自人类诞生以来,我们就不断努力对抗疾病和衰老。
对于身体局部功能的丧失,人类的努力有两个想法:“修复或替代”。
不幸的是,“修复”并不适用于所有情况。
失去肢体的人没有办法长出新的肢体,听力丧失的耳朵也无法再生……所以寻找“替代品”就成了唯一可行的办法。
在海盗电影中,我们可以看到一个长相凶恶、木脚的海盗船长。
在当代社会,拐杖、轮椅甚至刀片假肢都很常见。
视力不佳的朋友鼻子上戴着光学镜片制成的眼镜。
有听力损失的朋友也佩戴助听器。
此外,还有人工关节、人工心脏、人工肺、人工肾等。
就连最新的电影《特工学院》也想象着在体内植入芯片。
我们应该庆幸的是,科技和医学的进步让“替代”技术越来越成熟。
作者从事听力医疗行业,自愿分享这个行业的进化史,是目前“智能设备”中唯一大规模应用的领域。
智能第一步:放大声音助听器可能大家都很熟悉。
几十年前,白发苍苍的老爷爷耳朵里戴着耳机,胸前挂着一根长绳,衬衣口袋里揣着一个收音机一样的盒子。
这是现在很少使用的“模拟助听器”。
简单来说,就是一个放大声音的线性放大电路。
与用户原本的听力相比,“放大声音”显然更聪明 智能第二步:非线性放大 后来发现,用户在不同频率下的听力损失不同,模拟电路的线性放大效果不好,于是就有了基于DSP芯片的数字助听器的解决方案。
经过严格的听力测试,根据不同的频率给予不同的补偿量,使助听器的非线性放大声音更适合用户。
智能第三步:降噪和场景识别 后来我发现助听器有问题:佩戴助听器总感觉有噪音怎么办?虽然可以通过建立健全的数据模型、识别环境噪声来采取“降噪”程序,但用户在不同场景下对有效声音的需求并不一致。
该怎么办?于是通过智能手机的位置来判断场景,助听器声音处理程序自动切换到不同的场景处理程序。
我最喜欢的开心果助听器,Oticon Step 4 Smart:专为 iPhone 打造。
对于听力障碍者来说,使用手机也非常重要。
然而佩戴助听器打电话总是不方便。
因此,在最新的助听器中,已经出现了具有2.4Ghz蓝牙连接手机的助听器。
第五步智能化:新技术的融合能否让非常小的助听器成为可能?有没有可能拥有不易损坏的助听器呢?有没有电池续航时间更长的助听器?有没有基于汉语策略的助听器?芯片越来越小,使得体积和功耗越来越小,性能也越来越好;纳米涂层的使用使助听器防尘防水且不易破裂;中文声音模型的数据分析使得语言处理程序适合中文。
归根结底,助听器作为一种智能设备,并不是某项技术的快速进步,而是芯片、电源、语言处理程序、麦克风等技术发展的融合。
用智能设备重建听力?说完助听器,我们应该想一想,如果一个人的听力损失严重到助听器无法工作怎么办?例如,患有严重中耳炎的患者和患有深度神经性耳聋的患者无法使用现有的助听器。
我能说人工耳蜗是人类历史上第一个真正的人造器官吗?它可以代替人耳的功能,Biger很高大上。
基本原理是在皮下植入线圈和电极,电极放电直接刺激听觉神经获得听觉。
语音处理器戴在耳朵上,信号通过耳机和植入皮下的线圈之间的“经皮通信”传输。
皮下植入物必须使用对人体不排斥的材料。
例如:钛合金、生物陶瓷、硅胶。
除了材料之外,还有制作工艺。
如果芯片被皮下体液穿透,就无法正常工作(从这一点来看,电影《秘密学院》中直接将芯片植入耳后是没有意义的)。
这些都不是最高级别的技术要求,但要很好地掌握这些技术却是有一定难度的。
对于患有中耳炎和外耳畸形的患者,内耳功能良好,不需要植入人工耳蜗,但不能使用助听器。
我应该怎么办?还是有办法的。
这就是振动声桥技术。
总的原理是,内耳的耳蜗中有一个金属振动器,代替中耳的三个听小骨来传递声音。
这就是 BAHA 骨锚式助听器技术。
大致原理是将钛合金钉插入头骨中,外面有处理器,通过头骨的振动来传输声音。
这是 Sophono 骨锚式助听器。
与BAHA不同的是,不需要暴露指甲或皮肤上的其他东西。
植入物完全植入,处理器和植入物之间使用“经皮通讯”。
智能设备还能替代哪些器官?以上就是听力医疗器械的科普。
近年来,“人工视觉”技术已进入临床试验。
利用视网膜修复技术,将集成电路芯片植入眼内,帮助盲人恢复视力。
遗憾的是,目前的这项技术只能帮助用户产生光感和轮廓感,而无法完全重建视觉。
综上所述,智能人工器官正在向我们走来。
材料技术、电源技术、芯片技术、通信技术的发展,将使人类在不久的将来实现“肢体残疾的康复、盲人恢复视力、聋人恢复听力”。
而智能设备的真正发展可能不仅需要对现有设备进行智能化改造,更重要的是真正实现“需求”、“技术”、“扩展学科融合”。