18 серпня, 2026
Рух повітря замість лише звукового тиску: нова технологія для точнішої оцінки слуху
Дослідники Університету Бінгемтона (Нью-Йорк, США) розробляють мініатюрний зонд для слухового проходу, який має підвищити точність виявлення отоакустичної емісії (ОАЕ). П’ятирічний проєкт вартістю 1,84 млн доларів фінансують Національні інститути здоров’я США (NIH). Над розробкою працюють інженери Університету Бінгемтона та фахівець із медицини Університету Південної Каліфорнії.
ОАЕ – це слабкі звуки, які виникають у внутрішньому вусі у відповідь на акустичну стимуляцію. Їхня реєстрація дає змогу оцінювати функціональний стан завитки, зокрема зовнішніх волоскових клітин. Після ушкодження внутрішнього вуха ОАЕ можуть зникати, тому метод використовується для виявлення слухових порушень, зокрема у новонароджених і пацієнтів, які не можуть пройти повноцінне суб’єктивне аудіологічне тестування.
Проблема полягає в тому, що сучасні мікрофони переважно реєструють звуковий тиск. Нова система поєднає традиційний датчик тиску з мікрофоном, який вимірює швидкість руху частинок повітря. За задумом авторів, одночасне отримання двох параметрів дасть змогу точніше виділяти надзвичайно слабкі звуки на тлі зовнішнього шуму та акустичних артефактів.
Основою технології став так званий потоковий мікрофон (flow microphone), розроблений інженерами Джіаном Чжоу та Рональдом Майлзом. Його конструкцію надихнула здатність павутиння реагувати на рух повітря. Під час попередніх експериментів сенсор демонстрував високу точність у діапазоні від 1 Гц до 50 кГц, перевищуючи за шириною частотного діапазону традиційні мікрофони з вимірюванням тиску. Сучасні нанотехнології дають змогу створювати елементи сенсора товщиною менш ніж 10 нанометрів.
Для клінічного зонда технологію планують суттєво мініатюризувати, додати лазерну систему для точнішого вимірювання та інтегрувати звичайний акустичний мікрофон. Перший прототип мають створити протягом трьох років, після чого його характеристики перевірятимуть за участю людей. Особливу увагу приділятимуть безпеці та роботі пристрою в умовах обмеженого простору слухового проходу.
Джіан Чжоу, доцент Університету Бінгемтона та керівник проєкту, зазначає, що переосмислення потокового мікрофона як медичного пристрою потенційно може покращити діагностику слухових порушень і дати лікарям додатковий інструмент для контролю результатів лікування.
Якщо подвійна система справді забезпечить стабільнішу реєстрацію ОАЕ, її перевагою стане не новий діагностичний принцип, а підвищення якості вже доступного вимірювання. Це може бути особливо важливо для раннього виявлення дисфункції завитки, коли суб’єктивні зміни слуху ще мінімальні або відсутні.