Нарешті краще чути
«Перепрошую? Я вас не розумію. Говоріть голосніше, будь ласка?» Той, кому важко зрозуміти іншу людину, не тільки швидко опиняється соціально маргіналізованим, але й потрапляє в небезпечні ситуації, наприклад, на дорозі. Тому слуховий апарат є незамінним для постраждалих - у Європі це майже кожна друга людина старше 65 років. Однак звичайні пристрої, що носяться за вушною раковиною, досягають своїх можливостей для людей із серйозними вадами слуху. Єдине, що допомагає постраждалим – це імплантат, який посилює звук більше, ніж класичні системи, і характеризується кращою якістю звуку. Проблема: ці імпланти середнього вуха можна використовувати лише під час операцій, що тривають кілька годин. Складні втручання є ризикованими та дорогими, тому їх проводять рідко. Але пацієнти можуть сподіватися: вчені зараз працюють над новим типом слухового апарату, який набагато легше імплантувати, а отже, доступний для багатьох.
Нове рішення складається з трьох частин: зовнішнього корпусу з мікрофоном і батареєю, бездротової, оптичної передачі сигналу та енергії між зовнішнім і середнім вухом, а також перетворювача звуку – серця і динаміка імплантату. Дослідники з Інституту машинобудування та автоматизації Фраунгофера IPA у Штутгарті розробляють круглий звуковий перетворювач розміром близько 1,2 міліметра. Партнерами проекту, який фінансується Федеральним міністерством освіти та досліджень, є Університетська ЛОР-клініка в Тюбінгені, Науковий медичний інститут NMI при Університеті Тюбінгена та auric Hörsysteme GmbH. «Наша мета — поєднати кращу якість звуку імплантованих слухових апаратів із значно спрощеною роботою», — каже Домінік Кальтенбахер, інженер IPA. »Щоб мати можливість використовувати нашу систему, барабанну перетинку потрібно лише послабити збоку та відкрити. Це можливо в амбулаторних умовах».
Мікропривід розташований між середнім і внутрішнім вухом
Перетворювач звуку, який реалізований як п’єзоелектричний мікропривід, може бути розміщений безпосередньо на з’єднанні між середнім і внутрішнім вухом – відомий як «кругле вікно». Там він передає слуховий сигнал у вигляді посилених механічних коливань у внутрішнє вухо, тим самим збільшуючи здатність слуху. «Перетворювач звуку працює за принципом згинального актуатора», — пояснює Кальтенбахер. «Елементи, що згинаються, розташовані у формі торта, складаються з шаруватого композиту п’єзокераміки та кремнію. Коли подається електрична напруга, елементи згинаються вгору і створюють механічну вібрацію. Це передається на мембрану круглого вікна і внутрішнього вуха, таким чином стимулюючи слуховий нерв».
Ефект: незважаючи на те, що круглий віконний імплантат не більший за голівку шпильки, він досягає розрахункової потужності до 120 децибел. Це відповідає обсягу відбійного молотка. «Особливо з високими тонами, такий високий рівень продуктивності необхідний для дуже хорошого розуміння мовлення, тому що люди зі слабким слухом більше не сприймають високі тони», — каже дослідник з IPA.
Зараз експерти тестують першу функціональну модель у лабораторії. «Окремі компоненти слухового апарату були розроблені, на наступному етапі їх потрібно оптимізувати та зібрати», — каже Кальтенбахер. Вимоги до імплантату високі: матеріал має бути інкапсульованим таким чином, щоб він відповідав тілу, і був стабільним протягом тривалого часу; зрештою, імплантати слухових апаратів мають служити щонайменше десять років. Оптимізовані окремі компоненти повинні бути доступні в червні цього року, а тестування всієї системи заплановано на 2014 рік.
Джерело: Штутгарт [Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA]
