專利名稱：一種采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜斯ざ佌{(diào)試編程方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工耳蝸，特別是涉及一種人工耳蝸的調(diào)試編程方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人工耳蝸是一種利用電剌激脈沖直接剌激耳蝸殘留螺旋神經(jīng)節(jié)，從而為重度耳聾 或極重度耳聾患者重建聽覺的仿生電子裝置。和助聽器使用者的聽力損失不一樣類似，適 合耳蝸植入的患者的螺旋神經(jīng)節(jié)的殘留情況的個體差異也很大。為了能夠盡可能地讓耳蝸 植入者的聆聽效果更佳，就必須根據(jù)耳蝸植入者的螺旋神經(jīng)節(jié)的殘留情況為其言語處理器 量身定制工作參數(shù)，最大限度地發(fā)揮殘留的螺旋神經(jīng)節(jié)的作用，這項工作需要臨床調(diào)機師 通過編程調(diào)試機來完成。 目前市場上現(xiàn)有的人工耳蝸產(chǎn)品一般都是通過編程靴來連接編程調(diào)試機和言語 處理器。編程靴連接技術(shù)是一種成熟的技術(shù)，在助聽器領(lǐng)域也大量采用了這種技術(shù)來實現(xiàn) 助聽器的調(diào)試編程。然而對于人工耳蝸而言，編程靴技術(shù)還不夠完美，其缺點之一就是編程 靴的存在限制了耳蝸植入者在進行調(diào)試的時候的活動范圍，尤其是對于只有幾歲的幼兒， 這種限制表現(xiàn)的更為明顯。其次，由于編程調(diào)試機通常采用市電供電，編程調(diào)試機和言語處 理器直接采用電連接的方式存在一定的安全隱患，言語處理器需要額外的安全防護措施。 如果能夠提供這樣一種人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，它通過一種非接觸的數(shù)據(jù)傳輸方式，在適 當(dāng)?shù)木嚯x和角度范圍內(nèi)為編程調(diào)試機和言語處理器交換數(shù)據(jù)，將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種安全并且能在調(diào)試時讓耳蝸 植入者在較大距離和范圍內(nèi)活動的一種人工耳蝸調(diào)試編程方法，本發(fā)明同時提供一種人工 耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)。 本發(fā)明所提供的人工耳蝸調(diào)試編程方法包含步驟利用資料存取模塊和資料管理
模塊將人工耳蝸植入者的資料輸入到數(shù)據(jù)庫；利用資料管理模塊所顯示的人工耳蝸植入者
的資料，以及編程調(diào)試模塊所顯示的人工耳蝸言語處理器的工作參數(shù)，通過編程調(diào)試模塊
改變?nèi)斯ざ佈哉Z處理器的工作參數(shù)；利用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將編碼后的人工耳蝸言語處
理器的工作參數(shù)發(fā)送到人工耳蝸言語處理器的無線編/解碼模塊；利用無線編/解碼模塊
將改變后的人工耳蝸言語處理器的工作參數(shù)寫入人工耳蝸言語處理器。 所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊包括外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。 所述人工耳蝸言語處理器包含依次連接的固定增益放大器、自動增益控制放大
器、言語編碼映射模塊，以及射頻模塊，該言語編碼映射模塊包括若干個帶通濾波器和剌激
映射裝置。 所述人工耳蝸言語處理器的工作參數(shù)包括固定增益放大器的放大倍數(shù)；自動增 益控制放大器的輸出電平下限、輸出電平上限，和跟蹤速度；以及剌激映射裝置的剌激閾值。
3
本發(fā)明所提供的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，包括人工耳蝸言語處理器以及分別與該 人工耳蝸言語處理器連接的人工耳蝸剌激解碼器和編程調(diào)試機，所述人工耳蝸言語處理器 通過無線方式與編程調(diào)試機連接。 所述人工耳蝸言語處理器包括相互并列的若干個通道，每個通道由依次連接的帶 通濾波器、低通濾波器，以及剌激映射裝置構(gòu)成。 所述言語編碼映射模塊包括依次連接的若干個帶通濾波器、若干個低通濾波器， 以及若干個剌激映射裝置。 所述人工耳蝸言語處理器還包含無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊和內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模 塊，該內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊相連，無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊與固定 增益放大器、自動增益控制放大器，以及言語編碼映射模塊均相連。 所述編程調(diào)試機包括外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和編程調(diào)試模塊，該外部無線數(shù)據(jù)傳 輸模塊與人工耳蝸言語處理器的內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線連接。 所述若干個帶通濾波器與若干個低通濾波器形成22個通道；所述若干個帶同濾 波器與若干個低通濾波器覆蓋的頻率范圍是200Hz 12000Hz。 所述射頻模塊與言語映射模塊的若干個映射裝置相連，用于將編碼映射模塊的輸 出調(diào)制到13. 56MHz的載頻并上發(fā)射至人工耳蝸剌激解碼器。 本發(fā)明所提供的人工耳蝸調(diào)試編程方法及系統(tǒng)，通過使人工耳蝸言語處理器和所 述編程調(diào)試機利用無線數(shù)據(jù)傳輸在一定的角度范圍內(nèi)和距離上進行數(shù)據(jù)交換，不僅消除了 耳蝸調(diào)試編程過程中存在的安全隱患，保證了耳蝸植入者的安全，而且能在調(diào)試時讓耳蝸 植入者在較大距離和范圍內(nèi)活動。 以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的其他方面和本發(fā)明的優(yōu)點給予詳細(xì)闡釋。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜斯ざ佌{(diào)試系統(tǒng)的方塊示意圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的人工耳蝸言語處理器的實施例的方塊示意圖；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的編程調(diào)試機的實施例的方塊示意圖； 圖4為根據(jù)本發(fā)明的采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜斯ざ佌{(diào)試系統(tǒng)的詳細(xì)方塊示意圖。
圖中主要元件符號說明
1 聲源2人工耳蝸言語處理器21 麥克風(fēng)22固定增益放大器23 自適應(yīng)增益控制放大器24言語編碼映射模塊241 帶通濾波器242低通濾波器243剌激映射裝置244編碼映射模塊25 射頻模塊26內(nèi)部無線編/解碼模塊27 內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊3人工耳蝸剌激解碼器4編程調(diào)試機41外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊42 編程調(diào)試模塊421外設(shè)驅(qū)動模塊422外部無線編/解碼模塊
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423編程調(diào)試模塊 424數(shù)據(jù)庫 425資料管理模塊 426資料存取模塊
具體實施例方式
請參閱圖l，該圖根據(jù)本發(fā)明的采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜斯ざ佌{(diào)試系統(tǒng)的方塊示 意圖。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜斯ざ佌{(diào)試系統(tǒng)包括依次連接的聲 源l ;人工耳蝸言語處理器2、人工耳蝸剌激解碼器3 ;以及編程調(diào)試機4。其中，人工耳蝸言 語處理器2和人工耳蝸剌激解碼器3組成一個完整的人工耳蝸系統(tǒng)；編程調(diào)試機4是一種 輔助設(shè)備，其作用是為人工耳蝸言語處理器2設(shè)置合適的工作參數(shù)。所述聲源1泛指任何 聲場。所屬人工耳蝸剌激解碼器3亦稱植入體。人工耳蝸言語處理器2和編程調(diào)試機4通 過無線數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，從而實現(xiàn)對人工耳蝸言語處理器編程的目的。
本發(fā)明的人工耳蝸言語處理器2的一個實施例如圖2所示。請參閱圖2，本發(fā)明 的人工耳蝸言語處理器2包括麥克風(fēng)21，用來將聲能轉(zhuǎn)換成與聲能相對應(yīng)的電能；固定增 益放大器22，用來調(diào)整系統(tǒng)靈敏度；自適應(yīng)增益控制放大器(Automatic Gain Control, AGC) 23，用來將信號輸出電平控制在VMin和VMax之間；言語編碼映射模塊24，用來將時域的 聲音信號映射成一組頻域的剌激強度信號；以及射頻(RadioFrequency， RF)模塊25，用來 將言語編碼映射模塊24輸出的編碼信息調(diào)制到13. 56MHz的載頻，并發(fā)射至人工耳蝸剌激 解碼器3。 由于人工耳蝸的特殊性，所述麥克風(fēng)21最好選用低噪聲，小體積的麥克風(fēng)，如樓 氏電子生產(chǎn)的EA/EL/FG等系列麥克風(fēng)或樓氏電子生產(chǎn)的硅麥克風(fēng)SP系列。
所述固定增益放大器22為低噪聲固定增益放大器，其增益分為6dB， 12dB和24dB 三檔可調(diào)，以對系統(tǒng)的靈敏度進行分級調(diào)整。作為本技術(shù)領(lǐng)域的一項基礎(chǔ)知識，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員可以輕易實現(xiàn)該電路，因此此處對其不再予以贅述。 所述自適應(yīng)增益控制放大器23有三個控制參數(shù)輸出電平下限VMin，輸出電平上 限Vm^和跟蹤速度a。自適應(yīng)增益控制放大器23通過反饋電路動態(tài)調(diào)整放大器的增益，從 而使信號輸出電平控制在V^和VMM之間。跟蹤速度a控制增益調(diào)整速度，a的取值范圍 在0到1之間，取值越大，跟蹤能力越強。自適應(yīng)增益控制放大器是本技術(shù)領(lǐng)域的一項成熟 技術(shù)，已有多家集成電路制造商提供現(xiàn)成的集成電路，如模擬器件公司的AD603，AD8368，德 州儀器公司的THS7001和THS7002等。應(yīng)用這些集成電路，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員不難實 現(xiàn)所述自適應(yīng)增益控制放大器。 所述言語編碼映射模塊24包含若干個通道，每個通道由一個帶通濾波器241、一 個低通濾波器242，以及一個耳蝸聽神經(jīng)剌激映射裝置243構(gòu)成。該些帶通濾波器241和低 通濾波器242所組成的通道數(shù)均默認(rèn)為22通道，覆蓋的頻率范圍為200Hz到12kHz，但是 實際使用的通道數(shù)可以由編程調(diào)試機根據(jù)實際情況進行設(shè)置，并且每個濾波器覆蓋的頻帶 也可以通過編程調(diào)試機調(diào)整。低通濾波器242濾除信號的載頻分量，保留信號的包絡(luò)部分。 剌激映射裝置243將低通濾波器242輸出的包絡(luò)映射成耳蝸聽神經(jīng)的剌激脈沖工作參數(shù)。 編碼映射模塊244接收來自剌激剌激映射裝置243的剌激脈沖工作參數(shù)，該剌激脈沖工作 參數(shù)被輸入到對其進行編碼，并將這些編碼信息輸出到射頻模塊25。 所述射頻模塊將言語編碼映射模塊24輸出的編碼信息調(diào)制到13. 56MHz的載頻上發(fā)射至人工耳蝸剌激解碼器3。 此外，所述人工耳蝸言語處理器2還包括內(nèi)部無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊26和無線數(shù) 據(jù)傳輸模塊27，該無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊26和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊27組成人工耳蝸言語處 理器與編程調(diào)試機的數(shù)據(jù)交換通路。該無線數(shù)據(jù)傳輸模塊27通過無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊 26讀取或者更改固定增益放大器22、自動增益控制放大器23，以及言語編碼映射模塊24的 工作參數(shù)。現(xiàn)已有很成熟的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員可以輕易地采用紅 外通信技術(shù)、射頻識別技術(shù)、短距離無線電通信等技術(shù)實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
請參閱圖3，該圖顯示根據(jù)本發(fā)明的編程調(diào)試機4的一個實施例。如圖所示，編程 調(diào)試機4由一個無線數(shù)據(jù)傳輸模塊41和一套運行于PC或筆記本電腦的編程調(diào)試模塊42 組成。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊41和人工耳蝸言語處理器的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊27采用相同的傳 輸協(xié)議，構(gòu)成一個數(shù)據(jù)傳輸回路。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊41通過外設(shè)接口和編程調(diào)試系統(tǒng)軟件 42進行數(shù)據(jù)交換。 所述編程調(diào)試系統(tǒng)軟件42包括外設(shè)驅(qū)動模塊421 ，外部無線編/解碼模塊422，編 程調(diào)試模塊423，數(shù)據(jù)庫424，資料管理模塊425和資料存取模塊426五部分組成。外設(shè)驅(qū) 動模塊421和無線編/解碼模塊422是編程調(diào)試系統(tǒng)軟件42的底層驅(qū)動程序，用于將編程 調(diào)試模塊的數(shù)據(jù)編碼發(fā)送到無線數(shù)據(jù)傳輸模塊421，同時也將無線數(shù)據(jù)傳輸模塊421接收 到的數(shù)據(jù)解碼成編程調(diào)試模塊423可顯示數(shù)據(jù)格式。編程調(diào)試模塊423將人工耳蝸言語處 理器2的可編程工作參數(shù)用圖形化的方式顯示在界面上，調(diào)機師通過這些圖形界面對人工 耳蝸言語處理器2進行工作參數(shù)編程，可設(shè)置的工作參數(shù)包括固定增益放大器22的放大 量選擇、自動增益控制放大器23的輸出范圍以及跟蹤速度設(shè)置、言語編碼映射模塊24的帶 通濾波器241和低通濾波器242的的頻率分配和剌激映射裝置的剌激閾值等。數(shù)據(jù)庫424 用于存儲人工耳蝸植入者的基本資料，人工耳蝸言語處理器調(diào)試的歷史工作參數(shù)等關(guān)鍵數(shù) 據(jù)。資料管理模塊425和資料存取模塊426用來輸入或者顯示人工耳蝸植入者的基本資料、 言語處理器的調(diào)試歷史信息，以及當(dāng)前的工作參數(shù)信息等等。 利用本發(fā)明所提供的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)工作時，首先利用資料存取模塊426 和資料管理模塊425將人工耳蝸植入者的資料輸入到數(shù)據(jù)庫424 ;接著利用資料管理模塊 425所顯示的人工耳蝸植入者的資料，以及編程調(diào)試模塊423所顯示的人工耳蝸言語處理 器的工作參數(shù)，通過編程調(diào)試模塊423改變?nèi)斯ざ佈哉Z處理器的工作參數(shù)；然后利用外 部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊422將經(jīng)過外部無線編/解碼模塊422編碼后的人工耳蝸言語處理器 的工作參數(shù)發(fā)送到人工耳蝸言語處理器的內(nèi)部無線編/解碼模塊26 ;進而利用內(nèi)部無線編 /解碼模塊26將改變后的人工耳蝸言語處理器的工作參數(shù)寫入人工耳蝸言語處理器。
寫入工作參數(shù)的人工耳蝸編程調(diào)試編程系統(tǒng)的工作過程如下言語處理器2接收 來自聲源1的聲場信息并根據(jù)編程調(diào)試機4預(yù)先設(shè)置的工作參數(shù)將聲場信息編碼成人工耳 蝸剌激解碼器3能夠識別的電剌激脈沖編碼信息，并將該信息通過射頻模塊25發(fā)射至人工 耳蝸剌激解碼器3，人工耳蝸剌激解碼器3將接收到的編碼信息解碼成電剌激脈沖，剌激殘 留的螺旋神經(jīng)節(jié)，從而為人工耳蝸植入者重建聽覺。通過編程調(diào)試機多次調(diào)整人工耳蝸言 語處理器預(yù)置的工作參數(shù)，便可讓人工耳蝸植入者有最好的聆聽效果。
綜上所述，雖然本發(fā)明已揭露了較佳的實施例，但該些較佳實施例并非用以限制 本發(fā)明，該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以用其它具體形式來
6體現(xiàn)本發(fā)明的精神，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種人工耳蝸調(diào)試編程方法，其特征在于，該方法包含步驟利用資料存取模塊和資料管理模塊將人工耳蝸植入者的資料輸入到數(shù)據(jù)庫；利用資料管理模塊所顯示的人工耳蝸植入者的資料，以及編程調(diào)試模塊所顯示的人工耳蝸言語處理器的工作參數(shù)，通過編程調(diào)試模塊改變?nèi)斯ざ佈哉Z處理器的工作參數(shù)；利用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將編碼后的人工耳蝸言語處理器的工作參數(shù)發(fā)送到人工耳蝸言語處理器的無線編/解碼模塊；利用無線編/解碼模塊將改變后的人工耳蝸言語處理器的工作參數(shù)寫入人工耳蝸言語處理器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工耳蝸調(diào)試編程方法，其特征在于，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模 塊包括外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工耳蝸調(diào)試編程方法，其特征在于，所述人工耳蝸言語處 理器包含依次連接的固定增益放大器、自動增益控制放大器、言語編碼映射模塊，以及射頻 模塊，該言語編碼映射模塊包括若干個帶通濾波器和若干個剌激映射裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的人工耳蝸調(diào)試編程方法，其特征在于，所述人工耳蝸言語 處理器的工作參數(shù)包括固定增益放大器的放大倍數(shù)；自動增益控制放大器的輸出電平下 限、輸出電平上限，和跟蹤速度；以及剌激映射裝置的剌激閾值。
5. —種人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，包括人工耳蝸言語處理器以及分別與該人工耳蝸言語 處理器連接的人工耳蝸剌激解碼器和編程調(diào)試機，其特征在于，所述人工耳蝸言語處理器 通過無線方式與編程調(diào)試機連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，其特征在于，所述人工耳蝸言語處 理器包含依次連接的固定增益放大器、自動增益控制放大器、言語編碼映射模塊，以及射頻 模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，其特征在于，所述言語編碼映射模 塊包含相互并列的若干個通道，每個通道由依次連接的帶通濾波器、低通濾波器，以及剌激 映射裝置構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，其特征在于，所述人工耳蝸言語處 理器還包含無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊和內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，該內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與 無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊相連，無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊與固定增益放大器、自動增益控制放大 器，以及言語編碼映射模塊均相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，其特征在于，所述編程調(diào)試機包括 外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和編程調(diào)試模塊，該外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與人工耳蝸言語處理器 的內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，其特征在于，所述若干個帶通濾波 器與若干個低通濾波器形成22個通道。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，其特征在于，所述若干個帶同濾波 器與若干個低通濾波器覆蓋的頻率范圍是200Hz 12000Hz。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻模塊與言語 映射模塊的若干個映射裝置相連，用于將編碼映射模塊的輸出調(diào)制到13. 56MHz的載頻并 上發(fā)射至人工耳蝸剌激解碼器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜斯ざ佌{(diào)試編程方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)，包括人工耳蝸言語處理器以及分別與該人工耳蝸言語處理器連接的人工耳蝸刺激解碼器和編程調(diào)試機，人工耳蝸言語處理器通過無線方式與編程調(diào)試機連接。所述人工耳蝸言語處理器包含內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和內(nèi)部無線數(shù)據(jù)編/解碼模塊。所述編程調(diào)試機包括外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和編程調(diào)試模塊。外部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與內(nèi)部無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線連接，實現(xiàn)人工耳蝸言語處理器與編程調(diào)試機的無線數(shù)據(jù)交換，從而提供一種安全并且能在調(diào)試時讓耳蝸植入者在較大距離和范圍內(nèi)活動的一種人工耳蝸調(diào)試編程系統(tǒng)。
文檔編號A61F11/04GK101744670SQ20081020467
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者吉為民, 沈廣波, 羅丹 申請人:上海冠芯電子科技有限公司