211service.com
Onzichtbare cochleaire implantaten
Cochleaire implantaten die de gehoorzenuw elektrisch stimuleren, hebben op zijn minst een beperkt gehoor gegeven aan honderdduizenden mensen over de hele wereld die anders volledig doof zouden zijn. Huidige apparaten vereisen echter dat een zender met een diameter van ongeveer 2,5 cm aan de schedel wordt bevestigd, met een draad die naar beneden kronkelt naar een gecombineerde microfoon en stroombron die eruitziet als een te groot hoortoestel.
Onderzoekers van MIT's Microsystems Technology Laboratories werkten samen met artsen van de Harvard Medical School en de Massachusetts Eye and Ear Infirmary om een nieuwe low-power signaalverwerkingschip te ontwikkelen die zou kunnen leiden tot een cochleair implantaat zonder externe hardware. Het zou draadloos worden opgeladen en zou ongeveer acht uur per lading werken.
Ze ontwikkelden ook een prototype oplader die op een gewone mobiele telefoon kan worden aangesloten en de signaalverwerkingschip in ongeveer twee minuten kan opladen.
Het idee van dit ontwerp is dat je een telefoon met een adapter kunt gebruiken om het cochleaire implantaat op te laden, zodat je niet aan de stekker hoeft te zitten, zegt Anantha Chandrakasan, hoogleraar elektrotechniek en corresponderend auteur op een paper van Marcus Yip, PhD '13, gepresenteerd op de International Solid-State Circuits Conference. Of je kunt je een slim kussen voorstellen, zodat je 's nachts oplaadt, en de volgende dag werkt het gewoon.
Bestaande cochleaire implantaten gebruiken een externe microfoon om geluid te verzamelen, maar het nieuwe implantaat zou de natuurlijke microfoon van het middenoor gebruiken, die bijna altijd intact is bij patiënten met een cochleair implantaat. Normaal gesproken brengen delicate botten in het middenoor, ook wel gehoorbeentjes genoemd, de trillingen van het trommelvlies over naar het slakkenhuis, de kleine spiraalkamer in het binnenoor die akoestische signalen omzet in elektrische signalen. Het nieuwe apparaat zou een kleine sensor gebruiken die de trillingen van de gehoorbeentjes detecteert en hun signaal doorgeeft aan een microchip die in het oor is geïmplanteerd. Die microchip zou het omzetten in een elektrisch signaal en het doorgeven aan een elektrode in het slakkenhuis.
Het verlagen van de stroomvereisten van de converterchip was de sleutel tot het afzien van de op de schedel gemonteerde hardware. Naast andere innovaties ontwikkelde het laboratorium van Chandrakasan een nieuw signaalgenererend circuit waarvan de golfvorm - het elektrische basissignaal dat het uitzendt - 20 tot 30 procent minder stroom nodig heeft om te produceren dan die welke worden gebruikt in bestaande cochleaire implantaten.
De onderzoekers toonden aan dat de chip en sensor spraak in het middenoor van een menselijk kadaver kunnen opvangen en verwerken. Ze testten de nieuwe golfvorm ook op vier patiënten met cochleaire implantaten en ontdekten dat het hun gehoor niet in gevaar bracht.