EP3726852A1 - Anpassung der frequenz und einbaulage eines hörgerätes - Google Patents

Anpassung der frequenz und einbaulage eines hörgerätes Download PDF

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EP3726852A1
EP3726852A1 EP19169734.1A EP19169734A EP3726852A1 EP 3726852 A1 EP3726852 A1 EP 3726852A1 EP 19169734 A EP19169734 A EP 19169734A EP 3726852 A1 EP3726852 A1 EP 3726852A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hearing aid
geometry
auditory canal
measurement
canal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19169734.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Engel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP19169734.1A priority Critical patent/EP3726852A1/de
Publication of EP3726852A1 publication Critical patent/EP3726852A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/70—Adaptation of deaf aid to hearing loss, e.g. initial electronic fitting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H04R25/606—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers acting directly on the eardrum, the ossicles or the skull, e.g. mastoid, tooth, maxillary or mandibular bone, or mechanically stimulating the cochlea, e.g. at the oval window

Definitions

  • the present invention relates to a method for adapting a hearing aid, a method for operating a method according to the invention, and a measuring system.
  • a hearing aid is an aid that is used to compensate for a functional deficit in the hearing organ and thus to improve speech comprehension and restore speech understanding and the social integration of the hearing impaired. It is advantageous to measure the 3D geometry and the volume of the auditory canal as completely as possible from the auricle to the eardrum in order to improve the mechanical and / or acoustic adaptation of the hearing aid and / or hearing protection. In the following, only hearing aid is used as a representative and comprehensively hearing aid and hearing protection are meant.
  • the state of the art in the geometrical measurement of the auditory canal is to make a mechanical impression with a modeling compound and then to record it by a hearing care professional or in a laboratory with a 3D scanner. Based on this scan data, the customer-specific parts of the hearing aid are manufactured or the (acoustic) adaptation to the customer's ear is carried out.
  • the impression compound is e.g. silicone-like and designed in such a way that it cannot bond with hair in the ear canal and can thus be used despite the hair. Nevertheless, there is a risk that the impression material will reach the sensitive eardrum and stick there, which can lead to massive noises for the patient during removal and detachment or even damage the eardrum.
  • a contactless 3D measurement of the ear is therefore advantageous.
  • the first systems are now on the market that allow 3D measurement of the auditory canal, but which are difficult to capture in 3D as far as the eardrum.
  • the total volume measured has not yet been used to model the acoustic impedance of the individual auditory canal and to adjust the frequency of the earphones of the hearing aid.
  • the object of the invention is to provide an improvement to the prior art and to improve the adaptation of hearing aids.
  • One aspect of the invention is to detect both the position and the geometry of the auditory canal and that of the skull bones at the passage point of the auditory canal in 3D and to use them for the individual geometric and acoustic adaptation of the hearing aid and its installation position.
  • the test person is a hearing creature, such as a human or an animal, which can also be referred to as a patient.
  • the first listener and each subsequent listener can also be referred to as a loudspeaker.
  • the determination of the entire volume and the geometry of the auditory canal and the position and the geometry of the eardrum have the advantage that the remaining volume (i.e. the volume behind the hearing aid to the eardrum) can also be determined therefrom and the data for creating a model of the Geometry and the acoustic impedance of the ear canal of the individual subject can be used.
  • the model can be used for automatic adaptation or at least presetting the frequency and volume of a first earpiece of the hearing aid of the hearing aid. Due to the known geometry and the 3D model of the ear with the adaptation of the hearing aid, the acoustic impedance can be determined and an acoustic adaptation can be carried out on the model, e.g. by calculating a frequency-dependent adaptation for the given geometry. This frequency-dependent adaptation thus takes into account all the geometric effects of the hearing aid in the ear of the respective test person / patient. Another frequency-dependent fitting curve can be used to spectrally adjust the hearing sensitivity, e.g. with hearing loss or protected areas of the ear.
  • the position and the geometry of the passage point of the auditory canal on the skull are determined and included in the model, this can be taken into account when adapting the shape or geometry and the installation position of the hearing aid.
  • the measuring systems for detecting the auditory canal preferably have a strong radial component in the measuring direction in order to be able to detect the shape of the auditory canal as precisely as possible in the radial direction.
  • a wiper ring can also be used for the hair in the ear canal.
  • the measurement is preferably carried out from the inside out or, for more data, both ways.
  • the position and the geometry of the eardrum are measured in a straight line so that the geometry and distance from the eardrum can also be recorded.
  • the measuring system for measurements in a straight line ideally has a strong axial component in order to be able to capture the geometry around the eardrum well.
  • the auditory canal can be detected by means of a first optical measuring method at at least one first wavelength.
  • the first optical measuring method can be a light section method, color coded triangulation, binary triangulation, Graycode triangulation and / or random dot triangulation.
  • the position and the geometry of the passage point of the auditory canal through the skull can be recorded using a second optical measuring method with at least one second measuring wavelength.
  • the second measurement wavelength can be a measurement wavelength that passes through the upper layer of the skin of the auditory canal with only slight attenuation and detects tissue and / or bone material lying behind it. In this way, the thickness of the skin layer can be measured and the wearing comfort can be improved by taking it into account.
  • the second optical measurement method can have a multispectral measurement and / or a hyperspectral measurement and reflected light and / or scattered light can be detected in the area of the auditory canal.
  • the multispectral measurement and / or the hyperspectral measurement can be carried out in the infrared range.
  • a measurement in the infrared range has the advantage that the thin skin above the bone at the passage point of the auditory canal is only weakly absorbed and the deeper-lying bone has different reflection properties than the surrounding tissue.
  • the second optical measurement method can be a light section method that is carried out in the radial direction.
  • an external reference object on the test person can also be detected.
  • the external reference object can be the auricle, for example.
  • An external reference object is particularly preferred for depth measurement in order to minimize measurement errors.
  • the auditory canal can be detected in area sections and the area sections can be joined together.
  • the joining of the area sections can be done by stitching.
  • stitching data from measurements of the external auditory canal, the position of the cranial bones or the eardrum and preferably also natural markers / reference objects such as vessels, tissue transitions, etc. can be used.
  • the data of the axial and radial components of the measurements are preferably combined with the respective location information of the measuring system for the respective measurement. So e.g. A higher accuracy can be achieved by using methods for triangulation with the larger basis from the displacement of the measuring system for the axial and radial recording.
  • the invention also claims a method for operating a hearing aid adapted according to a method according to the invention, which is characterized in that an acoustic signal is coupled into a skull bone by a second receiver of the hearing aid as structure-borne sound.
  • the installation position previously determined and individually adapted to the test person is used.
  • the second earpiece has the advantage that areas of the individual hearing curve are severely restricted or even complete hearing loss can be better compensated for. In this way, a multi-modal hearing aid for airborne and body-borne noise can be manufactured and used.
  • the invention also claims a measuring device which is designed to carry out a method according to the invention.
  • the measuring device has a computing unit, two external cameras for the spatial recording of an external reference object on the test subject, and a housing that is transparent for the first measurement wavelength and the second measurement wavelength.
  • the housing has at least one internal camera (can be infrared sensitive) for three-dimensional recording of at least partial areas of the test person's auditory canal, an internal optical deflection element (e.g. a mirror), at least one light source (e.g. LED or optical fibers) and at least one pattern projector.
  • the invention also offers the advantage that there is a separation between, on the one hand, the frequency adaptation based on the acoustic impedance and geometry and, on the other hand, the subject-specific / user-specific / patient-specific adaptation of the hearing or filter characteristics.
  • This can make the adjustment process significant can be accelerated, since the hearing curve for a test person / patient is currently only determined in the acoustic laboratory, then the hearing aid is selected and the test person-specific / user-specific / patient-specific adaptation of the acoustic impedance based on the 3D geometry data is imported into the hearing aid and stored there.
  • the hearing aid is adjusted to the geometrical relationships on the patient's ear.
  • data for the subject-specific / user-specific / patient-specific adaptation or compensation of the hearing or filter characteristics are also imported into the hearing aid and stored there.
  • the hearing aid is then inserted and a further, finer re-adjustment can be carried out step by step.
  • the model-based frequency adaptation based on the modeling of the acoustic impedance can help to take into account the geometric conditions and then the final adaptation curve can be transferred directly to the hearing aid via the frequency spectrum from the previously determined hearing curve of the test person / patient, e.g. as a table of values or in the sense of a functional description.
  • the patient curve and the installation curve can be transmitted separately and the final adaptation curve can be calculated from this in the hearing aid or determined using other parameters.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a measuring system MS / camera system for measuring the outer ear.
  • the measuring system MS has a strong radial component in the measuring direction.
  • the measuring system has a handle GS, a first external camera EK1, a second external camera EK2 and a transparent housing TG.
  • the transparent housing TG is permeable to the measuring wavelength used.
  • the transparent housing TG has a first internal camera K1, a second internal camera K2, a third internal camera K3 and a deflection element S.
  • the recording area of the first internal camera K1, the second internal camera K2 and the third internal camera K3 overlap in order to ensure reliable stitching.
  • the first external camera EK1 and the second external camera EK2 are used to record an external reference object (e.g. the auricle).
  • the handle GS has connections for data exchange and for power supply.
  • Fig. 2 shows a front view of a measuring system MS with several internal cameras.
  • the measuring system has a first internal camera K1, a second internal camera K2, a third internal camera K3, a fourth internal camera K4, a first sample projector M1, a second sample projector M2, a third sample projector M3, a first illuminant LED1, a second illuminant LED2 and a third light source LED3 on.
  • the first internal camera K1, the second internal camera K2, the third internal camera K3 and the fourth internal camera K4 have an overlapping recording area in order to ensure reliable stitching.
  • the first pattern projector M1, the second pattern projector M2 and the third pattern projector M3 can be used in order to project patterns onto the skin of the ear canal during the 3D measurement of the auditory canal.
  • the recorded images can be analyzed in a further step and the distortions in the patterns can be determined and, from this, the 3D Geometry of the ear canal can be calculated. In this way, a 3D model of the ear canal can be created.
  • the first illuminant LED1, the second illuminant LED2 and the third illuminant LED3 can be used to illuminate the auditory canal during the recording.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through a measuring system MS with a light field camera LFK.
  • the measuring system has a handle GS, a light field camera LFK, a lighting element BE, a first lens L1, a second lens L2, possible further lenses and a transparent housing TG.
  • the transparent housing TG is permeable to the measuring wavelength used.
  • the lighting element BE can have, for example, optical fibers, LEDs with a supply line, a laser and / or infrared lighting.
  • the first lens L1 and the second lens can, for example, be rod lenses of a different type.
  • the subsequent method for operating a hearing aid adapted according to the method according to the invention is characterized by coupling B1 of an acoustic signal by a second receiver of the hearing aid as structure-borne sound into a skull bone.
  • Fig. 5 shows a hearing aid 4 with two headphones in an auditory canal 1 of a test person.
  • the hearing aid sits in the ear canal 1 outside / in front of the eardrum 2.
  • the skull bones 3 and the auricle are shown as an example of an external reference object 7.
  • the skull bones 3 are crucial because they determine the position and the geometry of the passage point of the auditory canal 1.
  • the position and geometry of the passage point of the auditory canal are decisive for the adaptation of the shape of the hearing aid 4, in particular for the adaptation of the subject-specific parts.
  • the hearing aid 4 has a first receiver 5 and a second receiver 6.
  • the first earpiece 5 emits a signal with a definable volume and frequency.
  • the second earpiece 6 can be used to couple an acoustic signal as structure-borne sound into one of the skull bones 3.
  • earpiece 5 and earpiece 6 in one hearing aid also makes it possible to select the route that is more favorable for providing the hearing signal for the test subject.
  • cheaper can mean choosing the listener where the test person has the better perception.
  • cheaper can mean to choose the listener where the energy expenditure in the Hearing aid for providing the corresponding hearing signal is minimal in order to minimize the energy requirement of the hearing aid during operation, which can extend the battery life in the hearing aid and thus extend the wearing or usage time of a charge.

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Abstract

Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Anpassung eines Hörgerätes (4) mit den Schritten:- dreidimensionales Erfassen (S1) von zumindest Teilbereichen des Gehörgangs (1) eines Probanden,- Ermitteln von Daten (S2) des Gehörgangs (1), wobei die Daten:- das Volumen und die Geometrie des Gehörgangs (1),- die Lage und die Geometrie des Trommelfells (2) und- die Lage und die Geometrie des Durchgangspunkt des Gehörgangs am Schädelbeinhalten,- Verwenden der Daten zur Erstellung eines Modells (S3) der Geometrie und der akustischen Impedanz des Gehörgangs (1) und- Verwenden des Modells zur Anpassung (S4) der Frequenz und der Lautstärke eines ersten Hörers (5) des Hörgerätes (4) und der Einbaulage des Hörgerätes (4), an.Die Erfindung gibt außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Messsystem (MS) an.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung eines Hörgerätes, ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Messsystem.
    • Beschreibung des Stands der Technik
  • Bei der Anpassung von Hörgeräten für die Kompensation von Einschränkungen beim Hören oder für aktiven und passiven Gehörschutz muss der Gehörgang vermessen werden. Ein Hörgerät ist ein Hilfsmittel, welches dem Ausgleich eines Funktionsdefizits des Hörorgans und damit der Verbesserung bis zur Wiederherstellung des Sprachverständnisses und der sozialen Eingliederung Hörgeschädigter dient. Dabei ist es vorteilhaft, die 3D-Geometrie und das Volumen des Gehörgangs möglichst von der Ohrmuschel bis zum Trommelfell komplett zu vermessen, um die mechanische und/oder akustische Anpassung von Hörgerät und/oder Gehörschutz zu verbessern. Im Folgenden wird stellvertretend nur noch von Hörgerät gesprochen und umfassend Hörgerät und Gehörschutz gemeint.
  • Stand der Technik bei der geometrischen Vermessung des Gehörgangs ist es, einen mechanischen Abdruck mit einer Modelliermasse anzufertigen und diesen anschließend von einem Hörakustiker oder in einem Labor mit einem 3D-Scanner zu erfassen. Anhand dieser Scandaten werden die kundenspezifischen Teile des Hörgeräts angefertigt bzw. die (akustische) Anpassung an das Ohr des Kunden durchgeführt.
  • Die Abdruckmasse ist z.B. silikonartig und so ausgelegt, dass sie sich nicht mit Haaren, die sich im Gehörgang befinden, verbinden kann und so trotz der Haare angewendet werden kann. Trotzdem besteht das Risiko, dass die Abdruckmasse das empfindliche Trommelfell erreicht und dort verklebt, was bei der Entfernung und dem Ablösen zu massiven Geräuschen für den Patienten führt oder gar das Trommelfell beschädigen kann.
  • Eine berührungslose 3D-Messung des Ohres ist somit vorteilhaft. Mittlerweile sind erste Systeme auf dem Markt, die eine 3D-Vermessung des Gehörgangs ermöglichen, aber den Bereich bis zum Trommelfell nur schwer in 3D erfassen. Zudem wird das vermessene Gesamtvolumen bisher noch nicht zur Modellierung der akustischen Impedanz des individuellen Gehörgangs und zur Anpassung der Frequenz der Hörer des Hörgerätes verwendet.
  • All den bisherigen Lösungen gemeinsam ist außerdem die Tatsache, dass nur der zylindrische Teil des Gehörgangs erfasst werden kann, nicht aber die Geometrie des Trommelfells und auch nicht die Lage der Position der Schädelknochen. Von besonderer Relevanz zur Anpassung eines Hörgerätes ist der Bereich wo der Gehörgang in den Schädel eintritt bzw. wo der Knochen des Schädels den äußeren Gehörgang umschließt. An dieser Stelle ist die Haut des Gehörgangs besonders dünn und empfindlich. Wenn das Hörgerät nicht präzise angepasst ist, kann sich das unmittelbar auf den Tragekomfort auswirken und damit auch auf die Akzeptanz des Trägers für das Hörgerät.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbesserung des Stands der Technik anzugeben und die Anpassung von Hörgeräten zu verbessern.
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
  • Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, sowohl die Lage und die Geometrie des Gehörgangs als auch die der Schädelknochen am Durchgangspunkt des Gehörgangs in 3D zu erfassen und für die individuelle geometrische und akustische Anpassung des Hörgerätes sowie dessen Einbaulage zu nutzen.
  • Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zur Anpassung eines Hörgerätes mit den Schritten:
    • dreidimensionales Erfassen von zumindest Teilbereichen des Gehörgangs eines Probanden,
    • Ermitteln von Daten des Gehörgangs, wobei die Daten:
      • das Volumen und die Geometrie des Gehörgangs,
      • die Lage und die Geometrie des Trommelfells und/ oder
      • die Lage und die Geometrie des Durchgangspunkt des Gehörgangs am Schädel
        beinhalten,
    • Verwenden der Daten zur Erstellung eines Modells der Geometrie und der akustischen Impedanz des Gehörgangs und
    • Verwenden des Modells zur Anpassung der Frequenz und der Lautstärke eines ersten Hörers des Hörgerätes und der Einbaulage des Hörgerätes.
  • Der Proband ist ein hörendes Lebewesen, wie zum Beispiel ein Mensch oder ein Tier, das auch als Patient bezeichnet werden kann. Der erste Hörer und jeder weitere Hörer kann auch als Lautsprecher bezeichnet werden.
  • Die Ermittlung des gesamten Volumens und der Geometrie des Gehörgangs und der Lage und der Geometrie des Trommelfells haben den Vorteil, dass daraus auch das Restvolumen (das heißt das Volumen hinter dem Hörgerät bis zum Trommelfell) bestimmt werden kann und die Daten zur Erstellung eines Modells der Geometrie und der akustischen Impedanz des Gehörgangs des individuellen Probanden verwendet werden können.
  • Das Modell kann zur automatischen Anpassung bzw. zumindest Voreinstellung der Frequenz und der Lautstärke eines ersten Hörers des Hörgerätes des Hörgerätes verwendet werden. Aufgrund der bekannten Geometrie und des 3D Modells vom Ohr mit der Anpassung des Hörgerätes kann die akustische Impedanz bestimmt werden und eine akustische Anpassung am Modell vorgenommen werden, z.B. indem eine frequenzabhängige Anpassung für die vorliegende Geometrie berechnet wird. Diese frequenzabhängige Anpassung berücksichtigt damit alle geometrischen Effekte des Hörgeräts im Ohr des jeweiligen Probanden/ Patienten. Eine weitere frequenzabhängige Anpassungskurve kann genutzt werden, um die Hörempfindlichkeit spektral anzupassen, z.B. bei Hörverlusten oder Schutzbereichen des Ohres.
  • Wenn außerdem die Lage und die Geometrie des Durchgangspunkt des Gehörgangs am Schädel ermittelt und in das Modell einbezogen werden, kann dies bei der Anpassung der Form bzw. Geometrie und der Einbaulage des Hörgerätes berücksichtigt werden.
  • Die Messsysteme für das Erfassen des Gehörgangs haben bevorzugt eine starke radiale Komponente in der Messrichtung, um die Form des Gehörgangs in radialer Richtung möglichst präzise erfassen zu können. Verwendet werden kann z.B. eine externe Kamera mit optischer Übertragung oder eine kompakte Kamera im Applikator, der in das Ohr eingeführt wird. Außerdem kann ein Abstreifring für die Haare im Gehörgang verwendet werden. Die Messung erfolgt bevorzugt von innen nach außen oder für mehr Daten auf beiden Wegen.
  • Die Messung der Lage und der Geometrie des Trommelfells erfolgt in Geradeausrichtung, um Geometrie und Abstand vom Trommelfell mit erfassen zu können. Das Messsystem für die Messung in Geradeausrichtung hat idealerweise eine starke axiale Komponente, um die Geometrie um das Trommelfell gut erfassen zu können.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann das Erfassen des Gehörgangs mittels eines ersten optischen Messverfahrens bei mindestens einer ersten Wellenlänge durgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann das erste optische Messverfahren ein Lichtschnittverfahren, Color Coded Triangulation, binäre Triangulation, Graycode Triangulation und/ oder Random Dot Triangulation sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann das Erfassen der Lage und der Geometrie des Durchgangspunktes des Gehörgangs durch den Schädel unter Verwendung eines zweiten optischen Messverfahrens mit mindestens einer zweiten Messwellenlänge durchgeführt wird.
  • Die zweite Messwellenläge, kann eine Messwellenlänge, die nur mit geringer Schwächung durch die obere Schicht der Haut des Gehörgangs durchtritt und dahinter liegendes Gewebe und/oder Knochenmaterial erfasst, sein. So kann die Dicke der Hautschicht gemessen werden und durch deren Berücksichtigung der Tragekomfort verbessert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann das zweite optische Messverfahren eine multispektrale Messung und/ oder eine hyperspektrale Messung aufweisen und reflektiertes Licht und/ oder Streulicht im Bereich des Gehörgangs detektiert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann die multispektrale Messung und/ oder die hyperspektrale Messung im Infrarot-Bereich durchgeführt wird. Eine Messung im Infrarot-Bereich hat den Vorteil, dass die dünne Haut über dem Knochen am Durchgangspunkt des Gehörgangs nur schwach absorbiert und der tieferliegende Knochen andere Reflexionseigenschaften aufweist als das umgebende Gewebe.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann das zweite optische Messverfahren ein Lichtschnittverfahren sein, das in radialer Richtung ausgeführt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann mit dem Erfassen des Gehörgangs auch ein externes Referenzobjekt am Probanden erfasst werden. Das externe Referenzobjekt kann zum Beispiel die Ohrmuschel sein. Ein externes Referenzobjekt ist insbesondere für die Tiefenmessung bevorzugt, um Messfehler zu minimieren.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann das Erfassen des Gehörgangs in Bereichsabschnitten durchgeführt wird und die Bereichsabschnitte zusammengefügt werden.
  • Das Zusammenfügen der Bereichsabschnitte kann durch Stitching erfolgen. Beim Stitching können Daten aus Messungen des äußeren Gehörgangs, der Lage der Schädelknochen oder des Trommelfells und bevorzugt auch natürliche Marker/ Referenzobjekte, wie Gefäße, Gewebeübergänge etc. verwendet werden. Bevorzugt werden beim Stitching die Daten von axialen und radialen Komponenten der Messungen zusammen mit der jeweiligen Ortsinformation des Messsystems bei der jeweiligen Messung kombiniert. So kann, z.B. über die Anwendung von Methoden zur Triangulation mit der größeren Basis aus der Verschiebung des Messsystems für die axiale und radiale Aufnahme, eine höhere Genauigkeit erzielt werden.
  • Die Erfindung beansprucht außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines nach einem erfindungsgemäßen Verfahren angepassten Hörgeräts, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Einkoppeln eines akustischen Signals durch einen zweiten Hörer des Hörgerätes als Körperschall in einen Schädelknochen erfolgt.
  • Um mit dem zweiten Hörer (auch als Lausprechen bzw. Schallgenerator bezeichenbar) zumindest für Teile des Frequenzspektrums ein Signal durch den dünnen Gehörgang hindurch in den Schädel einzukoppeln, wird die zuvor ermittelte und an die individuell an den Probanden angepasste Einbaulage verwendet. Die Verwendung des zweiten Hörers hat den Vorteil, dass Bereiche der individuellen Hörkurve mit starker Einschränkung oder gar komplettem Hörverlust ggf. besser ausgeglichen werden können. So kann ein multi-modales Hörgerät für Luftschall und Köperschall hergestellt und genutzt werden.
  • Die Erfindung beansprucht außerdem ein Messgerät, das ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Das Messgerät weist eine Recheneinheit, zwei externe Kameras zur räumlichen Aufnahme eines externen Referenzobjektes am Probanden und ein für die erste Messwellenlänge und die zweite Messwellenlänge transparentes Gehäuse auf. Das Gehäuse weist mindestens eine interne Kamera (können Infrarot empfindlich sein) zur dreidimensionalen Erfassung von zumindest Teilbereichen des Gehörgangs des Probanden, einen internes optisches Umlenkelement (z.B. ein Spiegel), mindestens ein Leuchtmittel (z.B. LED oder Lichtleitfasern) und mindestens einen Musterprojektor auf.
  • Die Erfindung bietet gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile:
    • Vollständige 3D-Vermessung des Außenohres, insbesondere Teile der Ohrmuschel ggf. mit externen Referenzobjekten/ äußeren Bezugsmarkern, des Gehörgangs im Außenohr und der Geometrie des Trommelfells,
    • Messung der Lage der Schädelknochen um den Gehörgang, bevorzugt mit Infrarot-Licht,
    • Modellgestützte akustische Frequenzanpassung aufgrund Geometrie (Luftschall und Körperschall),
    • Nutzung der Schalleinkopplung vom Hörgerät in einen Schädelknochen für verbesserte oder erweiterte Schalleitung und
    • Patientenabhängige Anpassung der individuellen Hörkurve/ Empfindlichkeitskurve.
  • Zusammengefasst bietet die Erfindung außerdem den Vorteil, dass eine Trennung zwischen einerseits der Frequenzanpassung anhand der akustischen Impedanz und Geometrie und andererseits der probandenspezifischen/ anwenderspezifischen/ patientenspezifischen Anpassung der Hör- bzw. Filtercharakteristik stattfindet. Dadurch kann der Anpassungsprozess signifikant beschleunigt werden, da für einen Probanden/ Patienten aktuell erst die Hörkurve im Akustiklabor bestimmt wird, dann das Hörgerät ausgesucht wird und die probandenspezifische/ anwenderspezifische/ patientenspezifische Anpassung der akustischen Impedanz aufgrund der 3D Geometriedaten in das Hörgerät eingespielt werden und dort gespeichert werden. So ist das Hörgerät auf die geometrischen Verhältnisse am Ohr des Patienten eingestellt. Ferner werden auch Daten zur probandenspezifischen/ anwenderspezifischen/ patientenspezifischen Anpassung bzw. Kompensation der Hör- bzw. Filtercharakteristik auf das Hörgerät eingespielt und dort gespeichert. Anschliessend wird das Hörgerät eingesetzt und es kann eine weitere, feinere erneute Anpassung schrittweise erfolgen.
  • Hier kann die modellbasierte Frequenzanpassung auf Basis der Modellierung der akustischen Impedanz helfen, die geometrischen Gegebenheiten zu berücksichtigen und dann kann aus der zuvor bestimmten Hörkurve des Probanden/ Patienten unmittelbar die finale Anpassungskurve über das Frequenzspektrum auf das Hörgerät übertragen werden, z.B. als Wertetabelle oder im Sinne einer funktionalen Beschreibung. Alternativ kann die Patientenkurve und die Einbaukurve getrennt übertragen werden und daraus im Hörgerät die finale Anpassungskurve berechnet oder mit anderen Parametern bestimmt werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch ein Messsystem mit mehreren Kameras,
    Fig. 2
    eine Frontansicht auf ein Messsystem mit mehreren Kameras,
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch ein Messsystem mit Lichtfeldkamera,
    Fig. 4
    Verfahren zur Anpassung und zum Betrieb eines Hörgerätes und
    Fig. 5
    ein Hörgerät mit zwei Hörern in einem Gehörgang.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Messsystem MS/ Kamerasystem für die Vermessung des Außenohrs. Das Messsystem MS hat eine starke radiale Komponente in der Messrichtung. Das Messsystem weist ein Griffstück GS, eine erste externe Kamera EK1, eine zweite externe Kamera EK2 und ein transparentes Gehäuse TG auf. Das transparente Gehäuse TG ist für die verwendete Messwellenlänge durchlässig. Das transparente Gehäuse TG weist eine erste interne Kamera K1, eine zweite interne Kamera K2, eine dritte interne Kamera K3 und ein Umlenkelement S auf.
  • Der Aufnahmebereich der ersten internen Kamera K1, der zweiten internen Kamera K2 und der dritten internen Kamera K3 überlappen sich, um ein sicheres Stitching zu gewährleisten. Die erste externe Kamera EK1 und die zweite externe Kamera EK2 werden zur Aufnahme eines externen Referenzobjekts (z.B. der Ohrmuschel) verwendet. Das Griffstück GS weist Anschlüsse zum Datenaustausch und zur Energieversorgung auf.
  • Fig. 2 zeigt eine Frontansicht auf ein Messsystem MS mit mehreren internen Kameras. Das Messsystem weist eine erste interne Kamera K1, eine zweite interne Kamera K2, eine dritte interne Kamera K3, eine vierte interne Kamera K4, einen ersten Musterprojektor M1, einen zweiten Musterprojektor M2, einen dritten Musterprojektor M3, ein erstes Leuchtmittel LED1, ein zweites Leuchtmittel LED2 und ein drittes Leuchtmittel LED3 auf. Die erste interne Kamera K1, die zweite interne Kamera K2, die dritte interne Kamera K3 und die vierte interne Kamera K4 weisen einen sich überlappenden Aufnahmebereich auf, um ein sicheres Stitching zu gewährleisten. Der erste Musterprojektor M1, der zweite Musterprojektor M2 und der dritte Musterprojektor M3 können verwendet werden, um während der 3D-Vermessung des Gehörgangs Muster auf die Haut des Gehörgangs zu projizieren. Durch die Aufnahme dieser Projektionen durch die erste interne Kamera K1, die zweite interne Kamera K2, die dritte interne Kamera K3 und die vierte interne Kamera K4 können die aufgenommenen Bilder in einem weiteren Schritt analysiert werden und die Verzerrungen in den Mustern bestimmt und daraus die 3D Geometrie des Gehörgangs berechnet werden. So kann ein 3D-Modell des Gehörgangs erstellt werden. Das erste Leuchtmittel LED1, das zweite Leuchtmittel LED2 und das dritte Leuchtmittel LED3 können zur Ausleuchtung des Gehörgangs während der Aufnahme verwendet werden.
  • Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein Messsystem MS mit einer Lichtfeldkamera LFK. Das Messsystem weist ein Griffstück GS, eine Lichtfeldkamera LFK, ein Beleuchtungselement BE, eine erste Linse L1, eine zweite Linse L2, mögliche weitere Linsen und ein transparentes Gehäuse TG auf. Das transparente Gehäuse TG ist für die verwendete Messwellenlänge durchlässig. Das Beleuchtungselement BE kann z.B. Lichtleitfasern, LED mit Zuleitung, einen Laser und/ oder eine Infrarot-Beleuchtung aufweisen. Die erste Linse L1 und die zweite Linse können z.B. Stablinsen von einem unterschiedlichen Typ sein.
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zu einem Verfahren zur Anpassung und zum Betrieb eines Hörgerätes. Das Verfahren zur Anpassung des Hörgerätes weist die folgenden Schritte auf:
    • dreidimensionales Erfassen S1 von zumindest Teilbereichen des Gehörgangs eines Probanden,
    • Ermitteln von Daten S2 des Gehörgangs, wobei die Daten:
      • das Volumen und die Geometrie des Gehörgangs,
      • die Lage und die Geometrie des Trommelfells und
      • die Lage und die Geometrie des Durchgangspunkt des Gehörgangs am Schädel beinhalten,
    • Verwenden der Daten zur Erstellung eines Modells S3 der Geometrie und der akustischen Impedanz des Gehörgangs und
    • Verwenden des Modells zur Anpassung S4 der Frequenz und der Lautstärke eines ersten Hörers des Hörgerätes und der Einbaulage des Hörgerätes.
  • Das anschließende Verfahren zum Betrieb eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren angepassten Hörgeräts, ist gekennzeichnet durch ein Einkoppeln B1 eines akustischen Signals durch einen zweiten Hörer des Hörgerätes als Körperschall in einen Schädelknochen.
  • Fig. 5 zeigt ein Hörgerät 4 mit zwei Hörern in einem Gehörgang 1 eines Probanden. Das Hörgerät sitzt im Gehörgang 1 außerhalb/ vor dem Trommelfell 2. Außerdem sind die Schädelknochen 3 und die Ohrmuschel als Beispiel für ein externes Referenzobjekt 7 gezeigt. Die Schädelknochen 3 sind entscheidend, da sie die Lage und die Geometrie des Durchgangspunktes des Gehörgangs 1 bestimmen. Die Lage und Geometrie des Durchgangspunktes des Gehörgangs sind für die Anpassung der Form des Hörgerätes 4, insbesondere für die Anpassung der probandenspezifischen Teile, entscheidend.
  • Das Hörgerät 4 weist einen ersten Hörer 5 und einen zweiten Hörer 6 auf. Der erste Hörer 5 gibt ein Signal mit einer bestimmbaren Lautstärke und Frequenz ab. Der zweite Hörer 6 kann verwendet werden, um ein akustisches Signal als Körperschall in einen der Schädelknochen 3 einzukoppeln.
  • Die Kombination von Hörer 5 und Hörer 6 in einem Hörgerät erlaubt es zudem, den für die Bereitstellung des Hörsignals für den Probanden günstigeren Weg auszuwählen. Günstiger kann einerseits bedeuten, den Hörer zu wählen, wo der Proband das bessere Wahrnehmungsempfinden hat. Andererseits kann günstiger bedeuten, den Hörer zu wählen, wo der Energieaufwand im Hörgerät zur Bereitstellung des entsprechenden Hörsignals minimal ist, um den Energiebedarf des Hörgerätes im Betrieb zu minimieren, was die Akku- oder Batterielebensdauer im Hörgerät verlängern kann und so die Trage- bzw. Nutzungszeit von einer Aufladung verlängert.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung durch die offenbarten Beispiele nicht eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann daraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Anpassung eines Hörgerätes (4) mit den Schritten:
    - dreidimensionales Erfassen (S1) von zumindest Teilbereichen des Gehörgangs (1) eines Probanden,
    - Ermitteln von Daten (S2) des Gehörgangs (1), wobei die Daten:
    - das Volumen und die Geometrie des Gehörgangs (1),
    - die Lage und die Geometrie des Trommelfells (2) und
    - die Lage und die Geometrie des Durchgangspunkt des Gehörgangs am Schädel (3)
    beinhalten,
    - Verwenden der Daten zur Erstellung eines Modells (S3) der Geometrie und der akustischen Impedanz des Gehörgangs (1) und
    - Verwenden des Modells zur Anpassung (S4) der Frequenz und der Lautstärke eines ersten Hörers (5) des Hörgerätes (4) und der Einbaulage des Hörgerätes (4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Erfassen des Gehörgangs (1) mittels eines ersten optischen Messverfahrens bei mindestens einer ersten Wellenlänge durgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste optische Messverfahren ein Lichtschnittverfahren, Color Coded Triangulation, binäre Triangulation, Graycode Triangulation und/ oder Random Dot Triangulation ist.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Erfassen der Lage und der Geometrie des Durchgangspunktes des Gehörgangs (1) durch den Schädel unter Verwendung eines zweiten optischen Messverfahrens mit mindestens einer zweiten Messwellenlänge durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite optische Messverfahren eine multispektrale Messung und/ oder eine hyperspektrale Messung aufweist und reflektiertes Licht und/ oder Streulicht im Bereich des Gehörgangs (1) detektiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die multispektrale Messung und/ oder die hyperspektrale Messung im Infrarot-Bereich durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite optische Messverfahren ein Lichtschnittverfahren ist, das in radialer Richtung ausgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mit dem Erfassen des Gehörgangs (1) auch ein externes Referenzobjekt (7) am Probanden erfasst wird.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Erfassen des Gehörgangs (1) in Bereichsabschnitten durchgeführt wird und die Bereichsabschnitte zusammengefügt werden.
  10. Verfahren zum Betrieb eines nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 angepassten Hörgeräts,
    gekennzeichnet durch:
    - Einkoppeln (B1) eines akustischen Signals durch einen zweiten Hörer (6) des Hörgerätes (4) als Körperschall in einen Schädelknochen (3).
  11. Messsystem (MS) ausgebildet ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 9 durchzuführen,
    aufweisend:
    - eine Recheneinheit,
    - zwei externe Kameras (EK1, EK2) zur räumlichen Aufnahme eines externen Referenzobjektes (7) am Probanden und
    - ein für die erste Messwellenlänge und die zweite Messwellenlänge transparentes Gehäuse (TG), wobei das Gehäuse aufweist:
    ∘ mindestens eine interne Kamera (K1, K2, K3) zur dreidimensionalen Erfassung (S1) von zumindest Teilbereichen des Gehörgangs des Probanden,
    ∘ einen internes optisches Umlenkelement (S),
    ∘ mindestens ein Leuchtmittel (LED1, LED2, LED3) und
    ∘ mindestens einen Musterprojektor (M1, M2, M3).
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