Ученые Пермского Политеха участвуют в разработке бионического протеза человеческого уха

13.07 Среда, 23 ноября 2022
Пермский край: новости дня


Примерно четверо из десяти тысяч детей рождаются с микротией - недоразвитой или полностью отсутствующей ушной раковиной, что зачастую сопровождается частичным или полным нарушением слуха. Одним из способов вернуть пациенту возможность слышать являются аппараты, обеспечивающие костную проводимость звука. Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из ПГМА и МГМСУ разработали бионический ушной имплант, сейчас проект находится на стадии доклинических испытаний. Исследование проведено при финансовой поддержке правительства Пермского края в рамках научного проекта «Разработка бионического протеза уха на основе интеллектуальных и медицинских 3D технологий».

Статьи о ходе исследования опубликованы в «Пермском медицинском журнале» (№3, 2022г.) и «Вестнике ПГТУ. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы» (№1(53), 2022г.).

— При комплексной реабилитации пациентов с микротией помимо восстановления функции слуха важным является и эстетический компонент – замещение дефекта наружного уха посредством эпитезов, изготавливаемых из силиконового материала. Однако стоит отметить, что на сегодняшний день восстановление функции и эстетики развиваются обособлено друг от друга. Мы же разрабатываем конструкцию бионического протеза уха, позволяющего восстановить как костную проводимость звука, так и эстетику утраченного органа. Для этого необходимо свести в единую конструкцию непосредственно протез уха, фиксирующую систему, микрофон, блок обработки звука на базе специализированного цифрового сигнального процессора со встроенными аналого-цифровыми и цифроаналоговыми преобразователями, модуль радиоканала Bluetooth для беспроводного управления и приёма внешних аудиосигналов и излучатель звуковых колебаний, — рассказывает доцент кафедры автоматики и телемеханики, научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем "материал-технология-конструкция", кандидат технических наук Игорь Безукладников.

Ученые уже разработали прототип протеза и теперь перешли к стадии доклинических испытаний, чтобы оценить его функциональную эффективность. Для этого был собран испытательный стенд, в котором в качестве имитатора головы человека использовался полимерный резервуар кубической формы, полученный с помощью пластиковой 3D-печати. Передача звука в такой конструкции достаточно близка по характеристикам к костной ткани человека.

Однако полученные результаты заставили разработчиков усомниться в оптимальности испытательного стенда. Правильная кубическая форма резервуара и отражение сигнала от полимерных стенок ёмкости, заполненной баллистическим гелем, могли привести к искажению данных об эффективности протеза. Поэтому был сконструирован новый испытательный стенд, где за основу была взята нативная голова свиньи. Такой выбор обусловлен сходством слуховых систем свиньи и человека.

Благодаря испытаниям на новом стенде, ученым удалось выявить недостатки текущей конструкции бионического уха, главный из которых – недостаточная жесткость крепления излучателя уха к костным тканям головы, из-за которого звук становится слишком высоким. Также использование улучшенного стенда позволило определить резонансные характеристики системы «бионическое ухо – внутреннее ухо», подлежащие дальнейшей компенсации программным или аппаратным способом. В будущем это позволит отладить систему, чтобы обеспечить стереозвучание и для пациентов с двумя протезами, и для тех, у кого сохранен слух на одно ухо.

В рамках дальнейших работ по проекту запланировано варьирование точек крепления протеза для улучшения резонансных характеристик.

Получать доступ к эксклюзивным и не только новостям «Вечерних ведомостей» быстрее можно, подписавшись на нас в сервисах «Яндекс.Новости» и «Google Новости».
Марина Осипова © Вечерние ведомости


Похожие материалы

Оставить комментарий

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Работая с этим сайтом, вы даете свое согласие на использование файлов cookies. Статистика использования сайта отправляется в Google и Yandex. Политика конфиденциальности
OK