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CN101744670A - 一种采用无线数据传输的人工耳蜗调试编程方法及系统 - Google Patents

一种采用无线数据传输的人工耳蜗调试编程方法及系统 Download PDF

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CN101744670A
CN101744670A CN200810204677A CN200810204677A CN101744670A CN 101744670 A CN101744670 A CN 101744670A CN 200810204677 A CN200810204677 A CN 200810204677A CN 200810204677 A CN200810204677 A CN 200810204677A CN 101744670 A CN101744670 A CN 101744670A
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CN
China
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artificial
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wireless data
programming
processing device
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Inventor
罗丹
沈广波
吉为民
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Shanghai Guanxin Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Guanxin Electronic Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种采用无线数据传输的人工耳蜗调试编程方法及系统。本发明的人工耳蜗调试编程系统,包括人工耳蜗言语处理器以及分别与该人工耳蜗言语处理器连接的人工耳蜗刺激解码器和编程调试机,人工耳蜗言语处理器通过无线方式与编程调试机连接。所述人工耳蜗言语处理器包含内部无线数据传输模块和内部无线数据编/解码模块。所述编程调试机包括外部无线数据传输模块和编程调试模块。外部无线数据传输模块与内部无线数据传输模块无线连接,实现人工耳蜗言语处理器与编程调试机的无线数据交换,从而提供一种安全并且能在调试时让耳蜗植入者在较大距离和范围内活动的一种人工耳蜗调试编程系统。

Description

一种采用无线数据传输的人工耳蜗调试编程方法及系统
技术领域
本发明涉及一种人工耳蜗,特别是涉及一种人工耳蜗的调试编程方法及系统。
背景技术
人工耳蜗是一种利用电刺激脉冲直接刺激耳蜗残留螺旋神经节,从而为重度耳聋或极重度耳聋患者重建听觉的仿生电子装置。和助听器使用者的听力损失不一样类似,适合耳蜗植入的患者的螺旋神经节的残留情况的个体差异也很大。为了能够尽可能地让耳蜗植入者的聆听效果更佳,就必须根据耳蜗植入者的螺旋神经节的残留情况为其言语处理器量身定制工作参数,最大限度地发挥残留的螺旋神经节的作用,这项工作需要临床调机师通过编程调试机来完成。
目前市场上现有的人工耳蜗产品一般都是通过编程靴来连接编程调试机和言语处理器。编程靴连接技术是一种成熟的技术,在助听器领域也大量采用了这种技术来实现助听器的调试编程。然而对于人工耳蜗而言,编程靴技术还不够完美,其缺点之一就是编程靴的存在限制了耳蜗植入者在进行调试的时候的活动范围,尤其是对于只有几岁的幼儿,这种限制表现的更为明显。其次,由于编程调试机通常采用市电供电,编程调试机和言语处理器直接采用电连接的方式存在一定的安全隐患,言语处理器需要额外的安全防护措施。如果能够提供这样一种人工耳蜗调试编程系统,它通过一种非接触的数据传输方式,在适当的距离和角度范围内为编程调试机和言语处理器交换数据,将是有益的。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题,本发明提供一种安全并且能在调试时让耳蜗植入者在较大距离和范围内活动的一种人工耳蜗调试编程方法,本发明同时提供一种人工耳蜗调试编程系统。
本发明所提供的人工耳蜗调试编程方法包含步骤:利用资料存取模块和资料管理模块将人工耳蜗植入者的资料输入到数据库;利用资料管理模块所显示的人工耳蜗植入者的资料,以及编程调试模块所显示的人工耳蜗言语处理器的工作参数,通过编程调试模块改变人工耳蜗言语处理器的工作参数;利用无线数据传输模块将编码后的人工耳蜗言语处理器的工作参数发送到人工耳蜗言语处理器的无线编/解码模块;利用无线编/解码模块将改变后的人工耳蜗言语处理器的工作参数写入人工耳蜗言语处理器。
所述无线数据传输模块包括外部无线数据传输模块和内部无线数据传输模块。
所述人工耳蜗言语处理器包含依次连接的固定增益放大器、自动增益控制放大器、言语编码映射模块,以及射频模块,该言语编码映射模块包括若干个带通滤波器和刺激映射装置。
所述人工耳蜗言语处理器的工作参数包括:固定增益放大器的放大倍数;自动增益控制放大器的输出电平下限、输出电平上限,和跟踪速度;以及刺激映射装置的刺激阈值。
本发明所提供的人工耳蜗调试编程系统,包括人工耳蜗言语处理器以及分别与该人工耳蜗言语处理器连接的人工耳蜗刺激解码器和编程调试机,所述人工耳蜗言语处理器通过无线方式与编程调试机连接。
所述人工耳蜗言语处理器包括相互并列的若干个通道,每个通道由依次连接的带通滤波器、低通滤波器,以及刺激映射装置构成。
所述言语编码映射模块包括依次连接的若干个带通滤波器、若干个低通滤波器,以及若干个刺激映射装置。
所述人工耳蜗言语处理器还包含无线数据编/解码模块和内部无线数据传输模块,该内部无线数据传输模块与无线数据编/解码模块相连,无线数据编/解码模块与固定增益放大器、自动增益控制放大器,以及言语编码映射模块均相连。
所述编程调试机包括外部无线数据传输模块和编程调试模块,该外部无线数据传输模块与人工耳蜗言语处理器的内部无线数据传输模块无线连接。
所述若干个带通滤波器与若干个低通滤波器形成22个通道;所述若干个带同滤波器与若干个低通滤波器覆盖的频率范围是200Hz~12000Hz。
所述射频模块与言语映射模块的若干个映射装置相连,用于将编码映射模块的输出调制到13.56MHz的载频并上发射至人工耳蜗刺激解码器。
本发明所提供的人工耳蜗调试编程方法及系统,通过使人工耳蜗言语处理器和所述编程调试机利用无线数据传输在一定的角度范围内和距离上进行数据交换,不仅消除了耳蜗调试编程过程中存在的安全隐患,保证了耳蜗植入者的安全,而且能在调试时让耳蜗植入者在较大距离和范围内活动。
以下将结合附图,对本发明的其他方面和本发明的优点给予详细阐释。
附图说明
图1为根据本发明的采用无线数据传输的人工耳蜗调试系统的方块示意图;
图2为根据本发明的人工耳蜗言语处理器的实施例的方块示意图;
图3为根据本发明的编程调试机的实施例的方块示意图;
图4为根据本发明的采用无线数据传输的人工耳蜗调试系统的详细方块示意图。
图中主要元件符号说明
1    声源
2    人工耳蜗言语处理器         21   麦克风
22   固定增益放大器             23   自适应增益控制放大器
24   言语编码映射模块           241  带通滤波器
242  低通滤波器                 243  刺激映射装置
244  编码映射模块               25   射频模块
26   内部无线编/解码模块        27   内部无线数据传输模块
3    人工耳蜗刺激解码器
4    编程调试机
41   外部无线数据传输模块    42   编程调试模块
421  外设驱动模块            422  外部无线编/解码模块
423  编程调试模块            424  数据库
425  资料管理模块            426  资料存取模块
具体实施方式
请参阅图1,该图根据本发明的采用无线数据传输的人工耳蜗调试系统的方块示意图。如图所示,根据本发明的采用无线数据传输的人工耳蜗调试系统包括依次连接的声源1;人工耳蜗言语处理器2、人工耳蜗刺激解码器3;以及编程调试机4。其中,人工耳蜗言语处理器2和人工耳蜗刺激解码器3组成一个完整的人工耳蜗系统;编程调试机4是一种辅助设备,其作用是为人工耳蜗言语处理器2设置合适的工作参数。所述声源1泛指任何声场。所属人工耳蜗刺激解码器3亦称植入体。人工耳蜗言语处理器2和编程调试机4通过无线数据传输来实现数据交换,从而实现对人工耳蜗言语处理器编程的目的。
本发明的人工耳蜗言语处理器2的一个实施例如图2所示。请参阅图2,本发明的人工耳蜗言语处理器2包括麦克风21,用来将声能转换成与声能相对应的电能;固定增益放大器22,用来调整系统灵敏度;自适应增益控制放大器(Automatic Gain Control,AGC)23,用来将信号输出电平控制在VMin和VMax之间;言语编码映射模块24,用来将时域的声音信号映射成一组频域的刺激强度信号;以及射频(RadioFrequency,RF)模块25,用来将言语编码映射模块24输出的编码信息调制到13.56MHz的载频,并发射至人工耳蜗刺激解码器3。
由于人工耳蜗的特殊性,所述麦克风21最好选用低噪声,小体积的麦克风,如楼氏电子生产的EA/EL/FG等系列麦克风或楼氏电子生产的硅麦克风SP系列。
所述固定增益放大器22为低噪声固定增益放大器,其增益分为6dB,12dB和24dB三档可调,以对系统的灵敏度进行分级调整。作为本技术领域的一项基础知识,本领域的普通技术人员可以轻易实现该电路,因此此处对其不再予以赘述。
所述自适应增益控制放大器23有三个控制参数:输出电平下限VMin,输出电平上限VMax和跟踪速度α。自适应增益控制放大器23通过反馈电路动态调整放大器的增益,从而使信号输出电平控制在VMin和VMax之间。跟踪速度α控制增益调整速度,α的取值范围在0到1之间,取值越大,跟踪能力越强。自适应增益控制放大器是本技术领域的一项成熟技术,已有多家集成电路制造商提供现成的集成电路,如模拟器件公司的AD603,AD8368,德州仪器公司的THS7001和THS7002等。应用这些集成电路,本领域的普通技术人员不难实现所述自适应增益控制放大器。
所述言语编码映射模块24包含若干个通道,每个通道由一个带通滤波器241、一个低通滤波器242,以及一个耳蜗听神经刺激映射装置243构成。该些带通滤波器241和低通滤波器242所组成的通道数均默认为22通道,覆盖的频率范围为200Hz到12kHz,但是实际使用的通道数可以由编程调试机根据实际情况进行设置,并且每个滤波器覆盖的频带也可以通过编程调试机调整。低通滤波器242滤除信号的载频分量,保留信号的包络部分。刺激映射装置243将低通滤波器242输出的包络映射成耳蜗听神经的刺激脉冲工作参数。编码映射模块244接收来自刺激刺激映射装置243的刺激脉冲工作参数,该刺激脉冲工作参数被输入到对其进行编码,并将这些编码信息输出到射频模块25。
所述射频模块将言语编码映射模块24输出的编码信息调制到13.56MHz的载频上发射至人工耳蜗刺激解码器3。
此外,所述人工耳蜗言语处理器2还包括内部无线数据编/解码模块26和无线数据传输模块27,该无线数据编/解码模块26和无线数据传输模块27组成人工耳蜗言语处理器与编程调试机的数据交换通路。该无线数据传输模块27通过无线数据编/解码模块26读取或者更改固定增益放大器22、自动增益控制放大器23,以及言语编码映射模块24的工作参数。现已有很成熟的无线数据传输技术,本领域的专业技术人员可以轻易地采用红外通信技术、射频识别技术、短距离无线电通信等技术实现无线数据传输模块。
请参阅图3,该图显示根据本发明的编程调试机4的一个实施例。如图所示,编程调试机4由一个无线数据传输模块41和一套运行于PC或笔记本电脑的编程调试模块42组成。无线数据传输模块41和人工耳蜗言语处理器的无线数据传输模块27采用相同的传输协议,构成一个数据传输回路。无线数据传输模块41通过外设接口和编程调试系统软件42进行数据交换。
所述编程调试系统软件42包括外设驱动模块421,外部无线编/解码模块422,编程调试模块423,数据库424,资料管理模块425和资料存取模块426五部分组成。外设驱动模块421和无线编/解码模块422是编程调试系统软件42的底层驱动程序,用于将编程调试模块的数据编码发送到无线数据传输模块421,同时也将无线数据传输模块421接收到的数据解码成编程调试模块423可显示数据格式。编程调试模块423将人工耳蜗言语处理器2的可编程工作参数用图形化的方式显示在界面上,调机师通过这些图形界面对人工耳蜗言语处理器2进行工作参数编程,可设置的工作参数包括固定增益放大器22的放大量选择、自动增益控制放大器23的输出范围以及跟踪速度设置、言语编码映射模块24的带通滤波器241和低通滤波器242的的频率分配和刺激映射装置的刺激阈值等。数据库424用于存储人工耳蜗植入者的基本资料,人工耳蜗言语处理器调试的历史工作参数等关键数据。资料管理模块425和资料存取模块426用来输入或者显示人工耳蜗植入者的基本资料、言语处理器的调试历史信息,以及当前的工作参数信息等等。
利用本发明所提供的人工耳蜗调试编程系统工作时,首先利用资料存取模块426和资料管理模块425将人工耳蜗植入者的资料输入到数据库424;接着利用资料管理模块425所显示的人工耳蜗植入者的资料,以及编程调试模块423所显示的人工耳蜗言语处理器的工作参数,通过编程调试模块423改变人工耳蜗言语处理器的工作参数;然后利用外部无线数据传输模块422将经过外部无线编/解码模块422编码后的人工耳蜗言语处理器的工作参数发送到人工耳蜗言语处理器的内部无线编/解码模块26;进而利用内部无线编/解码模块26将改变后的人工耳蜗言语处理器的工作参数写入人工耳蜗言语处理器。
写入工作参数的人工耳蜗编程调试编程系统的工作过程如下:言语处理器2接收来自声源1的声场信息并根据编程调试机4预先设置的工作参数将声场信息编码成人工耳蜗刺激解码器3能够识别的电刺激脉冲编码信息,并将该信息通过射频模块25发射至人工耳蜗刺激解码器3,人工耳蜗刺激解码器3将接收到的编码信息解码成电刺激脉冲,刺激残留的螺旋神经节,从而为人工耳蜗植入者重建听觉。通过编程调试机多次调整人工耳蜗言语处理器预置的工作参数,便可让人工耳蜗植入者有最好的聆听效果。
综上所述,虽然本发明已揭露了较佳的实施例,但该些较佳实施例并非用以限制本发明,该领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可以用其它具体形式来体现本发明的精神,因此本发明的保护范围应以权利要求界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种人工耳蜗调试编程方法,其特征在于,该方法包含步骤:
利用资料存取模块和资料管理模块将人工耳蜗植入者的资料输入到数据库;
利用资料管理模块所显示的人工耳蜗植入者的资料,以及编程调试模块所显示的人工耳蜗言语处理器的工作参数,通过编程调试模块改变人工耳蜗言语处理器的工作参数;
利用无线数据传输模块将编码后的人工耳蜗言语处理器的工作参数发送到人工耳蜗言语处理器的无线编/解码模块;
利用无线编/解码模块将改变后的人工耳蜗言语处理器的工作参数写入人工耳蜗言语处理器。
2.根据权利要求1所述的人工耳蜗调试编程方法,其特征在于,所述无线数据传输模块包括外部无线数据传输模块和内部无线数据传输模块。
3.根据权利要求1所述的人工耳蜗调试编程方法,其特征在于,所述人工耳蜗言语处理器包含依次连接的固定增益放大器、自动增益控制放大器、言语编码映射模块,以及射频模块,该言语编码映射模块包括若干个带通滤波器和若干个刺激映射装置。
4.根据权利要求3所述的人工耳蜗调试编程方法,其特征在于,所述人工耳蜗言语处理器的工作参数包括:固定增益放大器的放大倍数;自动增益控制放大器的输出电平下限、输出电平上限,和跟踪速度;以及刺激映射装置的刺激阈值。
5.一种人工耳蜗调试编程系统,包括人工耳蜗言语处理器以及分别与该人工耳蜗言语处理器连接的人工耳蜗刺激解码器和编程调试机,其特征在于,所述人工耳蜗言语处理器通过无线方式与编程调试机连接。
6.根据权利要求5所述的人工耳蜗调试编程系统,其特征在于,所述人工耳蜗言语处理器包含依次连接的固定增益放大器、自动增益控制放大器、言语编码映射模块,以及射频模块。
7.根据权利要求6所述的人工耳蜗调试编程系统,其特征在于,所述言语编码映射模块包含相互并列的若干个通道,每个通道由依次连接的带通滤波器、低通滤波器,以及刺激映射装置构成。
8.根据权利要求6所述的人工耳蜗调试编程系统,其特征在于,所述人工耳蜗言语处理器还包含无线数据编/解码模块和内部无线数据传输模块,该内部无线数据传输模块与无线数据编/解码模块相连,无线数据编/解码模块与固定增益放大器、自动增益控制放大器,以及言语编码映射模块均相连。
9.根据权利要求8所述的人工耳蜗调试编程系统,其特征在于,所述编程调试机包括外部无线数据传输模块和编程调试模块,该外部无线数据传输模块与人工耳蜗言语处理器的内部无线数据传输模块无线连接。
10.根据权利要求7所述的人工耳蜗调试编程系统,其特征在于,所述若干个带通滤波器与若干个低通滤波器形成22个通道。
11.根据权利要求7所述的人工耳蜗调试编程系统,其特征在于,所述若干个带同滤波器与若干个低通滤波器覆盖的频率范围是200Hz~12000Hz。
12.根据权利要求7所述的人工耳蜗调试编程系统,其特征在于,所述射频模块与言语映射模块的若干个映射装置相连,用于将编码映射模块的输出调制到13.56MHz的载频并上发射至人工耳蜗刺激解码器。
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