[发明专利]用于传送骨传导刺激并用于测量内耳的重力感受器功能的系统和方法

说明书

本文公开了用于传送骨传导刺激以用于测量内耳的重力感受器功能的设备和方法。在一些实施方式中，设备包括：(i)可操作地联接至布置在外壳内的导向器的冲击器；以及(ii)包括在外壳内的电驱动致动器。电驱动致动器可以被配置成使冲击器：(i)行进至撞击点，以传送用于传输至颅骨的机械骨传导刺激；以及(ii)在传送刺激的阶段之前可控地减速。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年5月13日提交的标题为“APPARATUS AND METHOD FORDELIVERING BONE-CONDUCTION STIMULI TO AND FOR MEASURING GRAVITATION RECEPTORFUNCTIONS OF THE INNER EAR”的美国临时专利申请号61/822,694的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开内容涉及用于对内耳进行测试的系统和方法，并且更具体地涉及用于传送骨传导刺激并用于测量内耳的重力感受器功能的系统和方法。

背景技术

内耳是耳的最内侧的部分。如图1A和图1B所示，声音由耳廓102通过耳道104被传递至鼓膜106。鼓膜106使中耳108的骨移动，以使耳蜗振动。耳蜗产生与声音相关的电脉冲，并且将这些电脉冲发送至大脑。内耳还包括平衡感测系统110，其被称为前庭系统。前庭系统110通常包括三个半规管112和两对耳石器官(每对耳石器官位于头部的不同侧)。每对耳石器官包括椭圆囊116和球囊118。包含内淋巴的内淋巴管位于半规管112内部并且围绕耳石器官。多个壶腹120也布置在内耳中。半规管112可以被表征为提供三个旋转感受器(壶腹120)和两个重力感受器(耳石器官116、118)。内耳中的半规管112和耳石器官116、118包含毛细胞转导机构，其可以例如有助于：(i)为大脑提供空间定向提示；(ii)在头部运动时保持眼睛聚焦在目标上；以及(iii)保持平衡。具体地，半规管112的壶腹120与旋转对应，而耳石器官116、118感测线性加速度、减速度和倾斜。因此，正常耳石器官(具体为椭圆囊116和球囊118)的刺激可以产生以下响应：(i)眼部肌肉中的响应，以允许眼睛保持注视(ii)引起头部移动的肌肉中的响应。

重力感受器的不对称性产生头晕、运动感、倾斜感、被推的感觉、被拉的感觉或坠落感；而旋转感受器的不对称性产生真正的旋转性眩晕。九千万美国人由于眩晕、头晕或平衡问题而就医。这是在医生的办公室中听到的第二大常见疾病，并且全国人口的70％在其一生中的某个时刻会发生这个问题。老年人的意外死亡的50％由跌倒造成，并且跌倒中的10％导致住院。每15秒就有老年人由于跌倒而在急诊室中接受治疗；每29分钟就有成年人在跌倒后死亡。研究已经指出，据估计到2020年每年跌倒相关损伤的直接和非直接费用高达549亿美元，并且症状性(即被报告头晕)的患有前庭功能障碍的参与者单独使跌倒的机率增加超过12倍。研究还已经指出了年龄的增加与前庭功能障碍的发病率增加相关联。也存在以下军事方面的考虑：导致与前庭相关的问题范围的由战斗引起的伤害以及军用飞机损失和其它财产损失。

已知到头部的骨传导刺激以及听觉刺激会刺激耳石器官116、118。由于该刺激，在胸锁乳突肌(引起头部的运动的颈部肌肉)和眼外肌(允许眼睛移动和聚焦的眼部肌肉)处产生响应(例如，动作电位)。此外，响应于两个耳石器官的触发，在其它肌肉(例如肱三头肌或头夹肌)处产生抑制性动作电位或刺激性动作电位。肌肉响应可以被表征为或被测量为从大脑到肌肉的电脉冲。具体地，已经发现在胸锁乳突肌处测量的与球囊118的触发对应的颈性前庭诱发肌源性电位(cVEMP)响应是抑制性电位。此外，在下斜肌(控制眼睛的具体运动的眼外肌)处测量的与椭圆囊116的触发对应的眼性前庭诱发肌源性电位(oVEMP)响应是刺激性动作电位。眼外肌包括六块肌肉，其包括：下斜肌、上斜肌、内直肌、上直肌、下直肌和外直肌。通过观察cVEMP响应和oVEMP响应，通常已知的是：可以观察影响人的前庭系统和平衡感测系统的疾病、失调和病况。