Usynlige cochleære implantater

Cochleaimplantater, der elektrisk stimulerer hørenerven, har givet i det mindste begrænset hørelse til hundredtusindvis af mennesker verden over, som ellers ville være totalt døve. Nuværende enheder kræver dog, at en sender på omkring en tomme i diameter fastgøres til kraniet med en ledning, der snoer sig ned til en kombineret mikrofon og strømkilde, der ligner et overdimensioneret høreapparat.

Forskere ved MIT's Microsystems Technology Laboratories samarbejdede med læger fra Harvard Medical School og Massachusetts Eye and Ear Infirmary for at udvikle en ny laveffekt signalbehandlingschip, der kunne føre til et cochleært implantat uden ekstern hardware. Den ville blive genopladet trådløst og ville køre i omkring otte timer pr. opladning.

De udviklede også en prototypeoplader, der sættes i en almindelig mobiltelefon og kan genoplade signalbehandlingschippen på cirka to minutter.

Ideen med dette design er, at du kan bruge en telefon med en adapter til at oplade cochleaimplantatet, så du ikke behøver at være tilsluttet, siger Anantha Chandrakasan, professor i elektroteknik og tilsvarende forfatter på et papir af Marcus Yip, PhD '13, præsenteret på International Solid-State Circuits Conference. Eller du kunne forestille dig en smart pude, så du oplader natten over, og dagen efter fungerer den bare.

Eksisterende cochleaimplantater bruger en ekstern mikrofon til at samle lyd, men det nye implantat ville bruge den naturlige mikrofon i mellemøret, som næsten altid er intakt hos cochlear-implantatpatienter. Normalt overfører sarte knogler i mellemøret, kendt som ossikler, vibrationerne fra trommehinden til cochlea, det lille spiralkammer i det indre øre, der omdanner akustiske signaler til elektriske. Den nye enhed vil bruge en lille sensor, der registrerer knoglernes vibrationer og videresender deres signal til en mikrochip, der er implanteret i øret. Den mikrochip ville konvertere den til et elektrisk signal og sende den videre til en elektrode i cochlea.

At sænke strømkravene til konverterchippen var nøglen til at undvære den kraniemonterede hardware. Blandt andre innovationer udviklede Chandrakasans laboratorium et nyt signalgenererende kredsløb, hvis bølgeform - det grundlæggende elektriske signal, det udsender - kræver 20 til 30 procent mindre strøm at producere end dem, der bruges i eksisterende cochleære implantater.

Forskerne viste, at chippen og sensoren kan opfange og behandle tale, der spilles ind i mellemøret på et menneskelig kadaver. De testede også den nye bølgeform på fire patienter med cochleaimplantater og fandt ud af, at den ikke kompromitterede deres evne til at høre.

skjule