国外“人工耳”开发新进展

2015-04-09 16:20:46来源: 中国医药报
    听力障碍是一种发生率较高的病症。据世界卫生组织统计,55岁以上中老年人的听力障碍发生率约为20%。部分听力损失患者尚可通过配戴助听器来弥补听力损失,但是因内耳听力毛细胞受损而导致的听力损失,则必须通过植入人工耳蜗来重拾听力。近年来,全世界有很多听障患者借助于植入人工耳蜗而听到了声音。

    耳朵能够听到各种各样声音的原理,实际上属于物理学上的“快速傅里叶转换”(FFT)。当外界声源产生的声波传入耳道后,可被内耳耳蜗中的听力毛细胞感知,这些会“跳舞”的听力毛细胞在接收到声波后会发生振动并生成微电流,再经由听神经传至大脑听觉处理中心,最后被还原为声音。

    在揭开了人体听觉的声-电转换生物学原理后,很多国外研究机构开始加紧研制人工耳产品。
  
高仿生人工耳

    据西方媒体报道,国外科研人员将氮化硅、聚亚酰胺等高分子材料加工成极薄的“人工鼓膜”,利用特种技术将氧化锌加工成“人工听力毛细胞”,然后将这两种人工材料结合起来,实现了使外界声波有效转化为电流,并传送至大脑听觉处理中心,经由大脑处理,使人能够听到各种各样声音的效果。
  
微电子机械人工耳

    在美国自然科学基金会的资助下,美国研究人员罗伯特·怀特和卡尔·格罗斯共同发明了一种成本低廉的微电子机械人工耳。

     据研制者介绍,这种人工耳的外形类似于螺旋型管子。它的关键部件是由硬质玻璃制成直径1~2毫米的微管,微管内部充满硅油,微管的顶端则是采用氮化硅制成的锥形薄膜。这种薄膜对振动高度敏感,可将振动波转化为微电流。

    据报道,这种微电子机械人工耳能够接收到4200~35000赫兹的声波(人耳能接收到的声波范围为20~20000赫兹)。当声波传入耳道后,微电子机械人工耳内部的液体会产生振动,并发出微电流信号,信号经由芯片传至大脑听觉中心,最终产生听觉信号。
  
压电式人工耳

    韩国中央技术研究院的科研人员开发出了一种压电式人工耳(简称“P-AC”)。
据韩国研究人员介绍,压电式人工耳的工作原理是:当外界声源产生的声波传入人工耳后,声波可使人工耳里的液体产生振动,而这种振动被人工耳内的压电膜接收后转化成微电流信号,随后经由激励器放大并传至内耳基膜,最终被还原成声音。
  
人工听觉智能芯片

    瑞士苏黎世大学的研究人员开发出一种微型智能芯片。它能模仿人脑的听觉神经信号处理过程,将声波转化成的电流信号还原为声音,或将视神经电流信号还原为图像。

    据介绍,这种能够模拟部分人脑功能的智能芯片使人工耳的结构大大简化。只要在听障者的大脑中植入一个米粒大小的微型芯片,就可使他们听到各种声音,或使盲人看到大千世界的场景。

    另据国外媒体报道,美国麻省理工学院(MIT)电子工程系的研究人员也在研制类似的智能芯片产品,并已经取得重要进展。

关键字:国外

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2015/0409/article_5626.html
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