Микросхема вставленная в среднее ухо восстанавливает слух

Разработка улавливает звук не напрямую, а при помощи акселерометра, фиксирующего вибрации в костях среднего уха.

На сегодня более 220 тыс. человек по всему миру частично или полностью восстановили слух посредством кохлеарных имплантатов. Однако необходимость всегда иметь при себе микрофон создаёт неудобства: им нельзя пользоваться во время дождя или при купании в бассейне, не говоря уже об общих проблемах, связанных с его ношением и обслуживанием.

Устройство состоит из микрофона, процессора и заряжающего устройства. (Здесь и ниже иллюстрации Университета Юты.)

Чтобы испытать прибор, названный MEMS, его вставили в ухо трупа и проиграли последнему 9-ю симфонию Бетховена. Как и ожидалось, результат, переданный MEMS экспериментальной установке, был чуть хуже приемлемого для меломана, но явно лучше того, что мог слышать сам композитор (к моменту сочинения этого произведения полностью потерявший слух).

Сенсор работает, превращая вибрации кости в электросигнал, несущий посредством электродов акустическую информацию в мозг человека. Нечто подобное, чтобы слышать, используют некоторые змеи. Рабочие характеристики прототипа: от 60 дБ при 500 Гц, 35 дБ при 2 кГц и 57 дБ при 8 кГц. Впрочем, по словам исследователей, сейчас они готовят испытания второго, более чувствительного образца, способного слышать от 34 дБ при 150 Гц и 24 (!) дБ на 500 Гц, что, конечно, не может не впечатлять, так как это почти показатели невибрационных кохлеарных имплантатов.

В отличие от обычного кохлеарного имплантата, использующего мембрану, преобразующую звук в электросигналы, MEMS не нуждается в отверстии, ведущем к микрофону. Поскольку в среднем ухе с отверстиями плохо, обычный кохлеарный имплантат полагается на наружный микрофон. Акселерометр же не «слышит» звук, он лишь регистрирует вибрации от костей (молоточек, наковальня и стремечко), которые прибор и преобразует в направляемые к мозгу сигналы.

Размеры прототипа — 2,5×6,2 мм, вес — всего 25 мг. Дальнейшая миниатюризация остановится на 2×2 мм. Сейчас MEMS требует ежесуточной подзарядки, но, легко догадаться, что это только начало.

Нынешний прототип имеет 2,5 мм в ширину и 6,2 мм в длину. Разработчики готовы уменьшить его ещё в несколько раз, одновременно повысив чувствительность.

Проблемой является лишь то, что, по словам исследователей, наилучшие результаты могут быть получены при предварительном удалении у глухого наковальни — маленькой кости в среднем ухе, которая в любом случае нефункциональна у неслышащего. Но даже такая операция требует авторизации американского Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств, а это значит, что первые клинические испытания на людях начнутся не раньше, чем через 2–3 года.

Подробный рассказ о разработке можно найти в недавнем выпуске журнала Biomedical Engineering.

Источник




Комментирование закрыто.