美麻省理工學院成功研制無需外置硬件的人工耳蝸

　　據美國麻省理工學院網站2月10日報道，該校科學家參與的一個聯合研究小組開發出一種無需外置硬件的新型人工耳蝸，有望改善失聰人士的聽覺，為其生活帶來更大便利。相關論文公布在本周(2月9日—2月13日)舉行的國際固態電路會議上。

　　人工耳蝸是一種通過電極刺激聽覺神經的方式幫助聾人恢復或重建聽覺的電子裝置。目前各國的醫療機構已把人工耳蝸作為治療重度耳聾至全聾的常規方法，全世界佩戴人工耳蝸的病人數目已達10萬。但現有的人工耳蝸系統需要將一個直徑約為1英寸(約2.5厘米)的圓盤狀發射器固定在頭骨上，并通過導線將其與麥克風、電源等設備相連，看上去就像一個超大的助聽器，在一定程度上給使用者造成了不便。

　　由麻省理工學院微系統實驗室(MTL)的科學家和哈佛醫學院以及馬薩諸塞州眼耳醫院的醫生開發出的這種人工耳蝸，利用一種新型、低功率信號處理芯片，免去了這些讓人不適的外部硬件。

　　中耳有三塊奇妙的骨頭，它們被稱為聽小骨，這是人體中最小的骨，左右耳各有三塊。它們能將鼓膜的振動傳遞至耳蝸，使耳蝸內的纖毛細胞產生神經沖動，繼而在大腦皮層的聽覺中樞中形成聽覺，讓我們聽到聲音。

　　失聰者往往因為在這些環節中出現問題從而導致聽力障礙。新型的人工耳蝸包括一個能夠檢測聽小骨振動的小型傳感器，當傳感器檢測到振動后，信號將被送往植入耳中的微芯片上，這塊芯片能把聲音信號轉化為電信號，并將其傳遞到耳蝸中的電極陣列上，重建聽覺。

　　現有的人工耳蝸使用外部麥克風收集聲音，但新的植入式人工耳蝸將改用使用者自身的耳道和中耳，在人工耳蝸設備中這樣的嘗試幾乎前所未有。由于采用完全內置方式，如何降低功耗就成為這種人工耳蝸成功與否的關鍵所在。

　　為此，研究人員使用了MIT微系統實驗室已經開發出的幾項技術，如定制的低功率濾波器和放大器，這些裝置能夠在極低的功耗下對聲音信號進行精確的處理和還原。此外，他們開發出了一種新型信號電路，能將芯片的能耗降低20%到30%。為了便于使用，這種植入式人工耳蝸將采用無線充電，充滿電可連續工作 8小時。

　　論文主要作者、麻省理工學院博士馬庫斯·耶以及電氣工程與計算機科學學院的研究生銳進(音譯)和內森·伊克斯還向人們展示了一種充電器原型，將其與普通的手機相結合就能為這種新型人工耳蝸充電。此外，研究人員還計劃制造出一種智能枕頭，以便在睡覺的時候完成對人工耳蝸的充電。