人工耳蜗的原理?

如题所述

人工耳蜗技术是把人工耳蜗作为治疗重度聋至全聋的方法。人工耳蜗是根据耳蜗生理原理开发的一种电子仿生装置,是听力学、医学、生物医学、微电子学、材料学、机械学相结合的跨多学科的高新技术产品。人工耳蜗可以代替病变受损的听觉器官,由体外言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号传入人体的耳蜗,通过植入体内的电极系统刺激分布在那里的听神经纤维,直接兴奋听神经,来恢复或重建聋人的听觉功能。人工耳蜗是现代医学的重要成果之一,对于轻度到中重度的听力损失,助听器可以有较好的补偿效果,而对于重度或极重度耳聋,人工耳蜗的植入是目前国际公认的能使双侧重度或极重度感音神经性聋患者恢复听觉的唯一有效装置。近年来,随着电子技术、计算机技术、语音学、电生理学、材料学、耳显微外科学的发展,人工耳蜗已经从实验研究进入临床应用。
中文名
人工耳蜗技术
用途
治疗重度聋至全聋
属性
医学治疗技术
装置
人工耳蜗
人工耳蜗
人工耳蜗(又名:仿生耳、电子耳蜗、耳蜗植入),是一种植入式听觉辅助设备,其功能是使重度失聪的病人(聋人)产生一定的声音知觉。与助听器等其它类型的听觉辅助设备不同,人工耳蜗的工作原理不是放大声音,而是对位于耳蜗内、功能尚完好的听神经施加脉冲电刺激。大多数人工耳蜗设备由植入部分和体外部分组成。体外部分由麦克风、语音[1]处理器以及用于向植入部分发送指令的信号发射器组成。植入部分由信号接收及解码模块、刺激电极阵列组成。
发展历史
人工耳蜗的历史可以追溯到至少200年以前。意大利科学家Alessandro Volta发明了电池,电压单位伏特(Volt)就是以他的名字命名的。他利用电池为研究工具证实了电激励可以直接激起人体的听、视、嗅和触觉感知。当他将一个50伏电池的正负极分别贴近双耳时,它感觉到:“……当电路接通的那一刻,我觉得我的头被震了一下,过了一会我开始听见一种声音,或者说是一种噪音,我无法确切描述:那是一种带着电火花的噼啪声,好像有什么粘稠的东西被煮沸了……这种可怕的感觉让我不敢再继续重复这个实验,因为我觉得对大脑的电击很危险……”在此后的150年里,没有出现关于听觉系统的电刺激效果的安全而系统的研究的相关报道,直至现代电子技术的出现。1937年,S.S.Stevens和他的同事运用真空管振荡器和放大器,证实了至少三个与“电声感知”有关的机制。第一个机制是“电动机械效应”,具体指电刺激使耳蜗中的纤毛细胞振动,从而使人在与电刺激相对应的声刺激信号的频率点上感觉到一个音调信息。第二个机制是鼓膜将电信号转换成声学信号,从而使人在2倍信号频率点上感觉到另一个音调信息。Stevens等人之所以能将第二个机制从第一个中分离出来是因为他们发现鼓膜破损或缺失的病人只能感觉到原始频率的音调信号。第三个机制与听觉神经的直接电兴奋有关,因为有一些病人称他们在正弦电激励信号中感到有类似噪声的声音,随着电流变化有着剧烈的响度增加,并且时常会引起面部神经兴奋。然而,最早证明听觉神经的电刺激效应的却是一组俄罗斯科学家,他们声称观察到了一个中耳和内耳耳聋的病人在电刺激下的听力感知。
在1957年,法国医生Djourno等人成功的运用电刺激使两个完全耳聋的患者产生了听力感知,他们的成功刺激了20世纪60-70年代美国西岸一系列恢复耳聋患者听觉的深入研究。虽然早期研究的方法与现在的技术相比很原始,但是它们指出了许多关键问题和一些为了能成功实现听觉神经电刺激而必须考虑的限定条件。例如,他们发现,与原声听觉相比,听觉神经的电声听觉的动态范围小很多,且声音变化幅度剧烈,时域音调也仅限在几百赫兹范围。Bilger对这些早期的实验进行了详细的说明和分析。1972年第一台与单道人工耳蜗相配套的声音处理器问世,1977年奥地利人研制出世界第一个多通道人工耳蜗植入系统,1978年澳大利亚人格雷姆.克拉克发明了世界上第一个人工耳蜗。证明人类研究电刺激替代装置在整个人类世界的成功探索。 人工耳蜗技术经过几十年的发展,特别是随着近年来生物医学工程等高新技术的出现,已经从实验研究进入临床应用,成为目前全聋患者恢复听觉的惟一有效的治疗方法。据统计,全球现在约有3万多耳聋患者使用了人工耳蜗。
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第1个回答  2019-03-29
人工耳蜗的工作原理:首先是通过外机接收声音语言信号,接收刺激器会将声音语言信号转换成电信号传到植入体中的电极线上,再通过神经细胞接收电信号,将电信号传到大脑中,这一过程就可以恢复或重建患者的听觉功能。
第2个回答  2019-04-30
通过外机接收声音语言信号,接收刺激器会将声音语言信号转换成电信号传到植入体中的电极线上,再通过神经细胞接收电信号,将电信号传到大脑中,这一过程就可以恢复或重建患者的听觉功能。
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