超低成本助听器 - 1美元的开源部分 - 可以解决全球与年龄相关的听力损失

高级助听器

Using a device that could be built with a dollar’s worth of open-source parts and a 3D-printed case, researchers want to help the hundreds of millions of older people worldwide who can’t afford existing hearing aids to address their age-related hearing loss.

被称为Lochaid的超低成本概念防护装置被设计成在传统的助听器定价超出大多数公民的范围内的地点中易于制造和修复。预计最低纲领派设备将满足世界卫生组织的大多数助听器的目标,旨在旨在与温和至高的年龄相关的听力损失。到目前为止建造的原型看起来像可穿戴音乐播放器,而不是传统的耳后听力辅助助剂。

“我们为自己设定的挑战是建立一个简约的助听器,确定它有多好,并询问可以使用它的数百万人如何有用,”助手教授M. Saad Bhamla说道。格鲁吉亚理工学院化学与生物分子工程学院。“需求是显而易见的,因为传统的助听器成本很多,只有需要他们有权访问的人数。”

该项目的详情如今(9月23日,2020年)在期刊上描述了普罗斯一体

建立Lochaid电子产品

佐治亚州科技助理教授M. Saad Bhamla汇集了一种原型Lochaid,一种超低成本的助听器,拥有3D印刷品和成本低于一美元的组件。信用:克雷格布罗姆利

与年龄相关的听力损失影响超过2亿的成年人,超过65岁以上的全球范围内。助听器采用仍然相对较低,特别是在中低收入国家,少于3%的成年人使用该设备 - 较富裕国家的20%。成本是一个显着的限制,平均助听器在美国且甚至低成本的个人声音放大设备耗费4,700美元 - 这甚至不符合销售标准,因为助听器 - 在全球数百美元上价。

一部分高成本的原因是,有效的助听器提供了远远超过声音放大。听力损失往往在不同的频率下不均匀发生,因此促进所有声音实际上可以使语音理解更加困难。因为解码语音对于人类大脑如此复杂,所以设备还必须避免扭曲声音或增加可能妨碍用户理解能力的噪音。

Bhamla和他的团队选择专注于年龄相关的听力损失,因为老年人倾向于在较高频率下丢失听证会。专注于具有相似听力损失的大型组,通过缩小所需的声频放大范围来简化设计。

Lochaid的电子产品

LoCHAid使用广泛可用的现成组件,批量生产这些组件的成本不到一美元。信用:克雷格布罗姆利

现代助听器使用数字信号处理器来调节声音,但这些组件太贵,而且对团队的目标来说非常耗电。因此,该团队决定使用电子滤波器来形成频率响应,这是一种较便宜的方法,在处理器广泛使用之前,这是助听器的标准做法。

“Taking a standard such as linear gain response and shaping it using filters dramatically reduces the cost and the effort required for programming,” said Soham Sinha, the paper’s first author, who was born in semi-rural India and is a long-term user of hearing aid technology.

“我出生在听力损失,并没有接受助听器,直到我在高中,”僧侣们说,他在该项目上工作,而佐治亚理工大学本科,现在是一个博士学位。斯坦福大学的学生。“这个项目为我表示有机会了解我可以做些什么来帮助其他可能与我相同的情况,但没有资源获得助听器。”

Vinaya Manchaiah,Lamar University和研究团队其他成员的言论教授,vinaya Manchaiah表示,听取危重生活质量差异,尤其是可能对社会关系不那么多的寿命差异,特别是对社会关系。“听证会对我们的感受和如何表现如何,”他说。“对于老年人来说,失去听到的能力可能导致更快和更大的认知衰退。”

助理教授M Saad Bhamla

佐治亚州科技助理教授M. Saad Bhamla领导了一支研究团队开发Lochaid,一种超低成本的助听器,拥有3D印刷品和成本不到美元的组件。信用:克雷格布罗姆利

Bhamla的团队开发的廉价助听器显然不会做出更昂贵的设备可以做的所有事情,一个问题的人们可以比较“购买基本的汽车与豪华车。如果你问大多数用户,就是你所需要的基本车就是能够从一个点到点B.但在助听器世界中,并不是许多公司制造基本车。“

对曼查亚来说,问题是原型设备是否能提供足够的成本价值。研究人员已经广泛研究了他们的设备的电声性能,但真正的测试将在临床和用户试验中进行,这是必要的,然后它才能被认证为医疗设备。

他说:“当我们谈到助听器时,即使是最低的技术,对世界上许多地方的人来说也是相当昂贵的。”“我们可能不需要最好的技术或最好的设备来提供价值和良好的听觉体验。”

如果批量购买,LoCHAid的电子元件成本不到一美元,但这还不包括组装或分销成本。它相对较大的体积允许低技术含量的组装,甚至可以自己动手生产和修理。原型机使用3d打印外壳,由普通的AA或锂离子投币电池供电,旨在尽可能降低成本。Bhamla表示,由于该产品主要面向老年人,因此可以在网上或非处方药上销售。

“我们已经表明,可以为饮用助剂少于一杯咖啡的价格,”他说。“这是第一步,平台技术,我们已经表明,低成本不必均衡低质量。”

在该设备的缺点是其大尺寸,无法调整频率范围,并且只需一年一半的预期寿命。电池的成本通常是助听器用户隐患的负担,并且AA电池预计最长可达三周,这仍然是当前助听器中普通锌 - 空气电池的4-5天预期寿命的改善。

研究人员现在正在进行更小版本的设备,将批量组件成本提高到七美元,并需要一家精致的制造商组装。“我们将无法再在实验室中焊接他们,”Bhamla说,他们的研究侧重于节俭科学。“这是对我们的爱的劳动,所以我们会想念那个。”

参考:“Lochaid:年龄相关听力损失的超低成本助听援助”由Soham Sinha,Urvaksh D. Irani,Vinaya Manchaiah和M. Saad Bhamla,23日9月23日,普罗斯一体
DOI: 10.1371 / journal.pone.0238922

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