Хрящевая проводимость
![]() | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Хрящевая проводимость – это путь, по которому звуковые сигналы передаются во внутреннее ухо. В 2004 году Хироши Хосои (Медицинский университет Нары) открыл этот путь и назвал его «хрящевой проводимостью». Слух посредством хрящевой проводимости отличается от обычных путей проведения звука, таких как воздушный или костный, поскольку он реализуется путем прикосновения датчика к ушному хрящу и не включает вибрацию костей черепа. Поэтому хрящевую проводимость называют «третьим слуховым путем».
Обзор
[ редактировать ]Примерно 450 лет назад были признаны два пути передачи звука во внутреннее ухо: воздушная проводимость и костная проводимость. В 2004 году Хироши Хосои, в то время профессор Медицинского университета Нары (а в настоящее время его президент), обнаружил феномен слуха за счет вибрации хряща наружного уха. [ 1 ] [ 2 ] Прикрепив вибратор к слуховому хрящу, было обнаружено, что звук хорошо передается во внутреннее ухо. Он предложил новую концепцию, согласно которой хрящ обладает уникальным свойством, позволяющим передавать звук. [ 3 ] Новый путь получил название хрящевой проводимости. По состоянию на декабрь 2022 года в международных научных журналах по этой теме опубликовано 32 научные статьи. Кроме того, слуховые аппараты с хрящевой проводимостью, [ 4 ] наушники [ 5 ] и звукосборник присутствуют на рынке с 2017, 2022 и 2023 годов соответственно.
Формирование уха костью и хрящом
[ редактировать ]Периферический орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего (улитки) уха. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового наружного канала. Ушная раковина образована хрящом. Наружная и внутренняя половины наружного слухового прохода образованы хрящом и костью соответственно. Хрящевую часть или костную часть можно отличить, слегка надавив пальцем. Когда датчик помещается на хрящевую часть, звук можно услышать за счет хрящевой проводимости. Подходящим контактным положением для эффективной проводимости является хрящ вокруг входа в наружный слуховой проход, тогда как части, более удаленные от входа (например, голень винтовой кости), с меньшей вероятностью будут вовлечены в хрящевую проводимость.
Слуховой механизм нормального уха
[ редактировать ]Путь хрящевой проводимости можно понять, сравнив ее с воздушной и костной проводимостью.
Воздушная проводимость: звук, распространяющийся от источника звука по воздуху, воспринимается наружным ухом, а затем передается через барабанную перепонку, среднее ухо и внутреннее ухо. Костная проводимость: звук от вибратора приводит в движение кость черепа, и вибрация передается непосредственно во внутреннее ухо, минуя барабанную перепонку и среднее ухо.
Хрящевая проводимость: звук от вибратора колеблется в ушном хряще, а генерируемый звук во внешнем слуховом проходе передается через барабанную перепонку, среднее ухо и внутреннее ухо. При этом хрящевая часть наружного слухового прохода играет роль диафрагмы громкоговорителя. Таким образом, звук генерируется в цилиндрическом наружном слуховом проходе человека, использующего звуковое устройство хрящевой проводимости.
Хрящевая проводимость отличается от воздушной проводимости, поскольку источник звука находится в наружном слуховом проходе, и отличается от костной проводимости, поскольку не требует вибрации костей черепа. [ 6 ] [ 7 ]
История хрящевой проводимости
[ редактировать ]- В 2004 году хрящевая проводимость была открыта профессором Хироши Хосои из Медицинского университета Нары.
- Медицинский университет Нара провел клинические исследования слуховых аппаратов, основанных на хрящевой проводимости, в результате чего был создан первый в мире слуховой аппарат с хрящевой проводимостью (Rion Co., Ltd.), который был выпущен на японский рынок в 2017 году. Этот слуховой аппарат был распространен для пациентов с атрезией наружного слухового прохода.
- В 2021 году в академическом журнале Audiology Research вышел специальный выпуск «Костно-хрящевая проводимость». По состоянию на декабрь 2022 года в международных научных журналах опубликовано 32 научных статьи.
- В 2021 году компания CCH Sound, Inc. выпустила датчики, специализирующиеся на хрящевой проводимости. Несколько других компаний планируют производить акустические продукты с хрящевой проводимостью с использованием этих датчиков. [ 8 ]
- В 2022 году компания audio-technica Corp выпустила беспроводные наушники с хрящевой проводимостью, использующие патенты CCH sound Corp.
- В 2023 году звукосниматель и наушники, предоставленные CCH sound Corp, были выпущены компанией TRA Corp в Японии.
- В 2023 году для беспрепятственного общения с людьми с нарушениями слуха через окно прилавка в общественных учреждениях Японии были распространены наушники с хрящевой проводимостью.
Превосходство над устройствами с воздушной проводимостью
[ редактировать ]- В отличие от наушников канального типа, наушники с хрящевой проводимостью можно использовать, не перекрывая наружный слуховой проход, поэтому пользователь не слышит собственного жевания и не получает ощущения наполненности уха.
- Наушники с хрящевой проводимостью имеют меньшую утечку звука, чем наушники открытого типа (наушники с вентиляционным отверстием). [ 9 ]
- Выходную громкость звука, передаваемого через хрящ, можно варьировать, регулируя силу приложения к наружному уху, чего можно добиться с помощью смартфона.
- Преобразователь можно поместить на оправу очков, при этом звук, передаваемый через хрящ, генерируется за счет колебаний за ушами.
- Когда датчик помещается на кольцо на пальце, звук можно услышать, прикрепив палец к ушному хрящу.
- Датчик хрящевой проводимости можно использовать на глубине воды 4 метра.
- Датчик хрящевой проводимости более гигиеничен, чем наушники, уши которых заполнены кожным салом. Поскольку датчик хрящевой проводимости не вводится в наружный слуховой проход, он не вызывает наружного и грибкового наружного отита. Датчик хрящевой проводимости можно сконструировать свободно, поэтому его можно применять к аксессуарам (например, звуковым украшениям).
Превосходство над устройствами костной проводимости
[ редактировать ]- Поскольку костная проводимость требует сильной вибрации для раскачивания тяжелой кости черепа, преобразователь потребляет значительную электроэнергию и распространяет ненужный звук в окружающую среду. Поскольку датчик приходится прижимать к сосцевидному отростку пользователя с усилием более 1 Н, длительное использование также может вызвать раздражение кожи, длительные углубления на коже и дискомфорт. Напротив, датчик хрящевой проводимости, который генерирует колебания легкого ушного хряща, можно аккуратно разместить на наружном ухе.
- При бинауральном использовании устройство костной проводимости не может обеспечить соответствующие временные и интенсивные промежутки между левым и правым ушами. По этой причине сложно получить стереофонический эффект. Напротив, хрящевое проводящее устройство может производить звук независимо в левом и правом ухе, тем самым обеспечивая локализацию звука .
- В одном клиническом исследовании 39 из 41 участника, использовавшего слуховой аппарат с костной проводимостью, перешли на слуховой аппарат с хрящевой проводимостью. [ 10 ]
Практические инструменты, использующие хрящевую проводимость
[ редактировать ]1) Слуховые аппараты / Звукосборник
Хрящевая проводимость может быть полезна пациентам с нарушениями наружного уха, включая атрезию слухового прохода (недоразвитость слухового прохода), когда обычные слуховые аппараты с воздушной проводимостью не могут быть использованы. Основная идея слуховых аппаратов с хрящевой проводимостью заключается в том, что хрящ, расположенный вне слухового прохода, вибрирует, что позволяет передавать вибрацию, несмотря на наличие каких-либо нарушений наружного уха. Поскольку слух способствует развитию речи, слуховые аппараты с хрящевой проводимостью будут особенно полезны детям с нарушениями наружного уха. Помимо фундаментальных исследований, [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] клинические исследования слуховых аппаратов с хрящевой проводимостью начались в США (Университет Мичигана) и Индонезии (Университет Индонезии). [ 19 ] В 2023 году звукосборник хрящевой проводимости был выпущен компанией TRA в Японии. Достоинством этого звукосборника является то, что моющийся преобразователь можно хранить в санитарном состоянии, он не вызывает дискомфортного ощущения заложенности в ушах и жевательных звуков.
2) Смартфоны
В 2012 году прототип смартфона, использующий хрящевую проводимость, был изготовлен компанией ROHM Co., Ltd. и опубликован в Японском обществе оториноларингологии-хирургии головы и шеи . [ 20 ] Этот смартфон обеспечивает более чистый звук, чем обычные телефоны, даже в шумных условиях. Кроме того, уровень звукового давления можно легко изменить, регулируя давление смартфона на наружное ухо. Важно отметить, что утечка звука или «кровотечение» сведены к минимуму, в результате чего окружающие гораздо хуже слышат телефонный звонок. Кроме того, на поверхность смартфона попадает меньше масла и грязи благодаря меньшей площади контакта с лицом пользователя. Телефон с хрящевой проводимостью также можно использовать с обычными слуховыми аппаратами с воздушной проводимостью. [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
3) Наушники
Ушной канал не обязательно должен быть физически перекрыт наушником, который действует за счет хрящевой проводимости. Таким образом, этот тип наушников не снижает ситуационную осведомленность, поскольку пользователи все равно могут слышать звуки из окружающей среды. Как и в смартфонах с хрящевой проводимостью, из наушников этого типа утечка звука очень мала. [ 1 ] [ 4 ] Первые наушники с хрящевой проводимостью появились на рынке в 2022 году. [ 21 ] Текущий сигнал связи заполняет одну сторону ушей, а пользователь слышит окружающий звук в противоположном свободном ухе. А датчики хрящевой проводимости позволяют обоим ушам слышать передаваемую речь и звуки окружающей среды одновременно, поскольку они не закрывают уши. Они могут воспроизводить пространственный звук, поэтому подходят для обеспечения безопасности и эксплуатации в большом пространстве.
4) Наушники для общения у окна стойки.
Наушники с хрящевой проводимостью помогают слабослышащим людям лучше слышать, обеспечивая беспрепятственное общение за прилавками городских офисов и банков. Обычные наушники заполнены кожным салом, поэтому не подходят для публичного использования. Датчик хрящевой проводимости может иметь гладкую и ровную форму (например, шар или диск), и его можно содержать в чистоте, протирая. В Японии наушники с хрящевой проводимостью были распространены на прилавках общественных мест. [ 22 ]
5) Слуховые аппараты, встроенные в очки.
В оправу очков можно встроить преобразователь, колеблющийся за ушами и передающий звук через хрящевую проводимость без необходимости перекрывать слуховой проход наушниками. Кроме того, это устройство незаметно для окружающих. Эту систему можно применять для умных очков, телефонных очков и слуховых аппаратов на их основе (или звукосборников). [ 1 ] [ 4 ]
6) Смартфоны-наручные часы
Пользователь, носящий эти наручные часы, может общаться с людьми на другом конце линии, просто приложив пальцы к ушам. [ 1 ] [ 4 ]
7) Коммуникационные роботы
Хрящевая проводимость рассматривалась для общения с роботами. В настоящее время для передачи звуков, издаваемых роботами, используются акустические системы. Однако такие громкоговорители создают громкие шумы в помещении, заполненном множеством роботов, одновременно издающих речевые звуки. Для решения этой проблемы необходима система связи между человеком и роботом. Хрящевая проводимость обеспечивает лучшую связь, чем акустическая система для общения с роботами. [ 1 ] [ 4 ]
8) Подводная связь
Поскольку датчик на внешнем ухе может передавать чистый звук даже под водой, хрящевая проводимость полезна для подводной коммуникации. Датчики хрящевой проводимости можно использовать на глубине до 4 м от поверхности воды.
9) Звуковые аксессуары
Преобразователи хрящевой проводимости могут иметь различные формы (например, диск и шар), что открывает возможности для модной и ювелирной промышленности (например, серьги с хрящевой проводимостью и звуковые украшения).
Консорциум хрящевых проводящих технологий
[ редактировать ]В июне 2022 года был создан консорциум для содействия внедрению технологий хрящевой проводимости во всем мире. В консорциуме участвуют двадцать семь компаний с полным членством и 16 компаний с информационными бюллетенями (по состоянию на январь 2023 г.).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Хосой, Хироши; Нисимура, Тадаши; Симокура, Рёта; Китахара, Тадаши (апрель 2019 г.). «Хрящевая проводимость как третий путь передачи звука» . Auris Nasus Larynx . 46 (2): 151–159. дои : 10.1016/j.anl.2019.01.005 . ПМИД 30718109 . S2CID 73442569 .
- ^ Перейти обратно: а б «Слушания по хрящевой и ультразвуковой проводимости: новые передачи звука расширяют доступность». № 478. NHK Science ZERO. 12 сентября 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Передовой край: новый путь передачи звука». NHK Science View. 11 мая 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Хосой, Хироши; Нисимура, Тадаши; Симокура, Рёта (2020). «От времени костной проводимости к хрящевой проводимости – Основы и применение слуховых аппаратов с хрящевой и хрящевой проводимостью –» . Аудиология Япония . 63 : 217–225. дои : 10.4295/audiology.63.217 . S2CID 225180717 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Симокура, Рёта; Хосой, Хироши; Тадаси, Нисимура. «Механизм хрящевой проводимости слуха и его применение: уши говорят больше, чем рот». Дж. Акуст. Соц. Япония . 74 : 649–654.
- ^ Перейти обратно: а б Нисимура, Тадаши; Хосои, Сайто, Осаму; Симокура, Рёта; Яманака, Тошиаки, Гарри (май 2014 г.) . Ларингоскоп . 124 (5): 1214–1219 . лары.24485 .PMID 24166692 10.1002 . S2CID 22282190 /
- ^ Симокура, Рёта; Хосой, Хироши; Нисимура, Тадаши; Яманака, Тошиаки; Левитт, Гарри (1 апреля 2014 г.). «Слух по хрящевой проводимости» . Журнал Акустического общества Америки . 135 (4): 1959–1966. Бибкод : 2014ASAJ..135.1959S . дои : 10.1121/1.4868372 . ПМИД 25234994 .
- ^ Симокура, Рёта; Коно, Такеши; Хосой, Хироши (2022). «Акустическая характеристика преобразователя хрящевой проводимости компании CCH Sound». Осеннее собрание Акустического общества Японии 2022 г .: 305–306.
- ^ Симокура, Рёта; Хосой, Хироши; Ивакура, Такаши; Нисимура, Тадаши; Мацуи, Тосиэ (1 ноября 2013 г.). «Разработка моноуральных и бинауральных слуховых аппаратов заушной хрящевой проводимости». Прикладная акустика . 74 (11): 1234–1240. doi : 10.1016/j.apacoust.2013.04.013 .
- ^ , Осаму; Яманака, Тошиаки; Китахара, Тадаши (январь 2018 г. ) Нисимура, Тадаши ; Хосои, Сайто . . –72 10.1097 . PMID 29227451 МАО.0000000000001644 /
- ^ Нисимура, Тадаши; Хосой, Хироши (2019). «Теория и клиническое применение хрящевой проводимости — Слуховой аппарат с хрящевой проводимостью». Отоларингология – хирургия головы и шеи . 91 : 234–245.
- ^ Нисияма, Таканори; Оиси, Наоки; Огава, Каору (март 2021 г.). «Эффективность слуховых аппаратов с хрящевой проводимостью у детей». Международный журнал детской оториноларингологии . 142 : 110628. doi : 10.1016/j.ijporl.2021.110628 . ПМИД 33494042 . S2CID 231711660 .
- ^ Нисияма, Таканори; Оиси, Наоки; Огава, Каору (июнь 2021 г.). «Кто является подходящим взрослым кандидатом на приобретение слуховых аппаратов с хрящевой проводимостью?». Европейский архив оториноларингологии . 278 (6): 1789–1798. дои : 10.1007/s00405-020-06255-6 . ПМИД 32761385 . S2CID 220980554 .
- ^ Сакиэ; Хосои, Хироши; Симокура, Рёта; Китахара, Тадаши (17 июня 2021 г. Акасака , . ) Исследования 11 ( 2 ): 284–290. doi : 10.3390 audiolres11020026 PMC 8293233. . PMID 34204381 /
- ^ Комуне, Норитака, Исикава, Табуки, Масуда, Койке, Такахиро; , Рюносукэ, Нода, Теппей; Накагава, Такаши (9 июня 2021 г.). латеральной височной кости: наш институциональный опыт» . «Управление остаточным слухом с помощью слухового аппарата хрящевой проводимости после резекции 11 (2): 263–274. : 10.3390 / . doi audiolres11020024 . ПМИД 34207894 .
- ^ Нисимура, Тадаши; Хосой, Хироши; Симокура, Рёта; Моримото, Тихиро; Китахара, Тадаши (июнь 2021 г.). «Слух по хрящевой проводимости и его клиническое применение» . Аудиологические исследования . 11 (2): 254–262. дои : 10.3390/audiolres11020023 . ПМК 8293084 . ПМИД 34204875 .
- ^ Сираиси, Кимио (30 сентября 2021 г.). «Локализация и латерализация звука с помощью двусторонних устройств костной проводимости, имплантатов среднего уха и слуховых аппаратов хрящевой проводимости» . Аудиологические исследования . 11 (4): 508–523. дои : 10.3390/audiolres11040046 . ПМЦ 8544212 . ПМИД 34698075 .
- ^ Симокура, Рёта (2018). Экскурс по потере слуха . Лондон: IntechOpen, стр. 151–171.
- ^ Сувенто, Ронни; Видодо, Дини Видиарни; Аирлангга, Три Иуда; Альвианди, Видайят; Ватануки, Кейсуке; Накановатари, Наоко; Хосой, Хироши; Нисимура, Тадаси (13 августа 2021 г.). «Клинические испытания слухового аппарата с хрящевой проводимостью в Индонезии» . Аудиологические исследования . 11 (3): 410–417. дои : 10.3390/audiolres11030038 . ПМЦ 8395500 . ПМИД 34449547 .
- ^ «Слух путем установки смартфона под углом к уху. Ром разработал новую технологию — применение хрящевой проводимости —». Никкей Электроникс. 28 мая 2012 г.
- ^ «Наушники хрящевой проводимости» . Проверено 28 декабря 2022 г.
- ^ Хигаси, Ре; Хосой, Хироши (26 сентября 2023 г.). «Вклад в благополучие пожилых людей с помощью первого в мире звукоснимателя хрящевой проводимости для окон и личного использования». Учеб. Весенняя встреча. Акуст. Соц. Япония. : 1625–1626.