Zatímco kochleární implantáty skutečně umožňují některým neslyšícím slyšet, obsahují také potenciálně problematické vnější komponenty umístěné na straně hlavy. To by se však mohlo brzy změnit díky experimentálnímu novému implantovatelnému mikrofonu.
Kochleární implantáty se používají k řešení toho, co je známé jako senzorineurální ztráta sluchu, ke které dochází, když jsou poškozena nervová zakončení v dutině hlemýždě vnitřního ucha. Implantát obchází tato dysfunkční nervová zakončení a přímo stimuluje samotný nepoškozený kochleární nerv.
S typickým kochleárním implantátem externí komponenty zahrnují mikrofon, řečový procesor, který zesiluje hlasy ve zvuku snímaném tímto mikrofonem, a vysílací cívku, která spočívá na kůži. The implantován komponenty se skládají z přijímače, který zachycuje zvukový signál z vysílače, stimulátoru, který převádí tento signál na elektrické impulsy, a elektrod, které tyto impulsy využívají ke stimulaci kochleárního nervu.
Vzhledem k tomu, že vnější součásti jsou poněkud křehké a rušivé, uživatelé je musí sundávat, když plavou, spí nebo se zabývají náročnými aktivitami, jako je sport. Některým lidem navíc vzhled komponentů vadí, a to do té míry, že se mohou vzdát implantátu.
Zde přichází na řadu nový mikrofon „UmboMic“, protože by eliminoval potřebu jakýchkoliv externích komponent. Začleněním technologie vyvinuté v předchozí studii byl prototyp zařízení vytvořen vědci z MIT, Kolumbijské univerzity, Harvardské lékařské fakulty a nemocnice Massachusetts Eye and Ear přidružené k Harvardu.
MIT
Plně pružný implantát je dlouhý asi jako zrnko rýže, měří pouhých 200 mikrometrů a je vyroben z desky s plošnými spoji vložené mezi dvě vrstvy biokompatibilního piezoelektrického materiálu zvaného polyvinylidendifluorid (PVDF). Piezoelektrické materiály produkují elektrický náboj v reakci na aplikované mechanické namáhání.
Mikrofon je navržen pro implantaci do středního ucha, přičemž jeho trojúhelníková špička spočívá na části ušního bubínku známého jako umbo. Když zvukové vlny vstoupí do ucha, způsobí, že umbo vibruje dovnitř a ven a ohýbá přitom špičku UmboMic tam a zpět. Tato ohybová akce způsobí, že zařízení produkuje elektrické signály.
Tyto signály jsou však poměrně slabé, protože umbo se při vibraci pohybuje pouze o několik nanometrů. Z tohoto důvodu je jejich síla posílena integrovaným zesilovačem. Tyto zesílené signály putují po drátě k malému procesorovému modulu implantovanému pod kůži nad uchem. Zpracované signály pak postupují z tohoto modulu k elektrodám, které stimulují kochleární nerv.
MIT
Důležité je, že UmboMic je také navržen tak, aby minimalizoval elektrický „šum“, který by mohl brzdit jeho výkon.
Jedna z jeho vrstev PVDF vytváří kladný elektrický náboj, zatímco druhá vytváří záporný náboj. Protože elektrické rušení ovlivňuje oba náboje stejně, zesilovač zařízení „odečítá“ rozdíl mezi těmito dvěma a odečtený signál předá procesoru.
Jeffrey Lang z MIT, spoluautor článku o výzkumu, nám říká, že zesilovač je jedinou součástí systému, která vyžaduje baterii. Baterii lze navíc podle potřeby bezdrátově dobíjet pomocí externí nabíječky.
UmboMic byl zatím testován na lidských ušních kostech extrahovaných z mrtvol se slibnými výsledky. Dalším krokem bude testování na živých zvířatech.
Článek byl nedávno publikován v Journal of Micromechanics and Microengineering.
Zdroj: MIT
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com
