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智能设备在耳朵上的医疗进化史

2015-06-10 14:24:42来源:网易科技

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 古往今来,疾病和衰老就是人们不想面对却又无从避免的事情。人们通过各种方式研究“返老还童”的灵丹妙药,现在看来,回到过去的身体机能是很难了,那么,能不能换一个身体呢?例如眼镜看不见了换一个人造假眼;牙齿脱落,安一个假牙;腿部残疾,装一个义肢……

我们应该庆幸,科技和医学的进步,使得“替代”技术越来越成熟。目前在“智能设备”里医疗,算是唯一一个规模应用的行业的进化史。

第一步智能:放大声音

助听器,大家可能都有印象。几十年前,白头发的老爷爷耳朵里有一个耳机,长长的线垂在胸前,衬衫的口袋里有一个收音机模样的盒子。这种就是现在已经很少使用的“模拟式助听器”,简单讲就是一个线性放大电路,把声音放大。相比用户原先的听力,“放大声音”明显智能了。

第二步智能:非线性放大

后来,发现用户的听力损失不同频率损失不一样,模拟电路线性放大不好啊,于是出现了基于DSP芯片的数字助听器。经过严格的听力测试之后,根据不同频率给不同的补偿量,使得助听器非线性放大的声音更适合用户。

  第三步智能:降噪与场景识别

再后来,发现助听器有个问题啊:戴助听器总觉得有噪声怎么办?虽然通过声音数据模型的建立,通过对环境噪声的识别,可以采用“降噪”的程序,但是用户在不同场景下对有效声音的需求并不一致。咋办?于是出现了通过智能手机的位置来判断场景,进而使助听器声音处理程序自动切换不同的场景处理程序。

智能设备在耳朵上的医疗进化史

第四步智能:made for iphone

手机的使用,对听障人士来说同样很重要,而佩戴助听器打电话,总是有些不便。因此在最新的助听器里,已经有了与电话之间进行2.4Ghz蓝牙连接的助听器。

智能设备在耳朵上的医疗进化史

  第五步智能:新技术的集成

能不能有非常小的助听器?能不能有不容易损坏的助听器?能不能有电池能够用久一点的助听器?能不能有基于汉语言语策略的助听器?

越来越小的芯片,使得体积和功耗越来越小,而性能愈发优良;

纳米涂层的使用使得助听器防尘防水不容易坏;

对汉语声音模型进行数据分析,使语言处理程序适合汉语。

归根结底,助听器作为一个智能设备,并非在某项技术上突飞猛进,而是芯片、电源、语言处理程序、麦克风等技术发展的一个集成。

用智能设备重建听力?

说完助听器,我们该想一想如果一个人的听力损失严重到助听器无法起作用怎么办?比如严重的中耳炎患者和极重度的神经性耳聋患者,他们无法使用现有的助听器。

我会说人工耳蜗是人类历史上第一个真正意义上的人工器官吗?它可以替代人耳的功能,Biger很高哈。

智能设备在耳朵上的医疗进化史

基本原理是皮下植入一个线圈和电极,电极放电直接刺激听神经,获得听觉。耳朵上要佩戴言语处理器,头件和皮下植入的线圈之间以“跨皮通讯”实现信号传递。

涉及皮下植入,就要使用与人体不会出现排斥的材料。比如:钛合金、生物陶瓷、硅胶。除了材料,就是生产的工艺,芯片在皮下如果发生体液渗入,就不能正常工作(从这点讲,特工学院电影里直接在耳后植入芯片是说不通的哦)。这些都不算最高级别的技术要求,但是把这些技术都做好,就很难了。

对于中耳炎患者和外耳畸形的患者,内耳功能良好,不需要做人工耳蜗,但助听器也不能用啊,咋办?依然有办法。

智能设备在耳朵上的医疗进化史

这是振动声桥技术。大概的原理是在内耳耳蜗处,有一个金属振动子,代替中耳三块听小骨进行传声。

智能设备如何一步步拯救我们的听力?

这是BAHA骨锚式助听器技术。大概的原理是在颅骨上镶嵌一颗钛合金钉子,外边是处理器,通过颅骨振动传声。

智能设备如何一步步拯救我们的听力?

这是Sophono骨锚式助听器,与BAHA不同是,皮肤无需裸露钉子或别的东西,植入体全植入,处理器和植入体之间通过“跨皮通讯”的方式。

  智能设备还可以替代什么器官?

以上,是听力医疗器械的科普,而在最近几年,“人工视觉”技术已经在临床试验。利用视网膜修复技术,向眼内植入集成电路芯片来帮助失明者恢复视觉的方法。可惜的是,目前这种技术只能帮助用户有光感和轮廓感,尚不能完全重建视力。

智能设备如何一步步拯救我们的听力?

综上,智能人工器官,正在朝我们走来。材料技术、电源技术、芯片技术、通信技术的发展,使得人类在不远的未来能够实现“肢残者复健、失明者复明、失聪者复聪。”而智能设备的真正发展,也许不仅仅是需要对现有设备的智能化改造,更重要的是“需求”、“技术”、“扩学科集成”的真正实现

标签:智能医疗
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