近日,瑞士洛桑联邦理工学院软生物电子界面实验室的研究团队取得重要突破,成功研发出一种新型柔性薄膜听觉脑干植入设备(ABI)。该成果已在最新一期《自然·生物医学工程》期刊上发表。这项创新技术采用微米级铂电极与硅胶相结合的方式,构建出厚度仅约为头发丝十分之一的超薄柔性电极阵列,能够实现更优的组织兼容性。
目前临床上用于重度听力受损患者的传统人工耳蜗存在局限性,特别是对于耳蜗神经严重萎缩或损伤的患者来说,标准的人工耳蜗难以发挥有效作用。现有的听觉脑干植入设备多为刚性结构,在实际应用中容易导致与人体组织接触不良的问题,这使得医生在临床使用时往往需要大幅减少电极的激活范围,以降低出现眩晕、面部抽搐等副作用的风险。这种限制直接影响了患者的听力恢复效果,大部分患者只能获得模糊的声音感知和有限的语音识别能力。
为验证新型柔性ABI的实际应用潜力,研究团队在猕猴模型上进行了深入实验。通过这一系列动物试验,科学家们展示了将该技术应用于临床治疗的可能性,并期待未来能为患者提供更丰富、更清晰的听力体验。
在实验过程中,研究人员并未局限于传统的手术测试方法,而是针对听力正常的猕猴进行了系统的行为学研究。具体来说,团队设计了一个听觉分辨任务:训练猕猴通过操作杠杆来表达连续音调是否一致或存在差异。随后,在实验中逐步引入来自柔性ABI的刺激信号,并将其与正常声音进行混合,以评估这种新型设备能否帮助动物有效区分不同电刺激模式。最终的目标是观察在仅依靠柔性ABI刺激的情况下,猕猴是否能够感知到从一个电极到另一个电极之间的细微差别。
实验结果显示,猕猴对来自柔性ABI的脉冲刺激表现出与真实声音几乎相同的行为反应模式。这一发现表明,新型设备在模拟自然听觉体验方面具有显著优势。
此外,新设计的超薄硅胶结构能够实现更好的组织适配性,而其柔性阵列的独特特性还允许根据不同的解剖需求进行灵活调整。目前的原型产品配置了11个电极单元,未来的研究将进一步增加电极数量,以期为患者提供更精细的声音感知能力。这一突破性的技术进展预示着在不远的将来,临床上可能会出现一种更加安全、有效的听力恢复解决方案。
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