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완전 이식형 보청기 기술 평가 기반의 새로운 이식형 음향센서 제안
Proposition of a New Implantable Acoustic Sensor Based on Technology Evaluation of Fully Implantable Hearing Aids 원문보기

Journal of sensor science and technology = 센서학회지, v.23 no.3, 2014년, pp.178 - 184  

조진호 (경북대학교 IT대학 전자공학부) ,  우승탁 (경북대학교 대학원 전자공학부) ,  임형규 (경북대학교 대학원 전자공학부) ,  정의성 (경북대학교 대학원 전자공학부) ,  이정현 (경북대학교병원 의공학과) ,  이승하 (단국대학교 대학원 의공학과) ,  성기웅 (경북대학교병원 의공학과)

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Key components of implantable hearing aids are consist of an acoustic sensor that collect external sound by suppressing the body noise, a signal processor module for compensation algorithm of hearing loss, and a output transducer which has tiny size but have high efficiency, respectively. In the par...

주제어

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문제 정의

  • 그리고 이식형 음향센서를 고막 내측의 중이강 내부에 설치하게 되면 음파가 고막을 통과할 때 10 dB 정도의 감쇠가 일어나기 때문에[16], 이식형 음향센서의 적절한 이식 위치로 권장할 수가 없다. 따라서 본 논문에서는 이식형 음향센서의 요구조건들을 고려하여 음향센서의 최적 이식 위치를 선정하고 우수한 감도 및 주파수 특성을 가지는 고막 설치형 음향센서를 제안하였다.
  • 또한, 본 논문에서는 생체 동잡음 중 하나인 저작운동으로 인한 진동의 영향을 동물실험을 통해 확인 및 분석하였다. 1 kHz, 94 dB SPL의 순음을 들려주는 동시에, 토끼에게 음식을 주어 저작운동을 유발하였으며 저작운동 유·무에 대한 음향센서 출력 데이터를 시간 및 주파수 영역에서 분석하였다.
  • 본 논문에서는 분석한 결과를 토대로 이식형 음향센서의 최적 이식 위치 선정 및 검증을 위한 실험을 수행하였으며, 이식 위치에 적합한 새로운 형태의 이식형 음향센서를 제안하였다. 제안한 이식형 음향센서는 고막에 설치되는 음향센서이며, 이 모델의 실현 전 단계로서 통기관과 ECM을 이용하여 음향센서를 제작하였다.
  • 이와 같은 이식형 보청기가 완전 이식형으로 개발될 경우 음향센서가 가져야 할 필수적인 성능은 높은 감도(sensitivity)와 주파수 특성, 생체 동잡음에 대한 둔감성, 이식 용이성 및 동작 안정성 등이 있다. 본 논문에서는 이러한 제반 조건들을 충족시켜 완전 이식형 보청기의 상용화를 위한 최근의 연구 결과를 분석하고 이를 토대로 새로운 방식의 이식형 음향센서를 제안하고자 한다.
  • 본 논문에서는 현재까지 전 세계적으로 실용화 되거나 개발이 진행 중인 기존 완전 이식형 보청기용 음향센서에 대하여, 실용화되기 어려운 요인들을 구체적으로 비교 분석하고 문제점을 정리하여 제시하였다. 또한, 기초실험을 통하여 제안한 방식의 유용성을 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일반 공기 전도형 보청기를 사용해 난청 개선을 할 수 없는 사람은? 난청자 중 상당수는 중등(moderate) 혹은 중고도(moderately severe) 미만의 청력 저하를 가지고 있기 때문에, 대부분의 난청자들은 일반 공기 전도형 보청기(conventional hearing aids)를 사용함으로써 의사 소통의 문제를 해결할 수 있다[2]. 그러나 중고도 이상에서 고도(severe) 난청 영역 사이에 있는 난청자들은 기존 보청기로써 난청을 회복시키기가 불가능한 경우가 많다. 또한 90 dB 이상의 청력 역치를 갖는 심도(profound) 난청의 경우는 인공내이(cochlear implant)를 시술받는 것이 유일한 대안이 되는 실정이다[3].
대부분의 난청자들은 무엇을 사용함으로써 의사소통의 문제를 해결할 수 있는가? 세계 인구의 질병 통계에 의하면 전체 인구의 10% 정도가 크고 작은 난청을 가지고 있는 가운데, 특히 근래에 와서 스마트폰, MP3 등의 다양한 음향기기와 고출력 음향 공연 장치 및 산업 현장의 소음 등으로 인하여 난청자가 양산되고 있는 실정이다[1]. 난청자 중 상당수는 중등(moderate) 혹은 중고도(moderately severe) 미만의 청력 저하를 가지고 있기 때문에, 대부분의 난청자들은 일반 공기 전도형 보청기(conventional hearing aids)를 사용함으로써 의사 소통의 문제를 해결할 수 있다[2]. 그러나 중고도 이상에서 고도(severe) 난청 영역 사이에 있는 난청자들은 기존 보청기로써 난청을 회복시키기가 불가능한 경우가 많다.
상당수의 난청자는 어느 정도의 청력 저하를 가지고 있는가? 세계 인구의 질병 통계에 의하면 전체 인구의 10% 정도가 크고 작은 난청을 가지고 있는 가운데, 특히 근래에 와서 스마트폰, MP3 등의 다양한 음향기기와 고출력 음향 공연 장치 및 산업 현장의 소음 등으로 인하여 난청자가 양산되고 있는 실정이다[1]. 난청자 중 상당수는 중등(moderate) 혹은 중고도(moderately severe) 미만의 청력 저하를 가지고 있기 때문에, 대부분의 난청자들은 일반 공기 전도형 보청기(conventional hearing aids)를 사용함으로써 의사 소통의 문제를 해결할 수 있다[2]. 그러나 중고도 이상에서 고도(severe) 난청 영역 사이에 있는 난청자들은 기존 보청기로써 난청을 회복시키기가 불가능한 경우가 많다.
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참고문헌 (17)

  1. M. C. Pollack and R. Carhart, Amplification for the Hearing Impaired, Grune & Stratton Inc., Orlando, pp. 64-85, 1998. 

  2. J. M. Kates, Digital Hearing Aids, Plural Publishing Inc., San Diego, pp. 1-14, 1998. 

  3. M. J. Osberger, R. T. Miyamoto, S. Zimmerman-Phillips, J. L. Kemink, B. S. Stroer, J. S. Firszt, and M. A. Novak, "Independent evaluation of the speech perception abilities of children with the Nucleus 22-channel cochlear implant system", Ear and Hearing, Vol. 12, No. 4, pp. 66-80, 1991. 

  4. R. J. Briggs, H. C. Eder, P. M. Seligman, R. S. Cowan, K. L. Plant, J. Dalton, D. K. Money, and J. F. Patrick, "Initial clinical experience with a totally implantable cochlear implant research device", Otology & Neurotology, Vol. 29, No. 2, pp. 114-119, 2008. 

  5. R. J. E. Pennings, A. Ho, J. Brown, W. R. G. Van, and M. Bance, "Analysis of vibrant soundbridge placement against the round window membrane in a human cadaveric temporal bone model", Otology & Neurotology, Vol. 31, No. 6, pp. 998-1003, 2010. 

  6. H. P. Zenner and H. Leysieffer, "Total implantation of the implex TICA hearing amplifier implant for high frequency sensorineural hearing loss: The Tubingen University experiene", Otolarynglogic Clinics of North America, Vol. 34, No. 2, pp. 417-446, 2001. 

  7. F. Memari, A. Asghari, A. Daneshi, and A. Jalali, "Safety and patient selection of totally implantable hearing aid surgery: Envoy system, Esteem", European Archives of Oto-Rhino-Laryngology, Vol. 268, No. 10, pp. 1421-1425, 2011. 

  8. L. Bruschini, F. Forli, A. Santoro, P. Bruschini, and S. Berrettini, "Fully implantable Otologics MET CarinaTM device for the treatment of sensorineural hearing loss. Preliminary surgical and clinical results", Acta. Otolaryngologica, Vol. 29, pp. 79-85, 2009. 

  9. R. L. Goode and M. Rosenbaum, "The history and development of implantable hearing aid", Otolarynglogic Clinics of North America, Vol. 28, pp. 1-17, 1995. 

  10. D. S. Haynes, J. A. Young, G. B. Wanna, and M. E. Glasscock, "Middle ear implantable hearing devices: An overview", Trends in Amplification, Vol. 13, No. 3, pp. 206-214, 2009. 

  11. H. Leysieffer, J. W. Baumann, R. Mayer, D. Muller, G. Muller, T. Schon, A. Volz, and H. P. Zenner, "A totally implantable hearing device for the treatment of sensorineural hearing loss: TICA LZ 3001", HNO, Vol. 46, No. 10, pp. 853-863, 1998. 

  12. E. M. Kraus, J. A. Shohet, and P. J. Catalano, "Envoy esteem totally implantable hearing system: Phase 2 trial, 1-year hearing results", American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Vol. 145, No. 1, pp. 100-109, 2011. 

  13. K. B. Huttenbrink, T. H. Zahnert, M. Bornitz, and G. Hofmann, "Biomechanical aspects in implantable microphones and hearing aids and development of a concept with a hydroacoustical transmission", Acta. Otolaryngologica, Vol. 121, No. 2, pp. 185-189, 2001. 

  14. TechNation, "Did you know: Researchers have developed a middle ear microphone", http://1technation.com/did-youknow-2/ (retrieved on Feb. 19, 2014). 

  15. E. N. Marieb, Essentials of Human Anatomy & Physiology, 7th Edition, Benjamin Cummings, San Francisco, 2003. 

  16. F. E. Mcardle and J. Tonndorf, "Perforations of the tympanic membrane and their effects upon middle-ear transmission", European Archives of Oto-Rhino-Laryngology, Vol. 192, No. 2, pp. 145-162, Oct. 1968. 

  17. P. Janfaza, Surgical Anatomy of the Head and Neck, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, 2001. 

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