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Impianto cocleare

1980
  • Graeme Clark
  • Ingeborg Hochmair
  • Erwin Hochmair
  • Blake S. Wilson
Dispositivo di impianto cocleare utilizzato nell'ingegneria biomedica per il ripristino dell'udito.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

Un impianto cocleare è un dispositivo neuroprotesico impiantato chirurgicamente che fornisce la percezione del suono a una persona con ipoacusia neurosensoriale da grave a profonda. A differenza degli apparecchi acustici, che amplificano il suono, gli impianti cocleari bypassano le parti danneggiate dell'orecchio (le cellule ciliate) e stimolano direttamente il nervo uditivo con impulsi elettrici, che il cervello interpreta come suono.

Un sistema di impianto cocleare è composto da due parti principali. Il componente esterno comprende un microfono, un processore vocale e un trasmettitore. Il microfono capta i suoni dall'ambiente circostante, mentre il processore vocale li digitalizza e li codifica in segnali elettrici. Il trasmettitore invia questi segnali in modalità wireless attraverso la pelle al componente interno. Il componente interno, che viene impiantato chirurgicamente, è costituito da un ricevitore e da una matrice di elettrodi. Il ricevitore capta i segnali dal trasmettitore esterno e li converte in impulsi elettrici. Questi impulsi vengono inviati alla matrice di elettrodi, un sottile filo che viene accuratamente inserito nella coclea, la parte a spirale dell'orecchio interno. I diversi elettrodi lungo la matrice stimolano diverse parti del nervo uditivo. Le fibre nervose alla base della coclea trasmettono normalmente le informazioni sonore ad alta frequenza, mentre quelle all'apice trasmettono le informazioni a bassa frequenza. Il processore vocale dell'impianto è programmato per inviare segnali ad alta frequenza agli elettrodi alla base e segnali a bassa frequenza a quelli all'apice, imitando l'organizzazione tonotopica naturale della coclea. Il cervello impara a interpretare questi schemi di stimolazione elettrica come suoni significativi, incluso il linguaggio.

UNESCO Nomenclature: 3201
- Ingegneria biomedica

Tipo

Dispositivo fisico

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • La scoperta della stimolazione elettrica dei nervi sensoriali da parte di Alessandro Volta (1800)
  • sviluppo del transistor e circuiti integrati
  • Comprensione dell'organizzazione tonotopica della coclea secondo Georg von Békésy
  • primi esperimenti di impianto a canale singolo di William F. House

Applicazioni

  • ripristino dell'udito negli adulti sordi post-linguali
  • fornire l'udito ai bambini sordi prelinguali, consentendo lo sviluppo del linguaggio
  • trattamento per la sordità monolaterale (ssd)
  • miglioramento dell'acufene in alcuni pazienti

Brevetti:

  • US4207441A
  • US4532930A

Idee e potenziali innovazioni

  • impianti cocleari completamente impiantabili senza componenti esterni
  • cochlear implants combined with acustico hearing aids (electro-acoustic stimulation)
  • impianti con microfoni direzionali per migliorare l'udito nel rumore
  • programmazione e regolazione a distanza degli impianti tramite telemedicina
  • impianti in grado di trasmettere l'audio direttamente dagli smartphone
  • impianti del tronco encefalico per pazienti senza nervo uditivo funzionante
  • impianti che utilizzano la stimolazione ottica (optogenetica) invece di quella elettrica per una maggiore precisione
  • processori vocali basati sull'intelligenza artificiale che si adattano a diversi ambienti di ascolto
  • impianti cocleari integrati con sistemi di ripristino dell'equilibrio
  • elettrodi biodegradabili a rilascio di steroidi per ridurre l'infiammazione durante l'inserimento
Correlato a: impianto cocleare, neuroprotesi, perdita dell'udito, nervo uditivo, matrice di elettrodi, coclea, neurosensoriale, processore vocale, stimolazione elettrica, organizzazione tonotopica.

Contesto storico

Impianto cocleare

1960
1965
1970
1980
1980
1990
1960
1960
1969
1976-05-28
1980
1990

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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