Le micro implantable dit adieu au matériel d'implant cochléaire externe

L'utilisation de l'UmboMic rendrait inutile les composants externes des implants cochléaires (photo)

Si les implants cochléaires permettent effectivement à certaines personnes sourdes d’entendre, ils intègrent également des composants externes potentiellement problématiques situés sur le côté de la tête. Mais cela pourrait bientôt changer grâce à un nouveau microphone implantable expérimental.

Les implants cochléaires sont utilisés pour traiter ce que l'on appelle la perte auditive neurosensorielle, qui survient lorsque les terminaisons nerveuses de la cavité cochléaire de l'oreille interne sont endommagées. Un implant contourne ces terminaisons nerveuses dysfonctionnelles, stimulant directement le nerf cochléaire lui-même non endommagé.

Dans un implant cochléaire classique, les composants externes comprennent un microphone, un processeur vocal qui amplifie les voix dans le son capté par ce microphone et une bobine émettrice qui repose contre la peau. Les composants implantés se composent d'un récepteur qui capte le signal audio de l'émetteur, d'un stimulateur qui convertit ce signal en impulsions électriques et d'électrodes qui utilisent ces impulsions pour stimuler le nerf cochléaire.

Les composants externes étant fragiles et encombrants, les utilisateurs doivent les retirer pour nager, dormir ou pratiquer des activités physiques intenses, comme le sport. De plus, certaines personnes trouvent l'apparence des composants rebutante, au point de renoncer à l'implantation.

C'est là qu'intervient le nouveau microphone « UmboMic », qui éliminerait le besoin de composants externes. Intégrant une technologie développée lors d'une étude précédente , le prototype a été créé par des scientifiques du MIT, de l'université Columbia, de la faculté de médecine de Harvard et de l'hôpital Massachusetts Eye and Ear affilié à Harvard.

Un regard attentif sur les deux faces de l'UmboMic

L'implant entièrement flexible mesure environ la longueur d'un grain de riz, seulement 200 micromètres d'épaisseur et est constitué d'un circuit imprimé pris en sandwich entre deux couches d'un matériau piézoélectrique biocompatible appelé polyfluorure de vinylidène (PVDF). Les matériaux piézoélectriques produisent une charge électrique en réponse à une contrainte mécanique appliquée.

Le micro est conçu pour être implanté à l'intérieur de l'oreille moyenne, sa pointe triangulaire reposant contre une partie du tympan appelée umbo. Lorsque les ondes sonores pénètrent dans l'oreille, elles font vibrer l'umbo vers l'intérieur et vers l'extérieur, ce qui fait que la pointe de l'UmboMic se courbe d'avant en arrière. Cette action de flexion amène l'appareil à produire des signaux électriques.

Ces signaux sont cependant assez faibles, car l'umbo ne se déplace que de quelques nanomètres lorsqu'il vibre. C'est pourquoi leur intensité est amplifiée par un amplificateur intégré. Ces signaux amplifiés voyagent par un fil jusqu'à un petit module de traitement implanté sous la peau au-dessus de l'oreille. Les signaux traités passent ensuite de ce module à des électrodes qui stimulent le nerf cochléaire.

Ce schéma montre comment l'UmboMic (bleu) serait intégré dans l'oreille

Il est important de noter que l'UmboMic est également conçu pour minimiser le « bruit » électrique qui pourrait nuire à ses performances.

L'une des couches de PVDF produit une charge électrique positive, tandis que l'autre produit une charge négative. Comme les interférences électriques affectent les deux charges de manière égale, l'amplificateur de l'appareil « soustrait » la différence entre les deux et transmet ce signal soustrait au processeur.

Le professeur Jeffrey Lang du MIT, co-auteur principal d'un article sur la recherche, nous explique que l'ampli est le seul composant du système qui nécessite une batterie. De plus, cette batterie pourrait être rechargée sans fil via un chargeur externe selon les besoins.

L'UmboMic a jusqu'à présent été testé sur des os d'oreilles humains extraits de cadavres, avec des résultats prometteurs. La prochaine étape sera de tester le dispositif sur des animaux vivants.

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6439/ad5c6d

https://news.mit.edu/2024/implantable-microphone-could-mean-fully-internal-cochlear-implants-0702