203963. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és rendszer hallásstimulálásra
1 HU 203 963 B 2 A találmány tárgya eljárás és rendszer hallásstimulálásra, mégpedig általánosságban idegi- és izomstimulálásra, pl. nagyothallók hallásának javítására, elsősorban elektromos jelekkel történő ingerléssel. Ismeretes bőr alá beültetett hallásjavító készülék. A 3 209081 sz. US szabadalom a mastoidba beültetett készüléket ismertet A vevő közvetlen kapcsolatban van a csonttal, amelyen át hanghullámok vezethetők be a belső fülbe. Újabban ismeretessé vált a hallóideget villamos impulzusokkal stimuláló beültetett készülék is. A 3 449 768 sz. US szabadalom kódolt impulzussorozat alkalmazását írja le a látást vagy hallást stimuláló villamos tér előállítására. A 3 752 929 sz. US szabadalom a belső fülben a csigába beültethető elektródákat ismertet. Schindler és társai („Multielectrode Intracochleär Implants” Arch Otolaryngol, Vol. 103, 1977. december) a hallóideg térbeli ingerlését ismerteti macskáknál. Clark és Hallworth („A Multiple-Elektrode Array for Cochlear Implant”, J. Laryngol, Otol, 90/7,1976) egy olyan szalgszerű elrendezést ismertet, amely több hosszúkás síkelektródából áll, amelyek a csiga hossza mentén vannak elhelyezve a hallóideg stimulálásához. Hasonlóképpen a „Stanford Auditory Prosthesis group” közvetlenül a hallóidegbe bevezetett vékony vezetékekből álló köteget alkalmaz. A 4284 856 sz. US szabadalmunk egy olyan többcsatornás hallásstimuláló rendszert ismertet, amely a csiga ingerlésére a scala tympaniba beültetett többelektródás készüléket alkalmaz. A páciens a különböző hangokat a csigának a tőbbelektródás készülékkel végzett szelektív ingerlése útján észleli. Azonban a tőbbelektródás protézis beültetése bizonyos kockázattal jár, és elkerülhetetlenül károsítja a belső fül alapvető érzékelőegységeit képező megmaradt szőrsejteket Ezért ez az eljárás nem javasolható süket gyerekek számára. Ezenkívül azokban az esetekben, amikor a belső fül elcsontosodott, a protézis nem ültethető be. Kísérleti célokra javasolják egy elektróda elhelyezését a csigán kívül a hallóideg villamos stimulálására. (Proc. of the Royal Soc. Med., vol. 70, June 1977, E. Douek et al.: „A new approach to the cochlear implant”). Egy 1 mm átmérőjű gömbben végződő szigetelt acélelektródát használtak, amelyet a csigán kívül, a csiga kerek ablakánál úgy helyeztek el, hogy az azt elzáró hártyával érintkezzen, de azon ne hatoljon át. Az elektródára szinuszos impulzusokat kapcsoltak, és 20 Hz-ről indulva különböző frekvenciákon meghatározták azt az áramerősséget, amelyet a kísérleti személy már érzékelt Ezután az áramerősséget növelve a különböző frekvenciákon kimérték a fájdalomküszöböt is. Azt tapasztalták, hogy a két küszöbérték közötti dinamika-tartomány a frekvencia növelésével egyre szűkül, és kb. 500 Hz-en már egybeesik az ingerküszöb és a fájdalomküszöb, tehát ennél nagyobb frekvencia nem alkalmazható. Ezért beszéd átvitelénél 500 Hz-es aluláteresztő szűrőt használtak. Mivel az 500 Hz alatti komponensekre korlátozódó spektrum nem alkalmas a beszéd visszaadására, a fenti módszer legfeljebb csak a szájról való leolvasást segíti. A kísérleteket egyébként csak korlátozott ideig végezték, és ezután az elektródokat eltávolították a páciensből. Célunk a találmánnyal egy javított hallásstimuláló rendszer létrehozása állandó hallásjavításra, amellyel a teljes beszédspektrum fájdalommentesen átvihető. Továbbá célunk a találmánnyal egy olyan hallásstimuláló rendszer kidolgozása, amely az eddigieknél könnyebben ültethető be a betegbe. Még további célunk a találmánnyal egy eljárás létrehozása a csiga stimulálására anélkül, hogy elektródákat kellene a csigába beültetni. A találmány alapja az a felismerés, hogy eredményes és fájdalommentes hallásstimulálás a csiga kockázatos műtéti feltárása nélkül, a csigán kívül elhelyezett elektródákkal is lehetséges, ha azok megfelelő kialakítása és elhelyezése következtében csak a hallóideget ingereljük, más idegrostokat viszont nem. A találmány szerinti eljárás során a beszéd hangjaiból villamos jelet állítunk elő, amellyel a csigán kívül, annak alapja közelében elhelyezett elektródát gerjesztünk. Két elektródát, mégpedig egy előnyösen korong alakú, kb. 1,5-2 mm átmérőjű aktív elektródát, és annak közelében, attól kb. 2-10 mm távolságban egy legalább olyan nagy felületű semleges elektródát alkalmazunk. Az aktív elektródát a beszéd teljes spektrumának megfelelő, célszerűen 50-3500 Hz sávszélességű villamos jellel gerjesztve a két elektróda között a csigát a beszédnek megfelelően stimuláló villamos teret állítunk elő. Előnyösen az aktív elektródát a csiga kerek ablakának közvetlen közelében, vagy a promontóriumon helyezzük el. A beszédnek megfelelő villamos jelet célszemen egy külső egységben állítjuk elő, és arról induktív úton csatoljuk egy bőr alá beültetett egységre, amely vezetékes kapcsolatban van az elektródákkal. Az átvitel során a beszédnek megfelelő villamos jelet egy vivőre moduláljuk, és a modulált vivőt csatoljuk a beültetett egységre, ahol demodulálással ismét előállítjuk a beszédnek megfelelő jelet. A találmány szerinti rendszernek a beszéd hangjaiból villamos jelet előállító és átvivő külső egysége, és a fülben elhelyezett elektródája van, amely összeköttetésben áll a külső egységgel. A csigán kívül, annak alapja közelében két, a csigát a beszédnek megfelelően stimuláló elektromos teret előállító elektróda, mégpedig egy aktív elektróda és annak közelében, attól kb. 2-10 mm távolságban egy legalább olyan nagy felületű semleges elektróda van elhelyezve, amelyek egy, a külső egység által előállított és átvitt jelet vevő, bőr alá beültetett egységgel vezetéken át vannak összekötve. Előnyösen az elektródák korong alakúak. Az aktív elektróda átmérője 1,5-2 mm, a semleges elektróda felülete pedig két-háromszor nagyobb, mint az aktív elektródáé. Célszerűen a külső egység egy egycsatornás amplitúdómodulált adót, a beültetett egység pedig passzív egycsatornás amplitúdőmodulált vevőt tartalmaz. Előnyösen a külső egység a teljes beszédfrekvencia sávra kiterjedő sávszélességű mikrofont tartalmaz, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
