Устройство для передачи сигнала в имплантируемую часть искусственного уха — SU 1690749 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 90749 19) (11) 5 А 61 Р И/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ ом ГНА- КУСй о- аГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт электронношиностроения и 2-й Московский медский институт им. Н. И. Пирогова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИЛА В ИМПЛАНТИРУЕМУЮ ЧАСТЬ ИССТВЕННОГО УХАИзобретение относится к медицин технике и может быть использовано пр здании аппарата кохлеарного пратезир ния. На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - конструкция электрода; на фиг. 3 - варианты взаимного расположения спиралей резонаторов; на фиг. 4 - график экспериментальных зависимостей отношения мощности Р в приемном электроде к мощности Ро в передающем электроде от частоты,Устройство содержит передающий электрод 1, представляющий собой резонатор на связанных радиальных спиралях 2, 3 с противоположным направлением намотки, генератор 4 высокочастотных колебаний, преобразователь 5 акустических колебаний в модулированный электрический сигнал, симметрирующий усилитель 6(57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при создании аппарата кохлеарного протезирования. Цель изобретения - повышение помехозащищенности, Устройство содержит приемный и передающий электроды (Э) 8 и 1. Э 8 соединен с демодулятором 11. Генератор 4 через акустический модулятор 5 и симметрирующий усилитель 6 подключен к Э 1. Новым в устройстве является выполнение Э 1 и 8 в виде идентичных двухрядных резонаторов на связанных радиальных спиралях с противоположным направлением намотки, 4 ил. и имплантируемыи под кожу 7 приемныи электрод 8, состоящий иэ двух спиралей 9,10, идентичный передающему электроду 1 и соединенный демодулятором 11, Передающий электрод 1, включает диэлектрическую (например, из сигнала) пластину 12, на обе О поверхности которой методом напыления с 4 последующим гальваническим наращива- фь нием нанесены соосно расположенные ра- сО диальные спирали 2, 3 с противоположным направлением намотки. Спирали 2, 3 образуют четвертьволновый резонатор при разомкнутых внутренних концах 13, 14, и полуволновый резонатор при замкнутых внутренних концах 13, 14 спиралей 2, 3, Наружные концы 15, 16 спиралей 2, 3 подсоединены к симметрирующему усилителю 6. В приемном электроде 8 внутренние концы спиралей 9, 10 могут быть разомкнутыили замкнуты, а наружные концы подсоединены к демодулятору 11.Предлагаемое устройство работает следующим образом,От высокочастотного генератора 4 электромагнитные колебания подаются на акустический модулятор 5, формирующий необходимые для дальнейшей дешифровки речи импульсы, Затем модулированный высокочастотный сигнал подается на вход симметрирующего усилителя 6, с выхода которого подается на вход передающего электрода 1, образованного спиралями 2, 3. На частотах, близких к резонансным, происходит накопление энергии и увеличение амплитуды поля в передающем электроде 1. Это поле возбуждает токи в спиралях 9, 10 приемного электрода 8, Так как спирали 9, 10 имеют противоположные направления намотки; то наведенные в них токи возбуждают противофазную волну, свойства которой аналогичны свойствам волны в передающем электроде 1, При идентичной геометрии проводников электродов 1, 8 одинаковы их собственные резонансные частоты поэтому между параллельно установленйыми электродами 1, 8 возникает резонансная связь, носящая полосовой характер. Благодаря тому, что область локализации поля около поверхности электродов 1, 8 ограничена 1/6 длины замедленной волны Й, то при выборе достаточно большого расстояния между электродами 1, 8 связь будет только на низших полосах пропускания, что обеспечивает уменьшение влияния помех. Так как по радиусу электродов 1, 8 в зависимости от режимов работы (короткое замыкание или холостой ход) в первой полосе пропускания укладывается Аз /2 или Яз /4, то связь между электродами 1, 8 на низших полосах пропускания обеспечиваетсяпри расстояниях между электродами 1, 8 меньших, соответственно, К/3 и 28/3, где й - внешний радиус спиралей 2, 3 и 9, 10, Возбуждаемая в приемном электроде 8 волна поступает на вход демодулятора 11 и преобразуется в электрический импульс, подаваемый на улитку внутреннего уха (не показана ),Благодаря противоположному направлению намотки спиралей в электродах 1, 8 и малому расстоянию между ними (для обеспечения эффективной связи между спиралями это расстояние должно быть меньше шага спирали) магнитные поля, создаваемые азимутальными составляющими токов, складываются и индуктивность существенно возрастает, что приводит к замедлению противофазной электромагнитной волны наодин, два порядка, превышающему геометрическое замедление. Под геометрическим замедлением понимается отношение длины проводника спирали к ее радиальному раз 5 меру, Увеличение замедления обеспечиваетвозможность резонансного режима работы электрода относительно малых размеров(10-20 мм) на частотах 50 - 70 мГц 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В спиральной замедляющей системе одновременно существуют волны электрического и магнитного типов, При противофазном возбуждении электромагнитногополя в спиралях с противоположным направлением намотки, энергия волны электрического типа концентрируется между спиралями, а энергия волны магнитного типа - снаружи спиралей;Увеличение эффективности передачи информации и энергии обусловлено практически полным отсутствием влияния кожи на коэффициент передачи энергии, Это происходит благодаря индуктивной связи между электродами 1, 8 и относительно малому расстоянию между ними, Помехозащищенность обеспечивается не только подавлением более высокочастотных полос пропускания, но и не возможностью возбуждения противофазной волны в близко расположенных спиралях случайным сигналом,На фиг. 4 показан график зависимости отношения мощности Р в приемном электроде к мощности Ро в передающем электроде от частоты 1. Из графика видно, что при расстоянии между электродами, равном 10 мм, ослабление мощности составляет 3 Дб, а полоса пропускания составляет 10 ф , что более чем достаточно для качественной передачи микросекундных импульсов.Таким образом, устройство передачи сигнала в имплантируемую часть искусственного уха отличается помехозащищенностью и высокой эффективностью передачи.Формула и за 6 ре те н и я Устройство для передачи сигнала в имплантируемую часть искусственного уха, содержащее имплантируемый под кожу приемный электрод, соединенный с демодулятором, и установленный напротив него на внешней поверхности кожи передающий электрод, соединенный с последовательно включенными преобразователем акустических колебаний в электрический сигнал и высокочастотным генератором, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, приемный и передающий электроды содержат диэлектрическую пластину, на обеих поверхностях которойимеются соосно связанные радиальные токопроводящие спирали с противополож 1690749ным направлением намотки, при этом концы спиралей приемного и передающего электродов, выполненных в виде двухрядных полосковых резонаторов, соеЯ динены соответственно с демодулятором и преобразователем акустических колебаний в электрический сигнал.1690749гоу цСоставитель Н, Вашковская Редактор М, Васильева Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова Заказ 3875 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Смотреть

Устройство для передачи сигнала в имплантируемую часть искусственного уха