En utilisant un appareil qui pourrait être construit avec des pièces open source d'une valeur d'un dollar et un étui imprimé en 3D, les chercheurs veulent aider les centaines de millions de personnes âgées dans le monde qui ne peuvent pas se permettre les aides auditives existantes pour traiter leur audition liée à l'âge. perte.
L'appareil de preuve de concept à très faible coût appelé LoCHAid est conçu pour être facilement fabriqué et réparé dans des endroits où les aides auditives conventionnelles ont un prix hors de portée de la plupart des citoyens. On s'attend à ce que l'appareil minimaliste réponde à la plupart des objectifs de l'Organisation mondiale de la santé pour les appareils auditifs destinés à la perte auditive légère à modérée liée à l'âge. Les prototypes construits jusqu'à présent ressemblent à des lecteurs de musique portables au lieu d'aides auditives traditionnelles derrière l'oreille.
Le défi que nous nous sommes fixé était de construire une aide auditive minimaliste, de déterminer à quel point elle serait bonne et de demander à quel point elle serait utile aux millions de personnes qui pourraient l'utiliser. Le besoin est évident car les appareils auditifs conventionnels coûtent cher et seule une fraction de ceux qui en ont besoin y ont accès. «
M. Saad Bhamla, professeur adjoint, École de génie chimique et biomoléculaire, Georgia Institute of Technology
Les détails du projet sont décrits le 23 septembre dans la revue PLOS ONE.
La perte auditive liée à l'âge touche plus de 200 millions d'adultes de plus de 65 ans dans le monde. L'adoption de prothèses auditives reste relativement faible, en particulier dans les pays à revenu faible ou intermédiaire où moins de 3 pour cent des adultes utilisent les appareils, contre 20 pour cent dans les pays plus riches. Le coût est une limitation importante, la paire d'aides auditives moyenne coûtant 4700 dollars aux États-Unis et même les appareils d'amplification du son personnels à faible coût – qui ne répondent pas aux critères de vente en tant qu'appareils auditifs – au prix de centaines de dollars dans le monde.
Le coût élevé s'explique en partie par le fait que les aides auditives efficaces fournissent bien plus qu'une simple amplification du son. La perte auditive a tendance à se produire de manière inégale à différentes fréquences, de sorte que l'amplification de tous les sons peut en fait rendre la compréhension de la parole plus difficile. Parce que le décodage de la parole est si compliqué pour le cerveau humain, l'appareil doit également éviter de déformer le son ou d'ajouter du bruit qui pourrait entraver la capacité de l'utilisateur à comprendre.
Bhamla et son équipe ont choisi de se concentrer sur la perte auditive liée à l'âge, car les personnes âgées ont tendance à perdre l'audition à des fréquences plus élevées. Se concentrer sur un grand groupe avec des pertes auditives similaires a simplifié la conception en réduisant la plage d'amplification de fréquence sonore nécessaire.
Les aides auditives modernes utilisent des processeurs de signaux numériques pour ajuster le son, mais ces composants étaient trop chers et gourmands en énergie pour l'objectif de l'équipe. L'équipe a donc décidé de construire son appareil en utilisant des filtres électroniques pour façonner la réponse en fréquence, une approche moins coûteuse qui était standard sur les appareils auditifs avant que les processeurs ne soient largement disponibles.
« Prendre une norme telle que la réponse de gain linéaire et la façonner à l'aide de filtres réduit considérablement le coût et l'effort requis pour la programmation », a déclaré Soham Sinha, premier auteur de l'article, né en Inde semi-rurale et utilisateur de longue date. de la technologie des aides auditives.
«Je suis né avec une perte auditive et je n'ai pas eu d'aides auditives avant d'être au lycée», a déclaré Sinha, qui a travaillé sur le projet alors qu'il était étudiant à Georgia Tech et qui est maintenant titulaire d'un doctorat. étudiant à l'Université de Stanford. « Ce projet a représenté pour moi une opportunité d'apprendre ce que je pouvais faire pour aider d'autres personnes qui pourraient être dans la même situation que moi mais qui n'avaient pas les ressources pour obtenir des appareils auditifs. »
La capacité d'entendre fait une différence cruciale en matière de qualité de vie, en particulier pour les personnes âgées qui peuvent avoir moins accès aux relations sociales, a déclaré Vinaya Manchaiah, professeur de sciences de la parole et de l'audition à l'Université Lamar et un autre membre de l'équipe de recherche. « L'audition a un impact direct sur la façon dont nous nous sentons et comment nous nous comportons », a-t-il déclaré. «Pour les adultes plus âgés, perdre la capacité d'entendre peut entraîner un déclin cognitif plus rapide et plus important.
L'aide auditive bon marché développée par l'équipe de Bhamla ne peut évidemment pas faire tout ce que les appareils les plus chers peuvent faire, un problème que Manchaiah compare à « l'achat d'une voiture de base par rapport à une voiture de luxe. Si vous demandez à la plupart des utilisateurs, une voiture de base est tout ce dont vous avez besoin pour pouvoir aller du point A au point B. Mais dans le monde des aides auditives, peu d'entreprises fabriquent des voitures de base. «
Pour Manchaiah, la question est de savoir si le dispositif prototype offre une valeur suffisante pour le coût. Les chercheurs ont étudié en profondeur les performances électroacoustiques de leur appareil, mais le vrai test viendra dans les essais cliniques et utilisateurs qui seront nécessaires avant qu'il puisse être certifié en tant que dispositif médical.
«Quand nous parlons d'aides auditives, même la technologie la plus basse est assez chère pour les gens dans de nombreuses régions du monde», a-t-il déclaré. « Nous n'avons peut-être pas besoin de la meilleure technologie ou du meilleur appareil pour offrir une valeur et une bonne expérience auditive. »
Les composants électroniques du LoCHAid coûtent moins d'un dollar s'ils sont achetés en gros, mais cela n'inclut pas les coûts d'assemblage ou de distribution. Sa taille relativement grande permet un assemblage de basse technologie et même une production et une réparation à faire soi-même. Le prototype utilise un boîtier imprimé en 3D et est alimenté par des piles bouton AA ou lithium-ion communes conçues pour maintenir les coûts aussi bas que possible. En mettant l'accent sur les adultes plus âgés, l'appareil pourrait être vendu en ligne ou en vente libre, a déclaré Bhamla.
« Nous avons montré qu'il est possible de fabriquer une aide auditive pour moins que le prix d'une tasse de café », a-t-il déclaré. « Il s'agit d'une première étape, une technologie de plate-forme, et nous avons montré que faible coût ne doit pas nécessairement être synonyme de qualité médiocre. »
Parmi les inconvénients de l'appareil, il y a sa grande taille, une incapacité à ajuster les gammes de fréquences et une durée de vie prévue de seulement un an et demi. Le coût des piles est souvent un fardeau caché pour les utilisateurs d'aides auditives, et les piles AA devraient durer jusqu'à trois semaines, ce qui est toujours une amélioration par rapport à l'espérance de vie de 4 à 5 jours des piles zinc-air courantes dans les appareils auditifs actuels. .
Les chercheurs travaillent actuellement sur une version plus petite de l'appareil qui augmentera le coût des composants en vrac à sept dollars et nécessitera un fabricant sophistiqué pour l'assemblage. «Nous ne pourrons plus les souder nous-mêmes en laboratoire», a déclaré Bhamla, dont la recherche se concentre sur la science frugale. « C'est un travail d'amour pour nous, donc cela nous manquera. »
La source:
Institut de technologie de la Géorgie
Référence du journal:
Sinha, S., et coll. (2020) LoCHAid: Une aide auditive ultra-économique pour la perte auditive liée à l'âge. PLOS ONE. doi.org/10.1371/journal.pone.0238922.
