Extremely-low-cost listening to support might handle age-related listening to loss worldwide

Aufbau und Komponenten des LoCHAid. ein. Das LoCHAid wird in der Draufsicht mit gekipptem 3D-gedruckten Polyamidgehäuse (Nylon 12) angezeigt. Die Seitenansicht der Audio-Buchsenöffnung und die Löcher zum Befestigen von Material für Halsabnutzung sind unten gezeigt. Das LoCHAid hat in seinem Gehäuse eine Größe von 6,70 mm mal 5,70 mm. Die Audio-Buchse kann jeden Standard-8-mm-Schallwandler enthalten. b. Zeigt verschiedene Batterietypen an, z. B. AA, wiederaufladbare AAA, Lithium-Ionen-Flachpackung sowie Lithium-Ionen-Knopfzelle, mit der das Gerät mit Strom versorgt werden kann. Das Gerät hat einen Strombedarf zwischen 3 und 5,5 V. Die Anzahl der Batterien gibt die Anzahl an, die zur Stromversorgung des Geräts erforderlich ist. c. Die für die Montage des Geräts erforderlichen Teile werden hier mit Gruppenetiketten angezeigt. Spezifische Details sind in Tabelle 1 angegeben. d. Ansicht der kundenspezifischen Leiterplatte (PCB) ohne Komponenten. e. Ansicht der Leiterplatte mit angelöteten Komponenten. f. Ansicht des am Körper getragenen Geräts durch einen anonymen 65-jährigen Mann als Teil der Zielgruppe des Geräts. Bildnachweis: Sinha et al., 2020 (PLOS ONE, CC BY)

Mit einem Gerät, das mit Open-Source-Teilen im Wert von einem Dollar und einem 3D-gedruckten Gehäuse gebaut werden kann, möchten Forscher Hunderten von Millionen älterer Menschen weltweit helfen, die sich vorhandene Hörgeräte nicht leisten können, um ihr Alter zu verbessern. damit verbundener Hörverlust.

Das äußerst kostengünstige Proof-of-Concept-Gerät LoCHAid ist so konzipiert, dass es problemlos an Orten hergestellt und repariert werden kann, an denen die Preise herkömmlicher Hörgeräte außerhalb der Reichweite der meisten Bürger liegen. Es wird erwartet, dass das minimalistische Gerät die meisten Ziele der Weltgesundheitsorganisation für Hörgeräte erfüllt, die auf leichten bis mittelschweren altersbedingten Hörverlust abzielen. Die bisher gebauten Prototypen sehen aus wie tragbare Musikplayer anstelle eines herkömmlichen Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts.

“Die Herausforderung, die wir uns gestellt haben, bestand darin, ein minimalistisches Hörgerät zu bauen, festzustellen, wie gut es sein würde, und zu fragen, wie nützlich es für die Millionen von Menschen sein würde, die es verwenden könnten”, sagte M. Saad Bhamla, ein Assistenzprofessor der School of Chemical and Biomolecular Engineering am Georgia Institute of Technology. “Die Notwendigkeit liegt auf der Hand, da herkömmliche Hörgeräte viel kosten und nur ein Bruchteil derjenigen, die sie benötigen, Zugang haben.”

Details des Projekts sind am 23. September in der Zeitschrift PLOS ONE beschrieben.

Altersbedingter Hörverlust betrifft weltweit mehr als 200 Millionen Erwachsene über 65 Jahre. Die Akzeptanz von Hörgeräten ist nach wie vor relativ gering, insbesondere in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, in denen weniger als 3 Prozent der Erwachsenen die Geräte verwenden – im Vergleich zu 20 Prozent in wohlhabenderen Ländern. Die Kosten stellen eine erhebliche Einschränkung dar. Das durchschnittliche Hörgerätepaar kostet in den USA 4.700 US-Dollar, und selbst kostengünstige Geräte zur persönlichen Klangverstärkung, die die Kriterien für den Verkauf als Hörgeräte nicht erfüllen, kosten weltweit Hunderte von US-Dollar.

Ultra-Low-Cost-Hörgeräte könnten weltweit gegen altersbedingten Hörverlust vorgehen
Der stellvertretende Professor der Georgia Tech, M. Saad Bhamla, baut einen LoCHAid-Prototyp zusammen, ein äußerst kostengünstiges Hörgerät, das aus einem 3D-gedruckten Gehäuse und Komponenten besteht, die weniger als einen Dollar kosten. Bildnachweis: Craig Bromley

Ein Grund für die hohen Kosten ist, dass effektive Hörgeräte weit mehr als nur eine Klangverstärkung bieten. Hörverlust tritt bei verschiedenen Frequenzen häufig ungleichmäßig auf, sodass das Erhöhen des gesamten Tons das Sprachverständnis tatsächlich erschweren kann. Da das Decodieren von Sprache für das menschliche Gehirn so kompliziert ist, muss das Gerät auch vermeiden, den Ton zu verzerren oder Geräusche hinzuzufügen, die die Verständnisfähigkeit des Benutzers beeinträchtigen könnten.

Bhamla und sein Team haben sich entschieden, sich auf altersbedingten Hörverlust zu konzentrieren, da ältere Erwachsene dazu neigen, bei höheren Frequenzen das Gehör zu verlieren. Die Konzentration auf eine große Gruppe mit ähnlichen Hörverlusten vereinfachte das Design, indem der Bereich der erforderlichen Schallfrequenzverstärkung eingeschränkt wurde.

Moderne Hörgeräte verwenden digitale Signalprozessoren, um den Klang anzupassen. Diese Komponenten waren jedoch zu teuer und leistungshungrig für das Ziel des Teams. Das Team entschied sich daher, sein Gerät mit elektronischen Filtern zu bauen, um den Frequenzgang zu formen. Dies war ein kostengünstigerer Ansatz, der bei Hörgeräten Standard war, bevor die Prozessoren allgemein verfügbar wurden.

“Wenn Sie einen Standard wie die lineare Verstärkungsantwort verwenden und ihn mithilfe von Filtern formen, reduzieren sich die Kosten und der Aufwand für die Programmierung erheblich”, sagte Soham Sinha, der Erstautor des Papiers, der im halb-ländlichen Indien geboren wurde und ein langjähriger Benutzer ist der Hörgerätetechnologie.

“Ich wurde mit Hörverlust geboren und bekam erst in der High School Hörgeräte”, sagte Sinha, die während ihres Studiums an der Georgia Tech an dem Projekt arbeitete und jetzt promoviert. Student an der Stanford University. “Dieses Projekt bot mir die Gelegenheit zu erfahren, was ich tun kann, um anderen zu helfen, die sich möglicherweise in derselben Situation wie ich befinden, aber nicht über die Ressourcen verfügen, um Hörgeräte zu erhalten.”

Ultra-Low-Cost-Hörgeräte könnten weltweit gegen altersbedingten Hörverlust vorgehen
Der LoCHAid verwendet weit verbreitete Standardkomponenten, die zusammen weniger als einen Dollar in großen Mengen kosten. Bildnachweis: Craig Bromley

Die Fähigkeit zu hören macht einen entscheidenden Unterschied in der Lebensqualität, insbesondere für ältere Menschen, die möglicherweise weniger Zugang zu sozialen Beziehungen haben, sagte Vinaya Manchaiah, Professorin für Sprach- und Hörwissenschaften an der Lamar University und ein weiteres Mitglied des Forschungsteams. “Das Hören hat einen direkten Einfluss darauf, wie wir uns fühlen und wie wir uns verhalten”, sagte er. “Bei älteren Erwachsenen kann der Verlust der Hörfähigkeit zu einem schnelleren und größeren kognitiven Rückgang führen.”

Das preiswerte Hörgerät, das von Bhamlas Team entwickelt wurde, kann offensichtlich nicht alles, was die teureren Geräte können. Ein Problem, das Manchaiah mit dem Kauf eines Basisautos im Vergleich zu einem Luxusauto vergleicht. Wenn Sie die meisten Benutzer fragen, ist ein Basisauto alles, was Sie brauchen in der Lage zu sein, von Punkt A nach Punkt B zu gelangen. Aber in der Welt der Hörgeräte stellen nicht viele Unternehmen einfache Autos her. “

Für Manchaiah ist die Frage, ob der Prototyp ein ausreichendes Preis-Leistungs-Verhältnis bietet. Die Forscher haben die elektroakustische Leistung ihres Geräts eingehend untersucht. Der eigentliche Test wird jedoch in klinischen Studien und Anwenderstudien durchgeführt, die erforderlich sind, bevor es als Medizinprodukt zertifiziert werden kann.

“Wenn wir über Hörgeräte sprechen, ist selbst die niedrigste Technologie für Menschen in vielen Teilen der Welt recht teuer”, sagte er. “Wir brauchen möglicherweise nicht die beste Technologie oder das beste Gerät, um Wert und eine gute Hörerfahrung zu bieten.”

Die elektronischen Komponenten des LoCHAid kosten weniger als einen Dollar, wenn sie in loser Schüttung gekauft werden, ohne Montage- oder Vertriebskosten. Seine relativ große Größe ermöglicht eine Low-Tech-Montage und sogar die Herstellung und Reparatur zum Selbermachen. Der Prototyp verwendet ein 3-D-gedrucktes Gehäuse und wird mit herkömmlichen AA- oder Lithium-Ionen-Knopfzellenbatterien betrieben, um die Kosten so niedrig wie möglich zu halten. Mit seinem Fokus auf ältere Erwachsene könnte das Gerät online oder rezeptfrei verkauft werden, sagte Bhamla.

Ultra-Low-Cost-Hörgeräte könnten weltweit gegen altersbedingten Hörverlust vorgehen
Der stellvertretende Professor der Georgia Tech, M. Saad Bhamla, leitete ein Forschungsteam, um das LoCHAid zu entwickeln, ein äußerst kostengünstiges Hörgerät, das aus einem 3D-gedruckten Gehäuse und Komponenten besteht, die weniger als einen Dollar kosten. Bildnachweis: Craig Bromley

“Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, ein Hörgerät für weniger als den Preis einer Tasse Kaffee zu bauen”, sagte er. “Dies ist ein erster Schritt, eine Plattformtechnologie, und wir haben gezeigt, dass niedrige Kosten nicht niedrige Qualität bedeuten müssen.”

Zu den Nachteilen des Geräts zählen seine Größe, die Unfähigkeit, Frequenzbereiche anzupassen, und eine erwartete Lebensdauer von nur anderthalb Jahren. Die Kosten für Batterien sind häufig eine versteckte Belastung für Hörgerätebenutzer, und die Lebensdauer der AA-Batterien wird voraussichtlich bis zu drei Wochen betragen. Dies ist immer noch eine Verbesserung gegenüber der Lebenserwartung von 4 bis 5 Tagen bei herkömmlichen Zink-Luft-Batterien in aktuellen Hörgeräten .

Die Forscher arbeiten derzeit an einer kleineren Version des Geräts, die die Kosten für Massenkomponenten auf sieben US-Dollar erhöht und die Montage durch einen hoch entwickelten Hersteller erfordert. “Wir werden sie nicht mehr selbst im Labor löten können”, sagte Bhamla, dessen Forschung sich auf sparsame Wissenschaft konzentriert. “Dies ist eine Liebesarbeit für uns, also werden wir das vermissen.”

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Mehr Informationen:
Sinha S., Irani UD, Manchaiah V., Bhamla MS (2020) LoCHAid: Ein äußerst kostengünstiges Hörgerät für altersbedingten Hörverlust. PLoS ONE 15 (9): e0238922. doi.org/10.1371/journal.pone.0238922 Bereitgestellt vom Georgia Institute of Technology

Zitat: Ultra-Low-Cost-Hörgeräte könnten gegen altersbedingten Hörverlust weltweit (2020, 23. September) vorgehen, der am 23. September 2020 von https://medicalxpress.com/news/2020-09-proof-of-concept-ultra-low abgerufen wurde -cost-aid-age-related-loss.html

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