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Dokumentenidentifikation DE102006036069B4 04.09.2008
Titel Audiologisches Übertragungssystem
Anmelder cerboMed GmbH, 91052 Erlangen, DE
Erfinder Dietrich, Stefan, 91056 Erlangen, DE
Vertreter Gosdin, M., Dipl.-Ing.Univ. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 97422 Schweinfurt
DE-Anmeldedatum 18.07.2006
DE-Aktenzeichen 102006036069
Offenlegungstag 31.01.2008
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.09.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.09.2008
IPC-Hauptklasse H04R 25/00(2006.01)A, F, I, 20060718, B, H, DE
IPC-Nebenklasse A61N 1/36(2006.01)A, L, I, 20060718, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein audiologisches Übertragungssystem, das zum Tragen am, im oder hinter dem menschlichen Ohr ausgebildet ist und das zumindest ein Gehäuse, einen elektrischen Verstärker, einen Lautsprecher und einen Ausgabekanal für akustische Signale an das Ohr aufweist.

Audiologische Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art sind in vielfältiger Weise bekannt. Solche Vorrichtungen werden üblicherweise als „Hörgeräte" bezeichnet. Sie dienen der Verbesserung des Hörvermögens einer an einem Hörverlust erkrankten oder leidenden Person durch die akustische Verstärkung von Geräuschen auf einen für die das Gerät tragende Person geeigneten Schallpegel. So wird beispielsweise das gesprochene Wort elektronisch verstärkt und das verstärkte Signal an das Ohr des Schwerhörigen abgegeben, der so wieder besser hören kann. Weiter sind über verschiedenste Algorithmen, die meist über einen Mikroprozessor implementiert werden, Funktionen wie zum Beispiel das Ausblenden von Umgebungs- bzw. Störgeräuschen realisiert.

Eine andere Art von audiologischen Übertragungssystemen, sog. „Tinnitus-Masker" bzw. „Tinnitus-Noiser" oder „Tinnitus-Instrumente", dient der Verbesserung der Situation von Patienten mit Ohrgeräuschen. Dies sind Geräusche, Töne oder andere akustische Qualitäten, welche der Betroffene „hört", deren Entstehung aber keine reale Schallquelle zugrunde liegt. Man spricht hier auch von „Phantomgeräuschen". Zur Linderung wird eine Vorrichtung hinter, am oder im Ohr getragen, welche Töne oder Geräusche bestimmter akustischer Qualitäten produziert und diese an das Ohr abgibt. Ein solcher „Rauschgenerator" soll die Phantomgeräusche überdecken und somit erträglicher machen.

Bekannt geworden sind weiterhin Vorrichtungen zur transkutanen Nervenstimulation, die durch invasive oder nicht-invasive elektrische Reizung von Nerven Einfluss auf deren neuroelektrische Qualität und damit auf die Funktion der zu stimulierenden Nerven nehmen. Ziel dieser Vorgehensweise ist es meist, psychovegetative Veränderungen, wie beispielsweise Stressabbau, hervorzurufen oder neuropsychiatrische Störungen zu behandeln.

Bei den vorbekannten Lösungen hat sich insbesondere folgender Umstand als nachteilig erwiesen:

Bisher ist keine Vorrichtung bekannt, welche sowohl bei Schwerhörigkeit bzw. bei Tinnitus-Problemen als auch bei neurologischen, neuropsychiatrischen oder psychosomatischen Problemen einsatzfähig ist.

Hörstörungen aber, insbesondere Ohrgeräusche, welche wie beschrieben mit sog. Tinnitus-Maskern behandelt werden können, gehen häufig mit psychosomatischen Störungen wie beispielsweise depressiven Verstimmungen, Niedergeschlagenheit, Schlafstörungen und anderen einher.

Insbesondere über die invasive Vagusnerv-Stimulation wurden in den vergangenen Jahren Erfolge bei der Behandlung von Depressionen erzielt. Hierbei wird dem Patienten neurochirurgisch im linken Halsbereich ein Stimulator implantiert, welcher Stromimpulse generiert und somit zu einer Veränderung der neurophysiologischen Qualität des Vagusnervs führt. Die Vagusnervstimulation hat wie in zahlreichen Studien dargestellt positive Auswirkungen auf Krankheitsbilder wie Epilepsie und Depressionen.

Die WO 02/05590 A1 offenbart ein Cochlear-Implantat mit implantiertem Empfänger, wobei das Implantat auch einen Sprachprozessor aufweist, der mit einem externen Mikrophon zusammenwirkt. Die US 5 758 651 A zeigt eine telemetrische audiologische Cochlear-Prothese. Weitere Beispiele für ein Cochlear-Implantat zeigen die DE 199 15 846 C1, die WO 02/071984 A1 und die WO 01/06810 A2.

Eine implantologische Stimulation hat sich in zahlreichen Punkten als nachteilig erwiesen. Dies sind insbesondere das mit der invasiven Einbringung verbundene Operationsrisiko, die Gefahr einer Nervenverletzung sowie ein mit dem Eingriff verbundenes Infektionsrisiko. Zudem entsteht bei den Patienten ein Gefühl des „Fremd-gesteuert-Seins". Zu erwähnen sind auch die hohen Kosten für einen solchen Stimulator bzw. für den operativen Eingriff und die dazu notwendige Infrastruktur.

Eine non-invasive Vagusnervstimulation wurde an vereinzelten Stellen beschrieben, wobei die vorbekannten Lösungen teilweise jedoch nur ein unbefriedigendes Resultat brachten.

Für einen großflächigen Einsatz beider Methoden, d. h. eines herkömmlichen audiologischen Übertragungssystems und der transkutanen Vagusnervstimulation, ist es wünschenswert, beide Technologien in einer kleinen und handlichen, möglichst am, im oder hinter dem Ohr zu tragenden Vorrichtung zu integrieren, die jederzeit, unkompliziert und unauffällig getragen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem audiologischen System der eingangs genannten Art eine solche Vorrichtung vorzuschlagen, so dass der genannte Wunsch befriedigt werden kann. Es soll eine Vorrichtung geschaffen werden, welche einerseits der transkutanen, einfachen und effizienten Nervenstimulation dient und andererseits alle Anforderungen und Merkmale eines herkömmlichen audiologischen Übertragungssystems aufweist. Ziel ist es, beide Systeme in einer Vorrichtung zu integrieren und sowohl abhängig als auch unabhängig voneinander einsetzen zu können. Durch die Kombination beider Methoden und Systeme soll ein hoher Zugewinn an therapeutischem Nutzen erreicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das eingangs genannte audiologische Übertragungssystem sich dadurch auszeichnet, dass es weiterhin eine Einrichtung zur transkutanen Stimulation eines Nervs des menschlichen Körpers aufweist, die mindestens eine Stimulationselektrode und mindestens eine Referenzelektrode zur transkutanen Nervenstimulation beinhaltet, wobei im Bereich des Ausgabekanals für akustische Signale ein bügelförmiger Fortsatz ankoppelbar oder angekoppelt ist, der zur Einführung in den Gehörgang ausgebildet ist, wobei der bügelförmige Fortsatz der Form des Gehörgangeinganges bzw. des äußeren Gehörgangs nachgebildet ist und wobei am Ende des bügelförmigen Fortsatzes ein Elektrodenkopf angeordnet ist, der zwei Kontaktstellen für die beiden Elektroden aufweist.

Dabei ist bevorzugt die Einrichtung zur transkutanen Stimulation eines Nervs ein integraler Bestandteil des Übertragungssystems.

Die Funktionen des audiologischen Übertragungssystems sind bevorzugt modular in einem Gehäuse untergebracht, welches zur Anbringung am, im oder hinter dem menschlichen Ohr ausgebildet ist. Es kann vorgesehen sein, beide Systeme, also das Stimulations- und das Übertragungssystem, auf einer Schaltkreisplatine zusammenzufassen. Weiterhin kann vorgesehen sein, Schaltkreise und Platine der Übertragungsvorrichtung als Basis anzusehen auf welche ein zweites Modul mit dem Schaltkreis und der Platine der Stimulationsvorrichtung irreversibel oder reversibel aufgebracht werden kann. Dies kann beispielsweise über eine Slot-Steckverbindung oder andere Varianten geschehen.

Dabei ist die Vorrichtung insbesondere zur Stimulation des Nervus vagus im Bereich des äußeren Gehörgangs und/oder der Ohrmuschel ausgebildet und geeignet.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass mindestens ein elektronisches oder mechnisches Steuerelement des audiologischen Übertragungssystems und mindestens ein elektronisches oder mechanisches Steuerelement der Einrichtung zur transkutanen Nervenstimulation als gemeinsames Modul ausgebildet sind. Über ein solches Modul kann sowohl mindestens ein Parameter des Übertragungssystems als auch mindestens ein Parameter der Stimulationseinrichtung eingestellt bzw. den Bedürfnissen der die Vorrichtung tragenden Person angepasst werden. Eine Weiterbildung sieht vor, dass sich bei Veränderung eines Parameters z. B. am Übertragungssystem automatisch mindestens ein Stimulationsparameter der Stimulationseinheit ohne weiteres Zutun gemäß einem bestimmten abhängigen Algorithmus verändert. Dieser Algorithmus kann auf einem gemeinsamen Speicherbaustein, z. B. einem Mikroprozessor oder einem Flash, abgelegt sein. Die Einstellungen können aber auch analog, z. B. mittels verschalteten Potentiometern, vorgenommen werden.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, dass die Einrichtung zur transkutanen Stimulation eines Nervs nicht in das Gehäuse des akustischen Übertragungssystems integriert ist, sondern ein eigenes Gehäuse aufweist, dass über eine drahtlose, kabelartige oder sonstige z. B. Steckverbindung mit dem Gehäuse des Übertragungssystems verbunden werden kann. Das Gehäuse des Übertragungssystems ist hierzu so ausgebildet, dass es mindestens eine Anschlussstelle für eine Verbindung mit der Einrichtung zur Nervenstimulation aufweist oder einen drahtlosen oder sonstigen Empfänger zur Verbindung mit der Einrichtung zur Nervenstimulation beinhaltet. Die Verbindung beider Systeme kann lösbar, temporär lösbar oder fix ausgestaltet sein.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse der Stimulationseinrichtung als Clipsystem ausgebildet ist, welches mit dem Übertragungssystem reversibel oder irreversibel verbunden werden kann. Der Clip kann eine eigene Stromversorgung ausweisen oder bei Verbindung mit dem Übertragungssystem auch die Stromversorgung für dieses übernehmen.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass das Modul zur transkutanen Nervenstimulation einen Zusatzschaltkreis enthält, welcher z. B. über einen Mikrochip in der Lage ist, Informationen mindestens eines Sensors zur Messung physiologischer (z. B. Sauerstoffsättigung des Blutes, Herzratenvariabilität) oder sonstiger Parameter und der am menschlichen Körper angebracht ist, aufzunehmen, auszuwerten oder in sonstiger Weise zu prozessieren. Dieser Zusatzschaltkreis kann auch unabhängig vom Stimulationsmodul auf der Platine des audiologischen Übertragungssystems angebracht oder in sonstiger Weise mit diesem verbunden sein.

Das erfindungsgemäße audiologische Übertragungssystem kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das Übertragungssystem im Bereich des Ausgabekanals für akustische Signale einen bügelförmiger Fortsatz aufweist, der dort ankoppelbar oder angekoppelt ist und der zur Einführung in den Gehörgang ausgebildet ist, wobei der bügelförmige Fortsatz der Form des Ohres oder des Gehörgangeinganges bzw. des äußeren Gehörgangs nachgebildet ist und wobei am Ende des bügelförmigen Fortsatzes neben einer Öffnung zur Ausgabe akustischer Signale ein Elektrodenkopf angeordnet ist, der mindestens eine Stimulationselektrode aufweist.

Eine Referenzelektrode kann neben der Stimulationselektrode angeordnet sein, sich aber auch an anderer Stelle der Vorrichtung befinden. Weiter ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass am Ende des bügelförmigen Fortsatzes neben einer Öffnung zur Ausgabe akustischer Signale und dem Elektrodenkopf mindestens ein Sensor zur Messung physiologischer oder von Umweltparametern befindet, welcher entweder mit der Körperoberfläche und/oder der Umwelt in Verbindung steht, oder aber in das Ende des bügelförmigen Fortsatzes ohne Kontakt zur Umgebung eingebettet ist.

Der bügelförmige Fortsatz kann schlauchförmig-hohl ausgebildet sein und eine Öffnung zur Ausgabe akustischer Signale aufweisen. Er kann aber auch eine Kabelverbindung führen, welche zu einem ausgelagerten Lautsprecher führt, der sich im Elektrodenkopf befindet.

Der Elektrodenkopf kann materialtechnisch in verschiedenster Art und Weise gestaltet sein. Die Elektroden sind vorteilhaft flache Oberflächenelektroden aus Kohlenstofffasern, Edelstahl, leitendem Kunststoff und können mit einem schwammförmigen Material u. a. mit Graphiteinlagerungen zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit überzogen sein. Die Elektroden können in den Elektrodenkopf, welcher z. B. aus Acrylglas, Silikonen, Keramiken, Metallen oder anderen biokompatiblen Materialen besteht, fest oder über ein Geschiebe eingelassen sein.

Wird der Elektrodenkopf eingesetzt, berühren einerseits die Elektroden die Hautoberfläche und können dort befindliche Nervenanteile stimulieren, andererseits wird eine akustische Schallausgabe an das Ohr möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt: Es zeigen:

1 in perspektivischer Ansicht ein audiologisches Übertragungssystem mit integrierter Einrichtung zur Vagusnerv-Stimulation,

2 das audiologische Übertragungsgerät im Längsschnitt mit einzelnen Kernbauelementen und

3 in perspektivischer Ansicht den einen Endbereich des audiologischen Systems mit einem bügelförmigen Fortsatz und mit einem Elektrodenkopf.

In den Figuren ist schematisch der Aufbau eines audiologischen Übertragungssystems 1 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das audiologische Übertragungssystem 1 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 2, in das bzw. an das die Grundkomponenten eines Hörgerätes angebracht bzw. integriert sind, nämlich ein Lautsprecher 4, ein Mikrophon 12, ein elektrischer Verstärker 3, eine Batterie 19 und ein Multifunktions-Schalter 20, der z. B. die Funktion Ein/Aus schaltet.

Das Gehäuse 2 ist so gestaltet, dass es beispielsweise an der Längsseite mindestens eine Clipverbindung 10 aufweist. An diese Clipverbindung 10 kann eine in einem weiteren Gehäuse 9 eingebrachte Einrichtung 6 zur transkutanen Stimulation eines Nervs reversibel oder irreversibel angebracht werden. Die Einrichtung 6 kann einen Schalter 21 zur Einstellung und Steuerung der Stimulationsparameter der Einrichtung beinhalten.

Der Schalter 21 und der Multifunktionsschalter 20 können auch gekoppelt werden, so dass die Parametereinstellung der Einrichtung 6 über den Multifunktionsschalter 20 erfolgen kann. Ebenso kann es vorgesehen sein, die Einrichtung 6 vollständig in das Gehäuse 2 zu integrieren.

Die vom elektrischen Verstärker 3 verstärkten und über den Lautsprecher 4 ausgegebenen Schallsignale werden über einen Ausgabekanal 5 für akustische Signale weitergeleitet.

Wie in 2 zu erkennen ist, kann das Gehäuse 9 der Einrichtung 6 zur transkutanen Stimulation eines Nervs auch über ein elektrisches Kupplungselement (Stecker-Muffen-Verbindung) mit dem Gehäuse 2 verbunden werden.

Das Kupplungselement 11 ist mit Zuleitungen für eine Stimulationselektrode 7 und eine Referenzelektrode 8 verbunden. Die Zuleitungen bzw. die Elektroden 7, 8 laufen im Inneren des Ausgabekanals 5 für akustische Signale, d. h. in einem bügelförmigen Fortsatz 13, der am Ende des Ausgabekanals 5 befestigt ist.

Details zum bügelförmigen Fortsatz 13 sind in 3 dargestellt. Der bügelförmige Fortsatz 13 ist mit seinem einen Ende, wie erwähnt, am Ende des Ausgabekanals 5 befestigt. An seinem anderen Ende ist ein Elektrodenkopf 14 angeordnet. Dort kann neben der Zuleitung bzw. den Elektroden 7 und 8 auch ein Sensor 18 untergebracht sein.

Es kann auch vorgesehen sein, den Sensor 18 im Elektrodenkopf 14 unterzubringen. Der Elektrodenkopf 14 beinhaltet Kontaktstellen 15 und 16, welche als Stimulations- und Referenzelektrode dienen, d. h. sie stehen in elektrischer Verbindung mit den Zuleitungen bzw. Elektroden 7, 8. Ferner ist im Elektrodenkopf 14 eine Öffnung 17 zur Ausgabe akustischer Signale untergebracht. Weiterhin weist der Elektrodenkopf 14, wie erwähnt, einen Sensor 18 auf.

Es könnte auch vorgesehen werden, den Lautsprecher 4 in den Elektrodenkopf 14 zu integrieren.

1
audiologisches Übertragungssystem
2
Gehäuse
3
elektrischer Verstärker
4
Lautsprecher
5
Ausgabekanal für akustische Signale
6
Einrichtung zur transkutanen Stimulation eines Nervs
7
(Zuleitung zur) Stimulationselektrode
8
(Zuleitung zur) Referenzelektrode
9
Gehäuse
10
Clipverbindung
11
elektrisches Kupplungselement
12
Mikrophon
13
bügelförmiger Fortsatz
14
Elektrodenkopf
15
Kontaktstelle
16
Kontaktstelle
17
Öffnung zur Ausgabe akustischer Signale
18
Sensor
19
Batterie
20
Multifunktionsschalter-Schalter (einschl. Ein-Aus-Schalter)
21
Schalter


Anspruch[de]
Audiologisches Übertragungssystem (1), das zum Tragen am, im oder hinter dem menschlichen Ohr ausgebildet ist und das ein Gehäuse (2), einen elektrischen Verstärker (3), einen Lautsprecher (4) und einen Ausgabekanal (5) für akustische Signale an das Ohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungssystem (1) weiterhin eine Einrichtung (6) zur transkutanen Stimulation eines Nervs des menschlichen Körpers aufweist, die mindestens eine Stimulationselektrode (7) und mindestens eine Referenzelektrode (8) zur transkutanen Nervenstimulation hat, wobei im Bereich des Ausgabekanals (5) für akustische Signale ein bügelförmiger Fortsatz (13) ankoppelbar oder angekoppelt ist, der zur Einführung in den Gehörgang ausgebildet ist, wobei der bügelförmige Fortsatz (13) der Form des Gehörgangeinganges bzw. des äußeren Gehörgangs nachgebildet ist und wobei am Ende des bügelförmigen Fortsatzes (13) ein Elektrodenkopf (14) angeordnet ist, der zwei Kontaktstellen (15, 16) für die beiden Elektroden (7, 8) aufweist. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (6) zur transkutanen Stimulation eines Nervs ein integraler Bestandteil des Übertragungssystems (1) ist. Übertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektronisches Steuerungselement des elektrischen Verstärkers (3) und mindestens ein elektronisches Steuerungselement der Einrichtung (6) zur transkutanen Stimulation eines Nervs als gemeinsames elektronisches Modul ausgebildet sind. Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame elektronische Modul einen gemeinsamen elektronischen Baustein, insbesondere eine elektronische Platine, umfasst. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (6) zur transkutanen Stimulation eines Nervs ein eigenes Gehäuse (9) aufweist, das mit dem Gehäuse (2) des Übertragungssystems (1) verbunden ist. Übertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Gehäuse (9) der Einrichtung (6) zur transkutanen Stimulation eines Nervs und das Gehäuse (2) des Übertragungssystems (1) lösbar ausgebildet ist. Übertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung als Clipverbindung (10) ausgebildet ist. Übertragungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (9) der Einrichtung (6) zur transkutanen Stimulation eines Nervs und am Gehäuse (2) des Übertragungssystems (1) zusammenwirkende elektrische Kupplungselemente (11) vorhanden sind. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein Mikrophon (12) aufweist und als Hörgerät ausgebildet ist. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es als Tinnitus-Masker ausgebildet ist. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der bügelförmige Fortsatz (13) schlauchförmig ausgebildet ist und eine Öffnung (17) zur Ausgabe akustischer Signale aufweist. Übertragungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (17) am oder im Elektrodenkopf (14) angeordnet ist. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenkopf (14) zur Stimulation des Nervus vagus im Bereich des äußeren Gehörgangs und/oder der Ohrmuschel ausgebildet und geeignet ist. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenkopf (14) aus einem weichen Material besteht, insbesondere aus welch bleibendem Silikon. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (15, 16) durch Metallkugeln gebildet werden. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (15, 16) durch flache Oberflächenelektroden gebildet werden. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (15, 16) durch ein Element aus einem Material mit elektrischer Oberflächenleitfähigkeit, insbesondere aus einem Schwamm mit Graphiteinlagerungen, gebildet werden. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin mindestens einen Sensor (18) zur Messung eines physiologischen Parameters der das Übertragungssystem benutzenden Person aufweist.






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