sabato 31 ottobre 2015

Graeme Clark Melbourne. Ideatore dell'impianto cocleare e la storia


La ricerca iniziale, Come uno studente di dottorato presso l'Università di Sydney nel 1967 Graeme Clark, nato il 16 agosto 1935 in Australia,  ha iniziato a rivedere le ricerche disponibili a "indagare se una singola o multipla canali (elettrodi) impianto cocleare sarebbe possibile per la gestione di una sordità profonda." (Clark 1969: 1). Dal 1970 ha guidato la ricerca presso il Dipartimento di Otorinolaringoiatria presso l'Università di Melbourne, che ha portato ad un impianto cocleare multicanale in grado di fornire significativi comprensione del parlato per gravemente e profondamente i bambini sordi e adulti.



Ispirazione 
Quando otolaryngologist australiano Graeme Clark ha iniziato a sviluppare cocleare o come era più comunemente noto - dell'orecchio bionico - ricercatori oltremare utilizzato un dispositivo impiantato che aveva fili che dall'interno verso l'esterno della testa. Secondo Clark questo presentato troppe opportunità per l'infezione. Egli credeva che l'impianto dovrebbe essere totalmente piani integrati e ricevere informazioni tramite segnali radio e non legata a una fonte esterna. Altri ricercatori avevano anche idee diverse su cui l'elettrodo deve essere posizionato. Alcuni collocato all'esterno della coclea, altri direttamente sul nervo uditivo.

Clark ritiene che l'elettrodo deve essere collocato nella coclea ma non riusciva a capire come ottenere l'elettrodo all'interno del piccolo spirale senza aprirlo su. È stato ispirato dalla natura per trovare la soluzione. Quando in spiaggia prese una conchiglia che assomigliava alla forma della coclea. Nelle vicinanze c'era un ciuffo di erba selvatica che ha tirato qualche filo da. Mentre intrecciò le lame tra le dita si accorse che hanno cambiato la rigidità lungo la loro lunghezza e si assottigliavano in alto. Guardando queste cose ha avuto l'idea di inserire con attenzione il filo d'erba nella shell fino a quando è andato quasi completamente nella spirale. Dopo questo ha immaginato un fascio di elettrodi di filo sottile, forte e flessibile che potrebbero essere inseriti nella coclea umana, allentando intorno agli angoli e posizionati per stimolare correttamente terminazioni nervose.
lumaca

Elettrodo

Modello stimolazione dell'elettrodo derivanti da suono 'ah' (Cochlear Pty Ltd)


Risoluzione dei problemi di 
Etica 
Sulla base della ricerca che aveva condotto per il suo dottorato di ricerca, Graeme Clark e il suo gruppo di ricerca presso l'Università di Melbourne ha iniziato la messa a punto la progettazione dell'impianto. Utilizzando l'ispirazione di Clark del guscio e filo d'erba hanno iniziato ad esplorare l'idea di una matrice di elettrodi.

Come il 
... Tutto il progetto era ancora in fase di ricerca, la squadra australiana determinato a seguire le raccomandazioni etiche fatte al Dichiarazione di Helsinki nel 1964 per guidare i medici nella ricerca clinica, così come le raccomandazioni contenute nella Dichiarazione di Sperimentazione Umana pubblicate dal National Health e medicina Research Council of Australia nel 1976. (Epstein, 1989: 44) 

Come è stato necessario sperimentazione animale prima che gli impianti possano essere utilizzati sugli esseri umani c'erano anche etica animale da considerare.

Per maggiori informazioni su etica animale: 
Comitati Etici animali manuale di politica e procedure, l'Università di Melbourne, marzo 1996 

Considerazioni tecniche 
Alcuni dei problemi che il team di ricerca ha dovuto superare inclusi:

- il fascio dell'elettrodo doveva essere fabbricato con precisione
- i materiali necessari per essere resistenti a fluidi corporei e innocuo per il destinatario. Clark e il suo team hanno usato Teflon® rivestiti fili di platino come elettrodi per adattarsi nella coclea. L'array multi-elettrodo ha superato con successo nella coclea. Per risolvere il problema di trovare materiali resistenti al corpo fluidi i progettisti sembrava di lavorare in corso per l'impianto di pacemaker. È stato originariamente lanciato in resina epossidica, tuttavia i ricercatori di impianto cocleare credevano un metallo può offrire leggerezza e la resistenza del corpo fluido. Il titanio puro è stato sperimentato per l'involucro da GA e L. Harrington. 
GA e L. Harrington è stata la prima azienda a "profonda titanio pareggio in Australia. In questo processo, che richiede competenze specifiche, lamiera viene trasformato nella forma desiderata con una grande profondità al rapporto di larghezza." (Epstein, 1989: 48)
- i fili passanti dovevano essere isolati - stato selezionato alta ceramica di allumina. La ceramica Corporation Pty Ltd, specialisti in ceramica industriale di precisione sono stati avvicinati. Il proprietario, Miroslav (Mirek) Kratochvil emigrò in Australia come un rifugiato politico da Cecoslovacchia, ha sviluppato una nuova ceramica, che è stato licenziato ad una temperatura molto più alta del normale di dare le proprietà necessarie.
- saldare insieme le parti. Una nuova lega è stato sviluppato e trialed. Queste tre componenti garantita 
... Un impianto ermetico, completamente resistente ai fluidi corporei. ... Queste scoperte dovevano avere un'enorme influenza sullo sviluppo dell'orecchio bionico australiano, per l'elettronica da utilizzare nell'impianto sarebbe anche bisogno della protezione cui solo la tenuta ermetica ideato per il pacemaker potrebbe dare. (Epstein, 1989: 49)
- test doveva essere fatto per determinare il modo migliore per raggiungere la coclea in chirurgia. 
- studi clinici e selezione di riceventi adatti dovevano essere eseguite. Questi studi hanno influenzato procedure attuali pure. Una rete efficace servizio era un ingrediente essenziale per garantire che l'innovazione sarebbe soddisfare le esigenze di un utente.
- l'impianto avrebbe bisogno di durare a lungo - una vita di progetto di 70 anni.

Finanziamento della ricerca 
Sono stati necessari fondi per continuare il progetto. Il finanziamento è stato donato da Melbourne Apex Club, un telethon organizzato da Sir Reginald Ansett e Channel 0, il National Health e il Medical Research Council e Lions Clubs International e in una fase successiva la Fondazione Sordità di Victoria.

Cliniche di distribuzione, un'innovazione troppo 
Il successo dell'impianto cocleare è fondata su una rete mondiale di cliniche dedicate. A queste cliniche, l'impianto cocleare viene impiantato da un chirurgo. Ancora più importante, ogni destinatario è addestrato da un audiologo per riconoscere vocale tramite il sistema. La formazione è necessaria per riconoscere i suoni sconosciuti generati dal processore vocale. Cercare di riconoscere la filastrocca in questa simulazione di intervento elaborati.

Ogni sistema è personalizzato per soddisfare l'individuo e messo a punto per trasmettere la massima quantità di informazioni discorso. Ripetere le visite regolari assicurano che il sistema funzioni al suo apice.

Il successo del sistema di impianto cocleare si basa su un'attenta selezione dei pazienti idonei, tecnologia affidabile, e una rete di cliniche composto da chirurghi altamente qualificati e audiologi.

(Cochlear Pty Ltd)

Lo sviluppo di un prototipo di impianto cocleare 
Il ricevitore-stimolatore nel prototipo di dispositivo necessario 

... L'equivalente di 6000 valvole radio per farlo funzionare, un'impossibilità pura fino allo sviluppo della tecnologia dei circuiti integrati quando la stessa quantità di circuiti elettronici potrebbe essere condensato in un piccolo microchip. (Epstein, 1989: 43)

Il ricevitore-stimolatore è stato progettato e realizzato da Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Dipartimento di Otorinolaringoiatria della Melbourne University.

Un prototipo del ricevitore-stimolatore con un connettore da 10 elettrodi di canale, tutto da impiantare, e l'Università di Melbourne è stato in grado di presentare una domanda di diritti di brevetto. Il dispositivo è stato chiamato Umdolee (Università di Melbourne Dipartimenti di Otorinolaringoiatria e di Ingegneria Elettrica).

Il dispositivo di elettrodi multipli scatola d'oro misura 4,2 x 3,2 x 0,85 a 1,3 centimetri. E 'incluso un sandwich di tre rasoio-sottile substrato e le migliaia di transistor. Gli elettrodi stessi comportava una serie di venti fili sottili, ciascuno isolati e fine come un capello, il diametro del fascio essendo tutta circa 0,5 mm. Questo pacchetto ha dovuto sostituire il lavoro di circa 20 000 a 30 000 fibre nervose nell'orecchio normale e trasmettere gli impulsi sonori al cervello. ... Ciascuna coppia di elettrodi che controllano un suono di un passo diverso. (Epstein, 1989: 43)

L'elaboratore del linguaggio, tuttavia, non era stata sviluppata. Questo è stato il dispositivo per rompere discorso in segnali significativi che il cervello potesse riconoscere. Le strategie per insegnare a qualcuno come riconoscere discorso potrebbe essere sviluppato solo quando una persona che aveva ricevuto un impianto ha lavorato con gli ingegneri e audiologi.

Trovare i primi pazienti 
Per garantire il test è stato rigoroso e responsabile, le valutazioni per la selezione dei pazienti e impiantati di monitoraggio è stata condotta in un centro multidisciplinare con specialisti in: 

- fonetica: lo studio dei suoni del linguaggio e la loro produzione
- audiologia: la diagnosi e la riabilitazione della sordità
- fisiologia uditiva: la fisiologia sottostante normale e compromessa l'udito, parola e del linguaggio negli esseri umani. Tecniche di misurazione fisiologici sono utilizzati per identificare e valutare i danni all'udito.
- Informazioni scienza: la raccolta, organizzazione e analisi dei dati.
- otology: la diagnosi e il trattamento dei disturbi dell'orecchio.
- psicofisica: come la stimolazione elettrica per l'impianto cocleare viene ricevuto da parte dell'utente e il modo migliore di presentare le informazioni discorso a loro.
- psicologia: sostegno paziente e la consulenza familiare.
- psicoacustica: conduce di base e applicata udito ricerca specificamente i comprensione e correggere problemi di udito.
- riabilitazione del linguaggio: ristabilire modelli di discorso.
- Supporto ingegneria elettrica: identificare e modificare problemi hardware e software.

Una volta che il prototipo è stato sviluppato e numerosi test animale dimostrato soddisfacente il dispositivo era pronto per impiantare in un essere umano. Rod Saunders ha ricevuto un dispositivo impiantabile dieci canale nel 1978. L'intervento è stato un successo e Rod sentì sua moglie che gli parlava dopo che il dispositivo è stato acceso.

Per una storia più dettagliata dell'impianto cocleare: 
http://www.medoto.unimelb.edu.au/info/history2.htm
e per una Storia dell'Università di Melbourne / Cochlear Limited impianto cocleare 
http://www.medoto.unimelb.edu.au/info/history3.htm 
Fonte: powerhousemuseum.com (tradotto automatico in italiano da google)

PER SAPERE DI PIU'
Opuscolo di Graeme Clark
Graeme Clark
Impianto Cocleare

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"Storia dei Sordi. Di Tutto e di Tutti circa il mondo della Sordità", ideato, fondato e diretto da Franco Zatini

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