電極を使用することによって、音響刺激システムにおいて実行することができる。
いくつかのシステムは、信号プロセッサと通信する電気刺激装置と音響刺激装置の両方を含むハイブリッドシステムを含むことができる。いくつかのそのような例では、信号プロセッサは、信号プロセッサの伝達関数に従って電気的および／または音響的に刺激するように構成することができる。いくつかの例では、使用される刺激のタイプは、信号プロセッサによって受信される入力信号に依存する可能性がある。例えば、例示的な実施形態では、信号プロセッサへの入力信号の周波数成分は、刺激のタイプを指示することができる。場合によっては、閾値周波数より低い周波数は、電気的および音響的刺激の一方を使用して表すことができ、閾値周波数より高い周波数は、電気的および音響的刺激の他方を使用して表すことができる。このような閾値周波数は、患者の聴力プロファイルに基づいて調整可能であることができる。限られた範囲の周波数を使用すると、蝸牛電極上の周波数領域の数、したがって接触電極の数を低減することができる。他の例では、どの周波数が電気的および音響的に刺激されるかを画定する単一の閾値周波数ではなく、様々な周波数を電気的および音響的に刺激することができる。いくつかのそのような例では、電気的および音響的刺激の相対量は周波数に依存し得る。本明細書の他の場所で説明されているように、信号プロセッサ伝達関数は、電気的および音響的刺激プロファイルを含む、患者のニーズを満たすように更新することができる。
図１および図９をさらに参照すると、いくつかの例では、システムは、電気刺激装置１３０が患者の蝸牛組織を刺激すること、および／または音響刺激装置１５０が患者の耳小骨を刺激することを無線で停止するように構成することができる遮断コントローラ１０４を含むことができる。例えば、システムが誤動作しているか、または不快に大きな入力音が望ましくないレベルの刺激を引き起こす場合、ユーザは、シャットオフコントローラ１０４を使用して、刺激装置１３０からの刺激を停止することができる。コントローラ１０４は、様々な方法で具体化することができる。例えば、いくつかの実施形態では、シャットオフコントローラ１０４は、プログラマ１００などの他の外部コンポーネントに統合することができる。いくつかのそのような例では、プログラマ１００は、ユーザが刺激を停止するために緊急シャットオフ機能を選択することができるユーザインターフェースを含む。追加的または代替的に、シャットオフコントローラ１０４は、別個のコンポーネントとして具体化することができる。これは、患者がプログラマ１００にすぐにアクセスできない可能性がある状況で役立ち得る。例えば、シャットオフコントローラ１０４は、リング、ブレスレット、ネックレスなどのように、患者が常にまたはほとんどの時間に着用することができるウェアラブルコンポーネントとして実施することができる。
シャットオフコントローラ１０４は、様々な方法で刺激を停止するためにシステムと通信することができる。いくつかの例では、シャットオフコントローラ１０４は、プロセッサおよび／または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１４０などの患者に植え込まれたセンサ（例えば、ホール効果センサ）によって検出可能な磁石を含む。いくつかのそのような実施形態では、磁石がセンサに十分に近づけられるときに、システムは、蝸牛組織または耳小骨鎖の刺激を停止することができる。
シャットオフコントローラ１０４を使用して刺激を無効にした後、刺激は、１つ以上の様々な方法の上で再び有効にすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、刺激は、それが無効にされた後、所定の時間の後に再び有効にされる。他の例では、シャットオフコントローラ１０４を使用して、刺激を再び有効にすることができる。いくつかのそのような例では、患者は、刺激を無効にするためにセンサ（例えば、磁気センサ）の第１の距離内にシャットオフコントローラ１０４を持ってきて、次にシャットオフコントローラ１０４を取り外す。続いて、患者がセンサの第２の距離内に遮断コントローラ１０４を持ってくると、刺激を再び有効にすることができる。様々な実施形態において、第１の距離は、第２の距離よりも小さく、第２の距離に等しく、または第２の距離よりも大きくすることができる。さらに別の実施形態では、別個のターンオンコントローラ（図示せず）またはプログラマ１００などの別のデバイスを使用して、刺激を再び有効にすることができる。代わりに、プログラマ１００またはシャットオフコントローラ１０４のいずれかを使用して刺激を有効にするか、または任意の他の方法を使用して再び有効にする前に最小の「オフ」時間を組み合わせるなど、刺激のそのような再び有効にする任意の組み合わせを使用することができる。
いくつかの実施形態では、刺激を完全に無効にするのではなく、刺激の大きさを減らすなどの他のアクションとることができる。例えば、いくつかの実施形態では、シャットオフセンサを使用して、信号出力を所定の量（例えば、絶対量、パーセンテージなど）だけ低減することができる。他の例では、シャットオフセンサは、信号プロセッサの伝達関数に影響を与えて、（例えば、中耳センサからの）入力信号の周波数または他のパラメータに応じて、カスタマイズされた方法で刺激の大きさを低減することができる。
図１に戻って参照すると、本明細書の他の場所で説明するように、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールを使用して、リード１９０を介して他のシステムコンポーネントに電力および／またはデータ（例えば、処理命令）を提供することができる。患者の体を介して電気信号を通信するには、様々な課題がある。例えば、安全基準は、患者の体を安全に流れることができる電流の量（特にＤＣ電流）を制限することができる。追加的に、患者の体は、コンポーネントからコンポーネントへの望ましくない信号経路として機能する可能性がある（例えば、ハウジングまたは各コンポーネントの「缶」との接触を介して）。システムコンポーネント間の通信能力を改善するために、様々なシステムおよび方法を採用することができる。
図１０Ａは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の通信を示す高レベルの電気概略図である。示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、信号プロセッサ内の回路と通信する回路を含む。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール内の回路と信号プロセッサとの間の通信は、リード伝達関数によって表されるリード（１９０）によって容易にすることができる。リード伝達関数は、例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールおよび信号プロセッサを接続するリードと患者の体との間、および／またはリードを構成する２つ以上の導体（例えば、１９１）の間の寄生抵抗および容量を含むことができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールの回路から信号プロセッサ内の回路に通信される信号は、システムコンポーネント（例えば、中耳センサ、信号プロセッサ、電気的および／または音響的刺激装置、および／または蝸牛電極）および／またはデータ（例えば、信号プロセッサの伝達関数に関する処理データ）を動作させるために提供される電力を含む。
本明細書の他の場所で論じられるように、患者の体は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールの「缶」および信号プロセッサの「缶」などのシステムコンポーネント間の電気経路を提供する。この経路は、図１０Ａでは、ＲＢｏｄｙを通る流路によって表される。したがって、患者の体は、コンポーネント間の通信に悪影響を与える可能性がある望ましくない信号経路を提供する可能性がある。これに対処するために、いくつかの実施形態では、各コンポーネントの動作回路は、コンポーネント「缶」、したがって患者の体から実質的に隔離することができる。例えば、示されるように、抵抗ＲＣａｎは、回路と、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサの両方の「缶」との間に位置決めされる。
植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサの各々においてＲＣａｎとして示されているが、回路と異なる要素のそれぞれの「缶」との間の抵抗の実際の値は必ずしも等しいとは限らないことが理解されよう。追加的に、ＲＣａｎは、純粋に抵抗を含む必要はないが、他の成分、例えば１つ以上のコンデンサ、インダクタ等を含むことができる。つまり、ＲＣａｎは、コンポーネント内の回路とコンポーネントの「缶」との間のインピーダンスを増加させるように機能する任意の様々なコンポーネントを含む絶縁回路を表すことができる。したがって、ＲＣａｎは、コンポーネントの動作回路とそれぞれの「缶」および患者の組織との間のインピーダンスを表す。回路を「缶」および患者の体から絶縁することは、回路を他のコンポーネントの「缶」から同様に絶縁するように機能し、各コンポーネントが実質的に絶縁されたコンポーネントの接地を参照して動作することを可能にする。これにより、システムコンポーネント間および／またはシステムコンポーネントと患者の体との間の望ましくない通信および干渉を排除することができる。
例えば、本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、電気刺激装置は、患者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛電極上の１つ以上の接触電極に電気刺激を提供することができる。図１０Ｂは、複数の接触電極を有し、電気刺激装置に固定的または取り外し可能に接続された蝸牛電極を示す例示的な概略図を示す。示されるように、蝸牛電極１０００は、４つの接触電極１００２、１００４、１００６、および１００８を有するが、任意の数の接触電極が可能であることが理解されよう。本明細書の他の場所で説明するように、電気刺激装置は、その伝達関数および受信された入力信号に従って、信号プロセッサからの出力に応答して、１つ以上のそのような接触電極に電気信号を提供することができる。
各接触電極１００２～１００８は患者の蝸牛組織と接触しているので、各々は、ＲＢｏｄｙとして示されているように、患者の組織のインピーダンスを介して電気刺激装置の「缶」（および他のシステムコンポーネントの「缶」）から分離されている。したがって、様々なシステムコンポーネント内の回路がコンポーネント「缶」に対して十分に高いインピーダンス（例えば、ＲＣａｎ）を有していない場合、電気信号が患者の蝸牛組織の望ましくない領域を刺激することがある。例えば、特定の接触電極（例えば、１００２）を対象とした刺激は、他の接触電極（例えば、１００４、１００６、１００８）の望ましくない刺激をもたらし、システムの全体的な有効性を低下させることがある。したがって、ＲＣａｎを介してコンポーネント回路と対応する「缶」との間にインピーダンスを組み込むことなどにより、患者の体によるシステムコンポーネント間の（例えば、蝸牛電極の接触電極への）導電経路を最小限に抑えることで、患者の体の望ましい部分だけへの電気刺激の適用の能力を改善することができる。
ＲＢｏｄｙという用語は、本明細書では、一般に、様々なコンポーネント間の患者の組織の抵抗および／またはインピーダンスを表すために使用され、特定の値を指すものではないことが理解されよう。さらに、図中の各描写またはＲＢｏｄｙは、必ずしも他のものと同じ抵抗および／またはインピーダンスの値を表すとは限らない。
図１１Ａは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置の間の例示的な通信構成を示す高レベルの概略図を示す。図１１Ａの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、信号プロセッサ１１２０と双方向通信している。例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、電力および／またはデータ信号１１５０を信号プロセッサ１１２０に通信することができる。いくつかの例では、電力およびデータ信号１１５０は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０において生成され、信号プロセッサ１１２０に送信される単一の信号に含まれ得る。そのような信号は、例えば、特定のクロックレートで送信されるデジタル信号を含むことができ、いくつかの実施形態では、例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０を介して調整可能である。
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１１２０は、情報を植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０に通信する（例えば、１１５１）ことができ、例えば、フィードバック情報および／またはより多くの電力の要求などを行うことができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、それに応答して、受信されたフィードバックに対応するために（例えば、より多くの電力を提供するためになど）、信号プロセッサ１１２０への出力（例えば、振幅、デューティサイクル、クロックレートなど）を調整することができる。したがって、いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、電力およびデータ（例えば、１１５０）を信号プロセッサ１１２０に通信することができ、信号プロセッサ１１２０は、様々なデータを植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０（例えば、１１５１）に通信して戻すことができる。
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１１２０と刺激装置１１３０との間で同様の通信を実施することができ、信号プロセッサ１１２０は、電力およびデータを刺激装置１１３０（例えば、１１６０）に提供し、刺激装置１１３０（例えば、１１６１）からの返しのデータを受信する。例えば、信号プロセッサ１１２０は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０と信号プロセッサ１１２０との間で実施されたものと同様の通信プロトコルを介して、（例えば、中耳センサまたは他のデバイスから受信された入力に基づいて）信号（例えば、電力および／またはデータ）を刺激装置１１３０に出力するように構成することができる。同様に、いくつかの実施形態では、刺激装置は、信号プロセッサに、例えば、実行された刺激プロセスを表すフィードバック信号を提供するように構成することができる。追加的または代替的に、刺激装置は、電極インピーダンスおよび神経応答遠隔測定または他のバイオマーカー信号などの診断情報を提供してもよい。
図１１Ｂは、いくつかの実施形態による、蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す概略図である。示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、リード（例えば、１９０）を介して信号プロセッサ１１２０に信号を出力するように構成されている信号生成器１１１２を含む。図１１Ａに関して説明されたように、いくつかの例では、信号生成器１１１２は、信号プロセッサ１１２０と通信するためのデータ信号と電力信号（例えば、１１５０）の両方を生成するように構成されている。いくつかの実施形態では、信号生成器１１１２は、信号プロセッサ１１２０と通信するためのデジタル信号を生成する。信号生成器１１１２からのデジタル信号は、特定のクロックレートで信号プロセッサ１１２０に通信することができる。いくつかの例では、信号は約３０ｋＨｚで生成される。様々な例では、データおよび電力周波数は、約１００Ｈｚ～約１０ＭＨｚの範囲とすることができ、いくつかの例では、例えば、ユーザによって調整可能とすることができる。
示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、信号生成器１１１２と通信するコントローラを含む。いくつかの例では、コントローラは、信号生成器１１１２のクロックレートなどの通信パラメータを調整することができる。例示的な実施形態では、コントローラおよび／または信号生成器１１１２は、（例えば、図１に示されるように）例えば、患者の外部プログラマと通信することができる。コントローラおよび／または信号生成器１１１２は、更新されたファームウェア、信号プロセッサ１１２０の伝達関数など、データを信号プロセッサ１１２０に通信する（例えば、１１５１）に構成することができる。
示されるように、信号生成器１１１２は、生成された信号を増幅器１１９０および反転増幅器１１９２に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器１１９２は、デジタルＮＯＴゲートを含むことができる。増幅器１１９０および反転増幅器１１９２からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ１１２０に向けられる。いくつかの実施形態では、増幅器１１９０および１１９２から信号プロセッサ１１２０に出力される信号の反対の性質は、正味の電荷が着用者を通して流れないように、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０と信号プロセッサ１１２０との間の電荷中立通信をもたらす。
図１１Ｂの図示の例では、信号プロセッサ１１２０の受信回路は、増幅器１１９０および反転増幅器１１９２から信号（例えば、１１５０）を受信する整流回路１１２２を備える。増幅器１１９０および１１９２のうちの１つの出力が高くなるので、整流回路１１２２は、増幅器１１９０および１１９２から反対の信号を受信し、そこから実質的にＤＣ電力出力１１２３を生成するように構成することができる。様々な実施形態では、ＤＣ電力１１２３を使用して、信号プロセッサ１１２０自体、中耳センサ、電気的および／または音響刺激装置などの様々なコンポーネントに電力を供給することができる。整流回路１１２２は、例えば、ダイオード整流回路またはトランジスタ回路など、１つ以上の入力信号を整流するための任意の既知の適切な回路コンポーネントを含むことができる。
本明細書の他の場所で説明するように、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、データを信号プロセッサ１１２０に通信することができる。いくつかの実施形態では、コントローラおよび／または信号生成器１１１２は、出力増幅器１１９０および１１９２を介して送信するためにデータを符号化するように構成されている。信号プロセッサ１１２０は、信号プロセッサ１１２０によって使用される信号を生成するために信号プロセッサ１１２０に通信された信号（例えば、１１５０）からデータ信号１１２５を抽出するように構成されている信号抽出モジュール１１２４を含むことができる。いくつかの例では、信号抽出モジュール１１２４は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０によって符号化された信号を復号することができる。追加的または代替的に、信号抽出モジュール１１２４は、リード伝達関数から生じる信号１１２５を抽出することができる。様々な例において、抽出された信号１１２５は、例えば、信号プロセッサ１１２０に対する更新された伝達関数、所望の刺激コマンド、または信号プロセッサ１１２０の動作に影響を与える他の信号を含むことができる。
示された例では、信号プロセッサ１１２０は、ＤＣ電力１１２３および植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０から受信された信号１１２５を監視することができるコントローラ１１２６を含む。コントローラ１１２６は、受信されたＤＣ電力１１２３および信号１１２５を分析し、電力および／または信号が十分であるかどうかを判定するように構成され得る。例えば、コントローラ１１２６は、信号プロセッサ１１２０が、信号プロセッサ１１２０の伝達関数に従って蝸牛電極を刺激するには不十分なＤＣ電力を受信している、または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０からのデータが、所望のレートで通信されていないと判定してもよい。したがって、いくつかの例では、信号プロセッサ１１２０のコントローラ１１２６は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０のコントローラ１１１４と通信し、受信された通信に関するフィードバックを提供することができる。信号プロセッサ１１２０のコントローラ１１２６から受信されたフィードバックに基づいて、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０のコントローラ１１１４は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０によって出力される信号の様々な特性を調整することができる。例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０のコントローラは、信号生成器１１１２から信号プロセッサ１１２０への通信のクロックレートを調整することができる。
いくつかのシステムでは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０と信号プロセッサ１１２０との間の伝送効率は、伝送のクロック速度に依存する。したがって、いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０は、例えば、データ送信（例えば、レート、解像度など）を強化するために、クロックレートの変更が信号プロセッサ１１２０を介して要求されるまで、最適化されたクロックレートで送信することから開始する。他の例では、より多くの電力が必要な場合（例えば、信号プロセッサ１１２０のコントローラがＤＣ電力が不十分であると判定する場合）、クロックレートを調整して伝送効率を改善し、したがって信号プロセッサ１１２０で受信される信号の大きさを改善することができる。クロックレートを調整することに加えて、またはその代わりに、信号プロセッサ１１２０に送信される電力量を調整することは、信号生成器１１１２から出力される信号の大きさを調整することを含み得ることが理解されよう。いくつかの実施形態では、例えば、図１１Ａ～Ｂに関して、電力およびデータは、例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１１１０から、約３０ｋＨｚのレートで信号プロセッサ１１２０に通信することができ、必要に応じて、および／または要求に応じて、例えば、信号プロセッサ１１２０によって、そこから調整される。
図１２Ａは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール、信号プロセッサ、および刺激装置の間の例示的な通信構成を示す代替の高レベルの概略図である。図１２Ａの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０は、第１の通信リンクを介して信号プロセッサ１２２０に信号（例えば、１２５０）を提供し、さらに、信号プロセッサ１２２０を用いて追加の信号を提供するために双方向通信（例えば、１２５１）している。図１２Ａの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０は、通信リンクを介して信号プロセッサ１２２０に電力信号（例えば、１２５０）を提供することができ、そうでなければ、第２の通信リンクを介して信号プロセッサ１２２０と双方向データ通信（１２５１）している。いくつかのそのような例では、電力信号（１２５０）およびデータ信号（１２５１）は各々デジタル信号を含むことができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、電力信号およびデータ信号は、異なるクロックレートで送信される。いくつかの例では、データ信号のクロックレートは、電力信号のクロックレートよりも少なくとも１桁大きい。例えば、例示的な実施形態では、電力信号は、約３０ｋＨｚのクロックレートで通信されるが、データ通信は、約１ＭＨｚのクロックレートで発生する。図１１Ａに記載された実施形態と同様に、いくつかの例では、クロックレートは、例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０を介して調整可能であり得る。
図１１Ａに関して説明したように、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２２０は、フィードバック情報および／またはより多くの電力の要求（例えば、データ信号１２５１）などの情報を植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０に通信することができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０は、応答して、受信されたフィードバックに対応するため（例えば、より多くの電力を提供するためなど）に、信号プロセッサ１２２０に出力される電力および／またはデータ（例えば、振幅、デューティサイクル、クロックレートなど）を調整することができる。
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２２０と刺激装置１２３０との間で同様の通信を実施することができ、信号プロセッサ１２２０は、電力およびデータを刺激装置１２３０に提供し、刺激装置１２３０からの返しのデータを受信する。例えば、信号プロセッサ１２２０は、信号電力信号（例えば、１２６０）およびデータ信号（例えば、１２６１）を刺激装置１２３０に（例えば、中耳センサまたは他のデバイスから受信された入力に基づいて）出力するように構成することができる。そのような通信は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０と信号プロセッサ１２２０との間で実施されるのと同様の通信プロトコルを介して実施することができる。いくつかの例では、刺激装置１２３０に提供される電力信号（例えば、１２６０）は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０から信号プロセッサ１２２０によって受信される同じ信号（例えば、１２５０）である。追加的に、いくつかの実施形態では、刺激装置１２３０は、信号プロセッサ１２２０に、例えば、実行された刺激プロセスを表すフィードバック信号（例えば、１２６１）を提供するように構成することができる。
図１２Ｂは、図１２Ａに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂと信号プロセッサ１２２０ｂとの間の例示的な電気通信を示す代替の概略図である。図１２Ｂの示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂは、電力信号生成器１２１１および別個の信号生成器１２１２を含む。電力信号生成器１２１１および信号生成器１２１２は各々、リード（例えば、１９０）を介して信号プロセッサ１２２０ｂに信号を出力するように構成されている。いくつかの実施形態では、電力信号生成器１２１１および信号生成器１２１２は各々、信号プロセッサ１２２０ｂと通信するためのデジタル信号を生成する。いくつかのそのような実施形態では、電力信号生成器１２１１からのデジタル信号（例えば、１２５０）は、電力クロックレートで信号プロセッサ１２２０ｂに通信することができ、信号生成器１２１２からのデジタル信号（例えば、１２５１ｂ）は、電力クロックレートとは異なるデータクロックレートで信号プロセッサ１２２０ｂに通信することができる。例えば、いくつかの構成では、電力とデータを様々なクロックレートで最も効果的および／または効率的に通信することができる。例示的な実施形態では、電力クロックレートは約３０ｋＨｚであり、データクロックレートは約１ＭＨｚである。異なるクロックレートを有する異なる別個に通信される電力信号およびデータ信号を利用することにより、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂから信号プロセッサ１２２０ｂへの電力および／またはデータの転送効率を高めることができる。
示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂは、電力信号生成器１２１１および信号生成器１２１２と通信するコントローラ１２１４を含む。いくつかの例では、コントローラ１２１４は、信号生成器１２１２および／または電力信号生成器１２１１のクロックレートまたは内容などの通信パラメータを調整することができる。例示的な実施形態では、コントローラ１２１４および／または信号生成器１２１２または電力信号生成器１２１１は、（例えば、図１に示されるように）例えば、患者の外部プログラマと通信することができる。コントローラ１２１４および／または信号生成器１２１２は、更新されたファームウェア、信号プロセッサ１２２０ｂ伝達関数など、データを信号プロセッサ１２２０ｂに通信するように構成することができる。追加的または代替的に、コントローラ１２１４は、本明細書の他の場所で説明するように、１つ以上の外部デバイスからストリーミング、そうでなければ受信された音声または他の信号などの信号を送信するように構成することができる。
示されるように、そして図１１Ｂに示される例と同様に、電力信号生成器１２１１は、生成された信号を増幅器１２９０および反転増幅器１２９２に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器１２９２は、デジタルＮＯＴゲートを含むことができる。増幅器１２９０および反転増幅器１２９２からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ１２２０ｂに向けられる。図示の例では、信号プロセッサ１２２０ｂの受信回路は、増幅器１２９０および反転増幅器１２９２から信号を受信する整流回路１２２２を備える。増幅器１２９０および１２９２のうちの１つの出力が高くなるので、整流回路１２２２は、増幅器１２９０および１２９２から反対の信号を受信し、そこから実質的にＤＣ電力出力１２２３を生成するように構成することができる。
様々な実施形態では、ＤＣ電力１２２３を使用して、信号プロセッサ１２２０ｂ自体、中耳センサ、電気および／または音響刺激装置１２３０などのような様々なコンポーネントに電力を供給することができる。整流回路１２２２は、例えば、ダイオード整流回路またはトランジスタ回路など、１つ以上の入力信号を整流するための任意の既知の適切な回路コンポーネントを含むことができる。いくつかの実施形態では、電力信号生成器１２１１からの信号は、リードを介して電力を送信するのに最適なクロックレート（例えば、約３０ｋＨｚ）で生成される。図１２Ｂの示された例では、整流回路１２２２は、例えば、刺激装置１２３０などのシステム内の他のコンポーネントに電力信号を通信するように構成されている電力線と並列に配置することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電力信号生成器１２１１から生成され、増幅器１２９０および１２９２を介して出力される同じ電力信号（例えば、１２５０）を、刺激装置１２３０に同様に適用することができる。いくつかのそのような例では、刺激装置１２３０は、それぞれ増幅器１２９０および１２９２によって提供される電力信号および反転電力信号からＤＣ電力を抽出するための信号プロセッサ１２２０ｂと同様の整流回路１２２２を含む。代替の実施形態では、信号プロセッサ１２２０ｂは、同様に、別個の電力信号生成器１２１１からの信号を提供して、図１２Ｂにおいて植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂから信号プロセッサ１２２０ｂに電力が提供される方法と同様に、（例えば、約３０ｋＨｚで）電力信号を刺激装置１２３０に提供することができる。
図１２Ｂの例では、信号生成器１２１２は、データ信号（例えば、１２５１ｂ）を増幅器１２９４および反転増幅器１２９６に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器１２９６は、デジタルＮＯＴゲートを含むことができる。増幅器１２９４および反転増幅器１２９６からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ１２２０ｂに向けられる。
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの実施形態では、コントローラ１２１４および／または信号生成器１２１２は、出力増幅器１２９４および１２９６を介して送信するためにデータを符号化するように構成されている。信号プロセッサ１２２０ｂは、信号プロセッサ１２２０ｂによって使用される信号１２２５を生成するために信号プロセッサ１２２０ｂに通信された信号１２２５からデータを抽出するように構成された信号抽出モジュール１２２４を含むことができる。いくつかの例では、信号抽出モジュール１２２４は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂによって符号化された信号を復号することができる。追加的または代替的に、信号抽出モジュール１２２４は、リード伝達関数から生じる、結果として生じる信号１２２５を抽出することができる。様々な例において、抽出された信号は、例えば、信号プロセッサ１２２０ｂに対する更新された伝達関数、所望の刺激コマンド、または信号プロセッサ１２２０ｂの動作に影響を与える他の信号を含むことができる。
図１２Ｂの例では、信号抽出モジュール１２２４は、信号生成器１２１２から出力された信号と通信する一対のトライステートバッファ１２８６および１２８８を含む。トライステートバッファ１２８６および１２８８は、信号生成器１２１２からの信号を抽出するためにトライステートバッファ１２８６および１２８８の動作を制御するために、コントローラ１２２６によって提供される「イネーブル」（ＥＮＢ）信号を有するものとして示されている。信号生成器１２１２からの信号であって、トライステートバッファ１２８６および１２８８によってバッファされた信号は、増幅器１２８４によって受信され、増幅器１２８４は、信号生成器１２１２によって生成された信号を表す信号１２２５を生成するように構成することができる。
いくつかの例では、信号生成器１２１２で生成された信号の通信は、電力信号生成器１２１１によって生成された信号のクロックレートとは異なるクロックレートで信号プロセッサ１２２０ｂに通信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電力信号生成器１２１１からの電力信号は、約３０ｋＨｚで送信され、これは、電力を送信するための効率的な周波数であり得る。しかしながら、いくつかの例では、信号生成器１２１２からの信号は、電力信号生成器１２１１からの信号よりも高い周波数で、例えば、約１ＭＨｚで送信される。そのような高周波データ送信は、より低い周波数（例えば、電力信号生成器１２１１から信号を送信するための周波数）で利用可能なものよりも高速なデータ転送に有用であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、電力およびデータは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂから、異なる周波数の異なる通信チャネルを介して信号プロセッサ１２２０ｂに通信することができる。
図１１Ｂに示される実施形態と同様に、図１２Ｂの示された例では、信号プロセッサ１２２０ｂは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂと通信しているコントローラ１２２６を含む。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサ１２２０ｂ内のコントローラ１２２６は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂから受信されたＤＣ電力１２２３および／または信号１２２５を監視することができる。コントローラ１１２６は、受信されたＤＣ電力１２２３および信号１２２５を分析し、電力および／または信号が十分であるかどうかを判定するように構成され得る。例えば、コントローラ１２２６は、信号プロセッサ１２２０ｂが、信号プロセッサ１２２０ｂの伝達関数に従って蝸牛電極を刺激するには不十分なＤＣ電力を受信している、または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂからのデータが、所望のレートで通信されていないと判定してもよい。したがって、いくつかの例では、信号プロセッサ１２２０ｂのコントローラ１２２６は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂのコントローラ１２１４と通信し、受信された通信に関するフィードバックを提供することができる。信号プロセッサ１２２０ｂのコントローラ１２２６から受信されたフィードバックに基づいて、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂのコントローラ１２１４は、電力信号生成器１２１１および／または信号生成器１２１２によって出力される信号の様々な特性を調整することができる。
図１２Ｂの示された例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂと信号プロセッサ１２２０ｂとの間の双方向通信信号１２５１ｂは、一方向の増幅器１２９４および１２９６からの信号、および他の方向のコントローラ１２２６からコントローラ１２１４への通信を含む。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂと信号プロセッサ１２２０ｂとの間で双方向通信信号１２５１ｂを確立する際に、様々な通信プロトコルおよび技術使用できることが理解されよう。
例えば、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂは、増幅器１２９４および１２９６を含む必要はなく、代わりに、信号プロセッサ１２２０ｂにその反転ではない信号を送信する。他の例では、信号プロセッサは、１２９４および１２９６と同様の増幅器を含み、信号およびその反転を植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂに出力する。追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、信号生成器１２１２は、コントローラ１２１４と一体とすることができ、および／または信号抽出モジュール１２２４は、コントローラ１２２６と一体とすることができ、コントローラ１２１４および１２２６は、信号生成器１２１２および／または信号抽出モジュール１２２４を介して双方向通信することができる。一般に、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂおよび信号プロセッサ１２２０ｂは、電力信号生成器１２１１によって提供される電力信号とは別のデータ信号を通信するために双方向通信することができる。
説明したように、電力（例えば、１２５０）およびデータ（例えば、１２５１ｂ）のための別個の通信チャネルを使用して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂおよび信号プロセッサ１２２０ｂから電力およびデータの両方を提供することができる。これは、電力伝送効率ならびにデータ伝送効率および／またはレートを改善するために、別個のデータおよび電力クロックレートを可能にすることができる。さらに、いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂと信号プロセッサ１２２０ｂとの間の双方向通信（例えば、１２５１ｂ）が失敗した場合（例えば、コンポーネントの障害、接続障害などのために）、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂからの通信のためのデータは、電力信号生成器１２１１からの電力信号（例えば、１２５０）において符号化され、信号プロセッサ１２２０ｂに送信され得る。したがって、図１１Ｂに関して説明した実施形態と同様に、電力とデータの両方を同じ信号を介して送信することができる。
いくつかの例では、信号抽出モジュール１２２４は、例えば、通信１２５１ｂの検出された障害時に作動することができる作動可能スイッチを介して、電力信号生成器１２１１から受信されたデータを受信するように構成することができる。他の例では、信号抽出モジュール１２２４および／またはコントローラ１２２６は、概して、電力信号生成器１２１１からのデータを監視し、電力信号生成器１２１１から受信された信号が、電力信号がデータを含むと考慮するときを判定するために、受信された電力信号に符号化されたデータ信号を含むときを識別することができる。
したがって、いくつかの実施形態では、図１２Ｂの構成を実施して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｂと信号プロセッサ１２２０ｂとの間の効率的な双方向通信を確立することができる。双方向通信１２５１ｂにおける障害は、手動および／または自動で識別することができる。双方向通信１２５１ｂにおける障害を検出すると、コントローラ１２１４は、データを電力信号生成器１２１１から出力される電力信号に符号化することができ、電力およびデータは、図１１Ｂに関して説明したような単一の信号に組み合わせることができる。
図１２Ｃは、図１２Ａに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃと信号プロセッサ１２２０ｃとの間の例示的な電気通信を示す別の代替の概略図である。図１２Ｂの実施形態と同様に、図１２Ｃの示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃは、リード（例えば、１９０）を介して信号プロセッサ１２２０ｃに信号を出力するように構成されている電力信号生成器１２１１を含む。いくつかの実施形態では、電力信号生成器１２１１は、例えば、電力クロックレートで、信号プロセッサ１２２０ｃと通信するためのデジタル信号（例えば、１２５０）を生成する。電力信号生成器１２１１および対応する増幅器１２９０、１２９２、ならびに整流回路１２２２は、ＤＣ電力１２２３を抽出し、いくつかの例では、電力信号をさらなるシステムコンポーネント、例えば刺激装置１２３０に出力するために、図１２Ｂに関して説明したのと同様に動作することができる。
示された実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃは、信号プロセッサにデータ信号を提供することができる信号生成器１２１３を含む。いくつかの実施形態では、信号生成器１２１３は、信号プロセッサ１２２０ｃと通信するためのデジタル信号を生成する。いくつかのそのような実施形態では、信号生成器１２１３からのデジタル信号（例えば、１２５１ｃ）は、電力クロック速度とは異なるデータクロック速度で信号プロセッサ１２２０ｂに通信することができる。例えば、本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの構成では、電力とデータを様々な異なるクロックレートで最も効果的および／または効率的に通信することができる。例示的な実施形態では、電力クロックレートは約３０ｋＨｚであり、データクロックレートは約１ＭＨｚである。異なるクロックレートを有する異なる別個に通信される電力信号およびデータ信号を利用することにより、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃから信号プロセッサ１２２０ｃへの電力および／またはデータの転送効率を高めることができる。
図１２Ｃの実施形態は、電力信号生成器１２１１および信号生成器１２１３と通信するコントローラ１２１５を含む。いくつかの例では、コントローラ１２１５は、信号生成器１２１３および／または電力信号生成器１２１１のクロックレートまたは内容などの通信パラメータを調整することができる。例示的な実施形態では、コントローラ１２１５および／または信号生成器１２１３または電力信号生成器１２１１は、（例えば、図１に示されるように）例えば、患者の外部プログラマと通信することができる。コントローラ１２１５および／または信号生成器１２１３は、更新されたファームウェア、信号プロセッサ１２２０ｃ伝達関数など、データを信号プロセッサ１２２０ｃに通信するように構成することができる。
図１２Ｂの例と同様に、図１２Ｃの例では、信号生成器１２１３は、データ信号（例えば、１２５１）を増幅器１２９５および反転増幅器１２９７に出力する。いくつかの例では、両方の増幅器がユニティゲイン増幅器である。いくつかの例では、増幅器１２９５、１２９７は、トライステートバッファを含む。デジタル信号を含むいくつかの例では、反転増幅器１２９７は、デジタルＮＯＴゲートを含むことができる。増幅器１２９５および反転増幅器１２９７からの出力は、概して互いに反対であり、信号プロセッサ１２２０ｃに向けられる。
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの実施形態では、コントローラ１２１５および／または信号生成器１２１３は、増幅器１２９５および１２９７を介して送信するためのデータを符号化するように構成されている。信号プロセッサ１２２０ｃは、信号プロセッサ１２２０ｃによって使用される信号を生成するために、信号プロセッサ１２２０ｃに通信された信号からデータを抽出するように構成されている信号抽出モジュール１２３４を含むことができる。いくつかの例では、信号抽出モジュール１２３４は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃによって符号化された信号を復号することができる。追加的または代替的に、信号抽出モジュール１２３４は、リード伝達関数から生じる信号を抽出することができる。様々な例において、抽出された信号は、例えば、信号プロセッサ１２２０ｃに対する更新された伝達関数、所望の刺激コマンド、または信号プロセッサ１２２０ｃの動作に影響を与える他の信号を含むことができる。
図１２Ｃの例では、図１２Ｂの信号抽出モジュール１２２４と同様に、信号抽出モジュール１２３４は、信号生成器１２１３から出力された信号と通信する一対のトライステートバッファ１２８７および１２８９を含む。トライステートバッファ１２８７および１２８９は、信号生成器１２１３からの信号を抽出するためにトライステートバッファ１２８７および１２８９の動作を制御するために、コントローラ１２２７によって提供される「イネーブル」（ＥＮＢ）信号を有するものとして示されている。信号生成器１２１３からの信号であって、トライステートバッファ１２８７および１２８９によってバッファされた信号は、増幅器１２８５によって受信され、増幅器１２８５は、信号生成器１２１３によって生成された信号を表す信号を生成するように構成することができる。
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、信号生成器１２１３で生成された信号の通信は、電力信号生成器１２１１によって生成された信号のクロックレートとは異なるクロックレートで信号プロセッサ１２２０ｃに通信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、電力信号生成器１２１１からの電力信号は、約３０ｋＨｚで送信され、これは、電力を送信するための効率的な周波数であり得る。しかしながら、いくつかの例では、信号生成器１２１３からの信号は、電力信号生成器１２１１からの信号よりも高い周波数で、例えば、約１ＭＨｚで送信される。そのような高周波データ送信は、より低い周波数（例えば、電力信号生成器１２１１から信号を送信するための周波数）で利用可能なものよりも高速なデータ転送に有用であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、電力およびデータは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃから、異なる周波数の異なる通信チャネルを介して信号プロセッサ１２２０ｃに通信することができる。
図１２Ｃの示された例では、信号プロセッサ１２２０ｃは、信号生成器１２１７と、信号生成器１２１７と通信しているコントローラ１２２７とを含む。信号生成器１２１３および増幅器１２９５および１２９９の動作と同様に、信号生成器は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃに信号を出力するように構成することができるバッファ１２８７および１２８９に出力信号を生成するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２２０ｃ内のコントローラ１２２７は、ＤＣ電力１２２３および／または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃから受信された信号を監視することができる。コントローラ１１２６は、受信されたＤＣ電力１２２３および信号を分析し、電力および／または信号が十分であるかどうかを判定するように構成することができる。例えば、コントローラ１２２７は、信号プロセッサ１２２０ｃが、信号プロセッサ１２２０ｃの伝達関数に従って蝸牛電極を刺激するには不十分なＤＣ電力を受信している、または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃからのデータが、所望のレートで通信されていないと判定してもよい。したがって、いくつかの例では、信号プロセッサ１２２０ｃのコントローラ１２２７は、信号生成器１２１７が通信信号を生成し、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃに送信するようにする。そのような信号は、ＤＣ電力１２２３などの信号プロセッサ１２２０ｃによって受信された信号に関するフィードバックを提供するために使用することができる。
図１２Ｃの例では、増幅器１２９５および１２９７は、コントローラ１２２７によって制御可能なトライステート増幅器（例えば、トライステートバッファ）を含むものとして示されている。信号プロセッサ１２２０ｃの構成と同様に、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃは、信号プロセッサ１２２０ｃの信号生成器１２１７から植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃに通信された信号からデータを抽出するように構成された信号抽出モジュール１２３５を含む。信号抽出モジュール１２３５は、信号生成器１２１７から出力された信号と通信する増幅器１２９５および１２９７（例えば、トライステートバッファ）を含む。信号生成器１２１７からの信号であって、増幅器１２９５および１２９７で受信される信号は、増幅器１２９９によって受信され、増幅器１２９９は、信号生成器１２１７によって生成された信号を表す信号を、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０のコントローラ１２１５に生成するように構成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１２２０ｃのコントローラ１２２７は、バッファ１２８７および１２８９を介してデータを植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ａに通信して戻すように構成されている。
他の実施形態に関して説明したように、信号プロセッサ１２２０ｃのコントローラ１２２７から受信されたフィードバックに基づいて、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃのコントローラ１２１５は、電力信号生成器１２１１および／または信号生成器１２１３によって出力される信号の様々な特性を調整することができる。
したがって、図１２Ｃの示した例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃと信号プロセッサ１２２０ｃとの間の双方向通信信号１２５１は、異なる信号抽出モジュール１２３５と１２３４との間の通信を含む。示されるように、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃおよび信号プロセッサ１２２０ｃの両方は、出力信号を生成するために信号生成器（１２１３、１２１７）と通信するコントローラ（１２１５、１２２７）を含む。信号生成器（１２１３、１２１７）は、他の信号抽出モジュール（１２３４、１２３５）によって受信するために双方向通信１２５１ｃを介して通信するための１つの反転増幅器（１２９７、１２８９）を含むトライステート増幅器を介して信号を出力する。
したがって、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃと信号プロセッサ１２２０ｃとの間の双方向通信１２５１ｃは、他のものとほぼ同じ通信構造を介してデータを送信および受信する植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールの各々によって有効にすることができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃおよび信号プロセッサ１２２０ｃは、信号生成器から（例えば、信号生成器１２１３または信号生成器１２１７を介して）信号を出力することと、信号を受信および抽出する（例えば、増幅器１２８５および増幅器１２９９を介して）ことと、の両方を行うように構成されているデータ抽出モジュール１２３５および１２３４をそれぞれ含む。
図１２Ｃの例では、増幅器１２９５および１２９７は、信号生成器１２１３からの信号を選択的に（例えば、コントローラ１２１５からの「イネーブル」制御を介して）出力するトライステート増幅器を含み、増幅器１２９７は、反転増幅器として示されている。説明したように、いくつかの例では、増幅器１２９５および１２９７は、トライステートバッファを含む。同様に、信号生成器１２１７からの信号を選択的に（例えば、コントローラ１２２７からの「イネーブル」制御を介して）出力するトライステートバッファ１２８７および１２８９のうち、バッファ１２８９は、反転増幅器として示されている。本明細書の他の場所で説明するように、信号およびその反転（例えば、１２９５および１２９７を介して）を通信することにより、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃと信号プロセッサ１２２０ｃとの間の正味電荷の流れなしでの通信が可能になる。したがって、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｃと信号プロセッサ１２２０ｃとの間の双方向通信は、コンポーネント間の正味の電荷の流れなしに実行することができる。
本明細書の他の場所で説明するように、電力生成器１２１１からの電力および信号生成器１２１３（および／または信号生成器１２１７）からのデータは、電力およびデータ転送を最適化するために異なるクロックレートで通信することができる。いくつかの例では、データ通信（例えば、双方向通信１２５１ｃを介して）が失敗した場合、コントローラ１２１５は、例えば、図１１Ｂに関して説明したように、増幅器１２９０および１２９２を介して電力信号とデータ信号の両方を提供するように電力生成器１２１１を制御するように構成することができる。
したがって、いくつかの実施形態では、図１２Ｃの構成を実施して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０と信号プロセッサ１２２０との間の効率的な双方向通信を確立することができる。双方向通信１２５１における障害は、手動および／または自動で識別することができる。双方向通信１２５１の障害を検出すると、コントローラ１２１５は、データを電力信号生成器１２１１から出力される電力信号に符号化することができ、電力およびデータは、図１１Ｂに関して説明したような単一の信号に組み合わせることができる。
本明細書の他の場所で説明するように、患者の体内の電気通信に関して、異なる安全基準が存在する可能性がある。例えば、安全基準は、患者の体を安全に流れることができる電流の量（特にＤＣ電流）を制限することができる。図１１Ｂ、１２Ｂ、および１２Ｃに示されるように、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の示された通信経路の各々は、出力コンデンサに結合される。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールの入力および出力に位置決めされたコンデンサと信号プロセッサは、ＡＣ信号の通信を可能にしながら、ＤＣ電流がそれらの間を流れるのを実質的に遮断することができる。
本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間で通信される（例えば、信号生成器からの）データが符号化される。いくつかのそのような例では、符号化は、通信された信号におけるＤＣバランスを達成するために、８ｂ／１０ｂ符号化スキームなどの特定のデータ符号化方法に従って実行することができる。例えば、いくつかの実施形態では、データは、各クロック信号でコンポーネント間で通信される上位ビットおよび下位ビットの数が特定の基準を満たし、単一極性の電荷がいずれかのコンデンサに蓄積するのを防ぐように符号化される。そのような符号化は、通信中に植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間を流れる総電荷を最小限に抑えることができる。
植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の通信を表すものとして説明および図示されているが、図１０、１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、および１２Ｃに示されるような通信構成は、一般に相互に通信しているデバイスの任意のペアで実施することができる。例えば、絶縁回路（例えば、ＲＣａｎ）は、システムコンポーネント（例えば、中耳センサ、音響刺激装置、電気刺激装置など）のいずれかに含まれて、各コンポーネントからの接地信号をそれぞれの缶から効果的に絶縁することができる。同様に、本明細書の他の場所で説明されるようなＤＣブロッキングコンデンサおよびＤＣバランシングエンコーディングを備えた例示的な容量性ＡＣ結合は、任意の２つの通信コンポーネント間の通信インターフェースとして組み込むことができる。
説明したように、データは、様々な理由で、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールから信号プロセッサに通信することができる。いくつかの例では、データは、図１に示されるように、プログラマなどの外部コンポーネントから植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに通信されるデータである。例示的なプロセスでは、臨床医のコンピュータなどのプログラマを使用して、図１１Ｂ、１２Ｂ、または１２Ｃに示されるような通信構成を介して、患者の完全に植え込まれたシステムと通信することができる。例えば、プログラマは、患者の植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと無線で（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈまたは他の適切な通信技術を介して）通信することができる。プログラマからの信号は、図１１Ｂ、１２Ｂ、または１２Ｃの通信構成を介して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールから信号プロセッサに送信することができる。
このようなプロセスの間、臨床医は信号プロセッサと通信でき、場合によっては、信号プロセッサを介して他のコンポーネントと通信することができる。例えば、臨床医は、信号プロセッサが、様々な電気刺激パラメータ、アクティブな接触電極の組み合わせ、様々な音響刺激パラメータ、およびそれらの様々な組み合わせを使用するなど、様々な方法で電気および／または音響刺激装置を作動させるようにすることができる。刺激パラメータをリアルタイムで変化させることにより、臨床医と患者は、個々の患者に対する様々な刺激技術の有効性を判定することができる。同様に、臨床医は信号プロセッサと通信して伝達関数を更新することができる。例えば、臨床医は、個々の患者に対する各々の有効性を試験しながら、伝達関数信号プロセッサを繰り返し更新することができる。いくつかの例では、刺激パラメータと信号プロセッサ伝達関数の組み合わせを、個々の患者のためにカスタマイズされたシステム動作について試験することができる。
いくつかの実施形態では、システムの様々な内部特性を試験することができる。例えば、センサインピーダンスや刺激装置インピーダンスなどの様々なインピーダンス値を、本出願の譲受人に譲渡された「ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ ＩＭＰＥＤＡＮＣＥ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＦＯＲ ＨＥＡＲＩＮＧ ＡＩＤ」と題する米国特許公開第２０１５／０２５６９４５号に記載されているように試験することができ、その出願の関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。
追加的または代替的に、個々のリードの様々な特性を分析することができる。図１２Ｄは、図１２Ａに示されるものと同様の蝸牛インプラントシステムにおける植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと信号プロセッサとの間の例示的な電気通信を示す高レベルの概略図である。図１２Ｄの簡略化された例では、導体１２０１、１２０２、１２０３、および１２０４は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｄと信号プロセッサ１２２０ｄとの間に延在する。いくつかの例では、そのような導体は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｄと信号プロセッサ１２２０ｄとの間に延在するリード（例えば、リード１９０）に含まれる。図１２Ｄの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｄは、コントローラ１２０５を含み、信号プロセッサ１２２０ｄは、コントローラ１２０６を含む。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｄおよび信号プロセッサ１２２０ｄの他の内部コンポーネントは示されていないが、図１１Ｂ、１２Ｂ、または１２Ｃに示されるような様々な構成が可能である。
いくつかの実施形態では、コントローラ１２０５、１２０６の一方または両方は、そのような導体の１つ以上の特性を試験するために、導体１２０１、１２０２、１２０３、１２０４のうちの１つ以上に試験信号を印加するように構成することができる。例示的な試験プロセスでは、コントローラ（例えば、１２０５）は、導体（例えば、１２０１）を横切って信号（例えば、正弦波または他の成形波）を駆動し、送信された電流および電流が送信された電圧を測定することができる。この情報から、コントローラは、導体の完全性（例えば、導体が破損しているかどうか）を含む導体インピーダンスを判定することができる。同様に、コントローラは、２つの導体（例えば、静電容量、インピーダンスなど）間の１つ以上の電気的パラメータを測定するために、試験導体を横切って試験信号（例えば、１２０１）を駆動しながら、第２の導体を接地する（例えば、１２０２）ように構成することができる。
例示的な動作中、コントローラは、試験信号を第１の導体（例えば、１２０１）に印加し、第２の導体（例えば、１２０２）を接地するように構成することができる。コントローラは、複数の周波数で試験信号を印加し（例えば、周波数掃引を実行する）、第１の導体と第２の接地された導体との間のインピーダンス対周波数を測定するように構成することができる。様々な例において、コントローラは、任意の２つの導体１２０１、１２０２、１２０３、１２０４を使用してそのような試験を実行し、ベースライン値について試験するように（例えば、システムが既知の動作状態にあるとき）、または期待値について試験するように（例えば、確立されたベースラインと比較するために）構成することができる。異なる実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１２１０ｄのコントローラ（コントローラ１２０５）および／または信号プロセッサ１２２０ｄ内のコントローラ（コントローラ１２０６）は、１つ以上の導体の接地を実行し、および／または試験信号を１つ以上の導体に印加することができる。
いくつかの実施形態では、そのような試験プロセスは、例えば、プログラムされたスケジュールに従って、自動的に実行することができる。追加的または代替的に、そのような試験プロセスは、例えば、着用者または臨床医によって、プログラマ（例えば、１００）または充電器（例えば、１０２）などの外部デバイスを介して手動で開始することができる。このようなプロセスの結果は、後でアクセスして分析するために内部メモリに記憶することができる、および／または閲覧のために外部デバイスに出力することができる。いくつかの例では、１つ以上の結果がベースライン値から十分に逸脱した場合に、結果および／または警告を外部デバイスに自動的に出力することができる。様々な例において、出力をトリガするためのベースラインからの十分な変動は、ベースラインからのパーセント変動に基づくことができる（例えば、ベースラインからの１％を超える偏差、５％を超える偏差、１０％を超える偏差など）。追加的または代替的に、十分な変動には、ベースラインからの特定の数の標準偏差の変動が含まれる（例えば、１つよりの標準偏差より大きい、２つの標準偏差より大きいなど）。様々な実施形態において、結果および／または警告の出力をトリガする変動の量は調整可能である。追加的または代替的に、そのような量は、異なる測定間で変動する可能性がある。
いくつかの実施形態では、そのような分析の結果に応答して、１つ以上のアクションを実行することができる。例えば、図１２Ｂに関して説明された例示的な実施形態では、試験が、開回路などの信号導体の１つにおける（例えば、増幅器１２９４または反転増幅器１２９６からの）予期しないインピーダンスを明らかにする場合、コントローラ１２１４は、システムの動作を変更するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ１２１４は、図１１Ｂの構成に関して説明したように、電力生成器１２１１からの電力信号とデータ信号の両方を提供するために、電力生成器１２１１からの出力を調整するように構成することができる。いくつかの例では、コントローラ１２１４は、動作のそのような変化をシグナリングする、および／または１つ以上の導体が損傷しているか、そうでなければ動作しない可能性があることを着用者および／または臨床医に警告する外部デバイスに信号を送信するように構成することができる。
いくつかの実施形態（例えば、図１、９、１１Ａ、１２Ａ）では、リード（例えば、リード１８０）によって接続された別個のコンポーネントとして示されているが、いくつかの例では、プロセッサ（例えば、１２０）および刺激装置（例えば、１３０）は、例えば、密閉封止されたハウジング内の単一のコンポーネントに統合することができる。図１３Ａは、単一のハウジングに組み合わされたプロセッサおよび刺激装置の例示的な概略図を示す。図１３Ａの例では、プロセッサ／刺激装置１３２０は、リード１３７０を介してセンサ（例えば、中耳センサ）から信号入力を受信し、リード１３９０を介してバッテリ（例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール）から電力を受信する。プロセッサ／刺激装置１３２０は、リード１３７０、１３９０をそれぞれ受信するためのヘッダ１３２２、１３２４を含むことができる。
プロセッサ／刺激装置１３２０は、センサから入力信号を受信し、伝達関数に従って受信された入力信号を処理し、電極１３２６を介して刺激信号を出力するように構成することができる。電極１３２６は、例えば、図１０Ｂに関して説明したように、着用者の蝸牛組織と接触してそれに電気刺激を提供する１つ以上の接触電極（例えば、１３２８）を含むことができる。
図１３のプロセッサ／刺激装置１３２０は、電極１３２６から放出された刺激信号のための戻り経路（例えば、１３３２）を提供するための戻り電極１３３０を含む。戻り電極１３３０は、プロセッサ／刺激装置１３２０内の回路の接地部分に電気的に結合されて、プロセッサ／刺激装置１３２０内の回路、電極１３２６、着用者の蝸牛組織、および接地を含む回路を完成させることができる。いくつかの例では、戻り電極１３３０は、プロセッサ／刺激装置１３２０内の回路と電気通信する導電性材料を含み、一方、プロセッサ／刺激装置１３２０のハウジングの残りの部分は、一般に、内部回路に電気的に結合されていない。
いくつかの実施形態では、戻り電極１３３０およびプロセッサ／刺激装置１３２０のハウジングは、導電性材料を備える。例えば、いくつかの例では、ハウジングはチタンを備え、一方、戻り電極１３３０は白金または白金合金を備える。ヘッダ１３２４は、一般に、生体適合性ポリマーなどの非導電性の生体適合性材料を含むことができる。非導電性ヘッダ１３２４は、戻り電極１３３０とプロセッサ／刺激装置１３２０の導電性ハウジングとの間の絶縁を提供することができる。
プロセッサ／刺激装置１３２０の電力ヘッダ１３２４に位置決めされているものとして図１３Ａに示されているが、一般に、戻り電極１３３０は、プロセッサ／刺激装置１３２０の外面上の任意の場所に位置決めすることができる。いくつかの例では、１つ以上の冗長戻り電極を、例えば、ハウジングと電極１３２６とのインターフェースまたはその近くに含めることができる。いくつかの例では、戻り電極は、電極１３２６自体の近位端に位置決めすることができる。複数の戻り電極（例えば、戻り電極１３３０および電極１３２６の近位端にある戻り電極）を有するいくつかの実施形態では、スイッチを使用して、どの戻り電極を使用するかを選択することができる。追加的または代替的に、複数の戻り電極を同時に使用することができる。
図１３Ｂは、線Ｂ－Ｂに沿った図１３Ａに示されるプロセッサ／刺激装置の簡略断面図を示す。図１３Ｂに示されるように、プロセッサ／刺激装置１３２０は、第１の側１３１９および第２の側１３２１を有するハウジングと、ハウジングに埋め込まれた戻り電極１３３０とを含む。戻り電極１３３０は、白金などの着用者の組織との接触に適した導電性材料を含むことができる。示された例では、戻り電極１３３０は、プロセッサ／刺激装置１３２０のハウジングの両側に巻き付いており、戻り電極１３３０が、第１の側１３１９および第２の側１３２１でハウジングの外面に結合されるようにしている。
これにより、着用者の解剖学的構造のいずれかの側への植え込みが容易になる。これは、場合によっては、プロセッサ／刺激装置の一方側だけが着用者の導電性組織に電気的に接触し、他方側が、例えば着用者の頭蓋骨に接触し、戻り経路（例えば、１３３２）を簡単には提供しないためである。したがって、単一のプロセッサ／刺激装置の設計は、戻り電極１３３０を介して適切な戻り経路を提供しながら、着用者の解剖学的構造のいずれかの側に植え込むことができる。
様々な例において、戻り電極１３３０は、図１３Ｂに示されるように、プロセッサ／刺激装置１３２０の周囲縁の周りに延在することができる。他の例では、戻り電極１３３０は、ハウジングのいずれかの側にセクションを含むことができ、巻き付き接触を介するのではなく、ハウジング内で互いに接続することができる。追加的に、プロセッサ／刺激装置１３２０のハウジングに埋め込まれているように示されているが、いくつかの例では、戻り電極１３３０は、ハウジングから外向きに突出することができる。戻り電極１３３０は、一般に、着用者の解剖学的構造のいずれかの側での使用可能性を提供するために、ハウジングの反対側に電気接触セクションを含みながら、様々な形状およびサイズのいずれかであり得る。他の実施形態では、戻り電極は、カスタマイズされた右側または左側の実施のために、ハウジングの片側にのみ位置決めすることができる。
本明細書の他の場所で説明するように、様々な実施形態では、プロセッサは、一般に、入力信号を受信し、信号を処理し、刺激信号を生成し、これは、統合刺激装置を介して（例えば、図１３Ａおよび図１３Ｂなどのプロセッサ／刺激装置を介して）または（例えば、図１および９に示されるように）プロセッサと通信する別個の刺激装置を介して印加され得る。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサを介して受信された入力信号は、（例えば、図４および図５に関して説明したように）中耳センサなどの植え込み可能なセンサによって生成される。
しかしながら、このようなセンサは、信号プロセッサによって読み取られて処理される出力に変換されるなんらかの刺激を測定するか、そうでなければ受信することがよくある。例えば、いくつかの中耳センサは、着用者の内耳の解剖学的構造や動きの変動など、様々な要因に応じて、所与の刺激に対して異なる出力信号を生成することがある。したがって、所与の入力に対するセンサの出力は、システムの設計中、特に周波数範囲全体で予測可能ではないことがある。
図１４Ａは、刺激信号を正規化し、センサ周波数応答の変動性に適応するための例示的な信号処理構成を示す概略図である。図１４Ｂは、処理構成における様々なステージでの信号の例示的なゲイン対周波数応答曲線を示す。図１４Ｂに関して使用されるように、特定の周波数に関連付けられた「ゲイン」は、センサおよびプロセッサによって受信された入力刺激の大きさと、処理の様々なステージにおける結果として生じる信号の大きさとの間の関係（例えば、比率）を指す。示した例では、プロセッサ／刺激装置１４００は、センサから入力信号１４０５を受信する。
図１４Ｂに示されるように、ゲインは、プロットに示される周波数の分布にわたって非常に不均一である。例えば、示した例によれば、１ｋＨｚでセンサで受信された刺激信号は、１０ｋＨｚでセンサで受信された同じ大きさの刺激信号と比較して、信号１４０５においてはるかに大きな大きさをもたらすであろう。周波数応答のこのような不一致は、信号処理を困難にする可能性がある。さらに、そのような周波数応答は、一般に、人から人へ、またはセンサの物理的動きまたは解剖学的変化により着用者の生涯にわたって変動することがある。
入力信号１４０５は、アナログ処理１４１０を受けて、アナログ処理済信号１４１５を生成する。図１４Ｂに示されるように、アナログ処理済信号１４１５は、入力信号１４０５よりも平坦な周波数応答曲線を提供するため、アナログ処理ステップ１４１０は、周波数範囲全体にわたるゲインの一貫性を改善する。いくつかの実施形態では、アナログ処理は、図１４Ｂに示されるように、周波数応答曲線を平坦化するように一般に構成されている１つ以上のフィルタおよび／または増幅器を含むことができる。いくつかの例では、プロセッサ／刺激装置１４００内のアナログ処理コンポーネント１４１０は、周波数応答の一次補正を提供するために、様々な植え込み可能なシステムにわたって実質的に同じであり得る。他の例では、アナログ処理構成１４１０は、例えば、既知の解剖学的特徴、測定、分析などに基づいて、着用者に合わせてカスタマイズすることができる。
アナログ処理済信号１４１５は、デジタル処理ステップ１４２０を受けて、デジタル処理済信号１４２５を生成する。図１４Ｂに示されるように、デジタル処理済信号１４２５は、アナログ処理済信号１４１５よりも平坦な周波数応答曲線を提供するため、デジタル処理ステップ１４２０は、周波数範囲全体にわたるゲインの一貫性をさらに改善する。いくつかの実施形態では、デジタル処理１４２０は、周波数応答を実質的に平坦化して、アナログ処理済信号１４１５の残りの周波数応答の非一貫性を修正するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、デジタル処理１４２０の後、第１の周波数および第２の周波数で所与の大きさの刺激信号は、第１および第２の周波数で同じ大きさを有するデジタル処理済信号１４２５をもたらす。したがって、デジタル処理済信号１４２５は、正規化された刺激信号に対応し、異なる着用者の解剖学的構造および着用者の動きおよび／または経時的な変化に伴う変動を低減または排除する。広い周波数範囲にわたって正規化された周波数応答を有することにより、植え込まれたシステムの有効性の評価、信号プロセッサの伝達関数のプログラミング、システム動作の評価などを簡素化することができる。いくつかの例では、平坦な周波数応答により、システムが、例えば、外部音響刺激の周波数成分とは無関係に、受信された外部音響刺激に関して、適切な強度レベルで着用者に電気刺激を提示することを可能にすることができる。
いくつかの実施形態では、デジタル処理１４２０は、システムが植え込まれた後、較正プロセスを介してカスタマイズすることができる。例示的な較正プロセスにおいて、臨床医または他のユーザは、例えば、複数の周波数で、同様の振幅を有する一連の刺激信号を提供して、センサによって「ピックアップ」され、各受信された信号に対する入力信号１４０５を生成し得る。次に、臨床医または他のユーザは、結果として生じるアナログ処理済信号１４１５および／または初期デジタル処理済信号１４２５を複数の周波数でサンプリングして、周波数掃引全体にわたるゲインの残りの不均一性を判定し得る。デジタル処理１４２０は、デジタル処理済信号１４２５において実質的に平坦な周波数応答曲線を確立するために、不均一性を補償するために確立または更新され得る。いくつかの例では、異なる周波数を有する複数の信号が順番に提供され、各周波数での大きさの応答（例えば、ゲイン）が判定される。そのような大きさの応答を判定した後、周波数応答曲線を平坦化するために、応答対周波数の関係に基づいて、デジタル処理ステージ１４２０を更新することができる。
代替的なプロセスでは、センサによって「ピックアップ」されるようにホワイトノイズ信号を提供することができる。信号の周波数成分を抽出するために、信号の変換（例えば、高速フーリエ変換、またはＦＦＴ）を実行することができる。抽出された周波数成分は、各周波数での大きさの応答を判定するために使用でき、デジタル処理１４２０は、上記と同様に周波数応答を平坦化するように更新することができる。
図１４Ａの示された例では、デジタル処理済信号１４２５（例えば、センサから受信された入力信号に関して周波数範囲にわたって均一なゲインを有する）が、信号プロセッサ伝達関数１４３０に従って処理されて、刺激信号１４３５を生成する。刺激信号１４３５は、刺激装置１４４０によって受信することができ、刺激装置１４４０は、本明細書の他の場所で説明するように、電気信号１４４５を電極に印加することができる。
いくつかの例では、均一な周波数応答を提供するためのデジタル処理ステップ１４２０は、伝達関数１４３０に組み込むことができ、アナログ処理済信号１４１５は、プログラムされた伝達関数に従って、周波数応答を平坦化することと、刺激信号（例えば、１４３５）を生成することとの両方を行うようにデジタル処理される。追加的または代替的に、本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、刺激装置１４４０は、単一のプロセッサ／刺激装置コンポーネント１４００として組み合わされるのではなく、プロセッサの外部に位置することができる。
本明細書の他の場所で説明するように、多くの例は、植え込まれた信号プロセッサと通信している中耳センサを示しているが、様々な実施形態では、１つ以上の追加または代替の入力ソースを含めることができる。例えば、いくつかの実施形態では、マイクロフォンは、ユーザの皮膚の下に植え込むことができ、信号プロセッサと通信して配置することができる（例えば、１７１などの取り外し可能なコネクタを介して）。信号プロセッサは、植え込まれたマイクロフォンから入力信号を受信し、受信された入力信号と信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激装置に信号を提供することができる。
追加的または代替的に、１つ以上のシステムコンポーネントは、刺激信号に変換するためのブロードキャスト信号を受信するように構成することができる。図１５は、ブロードキャストデバイスからブロードキャスト信号を受信するように構成されている植え込み可能なシステムを示す概略システム図である。図１５の例に示されるように、ブロードキャストソース１５５０は、通信リンク１５６０を介して信号をブロードキャストする。通信リンク１５６０は、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、または他の既知のデータ送信プロトコルなどの様々な通信プロトコルを介した通信を含むことができる。ブロードキャストソース１５５０は、メディアソース（例えば、テレビ、ラジオなど）、通信デバイス（例えば、電話、スマートフォンなど）、テレコイルまたは他のブロードキャストシステム（例えば、ライブパフォーマンスで）、または植え込まれたシステムまたは植え込まれたシステムの外部コンポーネント（例えば、システムプログラマなど）に送信できる任意の他の音声信号ソースなどの様々なコンポーネントのいずれかを含むことができる。
プログラマ１５００、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１５１０、信号プロセッサ１５２０、および刺激装置１５３０を含む植え込み可能なシステムは、一般に、通信リンク１５６０を介して放送ソース１５５０からデータを受信することができる。様々な実施形態では、植え込み可能なシステム内の任意の数のコンポーネントは、刺激信号への最終的な変換のためにブロードキャスト信号を受信するように構成されているテレコイルなどの受信デバイスを含むことができる。
例えば、いくつかの実施形態では、プログラマ１５００は、ブロードキャストソース１５５０からブロードキャストテレコイル信号を受信するように構成されているテレコイルリレーを含むことができる。プログラマは、受信されたブロードキャスト信号を表す信号を、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を介して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１５１０および／または信号プロセッサ１５２０に続いて通信するように構成することができる。通信が植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１５１０を介してプログラマ１５００から受信される場合、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１５１０は、例えば、図１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、または１２Ｃのいずれかに記載されるように、信号を信号プロセッサに通信することができる。
いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサ１５２０は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１５１０からそのような信号を受信し、受信信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて、刺激信号を刺激装置１５３０に出力するように構成することができる。他の例では、信号プロセッサ１５２０は、ブロードキャストソース１５５０からブロードキャスト信号を受信することができるテレコイルリレーまたは他のデバイスを含むことができる。いくつかのそのような実施形態では、信号プロセッサ１５２０は、信号プロセッサの伝達関数に従って受信された信号を処理し、刺激信号を刺激装置１５３０に出力する。
いくつかの実施形態では、信号プロセッサ１５２０は、（例えば、埋め込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１５１０を介して）例えば、植え込まれたマイクロフォン、中耳センサ、およびブロードキャストソース１５５０の組み合わせなどの複数の入力ソースと通信することができる。いくつかのそのような例では、信号プロセッサは、各々がそれぞれの入力ソースに従って、複数の伝達関数でプログラムすることができる。そのような実施形態では、信号プロセッサは、どの１つ以上の入力ソースが入力信号を提供しているかを識別し、対応する入力ソースに関連付けられた伝達関数に従ってそのような各入力信号を処理することができる。
いくつかの例では、対応する複数の入力ソースから複数の入力信号を受信する信号プロセッサ１５２０は、刺激装置１５３０への刺激信号を生成するときに信号を効果的に組み合わせる。すなわち、いくつかの実施形態では、入力ソースが組み合わされて、信号プロセッサ１５２０からの刺激信号を形成する。いくつかのそのような例では、ユーザは、様々な受信された入力信号を任意の所望の方法で混合することができてもよい。例えば、ユーザは、中耳センサまたは他の植え込まれたデバイスからの入力、外部デバイス（例えば、テレコイルリレー、スマートフォンなどへのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続）から受信された信号など、様々な異なる入力ストリームをブレンドすることを選択することができる。例示的な構成では、ユーザは、刺激信号が第１の入力ソースに５０％、第２の入力ソースに５０％に基づくように、２つの入力ソースを等しくブレンドすることを選択することができる。
追加的または代替的に、ユーザは、１つ以上の入力ソースを効果的に「ミュート」することを選択して、信号プロセッサ１５２０が、ミュートされていないソースから受信された入力信号に基づいて、刺激信号を出力するようにしてもよい。同様に、ユーザは、受信された入力信号を処理するための単一のソースを選択できてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザは、ブロードキャストソース１５５０から受信された信号を処理し、刺激信号に変換し、例えば、中耳センサから受信された信号を無視することを選択してもよい。
いくつかの例では、信号プロセッサとの直接通信を使用して、所与の信号プロセッサの伝達関数および関連付けられた刺激（例えば、音響または電気）パラメータの有効性を試験することができる。例えば、プログラマを使用して、中耳センサまたは他の入力ソースからの入力信号を無効にし、カスタマイズされた信号を信号プロセッサに提供して、入力ソースからの信号をシミュレートできる。信号プロセッサは、その伝達関数に従って受信された信号を処理し、それに応じて電気刺激装置および／または音響刺激装置を作動させる。プロセッサを使用して、様々なカスタマイズされた「音」を試験し、各「音」に対する特定の患者の信号プロセッサの伝達関数の有効性を判定することができる。
図１６は、患者にとって好ましい伝達関数を確立するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。この方法は、外部プログラマを植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに接続することを含むことができる（ステップ１６５０）。接続には、例えば、外部プログラマと植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールとの間の無線接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信）を確立することを含むことができる。外部プログラマは、コンピュータ、スマートフォン、タブレットなどの、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールにプログラミング命令を提供することができる任意の様々なコンポーネントを含むことができる。
通信が確立されると、アクティブな信号プロセッサの伝達関数がない場合（ステップ１６５２）、信号プロセッサの伝達関数を確立することができる（ステップ１６５４）。伝達関数がすでにアクティブである場合、または伝達関数が確立された後（ステップ１６５４）、プログラマを使用して、１つ以上のシミュレートされた「音」を信号プロセッサに入力することができる。このような「音」は、中耳センサなどの入力ソースから受信されたかのように、信号プロセッサで受信および処理することができる。「音」は、例えば、周波数の範囲、音声学上の音、または他の識別可能な音特性などの様々な入力信号をシミュレートするように設計されたコンピュータ生成信号であり得る。
このプロセスは、信号プロセッサの伝達関数の有効性を試験することをさらに含むことができる（ステップ１６５８）。これは、例えば、特定の信号プロセッサ伝達関数が提供された場合に、患者が各音にどの程度反応するかを判断することを含む。いくつかの例では、これは、各「音」について試験中の伝達関数を評価し、１つ以上の「音」に関連付けられたスコアに基づいて伝達関数の総スコアを判定することを含むことができる。
信号プロセッサの伝達関数の有効性を試験した後、すべての所望の伝達関数が試験されていない場合（ステップ１６６０）、信号伝達関数を更新することができる（ステップ１６５４）。１つ以上のシミュレートされた「音」を信号プロセッサに入力し（ステップ１６５６）、更新された伝達関数に従って処理することができ、更新された伝達関数の有効性を試験することができる（ステップ１６５８）。すべての所望の伝達関数が試験されると（ステップ１６６０）、ユーザのための信号プロセッサの伝達関数が作成または選択され、患者に対して実施され得る（ステップ１６６２）。いくつかの例では、試験された伝達関数のうちの最良の伝達関数が、ユーザの好み、最高のスコア、または他のメトリックに基づいて選択される。他の例では、試験された伝達関数からの複合結果を組み合わせて、患者に対してカスタマイズされた伝達関数を作成することができる。
他の例では、信号プロセッサの伝達関数を継続的に更新するのではなく、シミュレートされた「音」を信号プロセッサの外部で、例えば臨床医または聴覚学者と一緒に現場で前処理することができる。例えば、例示的なプロセスでは、１つ以上のシミュレートされた音は、処理ソフトウェアを使用して前処理され、特定の伝達関数を介して処理される特定の入力信号から生じるシミュレートされた刺激信号を確立することができる。いくつかの例では、そのような信号を、例えば、刺激信号を着用者に直接適用するために信号プロセッサに転送することができる。
刺激装置への通信は、例えば、プログラマなどの様々なシステムコンポーネントから直接実行することができる。他の例では、そのような通信は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールおよび信号プロセッサを介して実行することができる。例えば、例示的な実施形態では、前処理された信号は、無線（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）通信を介して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに通信することができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前処理された信号を信号プロセッサに通信することができ、信号プロセッサは、単一伝達関数で構成することができる。したがって、信号プロセッサは、刺激を実行するために、前処理された信号を刺激装置に渡すだけである。
図１７は、前処理された信号を介して１つ以上の伝達関数を使用して１つ以上の音の有効性を試験する例示的な方法を示すプロセスフロー図である。図１７の方法では、例えば、受信された音を処理することができるアプリケーションまたは処理ソフトウェアに音をロードすることができる（ステップ１７５０）。いくつかの例では、音は、所望の音を表すコンピュータ生成信号などのシミュレートされた音であり得る。他の例では、音は、人の声または他の刺激などの実際の音の録音を含むことができる。ロードされた音は、伝達関数に従って前処理されて、刺激信号を生成することができる（ステップ１７５２）。前処理は、例えば、スタンドアロンのワークステーション、システムプログラマなどで実行することができる。
図１７の方法は、前処理された音からの刺激信号を植え込まれたシステムの刺激装置に印加するステップ（ステップ１７５４）をさらに含む。本明細書の他の場所で説明するように、刺激信号の刺激装置へのそのような通信は、刺激装置への直接（例えば、外部ワークステーション、ユーザのプログラマなどから）または信号プロセッサを介するなど、様々な方法で実行することができる。
刺激信号を印加すると（ステップ１７５４）、この方法は、刺激信号の有効性を試験するステップ（ステップ１７５６）をさらに含むことができる。これは、例えば、受信された刺激信号からの初期音のユーザの理解を試験すること、ユーザからの評価スコアを受信すること、または刺激信号の有効性を休める他の適切な方法を含むことができる。ステップ１７５４で印加される刺激信号は、前処理に使用される音および伝達関数に基づくので、刺激信号の有効性を試験することは、所与の音に対する伝達関数の有効性を試験することと同様である。
刺激信号の有効性を試験した後、すべてのシミュレーション伝達関数が所与の音に対して試験されたかどうかを判定することができる（ステップ１７５８）。そうでない場合、この方法は、シミュレートされた伝達関数を確立または更新するステップ（ステップ１７６０）と、すべて更新された伝達関数に従って、音を前処理して刺激信号を確立すること（ステップ１７５２）、刺激信号を印加すること（ステップ１７５４）、および刺激信号の有効性を試験すること（ステップ１７５６）のステップを繰り返すこととを含むことができる。したがって、所与の音は、複数の伝達関数に従って処理することができ、複数の対応する刺激信号を、所与のユーザに関して試験することができる。ステップ１７５８ですべてのシミュレーション伝達関数が試験された場合、プロセスは、音に対する好ましい処理を確立することを含むことができる（ステップ１７６２）。
いくつかの例では、図１７のプロセスをリアルタイムで実行することができる。例えば、いくつかの実施形態では、（例えば、刺激装置との無線通信を介して直接または信号プロセッサを介して間接的に）植え込まれたシステム内の刺激装置と通信するデバイスは、ユーザシステムに通信する前に音信号を前処理しながら、様々なシミュレートされた伝達関数を循環することができる。いくつかのそのような例では、所与の音に対して好ましい処理技術（例えば、シミュレートされた伝達関数）を確立した後（例えば、ステップ１７６２において）、ユーザの信号プロセッサの伝達関数を更新して、所与の音に対する好ましい伝達関数を反映することができる。
追加的または代替的に、図１７のプロセスは、複数の異なる音に対して繰り返すことができる。いくつかの実施形態では、複数の音は、複数の異なるシミュレートされた伝達関数に従って前処理することができ、結果として生成される刺激信号は、データベースに記憶することができる。ワークステーション、プログラマなどの試験デバイスを使用して、刺激信号のデータベースを使用して、ユーザに対する様々な音に関する様々な伝達関数の有効性を試験しながら、図１７の方法を実行することができる。
いくつかの例では、そのようなデータベースを使用して、ユーザを特定のインプラントシステムに適合させることができる。例えば、複数の音を前処理することによって生成された刺激信号は、前処理でシミュレートされた伝達関数の有効性を試験するために、植え込まれた刺激装置および蝸牛電極を有するユーザの植え込まれた刺激装置に通信され得る。様々な例において、所与の音に関連付けられた複数の生成された刺激信号は、好ましいシミュレートされた伝達関数が確立されるまで、刺激装置に印加することができる。他の例では、複数の音を表す生成された刺激信号は、複数の伝達関数の各々について確立することができ、その結果、別の伝達関数を試験する前に、各伝達関数を複数の音に対してユーザについて試験することができる。
図１８は、前処理された音声信号の例示的なデータベースの概略図である。示されているように、データベースは、様々な音（音１、音２、…、音ｎ）に対応するｎ行と、異なるシミュレートされた伝達関数（シミュレートされた伝達関数１、シミュレートされた伝達関数２、…、シミュレートされた伝達関数ｍ）に対応するｍ列を持つテーブルとして表される。示されているように、各行（ｉ）と各列（ｊ）の交点で、シミュレートされた伝達関数ｊを用いて音ｉを前処理すると、刺激信号（ｉ、ｊ）をもたらす。いくつかの実施形態では、図１８に示されるような前処理された音から生成された刺激信号のようなテーブルは、ユーザのためのデバイスフィッティングのために前処理された音信号のデータベースに記憶され得る。
本明細書の他の場所で説明するように、様々なフィッティングプロセスにおいて、音は、データベース（例えば、音１）、および複数の異なる刺激信号（例えば、刺激信号（１、１）、刺激信号（１、２）、…、刺激信号（１、ｍ））は、植え込まれた刺激装置に通信することができる。このような刺激信号は、一般に、様々なシミュレートされた伝達関数（１－ｍ）に従って前処理された音（例えば、音１）の結果に対応する。図１７に関して説明したように、好ましい刺激信号（したがって、好ましい対応するシミュレートされた伝達関数）は、所与の音（例えば、音１）に対して確立することができる。データベース内のサウンドごとに、同様のプロセスを繰り返すことができる。様々な例において、１つ以上の信号プロセッサ伝達関数は、判定された好ましいシミュレートされた伝達関数に基づいて信号プロセッサに通信することができる。例えば、いくつかの例では、ほとんどの音のうち好まれたシミュレートされた伝達関数が、信号プロセッサの伝達関数として実施され得る。他の実施形態では、信号プロセッサは、複数の伝達関数を含み、各音に対する好ましい伝達関数に応じて、異なる検出された音に異なる伝達関数を適用することができる。
他の例示的なフィッティングプロセスでは、単一のシミュレートされた伝達関数（例えば、シミュレートされた伝達関数１）に対応する複数の刺激信号（例えば、刺激信号（１、１）、刺激信号（２、１）、．．．、刺激信号（ｎ、１））を刺激装置に印加することができる。そのような刺激信号は、単一のシミュレートされた伝達関数に従って前処理される複数の音に対応する。これは、選択された伝達関数の有効性を試験するために使用することができる。このプロセスは、様々な音（例えば、音１～ｎ）にわたって最適な伝達関数を判定するために、複数のシミュレートされた伝達関数（例えば、２～ｍ）に対して繰り返すことができる。
一般に、図１８に示されるような様々な伝達関数を介して音声信号を前処理することによって生成される刺激信号のデータベースは、特定のユーザに対するそのような伝達関数の試験を促進するのに有用であり得る。このような音の前処理により、例えばラボやワークステーションでフィッティングプロセスの前に処理を行うことができ、信号プロセッサの更新を必要とせず、様々な伝達関数に対応する刺激信号をユーザの刺激装置に効率的に印加できる。追加的に、そのような前処理は、（例えば、様々なハードウェア制限により）たとえそのような処理技術が植え込まれた信号プロセッサによってまだ効果的に実施されていないことがある場合でも、より高度なまたは計算上要求の厳しい処理技術を有効性について試験することを可能にし得る。このような処理技術の有効性を試験することで、例えば、将来、より複雑な処理技術を採用しようとして、処理方法やハードウェア機能の進化を促すことができる。
植え込み可能なシステムの様々な特徴および機能が本明細書で説明されている。説明したように、様々な実施形態において、システム動作は、システムが植え込まれたままである間、体の外側に位置するコンポーネントからの植え込まれたシステムとの通信に基づいて調整され得る。いくつかの実施形態では、システムは、様々な方法でシステムとインターフェース接続することができる任意の数の外部コンポーネントを含み得る。
図１９は、完全に植え込み可能なシステムのいくつかの実施形態による、様々なシステムコンポーネント間の可能な通信を示す概略図である。示された実施形態では、システムの植え込まれたコンポーネント（破線で概説される）は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１９１０、信号プロセッサ１９２０、および刺激装置１９３０を含む。そのような植え込まれたコンポーネントは、受信された入力信号に応答して（例えば、電気的および／または音響的刺激を介して）ユーザを効果的に刺激するために、本明細書で説明される様々な例に従って動作することができる。
図１９の概略図は、例えば、通信リンク１９２５を介して、植え込まれたコンポーネントの１つ以上と無線でインターフェース接続することができる複数の外部デバイスを含む。そのようなデバイスは、プログラマ１９００、充電器１９０２、スマートフォン／タブレット１９０４、スマートウォッチまたは他のウェアラブル技術１９０６、およびフォブ１９０８を含むことができる。いくつかの例では、そのようなコンポーネントは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、または他の適切なプロトコルなどの無線通信リンク１９２５を介した１つ以上の通信プロトコルを介して１つ以上の植え込み可能なコンポーネントと通信することができる。様々な実施形態では、異なる外部デバイスは、システム動作に関連付けられた１つ以上の機能を実行することができる。いくつかのそのような実施形態では、各外部デバイスは、他のデバイスと同じ機能を実行することができる。他の例では、いくつかの外部デバイスは他のデバイスよりも多くの機能を実行することができる。
例えば、プログラマ１９００は、植え込まれたシステムの様々な動作パラメータを制御するために、１つ以上の植え込み可能なコンポーネントと無線でインターフェース接続することが可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、プログラマ１９００は、信号プロセッサの伝達関数を調整するか、または（例えば、特定のユーザ、環境などに応じて特定の信号プロセッサ伝達関数に関連付けられた）動作プロファイルを選択するように構成することができる。いくつかの例では、プログラマ１９００を使用して、本明細書の他の場所で説明されているように、好ましい信号プロセッサの伝達関数などのユーザプロファイルを確立することができる。プログラマ１９００は、追加的または代替的に、システムをオンまたはオフにし、システムのボリュームを調整し、入力データを受信してシステム（例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１９１０）にストリーミングするために使用することができる。いくつかの実施形態では、プログラマ１９００は、様々な情報をユーザに表示するためのディスプレイを含む。例えば、ディスプレイは、動作モード（例えば、ロードされたユーザプロファイル）、残りの電力レベルなどを示すために使用することができる。いくつかのそのような実施形態では、ディスプレイは、ユーザが、ボリューム、プロファイル、入力ソース、入力ミックスなどのような１つ以上のパラメータを調整することができるユーザインターフェースとして機能することができる。
いくつかの実施形態では、充電器１９０２を使用して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１９１０などのシステム内の１つ以上の内部バッテリまたは他の電源を充電することができる。いくつかの例では、充電器１９０２は、例えば、ディスプレイおよび／またはユーザインターフェースを含む、プログラマ１９００と同じ機能を含むことができる。いくつかのそのような実施形態では、プログラマ１９００および充電器１９０２は、単一のデバイスに統合することができる。
いくつかの実施形態では、スマートフォンまたはタブレット１９０４などの様々な外部デバイスは、植え込まれたシステムとインターフェース接続するために使用され得るアプリケーション（「ａｐｐ」）を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザは、予め定義されたａｐｐを使用してシステム一定の動作ファクタを調整して、インターフェース（例えば、外部デバイスに統合されたディスプレイを介した視覚的インターフェース）を提供するためにスマートフォンまたはタブレット１９０４を介してシステムと（例えば、リンク１９２５を介して）通信することができる。このａｐｐは、ユーザがボリューム、操作プロファイル、オン／オフなどの様々なパラメータを調整するのを支援することができる。いくつかの例では、スマートフォン／タブレット１９０４を使用して、スマートフォン／タブレット１９０４で再生されるメディアまたは通信などの入力信号を植え込まれたシステムにストリーミングすることができる。
いくつかのシステムでは、スマートウォッチまたは他のウェアラブル技術１９０６は、スマートフォン／タブレット１９０４と同様の方法でシステムと相互作用することができる。例えば、スマートウォッチまたは他のウェアラブル技術１９０６は、ボリューム制御、オン／オフ制御などのような、植え込まれたシステムの様々な態様の動作を制御するためにスマートフォン／タブレット上で動作可能なものと同様のａｐｐを含むことができる。
いくつかの実施形態では、フォブ１９０８を使用して、植え込まれたシステムに関して基本的な機能を実行することができる。例えば、いくつかの実施形態では、フォブ１９０８を使用して、フォブ１９０８に関連付けられた特定の動作プロファイルをロード／実施することができる。追加的または代替的に、フォブ１９０８は、図１のシャットオフコントローラ１０４と同様に機能することができ、システムを迅速に無効化および／またはミュートするために使用することができる。本明細書の他の場所で説明するように、いくつかの例では、システムを無効化および／またはミュートするために使用される同じデバイス（例えば、フォブ１９０８）を使用して、システムを有効化および／またはミュート解除することができる。
図１９の概略図は、１つ以上の外部デバイスおよび／または１つ以上の植え込まれたシステムコンポーネントを介して受信可能な信号１９６０をブロードキャストするように構成されているブロードキャストソース１９５０をさらに含む。図１５のブロードキャストソース１５５０と同様に、ブロードキャストソース１９５０は、刺激装置１９３０による印加のために刺激信号に変換することができる信号を放出するように構成することができる。ブロードキャスト信号１９６０は、例えば、テレコイル信号、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ信号などを含むことができる。様々な実施形態では、プログラマ１９００、充電器１９０２、スマートフォン／タブレット１９０４、スマートウォッチ／ウェアラブルデバイス１９０６、および／またはフォブ１９０８などの１つ以上の外部デバイスは、ブロードキャスト信号１９６０を受信することができるコンポーネント（例えば、テレコイルリレー）を含むことができる。外部デバイスは、ブロードキャスト信号１９６０に基づいて患者に刺激を適用するために、受信されたブロードキャスト信号１９６０を表す１つ以上の植え込まれたコンポーネントに信号を通信するようにさらに構成することができる。
追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール１９１０、信号プロセッサ１９２０、および／または刺激装置１９３０などの１つ以上の植え込まれたシステムコンポーネントは、ブロードキャスト信号１９６０を受信するように構成することができる。そのようなコンポーネントを使用して、受信されたブロードキャスト信号１９６０に従って、刺激装置１９３０を介してユーザに適用するための刺激信号を生成することができる。
説明したように、いくつかの実施形態では、様々なデバイスが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信プロトコルを介して、植え込まれたシステム内のコンポーネントと通信することができる。制御信号およびストリーミングオーディオを含む、様々なデータおよび信号を無線で通信することができる。ただし、場合によっては、システムが着用者が望むデバイスとのみ通信するように、そのような無線通信を安全に行うべきである。これにより、不要な信号が植え込まれたデバイスにブロードキャストされたり、１つ以上の調整可能なデバイス設定に不正にアクセスしたりするのを防ぐことができる。
いくつかの実施形態では、１つ以上の植え込まれたシステムコンポーネントは、近距離無線通信コンポーネントに非常に近接した場合にのみ、システムと外部デバイスとの間の通信を容易にするように構成されている近距離無線通信コンポーネントを含む。いくつかのそのような例では、近距離無線通信が確立されると、より長距離の無線通信（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）のためのペアリングを確立することができる。例えば、例示的な実施形態では、充電器および植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは各々、安全な近距離無線通信を確立し、続いて追加の無線通信のために互いにペアリングするための近距離無線通信コンポーネントを含むことができる。
図２０は、植え込み可能なシステム内の様々なコンポーネント間の安全な無線接続を確立することを示す概略図である。示された例では、充電器２０１０は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０と通信するように構成されている。充電器２０１０は、充電器２０１０と他のデバイスとの間の通信を容易にすることができる、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクなどの無線通信コンポーネント２０１６を含む。充電器２０１０はさらに、コイルなどの近距離無線通信コンポーネント２０１２と、近距離無線通信コンポーネント２０１２および／または無線通信コンポーネント２０１６から信号を受信し、それらに信号を通信することができるプロセッサ／メモリコンポーネント２０１４とを含む。
植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０は、充電器２０１０と他のデバイスとの間の通信を容易にすることができる、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンクなどの無線通信コンポーネント２０２６を含む。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０は、コイルなどの近距離無線通信コンポーネント２０２２と、近距離無線通信コンポーネント２０２２および／または無線通信コンポーネント２０２６から信号を受信し、それらに信号を通信することができるプロセッサ／メモリコンポーネント２０２４をさらに含む。
いくつかの実施形態では、近距離無線通信コンポーネント２０１２および２０２２は、それらの間に近距離無線通信を確立することができるコイルを含む。いくつかの実施形態では、コイルを使用して、充電器２０１０の電源２０１８から植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０の電源２０２８への間で電力を転送して、例えば、継続使用のために植え込まれたシステムにおける電源２０２８を充電することができる。様々な実施形態において、電源２０１８および／または電源２０２８は、１つ以上のバッテリ、コンデンサ（例えば、スーパーキャパシタ）、および／または電気エネルギーを貯蔵し、他のコンポーネントにこれを提供することができる他の電力貯蔵デバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、充電器２０１０の電源２０１８は、取り外し可能または交換可能なバッテリおよび／または標準的な壁コンセントに差し込むことができる電源コードなどの外部または取り外し可能な電源を含むことができる。
いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０は、そのような通信が最初に有効になるまで、無線通信コンポーネント２０２６を介して外部コンポーネントと通信することができない。そのような実施形態では、そのような通信を有効にすることは、近距離無線通信コンポーネント２０２２を介して実行され、デバイスが偶然または望ましくない形で植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とペアリングされないことを保証する。
図２０の例示的な実施形態では、四角いボックス内の数字は、充電器２０１０と植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０との間の無線通信を確立するための例示的な順次プロセスを示す。示した実施形態では、充電器２０１０は、最初に、近距離無線通信コンポーネント２０１２、２０２２を介して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とのコンタクトを確立する。様々な実施形態において、そのような近距離無線通信は、例えば、２インチ以内などの非常に短い距離内でのみの動作である。これは、他のデバイスが、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０との近距離無線通信を偶然または望ましくない形で確立することを防止する。このステップの実行中に、ユーザは、そのような通信を有効にするために、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０が埋め込まれる胸部領域に近接して充電器２０１０を位置決めすることができる。いくつかの例では、近距離無線通信２０１２、２０２２を介して充電器２０１０と植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とをペアリングした後、そのようなデバイスは、その後無線通信２０１６、２０２６を介して通信することができる。
いくつかの実施形態では、外部デバイス２０３０（例えば、スマートフォンまたは他のオーディオ／メディアソース）は、（例えば、無線通信コンポーネント２０２６を介して）植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０との通信を容易にすることができる無線通信コンポーネント２０３６およびプロセッサ／メモリ２０３４を含むことができるが、外部デバイス２０３０をペアリングするための近距離通信コンポーネントを含まないことがある。したがって、いくつかの例では、ペアリングされた充電器２０１０は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０と外部デバイス２０３０とのその後のペアリングを有効にするように構成することができる。
丸で囲んだ参照番号は、外部デバイス２０３０と植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０との例示的なペアリングの順序を示す。充電器２０１０は、無線通信コンポーネント２０１６、２０３６を介して外部デバイス２０３０と通信して、例えば、ユーザが外部デバイス２０３０を植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とペアリングすることを望むことを判定することができる。次に、充電器２０１０は、（例えば、無線通信コンポーネント２０１６、２０２６を介して）植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０と通信して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０を外部デバイス２０３０とペアリングして、（例えば、無線通信コンポーネント２０２６、２０３６を介して）植込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０と外部デバイス２０３０との間のその後の無線通信を有効にすることができる。
いくつかの例では、デバイスが植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とペアリングされると、充電器２０１０に関して上記のように、追加のデバイスを植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールにその後ペアリングするために使用することができる。他の実施形態では、いくつかのデバイスのみ、例えば充電器２０１０のみが、追加のデバイスを植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とペアリングする能力を含む。さらに別の例では、長距離無線（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）通信を確立する前に、すべてのデバイスを、近距離無線通信プロセスを介して（例えば、フィールド通信コンポーネント２０２２を介して）植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールとペアリングしなければならない。
追加的または代替的に、外部デバイスが植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とペアリングされると、外部デバイス（例えば、外部デバイス２０３０）を使用して、追加の機能を実行してもよい。いくつかの実施形態では、追加の機能は、信号プロセッサの伝達関数を調整することを含み得る。いくつかの例では、外部デバイスは、１つ以上のセンサを含むか、そうでなければ通信し、１つ以上のセンサを介して検出された１つ以上の信号に基づいて信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成することができる。いくつかのそのような例では、１つ以上のそのようなセンサは、マイクロフォン、位置センサ（例えば、ＧＰＳ、１つ以上の利用可能な無線ネットワークに基づく位置）、時計、または当業者に知られている他のセンサを含むことができる。いくつかの実施形態では、そのような１つ以上のセンサを含むか、またはそれらと通信する外部デバイス（例えば、２０３０）は、スマートフォン、タブレット、またはコンピュータを含む。
外部デバイスがマイクロフォンを含むか、またはマイクロフォンと通信する実施形態では、外部デバイスは、音響環境を表すマイクロフォンから収集された情報に基づいて信号プロセッサを再プログラムするように構成することができる。例えば、外部デバイスは、バックグラウンドノイズ（例えば、ローエンドノイズ）を識別し、それに応じて信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成することができる。いくつかのそのような例では、外部デバイスは、ローエンド信号のゲインを低減し、および／または発話またはより高い周波数を有する他の音などの他の音または周波数範囲を強調するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、外部デバイスを介して、例えば、ユーザインターフェース（例えば、スマートフォンまたはタブレットのタッチスクリーン）を介して、信号プロセッサの動作を調整するためのバックグラウンドノイズを識別するプロセスを開始することができる。
外部デバイスが位置センサおよび／または時計を含むか、またはそれらと通信している実施形態では、外部デバイスは、検出された位置および／または時間に基づいて信号プロセッサを再プログラムし得る。例えば、例示の実施形態では、外部デバイスが騒々しいことが知られている場所（例えば、モールまたはスポーツスタジアム）に位置するときに、外部デバイスは、その位置を検出し、バックグラウンドノイズ（例えば、特定の周波数または周波数範囲）を低減する、および／または伝達関数に関連付けられた全体的なゲインを低減するように信号プロセッサを自動的に再プログラムするように構成することができる。同様に、いくつかの例では、着用者が特に発話を認識したい場所（例えば、映画館）に位置するときに、外部デバイスは、発話に関連付けられた周波数を強調するように信号プロセッサを再プログラムするように構成することができる。
いくつかの例では、伝達関数を更新して、識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することができる。いくつかの実施形態では、識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約２００Ｈｚ～２０ｋＨｚの間の周波数成分を有する信号を強調することを備える。いくつかのそのような例では、識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減するために伝達関数を更新することは、約３００Ｈｚ～８ｋＨｚの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む。このような周波数範囲の信号を強調すると、ノイズの多い環境内で人間の発話や他の同様の信号を強調するのに役立つことができる。
追加的または代替的に、外部デバイスは、判定された時刻に基づいて信号プロセッサを再プログラムするように構成することができる。例えば、着用者が一般的に煩わされたくないとき（夜間など）に、外部デバイスは、すべてまたはほとんどの音のボリュームを下げるように構成することができる。いくつかの例では、着用者は、追加的または代替的に、外部デバイスを介して信号プロセッサを再プログラムして、信号プロセッサの伝達関数を所定の時間（例えば、１５分、１時間、または１日）調整（例えば、ボリュームを低減）してもよい。
いくつかの例では、信号プロセッサを再プログラムすることは、相対的な変化をもたらす（例えば、ボリュームを低減する）ように伝達関数を調整することを含む。場合によっては、信号プロセッサの再プログラムすることは、着用者が特定の位置にいることを示す位置データなどの受信データに応答して事前定義された伝達関数を実施することを含む。いくつかのそのような例では、複数の事前にプログラムされた伝達関数は、メモリに記憶され、外部デバイスの１つ以上のセンサを介して取得されたデータに基づいて実施することができる。
いくつかの実施形態では、外部デバイスは、外部デバイスによって生成された音声に基づいて入力信号を提供するように構成することができる。例えば、外部デバイスはスマートフォンとすることができ、電話からの音声、テキスト読み上げ音声（例えば、テキストメッセージまたは記事を大声で読み上げる）、および／またはメディア音声（例えば、ビデオ、音楽、ゲームなど）を含む入力信号を着用者の植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに提供することができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、信号プロセッサが対応する刺激信号に変換するために、入力信号を信号プロセッサに中継するように構成することができる。
図２１は、充電器を埋め込みシステムとペアリングするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。この方法は、充電器をオンにすること（ステップ２１００）および充電器を介してペアリングプロセスを開始すること（ステップ２１０２）を含む。充電器は、充電器に関連付けられた通信コイルをインプラント上に配置して保持するようにユーザに指示することができる（ステップ２１０４）。コイル通信の範囲内にあるとき、充電器は、例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールを介して、インプラントと通信する（ステップ２１０６）。充電器は、インプラントとのペアリングが成功したかどうかを判定し（ステップ２１０８）、ペアリングが成功したか（ステップ２１１０）、してないか（ステップ２１１２）をユーザに表示する。
図２２は、ペアリングされた充電器を使用して、別のデバイスを植え込まれたシステムとペアリングにするための例示的な方法を示すプロセスフロー図を示す。この方法は、充電器上でデバイスをインプラントにペアリングするオプションを選択すること（ステップ２２００）と、所望のデバイスをオンにして、それをペアリングモードにすること（ステップ２２０２）と、を含む。インプラントは、ペアリングに利用可能なデバイスを判定し、利用可能なデバイスのリストを充電器に通信し（ステップ２２０４）、充電器は、利用可能なデバイスのリストをユーザに表示する（ステップ２２０６）。ユーザは、表示されたデバイスのリストから選択して、ペアリングを開始することができる（ステップ２２０８）。充電器および／または選択されたデバイスは、ペアリングが成功したステップであるかどうかを判定することができる（ステップ２２１０）。ペアリングが成功した場合、充電器および／または新たにペアリングされたデバイスを介して「ペアリングに成功」メッセージを表示することができる（ステップ２２１２）。ペアリングが失敗した場合、「ペアリングに成功せず」メッセージを充電器に表示することができる（ステップ２２１４）。例えば、いくつかの実施形態では、（例えば、システムの植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールを介して）インプラントと別のデバイスとの間のペアリングを開始しようとした（例えば、ステップ２２０８）後、所定の時間後、充電器がインプラントまたは選択されたデバイスのいずれかからペアリングを確認する指示を受信しない場合、充電器は、ペアリングに成功しなかったと判定し、「ペアリングに成功せず」メッセージを出力し（ステップ２２１４）、ペアリングを確立する試みを停止してもよい。
様々な例において、図２２に示される方法などを介して充電器を介して（例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと通信するために）インプラントにペアリングすることができるデバイスは、リモート、インプラントとインターフェース接続するためのアプリケーションを動作させるスマートデバイス、フォブ、音声ストリーミングデバイス、または無線通信（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）が可能な他の家庭用電子製品を含むことができる。
図２０を参照すると、様々な実施形態において、デバイス（例えば、充電器２０１０、外部デバイス２０３０など）が、無線通信のために植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０とペアリングされると、ペアリングに関連付けられた情報（例えば、デバイス識別子など）は、１つ以上のメモリコンポーネント（例えば、２０１４、２０２４、２０３４）に記憶できるため、将来的にペアリングを再度実行する必要がない。いくつかの実施形態では、１つ以上のデバイスは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０との通信からペアリング解除することができる。例えば、デバイスがもはやユーザによって使用されていない場合（例えば、廃棄、返却、譲渡など）、デバイスを使用して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０から切断することができる。追加的または代替的に、デバイスが、最後の接続から一定の時間内に植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２０２０との無線通信を確立しなかった場合、デバイスは自動的にペアリング解除することができる。例えば、例示的な実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ音声ストリームを植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールを介して植え込まれたシステムに送信するデバイスが５分を超えて植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールから切断される場合、デバイスは植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールからペアリング解除され、将来の使用のために再ペアリングしなければならない。
説明したように、様々な実施形態において、異なる外部デバイスは、植え込まれたコンポーネントとインターフェース接続して、様々な方法でシステムの動作を調整することができる。いくつかの実施形態では、すべてのコンポーネントが他のコンポーネントと同じ機能を実行できるわけではない。図２３は、いくつかの例示的なシステムによる様々な外部デバイスの各々によって調整可能な様々なパラメータを示すチャートである。図２３の例では、「Ｘ」を含むチャートのエントリは、対応する機能を実行するように構成されているコンポーネントを表す。例えば、示した実施形態では、充電器のみが、図２０および２１に関して説明したように、植え込まれたシステムとの最初の無線ペアリングを実行することができる。いくつかのそのような例では、植え込まれたシステムとの無線通信のためにプログラムすることができる残りのデバイスは、図２２に関して説明したように、充電器を介してペアリングされる。異なるコンポーネントが図２３の例によって表されるものとは異なる機能を含む他の例が可能であり、例えば、充電器以外のまたは充電器に加えてのコンポーネントが、植え込まれたシステムとの無線ペアリングを開始することができる。
一般に、そのようなシステムのモジュール性により、システムコンポーネントの修理、交換、アップグレードなどのシステム修正、および／または部分的から完全に植え込み可能なシステムへの移行を、植え込まれたシステムコンポーネントの妨害を最小限に抑えて実行することができる。例えば、蝸牛インプラント電極と電気刺激装置および／または音響刺激装置は、他のシステムコンポーネントが植え込まれている、および／または交換されている間、所定の位置に留まることができ、患者の蝸牛組織を損傷する追加の手順のリスクを低減する。追加的に、本明細書で説明される通信技術を使用して、特定の患者の信号プロセッサ伝達関数をカスタマイズおよび／または最適化するのに役立つだけでなく、システムが安全基準を満たし、システムコンポーネント間で適切な電力およびデータ転送レートを提供し、高効率で動作することができる。植え込み可能な聴覚システムに関して本明細書で一般的に説明されているが、説明されている通信技術は、例えば、疼痛管理、脊髄刺激、脳刺激（例えば、脳深部刺激）などを含む、様々な神経調節デバイス／システムなどの様々な他の植え込み可能なシステムで使用できることが理解されよう。
いくつかの実施形態では、システムは、外部デバイスと通信して、植え込まれたシステムの適合および／または較正を支援することができる。図２４は、システム較正を支援するように構成されているインターフェースデバイスの例示の構成を示す。示されるように、外部デバイス２４００（例えば、ラップトップ、ＰＣ、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチなど）は、フィッティングハブ２４０２と通信する。フィッティングハブ２４０２は、フィッティングハブ２４０２からのコマンドに基づいて音を出力することができるスピーカ２４０４を含むか、そうでなければこれと通信する。
示した例では、フィッティングハブ２４０２は、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０の通信インターフェース２４４２と通信することができる無線通信インターフェース２４０６（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェース）を含む。いくつかの例では、フィッティングハブ２４０２は、近距離無線通信コンポーネント２４０８を含むか、そうでなければこれとインターフェース接続することができ、本明細書の他の場所で説明するように、フィッティングハブ２４０２と（例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０を介して）植え込まれたシステムとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を可能にする。追加的または代替的に、別のデバイス（例えば、充電器）を使用して、フィッティングハブ２４０２と植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０との間の無線（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）通信を可能にすることができる。
図２４の示したシステムは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０、信号プロセッサ２４２０、センサ２４１０、刺激装置２４３０、および蝸牛電極２４１６を含む、植え込まれたモジュラー蝸牛インプラントシステムを含む。そのようなコンポーネントは、本明細書で説明される様々な実施形態と同様に構成および配置することができ、センサ２４１０から信号プロセッサで受信された信号に基づいて、蝸牛電極２４１６を介して刺激装置２４３０からの電気信号を提供するように構成することができる。
例示的な較正プロセス中に、フィッティングハブ２４０２は、スピーカ２４０４を介して音を出力し、また、音に関する情報（例えば、強度、周波数成分など）を植え込まれたシステムの植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０に通信するように構成することができる。植え込まれたシステムは、例えば、信号プロセッサ２４２０を介して、（信号プロセッサ２４２０で受信された）センサ２４１０の出力をスピーカ２４０４から放出された実際の音と比較するように構成することができる。このデータは、スピーカからの出力からの複数の音（例えば、様々な周波数および／または振幅）に対して繰り返すことができ、センサ２４１０からピックアップされた音とセンサ２４１０から信号プロセッサ２４２０への出力との間の関係を判定するために使用することができる。この情報に基づいて、信号プロセッサ２４２０の伝達関数は、センサ２４１０からの出力に基づいて刺激装置２４３０に送信される刺激信号が環境からの音を正確に表すように較正することができる。追加的または代替的に、この情報を使用して、センサが異なる周波数、強度などの様々な外部音響刺激にどれだけ効果的に応答するかを識別することができる。センサの応答は、着用者および／またはセンサの位置決めに固有の様々な要因に依存する可能性があるため、この情報は特に着用者について特に判定することができる。
いくつかの実施形態では、フィッティングハブ２４０２は、単一の周波数および／または単一の強度を含む１つ以上の音を出力するように構成され得る。例えば、各音は、様々なトーンなどの強度の信号周波数成分を有してもよい。追加的または代替的に、１つ以上の音は、様々なビープ音、単語、ノイズ、または当業者に知られている他の音を表す音などの複雑な周波数および強度成分を含み得る。
植え込まれたシステム（例えば、信号プロセッサ２４２０）で起きるものと説明されているが、較正プロセスは、フィッティングハブ２４０２を介して同様に実行することができる。例えば、スピーカ２４０４は、フィッティングハブ２４０２からの命令に基づいて音を出力することができる。センサ２４１０は、スピーカ２４０４から放出された音に対するセンサ応答に基づいて信号を出力することができ、信号プロセッサ２４２０は、センサ２４１０から信号を受信し、受信された信号および信号プロセッサの伝達関数に基づいて刺激信号を刺激装置２４３０に出力することができる。
様々な例において、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０は、センサ２４１０からの信号、信号プロセッサ２４２０からの刺激信号、またはそのような信号の一方または両方を表す信号の任意の組み合わせを受信するように構成することができる。次に、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０は、スピーカ２４０４からの音出力に応答して、センサ２４１０および／または信号プロセッサ２４２０の出力を表す１つ以上の信号をフィッティングハブ２４０２に通信することができる。スピーカ２４０４から出力された音と、植え込まれたシステムにおける対応する結果として生じる信号との比較は、フィッティングハブ２４０２での処理を介して実行することができる。上で論じたのと同様に、この比較を使用して、センサ２４１０からピックアップされた音と、センサ２４１０から信号プロセッサ２４２０への出力との間の関係を判定することができる。この情報に基づいて、信号プロセッサ２４２０の伝達関数は、センサ２４１０からの出力に基づいて刺激装置２４３０に送信される刺激信号が環境からの音を正確に表すように較正することができる。追加的または代替的に、この情報を使用して、センサが異なる周波数、強度などの様々な外部音響刺激にどれだけ効果的に応答するかを識別することができる。センサの応答は、着用者および／またはセンサの位置決めに固有の様々な要因に依存する可能性があるため、この情報は特に着用者について特に判定することができる。
説明したように、様々な例において、外部デバイス２４００は、フィッティングハブ２４０２と併せて使用することができる。例えば、いくつかの例では、外部デバイス２４００は、本明細書で説明するプロセスの処理および制御機能を提供することができ、フィッティングハブ２４０２は、（例えば、スピーカ２４０４、無線通信インターフェース２４０６、近距離無線通信コンポーネント２４０８などを提供することによって）外部デバイス２４００と植え込まれたシステムとの間のインターフェースとして機能することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で説明するフィッティングハブ２４０２の特徴および／または機能は、フィッティングハブに関して説明する様々な機能を含む、ラップトップ、ＰＣ、スマートフォン、タブレットなど、外部デバイスを介して実行することができる。例えば、外部デバイスは、外部デバイスからのコマンドに従って所望の音を出力することができるスピーカ、ならびに、例えば、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０を介して、植え込まれたシステムと通信するための無線通信インターフェースを含むことができる。
いくつかの例では、外部デバイス２４００および／またはフィッティングハブ２４０２は、外部デバイス上のアプリケーションの形態のユーザインターフェースを備えてもよい。そのような実施形態では、フィッティングハブ２４０２の特徴および／または機能は、アプリケーションを介して実行することができる。例えば、いくつかの例では、フィッティングハブは、外部デバイス２４００上で動作しているアプリケーションを介して機能を実行するための命令を受信することができる。いくつかのそのような実施形態では、着用者および／または医師は、例えば、本明細書で説明する様々なプロセス中に、アプリケーションを介して入力を提供することができる。いくつかの実施形態では、着用者は、フィッティングハブ２４０２から音を受信し、アプリケーションを介して、音が聞こえたか聞こえなかったか、大きすぎるか小さすぎるか、前の音と区別できるかまたは区別できないかを示す入力、および／または他の入力を提供することができる。いくつかの例では、インプラントシステム（例えば、フィッティングハブ２４０２または植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０を介して）は、そのような受信された入力に応答して信号プロセッサの伝達関数を更新するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、フィッティングハブ２４０２および／または外部デバイス２４００は、例えば、聴覚学者などの医師と遠隔施設と通信するように構成され得る。いくつかのそのような実施形態では、フィッティングハブ２４０２および／または外部デバイス２４００は、例えばインターネットを介してそのような遠隔施設と通信するように構成されている遠隔通信デバイス２４０７を含む。遠隔通信デバイス２４０７は、フィッティングハブ２４０２、外部デバイス２４００、および植え込まれた蝸牛インプラントに関連付けられた様々な情報を、聴覚学者によって使用されるデバイスなどの追加のデバイスに通信することができる。追加的または代替的に、遠隔通信デバイス２４０７は、フィッティングハブ、外部デバイス、および／または植え込まれた蝸牛インプラントによって実行される特徴および／または機能に関連する入力など、そのような追加のデバイスからの入力を受信するように構成することができる。例えば、場合によっては、遠隔施設で動作する聴覚学者は、フィッティングハブ２４０２をトリガして、１つ以上の所定の音を出力し、および／または１つ以上のフィッティング機能を実行することができる。追加的または代替的に、聴覚学者は、着用者が蝸牛インプラントシステムの機能を使用および／または更新する頻度などの情報を受信することができる。
例示的な実施では、医師は、遠隔通信デバイス２４０７を介して、外部デバイス２４００、フィッティングハブ２４０２、および／または植え込まれた蝸牛インプラントシステムによって実行される任意の試験または他のプロセスに関する診断情報を受信することができる。いくつかのそのような例では、医師は、試験または他のプロセスが実行される頻度、実行された試験またはプロセスの結果、様々なデバイス（例えば、ハブ２４０２）が使用される頻度、および／または植え込まれた蝸牛インプラントの使用または使いやすさに関する任意のフィードバックに関するデータを受信してもよい。
いくつかの例では、医師は、遠隔通信デバイス２４０７を介して、追加のデバイスから様々な試験または他のプロセスを開始または実行することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるように、フィッティングハブ２４０２の特徴および／または機能を、遠隔通信デバイス２４０７を介して追加のデバイスを使用して医師によって実行または開始することができる。様々な例において、医師は、本明細書に記載されるように、スピーカ（例えば、２４０４）を介して１つ以上の音を提供する、アブミ骨筋反射試験を実行するなど、様々な機能を実行することができる。医師は、話者から提供された１つ以上の音に応答して、センサ２４１０および／または信号プロセッサ２４２０の出力を表す１つ以上の信号を受信することができる。スピーカから提供された１つ以上の音と、および植え込まれたシステムにおける対応する結果として生じる信号との比較は、追加のデバイスによって、および／または追加のデバイスを介してそのような情報を受信する医師によって実行することができる。
いくつかの実施形態では、遠隔通信デバイス２４０７は、無線接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＮＦＣ、セルラーネットワーク、インターネットアクセスなど）を介して（例えば、医師の遠隔施設で）追加のデバイスと通信することができる。遠隔通信デバイス２４０７は、外部デバイス２４００を介して通信するように示されているが、遠隔通信デバイス２４０７は、追加的または代替的に、フィッティングハブ２４０２、またはシステムの異なるコンポーネントを介して通信することができる。様々な実施形態では、そのような遠隔通信デバイスは、外部デバイス２４００および／またはフィッティングハブ２４０２に統合することができる。いくつかの実施形態では、遠隔通信デバイス２４０７および無線通信インターフェース２４０６は、遠隔施設および植え込まれたシステムとの通信を容易にするために一緒に統合され得る。代替的には、遠隔通信デバイス２４０７および無線通信インターフェース２４０６は、別個の、または部分的に別個のコンポーネントであり得る。
図２５は、植え込まれたシステムを較正するための例示的なプロセスを示すプロセスフロー図である。いくつかの例では、１つ以上のセンサ（例えば、図５に示されるセンサ５４０などの砧骨に接触するセンサ）は、中耳の筋肉が、大きな音または大きな音の期待など、様々な刺激に応答して収縮する、アブミ反射骨筋として知られる生理学的現象を検出することができる。いくつかの例では、そのようなセンサと通信する植え込まれた信号プロセッサは、例えば、事前にプログラムされた信号認識を介して、または学習プロセスを介して、特徴的な出力に基づいて、アブミ骨筋反射の発生を認識することができ、そこでは、アブミ骨筋反射がトリガされ、センサからの応答が測定され、学習される。
図２５の較正プロセスは、所定の強度で電気刺激を印加すること（ステップ２５００）および中耳センサを介して生理学的応答を測定すること（ステップ２５１０）を含む。測定された生理学的反応を使用して、アブミ骨筋反射が発生したかどうかを検出することができる（ステップ２５２０）。アブミ骨筋反射が検出されない場合、電気刺激の強度を増加し（ステップ２５３０）、新しい強度での電気刺激を印加し（ステップ２５００）、生理学的応答を測定する（ステップ２５１０）。このプロセスは、ステップ２５２０でアブミ骨筋反射が検出されるまで繰り返すことができる。
アブミ骨筋反射が検出されると、アブミ骨筋反射を引き起こした強度を所定の音圧レベルにマッピングすることができる（ステップ２５４０）。例えば、いくつかの例では、検出されたアブミ骨筋反射を引き起こすと判定された最低の電気強度を、１００ｄＢの入力音圧にマッピングすることができる。この方法は、所定の音圧レベルへのアブミ骨筋反射を引き起こす強度のマッピングに基づいて、音圧レベルの関数として刺激強度を較正することを含むことができる（ステップ２５５０）。
図２５の較正プロセスは、様々な方法で開始することができる。例えば、様々な実施形態では、プロセスは、プログラマ、充電器、外部デバイス、フィッティングハブなどの、植え込まれたシステムと通信する１つ以上のコンポーネントによって開始することができる。このようなプロセスは、システムの使用期間後の初期フィッティングおよび／または較正中に実行することができる。
完全に植え込まれたシステムを活用し、（例えば、プログラマ、フィッティングハブ、外部デバイスなどから）無線通信を介してプロセスを開始すると、アブミ骨筋反射をトリガおよび／または検出するプロセスが大幅に簡素化される。例えば、蝸牛電極（例えば、２４１６）を利用してアブミ骨筋反射を引き起こし、植え込まれた中耳センサを使用して反射を感知することで、アブミ骨筋反射を分析するためのティンパノメトリー機器などの面倒な診断機器が不要になる。
いくつかの例では、図２４に関して説明されたシステムおよびプロセスは、図２５に関して説明された較正ステップで使用することができる。例えば、例示的な例では、図２４のフィッティングハブ２４０２は、（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を介して）音の詳細（例えば、強度、周波数など）を植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２４４０に通信もしながら、スピーカ２４０４が１００ｄＢの音圧レベルを有する音を生成するようにことができる。１００ｄＢの音に応答するセンサ２４１０の出力を識別し、検出されたアブミ骨筋反射を引き起こす最低の電気刺激強度に関連付けることができる。そのようなプロセスは、（例えば、スピーカ２４０４からの）様々な外部音響刺激を特定の電気刺激にリンクするために、複数の周波数に対して繰り返すことができる。
本明細書で論じられるいくつかの実施形態は、一般に、蝸牛インプラントシステムに関する。本明細書で論じられるように、蝸牛インプラントシステムは、着用者の蝸牛組織に植え込まれた蝸牛インプラン、ならびに電気刺激装置、信号プロセッサ、および中耳センサなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムは、着用者の片側または両側に植え込まれたコンポーネントを含む。例えば、システムは、着用者の左側（例えば、左耳のために）、着用者の右側（例えば、右耳のために）、またはその両方に植え込まれたコンポーネントを含むことができる。
図２６は、蝸牛インプラントシステムが、着用者の両側（例えば、右耳と左耳の両方）に植え込まれたコンポーネントを備える例示の実施形態を示す。示されるように、図２６の蝸牛インプラントシステムは、第１の蝸牛電極２６１６ａ、第１の電気刺激装置２６３０ａ、第１の中耳センサ２６１０ａ、および第１の信号プロセッサ２６２０ａを含む第１のサブシステムと、第２の蝸牛電極２６１６ｂ、第２の電気刺激装置２６３０ｂ、第２の中耳センサ２６１０ｂ、および第２の信号プロセッサ２６２０ｂを含む第２のサブシステムと、を備える。第１のサブシステムおよび第２のサブシステムは、本明細書で論じられる他の蝸牛インプラントシステムと同様に構成することができる。いくつかの実施形態では、第１の電気刺激装置２６３０ａおよび第１の信号プロセッサ２６２０ａは、第１のハウジングから延在する第１の蝸牛電極２６１６ａを備えた第１のハウジングに収容することができる。追加的または代替的に、第２の電気刺激装置２６３０ｂおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂは、第２のハウジングから延在する第２の蝸牛電極２６１６ｂを備えた第２のハウジングに収容することができる。
図２６の蝸牛インプラントシステムは、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０を備える。いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムは、図２６には示されていないが、複数の植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールを備えることができる。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、第１の信号プロセッサ２６２０ａに関連付けられた第１の伝達関数を調整し、第２の信号プロセッサ２６２０ｂに関連付けられた第２の伝達関数を調整するように構成することができる。
いくつかのそのような実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、第１のリード２６７０ａを介して第１の信号プロセッサ２６２０ａと通信し、第２のリード２６７０ｂを介して第２の信号プロセッサ２６２０ｂと通信することができる。図２６に示されるようないくつかのそのような実施形態では、第１のリード２６７０ａは、第２のリード２６７０ｂとは異なり得る。
追加的または代替的に、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、分岐リード２６７５を介して、第１の信号プロセッサ２６２０ａおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂの両方と通信することができる。いくつかのそのような例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、分岐リード２６７５を介して第１の信号プロセッサ２６２０ａおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂの各々に出力信号を同時に送信するように構成することができる。いくつかの実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、第１の信号プロセッサ２６２０ａおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂの両方に同じ出力信号を提供する。植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、アドレス指定された出力信号を、分岐リード２６７５を介して第１の信号プロセッサ２６２０ａおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂに通信するように構成することができ、アドレス指定された出力信号は、信号プロセッサ２６２０ａおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂのうちの少なくとも１つを指定するアドレス情報を備える。いくつかのそのような実施形態では、第１の信号プロセッサ２６２０ａおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂは、アドレス情報を検出し、特定の信号プロセッサをアドレス指定する信号にのみ応答するように構成することができる。例えば、いくつかの例では、第１の信号プロセッサ２６２０ａは、第１の信号プロセッサ２６２０ａではなく、第２の信号プロセッサ２６２０ｂを指定するアドレス情報を含むアドレス指定された出力信号によって影響を受けないことがある。同様に、第２の信号プロセッサ２６２０ｂは、第２の信号プロセッサ２６２０ｂではなく、第１の信号プロセッサ２６２０ａを指定するアドレス情報を含むアドレス指定された出力信号によって影響を受けなくてもよい。代替的には、バッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、同じ信号または異なる信号のいずれかを、分岐リード２６７５なしで第１の信号プロセッサ２６２０ａおよび第２の信号プロセッサ２６２０ｂに通信することができ、例えば、バッテリおよび／または通信モジュール２６４０からの２つの別個の出力を有する実施形態である。
本明細書で論じられるように、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、信号プロセッサと通信して、それに関連付けられた伝達関数を調整するように構成することができる。いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、例えば、受信されたコマンドに応答して、第１の信号プロセッサ２６２０ａの第１の伝達関数、第２の信号プロセッサ２６２０ｂの第２の伝達関数、またはその２つの組み合わせを調整するように構成することができる。そのような実施形態では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、無線通信インターフェース（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＮＦＣなど）を介して外部デバイスからコマンドを受信するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムは、蝸牛インプラントシステムに関連付けられたボリュームを変更するコマンドを受信することができる。いくつかの実施形態では、蝸牛インプラントシステムに関連付けられたボリュームは、全体のボリュームまたは特定の範囲の周波数および／またはトーンのボリューム（例えば、バックグラウンドノイズの低減、発話の強調、あるソースから別のソースに対するボリュームの増加）であり得る。いくつかの例では、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、ボリュームを変更するコマンドに応答して、第１の伝達関数および第２の伝達関数の両方の相対ボリュームをほぼ同じ量だけ調整するように構成することができる。
ただし、いくつかの例では、着用者の片側と反対側で難聴の量や種類が異なることがある。そのような例では、第２の伝達関数と同じように第１の伝達関数のボリュームを増加させることは、両側で同じ相対ボリューム変化を知覚する患者と相関しなくてもよい。したがって、第１の伝達関数および第２の伝達関数は、所与の刺激に応答して、患者が第１の電気刺激装置２６３０ａおよび第２の電気刺激装置２６３０ｂを介して出力の同様の変化を知覚するように更新され得る。
ボリュームを変更するコマンドに応答して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、第１の信号プロセッサ２６２０ａに関連付けられた既存の第１の伝達関数を判定し、判定された既存の第１の伝達関数および受信されたコマンドに基づいて、更新された第１の伝達関数を判定するように構成することができる。追加的に、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、第２の信号プロセッサ２６２０ｂに関連付けられた既存の第２の伝達関数を判定し、判定された既存の第２の伝達関数および受信されたコマンドに基づいて、更新された第２の伝達関数を判定するように構成することができる。そのような実施形態では、更新された第１の伝達関数および更新された第２の伝達関数は、受信されたコマンドで規定された知覚ボリュームの変化を反映し得る。ただし、第１の伝達関数と第２の伝達関数への変更は、同じ受信されたコマンドからもたらされるが、同じである必要はない。
例えば、いくつかの実施形態では、体積を変更するコマンドに応答して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１の伝達関数に関連付けられたボリュームおよび第２の伝達関数に関連付けられたボリュームを個別に変更するように構成することができる。いくつかのそのような実施形態では、第１の伝達関数への調整は、第２の伝達関数への調整と同じまたは異なる調整を反映し得る。例示的な実施形態では、ボリュームを変更するコマンドを受信することに応答して、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、着用者が第２の伝達関数よりも多く、または少なく第１の伝達関数のボリュームを調整するように構成することができ、着用者は、第２の電気刺激装置２６３０ｂよりも第１の電気刺激装置２６３０ａを介した刺激出力のより多い、またはより少ない変化を知覚するようにする。
個別の信号プロセッサに関連付けられた伝達関数は、各サブシステムに関連付けられた様々な聴覚プロファイルに対応するために、共通のコマンド（例えば、「ボリュームを上げる」）に応答して異なる方法で更新することができる。例えば、例示的な実施形態では、第１のサブシステムおよび第２のサブシステムは、例えば、左耳および右耳における着用者の聴覚プロファイル、（例えば、着用者の解剖学的構造に基づいて異なる動作をする可能性がある）第１および第２のサブシステムの各々における中耳センサの動作などに基づいて、異なる伝達関数でプログラムすることができる。「ボリュームを上げる」コマンドは、異なる伝達関数に異なる調整をもたらすことがある。例えば、１つ以上の周波数範囲で、第１の伝達関数がゲインを１０％増加させ、第２の伝達関数がゲインを２０％増加させることがある。各変更は、例えば、既存の伝達関数に基づく所与のコマンドに対する規定の応答に基づいて判定することができる。
いくつかの実施形態では、図２６に示されるような２つの異なるサブシステムを含むシステムを使用して、着用者のアブミ骨筋反射を検出するなど、本明細書で説明される様々な機能を実行することができる。例示的な実施形態では、音響刺激は、（例えば、フィッティングハブと通信する）インイヤースピーカなどを介して、着用者の第１の耳に提供することができる。音響刺激は、第１の伝達関数でプログラムされた第１の信号プロセッサ２６２０ａに入力信号を提供し、対応する刺激信号を第１の電気刺激装置２６３０ａに出力することができる第１の中耳センサ２６１０を介して検出することができる。第１の電気刺激装置２６３０ａは、刺激信号に基づいて着用者の蝸牛組織に電気刺激を提供することができる。
植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、第２の中耳センサ２６１０ｂから受信されたデータを表す情報を第２の信号プロセッサ２６２０ｂから受信することができる。一般に、アブミ骨筋反射は、刺激が片方の耳にのみ加えられた場合でも、人の両側の内耳で発生する。したがって、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール２６４０は、第１の中耳センサ２６１０ａによって検出された刺激に応答して第２の信号プロセッサ２６２０ｂから受信された情報に基づいて、着用者にトリガされたアブミ骨筋反射を検出するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、この現象は、本明細書に記載の様々なアブミ骨筋反射プロセスを実行するために利用することができる。例えば、フィッティングハブは、植え込まれたバッテリおよび／または通信モジュールが着用者のもう一方の耳のアブミ骨筋反射を検出するまで、着用者の第１の耳に強度を増加させる刺激を提供することができる。本明細書の他の場所で説明するのと同様に、アブミ骨筋反射をトリガした音の強度を使用して、第１の耳で使用されるセンサに関連付けられた信号プロセッサの伝達関数を較正することができる。このようなプロセスは、複数の周波数および他方の耳に対して繰り返すことができる。
様々な非限定的な実施形態を説明した。これらおよび他の実施例は、以下に列挙する特許請求の範囲内にある。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
＜態様１＞
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
前記刺激装置と通信する信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信する入力ソースと、
植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールであって、前記信号プロセッサに電力を提供するように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、
前記信号プロセッサと、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、を電気的に結合する複数の導体と、を備え、
前記信号プロセッサおよび／または前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記複数の導体のうちの第１の導体を接地することと、
前記複数の導体のうちの第２の導体に試験信号を印加することと、
第１の導体、第２の導体、および／または第１の導体と第２の導体との間の１つ以上の電気的パラメータを測定することと、を行うように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
＜態様２＞
前記第２の導体に前記試験信号を印加することは、複数の信号を連続して印加することを含み、前記複数の信号の各々は、異なる周波数を有する、態様１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３＞
前記１つ以上の電気的パラメータを測定することは、周波数の関数として、前記第１の導体と前記第２の導体との間のインピーダンスを測定することを含む、態様２に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様４＞
周波数の関数としての前記測定された前記インピーダンスを、周波数の関数としてのインピーダンスのベースライン測定値と比較することをさらに含む、態様３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５＞
前記１つ以上の電気的パラメータを前記測定することは、前記第２の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む、態様１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様６＞
蝸牛インプラントシステムであって、
信号プロセッサと、
植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、
第１の導体、第２の導体、第３の導体、および第４の導体を備え、前記信号プロセッサと、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、を結合する、第１のリードと、を備え、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、電力信号、反転電力信号、データ信号、および反転データ信号を生成し、前記第１のリードの前記第１の導体、前記第２の導体、前記第３の導体、および前記第４の導体を介して、それぞれ前記電力信号、前記反転電力信号、前記データ信号、および前記反転データ信号を前記信号プロセッサに通信するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールおよび／または前記信号プロセッサは、１つ以上の特性評価プロセスを実行して、前記第１の導体、前記第２の導体、前記第３の導体、および／または前記第４の導体の１つ以上の特性を判定するように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
＜態様７＞
前記電力信号および前記反転電力信号は、第１のクロックレートで通信され、前記データ信号および前記反転データ信号は、第２のクロックレートで通信され、前記第２のクロックレートは、前記第１のクロックレートよりも高い、態様６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８＞
前記１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第３の導体および／または前記第４の導体の完全性を判定することを含む、態様７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様９＞
前記第３の導体および／または前記第４の導体に不良があることが判明した場合、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記第１の導体または前記第２の導体のうちの一方を介して前記第１のクロックレートで前記データ信号を前記信号プロセッサに通信し、前記第１の導体および前記第２の導体のうちの他方を介して前記第１のクロックレートで前記反転データ信号を前記信号プロセッサに通信するように構成されている、態様８に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１０＞
前記１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第１の導体、前記第２の導体、前記第３の導体、または前記第４の導体のうちの１つを接地し、複数の周波数で、前記第１の導体、前記第２の導体、前記第３の導体、または前記第４の導体のうちの異なる１つに試験信号を印加することを含む、態様６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１１＞
前記１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、２つの導体間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む、態様１０に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１２＞
前記１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、
試験導体を介して試験信号を駆動することであって、前記試験導体は、前記第１の導体、前記第２の導体、前記第３の導体、または前記第４の導体のうちの１つである、駆動することと、
前記試験導体を介して送信された電流を測定することと、
前記電流が前記試験導体を介して送信された電圧を測定することと、を含む、態様６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１３＞
前記１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、試験導体のインピーダンスを判定することをさらに含む、態様１２に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４＞
前記１つ以上の特性評価プロセスを実行することは、前記第１の導体、前記第２の導体、前記第３の導体、および前記第４の導体のうちの１つ以上の１つ以上の電気的パラメータを測定することと、前記１つ以上の測定された電気的パラメータを対応する１つ以上ベースラインパラメータと比較することと、を含む、態様６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１５＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記１つ以上の測定された電気的パラメータのうちの１つ以上が、前記対応する１つ以上のベースラインパラメータから所定のしきい値を超えて逸脱する場合に、測定値および／または警告を出力するように構成されている、態様１４に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１６＞
蝸牛インプラントシステムにおける少なくとも１つの導体の１つ以上の特性を判定する方法であって、
第１の導体を接地することであって、前記第１の導体は、前記蝸牛インプラントシステムの植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、前記蝸牛インプラントシステムの信号プロセッサとの間に接続されている、接地することと、
試験信号を第２の導体に印加することであって、前記第２の導体は、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと前記信号プロセッサとの間に接続されている、印加することと、
前記第１の導体および前記第２の導体のうちの少なくとも１つの１つ以上の特性を判定することと、を含む、方法。
＜態様１７＞
前記試験信号を前記第２の導体に印加することは、複数の試験信号を印加することであって、前記複数の試験信号の各々は、異なる周波数成分を有する、印加することを含む、態様１６に記載の方法。
＜態様１８＞
前記第１の導体および前記第２の導体のうちの少なくとも１つの１つ以上の特性を判定することは、前記第１の導体と前記第２の導体との間のインピーダンス対周波数の関係を判定することを含む、態様１７に記載の方法。
＜態様１９＞
前記第１の導体と前記第２の導体との間の前記判定されたインピーダンス対周波数の関係を、ベースラインインピーダンス対周波数の関係と比較することをさらに含む、態様１８に記載の方法。
＜態様２０＞
前記判定されたインピーダンス対周波数の関係が、インピーダンス対周波数のベースライン測定値から所定の閾値を超えて逸脱する場合、測定値および／または警告を出力することをさらに含む、態様１９に記載の方法。
＜態様２１＞
前記第１の導体および前記第２の導体のうちの少なくとも１つの１つ以上の特性を判定することは、前記第２の導体が無傷であるかどうかを判定することを含む、態様１６に記載の方法。
＜態様２２＞
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている、センサと、
前記刺激装置および前記センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、
前記センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号および前記伝達関数に基づいて、前記刺激装置に刺激信号を出力することと、を行うように構成されており、
前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合されており、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在している、蝸牛インプラントシステム。
＜態様２３＞
前記単一の密閉封止されたハウジングは、第１の側、および前記第１の側とは略反対の第２の側を有する、外面と、前記第１の側および前記第２の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、態様２２に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様２４＞
前記単一の密閉封止されたハウジングは、着用者の右側または左側のいずれかに植え込まれるように構成されている、態様２３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様２５＞
複数の戻り電極をさらに備える、態様２３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様２６＞
前記信号プロセッサは、前記刺激信号を前記蝸牛電極上の１つ以上の接触電極に出力するように構成されており、前記１つ以上の接触電極は、着用者の蝸牛組織と接触して、それに電気刺激を提供する、態様２３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様２７＞
前記戻り電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングの内部回路に電気的に接続されている、態様２６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様２８＞
前記戻り電極は、白金または白金合金を備える、態様２７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様２９＞
前記単一の密閉封止されたハウジングは、導電性材料を備える、態様２７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３０＞
前記単一の密閉封止されたハウジングは、チタンを備える、態様２９に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３１＞
前記単一の密閉封止されたハウジングは、非導電性材料を備える第１のヘッダを含み、前記第１のヘッダは、前記戻り電極と前記単一の密閉封止されたハウジングとの間の電気的絶縁を提供する、態様２９に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３２＞
前記前記第１のヘッダは、生体適合性ポリマーを備える、態様３１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３３＞
第１のコネクタを介して前記信号プロセッサと通信する植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールをさらに備え、前記第１のコネクタは、前記第１のヘッダを介して前記単一の密閉封止されたハウジングとインターフェース接続する、態様３１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３４＞
非導電性材料を備える第２のヘッダをさらに備え、
前記センサは、第２のコネクタを介して、前記信号プロセッサと通信し、
前記第２のコネクタは、前記第２のヘッダを介して、前記単一の密閉封止されたハウジングとインターフェース接続する、態様３１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３５＞
前記センサは、中耳センサまたはマイクロフォンを備える、態様２２に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様３６＞
蝸牛インプラントシステムのための信号処理ユニットであって、
ハウジングであって、前記ハウジングは、前記ハウジングによって囲まれた内部、および外部を画定し、前記ハウジングの外部は、第１の側および第２の側を有し、前記第２の側は、前記第１の側の反対にある、ハウジングと、
前記ハウジングの前記内部から前記ハウジングを通って延在し、かつ前記ハウジングから離れる方向に延在する、蝸牛電極と、
前記ハウジング内に含まれ、伝達関数でプログラムされており、受信された音声信号を表すソースからの入力信号を受信するように、かつ前記伝達関数に従って前記受信された入力信号を処理して、刺激信号を生成するように構成されている、信号プロセッサと、
前記ハウジング内にあり、前記信号プロセッサから前記刺激信号を受信するように、かつ前記蝸牛電極に、前記受信された刺激信号に対応する電気信号を出力するように構成されている、刺激装置と、
前記ハウジングの前記外部の前記第１の側に接続された戻り電極と、を備える、信号処理ユニット。
＜態様３７＞
前記戻り電極は、前記ハウジングの前記外部の前記第１の側と前記第２の側の両方に接続されている、態様３６に記載の信号処理ユニット。
＜態様３８＞
前記戻り電極は、白金または白金合金を備える、態様３７に記載の信号処理ユニット。
＜態様３９＞
前記ハウジングは、チタンを備える、態様３８に記載の信号処理ユニット。
＜態様４０＞
前記ハウジングは、ヘッダを含み、
前記蝸牛電極は、前記ハウジングによって画定された前記内部から、前記ヘッダを介して前記信号処理ユニットの前記外部まで延在し、
前記ヘッダは、非導電性材料を備える、態様３９に記載の信号処理ユニット。
＜態様４１＞
前記ヘッダは、ポリマーを備える、態様４０に記載の信号処理ユニット。
＜態様４２＞
前記蝸牛電極は、複数の刺激電極を備え、前記電気信号は、複数の電気信号を含み、前記複数の電気信号の各々は、前記複数の刺激電極のうちの固有の１つに印加される、態様３６に記載の信号処理ユニット。
＜態様４３＞
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力し、前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力し、前記デジタル処理ステージを介して前記受信されたアナログ処理済信号を処理して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、周波数の範囲にわたってゲインの変動が低減され、前記中耳センサの周波数応答の変動を補償する正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、蝸牛インプラントシステム。
＜態様４４＞
前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理することは、前記受信された入力信号の周波数応答曲線を平坦化することを含む、態様４３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様４５＞
前記アナログ処理ステージは、１つ以上のフィルタおよび／または増幅器を備える、態様４４に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様４６＞
前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合され、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在する、態様４３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様４７＞
前記単一の密閉封止されたハウジングは、第１の側、および一般に、前記第１の側と反対側の第２の側を有する外面と、前記第１の側および前記第２の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、態様４６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様４８＞
前記信号プロセッサは、前記生成されたデジタル処理済信号に前記伝達関数を適用して、前記刺激信号を生成するように構成されている、態様４３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様４９＞
前記デジタル処理ステージは、前記中耳センサに対して信号プロセッサを較正するように調整可能である、態様４３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５０＞
前記信号プロセッサと通信する外部デバイスをさらに含み、前記外部デバイスは、前記信号プロセッサによって生成された前記デジタル処理済信号を受信し、前記デジタル処理ステージを調整して、前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を変更するように構成されている、態様４９に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５１＞
前記信号プロセッサと通信し、前記外部デバイスと無線で通信して、前記外部デバイスと前記信号プロセッサとの間の通信を容易にするように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールをさらに備える、態様５０に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５２＞
前記信号プロセッサは、
複数の周波数を含む、前記中耳センサで受信された広域スペクトル刺激信号に対応する広域スペクトル入力信号を受信することと、
前記アナログ処理ステージと前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定することと、を行うように構成されている、態様４３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５３＞
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記広域スペクトル刺激信号および／または広域スペクトル入力信号の高速フーリエ変換に基づいて、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するように構成されている、態様５２に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５４＞
前記信号プロセッサは、各々が固有の周波数成分を有する刺激信号を表す複数の入力信号を受信し、前記アナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定するように構成されている、態様４３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５５＞
前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するようにさらに構成されている、態様５４に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５６＞
前記組み合わされたアナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化することで、受信された対応する刺激信号に対するデジタル処理済信号の比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする、態様５５に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様５７＞
中耳センサの変動を補償する方法であって、
中耳センサを介して刺激信号を受信することと、
前記中耳センサを用いて、前記刺激信号に基づいて入力信号を生成することと、
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用して、アナログフィルタリング済信号を生成することと、
前記生成されたアナログフィルタリング済信号にデジタルフィルタを適用して、デジタルフィルタリング済信号を生成することと、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および／または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することと、
前記デジタルフィルタを調整して、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することと、を含む、方法。
＜態様５８＞
前記刺激信号は、広域スペクトル刺激信号を含み、
前記入力信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号および／または前記アナログフィルタリング済信号の周波数応答を測定することは、前記広域スペクトル信号の変換を実行してそれの前記周波数成分を判定することと、前記判定された周波数成分に基づいて前記周波数応答を判定することと、を含む、態様５７に記載の方法。
＜態様５９＞
前記中耳センサに既知の周波数成分を有する複数の刺激信号を印加することをさらに含み、前記刺激信号に関して、前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を前記測定することは、前記複数の刺激信号の各々について実行される、態様５７に記載の方法。
＜態様６０＞
前記複数の刺激信号を前記印加することは、１００Ｈｚ～１０ｋＨｚの範囲の周波数を有する刺激信号を印加することを含む、態様５９に記載の方法。
＜態様６１＞
前記受信された刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を測定することは、複数の周波数または周波数範囲について、前記刺激信号の大きさに対する前記デジタルフィルタリング済信号の大きさの比率を判定することを含む、態様５９に記載の方法。
＜態様６２＞
前記デジタルフィルタを調整して、前記受信された刺激信号に関して前記周波数応答を正規化することは、前記判定された比率が前記複数の周波数または周波数範囲の各々についてほぼ等しくなるように前記デジタルフィルタを調整することを含む、態様６１に記載の方法。
＜態様６３＞
前記生成された入力信号にアナログフィルタを適用することは、複数のアナログフィルタおよび／またはアナログ増幅器を適用することを含む、態様５７に記載の方法。
＜態様６４＞
前記アナログフィルタを調整して、前記刺激信号に関して前記デジタルフィルタリング済信号の前記周波数応答を正規化することをさらに含む、態様６３に記載の方法。
＜態様６５＞
システムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激信号を受信し、前記受信された刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力して、アナログ処理済信号を生成することと、
前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力して、デジタル処理済信号を生成することであって、前記デジタル処理済信号は、前記中耳センサの周波数応答の変動を低減するように正規化された刺激信号に対応することと、
前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、システム。
＜態様６６＞
蝸牛インプラントシステムであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
前記刺激装置と通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、１つ以上の入力信号を受信し、前記受信された１つ以上の入力信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信する植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールであって、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１の無線通信プロトコルを介して通信するための植え込まれた近距離通信デバイスと、第２の無線通信プロトコルを介して通信するための植え込まれた無線通信デバイスと、を含み、前記第２の無線通信プロトコルは、前記第１の無線通信プロトコルよりも長い範囲の無線通信を有する、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、
前記第１の無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた近距離通信デバイスと無線通信するように構成されている外部近距離通信デバイスと、前記第２の無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている外部無線通信デバイスと、を有する外部デバイスと、を備え、
前記第２の無線通信プロトコルを介した前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信は、前記第１の無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた近距離通信デバイスと前記外部近距離通信デバイスとの間の通信を最初に確立することによって有効になる、蝸牛インプラントシステム。
＜態様６７＞
前記外部デバイスは、充電器を備える、態様６６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様６８＞
前記植え込まれた近距離無線通信デバイスは、植え込まれたコイルを含み、前記外部近距離無線通信デバイスは、外部コイルを備える、態様６７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様６９＞
前記外部デバイスは、前記植え込まれたコイルおよび前記外部コイルを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュール内の電源を充電するように構成されている、態様６８に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７０＞
前記第２の無線通信プロトコルは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を備える、態様６６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７１＞
前記植え込まれた無線通信デバイスと無線で通信するように構成されている第２の外部無線通信デバイスをさらに備える、態様６６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７２＞
前記外部無線通信デバイスは、前記第２の外部無線通信デバイスと前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールとの間の無線通信を有効にするように構成されている、態様７１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７３＞
前記外部無線通信デバイスは、制御信号および／またはストリーミング音声を前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに通信するように構成されている、態様６６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７４＞
前記第２の無線通信プロトコルを介した前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信が初めて有効にされると、前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の各その後の接続は、前記第１の無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた近距離通信デバイスと前記外部近距離通信デバイスとの間の通信を確立することなく有効にされ得る、態様６６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７５＞
前記外部無線通信デバイスは、ラップトップ、ＰＣ、スマートフォン、タブレット、または時計である、態様６６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７６＞
前記外部無線通信デバイスは、前記外部無線通信デバイスと前記植え込まれた無線通信デバイスとの間の通信が有効にされた後、前記第２の無線通信プロトコルを介して前記蝸牛インプラントシステムの１つ以上の属性を制御するように構成されている、態様７５に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７７＞
前記外部無線通信デバイスは、前記第２の無線通信プロトコルを介して前記信号プロセッサの前記伝達関数を調整するように構成されている、態様７６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７８＞
前記外部無線通信デバイスは、周囲環境を表す環境聴覚データを収集するように構成されているマイクロフォンを備え、前記外部無線通信デバイスは、前記収集された環境聴覚データに基づいて、前記信号プロセッサの前記伝達関数を調整するように構成されている、態様７７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様７９＞
前記外部無線通信デバイスは、前記収集された環境聴覚データ内のバックグラウンドノイズを識別し、前記伝達関数を更新して、前記刺激信号内の前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減するように構成されている、態様７８に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８０＞
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることを含む、態様７９に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８１＞
典型的な人間の発話範囲外の周波数を減衰させることは、約２００Ｈｚ未満の周波数を有する信号を減衰させることを含む、態様８０に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８２＞
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約２００Ｈｚ～２０ｋＨｚの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む、態様７９に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８３＞
前記伝達関数を更新して、前記識別されたバックグラウンドノイズの寄与を低減することは、約３００Ｈｚ～８ｋＨｚの間の周波数成分を有する信号を強調することを含む、態様８２に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８４＞
前記外部無線通信デバイスは、前記位置データを受信し、前記受信された位置データに基づいて１つ以上の所定の設定を実施するように構成されている、態様７６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８５＞
前記外部無線通信デバイスは、スマートフォンを含み、前記位置データは、ＧＰＳデータを備える、態様８４に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８６＞
前記外部無線通信デバイスは、インターネット対応デバイスを含み、位置データを受信することは、１つ以上の利用可能な無線インターネットネットワークを認識することを含む、態様８４に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８７＞
前記外部無線通信デバイスは、前記第２の無線通信プロトコルを介して入力信号を前記植え込まれた無線通信デバイスに提供するように構成されており、
前記信号プロセッサは、前記外部無線通信デバイスから提供される前記入力信号に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、態様７６に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８８＞
前記外部無線通信デバイスによって提供される前記入力信号は、前記外部無線通信デバイスによって生成される音声に基づく、態様８７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様８９＞
前記外部無線通信デバイスによって生成された前記音声は、電話からの音声、自動的読み上げテキストメッセージ、アラーム、およびメディア音声のうちの少なくとも１つを備える、態様８８に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様９０＞
外部デバイスを植え込まれた蝸牛インプラントシステムにペアリングする方法であって、
近距離無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記外部デバイスとの間の通信を確立することと、
前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることと、
無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛移植システムと前記外部デバイスとの間の無線通信を確立することであって、前記無線通信プロトコルは、前記近距離通信プロトコルよりも長い通信範囲を有する、確立することと、を含む、方法。
＜態様９１＞
前記無線通信プロトコルは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを備える、態様９０に記載の方法。
＜態様９２＞
前記外部デバイスにおいて、前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングするための命令を受信することをさらに含む、態様９０に記載の方法。
＜態様９３＞
前記外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングするための命令を受信された後、前記外部デバイスを介して、前記近距離通信プロトコルを介した前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記外部デバイスとの間の近距離無線通信を有効にするように前記外部デバイスを位置決めするための命令を出力することをさらに含む、態様９２に記載の方法。
＜態様９４＞
前記外部デバイスは、充電器を備える、態様９０に記載の方法。
＜態様９５＞
前記充電器は、外部コイルを含み、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムは、埋め込み型コイルを含み、前記近距離無線通信プロトコルは、前記外部コイルと前記埋め込み型コイルとの間の通信を備える、態様９４に記載の方法。
＜態様９６＞
前記充電器は、電気エネルギーを前記外部コイルから内部コイルに伝達することによって、前記埋め込み済蝸牛インプラントシステムに電力を提供するように構成されている、態様９５に記載の方法。
＜態様９７＞
前記外部デバイスを介して、前記無線通信プロトコルを介した前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとの通信が可能な第２の外部デバイスの存在を検出することと、
前記外部デバイスを介して、前記第２の外部デバイスの選択を受信することと、
前記第２の外部デバイスが、前記無線通信プロトコルを介して前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと通信するように、前記受信された選択に応答して、前記第２の外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることと、をさらに含む、態様９０に記載の方法。
＜態様９８＞
前記無線通信プロトコルを介して、前記外部デバイスおよび／または前記第２の外部デバイスから、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムにおいて制御信号を受信し、および／またはストリーミング音声を受信することをさらに含む、態様９７に記載の方法。
＜態様９９＞
前記第２の外部デバイスを介して周囲環境を表す環境聴覚データを判定し、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムにおいて、前記判定された環境聴覚データに基づいて前記第２の外部デバイスからの制御信号を受信することをさらに含む、態様９８に記載の方法。
＜態様１００＞
前記方法は、ストリーミング音声を受信することを含み、前記ストリーミング音声は、電話からの音声、自動読み上げテキストメッセージ、アラーム、およびメディア音声のうちの少なくとも１つを備える、態様９８に記載の方法。
＜態様１０１＞
外部デバイスを植え込まれた蝸牛インプラントシステムにペアリングする方法であって、
近距離通信プロトコルを介して前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記第１の外部デバイスとの間の通信を確立することによって、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムを第１の外部デバイスとペアリングすることと、
前記蝸牛インプラントシステムと第１の外部デバイスとの間の前記確立された通信を使用して、前記第１の外部デバイスが前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングされた後に、無線通信プロトコルを介して、前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムと前記第２の外部デバイスとの間の無線通信を確立することによって、前記第２の外部デバイスを前記植え込まれた蝸牛インプラントシステムとペアリングすることであって、前記無線通信プロトコルは、前記近距離通信プロトコルよりも長い通信範囲を有する、ペアリングすることと、含む、方法。
＜態様１０２＞
システムであって、
完全に植え込み可能な蝸牛インプラントであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激を受信し、前記受信された刺激を表す入力信号を生成するように構成されている入力ソースと、
前記刺激装置および前記入力ソースと通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、前記入力ソースから１つ以上の入力信号を受信し、前記受信された１つ以上の信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信し、前記信号プロセッサに電力を供給するように構成されている植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、
スピーカおよび無線通信インターフェースを含む外部ハブであって、前記外部ハブは、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと無線で通信するように構成されており、前記外部ハブは、前記スピーカを介して所定の音響信号を出力し、前記無線通信インターフェースを介して前記所定の音響信号に関する情報を前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに通信するように構成されている、外部ハブと、を備える、システム。
＜態様１０３＞
前記外部ハブが、前記スピーカを介して所定の音響信号を出力することに応答して、
前記入力ソースは、前記所定の音響信号から生じる刺激を受信し、それに応答して前記入力信号を生成し、
前記信号プロセッサは、前記入力ソースから前記入力信号を受信し、前記受信された入力信号を表す情報を前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに通信し、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記外部ハブの前記スピーカから出力される音響信号に関する情報を前記外部ハブから受信することと、
前記外部ハブから受信された、前記出力された所定の音響信号に関する前記情報と、前記信号プロセッサから受信された、前記受信された入力信号を表す前記情報を分析して、前記外部ハブの前記スピーカから出力された前記所定の音響信号と前記入力ソースを介して生成された結果として生じる前記入力信号との関係を判定することと、を行うように構成されている、態様１０２に記載のシステム。
＜態様１０４＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記判定された関係に応答して、前記信号プロセッサの前記伝達関数を更新するように構成されている、態様１０３に記載のシステム。
＜態様１０５＞
前記外部ハブは、複数の所定の音響信号を出力するように構成されており、
前記出力された所定の音響信号の各々について、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記外部ハブの前記スピーカから出力される前記音響信号に関する情報を前記外部ハブから受信することと、
前記外部ハブから受信された、前記出力された所定の音響信号に関する情報と、前記信号プロセッサから受信された、前記受信された入力信号を表す情報を分析して、前記外部ハブの前記スピーカから出力された前記所定の音響信号と前記入力ソースを介して生成された結果として生じる前記入力信号との前記関係を判定することと、を行うように構成されている、態様１０３に記載のシステム。
＜態様１０６＞
前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数および／または強度を備える、態様１０５に記載のシステム。
＜態様１０７＞
前記複数の所定の音響信号の各々は、実質的に同じ強度を備える、態様１０６に記載のシステム。
＜態様１０８＞
前記外部ハブの前記スピーカは、インイヤースピーカを備える、態様１０２に記載のシステム。
＜態様１０９＞
前記入力ソースが中耳センサを含み、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
受信された刺激に応答して、前記中耳センサから出力された入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することと、
前記信号プロセッサから受信された前記情報に基づいて着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、行うように構成されている、態様１０８に記載のシステム。
＜態様１１０＞
前記外部ハブは、前記インイヤースピーカを介して第１の強度で音響信号を提供し、経時的に前記強度を増加させるように構成されている、態様１０９に記載のシステム。
＜態様１１１＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記外部ハブからの前記音響信号の前記強度を判定することと、
前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、態様１１０に記載のシステム。
＜態様１１２＞
前記外部ハブは、複数の周波数の各々について、前記第１の強度で所定の音響信号を出力し、経時的に前記強度を増加させるように構成されており、
前記出力された所定の音響信号の各々について、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記外部ハブからの前記音響信号の前記強度を判定することと、
前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、態様１１１に記載のシステム。
＜態様１１３＞
前記外部ハブと通信する前記外部デバイスをさらに含み、
前記外部デバイスは、ユーザインターフェースを含み、前記外部ハブと通信するための前記ユーザインターフェースを提供する、態様１１２に記載のシステム。
＜態様１１４＞
植え込まれた蝸牛インプラントシステムを較正する方法であって、
第１の植え込まれた信号プロセッサを介して第１の入力信号を受信することであって、前記第１の入力信号は、所定の音響信号を表す、受信することと、
前記第１の入力信号および伝達関数に基づいて信号プロセッサから刺激装置に刺激信号を提供することと、
電気信号を前記刺激装置を介して着用者の蝸牛組織に出力することであって、前記電気信号は、前記刺激信号に基づく、出力することと、
植え込まれた中耳センサを介して測定信号を受信することと、
前記受信された測定信号に基づいて前記着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、を含む、方法。
＜態様１１５＞
第１の強度で所定の音響信号を出力することであって、前記第１の入力信号は、前記第１の強度での前記所定の音響信号を表す、出力することと、
前記所定の音響信号の前記強度を経時的に増加させることと、をさらに含む、態様１１４に記載の方法。
＜態様１１６＞
前記方法は、
前記所定の音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、をさらに含む、態様１１５に記載の方法。
＜態様１１７＞
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の前記強度に基づいて前記伝達関数を更新することをさらに含む、態様１１６に記載の方法。
＜態様１１８＞
前記第１の植え込まれた信号プロセッサを介して複数の第１の入力信号を受信することであって、前記複数の第１の入力信号の各々は、対応する複数の所定の音響信号を表し、前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数のうちの対応する１つを備える、受信することと、
前記複数の所定の音響信号の各々の前記強度を経時的に増加させることと、
前記複数の所定の音響信号の各々の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記複数の所定の音響信号の各々について前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記強度を判定することと、をさらに含む、態様１１５に記載の方法。
＜態様１１９＞
前記アブミ骨筋反射を引き起こす前記所定の音響信号の各々の前記強度に基づいて、前記伝達関数を更新することをさらに含む、態様１１８に記載の方法。
＜態様１２０＞
前記複数の所定の音響信号を表す前記複数の入力信号の各々は、異なる時間に提供される、態様１１８に記載の方法。
＜態様１２１＞
前記第１の入力信号は、前記着用者の第１の側に位置する前記第１の植え込まれた信号プロセッサによって受信され、前記測定信号は、前記着用者の第２の側に位置する第２の植え込まれた信号プロセッサによって受信される、態様１１４に記載の方法。
＜態様１２２＞
前記第１の入力信号および前記測定信号は、前記第１の植え込まれた信号プロセッサによって受信される、態様１１４に記載の方法。
＜態様１２３＞
前記第１の入力信号は、外部スピーカを介して提供される、態様１１４に記載の方法。
＜態様１２４＞
前記外部スピーカは、インイヤースピーカを備える、態様１２３に記載の方法。
＜態様１２５＞
前記第１の入力信号は、外部デバイスから無線通信リンクを介して提供される、態様１１４に記載の方法。
＜態様１２６＞
前記外部デバイスは、ラップトップ、ＰＣ、スマートフォン、タブレット、およびスマートウォッチのうちの少なくとも１つを備える、態様１２５に記載の方法。
＜態様１２７＞
蝸牛インプラントのための較正システムであって、
完全に植え込み可能な蝸牛インプラントであって、
蝸牛電極と、
前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
刺激を受信するように、かつ前記受信された刺激を表す入力信号を生成するように構成された中耳センサを備える入力ソースと、
前記刺激装置および前記入力ソースと通信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは、伝達関数でプログラムされており、前記入力ソースから１つ以上の入力信号を受信するように、かつ前記受信された１つ以上の入力信号および前記伝達関数に基づいて、刺激信号を前記刺激装置に出力するように構成されている、信号プロセッサと、
前記信号プロセッサと通信し、前記信号プロセッサに電力を提供するように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、
無線通信インターフェースを含む外部デバイスと、を備え、前記外部デバイスは、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと無線で通信することと、
所定の音響信号を出力することであって、前記所定の音響信号は、第１の強度を有する、出力することと、
経時的に増加する前記所定の音響信号の前記強度を増加させることと、
前記所定の音響信号に関する情報を、前記無線通信インターフェースを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに通信することと、を行うように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記中耳センサから出力された入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することと、
前記信号プロセッサからの前記受信された情報に基づいて、着用者のアブミ骨筋反射を検出することと、
前記検出されたアブミ骨筋反射に対応する前記外部デバイスからの前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、を行うように構成されている、較正システム。
＜態様１２８＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、検出されたアブミ骨筋反射に対応する前記所定の音響信号の前記判定された強度に基づいて前記信号プロセッサの伝達関数を更新するようにさらに構成されている、態様１２７に記載の較正システム。
＜態様１２９＞
前記外部デバイスは、
複数の所定の音響信号を出力し、前記複数の所定の音響信号の各々は、複数の周波数のうちの対応する１つを備える、出力することと、
前記複数の所定の音響信号の各々の前記強度を増加させることと、を行うように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
複数の受信刺激に応答して、前記中耳センサから出力される複数の入力信号を表す情報を前記信号プロセッサから受信することであって、前記複数の受信刺激は、前記複数の所定の音響信号に対応する、受信することと、
前記複数の所定の音響信号の強度を増加させることに応答して、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出することと、
前記複数の周波数の各々について、前記アブミ骨筋反射をトリガする前記所定の音響信号の前記強度を判定することと、
前記アブミ骨筋反射をトリガする前記複数の所定の音響信号の前記判定された強度に基づいて、前記信号プロセッサの伝達関数を更新することと、を行うように構成されている、態様１２８に記載の較正システム。
＜態様１３０＞
前記複数の所定の音響信号の各々は、異なる時間に提供される、態様１２９に記載の較正システム。
＜態様１３１＞
前記外部デバイスと通信するスピーカをさらに含み、前記所定の音響信号は、前記外部デバイスと通信する前記スピーカによって提供される、態様１２７に記載の較正システム。
＜態様１３２＞
前記所定の音響信号は、無線通信インターフェースを介して、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに提供され、
前記信号プロセッサは、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールから前記入力信号を受信し、前記入力信号は、前記外部デバイスから前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールに提供される前記所定の音響信号に基づく、態様１２７に記載の較正システム。
＜態様１３３＞
前記外部デバイスは、前記インターネットに接続し、前記インターネットおよび前記外部デバイスを介して臨床医と前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールとの間の通信を提供するように構成されている、態様１２７に記載の較正システム。
＜態様１３４＞
前記外部デバイスは、ユーザインターフェースを備える、態様１２７に記載の較正システム。
＜態様１３５＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記着用者が前記所定の音響信号を検出できるかどうかを示す入力を前記外部デバイスのユーザインターフェースを介して受信するように構成されている、態様１３４に記載の較正システム。
＜態様１３６＞
前記外部デバイスは、所定の音響信号を前記着用者の第１の側の中耳センサに出力するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記着用者の第２の側において、前記着用者の前記アブミ骨筋反射を検出するように構成されており、
前記第１の側は、前記着用者の前記左側または右側のうちのいずれかであり、前記第２の側は、前記着用者の前記左側または右側のうちの他方である、態様１２７に記載の較正システム。
＜態様１３７＞
蝸牛インプラントシステムであって、
第１のサブシステムであって、
第１の蝸牛電極と、
前記第１の蝸牛電極と通信する第１の刺激装置と、
第１の刺激信号を受信し、前記受信された第１の刺激信号に基づいて第１の入力信号を生成するように構成されている第１の入力ソースと、
前記第１の刺激装置および前記第１の入力ソースと通信する第１の信号プロセッサであって、前記第１の信号プロセッサは、第１の伝達関数でプログラムされており、
前記第１の入力ソースから前記第１の入力信号を受信することと、
前記第１の入力信号および前記第１の伝達関数に基づいて第１の刺激信号を前記第１の刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、第１のサブシステムと、
第２のサブシステムであって、
第２の蝸牛電極と、
前記第２の蝸牛電極と通信する第２の刺激装置と、
第２の刺激信号を受信し、前記受信された第２の刺激信号に基づいて第２の入力信号を生成するように構成されている第２の入力ソースと、
前記第２の刺激装置および前記第２の入力ソースと通信する第２の信号プロセッサであって、前記第２の信号プロセッサは、第２の伝達関数でプログラムされており、
前記第２の入力ソースから前記第２の入力信号を受信することと、
前記第２の入力信号および前記第２の伝達関数に基づいて第２の刺激信号を前記第２の刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、第２のサブシステムと、
前記第１の信号プロセッサおよび前記第２の信号プロセッサと通信し、前記第１の信号プロセッサおよび前記第２の信号プロセッサに電力を提供するように構成されている植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールと、を備える、蝸牛インプラントシステム。
＜態様１３８＞
前記第１のサブシステムは、患者の左耳に近接して植え込まれ、前記第２のサブシステムは、前記患者の右耳に近接して植え込まれる、態様１３７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１３９＞
前記第１の刺激装置および前記第１の信号プロセッサは、第１のハウジングに収容されており、
前記第１の蝸牛電極は、前記第１のハウジングから延在し、
前記第２の刺激装置および前記第２の信号プロセッサは、第２のハウジングに収容されており、
前記第２の蝸牛電極は、前記第２のハウジングから延在する、態様１３８に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４０＞
前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングは各々、外面を有し、前記外面は、
第１の側と、
前記第１の側とは反対の第２の側と、
前記第１の側から前記第２の側まで延在する戻り電極と、を有する、態様１３９に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４１＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記第１の信号プロセッサに関連付けられた前記第１の伝達関数を調整し、前記前記第２の信号プロセッサに関連付けられた前記第２の伝達関数を調整するように構成されている、態様１３７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４２＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第１のリードを介して前記第１の信号プロセッサと通信し、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、第２のリードを介して前記第２の信号プロセッサと通信しており、前記第２のリードは、前記第１のリードとは異なり、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記第１のリードを介した前記第１の信号プロセッサとの通信を介して前記第１の伝達関数を調整するように構成されており、
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記第２のリードを介した前記第２の信号プロセッサとの通信を介して前記第２の伝達関数を調整するように構成されている、態様１４１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４３＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、分岐リードを介して前記第１の信号プロセッサおよび前記第２の信号プロセッサの両方と通信する、態様１４１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４４＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、前記分岐リードを介して前記第１の信号プロセッサおよび前記第２の信号プロセッサの各々に同じ信号を送信する、態様１４３に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４５＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、アドレス指定された出力信号を前記分岐リードを介して前記第１の信号プロセッサおよび前記第２の信号プロセッサに通信するように構成されており、前記アドレス指定された出力信号は、前記第１の信号プロセッサおよび前記第２の信号のうちの少なくとも１つを指定するアドレス情報を備える、態様１４４に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４６＞
前記第１の信号プロセッサは、前記第１の信号プロセッサではなく、前記第２の信号プロセッサを指定するアドレス情報を備えるアドレス指定された出力信号によって影響を受けない、態様１４５に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４７＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、無線通信インターフェースを介して外部デバイスから前記第１の伝達関数および前記第２の伝達関数を調整するコマンドを受信するように構成されている、態様１４１に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４８＞
前記外部デバイスは、スマートフォン、タブレット、充電器、またはプログラマを備える、態様１４７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１４９＞
前記無線通信インターフェースは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信または近距離無線通信ネットワークを備える、態様１４７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１５０＞
前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記受信されたコマンドおよび前記第１の伝達関数に基づいて、前記第１の伝達関数を調整することと、
前記受信されたコマンドおよび前記第２の伝達関数に基づいて、前記第２の伝達関数を調整することと、行うように構成されており、そのため、
前記第１の伝達関数を調整することは、前記第２の伝達関数を調整することから独立している、態様１４７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１５１＞
前記受信されたコマンドは、前記蝸牛インプラントシステムに関連付けられたボリュームを変更するためのコマンドを含み、
前記受信されたコマンドに応答して、前記植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールは、
前記第１の信号プロセッサに関連付けられた既存の第１の伝達関数を判定することと、
前記判定された既存の第１の伝達関数、および前記受信されたコマンドに基づいて、前記受信されたコマンドに規定された前記既存の第１の伝達関数に対する知覚ボリュームの変化を反映する、更新された第１の伝達関数を判定することと、
前記第２の信号プロセッサに関連付けられた既存の第２の伝達関数を判定することと、
前記判定された既存の第２の伝達関数、および前記受信されたコマンドに基づいて、前記受信されたコマンドに規定された前記既存の第２の伝達関数に対する知覚ボリュームの変化を反映する、更新された第２の伝達関数を判定することと、を行うように構成されている、態様１５０に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１５２＞
前記第１の入力ソースは、マイクロフォンまたは中耳センサを備え、
前記第２の入力ソースは、マイクロフォンまたは中耳センサを備える、態様１３７に記載の蝸牛インプラントシステム。
＜態様１５３＞
ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するための方法であって、
前記ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するコマンドを受信することと、
第１の蝸牛サブシステムに関連付けられた第１の既存の伝達関数を判定することであって、前記既存の第１の伝達関数は、受信された刺激信号と第１の出力刺激信号との間の関係を画定する、判定することと、
前記受信されたコマンドに関連付けられた調整された動作を反映する、第１の更新された伝達関数を判定することであって、前記第１の更新された伝達関数は、前記第１の既存の伝達関数および前記受信されたコマンドに基づく、判定することと、
前記第１の既存の伝達関数を前記第１の更新された伝達関数に置き換えるように、第１の蝸牛インプラントサブシステムの動作を更新することと、
第２の蝸牛サブシステムに関連付けられた第２の既存の伝達関数を判定することであって、前記既存の第２の伝達関数は、受信された刺激信号と第２の出力刺激信号との間の関係を画定する、判定することと、
前記受信されたコマンドに関連付けられた調整された動作を反映する、第２の更新された伝達関数を判定することであって、前記第２の更新された伝達関数は、前記第２の既存の伝達関数および前記受信されたコマンドに基づく、判定することと、
前記第２の既存の伝達関数を前記第２の更新された伝達関数に置き換えるように、第２の蝸牛インプラントサブシステムの動作を更新することと、を含む、方法。
＜態様１５４＞
前記第１の既存の伝達関数を前記第１の更新された伝達関数に置き換えるための前記第１の蝸牛インプラントサブシステムの前記更新動作は、
前記第１の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第１の更新された伝達関数を指定する信号を、前記第１の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第２の蝸牛インプラントサブシステムの両方に出力することと、
前記第２の蝸牛インプラントサブシステムではなく、前記第１の蝸牛インプラントサブシステムのみに関連付けられた伝達関数を更新することと、を含む、態様１５３に記載の方法。
＜態様１５５＞
前記第１の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第２の蝸牛インプラントサブシステムの両方に前記信号を出力することは、前記第１の蝸牛インプラントサブシステムおよび前記第２の蝸牛インプラントサブシステムの両方と通信する分岐リードを介して前記信号を出力することを含む、態様１５４に記載の方法。
＜態様１５６＞
前記ステレオ蝸牛インプラントシステムの動作を調整するための前記受信されたコマンドは、前記ステレオ蝸牛インプラントシステムのボリュームを調整するためのコマンドを備える、態様１５３に記載の方法。

Claims (15)

  1. 蝸牛インプラントシステムであって、
    蝸牛電極と、
    前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
    検出された入ってくる音波を表す音響刺激信号を受信し、前記受信された音響刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
    前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
    前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
    前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力し、前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理して、アナログ処理済信号を生成することであって、前記アナログ処理済信号は、前記入力信号と比較して、周波数の範囲にわたって前記受信された音響刺激信号に対してゲインの変動が低減されることと、
    前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力し、前記デジタル処理ステージを介して前記受信されたアナログ処理済信号を処理して、前記アナログ処理済信号と比較して、前記周波数の範囲にわたって前記受信された音響刺激信号に対してゲインの変動が低減されたデジタル処理済信号を生成することであって、そのため、前記アナログ処理ステージと前記デジタル処理ステージが、前記中耳センサの周波数応答の変動を補償するために組み合わされることと、
    前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成され、
    前記刺激装置は、前記刺激信号が前記信号プロセッサから受信されることに応答して、電気信号を前記蝸牛電極に供給するように構成される、蝸牛インプラントシステム。
  2. 前記アナログ処理ステージを介して前記受信された入力信号を処理することは、前記受信された入力信号の周波数応答曲線を平坦化することを含む、請求項１に記載の蝸牛インプラントシステム。
  3. 前記アナログ処理ステージは、１つ以上のフィルタおよび／または増幅器を備える、請求項２に記載の蝸牛インプラントシステム。
  4. 前記刺激装置および前記信号プロセッサは、単一の密閉封止されたハウジングに統合され、前記蝸牛電極は、前記単一の密閉封止されたハウジングから延在する、請求項１に記載の蝸牛インプラントシステム。
  5. 前記単一の密閉封止されたハウジングは、第１の側、および一般に、前記第１の側と反対側の第２の側を有する外面と、前記第１の側および前記第２の側の両方で前記外面に結合された戻り電極と、を備える、請求項４に記載の蝸牛インプラントシステム。
  6. 前記信号プロセッサは、前記生成されたデジタル処理済信号に前記伝達関数を適用して、前記刺激信号を生成するように構成されている、請求項１に記載の蝸牛インプラントシステム。
  7. 前記デジタル処理ステージは、前記中耳センサに対して信号プロセッサを較正するように調整可能である、請求項１に記載の蝸牛インプラントシステム。
  8. 前記信号プロセッサと通信する外部デバイスをさらに含み、前記外部デバイスは、前記信号プロセッサによって生成された前記デジタル処理済信号を受信し、前記デジタル処理ステージを調整して、前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を変更するように構成されている、請求項７に記載の蝸牛インプラントシステム。
  9. 前記信号プロセッサと通信し、前記外部デバイスと無線で通信して、前記外部デバイスと前記信号プロセッサとの間の通信を容易にするように構成されている、植え込み可能なバッテリおよび／または通信モジュールをさらに備える、請求項８に記載の蝸牛インプラントシステム。
  10. 前記信号プロセッサは、
    複数の周波数を含む、前記中耳センサで受信された広域スペクトル音響刺激信号に対応する広域スペクトル入力信号を受信することと、
    前記アナログ処理ステージと前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定することと、を行うように構成されている、請求項１に記載の蝸牛インプラントシステム。
  11. 前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記広域スペクトル音響刺激信号および／または広域スペクトル入力信号の高速フーリエ変換に基づいて、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するように構成され、前記周波数応答を正規化することで、前記受信された対応する音響刺激信号の大きさに対する前記デジタル処理済信号の大きさの比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする、請求項１０に記載の蝸牛インプラントシステム。
  12. 前記信号プロセッサは、各々が固有の周波数成分を有する音響刺激信号を表す複数の入力信号を受信し、前記アナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を判定するように構成されている、請求項１に記載の蝸牛インプラントシステム。
  13. 前記信号プロセッサは、前記デジタル処理ステージを調整して、前記組み合わされたアナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化するようにさらに構成され、前記周波数応答を正規化することで、前記受信された対応する音響刺激信号の大きさに対する前記デジタル処理済信号の大きさの比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定する、請求項１２に記載の蝸牛インプラントシステム。
  14. 前記組み合わされたアナログ処理ステージおよび前記デジタル処理ステージの前記周波数応答を正規化することで、前記中耳センサにより受信された対応する音響刺激信号の大きさに対するデジタル処理済信号の大きさの比率を複数の周波数または周波数範囲にわたってほぼ一定にする、請求項１３に記載の蝸牛インプラントシステム。
  15. システムであって、
    蝸牛電極と、
    前記蝸牛電極と電気的に通信する刺激装置と、
    検出された入ってくる音波を表す音響刺激信号を受信し、前記受信された音響刺激信号に基づいて入力信号を生成するように構成されている中耳センサと、
    前記刺激装置および前記中耳センサと通信する信号プロセッサと、を備え、前記信号プロセッサは、アナログ処理ステージおよびデジタル処理ステージを有し、伝達関数でプログラムされており、
    前記中耳センサから前記入力信号を受信することと、
    前記受信された入力信号を前記アナログ処理ステージに入力して、前記入力信号と比較して、周波数の範囲にわたって前記受信された音響刺激信号に対してゲインの変動が低減されたアナログ処理済信号を生成することと、
    前記アナログ処理済信号を前記デジタル処理ステージに入力して、前記アナログ処理済信号と比較して、前記周波数の範囲にわたって前記受信された音響刺激信号に対してゲインの変動が低減されたデジタル処理済信号を生成することであって、そのため、前記アナログ処理ステージと前記デジタル処理ステージが、前記中耳センサの周波数応答の変動を補償するために組み合わされることと、
    前記デジタル処理済信号および前記伝達関数に基づいて刺激信号を前記刺激装置に出力することと、を行うように構成されている、システム。
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