The human ear dynamics stimulated by piezoelectric membrane - novel hybrid model
 

About Project

Hearing loss affects more than 400 million people worldwide, making it one of the most common health issues globally. Although modern medicine offers a variety of treatment methods, researchers continue to seek more effective and innovative solutions. For this reason, the main goal of the project is to develop a piezoelectric membrane that enables direct stimulation of the round window in the patient's inner ear, which is expected to significantly improve the quality of life for individuals suffering from hearing impairment. The piezoelectric membrane is intended to become a breakthrough component of next-generation hearing aids. Owing to its design, it will allow precise adaptation to the needs of each patient, both those with partial hearing loss and individuals who are completely deaf. Moreover, this solution is expected to be more efficient and easier to implement than currently used technologies. Research on the human ear stimulated with a piezoelectric membrane is being conducted through both numerical simulations and experimental studies. A mathematical model of the middle and inner ear incorporating a piezoelectric active element will be developed. This mathematical model will be solved using analytical and numerical methods, and the results will be verified through an experiment performed on a temporal bone using a Doppler Laser Vibrometer.

O projekcie

Niedosłuch dotyka ponad 400 milionów osób na całym œwiecie, co czyni go jednym z najczęœciej występujšcych problemów zdrowotnych. Choć współczesna medycyna oferuje różnorodne metody leczenia, naukowcy wcišż poszukujš skuteczniejszych i bardziej innowacyjnych rozwišzań. Dlatego też, głównym celem projektu jest opracowanie piezoelektrycznej membrany, która pozwala na bezpoœredniš symulację okienka okršgłego w uchu wewnętrznym pacjenta, co powinno znaczšco poprawić jakoœć życia osób zmagajšcych się z niedosłuchem. Piezoelektryczna membrana ma być przełomowym elementem nowoczesnego aparatu słuchowego. Dzięki swojej konstrukcji pozwoli na precyzyjne dopasowanie do potrzeb pacjenta – zarówno tych, którzy cierpiš na częœciowy niedosłuch, jak i osób całkowicie niesłyszšcych. Co więcej, rozwišzanie to ma być bardziej efektywne i łatwiejsze w implementacji niż obecnie stosowane technologie. Badania ucha człowieka z piezoelektrycznym wzbudzeniem za pomocš membrany sš prowadzone na drodze symulacji numerycznej, jak i eksperymentalnej. Opracowany zostanie model matematyczny ucha œrodkowego i wewnętrznego z piezoelektrycznym elementem aktywnym. Model matematyczny zostanie rozwišzany metodami analitycznymi i numerycznymi, a rezultaty tych rozważań zostanš zweryfikowane przy pomocy eksperymentu na koœci skroniowej z użyciem Dopplerowskiego Wibrometru Laserowego.