新利18官方3D打印和人工智能改善了人工耳蜗植入

生物摩擦耳蜗的制造过程：在基质（底部图像）内产生电模拟骨基质（顶部图像）和螺旋形耳蜗结构。

资料来源:Iek Man Lei

众所周知，“电流扩散”或电刺激扩散会影响CI性能，导致用户听力“模糊”，但迄今为止，还没有足够的测试模型来重现人类耳蜗中的问题。

独联体改变了数十万严重或严重听力丧失的人的生活。然而，手术的疗效植入医疗设备一直受到“电流扩散”的阻碍，“电流扩散”是一种由耳蜗导管内液体的高导电性引起的现象。这些液体会阻止CI用户的听觉神经受到准确的刺激，使许多用户感到他们所感知到的声音受到了严重的扭曲。

人类耳蜗的大小和形状因人而异，因人而异。再加上其复杂的位置和解剖结构，这使得它成为最难研究的组织之一，因此，分析目前存在的“当前扩散”问题并不容易。

现在，一个跨学科的研究团队已经能够分析人工耳蜗患者的电场成像数据，这多亏了具有可调电解剖学的3D打印耳蜗。的3 d印制通过模型，研究人员可以研究仿生耳蜗的形状和电特性如何影响电场成像测量中的“电流扩散”。一旦结合机器学习，这种联合建模方法可以预测人工耳蜗使用者中的“电流扩散”，并首次推断患者耳蜗组织电阻率的范围。

该研究的主要作者、剑桥大学生物界面研究小组博士生Iek Man Lei女士说:“我们的3D打印图书馆耳蜗模型捕捉了人类耳蜗腔可以吸收的几何形状范围，并采用模拟骨基质设计，以复制真实的骨电阻。3D打印的耳蜗模型也具有适合于多个CI电极插入的力学性能。我们的‘打印-学习’协同建模概念可以帮助解读患者耳蜗的不同特征如何影响刺激传播。”

阿登布鲁克医院的耳科和颅基外科教授Manohar Bance说:“下一步是使用这种联合建模方法来了解不同疾病状态下患者的电场成像，例如耳硬化症(一种罕见的导致听力丧失的疾病)。这将有助于我们了解在疾病状态下是否有不同的耳蜗传导，这可能会导致对其他结构如面神经的不必要的刺激。它还将帮助我们诊断那些经历不寻常的声音感觉的患者，试图了解他们的传导途径是否不同。从更大的角度来看，我们计划从这里开始尝试打印整个电子模拟头，以了解从植入物到植入物上接地电极的电流路径，以便更好地模拟体内条件。”

谢尔德华博士，生物工程副教授和剑桥生物接口研究小组的副教授说：“我们都意识到人工智能（AI）的巨大力量，但AI需要从一套很好的套餐开始学习数据。由于患者隐私，患者安全和道德问题，全面记录和表征临床数据很难通过。因此，3D打印是一个强大的工具，可以创建物理模型，这可能提供一个特征训练数据集作为目的 -新利18官方建立代理人的机器学习临床数据。本研究中展示的共同建模原理可能有助于解决临床建模和医疗保健应用的其他领域。“

结果在自然通讯．