具有用于確定組織屬性的光學(xué)傳感器的聽力設(shè)備制造技術(shù)

本公開涉及一種聽力設(shè)備，包括：外殼，被配置為佩戴在用戶耳朵處；輸出換能器(107)；光源(113、133)，被配置為提供從外殼處的光發(fā)射區(qū)域(112、132)發(fā)射的光；以及第一光電檢測(cè)器(116)，被配置為檢測(cè)從第一接受體積(516)到達(dá)的光的第一光強(qiáng)度，當(dāng)外殼佩戴在耳朵處時(shí)，該第一接受體積(516)延伸到耳朵處的組織中，所述第一接受體積(516)包括外殼處與光發(fā)射區(qū)域(112、132)相距第一距離(d1、d11)的第一接收區(qū)域(114)。本公開還涉及包括聽力設(shè)備和通信設(shè)備的聽力系統(tǒng)，以及確定耳朵處組織的屬性的方法。法。法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
具有用于確定組織屬性的光學(xué)傳感器的聽力設(shè)備


[0001]本公開涉及一種聽力設(shè)備，其包括：配置為佩戴在用戶耳朵處的外殼、輸出換能器、配置為提供從外殼處的光發(fā)射區(qū)域發(fā)射的光以照亮耳朵處的組織的光源，以及光電檢測(cè)器，該光電檢測(cè)器被配置為檢測(cè)從延伸到組織中的接受體積到達(dá)的光的光強(qiáng)度。本公開還涉及根據(jù)權(quán)利要求17的前序部分的包括聽力設(shè)備和通信設(shè)備的聽力系統(tǒng)，以及根據(jù)權(quán)利要求18的前序部分的確定聽力設(shè)備的外殼所佩戴在的耳朵處的組織的屬性(property)的方法。

技術(shù)介紹

[0002]聽力設(shè)備可用于提高用戶的聽力能力或溝通能力，例如通過補(bǔ)償聽力受損用戶的聽力損失，在這種情況下聽力設(shè)備通常被稱為聽力儀器(hearing instrument)，例如助聽器或聽力假體。聽力設(shè)備還可用于基于音頻信號(hào)輸出聲音，該音頻信號(hào)可通過有線或無線方式傳送到聽力設(shè)備。聽力設(shè)備也可用于在用戶耳道中再現(xiàn)由麥克風(fēng)檢測(cè)到的聲音。再現(xiàn)的聲音可以被放大以應(yīng)對(duì)聽力損失，例如在聽力儀器中，或者可以在不考慮聽力損失的情況下輸出，例如以提供檢測(cè)到的環(huán)境聲音的忠實(shí)再現(xiàn)和/或添加再現(xiàn)環(huán)境聲音中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的聲音特征，例如在可聽戴設(shè)備(hearable)中。聽力設(shè)備還可以提供聲場(chǎng)景的情境增強(qiáng)，例如波束成形和/或主動(dòng)降噪(ANC)，無論是否放大再現(xiàn)的聲音。配置為佩戴在耳朵處的不同類型的聽力設(shè)備包括耳塞、耳機(jī)、可聽戴設(shè)備和聽力儀器，例如耳道內(nèi)接收器(RIC)助聽器、耳背式(BTE)助聽器、耳內(nèi)(ITE)助聽器、耳道隱形(IIC)助聽器、完全耳道內(nèi)(CIC)助聽器、配置為向用戶提供代表音頻內(nèi)容的電刺激的人工耳蝸系統(tǒng)(cochlear implant system)、配置為向用戶提供代表音頻內(nèi)容的放大和電刺激的雙模式聽力系統(tǒng)，或任何其他合適的聽力假體。包括被配置為佩戴在用戶的不同耳朵處的兩個(gè)聽力設(shè)備的聽力系統(tǒng)通常被稱為雙耳聽力設(shè)備。
[0003]已經(jīng)提出了一些聽力設(shè)備，其包括用于檢測(cè)生理數(shù)據(jù)的光學(xué)傳感器。例如，這樣的設(shè)備可以包括光源和光電檢測(cè)器以收集光電容積圖(PPG)數(shù)據(jù)，如國(guó)際專利申請(qǐng)第PCT/EP2019/086071號(hào)和美國(guó)專利申請(qǐng)第US 16/834,252號(hào)中所公開的。光源用于照亮耳道內(nèi)的組織，并且光電檢測(cè)器檢測(cè)從設(shè)備處的組織返回的光?；跈z測(cè)到的光，可以確定在心跳序列期間由流經(jīng)組織的血液引起的光吸收的變化。然后可以從該P(yáng)PG數(shù)據(jù)中確定諸如心率、血壓、血氧水平、呼吸速率或呼吸量等生理信息。
[0004]然而，將光學(xué)傳感器結(jié)合到聽力設(shè)備中會(huì)在PPG數(shù)據(jù)中產(chǎn)生由佩戴聽力設(shè)備的用戶的運(yùn)動(dòng)引起的運(yùn)動(dòng)偽影，從而導(dǎo)致光學(xué)傳感器相對(duì)于耳道內(nèi)受監(jiān)測(cè)組織的至少臨時(shí)位移，并導(dǎo)致耦合到組織中并從組織檢測(cè)到的光的量和/或角度的相應(yīng)變化。這些運(yùn)動(dòng)偽影會(huì)降低PPG數(shù)據(jù)的質(zhì)量，從而降低由此得出的生理信息的可靠性。當(dāng)光學(xué)傳感器被放置在耳道外部時(shí)，運(yùn)動(dòng)偽影的發(fā)生甚至可能更加明顯，例如在包括配置為佩戴在耳后的耳后(BTE)部分的聽力設(shè)備中的用戶耳后，因?yàn)樵谶@種耳外布置中，光學(xué)傳感器的取向甚至可能更容易受到用戶運(yùn)動(dòng)的影響。然而，出于各種原因，包括耳道內(nèi)用于容納光學(xué)傳感器以及其他組件
的有限空間，以及為獲取有關(guān)耳道外組織的生理信息(該生理信息可能與當(dāng)照亮耳道內(nèi)的組織時(shí)在耳道內(nèi)被照亮的組織的屬性不同和/或幾乎無法從傳感器數(shù)據(jù)推導(dǎo)出)，因此外部布置可能是期望的。
[0005]此外，將期望增強(qiáng)可以從在耳朵水平獲得的光學(xué)傳感器數(shù)據(jù)確定的生理信息的范圍。例如，患有聽力損失的人(其在很大程度上包括老年人)經(jīng)常受到其他健康問題的影響，包括心血管疾病、糖尿病和脫水。后者可能是一個(gè)相當(dāng)被低估的風(fēng)險(xiǎn)因素，它可能導(dǎo)致需要住院治療的嚴(yán)重感染，并且還可能通過改變耳組織的機(jī)械屬性，尤其是耳內(nèi)軟組織(如圓窗膜)的變硬而對(duì)人耳功能產(chǎn)生負(fù)面影響，并且可觸發(fā)其他聽力障礙，如耳鳴、中耳擴(kuò)張性咽鼓管障礙、內(nèi)耳液體失衡和前庭系統(tǒng)內(nèi)淋巴積水障礙。因此，對(duì)于佩戴聽力儀器的人來說，早期識(shí)別脫水問題可能是特別需要的，并且最方便地由聽力設(shè)備本身執(zhí)行。更方便的是由聽力設(shè)備執(zhí)行的進(jìn)一步健康風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)，例如與糖尿病相關(guān)的葡萄糖水平和/或與心臟病相關(guān)的血壓，使得理想情況下僅需要聽力設(shè)備來執(zhí)行聽力設(shè)備用戶的健康監(jiān)控。主要為了其他目的(例如娛樂或通信)而佩戴聽力設(shè)備的其他用戶也越來越關(guān)注其日常生活中的各種健康參數(shù)的監(jiān)測(cè)。然而，這種健康監(jiān)測(cè)所需的信息可能與組織的各個(gè)層有關(guān)，這些層可能包括相當(dāng)深的層，例如肌肉組織和/或腦組織，并且可能包括與流經(jīng)組織的血液的屬性不同的信息。例如，期望的信息可以與組織中分析物或多種分析物的存在有關(guān)，例如組織中包含的水、脂質(zhì)、葡萄糖和/或血紅蛋白。
[0006]由光學(xué)傳感器獲得的數(shù)據(jù)通常取決于各種傳感器組件的屬性和傳感器中組件的組裝件，這兩者至少在某些公差內(nèi)可以變化。尤其是，當(dāng)以更大規(guī)模制造組件和/或傳感器時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)制造公差。例如，光源的發(fā)光強(qiáng)度和/或被包括在光學(xué)傳感器中的光電檢測(cè)器的檢測(cè)靈敏度會(huì)受到這些公差的影響。傳感器規(guī)格的由此產(chǎn)生的變化會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不確定性?？梢酝ㄟ^在其組裝后校準(zhǔn)光學(xué)傳感器來繞過測(cè)量不確定性。然而，這樣的校準(zhǔn)可能相當(dāng)麻煩且耗時(shí)。因此，期望以這樣的方式提供光學(xué)傳感器：其中可以省略這種個(gè)別地需要的校準(zhǔn)程序，并且仍然可以由光學(xué)傳感器以高精度執(zhí)行測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0007]本公開的一個(gè)目的是避免上述缺點(diǎn)中的至少一個(gè)并且為聽力設(shè)備配備光學(xué)傳感器，以提高傳感器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和/或可靠性和/或允許獲得具有增加和/或不同內(nèi)容的生理信息。進(jìn)一步的目的是以允許優(yōu)化聽力設(shè)備性能的方式實(shí)施光學(xué)傳感器，特別是優(yōu)化聽力設(shè)備中光學(xué)傳感器占用的寶貴空間，而不損害光學(xué)傳感器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和/或可靠性。另一個(gè)目的是為光學(xué)傳感器配備提供傳感器數(shù)據(jù)的能力，而無需在用戶使用傳感器之前個(gè)別地校準(zhǔn)傳感器。另一個(gè)目的是為光學(xué)傳感器配備以耳朵處的特定組織層為目標(biāo)的能力(特別是多個(gè)上覆的組織層和/或包括相當(dāng)深的組織層)，和/或收集關(guān)于耳朵的信息組織中包含的特定分析物，特別是多種不同的分析物的能力。另一個(gè)目的是基于由光學(xué)傳感器收集的數(shù)據(jù)確定目標(biāo)耳組織的水合指數(shù)。
[0008]這些目的中的至少一個(gè)可以通過包括專利權(quán)利要求1的特征的聽力設(shè)備和/或包括專利權(quán)利要求17的特征的聽力系統(tǒng)和/或包括專利權(quán)利要求18的特征的確定耳朵處的組織的屬性的方法和/或存儲(chǔ)用于執(zhí)行該方法的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。本專利技術(shù)的有利實(shí)施例由從屬權(quán)利要求和以下描述限定。
[0009]因此，本公開提出了一種聽力設(shè)備，包括：外殼，被配置為佩戴在用戶的耳朵處；輸出換能器，被配置為向所述用戶提供音頻信號(hào)；光源，其被配置為提供從所述外殼處的光發(fā)射區(qū)域發(fā)射的光，當(dāng)所述外殼被戴在耳朵處時(shí)，所述光照亮延伸到所述耳朵處的組織的照明體積；第一光電檢測(cè)器，被配置為檢測(cè)從第一接受體積到達(dá)的光的第一光強(qiáng)度，該第一接受體積在外殼被佩戴在耳朵處時(shí)延伸到耳朵處的組織中，使得由組織散射到所述第一接受體積中的所發(fā)射的光的一部分對(duì)所述第一光強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)，所述第一接受體積包括在外殼處與所述光發(fā)射區(qū)域相距第一距本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種聽力設(shè)備，包括
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外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、512、552、562、572、582)，其被配置為佩戴在用戶的耳朵處；
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輸出換能器(107)，其被配置為向所述用戶提供音頻信號(hào)；
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光源(113、133)，其被配置為提供從所述外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、512、552、562、572、582)處的光發(fā)射區(qū)域(112、132)發(fā)射的光，當(dāng)所述外殼被佩戴在所述耳朵處時(shí)，所述光照亮延伸到所述耳朵處的組織中的照明體積(514、584)；以及
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第一光電檢測(cè)器(116)，其被配置為檢測(cè)從第一接受體積(516)到達(dá)的光的第一光強(qiáng)度，在所述外殼被佩戴在所述耳朵處時(shí)，所述第一接受體積(516)延伸到所述耳朵處的組織中，使得由所述組織散射到所述第一接受體積(516)中的所發(fā)射的光的一部分對(duì)所述第一光強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)，所述第一接受體積(516)包括在所述外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、512、552、562、572、582)處與所述光發(fā)射區(qū)域(112、132)相距第一距離(d1、d11)的第一接收區(qū)域(114)；其特征在于
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第二光電檢測(cè)器(117)，其被配置為檢測(cè)從第二接受體積(517)到達(dá)的光的第二光強(qiáng)度，當(dāng)外殼被佩戴在耳朵處時(shí)，所述第二接受體積(517)延伸到耳朵處的組織中，使得由所述組織散射到所述第二接受體積(517)的所發(fā)射的光的一部分對(duì)所述第二光強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)，所述第二接受體積(517)包括在所述外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、512、552、562、572、582)處與所述光發(fā)射區(qū)域(112、132)相距第二距離(d2、d21)的第二接收區(qū)域(115)，所述第二距離(d2、d21)不同于所述第一距離(d1、d11)，以及
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處理單元(104)，其被配置為通過考慮所述第一距離(d1、d11)和所述第二距離(d2、d21)之間的差異，基于所述第一光強(qiáng)度和所述第二光強(qiáng)度來確定所述組織的屬性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(104)被配置為基于所述第一光強(qiáng)度和所述第二光強(qiáng)度來確定在所述第一接收區(qū)域(114)和所述第二接收區(qū)域(115)之間的從所述光發(fā)射區(qū)域(112、132)發(fā)射的光的衰減的差異。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于
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第三光電檢測(cè)器(126)，其被配置為檢測(cè)從第三接受體積(576)到達(dá)的光的第三光強(qiáng)度，當(dāng)所述外殼被佩戴在所述耳朵處時(shí)，所述第三接受體積(576)延伸到所述耳朵的組織中，使得由所述組織散射到所述第三接受體積(576)的光的一部分對(duì)所述第三光強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)，所述第三接受體積(576)包括在所述外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、512、552、562、572、582)處與所述光發(fā)射區(qū)域(112、132)相距第三距離(d3)的第三接收區(qū)域(124)，所述第三距離(d3)不同于所述第一距離(d1、d11)和所述第二距離(d2、d21)，其中，所述處理單元(104)被配置為：除了所述第一光強(qiáng)度和所述第二光強(qiáng)度之外，還基于所述第三光強(qiáng)度來確定所述組織的所述屬性。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述光源是第一光源(113)，所述光發(fā)射區(qū)域是第一光發(fā)射區(qū)域(112)，并且所述照明體積是第一照明體積
(514)，所述聽力設(shè)備還包括
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第二光源(133)，其被配置為提供從所述外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、512、552、562、572、582)處距所述第一光發(fā)射區(qū)域(112)一定距離處的第二光發(fā)射區(qū)域(132)發(fā)射的光，由所述第二光源(133)提供的光照亮第二照明體積(584)，當(dāng)所述外殼被佩戴在所述耳朵處時(shí)，所述第二照明體積(584)延伸到所述耳朵處的組織中，使得從所述第二光發(fā)射區(qū)域(132)發(fā)射的由所述組織散射到所述第一接受體積(516)中的光的一部分對(duì)由所述第一光電檢測(cè)器(116)檢測(cè)到的所述第一光強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)，并且從所述第二光發(fā)射區(qū)域(132)發(fā)射的由所述組織散射到所述第二接受體積(517)中的光的一部分對(duì)由所述第二光電檢測(cè)器(117)檢測(cè)到的所述第二光強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)，所述第一接收區(qū)域(114)距所述第二光發(fā)射區(qū)域(132)的距離(d12)等于所述第二距離(d2、d21)，并且所述第二接收區(qū)域(115)距所述第二光發(fā)射區(qū)域的距離(d22)等于所述第一距離(d1、d11)，其中，所述第一光電檢測(cè)器(116)和第二光電檢測(cè)器(117)被配置為在第一時(shí)間和不同于所述第一時(shí)間的第二時(shí)間檢測(cè)所述第一光強(qiáng)度和所述第二光強(qiáng)度，在所述第一時(shí)間期間，從所述第一光發(fā)射區(qū)域(112)和所述第二光發(fā)射區(qū)域(132)中的一個(gè)光發(fā)射區(qū)域發(fā)射光，在所述第二時(shí)間期間，從所述第一光發(fā)射區(qū)域(112)和所述第二光發(fā)射區(qū)域(132)中的另一個(gè)光發(fā)射區(qū)域發(fā)射光，并且所述處理單元(104)被配置為基于在所述第一時(shí)間以及在所述第二時(shí)間檢測(cè)到的所述第一光強(qiáng)度和所述第二光強(qiáng)度來確定所述組織的所述屬性。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述光源(113、133)被配置為：在由所述第一光檢測(cè)器(116)檢測(cè)到所述第一光強(qiáng)度并且由所述第二光電檢測(cè)器(117)檢測(cè)到所述第二光強(qiáng)度的時(shí)間間隔期間，以恒定強(qiáng)度提供光。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(104)被配置為確定所述組織中包含的分析物的濃度。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述光源(113、133)被配置為發(fā)射第一波長(zhǎng)和不同于所述第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)的光。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(104)被配置為：基于在所述第一波長(zhǎng)處檢測(cè)到的所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度來確定所述組織中包含的第一分析物的濃度，并且基于在所述第二波長(zhǎng)處檢測(cè)到的所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度來確定所述組織中包含的第二分析物的濃度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(104)被配置為基于所述第一分析物的濃度和所述第二分析物的濃度來確定所述組織的水合指數(shù)。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述屬性是第一屬性，所述處理單元(104)被配置為基于所述第一強(qiáng)度和/或所述第二強(qiáng)度來確定所述組織的第二屬性，其中，所述第二屬性包括血液流過所述組織的屬性。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述第一距離(d1、d11)和所述第二距離(d2、d21)在所述外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、512、552、562、572、582)處沿不同方向延伸。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的聽力設(shè)備，其特征在于，所述外殼(102、154、164、171、181、191、311、321、3...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：索諾瓦公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：