專利名稱：用于傳送振動的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將振動傳送通過口內(nèi)和/或口周圍的牙齒或骨骼結(jié)構(gòu)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
聽覺損失影響著美國超過3100萬的人口(大約為人口的13%)。作為慢性病，聽 覺損傷發(fā)病率比得上心臟病的發(fā)病率，并且類似于心臟病，聽覺損傷發(fā)病率隨著年齡增長 而急劇上升。雖然聽覺損失的大多數(shù)人都能夠受助于正確安裝的高品質(zhì)聽覺設(shè)備，但是在所有 聽覺損傷人群中，只有22%擁有聽覺設(shè)備。當前的產(chǎn)品和分布方法不能滿足或?qū)H僅美國 就超過2000萬的聽覺損傷人群的起作用。聽覺損失對人的生活質(zhì)量和良好心態(tài)有著不利影響。聽覺損傷的人常常退出社會 交往以避免因無法聽懂交談而受挫。近來研究表示，聽覺損傷會導致壓力等級增大，自信降 低，社交能力降低以及在工作場合效率降低。人的耳朵通常包括三個區(qū)域外耳，中耳和內(nèi)耳。外耳通常包括外耳廓和耳道，耳 道是聲音到達中耳所經(jīng)由的管形通道。外耳通過鼓膜(耳膜)與中耳隔開。中耳通常包括 三個小骨，被稱為聽小骨，它形成從鼓膜到內(nèi)耳的機械導體。最后，內(nèi)耳包括耳蝸，耳蝸是充 滿流體的結(jié)構(gòu)，包括與聽覺神經(jīng)相連的大量精細感官絨毛細胞。聽覺損失還可根據(jù)傳導性、感覺神經(jīng)，或者兩者的結(jié)合來進行分類。傳導性聽覺損 傷通常源于限制聲音傳送經(jīng)過中耳的疾病或失調(diào)。大多數(shù)的傳導性損傷能夠采用內(nèi)科醫(yī)療 或外科手術(shù)醫(yī)療。純粹的傳導性聽覺損傷代表全部聽覺損傷人口的相對少的部分(估計少 于全部聽覺損傷人口的5%)。感覺神經(jīng)聽覺損傷大多數(shù)出現(xiàn)在內(nèi)耳，并且占聽覺損傷的大多數(shù)(估計為全部聽 覺損傷人口的90-95%)。感覺神經(jīng)聽覺損傷(有時稱為“神經(jīng)損失”)很大程度上是由于 損害到耳蝸內(nèi)的感官絨毛細胞。感覺神經(jīng)聽覺損傷因為年齡增大或長時間地遭受高聲音樂 和噪聲而自然出現(xiàn)。這種類型的聽覺損失不能逆反，也無法采用內(nèi)科醫(yī)療或外科手術(shù)醫(yī)療； 然而，使用正確安裝的聽覺設(shè)備能夠改善個人的生活質(zhì)量。傳統(tǒng)聽覺設(shè)備是用于治療從輕微到嚴重的感覺神經(jīng)聽覺損傷的最普通的設(shè)備。這 些設(shè)備是放大聲音至鼓膜的聲學設(shè)備。這些設(shè)備可針對患者的身體和聲學特性單獨地定 制，經(jīng)過4次或6次分別拜訪聽力學家或聽覺儀器專家。這樣的設(shè)備通常包括麥克風、放大 器、電池和揚聲器。近來，聽覺設(shè)備制造商增加了聲音處理的復雜性，通常使用數(shù)字技術(shù)，從 而產(chǎn)生諸如可編程能力和多頻帶壓縮的特性。雖然這些設(shè)備已經(jīng)微型化并且強迫性少，但 是它們?nèi)耘f可見，并且具有主要的聲學限制。業(yè)界研究表示了不購買聽覺設(shè)備的主要阻礙，通常包括a)與佩戴聽覺設(shè)備有關(guān) 的恥辱；b)不同意關(guān)于醫(yī)學專業(yè)的看法，特別是ENT內(nèi)科醫(yī)生；c)產(chǎn)生與感知性能問題有 關(guān)的價值觀點；d)在消費者和內(nèi)科醫(yī)師層面的信息和教育的普遍缺乏；以及e)來自不滿意 用戶的反面口頭傳播。針對那些具有嚴重深度聽覺損失以及基本上聾了(大約為全部聽覺損失人口的2%)的人，已經(jīng)研制了諸如耳蝸植入物的其它設(shè)備。采用侵入式和不可逆轉(zhuǎn)的外科手術(shù)， 將耳蝸植入物的電極插入至內(nèi)耳。電極通過電極陣列對聽覺神經(jīng)進行電刺激，電極陣列向 用戶提供可聽的提示，這些常常不被大腦認為是正常的聲音。在外科手術(shù)之后，用戶通常需 要大量且長期的咨詢和練習以實現(xiàn)期望的益處。諸如電子中耳植入物的其它設(shè)備通常以外科手術(shù)方式放置于聽覺損傷的中耳內(nèi)。 它們是以外科手術(shù)方式植入的設(shè)備，具有外部佩戴部件。聽覺設(shè)備的制造、安裝和銷售仍是秘密低效的過程。大多數(shù)聽覺設(shè)備是定制加工， 由制造商制作以適合每個預期購買者的耳朵。銷售商(聽力學家或有執(zhí)照的聽覺儀 器專 家)取下耳道的壓痕，并且將壓痕郵寄至制造商以便定制模制的硬質(zhì)塑料鑄件的解釋和制 作。然后，將手工制作的電子設(shè)備和傳感器(麥克風和揚聲器)放置在鑄件內(nèi)，在一段時間 周期之后，通常1到2周，最后得到的產(chǎn)品由裝運回銷售專家。銷售聽覺設(shè)備的時間周期，從第一次診斷階段到最后的精細調(diào)音階段，通?？缍?超過幾個星期，例如6到8周，并且包括與銷售商的乘積。因此，需要有效且安全地幫助患者的聽覺損失治療的方法和設(shè)備。另一種趨勢，越來越多的牙醫(yī)和口腔外科醫(yī)生轉(zhuǎn)向牙植入物(dentalimplant)，將 其作為恢復因疾病或外傷而失去的牙齒的可接收且合適的方式。這樣的牙植入物向其它 選項提供有吸引力的備選方案，因為利用牙植入物，患者實現(xiàn)了非常接近天生牙齒的恢復， 而無需改變相鄰天生牙齒的結(jié)構(gòu)或外形，例如，這出現(xiàn)在患者選擇齒橋選項時。美國專利 5，984，681公開了插入至患者牙槽骨的植入物，其中，植入物配備有通常垂直突出的固定 銷，該固定銷從植入物延伸到患者的牙槽骨，并且利用牙槽骨與植入物有效地相互連接。發(fā)明概述本文公開了用于借助電子和/或傳感器組件來將振動傳送通過牙植入物的方法 和裝置。組件可堅固地連接、附著、可逆地連接或以其它方式嵌入植入物內(nèi)或嵌在植入物 上，從而形成聽覺組件。電子和傳感器組件可直接接收引入的聲音或者通過接收機接收引 入的聲音，從而處理和放大信號，并且將已處理的聲音傳送通過振動傳感器元件，該振動傳 感器元件連接到牙齒或其它骨骼結(jié)構(gòu)，例如上頌骨、下頌骨或者腭骨結(jié)構(gòu)。在一個方面，用于將振動傳送通過至少骨頭或組織以幫助患者聽覺的裝置包括 植入物，其具有植入物頭部(implant head)和帶螺紋部分，所述帶螺紋部分適于放置在 齒齦線下方；以及機架，其連接到所述植入物頭部，并且與所述植入物頭部振動相通(in vibratory communication)，所述機架具有放置在所述機架內(nèi)或放置在所述機架上的可驅(qū) 動的傳感器(actuatabl e transducer)0在另一個方面，一種將振動傳送通過至少一個牙植入物的方法包括將所述牙植 入物放置在患者身上；以及放置可驅(qū)動的傳感器，以便所述植入物與傳感器保持振動相通。一種用于將這些振動傳送通過至少一個牙齒的方法的一個例子通常可包括將可 移動的口腔器具的機架放置到至少一個牙齒上，由此所述機架的形狀適合于該牙齒的至少 一部分；以及保持牙齒表面與可驅(qū)動的傳感器之間的接觸，以至于所述表面和所述傳感器 維持振動相通。


圖1說明了患者牙齒的齒系和聽覺輔助植入設(shè)備的一個實施方式。圖2說明了在設(shè)備的另一種變型中，放置在患者牙齒上，可與位于口腔外部并且 可由患者佩戴的傳送組件一同使用的口腔植入器具的詳細透視圖。圖3表示口腔器具設(shè)備的一個變型中的個別部件的說明性構(gòu)造，其具有外部發(fā)送 組件，而接收和傳感器組件位于口腔內(nèi)。圖4表示設(shè)備的另一種變型的說明性構(gòu)造，其中，整個組件被口腔器具容納于用 戶口腔內(nèi)。圖5A和5B分別說明了口腔器具的 透視圖和側(cè)面圖，該口腔器具連接到直接植入 底骨內(nèi)的螺釘或柱，底骨例如上頌骨或下頌骨。圖5C和5D說明了另外的兩種牙植入物實施方式。圖6說明了另一種變型，其中口腔器具連接到直接植入患者上腭內(nèi)的螺釘或柱。圖7A和7B分別說明了口腔器具的透視圖和側(cè)面圖，該口腔器具具有其連接到牙 齦表面以將振動傳送通過牙齦組織和底骨的傳感器組件或連接構(gòu)件。圖8說明了多個口腔器具聽覺輔助組件或傳感器如何放置在整個患者口腔內(nèi)的 多個牙齒上的例子。圖9說明了口腔器具(類似于上面所示的變型)的透視圖，該口腔器具具有麥克 風單元，該麥克風單元放置在牙齦表面附近或放置在牙齦表面上，以物理隔離麥克風和傳 感器，從而削弱或消除反饋。圖10說明了可移動口腔器具的另一種變型，該口腔器具由弓形結(jié)構(gòu)支撐，并且在 弓形結(jié)構(gòu)內(nèi)集成有麥克風單元。圖11表示了又一種變型，說明至少一個麥克風和可選擇的附加麥克風單元放置 在用戶口腔周圍，并且與電子和/或傳感器組件無線通信。圖12A、12B和12C表示基于電磁方式的植入物連接的一種實施方式的各種視圖， 該植入物用于傳送振動至牙齒。圖13A、13B、13C和13D表示基于機械方式的植入物連接的一種實施方式的各種視 圖，該植入物用于傳送振動至牙齒。圖14A和14B表示基于化學方式的植入物連接的一種實施方式的各種視圖，該植 入物用于傳送振動至牙齒。發(fā)明的詳細描述電子和傳感器設(shè)備可連接、附著或以其它方式嵌入牙植入物器具內(nèi)或嵌在牙植入 物器具上，從而形成聽覺輔助組件。這樣的口腔器具可為定制的牙植入物設(shè)備。電子和傳 感器組件可直接接收引入的聲音或者通過接收機接收引入的聲音，從而處理和放大信號， 并且將已處理的聲音傳送通過振動傳感器元件，該振動傳感器元件連接到牙齒或其它骨骼 結(jié)構(gòu)，例如上頌骨、下頌骨或者腭骨結(jié)構(gòu)。如圖1所示，圖示說明的患者口腔和齒系10表示用于在連接到骨頭或組織或一個 牙齒的至少一個植入物12的上方或緊靠植入物12，可移動地連接聽覺輔助組件14的一個 可能位置，植入物12例如是齒螺釘12?；颊叩纳囝^TG和上腭PL也圖示說明以便參照。電 子和/或傳感器組件16可通過使用如下面更為詳細描述的磁性、機械或化學連接而連接、附著或以其它方式嵌入組件14內(nèi)或嵌在組件14上。圖2表示了患者下牙的透視圖，說明包含可移動口腔器具18和電子和/或傳感器 組件16的聽覺輔助組件14，該電子和/或傳感器組件16沿著組件14的表面放置。在這 個變型中，口腔器具18可放置在植入患者骨頭或組織內(nèi)的螺釘12上。此外，電子和/或傳 感器組件16可安裝到口腔器具18內(nèi)。這幅圖只是說明變型，并不打算限制；因此，在本文 中，也打算包括口腔器具18的其它結(jié)構(gòu)和形狀。通常，當放置在口腔內(nèi)時，可最小化電子和/或傳感器組件16的體積，以至于不會 讓用戶討厭并且使得用戶舒適。盡管尺寸可能變化，但是組件16的體積可小于800立方毫 米。當然，這個體積是說明性的，并不限制組件16的尺寸和體積，并且可根據(jù)不同用戶來改
變。
在一種變型中，組件14放置在螺釘12上，如圖2所示，位于患者口腔外的口外發(fā) 射機組件22可用于接收聽覺信號，以便處理和通過無線信號24傳送至放置于患者口腔內(nèi) 的電子和/或傳感器組件16，然后電子和/或傳感器組件16可處理并且借助于振動傳導將 已處理的聽覺信號傳送至底牙，由此傳送至患者的內(nèi)耳。發(fā)射機組件22，如下面進一步詳細描述，可包括麥克風組件和發(fā)射機組件，并且可 構(gòu)造成由用戶佩戴的任意形狀和形式，例如手表、項鏈、翻領(lǐng)、電話、皮帶安裝設(shè)備等等。圖3說明了使用口外發(fā)射機組件22的聽覺輔助組件14的一種變型的示意表示， 其通常包括用于接收聲音的麥克風30，該麥克風30電氣連接到用于處理聽覺信號的處理 器32。處理器32可電氣連接到用于將已處理信號發(fā)送至電子和/或傳感器組件16的發(fā) 射機34，電子和/或傳感器組件16放置在用戶牙齒上或用戶牙齒附近。麥克風30和處理 器32可構(gòu)造成檢測和處理在任意適用范圍內(nèi)的信號，而在一種變型中可構(gòu)造成檢測范圍 從250Hz到20000Hz的聽覺信號。關(guān)于麥克風30，可使用各種各樣的麥克風系統(tǒng)。例如，麥克風30可為數(shù)字型、模擬 型和/或定向型麥克風。這些各種類型的麥克風可按需要交換地構(gòu)造以用于組件。電源36可連接到發(fā)射機組件22的每個部件以向其提供電力。發(fā)射機信號24可 為任意無線形式，例如使用射頻、超聲、微波、藍牙 (BLUETOOTH SIG,INC,Bellevue,WA)等 等，用于發(fā)射至組件16。組件22還可選擇地包括一個或多個輸入控制器28，用戶可操縱控 制器28來調(diào)節(jié)電子和/或傳感器組件16的各種聲學參數(shù)，例如聲音聚焦、音量控制、過濾、 靜音、頻率優(yōu)化、聲音調(diào)節(jié)，以及音調(diào)調(diào)整等等。發(fā)射機34的發(fā)射信號24可被電子和/或傳感器組件16經(jīng)由接收機38而接收， 接收機38可連接至內(nèi)部處理器以便對所接收的信號進行額外處理。所接收的信號可傳遞 到傳感器40，該傳感器40相應(yīng)地振動牙齒表面以將振動傳導通過牙齒和骨頭，并且隨后傳 導至中耳，以有助于用戶的聽覺。傳感器40可構(gòu)造成任意數(shù)量的不同振動機構(gòu)。例如，在 一種變型中，傳感器40可為電磁驅(qū)動式傳感器。在另一種變型中，傳感器40可為壓電晶體 形式，例如，振動頻率范圍在250Hz到4000Hz。電源42還可包含于組件16，從而向還包含的接收機、傳感器和/或處理器提供電 力。雖然電源42可為單一的電池，可更換的或永久的，但是其它的變型可包括借助外部充 電器的電感來充電的電源42。此外，電源42可選擇地通過直接連接交流(AC)或直流(DC) 源來充電。其它變型可包括借助機械機構(gòu)來充電的電源42，機械機構(gòu)例如在現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的內(nèi)擺或者可滑動式電感充電器，機械機構(gòu)是通過例如顎部的運動和/或?qū)C械運動 轉(zhuǎn)換為向電源42充電的所存儲電能的移動來驅(qū)動。在組件16的另一種變型中，不是使用口外發(fā)射機，而是聽覺輔助組件50可構(gòu)造成 完全包含于用戶口腔內(nèi)的單獨組件，如圖4所示。因此，組件50可包括與板載處理器54相 通信的內(nèi)部麥克風52。內(nèi)部麥克風52可包括任意數(shù)量的不同類型的麥克風，如上面所描 述。處理器54可用于處理任意所接收的聽覺信號，以便過 濾和/或放大這些信號，然后將 它們發(fā)送至傳感器56，傳感器56與牙齒表面振動接觸。電源58，如上面所描述的，還可包 含于組件50內(nèi)，以便按需要向組件50的每個部件提供電力。為了有效地傳送與所接收的聽覺信號相對應(yīng)的振動，并且最小化多個牙齒或一個 牙齒的損失，完美地維持在傳感器與牙齒之間的牢固機械接觸，從而確保有效地振動相通。 因此，可使用任意數(shù)量的機構(gòu)來維持這種振動相通。在不同的實施方式中，振動可直接地傳送至底骨或者組織結(jié)構(gòu)。如圖5A所示，所 示的口腔器具240放置在用戶牙齒上，在這個例子中，在沿著上排牙齒定位的白齒上。所示 的電子和/或傳感器組件242沿著牙齒的口腔表面定位。不是使用傳感器來接觸牙齒表 面,傳導性傳送構(gòu)件(conductiontransmission member) 244，諸如剛性或固體金屬構(gòu)件，可 連接至組件242中的傳感器，并且從口腔器具240延伸到柱或螺釘246，柱或螺釘246直接 植入底骨248，底骨248例如上頌骨，如圖5B的部分橫截面視圖所示。因為傳送構(gòu)件244的 末端直接連接至柱或螺釘246，所以由傳感器產(chǎn)生的振動被傳送通過傳送構(gòu)件244，并且直 接傳送至柱或螺釘246，進而直接將振動傳送至骨頭248，并通過骨頭248傳送至用戶的內(nèi) 耳。圖5C和5D說明了額外的牙植入物實施方式。在圖5C中，傳感器組件242包括傳 送構(gòu)件244，傳送構(gòu)件244進而連接到搭扣配合的機架240。搭扣配合的機架240牢固地咬 住植入物246，植入物246具有容納搭扣配合的機架的暴露的頭部。植入物的頭部可為植入 物結(jié)合器(implantabutment)，該植入物結(jié)合器螺紋連接到植入物夾具上，或者一體式地直 接連接到植入物夾具。一體式的植入物避免出現(xiàn)微隙，而多片式植入物為具有少量部件的 各種臨床需要提供多種選擇。植入物246牢固地擰入骨頭，穿過牙齦248。植入物的切頭可 包括刀刃以幫助直接植入安置，無需預先鉆孔。植入物246的螺紋可具有沿著植入物的帶 螺紋區(qū)域的長度的恒定或漸進式的螺紋幾何結(jié)構(gòu)。尖銳的邊緣能夠用于促進切削，并且更 為有效地針對植入物的尖端使用。圓角方形螺紋能更加有效地分配力，由此促進骨質(zhì)融合。 對于圓角方形螺紋，最佳壓力分布是通過控制每個螺紋的寬度(即，大徑減小徑)為螺紋節(jié) 距高度的40-50%;以及通過控制螺紋高度(定義大徑的區(qū)域的高度)為螺紋節(jié)距的50%來 實現(xiàn)的。密紋(microgroove)可促進軟組織適應(yīng)于植入物，并且可放置在螺紋上方的植入 物中，由此處于頂骨的上方，在這個區(qū)域中，植入物橫貫牙齦組織。穿粘膜種部件可稍微壓 縮以產(chǎn)生類似平臺轉(zhuǎn)換的效果。表面紋理(例如粗糙度)能夠大大地改變響應(yīng)表面的生物 骨，以及因增加的表面面積和增加的移除阻力而大大改變機械優(yōu)勢。在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的 噴砂處理、酸刻蝕、等離子噴涂、晶核形成和生長、等離子刻蝕等等可產(chǎn)生生物相容的表面。 適應(yīng)于植入物的組織已經(jīng)表示通過添加生物陶瓷、細胞粘合分子以及傳送細胞因子、藥物、 基因和生長因子來改良。表面改性可包括使用如下其中一種來改變響應(yīng)于植入表面的生物 骨頭改變植入物表面的紋理，物理改性植入物表面，化學改性植入物表面，以及生物改性植入物表面。改變紋理是進行物理改性的一種方式。其它物理改性的方法尤其包括噴砂處 理、激光、研磨、碾磨。植入物表面的化學改性尤其包括氣相沉積、等離子刻蝕、酸化或堿化， 或者提供前體至生長的生物相容的氧化物、藥物、維生物D。可選擇地，例如，生物改性的實 現(xiàn)可包括提供細胞粘合分子(纖連蛋白、層粘連蛋白等等)、胞外基質(zhì)分子(膠原質(zhì)、纖維蛋 白等等)、細胞活素類、肽(RGD重復等等)、生長因子(BMP、FGF、VEGF等等)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖 5D，表示了插入圖5C中的植入物的不同方式。盡管圖5C表示了垂直放置的植入物，類似于 天生的牙齒在腭骨內(nèi)的排列，但是圖5D表示了水平放置的植入物。圖5D中的植入物可在 牙根的頂部，或者放置在牙根之間。當放置在牙根的頂部時，仔細考慮解剖特征以確保骨頭 與植入物的足夠接觸。例如，在上頌骨后牙頂部的上頌竇排除了那種類型的放置。在口腔 側(cè)，短前庭區(qū)域也排除了在牙根上方的水平放置。在這些和其它情況下，能夠水平地放置植 入物于相鄰牙齒的根部之間，其中最大的植入物直徑必須考慮到在每個相鄰牙齒上的牙周 韌帶間隔(0. 25-0. 3mm)的寬度。在圖5D中的底部說明更為詳細地表示了在搭扣配合的機 架240和植入物246之間的關(guān)系。圖5D還表示了放置在搭扣配合的機架240上方的傳送 構(gòu)件244和植入物246的頭部。對于單個植入物或螺釘246，搭扣配合的機架240連接到傳送構(gòu)件244。對于多個 螺釘實施方式，骨頭傳導只需要一個螺釘，并且，用于維持螺釘?shù)拇羁叟浜系臋C架能夠連接 到各個螺釘頭，而不是連接到傳送構(gòu)件244。圖6說明了放置在用戶牙齒TH上的一種口腔器具250的部分橫截面視圖，電子和 /或傳感器組件252沿著牙齒的舌頭表面定位。類似地，振動可通過傳導性傳送構(gòu)件244來 傳送，并且直接傳送到柱或螺釘246，在這個例子中，柱或螺釘246直接植入至腭骨PL。其 它的變型可利用沿著下排牙齒定位的這種排列，以便傳送至柱或螺釘246，柱或螺釘246鉆 入腭骨。在另一種變型中，沒有利用鉆入下骨自身的柱或螺釘，而是傳感器直接地連接、聯(lián) 結(jié)，或以其它方式粘合至鄰近牙齒的牙齦組織表面。如圖7A和7B所示，口腔器具260具有 沿著其側(cè)面放置的電子組件262，電線264從其延伸到傳感器組件266，傳感器組件266連 接到緊鄰牙齒TH的牙齦組織表面268。傳感器組件266可借助粘合劑、從口腔器具260延 伸的結(jié)構(gòu)支架臂、牙齒螺釘或柱，或者其它任意結(jié)構(gòu)機構(gòu)來連接到組織表面268。在使用中， 傳感器可振動，并且直接傳送至下方的牙齦組織，下方的牙齦組織可傳導信號至下方的骨 頭。對于上面所描述的任意變型，如果可行的話，它們能夠用作單個設(shè)備或者在本文 中的其它任意變型的組合，從而實現(xiàn)用戶期望的聽覺等級。而且，一種以上的口腔器具設(shè)備 以及電子和/或傳感器組件可任意時刻同時使用。例如，圖8說明了一個例子，其中多個傳 感器組件270、272、274、276可放置在多個牙植入物上。雖然在下排牙齒上表示，但是多個 組件可選擇地放置在上排牙齒或兩排牙齒上，并且沿著上排牙齒或兩排牙齒定位。而且，每 個組件可構(gòu)造成在同一頻率范圍內(nèi)傳送振動?？蛇x擇地，在其它變型中，不同的組件可構(gòu) 造成在每個組件之間的不重疊的頻率范圍內(nèi)振動。如上面所提到的，每個傳感器270、272、 274,276能夠針對不同的頻率響應(yīng)來編程或預先設(shè)置，以至于每個傳感器可關(guān)于不同的頻 率響應(yīng)進行優(yōu)化，和/或優(yōu)化傳送以傳遞相當高保真度的聲音至用戶。而且，不同傳感器270、272、274、276中的每一種還可經(jīng)編程后以如此方式振動，這種方式指示由用戶佩戴的麥克風所接收的聲音的定向性。例如，放置在用戶口腔內(nèi)的不 同位置的不同傳感器能夠以特定方式振動，即通過提供聲音或振動隊列來告知用戶相對于 用戶方向的所檢測到的聲音的方向。例如，例如定位于用戶左邊牙齒的第一個傳感器能夠 經(jīng)編程后關(guān)于源自用戶左側(cè)的所檢測到的聲音而振動。類似地，例如定位于用戶右邊牙齒 的第二個傳感器能夠經(jīng)編程后關(guān)于源自用戶右側(cè)的所檢測到的聲音而振動。因為這些例子 規(guī)定為可能變型的說明，所以可使用其它的變型和隊列。在一個或多個麥克風放置在口內(nèi)位置的變型中，麥克風可直接集成至電子和/或 傳感器組件，如上面所描述。然而，在另外的變型中，麥克風單元可被放置在與傳感器組件 相距一定位置處，從而最小化反饋。在一個例子中，類似于上面所示的變型，麥克風單元282 可與電子和/或傳感器組件280相隔開，如圖9所示。在這種變型中，放置在牙齦表面268 上或放置在牙齦表面268附近的麥克風單元282可通過電線264電氣連接。盡管變型說明了放置在牙齦組織268附近的麥克風單元282，但是單元282可放置 在另一個牙植入物、螺釘植入物或者在口腔內(nèi)的其它位置上。例如，圖10說明了另一個變 型290，其利用與一個或多個牙植入物保持部分21、23相連的弓形結(jié)構(gòu)19，如上面所描述。 然而，在這個變型中，麥克風單元294可直接集成到弓形結(jié)構(gòu)19內(nèi)，或者集成到弓形結(jié)構(gòu)19 上，弓形結(jié)構(gòu)19與傳感器組件292相隔開。布線穿過弓形結(jié)構(gòu)19的一條或多條電線296 可電氣連接麥克風單元294至組件292。可選擇地，不是使用電線296，而是麥克風單元294 和組件292可無線地相互結(jié)合，如上面所描述的。在用于隔開麥克風和傳感器組件的又一個變型中，圖11說明了另一個變型，其中 至少一個麥克風302 (或者可選擇地，任意數(shù)量的額外麥克風304、306)可放置在用戶口腔 內(nèi)，而與電子和/或傳感器組件300物理隔離。在這種方式下，一種，或可選地，多種麥克風 302、304、306可以如此方式無線地結(jié)合到電子和/或傳感器組件300，這種方式衰減或消除 來自傳感器的反饋，如果存在反饋。圖12A、12B和12C表示了基于電磁方式的牙植入物連接的一種實施方式的各種視 圖，該牙植入物用于傳送振動至牙齒。牙植入物包括上部(植入物頭部)和下部(帶螺紋 部分)，至少下部呈現(xiàn)普通錐形和圓錐形。雖然能夠使用各種材料來構(gòu)造植入物，但是普遍 認為用于牙植入物的多種材料中的一種是鈦。這是因為，至少部分地因為這一事實，鈦是非 常強且輕質(zhì)的金屬，并且非常耐腐蝕和抗退化，即使當植入時，植入物出現(xiàn)嵌入至患者的牙 槽骨結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置。在一個實施方式中，植入物可設(shè)置有固定銷或螺釘，固定銷或螺釘用于牢固地固 定植入物在患者的牙槽骨內(nèi)。固定銷防止當植入物嵌入患者的牙槽骨內(nèi)時植入物的轉(zhuǎn)動或 變松。固定銷是自攻型，且包括螺釘頭310、光滑的桿部分321和帶螺紋的自攻部分308。固 定銷向下插入穿過檢修孔，并進入通孔內(nèi)。一旦在通孔內(nèi)，螺釘頭310與穿過檢修孔的諸如 螺釘驅(qū)動器或Allen扳手的轉(zhuǎn)動工具相咬合，并且轉(zhuǎn)動固定銷，使得自攻螺紋308被拉入與 植入物相鄰的骨頭結(jié)構(gòu)內(nèi)。固定銷還固定和緊固植入物在適當位置，并且經(jīng)特別設(shè)計后防 止植入物在壓力或負載下轉(zhuǎn)動或變松。無需固定銷，也能夠使用植入物，通過僅僅將植入物擰入牙槽骨內(nèi)，就可插入且設(shè) 置植入物在患者的牙槽骨內(nèi)。在這樣的情況下，固定銷的使用可有助于穩(wěn)定和防止植入物 在負載或壓力下轉(zhuǎn)動。
圖12A表示了植入物的頂視圖，植入物具有植入物頭部或螺釘頭310，以及振動傳 感器312。振動傳感器312可包括保護殼，或者只是包括由保護性密封或涂層覆蓋的電子 部件。螺釘頭310充電以帶有預定的極性(北極或南極)。振動傳感器312經(jīng)成形以咬合 在開口 314處的螺釘頭310。振動傳感器312包括具有端部的磁體316，該端部朝向螺釘頭 310且?guī)в信c螺釘頭極性相反的極性。在這種方式下，傳感器312和螺釘頭310堅固地相互 連接以緊固在一起。這種緊密的物理結(jié)合最小化共振，如果傳感器312和螺釘頭310不相 互連接，那么共振出現(xiàn)。圖12B表示了連接螺釘頭的另一種方式。當將帶螺紋部分321擰入骨頭部分320 時，螺釘頭326緊固于骨頭部分320。螺釘頭326通過樞軸調(diào)整片328來支撐底板332，利 用桿330將樞軸調(diào)整片328緊固于螺釘頭326。頂板334放置在底板332上方，并且延伸 到底板332之外，以接合放置在振動傳感器312的底部上的一對臂340-342。此外，球形物 344放置在傳感器312上，并且彈簧加載(未顯示)以便傳感器312和球形物344適于定 位在頂板334上的球形缺口 346。在將傳感器312插入至螺釘頭310的過程中，球形物344 接合球形缺口 346，以正確地定向傳感器312。磁體316圍繞球形彈簧344，且反向的磁力將 螺釘頭310緊固至含有磁體316的傳感器312。在插入期間，球形物344落入球形缺口 346 內(nèi)，以允許傳感器312正確地放置在螺釘頭310上方。振動傳感器312通常包括用于接收聲音的麥克風，麥克風電氣連接到用于處理聲 音信號的處理器。處理器電氣連接到用于接收無線通信信號的天線，無線通信信號例如來 自外部遙控器和/或其它外部聲音發(fā)生設(shè)備的輸入控制信號，外部聲音發(fā)生設(shè)備例如蜂窩 電話、電話、立體聲系統(tǒng)、MP3播放器和其它媒體播放器。麥克風和處理器可構(gòu)造成檢測和 處理在任意可行范圍內(nèi)的聽覺信號，而且還可在一種變型中構(gòu)造成檢測范圍從例如250Hz 到20000Hz的聽覺信號。所檢測和處理的信號可借助于放大器進行放大，放大器提高傳感 器312振動傳送至附近或以其它方式連接的諸如患者多個牙齒或一個牙齒的骨結(jié)構(gòu)322的 輸出等級。關(guān)于麥克風，可使用各種各樣的麥克風系統(tǒng)。例如，麥克風可為數(shù)字式、模擬式、壓 電式和/或定向型麥克風。這樣的各種類型的麥克風可互換地構(gòu)造成與組件一起使用，如 果需要的話。所傳送的信號可由電子和/或傳感器組件借助于接收機來接收，接收機可連接到 內(nèi)部處理器以便額外地處理所接收的信號。所接收的信號可與傳感器312通信，相應(yīng)地，傳 感器312可相對于牙齒表面振動，以將振動信號傳導通過牙齒和骨頭，隨后傳導至中耳以 有助于患者的聽覺。傳感器312可構(gòu)造成任意數(shù)量的不同的振動機構(gòu)。例如，在一種變型 中，傳感器312可以是電磁驅(qū)動的傳感器。在另一種變型中，傳感器312的形式可為壓電晶 體，例如，其振動頻率范圍在250Hz到20000Hz之間。在牙齒提取空洞已治愈和封閉之后，植入過程開始。第一步是從植入物的標準套 件或標準組中確定合適尺寸的植入物。因為提取空洞現(xiàn)在已經(jīng)封閉和治愈，所以根據(jù)植入 部位的尺寸和情況來選擇特定的植入物。無論如何，在選擇好適當?shù)闹踩胛镏?，下一步?要在植入部位鉆出穿過患者的牙齦和牙槽骨的容納空洞。特定的鉆孔是根據(jù)最佳尺寸的植 入物來選擇，而最佳尺寸的植入物從植入物的標準組中選擇。但是，無論如何，使用鉆孔導 向器，并且所選的鉆孔鉆頭向下引導穿過鉆孔量規(guī)進入患者的牙槽骨，產(chǎn)生植入空洞。一旦
11產(chǎn)生鉆孔，那么下一步是再一次根據(jù)植入物的選擇來使用所選擇的鉆孔器。這還出現(xiàn)在牙 齒被抽取出之后，牙科醫(yī)生或口腔外科醫(yī)生的想法是立即設(shè)置植入物。在任一種情況下，所 選的鉆孔器是根據(jù)所使用的植入物的最佳尺寸來選擇的。鉆孔導向器能夠緊固于由鉆孔所 形成的抽取空洞或空洞周圍。鉆孔器優(yōu)選地是圓錐形或者錐形，并且通常與所抽取牙齒的 初始根部結(jié)構(gòu)的形狀相一致?？斩词倾q大的，并且除去了因為鉆孔而產(chǎn)生的外來材料。此 后，如前面本文中所討論的，植入物被插入至鉆孔空洞內(nèi)，并且固定于牙槽骨內(nèi)。接著，固定 銷或螺釘穿過通孔延伸，并且被擰入植入物附近的牙槽骨內(nèi)。這樣結(jié)合植入物至牙槽骨，并 且防止轉(zhuǎn)動和松開。完成骨質(zhì)融合，即活骨頭與生物相容的植入物之間動態(tài)交互作用，沒有介入的軟 組織層，是優(yōu)選的，但并不是所有情況都必須。當骨頭質(zhì)量足夠(充足的骨體積和高的骨密 度)時，因為這一應(yīng)用所涉及的力參數(shù)非常低，所以可考慮立即加載或延遲加載(數(shù)周)。 還可存在這樣的可能性，即所選擇的力參數(shù)能夠促進骨頭的愈合。當骨頭質(zhì)量不足夠(不足的骨體積或骨密度)時，那么建立植入物的穩(wěn)定性需要 更多的愈合時間。在這樣的情況下，在放置植入物之后，封閉植入部位以便植入部位能夠愈 合一段時間。可使用臨時的蓋子，或者將牙齦瓣返回橫跨植入物的頂部，以至于封閉植入 物。然而，還可能在愈合期間讓植入物的頭部暴露，類似于ITI的牙植入物概念。此后，骨 質(zhì)融合出現(xiàn)，且骨頭結(jié)構(gòu)重新塑造，并且緊密接觸植入物而愈合，無需介入的軟組織層。完 成骨質(zhì)融合的時間能夠從大約3個月變化到12個月，取決于患者的年齡和其它因素。然 而，因為這一應(yīng)用的力參數(shù)，無需完全的骨質(zhì)融合也能夠使用植入物。對于許多情況，很可 能1-3個月就足夠了。如果放置瓣并且允許愈合出現(xiàn)在粘膜組織下，那么在合適的愈合時 間之后，牙科醫(yī)生或口腔外科醫(yī)生能夠返回植入部位，并且以手術(shù)方式打開牙齦瓣，并連接 橫跨粘膜的結(jié)合器以便安裝振動傳感器312。圖13A、13B、13C和13D表示基于機械方式的植入物連接的一種實施方式的各種視 圖，該植入物用于傳送振動至牙齒。在圖13A中的牙植入物包括帶螺紋部分308和植入物 頭部或螺釘頭326，帶螺紋部分308位于牙齦線320的頂部，植入物頭部或螺釘頭326延伸 到骨頭區(qū)域320的上方。振動傳感器340咬合螺釘頭326以傳送或傳導聲音穿過骨頭區(qū)域 320。振動傳感器340具有多個彈簧356，多個彈簧356提供彈簧加載的作用力以使得球形 物或調(diào)整片358牢固地咬合螺釘頭326。在一種實施方式中，螺釘頭326具有多個凹口 327， 以咬合球形物或調(diào)整片358?，F(xiàn)在參照圖13B，表示了另一種機械方式固定振動傳感器340的實施方式。在這個 實施方式中，植入物頭部或螺釘頭326具有貫穿此處的開口以容納夾子352的一個臂。夾 子352具有咬合頂板346的支撐面334。在一個實施方式中，頂板346具有球形物344，球 形物344與頂板334上的球形缺口配合以正確地放置傳感器340在頂板346上。植入物頭 部或螺釘頭326通過樞軸調(diào)整片360來支撐底板364，利用第二螺釘或桿362，將樞軸調(diào)整 片360緊固至螺釘頭326。頂板368放置在底板364上，并且延伸超出底板364以咬合放置 在振動傳感器376的底部的一對臂378-380。此外，球形物372放置在振動傳感器376上， 并且通過彈簧374來彈簧加載，以便振動傳感器376和球形物372適于定位在頂板368上 的球形缺口 370。在插入或安裝振動傳感器376至螺釘頭326內(nèi)期間，球形物372咬合球形 缺口 370以正確地定向振動傳感器376。
總之，底板322具有連接至底板322的桿352或330。桿352或330滑入在螺釘頭 312或326上的孔。然后，傳感器部分利用如圖12B和圖12C中所示的磁體，或者利用如圖 13B或圖13C中所示的機械方式來連接至底板。圖14A和14B表示連接振動傳感器至螺釘 頭312或326的兩種化學實施方式。圖14A和14B表示基于化學方式的植入物連接的一種實施方式的各種視圖，該植 入物用于傳送振動至牙齒。圖14A表示在安裝于植入物頭部或螺釘頭326之前的振動傳感 器382，而圖14B表示完整的傳感器和植入物頭部或螺釘頭組件。在圖32A中的植入物頭部 或螺釘植入物包括帶螺紋部分308和植入物頭部326，帶螺紋部分308位于牙齦線320的下 方，螺釘頭326延伸到骨頭區(qū)域320的上方。振動傳感器382咬合螺釘頭326以傳送或傳 導聲音穿過骨頭區(qū)域320。振動傳感器382具有咬合螺釘頭326的凹口 383。為了緊固傳 感器382至螺釘頭326，在傳感器382和螺釘頭326之間的界面上設(shè)置粘合層384。植入物能夠用于治療耳鳴或口吃。對于口吃，植入物播放在患者處定向的頻率偏 移和延遲版本的聲音，這個延遲的回放停止患者的口吃。例如，聲音的頻率偏移大約500Hz， 聽覺回放能夠延遲大約60ms。獨立的牙植入物有助于那些口吃者。因為設(shè)備位于合適位置 處，所以口吃減少，并且判定所產(chǎn)生的語音比沒有此設(shè)備更為自然。植入物能夠治療耳鳴，耳鳴是當沒有外界聲音時在一個或兩個耳朵或者在大腦里 察覺到聲音的情況。這一情況的治療通常是借助于產(chǎn)生噪聲或聲音來屏蔽耳鳴。在一種變 型中，耳鳴的頻率或多個頻率可通過聽覺檢查來確定以查明患者耳鳴出現(xiàn)的范圍。然后，這 個頻率或多個頻率可被編程至可移除的口腔設(shè)備，該口腔設(shè)備可構(gòu)造成產(chǎn)生聲音，借助用 戶的牙齒或骨頭來傳導該聲音以屏蔽耳鳴。用于治療耳鳴的一種方法通?？砂ㄆ帘味?鳴，其中借助于可驅(qū)動的傳感器來產(chǎn)生至少一個頻率的聲音(例如，任意音調(diào)、音樂或利用 寬帶或窄帶噪聲來治療)，該傳感器倚靠至少一個牙齒而放置，以便通過振動傳導來將聲音 傳送至患者的內(nèi)耳，由此聲音完全地或至少部分地屏蔽患者所察覺的耳鳴。在產(chǎn)生寬帶噪 聲過程中，聲音等級可升高至耳鳴等級或高于耳鳴等級，以不僅屏蔽所察覺的耳鳴，而且還 屏蔽其它聲音?？蛇x擇地，在產(chǎn)生窄帶噪聲過程中，聲音等級可變窄至特定頻率的耳鳴，以 便只有所察覺的耳鳴被屏蔽，而其它頻率的聲音仍然可被用戶察覺。另一種方法可通過使 患者適應(yīng)他們的耳鳴來治療患者，其中可驅(qū)動的傳感器可在寬帶或窄帶噪聲內(nèi)振動，針對 遍布在寬頻譜聲音上的患者所察覺的耳鳴頻率。寬頻譜聲音，例如音樂，可遍布在一定的 范圍上，這一范圍允許患者通過聲音周期性地聆聽他們的耳鳴，由此分散他們對耳鳴的注 意力。在增強耳鳴的治療中，技術(shù)人員、聽力學家、內(nèi)科醫(yī)生等等首先確定患者所察覺的耳 鳴的一個頻率或多個頻率。一旦確定一個頻率或多個頻率，聽力學家或內(nèi)科醫(yī)生可確定執(zhí) 行的治療類型，例如屏蔽或適應(yīng)。然后，可利用這一信息來研發(fā)合適的治療，并且編譯電子 治療程序文件，該文件可發(fā)送至處理器，例如通過無線方式，處理器與可驅(qū)動的傳感器相結(jié) 合，以便對傳感器進行編程以根據(jù)治療程序來振動。在使用中，含有傳感器的植入物可倚靠患者的一個牙齒或多個牙齒而放置，當察 覺耳鳴時，用戶啟動傳感器以倚靠一個牙齒或多個牙齒產(chǎn)生一個或多個頻率。所產(chǎn)生的振 動可借助于一個牙齒或多個牙齒的振動傳導來傳送，并且傳送至患者的內(nèi)耳，以便所察覺 的耳鳴的每個頻率都被完全地或至少部分地屏蔽。口腔植入物可利用耳鳴治療算法來編 程，該算法使用用于治療的一個或多個頻率。這種耳鳴治療算法可通過外部編程設(shè)備以無線方式上載至口腔器具，從而使得執(zhí)行器根據(jù)算法振動以便治療耳鳴。而且，口腔器具可單 獨用于治療耳鳴，或者與一種或多個聽覺輔助設(shè)備一同使用，用于治療不僅遭受耳鳴，而且 遭受聽覺損失的患者。 上面所討論的設(shè)備和方法的應(yīng)用并不限于治療聽覺損失，而且還包括任意數(shù)量的 進一步治療的應(yīng)用。而且，這樣的設(shè)備和方法可應(yīng)用于身體內(nèi)的其它治療部位。對上面所 描述的用于實現(xiàn)本發(fā)明的組件和方法、不同的變型之間的可實行的組合，以及對本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說明顯的本發(fā)明方面的變型進行的修改，將落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于傳送振動的裝置，其用于將振動傳送通過骨骼或組織來幫助患者聽覺，所述用于傳送振動的裝置包括植入物，所述植入物具有植入物頭部和帶螺紋部分，所述帶螺紋部分適于放置在牙齦線下方；以及機架，所述機架連接到所述植入物頭部，并且與所述植入物頭部振動相通，所述機架具有放置在所述機架內(nèi)或放置在所述機架上的可驅(qū)動的傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述機架通過如下方式之一連接到所述植入物 頭部以電磁方式連接至所述植入物頭部；以機械方式連接至所述植入物頭部；以化學方 式連接至所述植入物頭部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括電子組件，所述電子組件放置在所述機架內(nèi)或 放置在所述機架上，并與所述傳感器通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述電子組件封裝至所述機架內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述電子組件還包括與所述傳感器電氣相通的 電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述電子組件還包括與所述傳感器電氣相通的 處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述電子組件還包括麥克風，所述麥克風用于接 收聽覺信號，并與所述處理器電氣相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述電子組件還包括接收機，所述接收機與外部 設(shè)置的發(fā)射機組件無線通信。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述可驅(qū)動的傳感器通過粘合層與表面振動相 通，所述粘合層用于保持所述傳感器與所述表面接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述機架包括適于裝入在所述植入物頭部上方 的缺口內(nèi)的球形物。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述植入物頭部帶有第一磁極性，并且所述機 架帶有相反的磁極性。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括放置在所述傳感器附近的至少一個偏置元 件，以便所述偏置元件借助于偏置力來保持所述傳感器倚靠所述植入物頭部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述至少一個偏置元件包括彈簧。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述機架插入至所述植入物頭部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，包括U形夾子，以將所述機架安裝至所述植入物頭部。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述機架通過利用螺釘而被緊固于所述植入物 頭部。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括在所述傳感器和所述植入物頭部之間的界面 層，振動相通通過所述界面層而得以保持。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述界面層包括塑料或漿糊材料。
19.一種將振動傳送通過一個或多個牙植入物的方法，所述方法包括將所述一個或多個牙植入物放置在患者身上；以及放置可驅(qū)動的傳感器，以便所述植入物和傳感器保持振動相通。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括以磁性方式將所述牙植入物緊固至所述可驅(qū) 動的傳感器。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括以機械方式將所述牙植入物緊固至所述可驅(qū) 動的傳感器。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括以化學方式將所述牙植入物緊固至所述可驅(qū) 動的傳感器。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述植入物包括暴露的頭部，以容納搭扣配合 的機架。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括利用所述一個或多個牙植入物來治療耳鳴或 口吃。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括通過提供頻率偏移和延遲的聽覺反饋，利用所 述牙植入物來治療口吃。
全文摘要
本文公開了用于通過牙植入物借助電子和/或傳感器組件來傳送振動的方法和裝置。組件可連接、附著或以其它方式嵌入植入物內(nèi)或嵌在植入物上，從而形成聽覺組件。電子和傳感器組件可直接接收引入的聲音或者通過接收機接收引入的聲音，從而處理和放大信號，并且借助振動傳感器元件傳送已處理的聲音，振動傳感器元件連接到牙齒或其它骨骼結(jié)構(gòu)，例如上頜骨、下頜骨或者腭骨結(jié)構(gòu)。
文檔編號H04R25/00GK101884228SQ200880118568
公開日2010年11月10日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月2日
發(fā)明者埃米爾·阿布法齊 申請人:索尼圖斯醫(yī)療公司