埋め込み式マイクによる完全内部型人工内耳への進展で生活向上が期待される

TokyoMIT、マサチューセッツ・アイ・アンド・イヤー、ハーバード医科大学、コロンビア大学の研究者たちは、内耳の人工内耳において重要な進展を遂げました。彼らは「UmboMic」と呼ばれる埋め込み型マイクを開発しました。これは外部の補聴器のマイクと同等の性能を持ち、外部機器を必要としないことを目指しています。

現在の人工内耳には体外に装着する部品があります。このような「外部の部品」は、ユーザーが水泳や運動、装着したままの就寝をする際に妨げとなることがあります。また、これが理由で人工内耳を避ける人もいます。

UmboMicのメリット:

• 完全に内蔵型で、外部ハードウェアによる不快感を軽減
• 水泳や睡眠などの活動を制限なく楽しめる
• 外耳の構造を利用して、ノイズの遮断と音の定位を効果的に行う

UmboMicは、PVDFと呼ばれる特別な素材を使用しています。これは体に安全で、動くと電気を発生させます。この装置は、片方向に動く中耳の一部であるアンボの微細な動きを測定します。UmboMicは、数ナノメートルという非常に小さな振動を検出することができます。

研究者たちは、装置が人体に適合し、その環境に耐えられるようにするという課題に直面しました。彼らは2層のPVDFを使用してセンサーを設計し、3ミリメートル×3ミリメートルの動作検出器を作り上げました。この構造により、電気的干渉を打ち消すことでノイズを低減することができます。

チームはセンサーを作成しましたが、信号をあまりノイズなく強化するアンプも必要でした。このセンサーとアンプを組み合わせることで、人々の会話時に聞こえる<強い音>を検出できるようになりました。

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亡くなったドナーの耳の骨を用いてUmboMicをテストしたところ、良好な結果が得られました。しかし、耳の構造は個人によって異なるため、umboの動きは人それぞれ異なります。この問題に対処するため、研究者たちはデバイスを生体に埋め込んだ場合の動作を確認するための動物実験を行っています。また、センサーを安全に体内に10年間留めておくための方法も模索しています。

科学者たちはUmboMicの改良と、その最適な移植方法の研究に取り組んでいます。特に、カバーに使用する材料や、どのように固定するかに注目しています。他のインプラントで一般的なチタンは、UmboMicには硬すぎて適していません。

ミシガン大学の機械工学教授であるカール・グロッシュは、UmboMicが非常に優れていると述べました。彼は、将来的なデバイスには、より小型のセンサーと低電力の電子機器が必要であり、それによって移植が容易になり、バッテリー寿命が向上すると指摘しました。

この研究は、アメリカ国立衛生研究所、アメリカ国立科学財団、チューリッヒのクレッタ財団、およびバーゼル大学研究基金から資金提供を受けました。