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國外“人工耳”開發新進展
[ 編輯:admin | 時間:2016-02-02 15:45:41 | 瀏覽:1432次 | 來源: | 作者: ]

   聽力障礙是一種發生率較高的病癥。據世界衛生組織統計,55歲以上中老年人的聽力障礙發生率約為20%。部分聽力損失患者尚可通過配戴助聽器來彌補聽力損失,但是因內耳聽力毛細胞受損而導致的聽力損失,則必須通過植入人工耳蝸來重拾聽力。近年來,全世界有很多聽障患者借助于植入人工耳蝸而聽到了聲音。 耳朵能夠聽到各種各樣聲音的原理,實際上屬于物理學上的“快速傅里葉轉換”(FFT)。當外界聲源產生的聲波傳入耳道后,可被內耳耳蝸中的聽力毛細胞感知,這些會“跳舞”的聽力毛細胞在接收到聲波后會發生振動并生成微電流,再經由聽神經傳至大腦聽覺處理中心,最后被還原為聲音。 在揭開了人體聽覺的聲-電轉換生物學原理后,很多國外研究機構開始加緊研制人工耳產品。   

    高仿生人工耳 據西方媒體報道,國外科研人員將氮化硅、聚亞酰胺等高分子材料加工成極薄的“人工鼓膜”,利用特種技術將氧化鋅加工成“人工聽力毛細胞”,然后將這兩種人工材料結合起來,實現了使外界聲波有效轉化為電流,并傳送至大腦聽覺處理中心,經由大腦處理,使人能夠聽到各種各樣聲音的效果。   

    微電子機械人工耳 在美國自然科學基金會的資助下,美國研究人員羅伯特·懷特和卡爾·格羅斯共同發明了一種成本低廉的微電子機械人工耳。 據研制者介紹,這種人工耳的外形類似于螺旋型管子。它的關鍵部件是由硬質玻璃制成直徑1~2毫米的微管,微管內部充滿硅油,微管的頂端則是采用氮化硅制成的錐形薄膜。這種薄膜對振動高度敏感,可將振動波轉化為微電流。 據報道,這種微電子機械人工耳能夠接收到4200~35000赫茲的聲波(人耳能接收到的聲波范圍為20~20000赫茲)。當聲波傳入耳道后,微電子機械人工耳內部的液體會產生振動,并發出微電流信號,信號經由芯片傳至大腦聽覺中心,最終產生聽覺信號。   

    壓電式人工耳 韓國中央技術研究院的科研人員開發出了一種壓電式人工耳(簡稱“P-AC”)。 據韓國研究人員介紹,壓電式人工耳的工作原理是:當外界聲源產生的聲波傳入人工耳后,聲波可使人工耳里的液體產生振動,而這種振動被人工耳內的壓電膜接收后轉化成微電流信號,隨后經由激勵器放大并傳至內耳基膜,最終被還原成聲音。   

    人工聽覺智能芯片
    瑞士蘇黎世大學的研究人員開發出一種微型智能芯片。它能模仿人腦的聽覺神經信號處理過程,將聲波轉化成的電流信號還原為聲音,或將視神經電流信號還原為圖像。

    據介紹,這種能夠模擬部分人腦功能的智能芯片使人工耳的結構大大簡化。只要在聽障者的大腦中植入一個米粒大小的微型芯片,就可使他們聽到各種聲音,或使盲人看到大千世界的場景。 另據國外媒體報道,美國麻省理工學院(MIT)電子工程系的研究人員也在研制類似的智能芯片產品,并已經取得重要進展。

    聽力障礙是一種發生率較高的病癥。據世界衛生組織統計,55歲以上中老年人的聽力障礙發生率約為20%。部分聽力損失患者尚可通過配戴助聽器來彌補聽力損失,但是因內耳聽力毛細胞受損而導致的聽力損失,則必須通過植入人工耳蝸來重拾聽力。近年來,全世界有很多聽障患者借助于植入人工耳蝸而聽到了聲音。 耳朵能夠聽到各種各樣聲音的原理,實際上屬于物理學上的“快速傅里葉轉換”(FFT)。當外界聲源產生的聲波傳入耳道后,可被內耳耳蝸中的聽力毛細胞感知,這些會“跳舞”的聽力毛細胞在接收到聲波后會發生振動并生成微電流,再經由聽神經傳至大腦聽覺處理中心,最后被還原為聲音。 在揭開了人體聽覺的聲-電轉換生物學原理后,很多國外研究機構開始加緊研制人工耳產品。   

    高仿生人工耳 據西方媒體報道,國外科研人員將氮化硅、聚亞酰胺等高分子材料加工成極薄的“人工鼓膜”,利用特種技術將氧化鋅加工成“人工聽力毛細胞”,然后將這兩種人工材料結合起來,實現了使外界聲波有效轉化為電流,并傳送至大腦聽覺處理中心,經由大腦處理,使人能夠聽到各種各樣聲音的效果。   

    微電子機械人工耳 在美國自然科學基金會的資助下,美國研究人員羅伯特·懷特和卡爾·格羅斯共同發明了一種成本低廉的微電子機械人工耳。 據研制者介紹,這種人工耳的外形類似于螺旋型管子。它的關鍵部件是由硬質玻璃制成直徑1~2毫米的微管,微管內部充滿硅油,微管的頂端則是采用氮化硅制成的錐形薄膜。這種薄膜對振動高度敏感,可將振動波轉化為微電流。 據報道,這種微電子機械人工耳能夠接收到4200~35000赫茲的聲波(人耳能接收到的聲波范圍為20~20000赫茲)。當聲波傳入耳道后,微電子機械人工耳內部的液體會產生振動,并發出微電流信號,信號經由芯片傳至大腦聽覺中心,最終產生聽覺信號。   

       壓電式人工耳 韓國中央技術研究院的科研人員開發出了一種壓電式人工耳(簡稱“P-AC”)。 據韓國研究人員介紹,壓電式人工耳的工作原理是:當外界聲源產生的聲波傳入人工耳后,聲波可使人工耳里的液體產生振動,而這種振動被人工耳內的壓電膜接收后轉化成微電流信號,隨后經由激勵器放大并傳至內耳基膜,最終被還原成聲音。   

    人工聽覺智能芯片
    瑞士蘇黎世大學的研究人員開發出一種微型智能芯片。它能模仿人腦的聽覺神經信號處理過程,將聲波轉化成的電流信號還原為聲音,或將視神經電流信號還原為圖像。

    據介紹,這種能夠模擬部分人腦功能的智能芯片使人工耳的結構大大簡化。只要在聽障者的大腦中植入一個米粒大小的微型芯片,就可使他們聽到各種聲音,或使盲人看到大千世界的場景。 另據國外媒體報道,美國麻省理工學院(MIT)電子工程系的研究人員也在研制類似的智能芯片產品,并已經取得重要進展。



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