具有集成组件和引线表征的可植入耳蜗系统的制作方法

具有集成组件和引线表征的可植入耳蜗系统
1.相关申请
2.本技术要求于2019年2月21日提交的美国临时专利申请第62/808,634号的权益，所述美国临时专利申请的内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.耳蜗植入物是可以至少部分地通过以外科手术方式植入到耳蜗——内耳的听力器官——中以改善患者的听力的电子装置。耳蜗植入物可以包含由患者在外部佩戴的组件和在内部植入患者体内的组件。
4.外部组件可以包含麦克风、处理器和发射器。耳蜗植入物可以通过耳级麦克风检测声音，所述耳级麦克风将这些声音传送到可穿戴处理器。一些处理器可以佩戴在患者的耳后。来自处理器的电子信号可以发送到在外部佩戴在耳后的位于植入物之上的传输线圈。传输线圈可以向位于患者的头皮下方的植入物接收器发送信号。
5.内部组件可以包含接收器和一个或多个电极。一些耳蜗植入物可以在内部组件之间包含另外的处理电路系统。接收器可以将信号引导到已植入在耳蜗内的一个或多个电极。然后，对这些信号的响应可以沿听觉神经传送到大脑皮层，在所述大脑皮层处所述反应被解释为声音。
6.一些耳蜗植入物可以完全植入并且可以包含用于测量声音的类似于麦克风的机构、信号处理电子器件以及用于将信号引导到植入在耳蜗内的一个或多个电极的装置。完全植入式耳蜗植入物通常不包含传输线圈或接收器线圈。
7.此类耳蜗植入物系统的内部组件通常需要电力来进行操作。因此，电源通常与其它内部组件一起包含在内。然而，此类电源的性能通常会随时间的推移而降级，并且电源可能需要更换。另外，处理电路系统技术继续快速前进。处理技术随时间的推移改进可能会使植入式处理电路系统中的处理技术过时。因此，有时更换/升级处理电路系统是有利的。
8.然而，此更换程序可能很困难。植入式内部组件的位置对外科手术程序不是最适合的并且在多次切开之后往往不会完全愈合。另外，更换如信号处理器等一些组件可能需要移除如电引线等组件并将组件重新引入到患者的耳蜗组织中，这可能对组织有损伤并且会负面影响耳蜗刺激的功效。
9.另外，通过患者的身体传送电信号存在不同的挑战。例如，安全标准可能限制可以安全流过患者身体的电流的量(尤其是dc电流)。另外，患者的身体可以充当身体内的不同组件之间的不期望的信号路径(例如，通过与每个组件的壳体或“罐”接触)。这可能导致信号强度降低和/或组件之间有不期望的通信或干扰。在一些情况下，电信号甚至可能刺激患者耳蜗组织的不期望的区域，从而干扰耳蜗植入物的功效。


技术实现要素：

10.本公开的一些方面总体上涉及耳蜗植入物系统。此类系统可以包含耳蜗电极、与所述耳蜗电极电通信的刺激器、输入源和信号处理器。所述信号处理器可以被配置成从所
述输入源接收输入信号并且基于接收到的输入信号和所述信号处理器的传递函数向所述刺激器输出刺激信号。
11.在一些实例中，所述信号处理器和可植入电池和/或通信模块可以通过多个导体电耦接，例如，以在组件之间传送数据和/或递送电力。在一些此类实施例中，所述信号处理器和/或所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成将所述多个导体中的第一导体接地并且向所述多个导体中的第二导体施加测试信号。所述信号处理器和/或所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成测量所述第一导体的、所述第二导体的和/或所述第一导体和所述第二导体的一个或多个电参数。在一些实施例中，此施加所述测试信号可以包含：持续施加多个信号，其中所述信号中的每个信号具有不同的频率；以及确定所述第一导体与所述第二导体之间随频率变化的阻抗。另外或可替代地，在一些实例中，测量所述一个或多个电参数包括确定所述第二导体是否完整。
12.在一些实施例中，信号处理器和可植入电池和/或通信模块可以通过具有第一导体、第二导体、第三导体和第四导体的第一引线耦接。在一些此类实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成生成电力信号、反相电力信号、数据信号和反相的数据信号。所述可植入电池和/或通信模块可以分别通过所述第一引线的所述第一导体、所述第二导体、所述第三导体和所述第四导体向所述信号处理器传送所述电力信号、所述反相电力信号、所述数据信号和所述反相数据信号。电力信号和数据信号可以以相似或不同的时钟速率提供。
13.所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成执行一个或多个表征过程以确定所述第一导体的、所述第二导体的、所述第三导体的和/或所述第四导体的一种或多种特性。在一些实例中，执行一个或多个表征过程包括确定两个导体之间的阻抗对频率的关系。另外或可替代地，在一些实例中，执行一个或多个表征过程包括测量通过测试导体发送的电流、测量通过所述测试导体发送所述电流的电压以及确定测试导体的阻抗。
14.本公开的一些方面总体上涉及耳蜗植入物系统。此类系统可以包含耳蜗电极、与所述耳蜗电极电通信的刺激器、输入源和信号处理器。所述信号处理器可以被配置成从所述输入源接收输入信号并且基于接收到的输入信号和所述信号处理器的传递函数向所述刺激器输出刺激信号。
15.在一些实例中，所述信号处理器和所述刺激器可以集成到单个气密密封的壳体中，其中所述耳蜗电极从所述单个气密密封的壳体延伸。在一些实例中，所述单个气密密封的软管包含耦接到其外表面的返回电极。在一些此类实例中，所述返回电极在所述壳体的第一侧与所述壳体的与所述第一侧相对的第二侧之间延伸。
16.在一些实施例中，所述壳体包括导电材料并且包含针座，所述针座包括非导电材料，如生物相容性聚合物。在一些此类实施例中，所述针座的所述非导电材料提供所述返回电极与所述导电壳体之间的电隔离。
17.本公开的一些方面总体上涉及耳蜗植入物系统。此类系统可以包含耳蜗电极、与所述耳蜗电极电通信的刺激器、输入源和信号处理器。所述信号处理器可以被配置成从所述输入源接收输入信号并且基于接收到的输入信号和所述信号处理器的传递函数向所述刺激器输出刺激信号。
18.在一些实例中，所述信号处理器包含模拟处理级和数字处理级。在一些此类实例
中，所述信号处理器被配置成从输入源接收输入信号并且将接收到的输入信号输入到所述模拟处理级以生成经模拟处理的信号。所述信号处理器可以将所述经模拟处理的信号输入到所述数字处理级以生成经数字处理的信号。在一些实例中，所述信号处理器被配置成使得所述经数字处理的信号对应于增益可变性跨某一频率范围有所降低并且补偿中耳传感器的频率响应的可变性的经归一化刺激信号。
19.在一些实施例中，所述模拟处理级和/或所述数字处理级可调整以对组合的模拟处理级和数字处理级的频率响应进行归一化。在一些实例中，对所述频率响应进行归一化使得经数字处理的信号与接收到的对应刺激信号的比率跨多个频率或频率范围大致恒定。
20.本公开的一些方面涉及一种用于补偿中耳传感器中的可变性的方法。在一些实例中，方法包含通过中耳传感器接收刺激信号并且通过所述中耳传感器基于所述刺激信号生成输入信号。方法可以包含将模拟滤波器应用于所生成的输入信号以生成经模拟滤波的信号，以及对所生成的经模拟滤波的信号应用数字滤波器以生成经数字滤波的信号。
21.在一些实例中，方法包含测量所述经数字滤波的信号和/或所述经模拟滤波的信号相对于所述输入信号的频率响应以及调整所述数字滤波器以对所述经数字滤波的信号相对于所述刺激信号的所述频率响应进行归一化。在一些实例中，此类方法进一步包含向具有已知频率含量的所述中耳传感器施加多个刺激信号。在一些此类实例中，测量所述经数字滤波的信号相对所述于刺激信号的所述频率响应针对所述多个刺激信号中的每个刺激信号执行。
22.本公开的一些方面总体上涉及耳蜗植入物系统。此类系统可以包含耳蜗电极、与所述耳蜗电极电通信的刺激器、输入源和信号处理器。所述信号处理器可以被配置成从所述输入源接收输入信号并且基于接收到的输入信号和所述信号处理器的传递函数向所述刺激器输出刺激信号。
23.在一些实施例中，所述植入物系统包含用于通过第一无线通信协议通信的近场通信装置以及用于通过第二无线通信协议通信的无线通信装置。在一些此类实例中，所述近场通信装置和所述无线通信装置包含在所述可植入电池和/或通信模块中。
24.在一些实施例中，系统包含具有外部近场通信装置的外部装置，所述外部近场通信装置被配置成通过所述第一无线通信协议与植入式近场通信装置无线通信。所述外部装置可以包含外部无线通信装置，所述外部无线通信装置被配置成通过所述第二无线通信协议与植入式无线通信装置无线通信。
25.通过所述第二无线通信协议进行的所述外部无线通信装置与所述植入式无线通信装置之间的通信可以通过以下来实现：首先建立所述植入式近场通信装置与所述外部近场通信装置之间通过所述第一无线通信协议进行的通信。在一个示例实施例中，植入式系统与外部装置之间的蓝牙无线通信可以通过实现通过近场通信进行的蓝牙通信来建立。
26.在一些实施例中，通过所述第二无线通信协议与所述植入式系统无线通信的外部装置可以实现所述植入式系统与第二外部装置之间通过所述第二无线通信协议进行的无线通信。例如，在一个实例中，可以使用蓝牙配对的外部装置来实现与另一个外部装置的蓝牙通信。
27.在一些实例中，外部装置可以通过所述第二无线通信协议向所述植入式系统提供音频和/或数据。在一些实施例中，或多个外部装置可以通过提供如流式音频数据、唤醒警
报等用于引起对佩戴者的耳蜗组织的刺激的输入信号来与所述植入式系统介接。另外或可替代地，在一些实例中，所述外部装置可以用于与所述植入式系统介接，如通过调整所述系统的一个或多个设置。
28.在一些实施例中，所述外部装置包含一个或多个传感器，如位置传感器、环境声音传感器等。在一些此类实例中，所述外部装置可以与所述可植入电池和/或通信模块通信，并且可以被配置成响应于根据所述一个或多个传感器确定的信息而使所述可植入电池和/或通信模块更新所述信号处理器传递函数。使所述可植入电池和/或通信模块更新所述传递函数可以包含向所述可植入电池和/或通信模块提供传感器数据，其中所述可植入电池和/或通信模块基于接收到的数据更新所述传递函数，或所述外部装置基于从所述传感器接收到的数据确定应对所述传递函数进行更新。更新所述传递函数可以包含调整一个或多个设置(例如，增益设置、滤波器设置等)或者可以包含实现预定传递函数。在一个实例中，所述外部装置包括gps传感器，并且所述外部装置和/或所述可植入电池和/或通信模块被配置成基于检测到预定位置，将所述传递函数更新为与特定位置相关联的预定传递函数。
29.另外或可替代地，在一些实例中，所述外部装置包括环境声音传感器，并且更新传递函数可以包含使典型人类语音范围之外的频率衰减以减少背景噪声并强调语音。在一些实例中，更新所述传递函数包括基于检测到的环境声音的频率含量来使频率衰减。
30.本公开的一些方面总体上涉及耳蜗植入物系统。此类系统可以包含耳蜗电极、与所述耳蜗电极电通信的刺激器、输入源和信号处理器。所述信号处理器可以被配置成从所述输入源接收输入信号并且基于接收到的输入信号和所述信号处理器的传递函数向所述刺激器输出刺激信号。
31.在一些实例中，系统可以包含具有扬声器和无线通信接口的外部集线器。所述外部集线器可以被配置成与可植入电池和/或通信模块无线通信。所述外部集线器可以被进一步配置成输出预定声学信号并且通过无线通信将关于所述预定声学信号的信息传送到所述可植入电池和/或通信模块。
32.在一些实施例中，所述可植入电池和/或通信模块被配置成从所述外部集线器接收关于从所述外部集线器的所述扬声器输出的声学信号的信息。所述可植入电池和/或通信模块可以分析关于所述声学信号的信息和从所述信号处理器接收到的表示由从所述外部集线器输出的声音产生的接收到的输入信号的信息。所述可植入电池和/或通信模块可以确定从所述外部集线器的所述扬声器输出的所述声学信号与通过输入源生成的所得输入信号之间的关系。在一些此类实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成响应于所确定的关系更新所述信号处理器的传递函数。
33.在一些实例中，所述输入源包括中耳传感器，并且所述外部集线器的所述扬声器包括入耳式扬声器。在一些此类实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成响应于接收到的刺激从所述信号处理器接收表示从所述中耳传感器输出的输入信号的信息并且基于从所述信号处理器接收到的所述信息检测佩戴者的镫骨反射。所述外部集线器可以被配置成通过入耳式扬声器提供第一强度的声学信号并且随时间推移增加强度，并且所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成确定引起镫骨反射的强度。所述可植入电池和/或通信模块可以基于此所确定的强度更新所述信号处理器传递函数。
34.本公开的一些方面总体上涉及耳蜗植入物系统。在一些实例中，耳蜗植入物系统
可以包含第一子系统，所述第一子系统具有第一耳蜗电极、第一刺激器、第一输入源和第一信号处理器。所述第一输入源可以被配置成接收第一刺激信号以生成第一输入信号。所述第一信号处理器可以被配置成从所述第一输入源接收第一信号并且基于所述第一输入信号和与所述第一信号处理器相关联的第一传递函数向所述第一刺激器输出第一刺激信号。
35.一些此类系统包含第二子系统，所述第二子系统类似于所述第一子系统，包含第二耳蜗电极、第二刺激器、第二输入源和第二信号处理器。所述第二输入源可以被配置成接收第二刺激信号以产生第二输入信号。所述第二信号处理器可以被配置成从所述第二输入源接收第二信号并且基于所述第二输入信号和与所述第二信号处理器相关联的第二传递功能向所述第二刺激器输出第二刺激信号。在一些实施例中，佩戴者可以具有植入在第一耳植入的第一子系统附近和第二耳附近的第二子系统。
36.系统可以包含与所述第一信号处理器和所述第二信号处理器两者通信的可植入电池和/或通信模块。所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成向所述第一信号处理器和所述第二信号处理器两者提供电力。另外或可替代地，所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成向所述第一信号处理器和所述第二信号处理器中的每一个传送数据和/或从所述第一信号处理器和所述第二信号处理器中的每一个接收数据。在各个实施例中，所述可植入电池和/或通信模块可以通过单独的引线或通过一分为二的引线与所述第一信号处理器和所述第二信号处理器中的每个信号处理器通信。
37.在一些实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成更新与所述第一信号处理器和所述第二信号处理器中的每一个相关联的传递函数。在具有连接所述可植入电池和/或通信模块与相应信号处理器的单独引线的实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以向每个相应信号处理器传送信号，更新与每个相应信号处理器相关联的传递函数。在一些实例中，如所述第一信号处理器和所述第二信号处理器两者通过一分为二的引线与所述可植入电池和/或通信模块通信的实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以向两个信号处理器传送编址信号。所述编址信号可以包含向将所述信号处理器中的一个处理器指定为所述信号的期望的接收者的信息编址。每个信号处理器都可以被配置成对仅对其编址的信号做出响应。
38.在一些实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以接收命令，如用于调整所述系统的音量的命令。在一些此类实例中，所述可植入电池和/或通信模块可以被配置成基于每个相应信号处理器的现有传递函数来更新每个信号处理器传递函数，因为每个子系统可以不同地并且彼此独立地进行操作。
附图说明
39.图1示出了可完全植入的耳蜗植入物系统的示意性图示。
40.图2示出了可完全植入的耳蜗植入物的实施例。
41.图3a和3b是示出与信号处理器的通信的示例性图示。
42.图4和5展示了用于结合患者的解剖特征使用的示例性中耳传感器的实施例。
43.图6示出了示例性可拆卸连接器的图示。
44.图7示出了身体未完全发育的患者，如儿童的示例性耳蜗植入物系统。
45.图8是过程流程图，其展示了用于将可植入耳蜗植入物系统安装到患者体内和/或
更新可植入耳蜗植入物系统的示例性过程。
46.图9是示意图，其展示了包含声学刺激器的示例性可植入系统。
47.图10a是高级电示意图，其示出了可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的通信。
48.图10b展示了示例性示意图，其展示了具有多个接触电极并且固定地或可拆卸地连接到电刺激器的耳蜗电极。
49.图11a示出了高级示意图，其展示了示例性耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块、信号处理器与刺激器之间的示例性通信配置。
50.图11b是示意图，其展示了根据一些实施例的耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的示例性电通信。
51.图12a是替代性高级示意图，其展示了可植入电池和/或通信模块、信号处理器与刺激器之间的示例性通信配置。
52.图12b是替代性示意图，其展示了耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的示例性电通信，与图12a中示出的类似。
53.图12c是另一个替代性示意图，其展示了耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的示例性电通信，与图12a中示出的类似。
54.图12d是高级示意图，其展示了耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的示例性电通信，与图12a中示出的类似。
55.图13a示出了组合成单个壳体的处理器和刺激器的示例性示意图示。
56.图13b示出了图13a中示出的沿线b
‑
b截取的处理器/刺激器的简化横截面视图。
57.图14a是示意图，其示出了用于适应于传感器频率响应的可变性的示例性信号处理配置。
58.图14b示出了处理配置中的各个级处的信号的示例性增益与频率响应曲线。
59.图15是过程流程图，其展示了用于为患者建立优选传递函数的示例性过程。
60.图16是过程流程图，其展示了用于为患者建立优选传递函数的示例性过程。
61.图17是过程流程图，其示出了使用一个或多个传递函数通过经预处理的信号来对一种或多种声音的功效进行测试的示例性方法。
62.图18是经预处理的声音信号的示例性数据库的示意性表示。
63.图19是示意图，其展示了根据可完全植入的系统的一些实施例的各种系统组件之间的可能通信。
64.图20是示意图，其示出了在可植入系统中的各个组件之间建立安全的无线连接。
65.图21示出了过程流程图，其示出了用于将充电器与植入式系统配对的示例性方法。
66.图22示出了过程流程图，其示出了用于使用配对的充电器将另一个装置与植入式系统配对的示例性方法。
67.图23是示出可通过各种外部装置中的每个外部装置调整的各种参数的图表。
68.图24示出了被配置成辅助系统校准的介接装置的示例配置。
69.图25是过程流程图，其示出了用于校准植入式系统的示例过程。
70.图26示出了示例实施例，其中耳蜗植入物系统包括对佩戴者的两侧(例如，对其右
耳和其左耳两者)植入的组件。
具体实施方式
71.图1示出了可完全植入的耳蜗植入物系统的示意性图示。图1的系统包含与信号处理器120通信的中耳传感器110。中耳传感器110可以被配置成例如使用患者的耳朵结构检测传入的声波。信号处理器120可以被配置成从中耳传感器110接收信号并基于所述信号产生输出信号。例如，信号处理器120可以编程有用于基于接收到的信号输出某种信号的指令。在一些实施例中，信号处理器120的输出可以使用基于接收到的输入信号的方程来计算。可替代地，在一些实施例中，信号处理器120的输出可以基于查找表或来自中耳传感器110的输入信号与输出信号之间的其它经编程的(例如，在存储器中)对应性。虽然不一定明确地基于函数，但是信号处理器120的输入(例如，来自中耳传感器110)与信号处理器120的输出之间的关系被称为信号处理器120的传递函数。
72.图1的系统进一步包含植入到患者的耳蜗组织中的耳蜗电极116。耳蜗电极116与电刺激器130电通信，所述电刺激器可以被配置成响应于电刺激器130接收到的输入信号向耳蜗电极116提供电信号。在一些实例中，耳蜗电极116固定地附接到电刺激器130。在其它实例中，耳蜗电极116可移除地附接到电刺激器130。如所示出的，电刺激器130与信号处理器120通信。在一些实施例中，电刺激器130基于来自信号处理器120的输出信号向耳蜗电极116提供电信号。
73.在各个实施例中，耳蜗电极116可以包含与耳蜗组织的不同部件电接触的任何数量的接触电极。在此类实施例中，电刺激器130可以被配置成向任何数量的此类接触电极提供电信号以刺激耳蜗组织。例如，在一些实施例中，电刺激器130被配置成响应于从信号处理器120接收到的不同输入信号来激活耳蜗电极116的不同接触电极或接触电极的组合。这可以帮助患者在不同输入信号之间进行区分。
74.在示例性操作期间，中耳传感器110例如使用如本文别处和美国专利公开第2013/0018216中所述的患者的耳解剖结构的特征来检测音频信号，所述美国专利公开在此通过引用以其整体并入。信号处理器120可以从中耳传感器110接收此类信号并且基于信号处理器120的传递函数产生到电刺激器130的输出。电刺激器130然后可以基于来自信号处理器120的接收到的信号来刺激耳蜗电极116的一个或多个接触电极。
75.参考图2，示出了可完全植入的耳蜗植入物的实施例。此实施例中的装置包含处理器220(例如，信号处理器)、传感器210、将传感器210连接到处理器220的第一引线270以及附接到处理器220的组合引线280，其中组合引线280含有接地电极217和耳蜗电极216两者。所展示的处理器220包含壳体202、线圈208、分别用于插入引线270和280的第一母插孔271和第二母插孔281。
76.在一些实施例中，线圈208可以从外部装置接收电力和/或数据，例如，包含传输线圈(未示出)。一些此类实例在美国专利公开第2013/0018216号中进行了描述，所述美国专利公开通过并入。在其它实例中，处理器220被配置成从其它来源，如图1所示的可植入电池和/或通信模块接收电力和/或数据。此类电池和/或通信模块可以植入到例如患者的胸肌区中，以便为更大的设备(例如，相对大的电池)提供足够的空间以延长操作(例如，更长的电池寿命)。另外，在电池需要最终更换的情况下，可以在患者的胸肌区中执行几次更换程
序，而不会有可能出现在耳蜗植入物位置附近的某些血管化问题。例如，在一些情况下，耳蜗植入物附近的重复程序(例如，电池更换)会使所述区中的皮肤在程序之后愈合的能力降低。将如电池等可更换组件放置在胸肌区中可以促进此类问题的风险降低的更换程序。
77.图3a和3b是示出与信号处理器通信的示例性图示。例如，参考图3a和3b，示出了包含壳体302、线圈308的处理器320和通用引线380。引线380可移除，并且可以通过将通用引线380的公连接器382插入到任何可用母插孔，在此示出为371或381中来附接到处理器320。图3a示出了移除了通用引线380的处理器320。图3b示出了附接有通用引线380的处理器320。公连接器382可更改，并且起到用于防止或最小化流体传递到处理器320中的密封件的作用。
78.图4和5展示了用于结合患者的解剖特征使用的示例性中耳传感器的实施例。参考图4，示出了可完全植入的耳蜗植入物的传感器410的实施例。在此，传感器410触摸锤骨422。传感器可以包含传感器壳体434内的悬臂432。传感器410可以通过至少两条导线436和438与处理器420通信，所述两条导线可以形成第一引线(例如，270)。两条导线可以由生物相容性材料制成，但不必是相同的生物相容性材料。此类生物相容性材料的实例可以包含钨、铂、钯等。在各个实施例中，导线436和438中的一个导线、两个导线或任一个导线都涂覆有涂层和/或安置在外壳内，如美国专利公开第2013/0018216中描述的，所述美国专利公开通过引用并入。
79.所展示的悬臂432包含至少两个端部，其中至少一个端部与鼓膜或听骨链的一个或多个骨操作性地接触。悬臂432可以是至少两层材料的层压件。所使用的材料可以是压电式的。此悬臂432的一个实例是本领域众所周知的压电式双压电晶片(参见例如美国专利第5,762,583号)。在一个实施例中，悬臂由两层压电式材料制成。在另一实施例中，悬臂由多于两层压电式材料制成。在又另一实施例中，悬臂由多于两层压电式材料和非压电式材料制成。
80.传感器410的传感器壳体434可以由生物相容性材料制成。在一个实施例中，生物相容性材料可以是钛或金。在另一实施例中，例如，传感器410可以类似于madsen等人的美国专利第7,524,278号中所述的传感器或如esteem
tm
植入物(明尼苏达州圣保罗市的envoy医疗公司(envoy medical,corp.,st.paul,minn.))中使用的传感器等可用传感器。在替代性实施例中，传感器410可以是电磁传感器、光学传感器或加速度计。加速度计是本领域已知的，例如，美国专利第5,540,095号所述。
81.参考图5，示出了可完全植入的耳蜗植入物的传感器510的实施例。还示出了受试者的解剖结构的部分，如果受试者在解剖学上正常，则所述解剖结构包含中耳528的至少锤骨522、砧骨524和镫骨526，以及内耳542的耳蜗548、卵形窗546和圆形窗544。在此，传感器510触摸砧骨524。此实施例中的传感器510可以如针对图4所示的传感器410的实施例所描述的。进一步地，虽然在附图中未示出，但传感器510可以与鼓膜或镫骨或鼓膜、锤骨522、砧骨524或镫骨526的任何组合操作性地接触。
82.图4和5展示了用于与本文所述的系统一起使用的示例性中耳传感器。然而，可以使用其它中耳传感器，如使用麦克风的传感器或能够接收与检测到的声音相对应的输入并向信号处理器的其它传感器输出对应信号。另外或可替代地，系统可以包含被配置成输出表示在用户的耳朵处或附近接收到的声音的信号的其它传感器，如位于用户的外耳中或植
入在用户的皮肤下的麦克风或其它声学拾音器。此类装置可以充当例如信号处理器的输入源，使得信号处理器从输入源接收输入信号并且根据接收到的输入信号和信号处理器传递函数生成并输出一个或多个刺激信号。
83.返回参考图1，信号处理器120被示为与中耳传感器110、电刺激器130和可植入电池和/或通信模块140通信。如本文别处所述，信号处理器120可以从中耳传感器110和/或其它输入源接收输入信号并向电刺激器130输出信号以用于刺激耳蜗电极116。信号处理器120可以从可植入电池和/或通信模块140接收数据(例如，建立或更新信号处理器120的传递函数的处理数据)和/或电力。在一些实施例中，信号处理器120可以通过如图3所示的输入等输入与此类组件通信。
84.在一些实施例中，可植入电池和/或通信模块140可以与如编程器100和/或电池充电器102等外部组件通信。当使电池充电器102接近患者的胸肌区中的可植入电池和/或通信模块140时，电池充电器可以对可植入电池和/或通信模块140中的电池进行无线充电。此充电可以使用例如感应充电来完成。编程器100可以被配置成通过如蓝牙、wi
‑
fi等任何适当的无线通信技术与可植入电池和/或通信模块140无线通信。在一些实例中，编程器100可以用于更新系统固件和/或软件。在示例性操作中，编程器100可以用于将更新后的信号处理器120的传递函数传送到可植入电池和/或通信模块140。在各个实施例中，编程器100和充电器102可以是单独的装置或者可以集成到单个装置中。
85.在图1的所展示的实例中，信号处理器120通过引线170连接到中耳传感器110。在一些实施例中，引线170可以提供信号处理器120与中耳传感器110之间的通信。在一些实施例中，引线170可以包含提供中耳传感器110与信号处理器120之间的多个通信信道的多个隔离的导体。引线170可以包含如用于最小化电信号到患者身体的任何传导的电绝缘护套等涂层。
86.在各个实施例中，一根或多根通信引线可拆卸，使得两个组件之间的通信可以断开连接，以便以电方式和/或机械方式分离此类组件。例如，在一些实施例中，引线170包含可拆卸连接器171。可拆卸连接器171可以促进将信号处理器120和中耳传感器110解耦接。图6示出了示例性可拆卸连接器的图示。在所示实例中，可拆卸连接器671包含公连接器672和母连接器673。在所展示的实例中，公连接器672包含多个隔离的电触区682，并且母连接器673包含对应的多个电触区683。当公连接器672插入到母连接器673中时，触区682与触区683进行电接触。每对对应触区682、683可以提供通过可拆卸连接器671连接的组件之间的单独通信信道。在所展示的实例中，可能有四个通信信道，但是应当理解，任何数量的通信信道都是可能的。另外，虽然示出为单独的周向延伸的触区683，但其它配置也是可能的。
87.在一些实施例中，公672和母673连接器分别附接到引线692、693的端部。此类引线可以从可植入耳蜗系统的组件延伸。例如，参考图1，在一些实施例中，引线170可以包含从具有公(例如，672)或母(例如，673)连接器中的一个连接器的中耳传感器110延伸的第一引线以及从具有公或母连接器中的另一个的信号处理器120延伸的第二引线。第一引线和第二引线可以在可拆卸连接器171处连接以促进中耳传感器110与信号处理器120之间的通信。
88.在其它实例中，可拆卸连接器171的部件可以集成到中耳传感器110和信号处理器120之一中(例如，图3所示)。例如，在示例性实施例中，信号处理器120可以包含集成到信号
处理器120的壳体中的母连接器(例如，673)。引线170可以从中耳传感器110完全延伸并在对应公连接器(例如，672)处终止以插入到信号处理器120的母连接器中。在仍另外的实施例中，引线(例如，170)可以包含位于每个端部上的连接器，所述连接器被配置成与集成到通信的组件中的每个组件中的连接器可拆卸地连接。例如，引线170可以包含用于与集成到中耳传感器110和信号处理器120的对应连接器可拆卸地连接的两个公连接器、两个母连接器或一个公连接器和一个母连接器。因此，引线170可以包含两个或更多个可拆卸连接器。
89.可以对引线180的促进信号处理器120与刺激器130之间的通信的可拆卸连接器181和引线190的促进信号处理器120与可植入电池和/或通信模块140之间的通信的可拆卸连接器191建立类似通信配置。引线(170、180、190)可以包含具有从每件通信设备延伸的对应连接器的成对引线，或者连接器可以内置到任何一个或多个通信组件中。
90.在此类配置中，电刺激器130、信号处理器120、中耳传感器110和电池和/或通信模块中的每一个各自可以封闭在壳体中，如包括生物相容性材料的气密密封的壳体。此类组件可以包含提供与封闭在壳体中的内部组件的通信的馈通件。馈通件可以通过从壳体延伸的引线和/或集成到组件中的连接器提供与组件的电通信。
91.在如图1所示的模块配置等模块配置中，可以从其它组件单独访问各个组件(例如，用于升级、修理、更换等)。例如，随着信号处理器120技术改进(例如，在大小、处理速度、电力消耗等方面改进)，可以独立于其它组件移除和更换作为系统的部件植入的信号处理器120。在示例性程序中，植入式信号处理器120可以通过切断可拆卸连接器181与电刺激器130断开连接，通过切断可拆卸连接器171与中耳传感器110断开连接，并且通过切断可拆卸连接器191与可植入电池和/或通信模块140断开连接。因此，信号处理器120可以从患者体内移除，而如电刺激器130、耳蜗电极116、中耳传感器110和电池和/或通信模块等其它组件可以在患者体内保持在位。
92.在移除旧信号处理器之后，可以分别通过可拆卸连接器181、171和191将新信号处理器连接到电刺激器130、中耳传感器110和可植入电池和/或通信模块140。因此，可以在不影响其它系统组件的情况下对信号处理器(例如，120)进行更换、修理、升级或其任何组合。这可以减少此程序的风险、复杂性、持续时间和恢复时间等。具体地，耳蜗电极116可以在患者耳蜗中保留在位，而其它系统组件可以进行调整，从而减少对患者的耳蜗组织的创伤。
93.当更换如以上所述的信号处理器120时，系统组件的此模块化可能是特别有利的。处理器技术不断改进并且将来可能会继续显著改进，使信号处理器120成为用于在患者生命期间显著升级和/或更换的可能候选物。另外，在如图1所示的实施例等实施例中，信号处理器120与许多系统组件通信。例如，如图所示，信号处理器120与电刺激器130、中耳传感器110和可植入电池和/或通信模块140中的每一个通信。将此类组件与信号处理器120可拆卸地连接(例如，通过可拆卸连接器181、171和191)使得能够在不干扰任何其它组件的情况下更换信号处理器120。因此，在可用信号处理器120升级和/或信号处理器120故障的情况下，可以将信号处理器120与其它系统组件断开连接并移除。
94.虽然可更换信号处理器120存在许多优点，但其它系统组件的模块化也同样具有优势，例如，对于对任何系统组件进行升级。类似地，如果系统组件(例如，中耳传感器110)会有故障，则所述组件可以与系统的其余部分断开连接(例如，通过可拆卸连接器171)并且在不干扰其余系统组件的情况下进行更换。在另一实例中，甚至包含在可植入电池和/或通
信模块140中的可充电电池最终可能会磨损并且需要更换。可植入电池和/或通信模块140可以在不干扰其它系统组件的情况下进行更换或访问(例如，用于更换电池)。进一步地，如本文别处所讨论的，在将可植入电池和/或通信模块140植入在患者的胸肌区中时，如在所展示的实例中，此程序可以使患者的针座保持不触摸，从而消除不必要地频繁地进入皮肤下方。
95.虽然各个组件在本文中被描述为可拆卸，但在各个实施例中，可以将被配置成彼此通信的一个或多个组件集成到单个壳体中。例如，在一些实施例中，信号处理器120可以与刺激器130和耳蜗电极116一体形成。例如，在示例性实施例中，信号处理器120和刺激器130的处理和刺激电路系统可以一体形成为耦接到耳蜗电极的壳体中的单个单元。耳蜗电极和信号处理器/刺激器可以在初始程序期间植入并作为单个单元操作。
96.在一些实施例中，虽然不会由于对耳蜗电极所植入的耳蜗组织造成的潜在损伤而从患者体内移除一体化信号处理器/刺激器/耳蜗电极组件，但系统升级仍是可能的。例如，在一些实施例中，模块信号处理器可以沿一体化信号处理器/刺激器组件植入并与其通信。在一些此类实例中，一体化信号处理器可以包含用于允许稍后植入的信号处理器直接与刺激器介接的内置旁路。另外或可替代地，模块化信号处理器可以与一体化信号处理器通信，所述一体化信号处理器可以编程有单位传递函数。因此，在一些此类实施例中，来自模块化信号处理器的信号可以基本上不变地通过集成信号处理器，使得模块化信号处理器有效地控制一体化刺激器的动作。因此，在各个实施例中，存在用于对可能难以移除或对移除有危险的一体附接的信号处理器的硬件和/或软件解决方案。
97.如图1所示的模块化耳蜗植入物系统的另一个优点是能够在不同时间将不同系统组件植入到患者体内。例如，婴儿和儿童通常不适合如图1所示的可完全植入的系统。相反，此类患者通常是佩戴传统耳蜗植入物系统的候选者。例如，图7示出了身体未完全发育的患者，如儿童的示例性耳蜗植入物系统。所述系统包含植入到患者的耳蜗组织中的耳蜗电极716。图7的耳蜗电极716可以包含本文描述的耳蜗电极的许多性质。耳蜗电极716可以与电刺激器730电通信，所述电刺激器可以被配置成响应于如本文别处所述的输入信号刺激耳蜗电极716的部分。电刺激器730可以从信号处理器720接收输入信号。
98.在一些情况下，如中耳传感器等组件与身体未完全发育的患者不兼容。例如，不断增长的患者的解剖结构内的各种尺寸，如解剖结构之间或解剖结构上的位置(例如，装置附接点)之间的间距可能会随患者生长而改变，从而可能使对运动极为敏感的中耳传感器不起作用。类似地，未发育的患者可能无法支撑可植入电池和/或通信模块。因此，信号处理器720可以与用于与患者外部的组件通信的通信装置通信。此类通信组件可以包含例如示出为通过引线770连接到信号处理器720的线圈708。线圈708可以用于从用户外部的装置接收数据和/或电力。例如，麦克风或其它音频感测装置(未示出)可以与外部线圈709通信，所述外部线圈被配置成向植入在患者体内的线圈708传输数据。类似地，电源(例如，电池)可以耦接到外部线圈709并且可以被配置成通过植入式线圈708向植入式组件提供电力。另外，也可以从外部线圈709向植入式线圈708传输将处理数据(例如，对信号处理器720的传递函数的更新)。虽然一般使用线圈708进行讨论，但是应当理解，可以使用其它通信技术，如各种形式的无线通信来执行外部组件与植入式组件(例如，信号处理器720)之间的通信。如所示出的，在图7的实施例中，通过引线770和可拆卸连接器771将信号处理器720耦接到线圈
708。因此，可以将线圈708从信号处理器720中拆卸下来并且在不破坏信号处理器720的情况下移除。
99.在患者完全发育到，例如，患者可以安全地容纳中耳传感器和可植入电池和/或通信模块的点时，可以将线圈708移除并且可以植入可完全植入的系统的其余组件。也就是说，一旦患者发育，就可以将耳蜗植入物系统(例如，图7的耳蜗植入物系统)更新为可完全植入的耳蜗植入物系统(例如，图1的可完全植入的耳蜗植入物系统)。在一些实例中，一旦患者达到年龄18岁或另一预定年龄，则所述患者被视为已充分发育。可以使用另外的或替代标准，如当达到各种解剖大小或所确定的发育状态时。
100.图8是过程流程图，其展示了用于将可植入耳蜗植入物系统安装到患者体内和/或更新可植入耳蜗植入物系统的示例性过程。可以植入耳蜗电极以与患者的耳蜗组织连通，并且可以植入电刺激器以与耳蜗电极通信(步骤850)。可以将信号处理器植入到患者体内(步骤852)。如本文别处所述，可以通过可拆卸连接器将信号处理器连接到电刺激器(步骤854)。在信号处理器与如刺激器和耳蜗电极等一个或多个组件一体形成的实例中，步骤850、852和854可以组合为包括植入耳蜗电极、刺激器和信号处理器组件的单个步骤。
101.如果，在实施图8的过程时，可以确定患者是否被视为充分发育(步骤856)。如果不是，则可以植入如关于图7描述的线圈(或其它通信装置)(步骤858)。线圈可以通过可拆卸连接器连接到信号处理器(步骤860)，并且耳蜗植入物可以结合如麦克风以及外部电源和线圈等外部组件(步骤862)进行操作。
102.然而，如果患者已经充分发育或已经变得充分发育(步骤856)，则可对向患者植入另外的组件。例如，所述方法可以包含植入中耳传感器(步骤864)并通过可拆卸连接器将中耳传感器连接到信号处理器(步骤866)。另外，所述方法可以包含植入电池和/或通信模块(步骤868)并通过可拆卸连接器将电池和/或通信模块连接到信号处理器(步骤870)。如果患者在佩戴如相对于图7和步骤858
‑
862描述的部分外部装置之后变得充分发育，则所述方法可以包含移除先前已植入的各个组件。例如，在植入中耳传感器的程序期间可以断开连接并移除在步骤858中植入的线圈(步骤864)。
103.图8的过程可以体现在对患者装配可植入听力系统的方法中。此方法可以包含在第一年龄将第一系统(例如，图7的系统)植入到患者体内。这可以包含例如执行图8中的步骤850
‑
562。所述方法可以进一步包含，当患者达到第二年龄时，移除第一系统的一些组件(例如，线圈)并植入第二系统(例如，图1的系统)的尚未植入的组件，例如，通过图8的步骤864
‑
870，所述第二年龄大于所述第一年龄。
104.例如通过图8的过程从图7的系统过渡到图1的系统可以有几个优点。从患者偏好角度来看，一些患者可能更喜欢完全植入且不需要可穿戴外部组件的系统。另外，与如线圈等外部装置相比，通过引线190(和可拆卸连接器191)与信号处理器通信的植入式电池和/或通信模块可以将电力和/或数据更高效地中继到信号处理器。
105.这种模块化系统提供了优于可先前植入的或可部分植入的耳蜗植入物系统的明显优点。通常，先前系统包含被包含到植入到患者体内的单个壳体中的几个组件。例如，信号处理器、电刺激器和传感器的功能可以封闭在单个复杂组件中。如果组件的任何此类方面有故障，所述故障随着复杂性增加变得更可能发生，则必须更换整个模块。相比之下，在如图1所示的模块化系统中，可以更换单个组件，而将其它组件保持在位。另外，包含例如线
圈到线圈电源和/或通过患者的皮肤进行的数据通信的此类系统的如通过引线190的通信通常也不如内部连接高效。如图1和7所示的模块化系统还允许从用于尚未完全发育的患者的部分可植入系统和患者已经发育完全时的可完全植入的系统平滑过渡。
106.虽然通常在本文中被描述为使用电刺激器以通过耳蜗电极刺激患者的耳蜗组织，但在一些实例中，所述系统可以另外或可替代地包含声学刺激器。声学刺激器可以包含例如被配置成向患者的耳结构提供机械刺激的换能器(例如，压电式换能器)。在示例性实施例中，声学刺激器可以被配置成通过经放大的振动刺激患者的听骨链的一个或多个部分。声学刺激器可以包含任何适当的声学刺激器，如存在于esteem
tm
植入物(明尼苏达州圣保罗市的envoy医疗公司)中的或如美国专利第4,729,366号、第4,850,962号和第7,524,278号以及美国专利公开第20100042183号中所述的那些，所述美国专利中的每一个通过引用以其整体并入本文。
107.图9是示意图，其展示了包含声学刺激器的示例性可植入系统。所述声学刺激器可以植入在患者的听骨链附近，并且可以通过引线194和可拆卸连接器195与信号处理器通信。信号处理器可以如本文别处描述的那样表现并且可以被配置成响应于来自中耳传感器的输入信号而通过声学刺激器根据信号处理器的传递函数引起对听骨链的声学刺激。
108.图9的声学刺激器可以与如本文别处描述的电刺激器类似地使用。例如，声学刺激器可以在植入系统时机械耦接到患者的听骨链，并且通过引线194和可拆卸连接器195耦接到信号处理器。与本文别处相对于电刺激器描述的系统相似，如果信号处理器需要更换或修理，则信号处理器可以与声学刺激器断开连接(通过可拆卸连接器195)，使得可以在不干扰声学刺激器的情况下移除信号处理器。
109.一般而言，并入如图9所示的声学传感器的系统可以以与本文别处描述的采用仅用电刺激代替声学刺激的电刺激器和耳蜗电极的系统相同的方式操作。使用声学刺激系统可以类似地实现相同的模块化益处，包含系统维护和升级，以及在患者变得充分发育时转化为可完全植入的系统的能力。例如，可以简单地通过用电刺激器和耳蜗电极代替声学刺激器来在声学刺激系统中执行图8中所展示的过程。
110.一些系统可以包含混合系统，所述混合系统包括与信号处理器通信的电刺激器和声学刺激器两者。在一些此类实例中，所述信号处理器可以被配置成根据信号处理器的传递函数进行电刺激和/或声学刺激。在一些实例中，所使用的刺激的类型可以取决于由信号处理器接收到的输入信号。例如，在示例性实施例中，到信号处理器的输入信号的频率含量可以指定刺激的类型。在一些情况下，低于阈值频率的频率可以使用电刺激和声学刺激中的一个表示，而高于阈值频率的频率可以使用电刺激和声学刺激中的另一个表示。此阈值频率可基于患者的听力配置文件调整。使用有限的频率范围可以减少频域的数量，并且由此减少耳蜗电极上的接触电极的数量。在其它实例中，与单个阈值频率定义对哪些频率进行电刺激和声学刺激相反，可以对各种频率进行电刺激和声学刺激两者。在一些此类实例中，电刺激和声学刺激的相对量可以是频率相关的。如本文别处所述，可以更新信号处理器传递函数以满足患者的需要，包含电刺激和声学刺激配置文件。
111.进一步参考图1和9，在一些实例中，系统可以包含切断控制器104，所述切断控制器可以被配置成无线阻止电刺激器130刺激患者的耳蜗组织和/或阻止声学刺激器150刺激患者的听骨链。例如，如果系统出故障或不舒服的大输入声音导致不期望的刺激水平，则用
户可以使用切断控制器104来中断来自刺激器130的刺激。切断控制器104可以以多种方式体现。例如，在一些实施例中，切断控制器104可以集成到如编程器100等其它外部组件中。在一些此类实例中，编程器100包含用户接口，通过所述用户接口用户可以选择用于中断刺激的紧急关闭特征。另外或可替代地，切断控制器104可以体现为单独组件。所述单独组件可用于患者可能无法立即访问编程器100的情况。例如，切断控制器104可以实施为患者可以在所有或大部分时间佩戴的可穿戴组件，如戒指、手链、项链等。
112.切断控制器104可以与系统通信以便以多种方式停止刺激。在一些实例中，切断控制器104包括如处理器和/或可植入电池和/或通信模块140中的可由植入在患者体内的传感器(例如霍尔效应传感器(hall
‑
effect sensor))检测到的磁体。在一些此类实施例中，当使磁体足够靠近传感器时，系统可以停止对耳蜗组织或听骨链的刺激。
113.在使用切断控制器104来禁用刺激之后，可以以多种方式中的一种或多种方式重新启用刺激。例如，在一些实施例中，在刺激禁用之后的预定时间量之后重新启用刺激。在其它实例中，可以使用切断控制器104来重新启用刺激。在一些此类实例中，患者将切断控制器104带到传感器(例如，磁传感器)的第一距离内以禁用刺激，并且然后移除切断控制器104。随后，一旦患者将切断控制器104带到传感器的第二距离内，就可以重新启用刺激。在各个实施例中，第一距离可小于第二距离、等于第二距离或大于第二距离。在仍另外的实施例中，可以使用如单独接通控制器(未示出)或编程器100等另一个装置来重新启用刺激。可以使用刺激的此重新启用的任何组合，如可替代地使用编程器100或切断控制器104来启用刺激或在可以使用任何其它方法重新启用刺激之前组合最小“断开”时间。
114.在一些实施例中，与完全禁用刺激相反，可以采取其它动作，如降低刺激的量值。例如，在一些实施例中，可以使用切断传感器来将输出的信号减少预定量(例如，绝对量、百分比等)。在其它实例中，切断传感器可能影响信号处理器的传递函数从而以定制方式，如根据输入信号的频率或其它参数(例如，来自中耳传感器)降低刺激的量值。
115.返回参考图1，如本文别处所述，可以使用可植入电池和/或通信模块以通过引线190向其它系统组件提供电力和/或数据(例如，处理指令)。通过患者的身体传送电信号存在不同挑战。例如，安全标准可能限制可以安全流过患者身体的电流的量(尤其是dc电流)。另外，患者的身体可能充当从组件到组件的不期望的信号路径(例如，通过与每个组件的壳体或“罐”接触)。可以采用各种系统和方法来提高系统组件之间的通信能力。
116.图10a是高级电示意图，其示出了可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的通信。在所展示的实施例中，可植入电池和/或通信模块包含与信号处理器中的电路系统通信的电路系统。可植入电池和/或通信模块中的电路系统与信号处理器之间的通信可以通过由引线传递函数表示的引线(190)来促进。引线传递函数可以包含，例如，连接可植入电池和/或通信模块和信号处理器的引线与患者的身体之间和/或构成引线(例如，191)的两个或更多个导体之间的寄生电阻和电容。从可植入电池和/或通信模块的电路系统传送到信号处理器中的电路系统的信号可以包含提供用于操作和/或刺激系统组件(例如，中耳传感器、信号处理器、电和/或声学刺激器和/或耳蜗电极)的电力和/或数据(例如，关于信号处理器的传递函数的处理数据)。
117.如本文别处所讨论的，患者的身体提供系统组件之间的电路径，如可植入电池和/或通信模块的“罐”和信号处理器的“罐”。此路径在图10a中由通过r
身体
的流动路径表示。因
此，患者的身体可能会提供可能负面影响组件之间的通信的不期望的信号路径。为了解决此问题，在一些实施例中，每个组件中的操作电路系统可以基本上与组件“罐”隔离并且因此与患者的身体隔离。例如，如所示出的，电阻r
罐
定位在电路系统与可植入电池和/或通信模块和信号处理器两者的“罐”之间。
118.尽管在可植入电池和/或通信模块和信号处理器中的每一个中示出为r
罐
，但是应当理解电路系统与不同元件的相应“罐”之间的电阻的实际值不一定相等。另外，r
罐
不需要仅包含电阻，而是可以包含其它组件，如一个或多个电容器、电感器等。即，r
罐
可以表示包含起到增加组件内的电路系统与组件的“罐”之间的阻抗的作用的任何种类的组件的绝缘电路。因此，r
罐
可以表示组件的操作电路系统与相应的“罐”和患者的组织之间的阻抗。将电路系统与“罐”和患者的身体隔离起到类似地将电路系统与其它组件的“罐”隔离，从而允许每个组件参照基本上隔离的组件接地进行操作的作用。这可以消除系统组件之间和/或系统组件与患者的身体之间的不期望的通信和干扰。
119.例如，如本文别处所述，在一些实例中，电刺激器可以向植入在患者的耳蜗组织中的耳蜗电极上的一个或多个接触电极提供电刺激。图10b展示了示例性示意图，其展示了具有多个接触电极并且固定地或可拆卸地连接到电刺激器的耳蜗电极。如所示出的，耳蜗电极1000具有四个接触电极1002、1004、1006和1008，但是应当理解，任何数量的接触电极都是可能的。如本文别处所述，电刺激器可以响应于来自信号处理器的根据信号处理器传递函数的输出和接收到的输入信号向一个或多个此类接触电极提供电信号。
120.因为每个接触电极1002
‑
1008都与患者的耳蜗组织接触，所以每个接触电极都通过患者组织的被示出为r
身体
的阻抗与电刺激器的“罐”(以及其它系统组件的“罐”)分开。因此，如果各种系统组件内的电路系统对组件“罐”的阻抗(例如，r
罐
)不够高，则电信号可能刺激患者的耳蜗组织的不期望的区域。例如，旨在针对特定接触电极(例如，1002)的刺激可能导致对其它接触电极(例如，1004、1006、1008)的不期望的刺激，从而降低系统的整体功效。由于患者的身体，如通过在组件电路系统与对应的“罐”之间通过r
罐
并入阻抗最小化系统组件之间的导电路径(例如，到耳蜗电极的接触电极)因此可以提高向仅患者身体的期望的部分施加电刺激的能力。
121.应当理解，术语r
身体
在本文中用于总体地表示各个组件之间的患者组织的电阻和/或阻抗，而不是指代具体值。此外，附图中的每种描绘或r
身体
不一定表示与其它描绘相同的电阻和/或阻抗。
122.图11a示出了高级示意图，其展示了可植入电池和/或通信模块、信号处理器与刺激器之间的示例性通信配置。在图11a的实例中，可植入电池和/或通信模块1110与信号处理器1120双向通信。例如，可植入电池和/或通信模块1110可以向信号处理器1120传送电力和/或数据信号1150。在一些实例中，电力和数据信号1150可以包含在生成于可植入电池和/或通信模块1110中的单个信号中并且可以传输到信号处理器1120。此类信号可以包含，例如，以特定时钟速率传输的数字信号，所述数字信号在一些实施例中可调整，例如，通过可植入电池和/或通信模块1110。
123.在一些实施例中，信号处理器1120可以向可植入电池和/或通信模块1110(例如，1151)传送信息，例如反馈信息和/或对更多电力的请求等。作为响应，可植入电池和/或通信模块1110可以调整其到信号处理器1120的输出(例如，量值、占空比、时钟速率等)以适应
接收到的反馈(例如，以提供更多电力等)。因此，在一些此类实例中，可植入电池和/或通信模块1110可以向信号处理器1120传送电力和数据(例如，1150)，并且信号处理器1120可以将各种数据传送回到可植入电池和/或通信模块1110(例如，1151)。
124.在一些实施例中，可以在信号处理器1120与刺激器1130之间实施类似通信，其中信号处理器1120向刺激器1130(例如，1160)提供电力和数据并且进而从刺激器1130(例如，1161)接收数据。例如，信号处理器1120可以被配置成通过如在可植入电池和/或通信模块1110与信号处理器1120之间实施的类似通信协议向刺激器1130(例如，基于来自中耳传感器或其它装置的接收到的输入)输出信号(例如，电力和/或数据)。类似地，在一些实施例中，刺激器可以被配置成向信号处理器提供例如表示执行的刺激过程的反馈信号。另外或可替代地，刺激器可以提供诊断信息，如电极阻抗和神经响应遥测或其它生物标志物信号。
125.图11b是示意图，其展示了根据一些实施例的耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的示例性电通信。在所展示的实施例中，可植入电池和/或通信模块1110包含被配置成通过引线(例如，190)向信号处理器1120输出信号的信号发生器1112。如关于图11a所描述的，在一些实例中，信号发生器1112被配置成生成数据和电力信号(例如，1150)两者以用于与信号处理器1120通信。在一些实施例中，信号发生器1112生成用于与信号处理器1120通信的数字信号。来自信号发生器1112的数字信号可以特定时钟速率传送到信号处理器1120。在一些实例中，信号以大约30khz生成。在各个实例中，数据和电源频率的范围可以为大约100hz到大约10mhz，并且在一些实例中可由例如用户调整。
126.在所展示的实施例中，可植入电池和/或通信模块1110包含与信号发生器1112通信的控制器。在一些实例中，控制器能够调整如信号发生器1112的时钟速率等通信参数。在示例性实施例中，控制器和/或信号发生器1112可以与例如患者的外部编程器(例如，图1所示)通信。控制器和/或信号发生器1112可以被配置成向信号处理器1120(例如，1151)传送数据，如更新后的固件、信号处理器1120的传递函数等。
127.如所示出的，信号发生器1112向放大器1190和反相放大器1192输出所生成的信号。在一些实例中，两个放大器都是单位增益放大器。在包括数字信号的一些实例中，反相放大器1192可以包括数字非门。来自放大器1190和反相放大器1192的输出大致彼此相对并且指向信号处理器1120。在一些实施例中，从放大器1190和1192到信号处理器1120的信号输出的相对性质导致可植入电池和/或通信模块1110与信号处理器1120之间的电荷中性通信，使得净电荷未流过佩戴者。
128.在图11b的所展示的实例中，信号处理器1120中的接收电路系统包括从放大器1190和反相放大器1192接收信号(例如，1150)的整流器电路1122。由于放大器1190和1192之一的输出将为高，因此整流器电路1122可以被配置成从放大器1190和1192接收相对信号并且由此生成基本上dc电力输出1123。在各个实施例中，dc电力1123可以用于为各种组件供电，如信号处理器1120本身、中耳传感器、电和/或声学刺激器等。例如整流器电路1122可以包含用于对一个或多个输入信号进行整流的任何已知适当电路系统组件，如二极管整流电路或晶体管电路。
129.如本文别处所述，可植入电池和/或通信模块1110可以向信号处理器1120传送数据。在一些实施例中，控制器和/或信号发生器1112被配置成对数据进行编码以用于通过输出放大器1190和1192进行传输。信号处理器1120可以包含被配置成从传送到信号处理器
1120的信号(例如，1150)中提取数据信号1125以产生供信号处理器1120使用的信号的信号提取模块1124。在一些实例中，信号提取模块1124能够对由可植入电池和/或通信模块1110进行编码的信号进行解码。另外或可替代地，信号提取模块1124可以提取由引线传递函数产生的信号1125。在各个实例中，提取的信号1125可以包含例如信号处理器1120的更新后的传递函数、期望的刺激命令或影响信号处理器1120的操作的其它信号。
130.在所展示的实例中，信号处理器1120包含能够监测dc电力1123和从可植入电池和/或通信模块1110接收到的信号1125的控制器1126。控制器1126可以被配置成对接收到的dc电力1123和信号1125进行分析并且确定电力和/或信号是否充足。例如，控制器1126可以根据信号处理器1120的传递函数确定信号处理器1120接收到的用于刺激耳蜗电极的dc电力不足，或者来自可植入电池和/或通信模块1110的数据未以期望的速率传送。因此，在一些实例中，信号处理器1120的控制器1126可以与可植入电池和/或通信模块1110的控制器1114通信并且提供关于接收到的通信的反馈。基于来自信号处理器1120的控制器1126的接收到的反馈，可植入电池和/或通信模块1110的控制器1114可以调整由可植入电池和/或通信模块1110输出的信号的各种性质。例如，可植入电池和/或通信模块1110的控制器可以调整从信号发生器1112到信号处理器1120的通信的时钟速率。
131.在一些系统中，可植入电池和/或通信模块1110与信号处理器1120之间的传输效率取决于传输的时钟速率。因此，在一些实例中，可植入电池和/或通信模块1110通过以经优化的时钟速率传输开始直到通过信号处理器1120请求的时钟速率改变为止，例如以增强数据传输(例如，速率、分辨率等)。在其它情况下，如果需要更多电力(例如，信号处理器1120的控制器确定dc电力不足)，则可以调整时钟频率以提高传输效率，并且因此提高在信号处理器处接收到的信号的量值1120。应当理解，除了调整时钟速率之外或替代调整时钟速率，调整传输到信号处理器1120的电力的量可以包含调整从信号发生器1112输出的信号的量值。在例如关于图11a
‑
b的一些实施例中，可以以大约30khz的速率将电力和数据例如从可植入电池和/或通信模块1110传送到信号处理器1120，并且可以根据需要和/或如要求的由此进行调整，例如，通过信号处理器1120。
132.图12a是替代性高级示意图，其展示了可植入电池和/或通信模块、信号处理器与刺激器之间的示例性通信配置。在图12a的实例中，可植入电池和/或通信模块1210通过第一通信链路向信号处理器1220提供信号(例如，1250)并且进一步进行双向通信以与信号处理器1220一起提供另外的信号(例如，1251)。在图12a的实例中，可植入电池和/或通信模块1210可以通过通信链路向信号处理器1220提供电力信号(例如，1250)，并且另外通过第二通信链路与信号处理器1220进行双向数据通信(1251)。在一些此类实例中，电力(1250)和数据(1251)信号可以各自包含数字信号。然而，在一些实施例中，电力和数据信号以不同时钟速率传输。在一些实例中，数据信号的时钟速率比电力信号的时钟速率大至少一个量值。例如，在示例性实施例中，电力信号以大约30khz的时钟速率传送，而数据通信以大约1mhz的时钟速率发生。与图11a所述的实施例类似，在一些实例中，时钟速率可调整，例如，通过可植入电池和/或通信模块1210。
133.如关于图11a所描述的，在一些实施例中，信号处理器1220可以向可植入电池和/或通信模块1210)传送信息，例如反馈信息和/或对更多电力的请求等(例如，数据信号1251)。作为响应，可植入电池和/或通信模块1210可以调整向信号处理器1220输出的电力
和/或数据(例如，量值、占空比、时钟速率等)以适应接收到的反馈(例如，以提供更多电力等)。
134.在一些实施例中，可以在信号处理器1220与刺激器1230之间实施类似通信，其中信号处理器1220向刺激器1230提供电力和数据并且进而从刺激器1230接收数据。例如，信号处理器1220可以被配置成向刺激器1230输出信号电力信号(例如，1260)和数据信号(例如，1261)(例如，基于来自中耳传感器或其它装置的接收到的输入)。此通信可以通过与在可植入电池和/或通信模块1210与信号处理器1220之间实施的类似通信协议来实施。在一些实例中，提供给刺激器1230(例如，1260)的电力信号是由信号处理器1220从可植入电池和/或通信模块1210接收到的相同信号(例如，1250)。另外，在一些实施例中，刺激器1230可以被配置成向信号处理器1220(例如，1261)提供例如表示执行的刺激过程的反馈信号。
135.图12b是替代性示意图，其展示了耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块1210b与信号处理器1220b之间的示例性电通信，与图12a中示出的类似。在图12b的所展示的实施例中，可植入电池和/或通信模块1210b包含电力信号发生器1211和单独信号发生器1212。电力信号发生器1211和信号发生器1212各自被配置成通过引线(例如，190)向信号处理器1220b输出信号。在一些实施例中，电力信号发生器1211和信号发生器1212各自生成用于与信号处理器1220b通信的数字信号。在一些此类实施例中，来自电力信号发生器1211的数字信号(例如，1250)可以以电力时钟速率传送到信号处理器1220b，而来自信号发生器1212的数字信号(例如，1251b)可以以与电力时钟速率不同的数据时钟速率传送到信号处理器1220b。例如，在一些配置中，电力和数据可以以不同时钟速率最有效地和/或高效地传送。在示例性实施例中，电力时钟速率为大约30khz，而数据时钟速率为大约1mhz。利用具有不同时钟速率的不同且单独传送的电力和数据信号可以提高电力和/或数据从可植入电池和/或通信模块1210b到信号处理器1220b的传递效率。
136.在所展示的实施例中，可植入电池和/或通信模块1210b包含与电力信号发生器1211和信号发生器1212通信的控制器1214。在一些实例中，控制器1214能够调整通信参数，如信号发生器1212和/或电力信号发生器1211的时钟速率或含量。在示例性实施例中，控制器1214和/或信号发生器1212或电力信号发生器1211可以与例如患者的外部编程器(例如，图1所示)通信。控制器1214和/或信号发生器1212可以被配置成向信号处理器1220b传送数据，如更新后的固件、信号处理器1220b的传递函数等。另外或可替代地，控制器1214可以被配置成传输信号，如从如本文别处所述的一个或多个外部装置流式传输或另外接收到的音频或其它信号。
137.如所示出的并且与图11b所示的实例类似，电力信号发生器1211向放大器1290和反相放大器1292输出所生成的信号。在一些实例中，两个放大器都是单位增益放大器。在包括数字信号的一些实例中，反相放大器1292可以包括数字非门。来自放大器1290和反相放大器1292的输出大致彼此相对并且指向信号处理器1220b。在所展示的实例中，信号处理器1220b中的接收电路系统包括从放大器1290和反相放大器1292接收信号的整流器电路1222。由于放大器1290和1292之一的输出将为高，因此整流器电路1222可以被配置成从放大器1290和1292接收相对信号并且由此生成基本上dc电力输出1223。
138.在各个实施例中，dc电力1223可以用于为各种组件供电，如信号处理器1220b本身、中耳传感器、电和/或声学刺激器1230等。例如整流器电路1222可以包含用于对一个或
多个输入信号进行整流的任何已知适当电路系统组件，如二极管整流电路或晶体管电路。在一些实施例中，来自电力信号发生器1211的信号以对于通过引线传输电力最优的时钟速率(例如，大约30khz)生成。在图12b的所展示的实例中，整流器电路1222可以与电力线并联布置，所述电力线被配置成向系统内的其它组件，例如刺激器1230传送电力信号。例如，在一些实施例中，可以向刺激器1230类似地施加由电力信号发生器1211生成并通过放大器1290和1292输出的相同电力信号(例如，1250)。在一些此类实例中，刺激器1230包含类似于信号处理器1220b的用于分别从由放大器1290和1292提供的电力信号和反相电力信号中提取dc电力的整流器电路1222。在替代性实施例中，信号处理器1220b可以类似地提供来自单独电力信号发生器1211的信号以类似于如何从可植入电池和/或通信模块1210b向图12b中的信号处理器1220b提供电力向刺激器1230提供电力信号(例如，以大约30khz)。
139.在图12b的实例中，信号发生器1212向放大器1294和反相放大器1296输出数据信号(例如，1251b)。在一些实例中，两个放大器都是单位增益放大器。在包括数字信号的一些实例中，反相放大器1296可以包括数字非门。来自放大器1294和反相放大器1296的输出大致彼此相对并且指向信号处理器1220b。
140.如本文别处所述，在一些实施例中，控制器1214和/或信号发生器1212被配置成对数据进行编码以用于通过输出放大器1294和1296进行传输。信号处理器1220b可以包含被配置成从传送到信号处理器1220b的信号1225中提取数据以产生供信号处理器1220b使用的信号1225的信号提取模块1224。在一些实例中，信号提取模块1224能够对由可植入电池和/或通信模块1210b进行编码的信号进行解码。另外或可替代地，信号提取模块1224可以提取由引线传递函数产生的所得信号1225。在各个实例中，提取的信号可以包含例如信号处理器1220b的更新后的传递函数、期望的刺激命令或影响信号处理器1220b的操作的其它信号。
141.在图12b的实例中，信号提取模块1224包含与来自信号发生器1212的信号输出通信的一对三态缓冲器1286和1288。三态缓冲器1286和1288被示为具有由控制器1226提供的“使能”(enb)信号，以便控制三态缓冲器1286和1288的操作以从信号发生器1212中提取信号。来自信号发生器1212并且由三态缓冲器1286和1288缓冲的信号由放大器1284接收，所述放大器可以被配置成产生表示由信号发生器1212生成的信号的信号1225。
142.在一些实例中，在信号发生器1212处生成的信号的通信可以以与由电力信号发生器1211生成的信号的时钟速率不同的时钟速率传送到信号处理器1220b。例如，在一些实施例中，来自电力信号发生器1211的电力信号以大约30khz传输，这对于传输电力可能是高效频率。然而，在一些实例中，来自信号发生器1212的信号以比来自电力信号发生器1211的信号高的频率传输，例如，以大约1mhz。此高频数据传输对于相比于在较低频率(例如，用于传输来自电力信号发生器1211的信号的频率)下可用的数据传递更快的数据传递可能是有用的。因此，在一些实施例中，可以通过不同通信信道以不同频率将电力和数据从可植入电池和/或通信模块1210b传送到信号处理器1220b。
143.与图11b所示的实施例类似，在图12b的所展示的实例中，信号处理器1220b包含与可植入电池和/或通信模块1210b通信的控制器1226。在一些此类实施例中，信号处理器1220b中的控制器1226能够监测从可植入电池和/或通信模块1210b接收到的dc电力1223和/或信号1225。控制器1126可以被配置成对接收到的dc电力1223和信号1225进行分析并
且确定电力和/或信号是否充足。例如，控制器1226可以根据信号处理器1220b的传递函数确定信号处理器1220b接收到的用于刺激耳蜗电极的dc电力不足，或者来自可植入电池和/或通信模块1210b的数据未以期望的速率传送。因此，在一些实例中，信号处理器1220b的控制器1226可以与可植入电池和/或通信模块1210b的控制器1214通信并且提供关于接收到的通信的反馈。基于来自信号处理器1220b的控制器1226的接收到的反馈，可植入电池和/或通信模块1210b的控制器1214可以调整由电力信号发生器1211和/或信号发生器1212输出的信号的各种性质。
144.在图12b的所展示的实例中，可植入电池和/或通信模块1210b与信号处理器1220b之间的双向通信信号1251b包括在一个方向上来自放大器1294和1296的信号，以及在另一个方向上从控制器1226到控制器1214的通信。应当理解，可以使用多种通信协议和技术以在可植入电池和/或通信模块1210b与信号处理器1220b之间建立双向通信信号1251b。
145.例如，在一些实施例中，可植入电池和/或通信模块1210b不需要包含放大器1294和1296，并且相反向信号处理器1220b传输信号而不是其反相信号。在其它实例中，信号处理器包含与1294和1296类似的放大器，并且将信号和其反相信号输出回到可植入电池和/或通信模块1210b。另外或可替代地，在一些实施例中，信号发生器1212可以与控制器1214一体化和/或信号提取模块1224可以与控制器1226一体化，其中控制器1214和1226可以通过信号发生器1212和/或信号提取模块1224双向通信。通常，可植入电池和/或通信模块1210b和信号处理器1220b可以双向通信，以用于传送与由电力信号发生器1211提供的电力信号分开的数据信号。
146.如所描述的，可以使用用于电力(例如，1250)和数据(例如，1251b)的单独通信信道以提供来自可植入电池和/或通信模块1210b和信号处理器1220b的电力和数据两者。这可以允许单独的数据和电力时钟速率以提高电力传输效率以及数据传输效率和/或速率。此外，在一些实例中，如果可植入电池和/或通信模块1210b与信号处理器1220b之间的双向通信(例如，1251b)出故障(例如，由于组件故障、连接故障等)，来自可植入电池和/或通信模块1210b的供通信的数据可以编码在来自电力信号发生器1211的电力信号(例如，1250)中并且传输到信号处理器1220b。因此，与关于图11b描述的实施例类似，电力和数据都可以通过相同的信号传输。
147.在一些实例中，信号提取模块1224可以被配置成接收从电力信号发生器1211接收到的数据，例如，通过可以在检测到通信1251b故障时致动的可致动开关。在其它实例中，信号提取模块1224和/或控制器1226通常可以监测来自电力信号发生器1211的数据并且标识从电力信号发生器1211接收到的信号何时包含编码到接收到的电力信号中的数据信号以确定何时考虑使电力信号包含数据。
148.因此，在一些实施例中，可以实施图12b的配置以在可植入电池和/或通信模块1210b与信号处理器1220b之间建立高效的双向通信。双向通信1251b的故障可以手动和/或自动标识。在检测到双向通信1251b的故障时，控制器1214可以将数据编码到从电力信号发生器1211输出的电力信号中，并且电力和数据可以组合成单个信号，如关于图11b所描述的。
149.图12c是另一个替代性示意图，其展示了耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块1210c与信号处理器1220c之间的示例性电通信，与图12a中示出的类似。与图12b的
实施例类似，在图12c的所展示的实施例中，可植入电池和/或通信模块1210c包含被配置成通过引线(例如，190)向信号处理器1220c输出信号的信号发生器1211。在一些实施例中，电力信号发生器1211例如以电力时钟速率生成用于传送到信号处理器1220c的数字信号(例如，1250)。电力信号发生器1211和对应放大器1290、1292以及整流器电路1222可以类似于关于图12b所描述的进行操作以提取dc电力1223，并且在一些实例中，向如刺激器1230等另外的系统组件输出电力信号。
150.在所展示的实施例中，可植入电池和/或通信模块1210c包含能够向信号处理器提供数据信号的信号发生器1213。在一些实施例中，信号发生器1213生成用于传送到信号处理器1220c的数字信号。在一些此类实施例中，来自信号发生器1213的数字信号(例如，1251c)可以以与电源时钟速率不同的数据时钟速率传送到信号处理器1220b。例如，如本文别处所述，在一些配置中，电力和数据可以以不同时钟速率最有效地和/或高效地传送。在示例性实施例中，电力时钟速率为大约30khz，而数据时钟速率为大约1mhz。利用具有不同时钟速率的不同且单独传送的电力和数据信号可以提高电力和/或数据从可植入电池和/或通信模块1210c到信号处理器1220c的传递效率。
151.图12c的实施例包含与电力信号发生器1211和信号发生器1213通信的控制器1215。在一些实例中，控制器1215能够调整通信参数，如信号发生器1213和/或电力信号发生器1211的时钟速率或含量。在示例性实施例中，控制器1215和/或信号发生器1213或电力信号发生器1211可以与例如患者的外部编程器(例如，图1所示)通信。控制器1215和/或信号发生器1213可以被配置成向信号处理器1220c传送数据，如更新后的固件、信号处理器1220c的传递函数等。
152.与图12b中的实例类似，在图12c的实例中，信号发生器1213向放大器1295和反相放大器1297输出数据信号(例如，1251)。在一些实例中，两个放大器都是单位增益放大器。在一些实例中，放大器1295、1297包括三态缓冲器。在包括数字信号的一些实例中，反相放大器1297可以包括数字非门。来自放大器1295和反相放大器1297的输出大致彼此相对并且指向信号处理器1220c。
153.如本文别处所述，在一些实施例中，控制器1215和/或信号发生器1213被配置成对数据进行编码以用于通过放大器1295和1297进行传输。信号处理器1220c可以包含被配置成从传送到信号处理器1220c的信号中提取数据以产生供信号处理器1220c使用的信号的信号提取模块1234。在一些实例中，信号提取模块1234能够对由可植入电池和/或通信模块1210c进行编码的信号进行解码。另外或可替代地，信号提取模块1234可以提取由引线传递函数产生的信号。在各个实例中，提取的信号可以包含例如信号处理器1220c的更新后的传递函数、期望的刺激命令或影响信号处理器1220c的操作的其它信号。
154.在图12c的实例中，与图12b的信号提取模块1224类似，信号提取模块1234包含与来自信号发生器1213的信号输出通信的一对三态缓冲器1287和1289。三态缓冲器1287和1289被示为具有由控制器1227提供的“使能”(enb)信号，以便控制三态缓冲器1287和1289的操作以从信号发生器1213中提取信号。来自信号发生器1213并且由三态缓冲器1287和1289缓冲的信号由放大器1285接收，所述放大器可以被配置成产生表示由信号发生器1213生成的信号的信号。
155.如本文别处所述，在一些实例中，在信号发生器1213处生成的信号的通信可以以
与由电力信号发生器1211生成的信号的时钟速率不同的时钟速率传送到信号处理器1220c。例如，在一些实施例中，来自电力信号发生器1211的电力信号以大约30khz传输，这对于传输电力可能是高效频率。然而，在一些实例中，来自信号发生器1213的信号以比来自电力信号发生器1211的信号高的频率传输，例如，以大约1mhz。此高频数据传输对于相比于在较低频率(例如，用于传输来自电力信号发生器1211的信号的频率)下可用的数据传递更快的数据传递可能是有用的。因此，在一些实施例中，可以通过不同通信信道以不同频率将电力和数据从可植入电池和/或通信模块1210c传送到信号处理器1220c。
156.在图12c的所展示的实例中，信号处理器1220c包含信号发生器1217和与信号发生器1217通信的控制器1227。与信号发生器1213以及放大器1295和1299的操作类似，信号发生器可以被配置成产生到缓冲器1287和1289的输出信号，所述缓冲器可以被配置成向可植入电池和/或通信模块1210c输出信号。
157.在一些此类实施例中，信号处理器1220c中的控制器1227能够监测从可植入电池和/或通信模块1210c接收到的dc电力1223和/或信号。控制器1126可以被配置成对接收到的dc电力1223和信号进行分析并且确定电力和/或信号是否充足。例如，控制器1227可以根据信号处理器1220c的传递函数确定信号处理器1220c接收到的用于刺激耳蜗电极的dc电力不足，或者来自可植入电池和/或通信模块1210c的数据未以期望的速率传送。因此，在一些实例中，信号处理器1220c的控制器1227使信号发生器1217生成用于发送到可植入电池和/或通信模块1210c的通信信号。此类信号可以用于提供关于由信号处理器1220c接收到的如dc电力1223等信号的反馈。
158.在图12c的实例中，放大器1295和1297被示出为包含可由控制器1227控制的三态放大器(例如，三态缓冲器)。与信号处理器1220c中的配置相似，可植入电池和/或通信模块1210c包含信号提取模块1235，所述信号提取模块被配置成从由信号处理器1220c的信号发生器1217传送到可植入电池和/或通信模块1210c的信号中提取数据。信号提取模块1235包含与从信号发生器1217输出的信号通信的放大器1295和1297(例如，三态缓冲器)。来自信号发生器1217并在放大器1295和1297处接收到的信号由放大器1299接收，所述放大器可以被配置成产生表示由信号发生器1217生成的到可植入电池和/或通信模块1210的控制器1215的信号的信号。因此，在一些实施例中，信号处理器1220c的控制器1227被配置成通过缓冲器1287和1289将数据传送回到可植入电池和/或通信模块1210a。
159.如关于其它实施例所描述的，基于来自信号处理器1220c的控制器1227的接收到的反馈，可植入电池和/或通信模块1210c的控制器1215可以调整由电力信号发生器1211和/或信号发生器1213输出的信号的各种性质。
160.因此，在图12c的所展示的实例中，可植入电池和/或通信模块1210c与信号处理器1220c之间的双向通信信号1251包含不同信号提取模块1235与1234之间的通信。如所示出的，可植入电池和/或通信模块1210c和信号处理器1220c两者都包含与信号发生器(1213、1217)通信以产生输出信号的控制器(1215、1227)。信号发生器(1213、1217)通过三态放大器输出信号，所述三态放大器包含用于跨双向通信1251c进行通信以供另一个信号提取模块(1234、1235)接收的一个反相放大器(1297、1289)。
161.因此，在一些实施例中，可植入电池和/或通信模块1210c与信号处理器1220c之间的双向通信1251c可以由可植入电池和/或通信模块和信号处理器中的每一个启用，从而通
过与另一个大致相同的通信结构接收并传输数据。在一些此类实例中，可植入电池和/或通信模块1210c和信号处理器1220c包含分别被配置成从信号发生器输出信号(例如，通过信号发生器1213或信号发生器1217)并且接收和提取信号(例如，通过放大器1285和放大器1299)两者的数据提取模块1235和1234。
162.在图12c的实例中，放大器1295和1297包括选择性地(例如，通过来自控制器1215的“使能”控制)输出来自信号发生器1213的信号的三态放大器，并且放大器1297被示出为反相放大器。如上所述，在一些实例中，放大器1295和1297包括三态缓冲器。类似地，在选择性地(例如，通过来自控制器1227的“使能”控制)输出来自信号发生器1217的信号的三态缓冲器1287和1289中，缓冲器1289被示出为反相放大器。如本文别处所述，传送信号和其反相信号(例如，通过1295和1297)允许在可植入电池和/或通信模块1210c与信号处理器1220c之间在不存在净电荷流的情况下进行通信。因此，可植入电池和/或通信模块1210c与信号处理器1220c之间的双向通信可以在组件之间没有净电荷流的情况下执行。
163.如本文别处所述，来自电力发生器1211的电力和来自信号发生器1213(和/或信号发生器1217)的数据可以以不同时钟速率传送以优化电力和数据传递。在一些实例中，如果数据通信(例如，通过双向通信1251c)有故障，则控制器1215可以被配置成控制电力发生器1211以通过放大器1290和1292提供电力和数据信号两者，例如，关于图11b所描述的。
164.因此，在一些实施例中，可以实施图12c的配置以在可植入电池和/或通信模块1210与信号处理器1220之间建立高效的双向通信。双向通信1251的故障可以手动和/或自动标识。在检测到双向通信1251的故障时，控制器1215可以将数据编码到从电力信号发生器1211输出的电力信号中，并且可以将电力和数据组合成单个信号，如关于图11b所描述的。
165.如本文别处所讨论的，关于患者身体内的电通信可以存在不同的安全标准。例如，安全标准可能限制可以安全流过患者身体的电流的量(尤其是dc电流)。如图11b、12b和12c所示，可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的所展示的通信路径中的每个通信路径都耦接到输出电容器。定位在可植入电池和/或通信模块和信号处理器的输入和输出处的电容器可以基本上阻止dc电流在其间流动，同时允许传送ac信号。
166.如本文别处所述，在一些实施例中，对在可植入电池和/或通信模块与信号处理器(例如，来自信号发生器)之间传送的数据进行编码。在一些此类实例中，所述编码可以根据如8b/10b编码方案等特定数据编码方法来执行，以在传送的信号中实现dc平衡。例如，在一些实施例中，可以将数据编码为使得在组件之间传送的每个时钟信号处的高位和低位的数量满足用于防止单极性的电荷在电容器的任何电容器上堆积的某种标准。此编码可以最小化在通信期间在可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间流动的总电荷。
167.虽然描述和展示为表示可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的通信，但是应当理解，如图10、11a、11b、12a、12b和12c所示的通信配置可以在任一对通常彼此通信的装置之间实施。例如，可以在系统组件的任何组件(例如，中耳传感器、声学刺激器、电刺激器等)中包含隔离电路系统(例如，r
罐
)以有效地将来自每个组件的接地信号与其相应的罐隔离。类似地，可以并入如本文别处所描述的与dc阻断电容器耦接并且进行dc平衡编码的示例性电容性ac作为任何两个通信组件之间的通信接口。
168.如上所述，出于多种原因，可以将数据从可植入电池和/或通信模块传送到信号处
理器。在一些实例中，数据是从外部组件，如图1所示的编程器传送到可植入电池和/或通信模块。在示例性过程中，可以使用如临床医师的计算机等编程器以通过如图11b、12b或12c所示的通信配置与患者的完全植入式系统通信。例如，编程器可以与患者的可植入电池和/或通信模块无线通信(例如，通过蓝牙或其它适当的通信技术)。可以通过图11b、12b或12c所示的通信配置将来自编程器的信号从可植入电池和/或通信模块发送到信号处理器。
169.在此类过程期间，临床医师可以与信号处理器通信，并且在一些情况下，通过信号处理器与其它组件通信。例如，临床医师可以使信号处理器以各种方式致动电和/或声学刺激器，如使用各种电刺激参数、有源接触电极的组合、各种声学刺激参数以及其各种组合。实时改变刺激参数可以允许临床医师和患者确定不同刺激技术对单独患者的有效性。类似地，临床医师可以与信号处理器通信以更新传递函数。例如，临床医师可以在对每个信号处理器对单独患者的功效进行测试时反复更新传递函数信号处理器。在一些实例中，可以针对单独患者的定制系统行为对刺激参数和信号处理器传递函数的组合进行测试。
170.在一些实施例中，可以对系统的各种内部性质进行测试。例如，可以对如传感器阻抗或刺激器阻抗等各种阻抗值进行测试，如题为“用于听力辅助的换能器阻抗测量(transducer impedance measurement for hearing aid)”的转让给本技术的受让人的美国专利公开第2015/0256945号中所述，所述美国专利公开的相关部分通过引用并入本文。
171.另外或可替代地，可以对单独引线的各种特性进行分析。图12d是高级示意图，其展示了耳蜗植入物系统中的可植入电池和/或通信模块与信号处理器之间的示例性电通信，与图12a中示出的类似。在图12d的简化实例中，导体1201、1202、1203和1204在可植入电池和/或通信模块1210d与信号处理器1220d之间延伸。在一些实例中，此类导体包含在于可植入电池和/或通信模块1210d与信号处理器1220d之间延伸的引线(例如，引线190)中。在图12d的实例中，可植入电池和/或通信模块1210d包含控制器1205，并且信号处理器1220d包含控制器1206。未示出可植入电池和/或通信模块1210d和信号处理器1220d的其它内部组件，但是各种配置是可能的，如图11b、12b或12c所示。
172.在一些实施例中，控制器1205、1206中的一个或两个控制器可以被配置成向导体1201、1202、1203、1204中的一个或多个导体施加测试信号以对此类导体的一个或多个性质进行测试。在示例性测试过程中，控制器(例如，1205)可以跨导体(例如，1201)驱动信号(例如，正弦波或其它形状的波)并且测量发送的电流和电流所发送的电压。根据此信息，控制器可以确定导体阻抗，包含导体的完整性(例如，导体是否破裂)。类似地，控制器可以被配置成在跨测试导体(例如，1201)驱动测试信号的同时将第二导体(例如，1202)接地，以便测量两个导体之间的一个或多个电参数(例如，电容、阻抗等)。
173.在示例性操作期间，控制器可以被配置成向第一导体(例如，1201)施加测试信号并且将第二导体(例如，1202)接地。控制器可以被配置成以多个频率施加测试信号(例如，执行频率扫描)并且测量第一导体与第二接地的导体之间的阻抗与频率。在各个实例中，控制器可以被配置成使用任何两个导体1201、1202、1203、1204执行此类测试，以对基线值进行测试(例如，当系统处于已知工作条件下时)或对预期的值进行测试(例如，与建立的基线进行比较)。在不同实施例中，可植入电池和/或通信模块1210d(控制器1205)中的控制器和/或信号处理器1220d(控制器1206)中的控制器可以执行将一个或多个导体接地和/或向一个或多个导体施加测试信号。
174.在一些实施例中，此类测试过程可以例如根据经编程的时间表自动执行。另外或可替代地，此类测试过程可以例如由佩戴者或临床医师通过外部装置，如通过编程器(例如，100)或充电器(例如，102)手动启动。此类过程的结果可以存储在内部存储器中以供以后访问和分析，和/或可以输出到外部装置以供查看。在一些实例中，可以在一个或多个结果与基线值充分偏差的情况下将结果和/或警告自动输出到外部装置。在各个实例中，用于触发输出的相对于基线的充分变化可以基于相对于基线的百分比变化(例如，相对于基线大于1％的偏差、大于5％的偏差、大于10％的偏差等)。另外或可替代地，充分变化包含改变某种数量的与基线的标准偏差(例如，大于一个标准偏差、两个标准偏差等)。在各个实施例中，触发输出结果和/或警告的变化的量可调整。另外或可替代地，此量可以在不同测量结果之间变化。
175.在一些实施例中，可以响应于此分析的结果来执行一个或多个动作。例如，在关于图12b所述的示例性实施例中，如果测试揭示了如开路等信号导体之一上的未预期的阻抗(例如，来自放大器1294或反相放大器1296)，则控制器1214可以被配置成改变系统的操作。例如，控制器1214可以被配置成调整来自电力发生器1211的输出以由电力发生器1211提供电力信号和数据信号两者，如关于图11b中的配置所描述的。在一些实例中，控制器1214可以被配置成向外部装置发射信号，从而对操作中的变化进行信号传导和/或提醒佩戴者和/或临床医师一个或多个导体可能损坏或另外不可操作。
176.虽然在几个实施例(例如，图1、9、11a、12a)中示出为通过引线(例如，引线180)连接的单独组件，但在一些实例中，处理器(例如，120)和刺激器(例如，130)可以集成到单个组件中，例如，气密密封的壳体内。图13a示出了组合成单个壳体的处理器和刺激器的示例性示意图示。在图13a的实例中，处理器/刺激器1320通过引线1370从传感器(例如，中耳传感器)接收信号输入并且通过引线1390从电池(例如，可植入电池和/或通信模块)接收电力。处理器/刺激器1320可以包含分别用于收纳引线1370、1390的针座1322、1324。
177.处理器/刺激器1320可以被配置成从传感器接收输入信号，根据传递函数处理接收到的输入信号，并且通过电极1326输出刺激信号。电极1326可以包含与佩戴者的耳蜗组织接触以向其提供电刺激的一个或多个接触电极(例如，1328)，例如关于图10b所描述的。
178.图13的处理器/刺激器1320包含用于为从电极1326发射的刺激信号提供返回路径(例如，1332)的返回电极1330。返回电极1330可以电耦接到处理器/刺激器1320内的电路系统的接地部分以完成包括处理器/刺激器1320内的电路系统、电极1326、佩戴者的耳蜗组织和接地的电路。在一些实例中，返回电极1330包括与处理器/刺激器1320内的电路系统电通信的导电材料，而处理器/刺激器1320的壳体的其余部分通常不与内部电路系统电耦接。
179.在一些实施例中，返回电极1330和处理器/刺激器1320的壳体包括导电材料。例如，在一些实例中，壳体包括钛，而返回电极1330包括铂或铂合金。针座1324通常可以包含如生物相容性聚合物等非导电生物相容性材料。非导电针座1324可以提供返回电极1330与处理器/刺激器1320的导电壳体之间的隔离。
180.虽然在图13a中示出为定位在处理器/刺激器1320的电源针座1324中，但通常返回电极1330可以定位在处理器/刺激器1320的外表面上的任何地方。在一些实例中，可以例如在壳体和电极1326的接口处或附近包含一个或多个冗余返回电极。在一些实例中，返回电极可以定位在电极1326本身的近侧端上。在具有多个返回电极(例如，返回电极1330和电极
1326的近侧端上的返回电极)的一些实施例中，可以使用开关来选择使用哪个返回电极。另外或可替代地，可以同时使用多个返回电极。
181.图13b示出了图13a中示出的沿线b
‑
b截取的处理器/刺激器的简化横截面视图。如图13b所示，处理器/刺激器1320包含具有第一侧1319和第二侧1321的壳体以及嵌入在所述壳体中的返回电极1330。返回电极1330可以包括适合于与佩戴者的组织接触的传导材料，如铂。在所展示的实例中，返回电极1330缠绕到处理器/刺激器1320的壳体的两侧，使得返回电极1330在第一侧1319和第二侧1321上耦接到壳体的外表面。
182.这可以促进植入到佩戴者的解剖结构的任一侧，因为在一些情况下，处理器/刺激器的仅一侧电接触佩戴者的导电组织，而另一侧接触例如佩戴者的头骨，并且不会轻松地提供返回路径(例如，1332)。因此，可以在通过返回电极1330提供足够的返回路径的同时将单个处理器/刺激器设计植入在佩戴者的解剖结构的任一侧中。
183.在各个实例中，返回电极1330可以围绕处理器/刺激器1320的周边边缘延伸，如图13b所示。在其它实例中，返回电极1330可以包含位于壳体的任一侧上的区段并且可以在壳体内部而不是通过缠绕接触彼此连接。另外，虽然示出为嵌入在处理器/刺激器1320的壳体中，但在一些实例中，返回电极1330可以从壳体向外突出。返回电极1330通常可以呈各种形状和大小中的任何形状和大小，同时在壳体的相对侧上包含电接触区段以实现佩戴者的解剖结构的任一侧上的可用性。在其它实施例中，对于定制的右侧或左侧实施方案，返回电极可以定位在壳体的仅一侧上。
184.如本文别处所述，在各个实施例中，处理器通常接收输入信号、对所述信号进行处理并且生成刺激信号，所述刺激信号可以通过集成刺激器(例如，通过如图13a和13b中的处理器/刺激器)或与处理器通信的单独刺激器(例如，图1和9所述)施加。在一些此类实施例中，通过信号处理器接收到的输入信号由如中耳传感器(例如，关于图4和5所述)等可植入传感器生成。
185.然而，此类传感器通常测量或另外接收被转化成由信号处理器读取和处理的输出的某种刺激。例如，一些中耳传感器可能会根据多种因素，如佩戴者的内耳解剖结构和运动的可变性产生针对给定刺激的不同输出信号。因此，在设计系统时，传感器对给定输入的输出可能不可预测，尤其是跨某一频率范围。
186.图14a是示意图，其示出了用于对刺激信号进行归一化并且适应于传感器频率响应的可变性的示例性信号处理配置。图14b示出了处理配置中的各个级处的信号的示例性增益与频率响应曲线。如关于图14b所使用的与特定频率相关联的“增益”是指由传感器和处理器接收到的输入刺激的量值与处理的各个级处的所得信号的量值之间的关系(例如，比率)。在所展示的实例中，处理器/刺激器1400从传感器接收输入信号1405。
187.如图14b中示出的，在图中示出的频率分布上增益非常不均匀。例如，根据所展示的实例，与在传感器处以10khz接收到的同一量值的刺激信号相比，在传感器处以1khz接收到的刺激信号将导致信号1405的量值大得多。频率响应的此差异可能使信号处理变得困难。此外，由于传感器的物理移动或解剖结构改变，此频率响应通常会因人而有所不同，或者在佩戴者的生命过程内会有所不同。
188.输入信号1405经历模拟处理1410以产生经模拟处理的信号1415。如图14b所示，模拟处理步骤1410提高了增益跨频率范围的一致性，因为经模拟处理的信号1415提供了与输
入信号1405相比更平坦的频率响应曲线。在一些实施例中，模拟处理可以包含通常被配置为拉平频率响应曲线的一个或多个滤波器和/或放大器，如图14b所示。在一些实例中，处理器/刺激器1400内的模拟处理组件1410跨各种可植入系统可以基本上相同，以便提供频率响应的一阶校正。在其它实例中，模拟处理配置1410可以针对佩戴者进行定制，例如，基于已知的解剖结构特征、测量结果、分析等。
189.经模拟处理的信号1415经历数字处理步骤1420以产生经数字处理的信号1425。如图14b所示，模拟处理步骤1420进一步提高了增益跨频率范围的一致性，因为经数字处理的信号1425提供了与经模拟处理的信号1415相比更平坦的频率响应曲线。在一些实施例中，数字处理1420可以被配置成基本上拉平频率响应以校正经模拟处理的信号1415中的其余频率响应不一致。例如，在一些实施例中，在数字处理1420之后，第一频率和第二频率下的给定量值的刺激信号将导致在第一频率和第二频率下具有相同量值的经数字处理的信号1425。因此，经数字处理的信号1425对应于经归一化刺激信号，从而减少或消除随着不同佩戴者解剖结构和佩戴者运动发生的和/或随时间变化的可变性。具有跨大频率范围的经归一化频率响应可以简化对植入式系统的功效的评估、对信号处理器传递函数的编程、对系统操作的评估等。在一些实例中，平坦的频率响应可以使系统能够以适当的强度水平，例如，相对于接收到的外部声学刺激向佩戴者呈现电刺激，这不依赖于外部声学刺激的频率含量。
190.在一些实施例中，数字处理1420可以在系统植入之后经通过校准过程进行定制。在示例性校准过程中，临床医师或其它用户可以提供，例如，多个频率下的并且具有相似量值的待由传感器“拾取”的一系列刺激信号，所述传感器生成针对每个接收到的信号的输入信号1405。临床医师或其它用户然后可以对多个频率下的所得经模拟处理的信号1415和/或初始经数字处理的信号1425进行采样，以确定增益跨频率扫描的剩余非均匀性。可以建立或更新数字处理1420以补偿非均匀性，以便建立经数字处理的信号1425的基本上平坦的频率响应曲线。在一些实例中，依次提供多个具有不同频率的信号并且确定每个频率下的量值响应(例如，增益)。在确定此量值响应之后，可以基于响应与频率关系更新数字处理级1420，以拉平频率响应曲线。
191.在替代过程中，可以提供待由传感器“拾取”的白噪声信号。可以执行信号的变换(例如，快速傅立叶变换(fast fourier transform)或fft)以便提取信号的频率含量。可以使用提取的频率含量来确定每个频率下的量值响应，并且可以更新数字处理1420以拉平类似于上述的频率响应。
192.在图14a的所展示的实例中，根据信号处理器传递函数1430对经数字处理的信号1425(例如，跨频率范围相对于从传感器接收到的输入信号具有均匀的增益)以生成刺激信号1435。刺激信号1435可以由刺激器1440接收，所述刺激器可以向如本文别处所述的电极施加电信号1445。
193.在一些实例中，可以将用于提供均匀频率响应的数字处理步骤1420并入到传递函数1430中，其中对经模拟处理的信号1415进行数字处理拉平使频率响应并且根据经编程的传递函数生成刺激信号(例如，1435)两者。另外或可替代地，如本文别处所述，在一些实例中，刺激器1440可以位于处理器外部而不是被组合为单个处理器/刺激器组件1400。
194.如本文别处所述，虽然许多实例示出了中耳传感器与植入式信号处理器通信，但
在各个实施例中，可以包含一个或多个另外的或替代性输入源。例如，在一些实施例中，可以将麦克风植入在用户的皮肤之下并且可以放置为与信号处理器通信(例如，通过如171等可拆卸连接器)。信号处理器可以从植入式麦克风接收输入信号并基于接收到的输入信号和信号处理器传递函数向刺激器提供信号。
195.另外或可替代地，一个或多个系统组件可以被配置成接收用于转换成刺激信号的广播信号。图15是示意性系统图，其示出了被配置成接从广播装置接收广播信号的可植入系统。如图15的实例所示，广播源1550通过通信链路1560广播信号。通信链路1560可以包含通过如wi
‑
fi、蓝牙或其它已知数据传输协议等各种通信协议进行的通信。广播源1550可以包含多种组件中的任何组件，如媒体源(例如，电视、无线电等)、通信装置(例如，电话、智能电话等)、拾音线圈或其它广播系统(例如，现场表演中)，或可以传输到植入式系统或植入式系统的外部组件(例如，系统编程器等)的音频信号的任何其它来源。
196.包含编程器1500、可植入电池和/或通信模块1510、信号处理器1520和刺激器1530的可植入系统通常可以通过通信链路1560从广播源1550接收数据。在各个实施例中，可植入系统中的任何数量的组件可以包含被配置成接收广播信号以最终转化为刺激信号的接收装置，如拾音线圈。
197.例如，在一些实施例中，编程器1500可以包含被配置成从广播源1550接收广播拾音线圈信号的拾音线圈中继器。所述编程器可以被配置成随后例如通过蓝牙通信向可植入电池和/或通信模块1510和/或信号处理器1520传送表示接收到的广播信号的信号。如果通过可植入电池和/或通信模块1510从编程器1500接收到通信，则可植入电池和/或通信模块1510可以向信号处理器传送信号，例如，图11a、11b、12a或12c中的任一个中所述。
198.在一些此类实施例中，信号处理器1520可以被配置成从可植入电池和/或通信模块1510接收此信号并且基于接收到的信号和信号处理器传递函数向刺激器1530输出刺激信号。在其它实例中，信号处理器1520可以包含拾音线圈中继器或能够从广播源1550接收广播信号的其它装置。在一些此类实施例中，信号处理器1520根据信号处理器传递函数处理接收到的信号并向刺激器1530输出刺激信号。
199.在一些实施例中，信号处理器1520可以与多个输入源，例如植入式麦克风、中耳传感器和广播源1550的组合通信(例如，通过可植入电池和/或通信模块1510)。在一些此类实例中，信号处理器可以编程有多个传递函数编程，每个传递函数根据相应输入源。在此类实施例中，信号处理器可以标识哪些一个或多个输入源提供输入信号并且根据与其对应的输入源相关联的传递函数来处理每个此输入信号。
200.在一些实例中，从对应的多个输入源接收多个输入信号的信号处理器1520在产生对刺激器1530的刺激信号时将所述信号有效地组合。也就是说，在一些实施例中，将输入源组合以形成来自信号处理器1520的刺激信号。在一些此类实例中，用户可能能够以任何期望的方式混合各种接收到的输入信号。例如，用户可以选择将各种不同的输入流，如来自中耳传感器或其它植入式装置的输入、从外部装置接收到的信号(例如，拾音线圈中继器、如智能电话等蓝牙连接)等共混。在示例性配置中，用户可以选择相等地将两个输入源共混，使得刺激信号基于第一输入源的50％和第二输入源的50％。
201.另外或可替代地，用户可以选择有效地使一个或多个输入源“静音”，使得信号处理器1520基于从未静音的源接收到的输入信号输出刺激信号。类似地，用户可能能够选择
对接收到的输入信号进行处理的单个来源。例如，在一些实施例中，用户可以选择使从广播源1550接收到的信号进行处理并且转化成刺激信号，同时使从例如中耳传感器接收到的信号被忽略。
202.在一些实例中，可以使用与信号处理器的直接通信来对给定信号处理器传递函数和相关联的刺激(例如，声学或电)参数的功效进行测试。例如，可以使用编程器来禁用来自中耳传感器或其它输入源的输入信号，并向信号处理器提供定制的信号以模拟来自输入源的信号。信号处理器根据其传递函数对接收到的信号进行处理并相应地致动电刺激器和/或声学刺激器。处理器可以用于对多种定制的“声音”进行测试，以确定给定患者的信号处理器传递函数对每个“声音”的功效。
203.图16是过程流程图，其展示了用于为患者建立优选传递函数的示例性过程。所述方法可以包含将外部编程器连接到可植入电池和/或通信模块(步骤1650)。连接可以包含例如在外部编程器与可植入电池和/或通信模块之间建立无线连接(例如，蓝牙通信)。外部编程器可以包含能够向可植入电池和/或通信模块提供编程指令的任何多种组件，如计算机、智能电话、平板计算机等。
204.一旦建立了通信，如果没有信号处理器传递函数是激活的(步骤1652)，则可以建立信号处理器传递函数(步骤1654)。如果传递函数已经激活，或者在建立传递函数之后(步骤1654)，则可以使用编程器以对信号处理器输入一个或多个模拟的“声音”。此“声音”可以由信号处理器接收和处理，就像其是从如中耳传感器等输入源接收到的一样。“声音”可以是，例如，计算机所生成的信号，所述计算机所生成的信号被设计成用于模拟各种输入信号，如某一频率范围、语音声音或其它可区分的声音特性。
205.所述过程可以进一步包含对信号处理器传递函数的功效进行测试(步骤1658)。这可以包含，例如，确定患者如何良好地对给定信号处理器传递函数的每种声音做出响应。在一些实例中，这可以包含在对“声音”中的每种声音的测试下对传递函数进行评级，并且基于与一个或多个“声音”相关联的评分来确定传递函数的总评分。
206.在对信号处理器传递函数的功效进行测试之后，如果未对所有期望的传递函数进行测试(步骤1660)，则可以更新信号传递函数(步骤1654)。可以将一个或多个模拟的“声音”输入到信号处理器(步骤1656)并且根据更新后的传递函数进行处理，并且可以对更新后的传递函数的功效进行测试(步骤1658)。一旦对所有期望的传递函数进行了测试(步骤1660)，就可以针对患者创建或选择并实施用户的信号处理器传递函数(步骤1662)。在一些实例中，基于用户偏好、最高评分或其它度量来选择所测试的传递函数中的最佳传递函数。在其它实例中，可以将来自所测试的传递函数的复合结果组合以创建患者的定制的传递函数。
207.在其它实例中，与持续更新信号处理器传递函数相反，可以在信号处理器之外，例如，在现场与临床医师或听力学家一起进行对模拟的“声音”进行预处理。例如，在示例性过程中，可以使用处理软件对一个或多个模拟的声音进行预处理，以建立将由通过特定传递函数处理的特定输入信号产生的模拟的刺激信号。在一些实例中，此类信号可以传递到例如用于直接向佩戴者施加刺激信号的信号处理器。
208.例如，可以直接由如编程器等各种系统组件执行与刺激器的通信。在其它实例中，此通信可以通过可植入电池和/或通信模块和信号处理器执行。例如，在示例性实施例中，
经预处理信号可以通过无线(例如，蓝牙)通信传送到可植入电池和/或通信模块。可植入电池和/或通信模块可以将经预处理的信号传送到可以配置有单位传递函数的信号处理器。因此，信号处理器仅将经预处理的信号传递到刺激器以用于执行刺激。
209.图17是过程流程图，其示出了使用一个或多个传递函数通过经预处理的信号来对一种或多种声音的功效进行测试的示例性方法。在图17的方法中，可以将声音加载到(步骤1750)，例如，能够对接收到的声音进行处理的应用或处理软件中。在一些实例中，声音可以是模拟的声音，如表示期望的声音的计算机所生成的信号。在其它实例中，声音可以包含记录如人的声音或其它刺激等实际声音。可以根据传递函数对加载的声音进行预处理以生成刺激信号(步骤1752)。例如，可以在独立工作站、系统编程器等上执行预处理。
210.图17的方法进一步包括向植入式系统的刺激器施加来自经预处理的声音的刺激信号的步骤(步骤1754)。如本文别处所述，刺激信号到刺激器的此传送可以以多种方式执行，如直接传送到刺激器(例如，从外部工作站、用户的编程器等)或通过信号处理器。
211.在施加刺激信号之后(步骤1754)，所述方法可以进一步包含对刺激信号的功效进行测试的步骤(步骤1756)。这可以包含例如对用户对来自接收到的刺激信号的初始声音的理解进行测试、接收来自用户的评级评分或使刺激信号的功效静止的任何其它适当方式。由于在步骤1754中施加的刺激信号基于声音和用于预处理的传递函数，所以对刺激信号的功效进行测试类似于对给定声音的传递函数的功效进行测试。
212.在对刺激信号的功效进行测试之后，可以确定是否已针对给定声音对所有模拟传递函数进行了测试(步骤1758)。如果没有进行测试，则所述方法可以包含以下步骤：建立或更新模拟的传递函数(步骤1760)，并且重复对声音进行预处理以建立刺激信号的步骤(步骤1752)，施加刺激信号(步骤1754)并且全部根据更新后的传递函数对刺激信号的功效进行测试(步骤1756)。因此，可以根据多个传递函数对给定的声音进行处理，并且可以相对于给定的用户对多个对应的刺激信号进行测试。如果已经在步骤1758处对所有模拟传递函数进行了测试，则所述过程可以包含建立对声音的优选处理(步骤1762)。
213.在一些实例中，可以实时执行图17的过程。例如，在一些实施例中，与植入式系统中的刺激器通信的装置(例如，直接通过与刺激器的无线通信或间接通过信号处理器)可以循环通过各种模拟的传递函数，同时在将声音信号传送到用户的系统之前对其进行预处理。在一些此类实例中，在建立针对给定声音的优选处理技术(例如，模拟的传递函数)之后(例如，在步骤1762中)，可以更新用户的信号处理器传递函数以反映给定用户的优选传递函数。
214.另外或可替代地，可以针对多个不同声音重复图17的过程。在一些实施例中，可以根据多个不同的模拟的传递函数对多种声音进行预处理，并且可以将所得所生成的刺激信号存储在数据库中。可以使用如工作站、编程器等测试装置来执行图17的方法，同时使用刺激信号的数据库来对相对于用户的各种声音的各种传递函数的功效进行测试。
215.在一些实例中，此数据库可以用于对患者装配特定植入物系统。例如，可以将通过对多种声音进行预处理而生成的刺激信号传送到用户的具有植入式刺激器和耳蜗电极的植入式刺激器，以对在预处理中模拟的传递函数的功效进行测试。在各个实例中，可以向刺激器施加与给定声音相关联的多个所生成的刺激信号，直到建立了优选模拟的传递函数为止。在其它实例中，可以针对多个传递函数中的每个传递函数建立表示多种声音的生成的
刺激信号，使得可以在对另一个传递函数进行测试之前针对多种声音对用户的每个传递函数进行测试。
216.图18是经预处理的声音信号的示例性数据库的示意性表示。如所示出的，数据库表示为表，所述表具有与不同声音(声音1、声音2、
……
、声音n)相对应的n个行，以及与不同的模拟的传递函数(模拟的传递函数1、模拟的传递函数2、
……
、模拟的传递函数m)相对应的m个列。如所示出的，在每个行(i)和每个列(j)的交叉处，利用模拟的传递函数j对声音i进行预处理会产生刺激信号(i,j)。在一些实施例中，可以将由如图18中示出的经预处理的声音生成的刺激信号的表存储在对用户装配的装置的经预处理的声音信号的数据库中。
217.如本文别处所述，在各个装配过程中，可以从数据库中选择声音(例如，声音1)，并且可以将多个不同的刺激信号(例如，刺激信号(1,1)、刺激信号(1,2)、
…
、刺激信号(1,m))传送到植入式刺激器。此刺激信号通常对应于根据各种模拟的传递函数(1
‑
m)预处理的声音(例如，声音1)的结果。如关于图17所描述的，可以针对给定声音(例如，声音1)建立优选的刺激信号(以及因此优选的对应模拟的传递函数)。可以对数据库中的每种声音重复类似过程。在各个实例中，可以基于所确定的优选模拟的传递函数将一个或多个信号处理器传递函数传送到信号处理器。例如，在一些实例中，可以将在大多数声音中优选的模拟的传递函数实施为信号处理器传递函数。在其它实施例中，信号处理器包含多个传递函数，并且可以根据每种声音的优选传递函数向不同的检测到的声音施加不同的传递函数。
218.在其它示例性装配过程中，可以向刺激器施加与单个模拟的传递函数(例如，模拟的传递函数1)相对应的多个刺激信号(例如，刺激信号(1,1)、刺激信号(2,1)、
…
、刺激信号(n,1))。此刺激信号对应于根据单个模拟的传递函数预处理的多种声音。这可以用于对所选传递函数的功效进行测试。可以针对多个模拟的传递函数(例如，2
‑
m)重复所述过程以确定跨各种声音(例如，声音1
‑
n)的最佳传递函数。
219.通常，由预处理声音信号通过如图18所示的各种传递函数生成的刺激信号的数据集可以用于加快对特定用户的此类传递函数的测试。对此声音进行预处理允许在任何装配过程之前例如在实验室中或在工作站上完成处理，并且允许在无需更新信号处理器的情况下对用户的刺激器高效地应用与不同传递函数相对应的刺激信号。另外，此预处理可以允许对更高级或计算要求高的处理技术的功效进行测试，即使植入式信号处理器尚未有效地实施此类处理技术也是如此(例如，由于各种硬件限制)。对此类处理技术的功效进行测试可以推动处理方法和硬件能力的演进，例如，以努力在未来采用更复杂的处理技术。
220.本文已经描述了可植入系统的各种特征和功能。如所描述的，在各个实施例中，系统操作可以在系统维持植入的同时基于从位于身体之外的组件与植入式系统的通信而进行调整。在一些实施例中，系统可以包含能够以多种方式与系统介接的任何数量的外部组件。
221.图19是示意图，其展示了根据可完全植入的系统的一些实施例的各种系统组件之间的可能通信。在所展示的实施例中，系统的植入式组件(以虚线勾画)包含可植入电池和/或通信模块1910、信号处理器1920和刺激器1930。此类植入式组件可以根据如本文所述的各种实例进行操作以响应于接收到的输入信号而有效地刺激用户(例如，通过电和/或声学刺激)。
222.图19的示意性图示包含能够例如通过通信链路1925与植入式组件中的一个或多
个植入式组件无线介接的多个外部装置。此类装置可以包含编程器1900、充电器1902、智能电话/平板计算机1904、智能手表或其它可穿戴技术1906以及钥匙坠1908。在一些实例中，此类组件可以借助于通过无线通信链路1925进行的如蓝牙、zigbee或其它适当的协议等一种或多种通信协议与一个或多个可植入组件通信。在各个实施例中，不同的外部装置能够执行与系统操作相关联的一个或多个功能。在一些此类实施例中，每个外部装置能够执行与其它装置相同的功能。在其它实例中，一些外部装置能够执行比其它装置更多的功能。
223.例如，编程器1900能够与一个或多个可植入组件无线介接以控制植入式系统的各种操作参数。例如，在一些实施例中，编程器1900可以被配置成调整信号处理器传递函数或选择操作配置文件(例如，根据特定用户、环境等与特定信号处理器传递函数相关联)。在一些实例中，编程器1900可以用于建立用户配置文件，如优选信号处理器传递函数，如本文别处所述。编程器1900可以另外或可替代地用于接通或切断系统、调整系统的音量、接收输入数据并将输入数据流式传输到系统(例如，可植入电池和/或通信模块1910)。在一些实施例中，编程器1900包含用于向用户显示各种信息的显示器。例如，所述显示器可以用于指示操作的模式(例如，加载的用户配置文件)、其余电力水平等。在一些此类实施例中，显示器可以充当用户接口，通过所述用户接口用户可以调整一个或多个参数，如音量、配置文件、输入源、输入混合等。
224.在一些实施例中，可以使用充电器1902以对系统内的，如可植入电池和/或通信模块1910中的一个或多个内部电池或其它电源进行充电。在一些实例中，充电器1902可以包含与编程器1900，包含例如显示器和/或用户接口相同的功能。在一些此类实施例中，编程器1900和充电器1902可以集成到单个装置中。
225.在一些实施例中，如智能电话或平板计算机1904等各种外部装置可以包含可以用于与植入式系统介接的应用(“app”)。例如，在一些实施例中，用户可以通过智能电话或平板计算机1904与系统通信(例如，通过链接1925)，以便使用预定app来调整系统的某些操作因数以提供界面(例如，通过集成到外部装置中的显示器的视觉界面)。所述app可以帮助用户调整各种参数，如音量、操作配置文件、接通/断开等。在一些实例中，可以使用智能电话/平板计算机1904来将输入信号流式传输到植入式系统，如在智能电话/平板计算机1904上播放的媒体或通信。
226.在一些系统中，智能手表或其它可穿戴技术1906可以以与智能电话/平板计算机1904类似的方式与系统交互。例如，智能手表或其它可穿戴技术1906可以包含与可在智能电话/平板计算机上操作的类似的用于控制植入式系统的各个方面的操作，如音量控制、接通/断开控制等的app。
227.在一些实施例中，可以使用钥匙坠1908来执行关于植入式系统的基本功能。例如，在一些实施例中，钥匙坠1908可以用于加载/实施与钥匙坠1908相关联的特定操作配置文件。另外或可替代地，钥匙坠1908可以类似于图1的切断控制器104起作用并且可以用于快速禁用系统和/或使系统静音。如本文别处所述，在一些实例中，可以使用用于禁用系统和/或使系统静音的同一装置(例如，钥匙坠1908)以启用系统和/或对系统取消静音。
228.图19的示意图进一步包含被配置成广播可通过一个或多个外部装置和/或一个或多个植入式系统组件接收的信号1960的广播源1950。类似于图15中的广播源1550，广播源1950可以被配置成发射可以变为刺激信号以供刺激器1930应用的信号。广播信号1960可以
包含例如拾音线圈信号、蓝牙信号等。在各个实施例中，如编程器1900、充电器1902、智能电话/平板计算机1904、智能手表/可穿戴装置1906和/或钥匙坠1908等一个或多个外部装置可以包含能够接收广播信号1960的组件(例如，拾音线圈中继器)。外部装置可以被进一步配置成向一个或多个植入式组件传送表示接收到的广播信号1960的信号，以基于广播信号1960向患者施加刺激。
229.另外或可替代地，在一些实施例中，如可植入电池和/或通信模块1910、信号处理器1920和/或刺激器1930等一个或多个植入式系统组件可以被配置成接收广播信号1960。此类组件可以用于根据接收到的广播信号1960生成用于通过刺激器1930向用户施加的刺激信号。
230.如所描述的，在一些实施例中，各种装置可以通过如蓝牙等无线通信协议与植入式系统中的组件通信。各种数据和信号可以无线通信，包含控制信号和流式音频。然而，在一些情况下，应使此无线通信安全，使得系统仅与佩戴者期望的那些装置通信。这可以防止对植入式装置广播不希望的信号和/或未经授权地访问一个或多个可调整的装置设置。
231.在一些实施例中，一个或多个植入式系统组件包括被配置成仅在非常接近近场通信组件时促进系统与外部装置之间的通信的近场通信组件。在一些此类实例中，一旦建立了近场通信，就可以建立用于更远距离的无线通信(例如，蓝牙)的配对。例如，在示例性实施例中，充电器和可植入电池和/或通信模块均可以各自包含用于建立安全的近场通信并且随后彼此配对以进行另外的无线通信的近场通信组件。
232.图20是示意图，其示出了在可植入系统中的各个组件之间建立安全的无线连接。在所展示的实例中，充电器2010被配置成与可植入电池和/或通信模块2020通信。充电器2010包含可以促进充电器2010与其它装置之间的通信的无线通信组件2016，如蓝牙链路。充电器2010进一步包含如线圈等近场通信组件2012以及可以从近场通信组件2012和/或无线通信组件2016接收信号并向近场通信组件和/或无线通信组件传送信号的处理器/存储器组件2014。
233.可植入电池和/或通信模块2020包含可以促进充电器2010与其它装置之间的通信的无线通信组件2026，如蓝牙链路。可植入电池和/或通信模块2020进一步包含如线圈等近场通信组件2022以及可以从近场通信组件2022和/或无线通信组件2026接收信号并向近场通信组件和/或无线通信组件传送信号的处理器/存储器组件2024。
234.在一些实施例中，近场通信组件2012和2022包括能够在其之间建立近场无线通信的线圈。在一些实施例中，所述线圈还可以用于在充电器2010的电源2018到可植入电池和/或通信模块2020的电源2028之间传递电力，例如以对植入式系统中的电源2028进行充电以供继续使用。在各个实施例中，电源2018和/或电源2028可以包含一个或多个电池、电容器(例如，超级电容器)和/或可以储存电能并向其它组件提供电能的其它电力储存装置。在一些实施例中，充电器2010中的电源2018可以包含外部或可移除电源，如可移除或可更换电池和/或可以插入到标准壁式插孔的电源线。
235.在一些实例中，可植入电池和/或通信模块2020在首先启用此通信之前不能够通过无线通信组件2026与外部组件通信。在此类实施例中，实现此通信通过近场通信组件2022执行以确保装置不会意外地或不期望地与可植入电池和/或通信模块2020配对。
236.在图20的示例性实施例中，方框中的数字展示了用于在充电器2010与可植入电池
和/或通信模块2020之间建立无线通信的示例性顺序过程。在所展示的实施例中，充电器2010首先建立通过近场通信组件2012、2022与可植入电池和/或通信模块2020的接触。在各个实施例中，此近场通信仅在非常短的距离内，例如在两英寸内，操作。这防止其它装置意外地或不期望地建立与可植入电池和/或通信模块2020的近场通信。在执行此步骤期间，用户可以将充电器2010定位成接近植入可植入电池和/或通信模块2020以实现此通信的胸肌区。在一些实例中，在通过近场通信2012、2022将充电器2010与可植入电池和/或通信模块2020配对之后，此类装置随后可以通过无线通信2016、2026通信。
237.在一些实施例中，外部装置2030(例如，智能电话或其它音频/媒体源)可以包含能够促进与可植入电池和/或通信模块2020的通信(例如，通过无线通信组件2026)的无线通信组件2036和处理器/储存器2034，但可能不包含用于对外部装置2030进行配对的近场通信组件。因此，在一些实例中，配对的充电器2010可以被配置成实现可植入电池和/或通信模块2020与外部装置2030的随后配对。
238.带圆圈的附图标记示出了外部装置2030与可植入电池和/或通信模块2020的示例性配对的顺序。充电器2010可以通过无线通信组件2016、2036与外部装置2030通信，例如，以确定用户希望将外部装置2030与可植入电池和/或通信模块2020配对。充电器2010然后可以与可植入电池和/或通信模块2020通信(例如，通过无线通信组件2016、2026)以将可植入电池和/或通信模块2020与外部装置2030配对，以实现可植入电池和/或通信模块2020与外部装置2030之间的随后无线通信(例如，通过无线通信组件2026、2036)。
239.在一些实例中，一旦将装置与可植入电池和/或通信模块2020配对，就可以使用所述装置以随后将另外的装置与可植入电池和/或通信模块配对，如上文关于充电器2010所述。在其它实施例中，仅一些装置包含将另外的装置与如仅充电器2010等可植入电池和/或通信模块2020配对的能力。在仍另外的实例中，每个装置必须在可以建立更远距离的无线(例如，蓝牙)通信之前通过近场通信过程(例如，通过现场通信组件2022)与可植入电池和/或通信模块配对。
240.另外或可替代地，一旦将外部装置与可植入电池和/或通信模块2020配对，就可以使用外部装置(例如外部装置2030)来执行另外的功能。在一些实施例中，另外的功能可以包括调整信号处理器的传递函数。在一些实例中，外部装置包含一个或多个传感器或另外与一个或多个传感器通信，并且可以被配置成基于通过一个或多个传感器检测到的一个或多个信号来更新信号处理器的传递函数。在一些此类实例中，一个或多个此类传感器可以包含麦克风、位置传感器(例如，gps、基于一个或多个可用无线网络的位置等)、时钟或本领域的普通技术人员已知的其它传感器。在一些实施例中，包含此类一个或多个传感器或与此类一个或多个传感器通信的外部装置(例如，2030)包含智能电话、平板计算机或计算机。
241.在外部装置包含麦克风或与麦克风通信的实施例中，外部装置可以被配置成基于从麦克风收集到的表示声学环境的信息对信号处理器重新编程。例如，外部装置可以被配置成标识背景噪声(例如低端噪声)并且相应地更新信号处理器传递函数。在一些此类实例中，外部装置可以被配置成降低低端信号的增益和/或强调其它声音或频率范围，如语音或具有更高频率的其它声音。在一些实施例中，用户可以通过外部装置，例如，通过用户接口(例如，智能电话或平板计算机触摸屏)启动标识背景噪声以调整信号处理器的操作的过程。
242.在外部装置包含位置传感器和/或时钟或与位置传感器和/或时钟通信的实施例中，外部装置可以基于检测到的位置和/或时间对信号处理器重新编程。例如，在示例实施例中，当外部装置位于已知大声的地方(例如商场或体育场)时，外部装置可以被配置成检测所述位置并自动对信号处理器重新编程以降低背景噪声(例如，特定频率或频率范围)和/或降低与传递函数相关联的总增益。类似地，在一些实例中，当位于佩戴者可能希望特别标识语音的地方(例如，电影院)时，外部装置可以被配置成对信号处理器重新编程以强调与语音相关联的频率。
243.在一些实例中，可以更新传递函数以减少标识的背景噪声的贡献。在一些实施例中，减少标识的背景噪声的贡献包括强调频率含量在大约200hz与20khz之间的信号。在一些实施例中，更新传递函数以减少标识的背景噪声的贡献包括强调频率含量在大约300hz与8khz之间的信号。强调此类频率范围内的信号可以帮助强调嘈杂环境内的人类语音或其它类似信号。
244.另外或可替代地，外部装置可以被配置成基于所确定的一天中的时间对信号处理器重新编程。例如，在佩戴者通常不想被打扰时(例如在晚上)，外部装置可以被配置成降低所有或大多数声音的音量。在一些实例中，佩戴者可以另外或可替代地通过外部装置临时对信号处理器重新编程以调整信号处理器的传递函数(例如，以降低音量)持续预定时间量(例如15分钟、1小时或1天)。
245.在一些实例中，对信号处理器重新编程包括调整传递函数以实现相对变化(例如，降低音量)。在一些情况下，对信号处理器重新编程包括响应于接收到的数据，如指示佩戴者处于特定位置的位置数据实施预定义的传递函数。在一些此类实例中，多个经预编程的传递函数储存在储存器中并且可以基于通过外部装置的一个或多个传感器获取的数据来实施。
246.在一些实施例中，所述外部装置可以被配置成基于由外部装置生成的音频来提供输入信号。例如，所述外部装置可以是智能电话，并且可以向佩戴者的可植入电池和/或通信模块提供输入信号，所述输入信号包括来自电话呼叫的音频、文本到语音的音频(例如，大声读出文本消息或文章)和/或媒体音频(例如视频、音乐、游戏等)。可植入电池和/或通信模块可以被配置成将输入信号中继到信号处理器以供信号处理器转化成对应的刺激信号。
247.图21示出了过程流程图，其示出了用于将充电器与植入式系统配对的示例性方法。所述方法包含接通充电器(步骤2100)以及通过充电器启动配对过程(步骤2102)。充电器可以指示用户将与充电器相关联的通信线圈放置并保持在植入物之上(步骤2104)。当在线圈通信的范围内时，充电器与植入物通信(步骤2106)，例如，通过可植入电池和/或通信模块。充电器可以确定与植入物的配对是否成功(步骤2108)，并向用户显示配对成功(步骤2110)还是不成功(步骤2112)。
248.图22示出了过程流程图，其示出了用于使用配对的充电器将另一个装置与植入式系统配对的示例性方法。所述方法包含选择用于将装置与充电器上的植入物配对的选项(步骤2200)，从而接通期望的装置并将其置于配对模式(步骤2202)。植入物确定可配对的装置并且向充电器传送可用装置的列表(步骤2204)，所述充电器将可用装置的列表显示给客户(步骤2206)。用户可以从显示的装置的列表进行选择以启动配对(步骤2208)。充电器
和/或所选装置可以确定配对是否成功步骤(步骤2210)。如果配对成功，则可以通过充电器和/或新配对的装置显示“配对成功”消息(步骤2212)。如果配对不成功，则可以在充电器上显示“配对不成功”消息(步骤2214)。例如，在一些实施例中，在尝试启动植入物(例如，通过系统的可植入电池和/或通信模块)与另一装置(例如，步骤2208)之间的配对之后，如果在预定时间量之后，充电器未从植入物或所选装置接收到确认配对的指示，则充电器可以确定配对不成功，输出“配对不成功”消息(步骤2214)，并停止尝试建立配对。
249.在各个实例中，可以通过充电器，如通过图22所示的方法与植入物配对(例如，用于与可植入电池和/或通信模块通信)的装置可以包含遥控器、运行用于与植入物介接的应用的智能装置、钥匙坠、音频流式装置或能够进行无线通信(例如，蓝牙)的其它消费者电子器件。
250.返回参考图20，在各个实施例中，一旦装置(例如，充电器2010、外部装置2030等)已与用于无线通信的可植入电池和/或通信模块2020配对，就可以将与配对相关联的信息(例如，装置标识符等)存储在一个或多个存储器组件(例如，2014、2024、2034)中，使得将来不需要再次执行配对。在一些实施例中，一个或多个装置可以由通信与可植入电池和/或通信模块2020解除配对。例如，如果用户不再使用所述装置(例如，丢弃、退回、赠送等)，则可以使用所述装置以与可植入电池和/或通信模块2020断开连接。另外或可替代地，如果装置在自上次连接后的某个时间量内未建立与可植入电池和/或通信模块2020的无线通信，则所述装置可以自动解除配对。例如，在示例性实施例中，如果通过可植入电池和/或通信模块向植入式系统传送蓝牙音频流的装置与可植入电池和/或通信模块断开连接大于5分钟，则所述装置从可植入电池和/或通信模块解除配对，并且必须重新配对以供将来使用。
251.如所描述的，在各个实施例中，不同的外部装置可以与植入式组件介接从而以各种方式调整系统的操作。在一些实施例中，并非所有组件都能够执行与其它组件相同的功能。图23是示出根据一些示例性系统的可通过各种外部装置中的每个外部装置调整的各种参数的图表。在图23的实例，图表中包含“x”的条目表示被配置成执行对应功能的组件。例如，在所展示的实施例中，仅充电器能够执行与植入式系统的初始无线配对，如关于图20和21所描述的。在一些此类实例中，可以进行编程以用于与植入式系统无线通信的其余装置通过充电器配对，如关于图22所描述的。其中不同组件包含与例如图23的实例所表示的不同的功能的其它实例是可能的，其中除了或加上充电器之外的组件可以启动与植入式系统的无线配对。
252.通常，此类系统的模块化允许在对植入式系统组件最少干扰的情况下执行系统修改，如对系统组件进行修理、更换、升级和/或从部分可植入系统过渡到可完全植入的系统。例如，在植入和/或更换其它系统组件时，植入式耳蜗电极和电刺激器和/或声学刺激器可以保持在原位，从而降低另外的程序损坏患者的耳蜗组织的风险。另外，可以使用如本文所述的通信技术以帮助定制和/或优化针对特定患者的信号处理器传递函数，以及使系统能够满足安全标准，提供系统组件之间的足够的电力和数据传递速率，并在高效率下操作。应当理解，虽然本文总体上关于可植入听力系统进行了描述，但所描述的通信技术可以用于各种其它可植入系统，如各种神经调节装置/系统，包含例如疼痛管理、脊髓刺激、脑刺激(例如，深部脑刺激)等。
253.在一些实施例中，系统可以与外部装置通信以辅助对植入式系统进行装配和/或
校准。图24示出了被配置成辅助系统校准的介接装置的示例配置。如所示出的，外部装置2400(例如，膝上型计算机、pc、智能电话、平板计算机、智能手表等)与装配集线器2402通信。装配集线器2402包含扬声器2404或另外与扬声器通信，所述扬声器可以基于来自装配集线器2402的命令输出声音。
254.在所展示的实例中，装配集线器2402包含可以与可植入电池和/或通信模块2440的通信接口2442通信的无线通信接口2406(例如，蓝牙接口)。在一些实例中，装配集线器2402包含近场通信组件2408(例如，通信线圈)或另外能够与近场通信组件介接以实现装配集线器2402与如本文别处所述的植入式系统之间的蓝牙通信(例如，通过可植入电池和/或通信模块2440)。另外或可替代地，可以使用另一装置(例如，充电器)来实现装配集线器2402与可植入电池和/或通信模块2440之间的无线(例如，蓝牙)通信。
255.图24的所展示的系统包含植入式模块化耳蜗植入物系统，所述模块化耳蜗植入物系统包含可植入电池和/或通信模块2440、信号处理器2420、传感器2410、刺激器2430和耳蜗电极2416。此类组件可以类似于本文所述的各个实施例来进行配置和布置，并且可以被配置成基于在信号处理器处从传感器2410接收到的信号通过耳蜗电极2416提供来自刺激器2430的电信号。
256.在示例性校准过程期间，装配集线器2402可以被配置成通过扬声器2404输出声音并且还将关于声音的信息(例如，强度、频率含量等)传送到植入式系统的可植入电池和/或通信模块2440。植入式系统，例如，通过信号处理器2420，可以被配置成将传感器2410的输出(在信号处理器2420处接收到的)与从扬声器2404发射的实际声音进行比较。此数据可以针对来自从扬声器的输出(例如，各种频率和/或量值)的多种声音进行重复并且用于确定从传感器2410拾取的声音与从传感器2410到信号处理器2420的输出之间的关系。基于此信息，可以对信号处理器2420的传递函数进行校准，使得基于来自传感器2410的输出发送到刺激器2430的刺激信号准确地表示来自环境的声音。另外或可替代地，可以使用所述信息来标识传感器如何有效地对各种外部声学刺激，如不同频率、强度等做出响应。此信息可以具体针对佩戴者进行确定，因为传感器响应可能取决于特定于佩戴者的各种因素和/或传感器的定位。
257.在一些实施例中，装配集线器2402可以被配置成输出包括单一频率和/或单一强度的一种或多种声音。例如，每种声音可以具有处于某种强度的信号频率分量，如各种音调。另外或可替代地，一种或多种声音可以包括复杂的频率和强度分量，如表示各种蜂鸣声、单词、噪声或本领域的普通技术人员已知的其它声音的声音。
258.虽然描述为发生在植入式系统(例如，信号处理器2420)中，但是校准过程可以通过装配集线器2402类似地执行。例如，扬声器2404可以基于来自装配集线器2402的指令输出声音。传感器2410可以基于传感器对从扬声器2404发出的声音的响应来输出信号，并且信号处理器2420可以从传感器2410接收信号并且基于接收到的信号和信号处理器传递函数向刺激器2430输出刺激信号。
259.在各个实例中，可植入电池和/或通信模块2440可以被配置成接收来自传感器2410的信号、来自信号处理器2420的刺激信号或表示此类信号中的一个或两个信号的信号的任何组合。可植入电池和/或通信模块2440然后可以响应于从扬声器2404输出的声音，向装配集线器2402传送表示传感器2410和/或信号处理器2420的输出的一个或多个信号。从
扬声器2404输出的声音与植入式系统中的对应的所得信号的比较可以通过在装配集线器2402中进行处理来执行。与上面讨论的类似，此比较可以用于确定从传感器2410拾取的声音与从传感器2410到信号处理器2420的输出之间的关系。基于此信息，可以对信号处理器2420的传递函数进行校准，使得基于来自传感器2410的输出发送到刺激器2430的刺激信号准确地表示来自环境的声音。另外或可替代地，可以使用所述信息来标识传感器如何有效地对各种外部声学刺激，如不同频率、强度等做出响应。此信息可以具体针对佩戴者进行确定，因为传感器响应可能取决于特定于佩戴者的各种因素和/或传感器的定位。
260.如所描述的，在各个实例中，外部装置2400可以结合装配集线器2402使用。例如，在一些实例中，外部装置2400可以为本文所述的过程提供处理和控制能力，并且装配集线器2402可以充当外部装置2400与植入式系统之间的接口(例如，通过提供扬声器2404、无线通信接口2406、近场通信组件2408等)。
261.在一些实施例中，如本文所述的装配集线器2402的特征和/或功能可以通过外部装置执行，如通过膝上型计算机、pc、智能电话、平板计算机等，包含关于装配集线器描述的各种能力。例如，外部装置可以包含能够根据来自外部装置的命令输出期望的声音的扬声器，以及用于，例如，通过可植入电池和/或通信模块2440与植入式系统通信的无线通信接口。
262.在一些实例中，外部装置2400和/或装配集线器2402可以包括外部装置上的应用形式的用户接口。在此类实施例中，装配集线器2402的特征和/或功能可以通过应用来执行。例如，在一些实例中，装配集线器可以接收用于通过在外部装置2400上运行的应用来执行功能的指令。在一些此类实施例中，佩戴者和/或医师可以例如在本文描述的各种过程期间通过应用提供输入。在一些实施例中，佩戴者可以从装配集线器2402接收声音并且通过应用提供指示声音被听到还是未被听到、声音太大声还是太安静、声音与先前的声音可区分还是不可区分的输入和/或其它输入。在一些实例中，植入物系统(例如，通过装配集线器2402或可植入电池和/或通信模块2440)可以被配置成响应于此类接收到的输入来更新信号处理器传递函数。
263.在一些实施例中，装配集线器2402和/或外部装置2400可以被配置成与远程设施通信，例如，与如听力学家等医师进行通信。在一些此类实施例中，装配集线器2402和/或外部装置2400包含被配置成例如通过互联网与此远程设施通信的远程通信装置2407。远程通信装置2407可以将与装配集线器2402、外部装置2400和植入式耳蜗植入物相关联的各种信息传送到另外的装置，如听力学家所使用的装置。另外或可替代地，远程通信装置2407可以被配置成从此另外的装置接收输入，如与由装配集线器、外部装置和/或植入式耳蜗植入物执行的特征和/或功能相关的输入。例如，在一些情况下，在远程设施处操作的听力学家可以触发装配集线器2402以输出一种或多种预定声音和/或执行一种或多种装配功能。另外或可替代地，听力学家可以接收如佩戴者多久使用和/或更新耳蜗植入物系统的特征等信息。
264.在示例实施方案中，医师可以通过远程通信装置2407接收关于由外部装置2400、装配集线器2402和/或植入式耳蜗植入物系统执行的任何测试或其它过程的诊断信息。在一些此类实例中，医师可以接收关于多久执行测试或其它过程、任何执行的测试或过程的结果、多久使用各种装置(例如装配集线器2402)的数据和/或关于植入式耳蜗植入物的用
途或可用性的任何反馈。
265.在一些实例中，医师可以通过远程通信装置2407由另外的装置启动或执行各种测试或其它过程。在一些实施例中，如本文所述的装配集线器2402的特征和/或功能可以由医师使用另外的装置通过远程通信装置2407来执行或启动。在各个实例中，医师可以执行各种特征，如通过扬声器(例如，2404)提供一种或多种声音、执行镫骨反射测试或如本文所述的等。响应于来自扬声器的提供的一种或多种声音，医师可以接收表示传感器2410和/或信号处理器2420的输出的一种或多种信号。可以由另外的装置和/或由通过另外的装置接收此信息的医师来执行来自扬声器的提供的一种或多种声音与植入式系统中的对应的所得信号的比较。
266.在一些实施例中，远程通信装置2407可以通过无线连接(例如蓝牙、wi
‑
fi、nfc、蜂窝网络、互联网接入等)与另外的装置(例如，医师的远程设施处)通信。虽然远程通信装置2407被描绘为通过外部装置2400通信，但是远程通信装置2407可以另外或可替代地通过装配集线器2402或系统的不同组件进行通信。在各个实施例中，此远程通信装置可以集成到外部装置2400和/或装配集线器2402中。在一些实施例中，远程通信装置2407和无线通信接口2406可以集成在一起以促进与远程设施和植入式系统的通信。可替代地，远程通信装置2407和无线通信接口2406可以是分离的或部分分离的组件。
267.图25是过程流程图，其示出了用于校准植入式系统的示例过程。在一些实例中，一个或多个传感器(例如，接触砧骨的传感器，如图5所示的传感器540)可以检测被称为镫骨反射的生理现象，其中中耳的肌肉响应于各种刺激，如响亮的声音或对响亮声音的预期而收缩。在一些实例中，与此传感器通信的植入式信号处理器可以基于特性输出来识别镫骨反射的发生，例如，通过经预编程的信号识别或通过学习过程，其中触发了镫骨反射并且对来自传感器的响应进行测量和学习。
268.图25的校准过程包含施加预定强度的电刺激(步骤2500)并且通过中耳传感器测量生理反应(步骤2510)。所测得的生理反应可以用于检测镫骨反射是否发生(步骤2520)。如果未检测到镫骨反射，则增加电刺激的强度(步骤2530)，并且施加新强度的电刺激(步骤2500)并测量生理反应(步骤2510)。在步骤2520处检测到镫骨反射之前可以重复此过程。
269.一旦检测到镫骨反射，就可以将引起镫骨反射的强度映射到预定声压级(步骤2540)。例如，在一些实例中，可以将被确定为引起检测到的镫骨反射的最低电强度映射到100db的输入声压。所述方法可以包含基于引起镫骨反射的强度到预定声压级的映射来校准随着声压级变化的刺激强度(步骤2550)。
270.图25的校准过程可以以多种方式启动。例如，在各个实施例中，所述过程可以通过与植入式系统通信的一个或多个组件，如编程器、充电器、外部装置、装配集线器等启动。此过程可以在系统使用一段时间后的初始装配和/或校准期间执行。
271.利用完全植入式系统并通过无线通信(例如，由编程器、装配集线器、外部装置等)启动所述过程极大地简化了触发和/或检测镫骨反射的过程。例如，利用耳蜗电极(例如，2416)以引起镫骨反射并使用植入式中耳传感器感测反射消除了对如用于对镫骨反射进行分析的鼓室测量设备等单调的诊断设备的需要。
272.在一些实例中，可以在关于图25讨论的校准步骤中使用关于图24描述的系统和过程。例如，在说明性实例中，图24的装配集线器2402可以在也向可植入电池和/或通信模块
2440传送(例如，通过蓝牙通信)声音的细节(例如，强度、频率等)的同时使扬声器2404产生声压级为100db的声音。可以对传感器2410响应于100db声音的输出进行标识并且将其与引起检测到的镫骨反射的最低电刺激强度相关联。此过程可以针对多个频率进行重复以将各种外部声学刺激(例如，来自扬声器2404)与特定电刺激联系。
273.本文讨论的几个实施例总体上涉及耳蜗植入物系统。如本文所讨论的，耳蜗植入物系统可以包括植入到佩戴者的耳蜗组织中的耳蜗电极，以及各种其它组件，如电刺激器、信号处理器和中耳传感器。在一些实施例中，耳蜗植入物系统包括植入到佩戴者的一侧或两侧的组件。例如，系统可以包括植入在佩戴者的左侧(例如，用于其左耳)、其右侧(例如，用于其右耳)或两者的组件。
274.图26示出了示例实施例，其中耳蜗植入物系统包括向佩戴者的两侧(例如，向其右耳和其左耳两者)植入的组件。如所示出的，图26的耳蜗植入物系统包括第一子系统和第二子系统，所述第一子系统包括第一耳蜗电极2616a、第一电刺激器2630a、第一中耳传感器2610a和第一信号处理器2620a，所述第二子系统包括第二耳蜗电极2616b、第二电刺激器2630b、第二中耳传感器2610b和第二信号处理器2620b。所述第一子系统和所述第二子系统可以与本文所讨论的其它耳蜗植入物系统类似地配置。在一些实施例中，第一电刺激器2630a和第一信号处理器2620a可以容纳在第一壳体中，其中第一耳蜗电极2616a从第一壳体延伸。另外或可替代地，第二电刺激器2630b和第二信号处理器2620b可以容纳在第二壳体中，其中第二耳蜗电极2616b从第二壳体延伸。
275.图26的耳蜗植入物系统包括可植入电池和/或通信模块2640。在一些实施例中，耳蜗植入物系统可以包括多个可植入电池和/或通信模块，但是图26中未示出。可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成调整与第一信号处理器2620a相关联的第一传递函数并调整与第二信号处理器2620b相关联的第二传递函数。
276.在一些此类实施例中，可植入电池和/或通信模块2640可以通过第一引线2670a与第一信号处理器2620a通信并且通过第二引线2670b与第二信号处理器2620b通信。在一些此类实施例中，如图26所示，第一引线2670a可以不同于第二引线2670b。
277.另外或可替代地，可植入电池和/或通信模块2640可以通过一分为二的引线2675与第一信号处理器2620a和第二信号处理器2620b两者通信。在一些此类实例中，可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成通过一分为二的引线2675同时向第一信号处理器2620a和第二信号处理器2620b中的每个信号处理器发送输出信号。在一些实施例中，可植入电池和/或通信模块2640向第一信号处理器2620a和第二信号处理器2620b两者提供相同的输出信号。可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成通过一分为二的引线2675向第一信号处理器2620a和第二信号处理器2620b传送编址的输出信号，其中所述编址的输出信号包括指定第一信号处理器2620a和第二信号处理器2620b中的至少一个的地址信息。在一些此类实施例中，第一信号处理器2620a和第二信号处理器2620b可以被配置成检测地址信息并且仅对对特定信号处理器编址的信号做出响应。例如，在一些实例中，第一信号处理器2620a可以不受包括指定第二信号处理器2620b而不是第一信号处理器2620a的地址信息的编址的输出信号的影响。类似地，第二信号处理器2620b可以不受包括指定第一信号处理器2620a而不是第二信号处理器2620b的地址信息的编址的输出信号的影响。可替代地，电池和/或通信模块2640可以在没有一分为二的引线2675的情况下向第一信号处理器2620a和
第二信号处理器2620b传送相同的信号或不同的信号，如具有来自电池和/或通信模块2640的两个单独输出的实施例。
278.如本文所讨论的，可植入电池和/或通信模块可以被配置成与信号处理器通信以调整与其相关联的传递函数。在一些实例中，可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成，例如，响应于接收到的命令调整第一信号处理器2620a的第一传递函数、第二信号处理器2620b的第二传递函数或两者的组合。在此类实施例中，可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成通过无线通信接口(例如蓝牙、wi
‑
fi、nfc等)从外部装置接收命令。
279.在一些实施例中，耳蜗植入物系统可以接收用于改变与耳蜗植入物系统相关联的音量的命令。在一些实施例中，与耳蜗植入物系统相关联的音量可以是总音量或特定频率和/或音调范围的音量(例如减少背景噪声、强调语音、来自一个源的音量相对于另一个音量的增加等)。在一些实例中，可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成响应于用于改变音量的命令，将第一传递函数和第二传递函数两者的相对音量调整大约相同的量。
280.然而，在一些实例中，佩戴者的一侧与另一侧可以具有不同量或类型的听力损失。在此类实例中，增加与第二传递函数相同的第一传递函数的音量可能与患者在两侧感知到同一相对音量变化不相关。如此，可以更新第一传递函数和第二传递函数，使得患者响应于给定刺激通过第一电刺激器2630a和第二电刺激器2630b感知到相似的输出变化。
281.响应于用于改变音量的命令，可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成确定与第一信号处理器2620a相关联的现有第一传递函数并且基于所确定的现有第一传递函数和接收到的命令确定更新后的第一传递函数。另外，可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成确定与第二信号处理器2620b相关联的现有第二传递函数并基于所确定的现有第二传递函数和接收到的命令确定更新后的第二传递函数。在此类实施例中，更新后的第一传递函数和更新后的第二传递函数可以反映如接收到的命令中规定的感知到的音量的变化。尽管由同一接收到的命令产生，然而，对第一传递函数和第二传递函数的改变不需要相同。
282.例如，在一些实施例中，响应于用于改变音量的命令，可植入电池和/或通信模块可以被配置成单独地改变与第一传递函数相关联的音量和与第二传递函数相关联的音量。在一些此类实施例中，对第一传递函数的调整可以反映与对第二传递函数的调整相同或不同的调整。在示例实施例中，响应于接收到用于改变音量的命令，可植入电池和/或通信模块可以被配置成将第一传递函数的音量调整大于或小于第二传递函数，使得佩戴者感知到与第二电刺激器2630b相比通过第一电刺激器2630a输出的刺激的更多或更少的改变。
283.可以响应于共同命令(例如，“增加音量”)不同地更新与单独的信号处理器相关联的传递函数，以适应于与每个子系统相关联的不同听力配置文件。例如，在示例实施例中，可以基于例如佩戴者在左耳和右耳中的听力配置文件、第一子系统和第二子系统中的每个子系统中的中耳传感器的操作(其可能基于例如佩戴者的解剖结构而不同地表现)等对第一子系统和第二子系统编程有不同的传递函数。用于“增加音量”的命令可能会导致对不同传递函数的不同调整。例如，在一个或多个频率范围内，第一传递函数可以将增益增加10％，而第二传递函数可以将增益增加20％。可以例如基于对基于现有传递函数的给定命令的规定的响应来确定每种改变。
284.在一些实施例中，可以使用如图26所示的包含两个不同子系统的系统以执行本文所述的各种功能，如检测佩戴者的镫骨反射。在示例实施例中，可以对佩戴者的第一耳，如
通过入耳式扬声器(例如，与装配集线器通信)提供声学刺激。所述声学刺激可以通过第一中耳传感器2610检测，所述第一中耳传感器可以向编程有第一传递函数的第一信号处理器2620a提供输入信号并且向第一电刺激器2630a输出对应的刺激信号。第一电刺激器2630a可以基于刺激信号向佩戴者的耳蜗组织提供电刺激。
285.可植入电池和/或通信模块2640可以从第二信号处理器2620b接收表示从第二中耳传感器2610b接收到的数据的信息。通常，镫骨反射发生在人的两侧的内耳中，即使向仅单个耳施加刺激也是如此。因此，可植入电池和/或通信模块2640可以被配置成响应于通过第一中耳传感器2610a检测到的刺激，基于从第二信号处理器2620b接收到的信息来检测在佩戴者体内触发的镫骨反射。
286.在一些实施例中，可以利用此现象以执行本文描述的各种镫骨反射过程。例如，装配集线器可以向佩戴者的第一耳提供强度增加的刺激，直到可植入电池和/或通信模块检测到佩戴者的另一只耳中的镫骨反射为止。与本文别处所述的类似，可以使用触发镫骨反射的声音的强度来对与第一耳中使用的传感器相关联的信号处理器的传递函数进行校准。可以针对多个频率和针对另一只耳重复此过程。
287.已经描述了各种非限制性实施例。这些和其它实施在以下列举的实施例的范围内。