Имплантируемое устройство

Авторы патента:


Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство
Имплантируемое устройство

 


Владельцы патента RU 2500439:

МЕД-ЭЛЬ ЭЛЕКТРОМЕДИЦИНИШЕ ГЕРЭТЕ ГМБХ (AT)

Заявленные изобретения относятся к имплантируемым медицинским устройствам, в частности к способам кодирования стимулирующих импульсов имплантируемых устройств. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение кодирования временных характеристик звуковых сигналов с более высокой временной точностью и с большими длительностями импульсов. Технический результат достигается благодаря тому, что имплантируемое устройство включает многоканальную матрицу электродов, детектор, блок выбора импульсов и определения амплитуд определяет для каждого набора распределений запросов на выдачу импульсов набор выходных импульсов в заданные моменты времени, отобранных из набора распределений во времени запрошенных импульсов на основании запрещающей функции отбора импульсов, выполненной с возможностью выбора меньшего числа импульсов во времени на высоких частотах, амплитуды стимулирующего воздействия, соответствующей каждому выходному импульсу. Многоканальная матрица электродов прикладывает выходные импульсы с соответствующими амплитудами к окружающей ткани. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к имплантируемым медицинским устройствам и, в частности, к способам кодирования стимулирующих импульсов подобных устройств.

Уровень техники

Кохлеарные имплантаты представляют собой устройства, которые позволяют слышать пациентам, страдающим серьезным снижением или нарушением слуха. В отличие от обычных слуховых аппаратов, в которых используется лишь усиленный и преобразованный звуковой сигнал, кохлеарный имплантат осуществляет непосредственную электростимуляцию слухового нерва внутреннего уха через группу вживляемых электродов. В наиболее современных стратегиях кодирования стимулирующих электрических сигналов кохлеарных имплантатов звуковой сигнал представляется путем разделения на полосы частот и выделения огибающей (т.е. энергии) каждой из полос. Эти огибающие, представляющие акустический сигнал, используются для определения величины стимулирующего сигнала каждого электрода.

В одном из современных подходов, в стратегии кодирования обработки тонких структур, далее СКОТС, используемой в имеющихся в продаже речевых процессорах Med-EI OPUS 1 и OPUS 2, производится анализ фазы пропускаемой полосы сигналов и синхронизация стимулирующих импульсов с определенными событиями в фазе соответствующего электрода. В стратегии СКОТС временные события определяются с использованием пересечений сигналом пропускаемой полосы нулевой отметки, где осуществляется стимуляция последовательно по всем каналам системы в заданном порядке ("стимулирующем цикле"). Частота стимуляции или сетка, соответствующая каждому каналу, в основном определяется суммой продолжительностей импульсов и пауз между последовательными стимулирующими импульсами. Частота (т.е. частота повторения) одного стимулирующего цикла равна частоте или сетке каждого канала, обычно составляющей 1000-2000 Гц.

При использовании стратегии СКОТС для представления временной информации пропускаемой полосы сигналов применяется стратегия индивидуальной низкочастотной выборки для каждого канала последовательностей, далее CSSS (см., например, патент U.S. No. 6,594,525, целиком включенный сюда по ссылке). После пересечения сигналом из пропускаемой полосы нулевой отметки для связанного с ним электрода начинается выполнение индивидуальной стратегии CSSS. Временная точность определяется сеткой, равной частоте цикла СКОТС. Данная точность обеспечивает кодирование временной информации тонких структур частотой до нескольких сотен Гц. Временная точность CSSS в рамках стратегии СКОТС в основном определяется продолжительностями импульсов, т.е. при большой продолжительности импульсов точность стратегии CSSS является низкой, и максимальная частота кодирования во временной области также является низкой.

Более высокая временная частота стимулирующих импульсов может быть получена при помощи стратегии кодирования тонких структур, использующей стратегию CSSS совместно с выбором групп стимулирующих каналов (см., например, патент США 7283876, целиком включенный сюда по ссылке). Определяются различные типы каналов (например, каналы для последовательностей стратегии CSSS, и каналы для огибающих) и определенные каналы объединяются в группы. Например, все каналы для последовательностей стратегии CSSS объединяются в одну или большее число групп, в некоторых из которых повторение воздействия производится более часто на протяжении заданного стимулирующего цикла. В пределах заданной группы может осуществляться одновременная стимуляция через один или большее число каналов. В результате создается временная сетка зависящих от канала дискретных последовательностей кратная частоте цикла. Повышенная временная точность стратегии CSSS обеспечивает кодирование фазовой информации (до частоты около 1000 Гц) на основе подробной временной сетки с использованием коротких импульсов. При больших длительностях импульсов также происходит снижение временной точности и частоты цикла (т.е. частоты высокочастотных каналов огибающих). В наиболее пригодных для физической реализации сочетаниях последовательностей CSSS, подобранных групп и одновременного стимулирующего воздействия имеется несоответствие между частотами самого высокочастотного канала последовательностей CSSS и соседними каналами огибающих. При подобных стратегиях кодирования тонких структур во временной области отбрасывается определенное число требуемых стимулирующих импульсов. Количество отброшенных стимулирующих импульсов (преимущественно в каналах последовательностей CSSS) тем больше, чем больше продолжительности импульсов, что может привести к потере временной информации.

В современной литературе описывается три других подхода, обеспечивающих передачу временной информации тонких структур. Технология синхронизации по пиковым значениям, описывается Вандэйли и др. в статье "Способность ранжирования основного тона речевого сигнала пользователями кохлеарных имплантатов: сравнение стратегий обработки звука" журнала Американского акустического сообщества за май 2005 г, №117(5):3126-38, целиком включенной сюда по ссылке. Технология синхронизации по пиковым значениям экспериментально применялась для пользователей кохлеарных имплантатов и в ней проводилась синхронизация стимулирующих импульсов по положительным пиковым значениям сигналов из пропускаемой полосы. Согласование импульсов по времени осуществлялось по арбитражной схеме, при которой производилось задержка или опережающая подача одновременно запрошенных стимулирующих импульсов. В данном алгоритме не был реализован учет характеристик преломления.

Стратегия асинхронной последовательной дискретизации, описана Ситом и др. в статье "Алгоритм асинхронной последовательной дискретизации сигналов малой мощности для кохлеарных имплантатов, в котором кодируется информация о огибающих и фазах" издания IEEE Trans. Biomed. Eng. за январь 2007 г, №54(1), стр.138-149, целиком включенной сюда по ссылке. Стратегия асинхронной последовательной дискретизации использует асинхронное выделение временных событий из полосы пропускаемых сигналов, однако в ней отсутствует управление последовательными стимулирующими импульсами, что является необходимым элементом пригодной для использования стратегии кодирования звука в кохлеарных имплантатах.

Стратегия представления звука во временном диапазоне на основе анализа пиковых значений, основана на звуковой модели, описанной, например, Грейденом и др. в статье "Стратегия обработки речи кохлеарным имплантатом на основе звуковой модели", опубликованной на стр.491-496 материалов конференции "Интеллектные датчики, Сети датчиков и обработка информации", проведенной 14-17 декабря 2004 г (данная статья целиком включена сюда по ссылке). В подходе стратегии представления звука во временном диапазоне на основе анализа пиковых значений примерно аналогично тому, как это делается в стратегии CSSS, распределение импульсов во времени производится на основании пересечений сигналами из пропускаемой полосы нулевой отметки. В этой стратегии конфликты при одновременном возникновении пиковых значений разрешаются путем систематического переноса стимулирующих импульсов в моменты времени, не совпадающие с точкой пересечения нулевой отметки. В статье не приведены подробности алгоритма. Производится ограничение средней частоты стимуляции через высокочастотные каналы, однако в публикации не содержится никаких подробностей механизма этого ограничения.

Раскрытие изобретения

Имплантируемое устройство включает многоканальную матрицу электродов, в которой каждый канал связан с электродом матрицы. Блок обработки звука осуществляет обработку входного звукового сигнала и выдает выходные сигналы, представляющие соответствующие полосы звуковых частот. Детектор распределения во времени и определения огибающих производит обработку сигналов выходных каналов в последовательности интервалов дискретизации, включающую для каждого интервала дискретизации определение для каждого сигнала выходного канала: набора временных моментов выдачи запрашиваемых импульсов и набора соответствующих огибающих сигналов, представляющих величины выдаваемых в заданные моменты импульсов. Блок выбора импульсов и задания амплитуд определяет для каждой группы значений времени выдачи требуемых импульсов группу выходных импульсов в заданные моменты времени, выбираемое из набора временных моментов выдачи запрашиваемых импульсов на основании функции запрета выбора импульсов, и величину стимулирующего воздействия, соответствующую каждому выходному импульсу. Многоканальная матрица электродов прикладывает выходные импульсные стимулирующие воздействия с соответствующими величинами к окружающей ткани.

В более характерных вариантах осуществления изобретения запрещающая функция может в определенные моменты принимать постоянные значения для определения состояния полного запрета и/или может в определенные моменты изменяться для задания состояния относительного запрета. Запрещающая функция может зависеть от выходного канала и/или величины импульса, например, учитывать отношение запрещающего состояния к величине импульса; например, выходные импульсы могут выбираться предпочтительно на основе краткости запрещающего состояния.

В определенных вариантах осуществления изобретения входной звуковой сигнал включает временные структурные характеристики, которые представляются в сигналах выходных каналов индивидуальными низкочастотными выборками для каждого канала последовательностей (стратегией CSSS) и/или отражаются в заданные моменты времени в выходных импульсах. Матрица электродов может, в частности, представлять собой матрицу электродов кохлеарного имплантата.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - пример характерного акустического сигнала.

Фиг.2 - представление акустического сигнала в виде набора сигналов (входных каналов), полученное фильтрацией пропускаемой полосы посредством набора фильтров.

Фиг.3 - пример детектора распределения сигналов во времени и определения огибающих, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - примеры огибающих, полученных на основании анализа набора входных сигналов.

Фиг.5 - распределение во времени стимулирующих импульсов, полученное на основе анализа набора входных сигналов.

Фиг.6 - пример блока выбора импульсов и определения амплитуд, согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.7 - пример возможной реализации алгоритма выбора импульсов в блоке выбора импульсов и определения амплитуд.

Фиг.8 - пример распределения во времени отобранных стимулирующих импульсов согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.9 - пример двухфазных стимулирующих импульсов в последовательной реализации системы.

Фиг.10 - дополнительные подробности двухфазных стимулирующих импульсов в последовательной реализации системы.

Осуществление изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на стратегию кодирования сигналов для имплантируемого устройства с многоканальной матрицей электродов. Стратегия кодирования сигналов обеспечивает кодирование временных характеристик звуковых сигналов с более высокой временной точностью и с большими длительностями импульсов, чем это было возможно до этого. Производится кодирование тонкой временной структуры, и стимуляция совокупности пораженных нервов может запрещаться при помощи запрещающей функции, которая определяет передавать, или не передавать стимулирующие импульсы к одному или большему числу электродов. Данное кодирование больше не основано на фиксированных частотах стимуляции и командах каналов, и кодирование временной тонкой структуры является более точным, даже при больших продолжительностях импульсов.

На Фиг.1 показан типовой звуковой сигнал, у которого общая амплитуда изменяется в течение короткого периода времени. Подобный звуковой сигнал изначально содержит определенную временную информацию, характеризующую сигнал. Звуковой сигнал такой формы как звуковой электрический сигнал обычно предварительно раскладывается на группу сигналов выходных каналов. Например, одним из распространенных подходов является предварительная обработка исходного звукового сигнала с помощью набора фильтров, в которых он раскладывается путем полосовой фильтрации и формирования набора сигналов выходных каналов, таких как в примере, показанном на Фиг.2, каждый из которых представляет полосу звуковых частот. В альтернативном варианте осуществления изобретения начальный звуковой сигнал может обрабатываться одним или большим числом нелинейных фильтров, которые выдают группу сигналов с выходных каналов.

В отличие от подходов к обработке тонких структур, где требуется определение различных типов выходных каналов (например, каналов последовательностей стратегии CSSS и каналов огибающих), в вариантах осуществления настоящего изобретения работа со всеми выходными каналами производится одинаковым образом. На Фиг.3 показан пример детектора огибающих и распределения во времени, который принимает входной набор сигналов с выходных каналов, таких как звуковые сигналы, показанные на Фиг.2, от набора полосных фильтров. Детектор огибающих и распределения во времени преобразует эти сигналы с выходных каналов в непрерывную последовательность интервалов дискретизации, которая производится с заданной частотой, которая, например, может определяться по продолжительностям импульсов, применяемых для электростимуляции (например, вычисляться, как обратная величина от максимальной продолжительности импульса). Детектор огибающих и распределения во времени выделяет определенные временные события в каждом интервале дискретизации, например, моменты пересечения нулевой отметки, возникновения максимумов сигналов, достижения настраиваемых пороговых значений и т.д., а также информацию о огибающих. Детектор выдает набор огибающих сигналов (см., например, Фиг.4), служащих для вычисления величин импульсов, а также набор сигналов временных событий (см., например, Фиг.5), которые управляют включением запрашиваемых стимулирующих импульсов.

Как показано на Фиг.6, выходные сигналы детектора подаются в блок выбора импульсов/определения амплитуд, в котором производится отбор сокращенного набора временных событий (выходных стимулирующих импульсов) и расчет стимулирующих амплитуд для отобранных выходных импульсов. Блок выбора импульсов/определения амплитуд использует запрещающую функцию для расчета и анализа запрещающего состояния для каждого выходного канала. В пределах каждого интервала дискретизации определяются запрашиваемые импульсы, и на основании запрещающих состояний и огибающих идентифицированных каналов выбирается, по меньшей мере, один канал, в котором требуется создание импульса. Например, одним из способов отбора импульсов блоком выбора импульсов/ определения амплитуд является выбор одного или большего числа запросов на создание импульса в пределах каждого интервала дискретизации, который имеет наиболее короткие соответствующие запрещающие состояния. Более сложные алгоритмы выбора могут учитывать огибающие запрашиваемых импульсов таким образом, что в качестве критерия выбора выступает отношение запрещающего состояния к амплитуде импульса. На Фиг.7 показан процесс отбора с использованием простого прототипа запрещающей функции, где звездочками представлено распределение во времени запрашиваемых импульсов в конкретном канале, сплошными линиями показаны отобранные импульсы, а пунктирными линиями показаны запрещающие состояния.

После того, как произведен выбор запроса на создание импульсов в качестве выходного импульса, в выбранном выходном канале запускается индивидуальная для конкретного канала и конкретной амплитуды запрещающая функция. В конкретном варианте изобретения, показанном на Фиг.7, запрещающая функция имеет постоянное значение в течение нескольких сотен микросекунд (например, 500 мс) во время фазы максимального или абсолютного запрета, а затем уменьшается до нуля в течение другого периода продолжительностью несколько сотен микросекунд (например, 1500 мс), который определяет фазу относительного запрета. В данном варианте осуществления изобретения запрашиваемые импульсы, которые возникают во время фазы абсолютного запрета, не выбираются в качестве выходных импульсов для стимулирующего воздействия. Так, в данном примере интервалы времени запрета могут использоваться для определения максимальной для конкретного канала частоты стимулирующего воздействия системы. На Фиг.8 показан сокращенный набор временных событий (отобранных выходных импульсов), полученный в результате процесса отбора импульсов. По сравнению с изначально запрошенным распределением импульсов во времени, показанном на Фиг.5, число отобранных блоком выбора импульсов/определения амплитуд моментов выдачи выходных импульсов существенно уменьшено, особенно для высоких частот. На Фиг.9 показаны итоговые двухфазные стимулирующие импульсы и их амплитуды, которые создаются в электродах разных каналов. На Фиг.10 подробно показана картина, разворачивающаяся на участке временного интервала, приведенного на Фиг.9.

Подобные подходы к распределению стимулирующего воздействия во времени могут обеспечить очень точное представление низкочастотных временных тонких структур. Например, временная сетка стимулирующих воздействий в конкретном выходном канале может определяться максимальной продолжительностью импульса, необходимой для электростимуляции. Для типовых продолжительностей двухфазного импульса, составляющих 50 мс, может быть реализована временная сетка с частотой до 20 кГц. Даже для относительно продолжительных электрических импульсов возможно достижение более высокой точности распределения во времени. Например, при продолжительности импульса 100 мс в каждом выходном канале может быть получена временная сетка стимулирующих воздействий с частотой 10 кГц. В варианте осуществления изобретения, в котором производится выбор только одного выходного импульса из каждого интервала дискретизации, частота сетки получается в два раза больше, чем максимально возможная частота сетки, получаемой только с использованием стратегии CSSS с выбором групп каналов электродов, при которой также выдается только один стимулирующий импульс в каждый момент времени. По сравнению с наиболее быстродействующими сочетаниями стратегии CSSS с выбором групп каналов электродов количество отбрасываемых импульсов в определенных вариантах осуществления изобретения может быть существенно снижено. Например, при частоте временной сетки 20 кГц и фазе абсолютного запрета продолжительностью 500 мс в выходных каналах производится отбрасывание пренебрежимо малого числа запрашиваемых стимулирующих импульсов, отображающих временную тонкую структуру до частоты более 1000 Гц.

Конкретные варианты осуществления изобретения могут встраиваться в систему с относительно низким питающим напряжением, такую как полностью имплантируемая кохлеарная система. В такой системе низкие допустимые напряжения требуют создания относительно продолжительных стимулирующих импульсов для достижения комфортной громкости. Варианты осуществления изобретения обеспечивают представление временной тонкой структуры даже при низких значениях питающего напряжения и, следовательно, могут использоваться для пациентов, для которых допустимы малые значения напряжений.

Варианты осуществления изобретения также могут быть полезны для пациентов, подверженных лицевой стимуляции, вызываемой работой кохлеарного имплантата. В подобных приложениях требуется создание относительно длительных импульсов, и при этих условиях варианты настоящего изобретения способны точно передавать временную тонкую структуру.

Тип и форма индивидуальной для конкретного канала/конкретной амплитуды запрещающей функции может использоваться для определения частоты стимулирующих воздействий в конкретном канале. Вышеописанная система с вышеописанной запрещающей функцией, имеющей продолжительность максимального/абсолютного запрета 500 мс, с выбором канала на основании только запрещающей функции позволяет создавать стимулирующее воздействие с максимальной частотой 2000 Гц на канал. Для существенного снижения энергопотребления при электростимуляции могут применяться большие продолжительности интервалов абсолютного запрета.

В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть лучше отражено естественное поведение нервов уха человека. В частности, группы нервов, стимулируемых электродами, соединенными с низкочастотными каналами, могут стимулироваться с меньшими частотами. Стимуляция через эти электроды может иметь относительно детерминированный характер в широком диапазоне запрещающих функций и временных интервалов. Высокочастотные каналы могут создавать псевдостохастическое распределение стимулирующих импульсов во времени. Для заданного детектора, заданных временных констант запрещающей функции и продолжительностей импульсов (временной сетки) частота стимулирующих воздействий индивидуального канала практически равна характеристической частоте соответствующего электродного канала, в то время как для высокочастотных каналов может быть получено "естественное" насыщение для частоты стимулирующего воздействия. Запрещающая функция может обеспечить резистентное поведение стимулируемых групп нервов в пределах электродного канала, что также приводит к снижению энергозатрат на стимулирующее воздействие при восприятии постоянной громкости.

Конкретные варианты осуществления блока выбора импульсов/ определения амплитуд могут также обеспечивать дополнительную функциональность для выбора и определения выходных импульсов. Соответственно, блок выбора импульсов/определения амплитуд может в типовом варианте содержать определенные аппаратные и/или программные модули, предназначенные для этой цели, такие как нелинейная электросхема для определения стимулирующих амплитуд индивидуальных для пациента и электрода. Например, подобные задачи могут учитываться в специальных вариантах осуществления алгоритма запрещающей функции. В результате конкретные варианты осуществления блока выбора импульсов/определения амплитуд могут быть более сложными, чем описанные выше.

Варианты осуществления изобретения могут быть реализованы на любом стандартном компьютерном языке программирования. Например, предпочтительные варианты осуществления изобретения могут быть реализованы на процедурном языке программирования (например, на языке С) или на объектно-ориентированном языке программирования (например, C++ или Python). Альтернативные варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в виде программируемых аппаратных элементов, других соответствующих компонентов или в виде комбинации аппаратных и программных компонентов.

Варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в виде компьютерной программы для использования в компьютерной системе. Подобные реализации могут включать последовательность компьютерных инструкций, записанных либо на материальном носителе, таком как считываемый компьютером носитель (например, дискета, компакт-диск, постоянное запоминающее устройство или встроенный диск), или выполненных с возможностью передачи компьютерной системе через модем или другое интерфейсное устройство, такое как адаптер связи, подключенный к сети через передающую среду. Передающая среда может представлять собой либо физическое устройство (например, оптические или аналоговые линии связи) или среду, реализованную по беспроводным технологиям (например, технологиям передачи при помощи микроволнового излучения, инфракрасного излучения или другим технологиям). Последовательность компьютерных инструкций реализует полную или частичную функциональность, описанную выше для данной системы. Для специалистов в данной области техники понятно, что подобные компьютерные инструкции могут быть написаны на различных языках программирования для использования на компьютерах с различной архитектурой и операционными системами. Кроме того, подобные инструкции могут храниться на любом запоминающем устройстве, таком как полупроводниковое, магнитное, оптическое или другое запоминающее устройство, и могут передаваться с использованием любой коммуникационной технологии, такой как оптическая, инфракрасная, микроволновая или другая технология передачи данных. Предполагается, что подобная компьютерная программа может распространяться в виде съемного носителя с прилагаемой печатной или электронной документацией (например, хранящейся в сжатом виде программы), заранее загружаться при помощи компьютерной системы (например, на постоянное запоминающее устройство или встроенный диск) или распространяться с сервера или электронного бюллетеня в сети (например, сети Интернет или всемирной сети). Безусловно, некоторые варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в виде комбинации программной части (например, завершенной компьютерной программы) и аппаратной части. В то же время другие варианты осуществления изобретения реализуются целиком в виде аппаратной части или целиком в виде программной части (например, в виде завершенной компьютерной программы).

Хотя были описаны различные примеры вариантов осуществления изобретения, специалистам в данной области техники понятно, что для обеспечения некоторых преимуществ изобретения возможно внесение различных изменений и выполнение модификаций, которые не выходят за пределы истинного объема изобретения.

1. Имплантируемое устройство, включающее блок обработки входного звукового сигнала и получения с выходных каналов группы сигналов, каждый из которой представляет собой полосу звуковых частот, детектор распределения во времени и определения огибающих для обработки сигналов с выходных каналов в последовательности интервалов дискретизации, выполненный с возможностью определения для каждого сигнала с выходного канала набора распределений во времени запрошенных импульсов, содержащего группу запросов импульсов во времени и набора соответствующих огибающих сигналов, представляющих собой величины импульсов для запросов импульсов во времени, для каждого интервала дискретизации, при обработке, блок выбора импульсов и определения амплитуд, выполненный с возможностью определения для каждого набора распределений во времени запрошенных импульсов набора выходных импульсов в заданные моменты времени, выбранные из набора распределений во времени запрошенных импульсов на основании запрещающей функции выбора импульсов, выполненной с возможностью выбора меньшего числа импульсов во времени, соответствующих полосе частот, включающей соответственно высокие частоты, чем импульсов во времени, соответствующих полосе частот, включающей соответственно низкие частоты, и амплитуды стимулирующего воздействия, соответствующей каждому выходному импульсу, и многоканальную матрицу электродов, установленную с возможностью приложения выходных импульсов с соответствующими амплитудами к окружающей ткани, каждый электрод которой связан с выходным каналом обработки сигнала.

2. Устройство по п.1, в котором запрещающая функция в определенные моменты времени является постоянной для определения состояния абсолютного запрета.

3. Устройство по п.1, в котором запрещающая функция в определенные моменты времени является переменной для определения состояния относительного запрета,

4. Устройство по п.1, в котором запрещающая функция зависит от величины импульса.

5. Устройство по п.4, в котором запрещающая функция характеризует отношение запрещающего состояния к величине импульса.

6. Устройство по п.1, в котором запрещающая функция зависит от выходного канала.

7. Устройство по п.1, в котором выходные импульсы выбираются на основании длительности состояния запрета, определяемого запрещающей функцией.

8. Устройство по п.7, в котором выходные импульсы выбираются на основании краткости состояния запрета.

9. Устройство по п.1, в котором входной звуковой сигнал имеет временные структурные характеристики, представленные в сигналах выходных каналов посредством стратегии индивидуальной низкочастотной выборки для каждого канала последовательностей.

10. Устройство по п.1, в котором входной звуковой сигнал имеет временные структурные характеристики, отражающие выходные импульсы в заданные моменты времени.

11. Устройство по п.1, в котором матрица электродов является матрицей электродов кохлеарного имплантата.

12. Способ активации электродов имплантируемой многоканальной матрицы электродов, включающий соединение каждого канала с электродом матрицы, обработку входного звукового сигнала для получения с выходных каналов группы сигналов, каждый из которых представляет собой полосу звуковых частот, обработку сигналов выходных каналов в последовательности интервалов дискретизации, заключающуюся для каждого интервала в определении для каждого сигнала с выходного канала набора распределений во времени запрошенных импульсов, который содержит группу запросов импульсов во времени, и набора соответствующих огибающих сигналов, которые представляют собой величины импульсов для запросов импульсов во времени, и в определении для каждого набора распределений во времени запрошенных импульсов набора выходных импульсов в заданные моменты времени, которые выбирают из набора распределений во времени запрошенных импульсов на основании запрещающей функции выбора импульсов, выполненной с возможностью выбора меньшего числа импульсов во времени, соответствующих полосе частот, включающей соответственно высокие частоты, чем импульсов во времени, соответствующих полосе частот, включающей соответственно низкие частоты, и амплитуды стимулирующего воздействия, которая соответствует каждому выходному импульсу, и активацию электродов в матрице с приложением выходных импульсов с соответствующими амплитудами.

13. Способ по п.12, в котором запрещающую функцию в определенные моменты времени задают постоянной для определения состояния абсолютного запрета.

14. Способ по п.12, в котором запрещающую функцию в определенные моменты времени задают переменной для определения состояния относительного запрета.

15. Способ по п.12, в котором запрещающую функцию задают зависящей от величины импульса.

16. Способ по п.15, в котором запрещающую функцию задают характеризующей отношение запрещающего состояния к величине импульса.

17. Способ по п.12, в котором запрещающую функцию задают зависящей от выходного канала.

18. Способ по п.12, в котором выходные импульсы выбирают на основании длительности состояния запрета, определяемого запрещающей функцией.

19. Способ по п.18, в котором выходные импульсы выбирают на основании краткости состояния запрета.

20. Способ по п.12, в котором входной звуковой сигнал характеризуют содержащим временные структурные характеристики, представленные в сигналах выходных каналов посредством стратегии индивидуальной низкочастотной выборки для каждого канала последовательностей.

21. Способ по п. 12, в котором входной звуковой сигнал характеризуют содержащим временные структурные характеристики, отражающие выходные импульсы в заданные моменты времени.

22. Способ по п.12, в котором матрицу электродов используют в качестве матрицы электродов кохлеарного имплантата.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована в кардиореанимации. Ларингеальный воздуховод с пищеводным обтуратором содержит двухпросветную термопластичную трубку с каналом для искусственной вентиляции легких.

Изобретение относится к области передачи цифровых данных и энергии. Технический результат заключается в повышении устойчивости алгоритма детектирования.
Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено для лечения рефракционной амблиопии больных миопией высокой степени. Способ включает хирургическое лечение - эксимерлазерную рефракционную операцию Эпи-ЛАСИК.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способам нейростимуляции в гастроэнтерологии. .
Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано для лечения хронического простатита II категории и эректильной дисфункции. .

Изобретение относится к области медицины, а именно к способам нейростимуляции для терапии расстройств пищевого поведения. .
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, нейрохирургии и реабилитации, и может быть использовано для восстановления сенсомоторной функции центральной нервной системы и периферических нервов.
Изобретение относится к медицине, в частности к способам коррекции веса, и может быть использовано при алиментарном ожирении. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам для электрической стимуляции нерва и кохлеарным имплантатам. Способ одновременной активации электродов заключается в вычислении амплитуд импульсов электродов многоканальной матрицы с помощью параметров пространственного взаимодействия каналов. Вычисление основано на пространственно независимых импульсных откликах, характеризующихся первой постоянной α экспоненциального спада первой стороны электрода и второй постоянной β экспоненциального спада второй стороны электрода. Вычисление амплитуд импульсов для учета пространственно-зависимых импульсных откликов дополнительно проводят с помощью пространственно-зависимых весовых коэффициентов cn (n=1, 2, …, N). Система кохлеарного имплантата включает многоканальную матрицу электродов и стимулятор. Система содержит также машиночитаемый носитель для осуществления способа активации. Использование изобретения позволяет улучшить работу кохлеарного имплантата и восприятие речи. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам функциональной диагностики в кардиологии. Выполняют стресс-эхокардиографическое исследование с использованием чреспищеводной электростимуляции предсердий. Электростимуляцию осуществляют со ступенчатым изменением величины ЧСС в непрерывном режиме. Причем стимуляцию начинают с частоты, на 20 ударов меньше субмаксимальной ЧСС, с последующим увеличением частоты ритма на 10 имп./мин на каждой следующей минуте до достижения субмаксимальной ЧСС. Затем электростимуляцию продолжают на максимальной ЧСС в течение времени до 3 минут, при появлении эхокардиографических критериев стресс-индуцированной ишемии миокарда электростимуляцию останавливают. Изобретение позволяет достоверно увеличивать диагностическую значимость способа при сокращении продолжительности исследования. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к средствам стимуляции лицевого нерва. Система стимулирования включает электрод, содержащий множество контактов, для размещения в околоушном участке лица субъекта, и процессор, выполненный с возможностью раздельного стимулирования каждого из множества контактов для определения, какой контакт или контакты активирует конкретную лицевую мышцу или мышцы, идентификации контактов, заставляющих одну или более нервных ветвей активировать требуемую лицевую мышцу, и выбора идентифицированных контактов с целью стимулирования нервных ветвей. Способ идентификации одного или более контактов электрода включает раздельное стимулирование каждого из множества контактов, измерение движения различных лицевых мышц с помощью сенсоров, размещенных на коже или имплантированных под кожу, и установление корреляции между информацией о стимуляции посредством контактов и информацией об измеренном движении мышц для определения, какой контакт или контакты, в конечном счете, активировал конкретную лицевую мышцу или мышцы. Использование изобретения позволяет повысить точность определения контактов для активации конкретных лицевых мышц, особенно для субъектов, имеющих синкинетические реиннервированные мышцы. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для электротерапевтического воздействия на мышечную и нервную ткань. Устройство содержит генератор сигнала для генерирования переменного тока определенной частоты и амплитуды, два электрода для воздействия мышечной и нервной ткани этим переменным током. Генератор сигнала выполнен с возможностью периодического генерирования одновременной модуляции по частоте и амплитуде в фазе повышающейся частоты и в фазе понижающейся частоты. Генератор осуществляет модуляцию по частоте с модулирующей частотой из частотного диапазона от 0,1 Гц до 200 Гц, и при этом модулированная частота в диапазоне частот от 4 кГц до 32 к Гц изменяется дискретными четвертьтональными шагами. Кроме того, генератор выполнен с возможностью обеспечения каждого четвертьтонального шага в период модулирования дважды и сокращения фазы повышающейся частоты в пользу фазы понижающейся частоты до нуля. Использование изобретения позволяет осуществлять непрерывное в плане перекрытия по частоте терапевтическое воздействие и мягкое сокращение и расслабление мышц. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам нейростимуляции. Устройство содержит прибор, имеющий импульсный генератор для подачи его к коже, блок управления, зонд со множеством электродов, связанный с блоком управления, при этом устройство выполнено с возможностью определения относительного импеданса кожи, определения области лечения на основе относительного импеданса кожи и автоматической подачи последовательности лечебных импульсов на основе определенного относительного импеданса кожи. Во втором варианте выполнения устройство дополнительно имеет прибор захвата пациента, имеющий множество электродов, выполненных с возможностью контакта с кожей, причем блок управления выполнен с возможностью определения относительного импеданса между по меньшей мере двумя из множества электродов для регистрации импеданса кожи, контактирующей с электродами и направления импульсов стимуляции к электродам на основе зарегистрированного импеданса кожи. В третьем варианте зонд содержит множество разнесенных друг от друга электродов, размещенных в матрице, причем матрица содержит множество пар электродов, и каждая пара электродов содержит соседние электроды, имеющие противоположные полярности, при этом устройство выполнено с возможностью измерения импеданса кожи посредством множества электродов, определения относительного импеданса между множеством из пар электродов, идентификации области лечения на основе относительного импеданса, передачи последовательности импульсов в область лечения на основе относительного импеданса между парами электродов и регулирования параметров последовательности импульсов в ответ на изменения относительного импеданса между парами электродов. В четвертом варианте выполнения прибор захвата пациента имеет множество электродов, содержащих по меньшей мере одну первую пару электродов, смонтированную в первом зонде для перемещения по коже пациента для нахождения активной области на основе импеданса кожи, и по меньшей мере одну вторую пару электродов, смонтированную во втором зонде для направления импульса в активную область, а блок управления имеет по меньшей мере один предварительно заданный параметр лечения для установки переменных импульсного генератора для генерации серии заданных импульсов и выполнен с возможностью обеспечения графического выбора оператором посредством интерфейса упомянутого, по меньшей мере, одного предварительно заданного параметра лечения. Использование изобретения позволяет расширить арсенал технических средств лечения нейростимуляцией. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 49 ил.

Изобретение относится к средствам беспроводного мониторинга рН в пищеводе. Следящая система включает внутреннюю передающую аппаратуру и внешнюю регистрационную аппаратуру, при этом внутренняя передающая аппаратура включает pH-датчик, схему дискретизации, первый микропроцессор, блок питания, первый модуль беспроводного приемопередатчика и первое средство, а внешняя регистрационная аппаратура включает второй микропроцессор, блок питания, генератор звукового сигнала, память, интерфейс данных, кнопочный переключатель, второй модуль беспроводного приемопередатчика, световой индикатор состояния, корпус и второе средство. Второе средство внешней регистрационной аппаратуры выполнено с возможностью взаимодействовать с первым средством так, что если внешняя регистрационная аппаратура детектирует, что внутренняя передающая аппаратура не расположена в заданной части тела, то второй микропроцессор задействует генератор звукового сигнала и/или световой индикатор состояния для предупреждения. Внешняя регистрационная аппаратура, в свою очередь, выполнена с возможностью периодического детектирования интенсивности сигнала, получаемого вторым модулем беспроводного приемопередатчика, под управлением второго микропроцессора так, что если определено то, что интенсивность сигнала не находится в пределах заданного интервала интенсивности сигнала, то второй микропроцессор задействует генератор звукового сигнала и/или световой индикатор состояния для предупреждения. Способ позиционирования для беспроводного мониторинга уровня pH в пищеводе осуществляется с помощью следящей системы. Использование изобретения позволяет избежать недостоверности измерений из-за непредвиденного отхода капсулы. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Способ включает ретробульбарное введение дексаметазона, внутримышечное введение церебролизина и прозерина, внутривенное введение ноотропила. Все препараты вводят в течение 10 дней. Дополнительно после введения препаратов один раз в день на протяжении 10 дней проводят чрескожную транскраниальную импульсную магнитостимуляцию и электростимуляцию зрительного нерва. Магнитостимуляцию проводят при напряженности магнитного поля 2 Тл, частотой модуляции 1 Гц. Воздействие осуществляют в четырех точках проекции зрительного нерва последовательно: на глаза, височную область, область за ухом, затылочные бугры, по 5 минут на каждую точку. Электростимуляцию проводят отрицательными пачечными импульсами, частота которых равна частоте пульса пациента, при величине электрического заряда не менее 10-15 мКл за сеанс. Способ увеличивает длительность ремиссии оптического неврита у пациентов с рассеянным склерозом. 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно - хирургии, физиотерапии. В течение 12 суток послеоперационного периода проводят электростимуляцию зоны хирургического шва. Для этого под кожей брюшной стенки размещают автономный электростимулятор. Электростимуляцию осуществляют с помощью платиновых электродов. Воздействуют электрическими импульсами прямоугольной формы, длительностью 6 мс, сформированными в пачки по 16 импульсов. Период следования импульсов 24 мс, период следования пачек и чередование их полярности каждые 3 секунды, амплитудой тока 0,1 мА. Способ ускоряет процессы репарации и переход в фазу ремоделирования созревающей соединительной ткани в зоне хирургического шва. 5 ил.

Изобретение относится к терапевтическим приборам для использования в транскраниальной электростимуляции путем приложения соответствующего электрического импульса к ушам одновременно с играющей музыкой, которую слышит пациент. Прибор содержит генератор импульсов транскраниальной электростимуляции, генератор звукового сигнала, блок управления, пару аудионаушников. Генератор импульсов транскраниальной электростимуляции выполнен с возможностью создания электрического импульса, имеющего такие частоту и продолжительность, чтобы обеспечить необходимый микроток через голову. Блок управления выполнен в форме микропроцессора, управляющего выходными данными генератора импульса электростимуляции и генератора звукового сигнала. Каждый аудионаушник содержит передающий электрический ток электрод для приложения указанных импульсов, создаваемых генератором импульсов, в область уха пациента. Каждый из аудионаушников и соответствующий электрод объединены в электродный прибор, при этом электрод каждого электродного прибора расположен на внешней поверхности соответствующего аудионаушника, который подходит для установки во входе слухового канала уха указанного пациента или внутри него. Электрод каждого электродного прибора имеет область электрического контакта для функциональной передачи электроэнергии между электродом и кожей пациента с установленным электродным прибором. Электродные приборы выполнены с возможностью установки на входе в слуховой канал соответствующего уха указанного пациента. Использование изобретения повышает удобство проведения электростимуляции и упрощает установку оборудования на пациенте. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Лечение // 2530754
Группа изобретений относится к медицине. Устройство содержит положительный и отрицательный электроды, источник питания и средство управления. Электроды установлены или напечатаны на лепестке. Источник питания и средство управления расположены в формованном углублении. Источник питания соединен с электродами проводящей дорожкой. Проводящая дорожка положительного электрода отделена от отрицательного электрода изолирующей полосой. Изолирующие дорожки расположены на крае лепестка. Способ осуществляют с использованием указанного устройства. При его осуществлении подают стимулирующие электрические воздействия, достаточные для вызова изометрического сокращения мышц. Заявленная группа изобретений повышает эффективность стимулирующего воздействия за счет предотвращения утечки электрического тока и пропорционального увеличения кровотока в тканях. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 26 ил.
Наверх