国外“人工耳蜗”开发新进展

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。

来源：科讯医疗网

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