Hoortoestellen : vooruitzichten en toekomst

By seriniti , on 26 maart 2022 - 9 minutes to read
Appareils auditifs : perspectives et avenir

Wat zijn de toekomstperspectieven voor hoorapparaten ?
Het is moeilijk om hierover een duidelijke mening te hebben bij het lezen van de verschillende artikelen op Internet, aangezien de benadering er meer een is van marketing dan van technologische popularisering. Verbergt dit gebrek aan popularisering een gebrek aan echte innovatie ?
Dit is de vraag die gesteld kan worden. Bovendien wordt in geen enkel medisch artikel echt ingegaan op dit onderwerp, dat nochtans een groot deel van de huidige en toekomstige bevolking aanbelangt.

Het doel van dit artikel is te proberen te begrijpen waarom :

  • Het is zo moeilijk om uitstekende resultaten te bereiken met welk soort hoortoestel dan ook ;
  • De miniaturisering aan het begin van de 21e eeuw heeft zijn grenzen, zowel voor in-het-oor-hoortoestellen als voor minibandjes met een vergelijkbare capaciteit.

Tenslotte zullen wij, bij wijze van conclusie, enkele toekomstige technologieën voorstellen.

Herinnering aan de anatomie van het oor en de auditieve functie ervan

Het oor is verdeeld in drie delen: het buitenoor, het middenoor en het binnenoor.

• Het buitenoor

Dit is de oorschelp en de gehoorgang. De pinna speelt een essentiële rol bij het focussen van geluiden (de hoorn van professor Zonnebloem). Daarom maakt een intraductaal apparaat op natuurlijke wijze gebruik van deze anatomische versterker.

• Het middenoor

et middenoor omvat het trommelvlies en de geluidoverbrengende organen, de gehoorbeentjes (hamer, aambeeld, stijgbeugel). Heel schematisch brengt geluid het trommelvlies in trilling, dat deze trillingen doorgeeft aan de ossiculaire keten, en vervolgens via het ovale venster – via de stapes – naar het binnenoor.

• Het binnenoor

Bestaande uit het slakkenhuis, het gehoororgaan, en het evenwichtsorgaan, dat te allen tijde informatie verschaft over de positie van het hoofd ten opzichte van het lichaam. Het binnenoor “decodeert” het geluid dat het bereikt en geeft het door aan de hersenen. Het is het brein dat het zal analyseren en interpreteren.

In het algemeen zijn hoortoestellen van belang voor patiënten met binnenoorverlies.
Het zijn de haarcellen in het slakkenhuis die worden vernietigd, hetzij onverbiddelijk na verloop van tijd, hetzij bruut door bijvoorbeeld een geluidsaanval of een ototoxische behandeling. Deze beschadigde cellen regenereren niet en zijn beperkt in aantal (16.000 per oor bij de mens). De eerste beschadigde cellen bevinden zich aan de basis van het slakkenhuis in de buurt van het ovale venster en dus tegenover de stapes. Het is dan ook logisch dat deze cellen, die het dichtst bij de voortplanting van het geluidssignaal via de stijgbeugel liggen, het eerst te lijden hebben en vernietigd worden. De haarcellen in dit gebied decoderen hoge tonen. Het zijn dus de eerste frequenties die worden beïnvloed (8000Hz, 4000Hz en 2000 Hz).

Aangezien de beschadigde gehoorcellen (zintuig) niet regenereren, zal de kwaliteit van het hoortoestel, hoe goed het ook is, beperkt worden door deze cellulaire destructie. We kunnen dus niet vergelijken wat niet vergelijkbaar is. Bijvoorbeeld: een bril corrigeert een afwijking aan de oogbol. Als de zichtproblemen de oogzenuw bereiken, zou elke bril nutteloos zijn.

Onderdelen en functie van een hoortoestel

Het concept van een hoortoestel is heel eenvoudig.
Een microfoon vangt geluid op en zet dit om in een elektrisch signaal, dat door een versterker in kracht wordt verhoogd; de oortelefoon zet dit signaal vervolgens om in een geluidsgolf. De kwaliteit van het systeem wordt beperkt door het onderdeel met de laagste kwaliteit. Het is dus deze component die het eerst moet worden verbeterd om de kwaliteit van het hele systeem te kunnen verbeteren.

• De microfoon

Alle moderne hoortoestellen zijn uitgerust met hetzelfde type miniatuurmicrofoon. Meestal hebben zij twee of meer ingangen, ruimtelijk gespreid, waarmee wordt beoogd een richteffect te bereiken. De microfoon voert een eerste filtering uit. Het heeft een beperkte bandbreedte van zichzelf.

• De zender

Ook hier is er maar één type miniatuur oortelefoon, ongeacht de prothese. De miniaturisatie kan sterke vervormingen veroorzaken, vooral in het geval van hoge versterkingen. Dit is de zwakke schakel in het hoortoestel.

Wat is feedback ?

Het is een resonantie van het hoortoestel, dat begint te fluiten.
De microfoon hoort het geluid van het oorstukje, het hoortoestel versterkt het, de microfoon hoort het nog meer en u bereikt verzadiging. Het komt meer voor in het hoge frequentiegebied. Feedback is altijd het gevolg van een communicatieprobleem tussen de oortelefoon en de microfoon, die te dicht bij elkaar staan, met een gebrek aan afdichting tussen de twee of een gebrek aan afdichting tussen het mondstuk zelf en het kanaal. Er bestaan antifeedback-systemen, die bestaan uit het verminderen van de versterking bij de resonantiepiek, wat leidt tot een verlies aan verstaanbaarheid door ondercorrectie in de hoge frequenties. Het is ook mogelijk een signaal in oppositie te programmeren wanneer het uitgangssignaal een bepaalde piek bereikt, maar ook dit is nadelig voor de spraak- en geluidsverstaanbaarheid. Men mag niet uit het oog verliezen dat het verkleinen van het hoortoestel een steeds grotere miniaturisering van de interne componenten vereist
. De miniaturisering van de microfoon en de oortelefoon, om nog maar te zwijgen van de andere componenten, is echter niet oneindig. In ieder geval zou men ervoor kunnen kiezen om de kwaliteit van deze twee elementen te verbeteren. Anderzijds, hoe discreter het toestel, hoe dichter de microfoon en het oorstukje bij elkaar moeten zitten, hetgeen een perfecte isolatie vereist om feedback te voorkomen.

Een ander systeem zou mogelijk zijn met Bluetooth.
Het zou voldoende zijn om microfoon en oortelefoon tussen de rechter- en de linkerkant te kruisen (de microfoon van het rechteroor stimuleert de oortelefoon van het linkeroor en omgekeerd). Dit zou onmiddellijk alle feedback elimineren, maar zou uiteraard een bilaterale aanpassing vereisen.

Een “microfoon op afstand”, d.w.z. een microfoon op een kleine onafhankelijke drager die aan iemands poloshirt kan worden gespeld of op een specifieke plaats kan worden geplaatst, zou het ook mogelijk maken om met één enkel toestel tevreden te zijn en een veel betere geluidskwaliteit te verkrijgen (een meer bestudeerde microfoon en een oortje – zonder de aanwezigheid van de microfoon in het toestel – dat doeltreffender zou kunnen zijn)

• De versterker

Hier is de grootste vooruitgang geboekt. Het is van analoog naar digitaal gegaan. Om een toestel te definiëren, meten wij een versterkingsrespons (dB) per gegeven frequentie. Bij moderne toestellen wordt deze versterking op hoge frequenties iets minder gewaardeerd dan bij oude analoge toestellen, wat nadelig is voor de perceptie van bepaalde medeklinkers in de buurt, met name de sibilanten of fricatieven (“f” en “s”), die vooral worden aangetast bij een presbycusisgehoorverlies. De vervorming als functie van de intensiteit van een bepaalde frequentie is met moderne apparatuur aanmerkelijk verbeterd, maar wij zijn nog ver verwijderd van de zeer lage vervorming van Hi-Fi systemen. Deze vervorming zal echter minimaal zijn bij lage versterkingen (minder dan 40dB), aangezien het probleem zich kan voordoen bij apparatuur die bedoeld is voor gemiddelde of ernstige doofheid, ondanks de juiste instellingen.

Begrip in een rumoerige omgeving

Dit is een van de grootste uitdagingen van hoortoestellen.
Onder fysiologische omstandigheden (normaal gehoor) veroorzaakt een teveel aan geluid een samentrekking van een kleine spier in het oor, de stapes-spier, die verhindert dat het geluid zich door het ovale venster voortplant, waardoor het oor wordt beschermd tegen geluidshinder die het binnenoor zou beschadigen. Dit mechanisme heeft echter zijn beperkingen. Er zij aan herinnerd dat het in het kanaal geplaatste apparaat gebruik maakt van de natuurlijke versterker die wordt gevormd door de pinna, alsmede van het gefocusseerde geluid, waardoor een deel van de geluiden die niet door de stand van het hoofd worden geselecteerd, kan worden gefilterd.
De buitenste haarcellen van het binnenoor trekken zich samen en passen de trillingen van het basilair membraan aan aan de natuurlijk gekozen stem (het membraan dat de tympanische en vestibulaire helften in het binnenoor scheidt). In hoortoestellen met ruisonderdrukking bestaan verschillende ruisbehandelingen, maar het ideale algoritme dat zo veelzijdig mogelijk is, moet nog worden gevonden.

Dit zijn de belangrijkste kenmerken en beperkingen van hoortoestellen. We zien dat de extreme miniaturisering van componenten – zoals de microfoon en het oorstukje – zonder enige echte innovatie zijn grenzen heeft bereikt, wetende dat een hoortoestel nooit een gezond oor zal vervangen en dat de beste behandeling, zoals we allemaal weten, bestaat in een vroegtijdige preventie van lawaai.

En morgen dan ?

Voor ernstige slechthorendheid laten we oorimplantaten buiten beschouwing, die betrekking hebben op een minderheid van patiënten (ernstig dove kinderen om taal te verwerven of bilaterale ernstige doofheid bij een volwassene voor wie een hoortoestel ontoereikend is). Voor licht tot matig gehoorverlies blijft totale onzichtbaarheid het doel.

Er bestaan al volledig onzichtbare apparaten (in het midden van het kanaal), die 4 maanden kunnen blijven zitten voordat de prothesist de batterij vervangt. Het heeft zeer beperkte indicaties en brengt een aantal beperkingen met zich mee (baden, huidtolerantie). Het is niet erg succesvol geweest.

Ontwikkeling van een technologie die het mogelijk zal maken om in toekomstige geminiaturiseerde modellen hoogtechnologische toestellen op te nemen die de hifi-norm benaderen (belangstelling voor Bluetooth). Dit is in theorie al mogelijk

En in de nabije toekomst ?

Wat als het hoortoestel niet de toekomst van het horen is ?

Onderzoekers in Massachusetts zijn erin geslaagd zogenaamde LGR5+ progenitorcellen bij muizen te vermenigvuldigen en deze vervolgens te differentiëren tot haarcellen, met gebruikmaking van twee opeenvolgende cocktails van groei- en differentiatiefactoren. Dezelfde onderzoekers hebben ook menselijke stamcellen getest die afkomstig waren uit het binnenoor van een patiënt die een operatie voor een hersentumor onderging. De volwassen menselijke stamcellen vermenigvuldigden en differentieerden zich ook, zij het in kleinere hoeveelheden dan de muiscellen. Hoewel deze behandelingsmogelijkheid nog lang niet beschikbaar is en deze cellen hun volledige functionaliteit nog zullen moeten bewijzen, is zij niettemin veelbelovend.

Andere gentherapie-benaderingen worden eveneens bestudeerd en geven hoop, in de min of meer nabije toekomst, op het herstel van haarcellen, de enige manier om weer een perfect gehoor te krijgen.

 


Bibliografische referenties :
• 
Résonances- oktober 2003 – Jacques Sclosser – Observatoire de la santé visuelle et auditive – 26/09/2017

 

De Orison is een digitaal, in-het-oor-gehoorversterkers (IHO), ontworpen door KNO-artsen. De Orison is een juweeltje van miniatuurtechnologie en bevat een Crystal Clear-processor, intelligente geluidsverwerking en automatische vermindering van omgevingsgeluiden om spraak duidelijk te verstaan in alle geluidsomgevingen. 299€ per oor. CE. Geen voorschrift nodig. Tevreden of terugbetaald binnen 20 dagen. 2 jaar wettelijke garantie.

Comments

Leave a comment

Your comment will be revised by the site if needed.