Last Updated on 2024-07-02 18:45 by admin
MIT、Massachusetts Eye and Ear、Harvard Medical School、Columbia Universityの研究チームは、完全内部の人工内耳を実現するために共同で取り組んでいる。現在の人工内耳は外部ハードウェアに依存しているが、このチームはバイオコンパチブルな埋め込み型マイクロフォンを開発し、商業的な外部補聴器のマイクロフォンと同等の性能を実現した。このマイクロフォンは耳の裏側の微小な動きを測定するための圧電材料から作られており、低ノイズ増幅器も開発して信号を強化しながら電子機器からのノイズを最小限に抑えている。
研究チームは、中耳の一部である「umbo」に焦点を当てたマイクロフォンを開発した。Umboは一方向に振動するため、単純な動きを感知するのが容易であるが、その振動は非常に微小であり、信号を増幅しながらノイズを最小限に抑える必要があった。チームは「PVDFサンドイッチ」デザインを使用してノイズを減らし、製造過程での困難を克服するためにチタンを徐々に堆積させ、PVDFを冷却するためのヒートシンクを使用した。プロトタイプは人間の耳の骨を用いてテストされ、人間の音声の強度と周波数範囲で堅牢なパフォーマンスを示した。この研究は他の研究者にも影響を与える可能性がある。
【ニュース解説】
MIT、Massachusetts Eye and Ear、Harvard Medical School、Columbia Universityの研究チームが開発した埋め込み型マイクロフォンは、完全に内部化された人工内耳の実現に向けた大きな一歩を示しています。現在の人工内耳は外部ハードウェアに依存しており、これが使用者にとっていくつかの制約をもたらしています。例えば、外部ユニットを装着したままでは泳ぐことができず、運動や睡眠時にも不便を感じることがあります。この新しい技術は、そうした問題を解決する可能性を秘めています。
この研究の中心となるのは、中耳の一部である「umbo」に焦点を当てたマイクロフォンの開発です。Umboは一方向にしか振動しないため、この振動を捉えることで音声を感知することが可能になります。しかし、Umboの振動は非常に微小であるため、これを正確に捉え、信号として増幅することは大きな技術的挑戦でした。研究チームは、圧電材料であるポリビニリデンフルオライド（PVDF）を用いてこの問題に取り組み、低ノイズで信号を増幅するための特別な増幅器も開発しました。
この技術のポジティブな側面は、人工内耳の使用者がより自然な聴覚体験を得られるようになることです。外部ハードウェアに依存しないため、使用者は日常生活での制約が少なくなり、より快適に人工内耳を使用できるようになります。また、この技術は、人工内耳の見た目を改善し、装着者がデバイスを身につけていることを他人に気づかれにくくすることもできます。
一方で、この技術にはいくつかの潜在的なリスクも存在します。例えば、長期間の体内埋め込みによる生体適合性や安全性の問題、デバイスの耐久性や信頼性の確保などが挙げられます。また、このような高度な技術を用いた治療法は、高額なコストを伴う可能性があり、すべての患者がアクセスできるわけではないかもしれません。
将来的には、この技術がさらに発展し、より小型で効率的な人工内耳が実現されることが期待されます。これにより、聴覚障害を持つ人々がより自然な聴覚体験を得られるようになり、日常生活の質が向上することが予想されます。また、この技術の進展は、人工内耳だけでなく、他の医療用インプラントデバイスの開発にも影響を与える可能性があります。
from Implantable microphone could lead to fully internal cochlear implants.
