ASISTENCIA AL HABLA ELECTROMECÁNICA.

La presente invención se refiere a un sistema electromecánico para estimular la vibración de tejido biológico, en particular, de tejido de la garganta humana. Se conoce ya el uso de las denominadas ayudas para el habla, a fin de que los pacientes con laringectomía o traqueotomía sigan siendo capaces de articular por sí mismos el lenguaje hablado. Estas ayudas al habla consisten en sistemas electromecánicos que comprenden una superficie de vibración que es presionada contra el tejido de la garganta y, de esta forma, provoca que el tejido de la garganta vibre, con lo que hace también que el aire contenido en la faringe y en la cavidad oral vibre. Haciendo uso de los restantes órganos naturales del habla (conducto de conexión), el paciente será entonces capaz de pronunciar palabras y sílabas, posiblemente tras un entrenamiento adecuado. Se describen ayudas para el habla, por ejemplo, en los documentos DE-C-35 29 553, US-A-3.978.286, US-A­ 4.028.492, entre otros. Las ayudas para el habla conocidas comprenden una cáscara o semienvuelta dura o una superficie reverberante similar que, mediante un miembro percutor destinado a ser accionado electromecánicamente (por ejemplo, un sistema de imán / bobina), es excitado de una manera pulsante y, por tanto, oscila de acuerdo con su resonancia propia. Como resultado de ello, la voz de una persona que utiliza esta ayuda al habla conocida tiene un sonido bastante mecánico y monótono. Se conoce por el documento US-A-2003/0031326. Es el propósito de la invención proporcionar un sistema electromecánico para la estimulación o vibración de tejido biológico, particularmente de tejido de la garganta humana, de tal manera que el sistema electromecánico sea capaz de una variación del sonido de forma que el habla generada tenga un sonido humano más natural. De acuerdo con la presente invención, el propósito anterior se consigue por medio de un sistema electromecánico para la estimulación de vibración de tejido biológico según se define en la reivindicación 1. Para el funcionamiento inventivo de una ayuda para el habla, es necesario que, a lo largo de un intervalo de frecuencias lo más grande posible, se disponga de una oscilación o vaivén constante y lo más grande posible de la superficie de oscilación que percute o topa con el tejido de la garganta. En la práctica, se ha puesto de manifiesto que son suficientes excitaciones vibratorias del tejido de la garganta de hasta 1.500 Hertz. Así, pues, en el espectro de frecuencias de hasta 1.500 Hertz, deberá existir un gran vaivén u oscilación que sea tan constante como sea posible e independiente de la frecuencia. En los sistemas electromecánicos, la oscilación de un elemento oscilante por debajo de la frecuencia de resonancia propia del sistema es sustancialmente constante a lo largo de la frecuencia. Adicionalmente, debe apreciarse que pueden generarse grandes oscilaciones si la frecuencia de resonancia propia y la frecuencia de resonancia, respectivamente, son bajas, lo que trae consigo un mantenimiento por sí mismo, o automantenimiento, del elemento oscilante. La fuerza con la que la unidad de accionamiento del sistema electromecánico puede transmitir a un convertidor de impedancia del sistema electromecánico, será tanto más grande cuanto menor sea la fuerza requerida para generar una oscilación. Bajo este punto de vista, un soporte blando es ventajoso. Sin embargo, un soporte blando también significa que la frecuencia de resonancia es relativamente baja y que el intervalo de transmisión es, por tanto, relativamente pequeño; es de destacar que es únicamente el intervalo por debajo de la frecuencia de resonancia propia del sistema electromecánico el que puede utilizarse como intervalo de transmisión. Por lo tanto, a fin de obtener un intervalo de transmisión que se extienda hasta una frecuencia de resonancia propia relativamente alta de aproximadamente 1,5 kHz, la unidad de accionamiento debe tener una frecuencia de resonancia propia relativamente alta. Una frecuencia de resonancia propia alta, sin embargo, tiene el efecto de que el soporte debe ser relativamente rígido, lo que, a su vez, provoca una resiliencia relativamente baja y, por tanto, una oscilación pequeña. El sistema electromecánico de la invención comprende una unidad de excitación o accionamiento, es decir, un convertidor electromecánico para convertir energía electromecánica en energía mecánica. Este convertidor electromecánico está conectado operativamente a una superficie de vibración destinada a actuar sobre el tejido humano. El convertidor electromecánico es efectivo para hacer que la superficie de vibración oscile en torno a una posición de punto nulo o cero, por ejemplo, al presionarse la superficie de vibración contra el tejido, desde una posición de punto cero en una dirección positiva o negativa. De acuerdo con la invención, el elemento de accionamiento del convertidor electromecánico estará ahora acoplado por medio de una unidad elástica y resiliente para el soporte del elemento de accionamiento, de tal manera que esta unidad tiene, en sí misma, una frecuencia de resonancia propia por encima de la frecuencia de resonancia propia del convertidor electromecánico. De esta forma, la superficie de vibración puede oscilar a lo largo de un intervalo de frecuencias cuyo límite superior se encuentra por encima de la frecuencia de resonancia propia del convertidor electromecánico y es igual o menor que la frecuencia de resonancia propia de la unidad elástica y resiliente, de tal modo que la oscilación de la superficie de vibración se lleva a cabo con un vaivén que, a un voltaje o tensión 2 ES 2 367 714 T3 eléctrica de entrada constante, es sustancialmente constante a lo largo de la frecuencia (siempre y cuando la superficie de vibración esté acoplada al tejido biológico y se presione contra este mediante una fuerza de, por ejemplo, entre 4 N y 7 N, lo que es realista en la práctica). A este respecto, el elemento de accionamiento en sí puede comprender la superficie de vibración o estar acoplado a la misma. Sin embargo, este acoplamiento, es decir, el contacto a tope, únicamente puede llevarse a la práctica si la superficie de vibración es presionada contra el tejido de la garganta con una fuerza que sea suficiente para obtener el efecto deseado del sistema global como ayuda para el habla. Esto tiene la ventaja de que, una vez que se ha retirado el sistema del tejido, la superficie de vibración del sistema no es excitada y los ruidos irradiados son, por tanto, reducidos. Con la ayuda de la configuración de la invención, es también posible utilizar unidades de accionamiento electromecánicas tales como, por ejemplo, convertidores magnetostrictivos o electroacústicos que tienen una frecuencia de resonancia propia relativamente baja. De esta forma, puede utilizarse una unidad de accionamiento con un soporte blando, con la ventaja resultante de que pueden generarse grandes oscilaciones mediante fuerzas relativamente pequeñas. A fin de hacer posible ahora la generación de tal oscilación grande también en el caso de frecuencias por encima de la frecuencia de resonancia propia de la unidad de accionamiento, la invención permite que, en paralelo con la unidad de accionamiento y con la superficie de vibración, se disponga una unidad elástica y resiliente para soportar y centrar el elemento de excitación o accionamiento; la frecuencia de resonancia propia de esta unidad es sustancialmente idéntica a la frecuencia más alta a la que se va a hacer funcionar el sistema electromecánico. Se consigue, de esta manera, que el sistema global se haga funcionar con una oscilación aproximadamente constante y relativamente grande de esta frecuencia de vibración. De acuerdo con una realización ventajosa de la invención, se hace posible que la unidad elástica y resiliente se acople con una carga mecánica al elemento accionado del convertidor electromecánico, de tal manera que el elemento accionado sea cargado en dirección a la superficie de vibración. Por otra parte, puede hacerse posible, de forma adecuada, que la unidad elástica y resiliente comprenda al menos un elemento elástico o de resorte. Generalmente, este elemento de resorte puede ser cualquier tipo posible de elemento de resorte (de centrado) (para un elemento oscilante movible linealmente), de un material que sea adecuado para tales elementos de resorte; estos pueden ser muelles o resortes de copa, resortes de hoja, resortes espirales que actúan lateralmente con respecto a su plano de extensión, o bien soportes del tipo de membrana. Los resortes helicoidales o de bobina, sin embargo, son particularmente útiles como elementos de resorte. De acuerdo con una realización ventajosa adicional de la invención, se permite la posibilidad de que la unidad elástica y resiliente comprenda un primer elemento elástico o de resorte... [Seguir leyendo]

1.- Un sistema electromecánico para estimular la vibración del tejido de la garganta humana, de tal modo que dicho sistema comprende: - un convertidor electromecánico (12), que tiene una frecuencia de resonancia propia y que es susceptible de hacerse funcionar para convertir energía eléctrica en energía mecánica en un elemento accionado (14), linealmente movible, dispuesto para oscilar alrededor de una posición de punto nulo o cero o desde una posición de punto cero en una dirección positiva o negativa, y - una superficie de vibración (20), destinada actuar sobre el tejido de la garganta, - de tal modo que el elemento accionado (14) del convertidor electromecánico (12) está acoplado operativamente a la superficie de vibración (20), caracterizado por que: ES 2 367 714 T3 - el elemento accionado (14) está soportado por una unidad elástica y resiliente (24) que tiene una frecuencia de resonancia propia por encima de la frecuencia de resonancia propia del convertidor electromecánico (12), por lo que se provoca que la superficie de vibración (20) oscile a lo largo de un intervalo de frecuencias cuyo límite superior se encuentra por encima de la frecuencia de resonancia propia del convertidor electromecánico (12), y que es igual o menor que la frecuencia de resonancia propia de la unidad elástica y resiliente (24), de tal modo que la oscilación de la superficie de vibración se lleva a cabo con un vaivén que, a un voltaje o tensión eléctrica de entrada constante, es sustancialmente constante a lo largo de la frecuencia. 2.- El sistema electromecánico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la unidad elástica y resiliente (24) está acoplada, con una carga mecánica destinada a cargar el elemento accionado (14) en dirección hacia la superficie de vibración (20), al elemento accionado (14) del convertidor electromecánico (12). 3.- El sistema electromecánico de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que la unidad elástica y resiliente (24) comprende al menos un elemento elástico o de resorte (26, 28), acoplado al elemento accionado (14) del convertidor electromecánico (12) y que se extiende entre el elemento accionado (14) y un punto fijo situado externamente al convertidor electromecánico (12). 4.- El sistema electromecánico de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el elemento elástico es un resorte helicoidal o de bobina (26, 28). 5.- El sistema electromecánico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la unidad elástica y resiliente (24) comprende un primer elemento de resorte (26) y un segundo elemento de resorte (28) que están acoplados entre sí, de tal manera que al menos uno de los elementos de resorte (26, 28) sirve para cargar el elemento accionado (14) del convertidor electromecánico (12). 6.- El sistema electromecánico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la superficie de vibración (20) está formada sobre el elemento accionado (14) o por que el elemento accionado (14) está acoplado, o, en particular, conectado o unido, a la superficie de vibración (20) o un elemento (50) que tiene formada en él la superficie de vibración (20). 7.- El sistema electromecánico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el elemento accionado (14) del convertidor electromecánico (12) y la superficie de vibración (20) tienen, dispuesto entre ellos, un convertidor de impedancia (22) para adaptar la magnitud del vaivén de oscilación de la superficie de vibración (20) al tejido de la garganta, de tal manera que el convertidor de impedancia (22) puede ser excitado en su lado de entrada por un elemento accionado (14), y en su lado de salida excitará, a su vez, la superficie de vibración (20). 8.- El sistema electromecánico de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que el lado de entrada del convertidor de impedancia (22) comprende una superficie de entrada excitable (36) y el lado de salida del convertidor de impedancia (22) comprende una superficie de salida excitable (38), cuyas caras están acopladas operativamente entre sí a través de un fluido incompresible tal como, por ejemplo, un gas, un líquido, un gel, una silicona, un medio viscoso distinto u otro material que sea incompresible en el intervalo de transmisión de interés. 9.- El sistema electromecánico de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que las superficies de entrada y de salida (36, 38) del convertidor de impedancia (22) tienen tamaños diferentes. 10.- El sistema electromecánico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la superficie de vibración (20) es rígida o elástica. 11.- El sistema electromecánico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que 7 ES 2 367 714 T3 el elemento accionado (14) está separado de la superficie de vibración (20) o, si se ha proporcionado, del convertidor de impedancia (22) en el caso de que la superficie de vibración (20) esté descargada o no se apoye en el tejido con la suficiente fuerza. 8 ES 2 367 714 T3 9