Восстановление надлежащего слуха с помощью имплантируемых акустических преобразователей

Около 17 миллионов человек в Германии страдают от нарушения слуха. Для многих из них их слух настолько поврежден, что стандартного слухового аппарата уже недостаточно. Новое устройство улучшит слух пациентов и может быть имплантировано во время амбулаторной хирургии.
“Сожалею? Я этого не понимал. Можете ли вы высказаться, пожалуйста? Люди, которые плохо слышат, могут быстро уйти в социальную изоляцию. Хуже того, они также могут попасть в опасные ситуации, например, во время движения или пересечения дороги. Слуховые аппараты являются обязательным условием для почти каждого из двух человек в возрасте старше 65 лет в Европе, чей слух низок. В случае пациентов с тяжелыми нарушениями слуха, однако, обычные слуховые аппараты за ухом достигают пределов их полезности.

Слушателям этих пациентов может помочь только имплантат, который усиливает звуки более эффективно, чем обычные системы, и обладает лучшим качеством звука. Но вот зацепка: имплантаты среднего уха требуют сложных операций, которые длились несколько часов. Высокий риск и затраты на операцию означают, что она редко выполняется. Но ученые вскоре могут представить пациентов с более надежными перспективами благодаря своей работе над инновационным слуховым аппаратом, который значительно легче имплантирует, что делает его доступным для большого числа людей.

Новое решение состоит из трех частей: корпуса с микрофоном и батареей; беспроводной, оптический сигнал и передачу энергии между внешним и средним ухом; и электроакустический преобразователь – центральная деталь и громкоговоритель имплантата. Исследователи из Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA в Штутгарте разрабатывают электроакустический преобразователь, который будет круглым по форме и измеряет приблизительно 1,2 миллиметра.

Партнерами ПНД в проекте, спонсируемым Федеральным министерством образования и исследований, являются Университетский отдел отоларингологии, хирургии головы и шеи Тюбинген, Институт естественных и медицинских наук (НМИ) в Тюбингенском университете и слушание специалист по оказанию помощи auric Hörsysteme GmbH. «Наша цель – повысить качество звука имплантируемых слуховых аппаратов и объединить его с очень упрощенной операцией», – говорит Доминик Кальтенбахер, инженер IPA. «Чтобы внедрить нашу систему, все хирурги должны сделать небольшой разрез сбоку барабанной перепонки, а затем сложить его вперед. Это можно сделать в амбулаторной хирургии ».

Микропривод, расположенный между средним и внутренним ухом

Электроакустический преобразователь, который принимает форму пьезоэлектрического микропривода, затем помещается непосредственно в соединение между средним и внутренним ухом, известным как «круглое окно». Оттуда он передает акустические сигналы во внутреннее ухо в виде усиленных механических колебаний, тем самым усиливая слуховой потенциал пациентов. «Электроакустический преобразователь работает по тому же принципу, что и приводы для изгиба, – объясняет Кальтенбахер. «Изгибающие элементы, которые расположены в форме пирога, состоят из ламинированного композита, изготовленного из пьезокерамики и кремния. При приложении напряжения элементы сгибаются вверх и генерируют механическую вибрацию. Это распространяется на мембрану круглого окна и внутреннего уха, стимулируя слуховой нерв ».
Эффект: хотя имплантат с круглым окном не больше булавочной головки, он может выводить объемы до 120 децибел, что примерно соответствует шуму, который делает отбойный молот. «Эта высокая производительность необходима для очень хорошего понимания речи, особенно для громких звуков, которые особенно трудно воспринимать людям, которые тяжело слышат», – говорит исследователь IPA.

В настоящее время эксперты тестируют первый рабочий прототип в лаборатории. Результаты были положительными на сегодняшний день. «Все компоненты слухового аппарата разработаны. Следующий шаг – оптимизировать и собрать их », – говорит Кальтенбахер. Имплантат должен соответствовать высоким требованиям: материал должен быть заключен в оболочку, чтобы организм терпел его, и он должен оставаться стабильным в течение длительного времени – в конце концов, имплантаты для слуховых аппаратов должны длиться как минимум десять лет. Оптимизированные отдельные компоненты должны быть готовы к июню этого года; тестирование всей системы запланировано на 2014 год.