Osynliga cochleaimplantat

Cochleaimplantat som elektriskt stimulerar hörselnerven har gett åtminstone begränsad hörsel till hundratusentals människor världen över som annars skulle vara helt döva. Nuvarande enheter kräver dock att en sändare som är ungefär en tum i diameter fästs på skallen, med en tråd som slingrar sig ner till en kombinerad mikrofon och strömkälla som ser ut som en överdimensionerad hörapparat.

Forskare vid MIT:s Microsystems Technology Laboratories samarbetade med läkare från Harvard Medical School och Massachusetts Eye and Ear Infirmary för att utveckla ett nytt signalbearbetningschip med låg effekt som kan leda till ett cochleaimplantat utan extern hårdvara. Den skulle laddas trådlöst och skulle köras i cirka åtta timmar per laddning.

De utvecklade också en prototypladdare som ansluts till en vanlig mobiltelefon och kan ladda signalprocessorn på ungefär två minuter.

Tanken med den här designen är att du kan använda en telefon, med en adapter, för att ladda cochleaimplantatet, så att du inte behöver vara inkopplad, säger Anantha Chandrakasan, professor i elektroteknik och motsvarande författare på en tidning av Marcus Yip, PhD '13, presenterad vid International Solid-State Circuits Conference. Eller så kan du tänka dig en smart kudde, så att du laddar över natten, och nästa dag fungerar den bara.

Befintliga cochleaimplantat använder en extern mikrofon för att samla in ljud, men det nya implantatet skulle använda den naturliga mikrofonen i mellanörat, som nästan alltid är intakt hos cochleaimplantatpatienter. Normalt överför ömtåliga ben i mellanörat, så kallade ossiklar, vibrationerna från trumhinnan till snäckan, den lilla spiralkammaren i innerörat som omvandlar akustiska signaler till elektriska. Den nya enheten skulle använda en liten sensor som upptäcker hörselbenens vibrationer och vidarebefordrar deras signal till ett mikrochip som implanterats i örat. Det mikrochippet skulle omvandla det till en elektrisk signal och skicka det vidare till en elektrod i snäckan.

Att sänka strömkraven för omvandlarchippet var nyckeln till att avstå från den skallmonterade hårdvaran. Bland andra innovationer utvecklade Chandrakasans labb en ny signalgenererande krets vars vågform - den grundläggande elektriska signalen den sänder ut - kräver 20 till 30 procent mindre ström för att producera än de som används i befintliga cochleaimplantat.

Forskarna visade att chipet och sensorn kan ta upp och bearbeta tal som spelas in i mellanörat på ett mänskligt kadaver. De testade också den nya vågformen på fyra patienter med cochleaimplantat och fann att den inte äventyrade deras förmåga att höra.

Dölj