Kulak kemikçiklerinin titreşimini algılayan algılayıcının yükleme etkisinin analizi ve algılayıcı verilerinin anlamlaştırılması
Analysis of the loading effect on the sensor perceiving vibrations of ear ossicles and interpretation of sensor data
Yazar: AHMET GÜNSU ÖZSÖNMEZ
Danışman: DOÇ. DR. SERKAN KURT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Koklear implantlar = Cochlear implants

Özet:
Bu çalışma, sensorinöral işitme kaybı ve koklear implantlar üzerine odaklanmakta olup, mevcut mikrofonlara alternatif bir sensör tasarımı önermektedir. Sensorinöral işitme kaybı, iç kulağın veya işitme siniri boyunca ortaya çıkan anatomik veya fizyolojik sorunlardan kaynaklanan bir işitme bozukluğu olarak tanımlanmıştır. Bu tür işitme kaybı, genetik faktörler, çeşitli hastalıklar, yüksek ses düzeyine maruz kalma, travma ve çevresel etmenler gibi çeşitli nedenlerle ortaya çıkabilir.
Koklear implantlar, sensorinöral işitme kaybını yönetmek için kullanılan invaziv cihazlardır ve klasik işitme cihazlarından farklı bir çalışma prensibine sahiptir. Bu implantlar, dış ortam seslerini işleyip iç kulaktaki işitme sinirlerini uyaran cihazlardır. Ancak, bu yöntemler bazı dezavantajları beraberinde getirir; bu dezavantajlar arasında yüksek maliyet, cerrahi riskler, işitme sonrası adaptasyon zorlukları ve psikolojik problemler yer almaktadır.
Bu tez çalışması, koklear implantlarda mevcut mikrofonlara alternatif bir sensör tasarımı üzerine odaklanmaktadır. Geliştirilen sensör baskı devre tasarımı, indüktör ve endüktif algılayıcıları içermekte olup, tamamen implante edilebilir bir metodolojiyi sunmayı amaçlamaktadır. Bu metodolojinin potansiyelini kanıtlamak ve kulak frekans tepkisine olan etkisini tahmin etmek, çalışmanın temel hedeflerindendir.
Deney sonuçları, oluşturulan sensörün potansiyelini açığa çıkarmış ve mikrofon yerine kullanılabilecek bir alternatif olarak değerlendirilmiştir. Sensör baskı devre tasarımı, indüktör ve endüktif algılayıcı kullanılarak geliştirilmiştir. Bu çalışma, indüktif sensör çıkış verisinin algılanan indüktör uzaklığı ile değişebileceğini ve bu sayede vibrasyon (titreşim) algılanabileceğini göstermektedir.
Önerilen sensör tasarımının avantajları arasında, tamamen kulak içine yerleştirilebilmesi, hastalara psikolojik ve fiziksel avantajlar sunabilmesi ve dış kulağın filtre özelliklerinden faydalanabilmesi bulunmaktadır. Bu çalışma, koklear implant teknolojilerinde yeni bir perspektif sunarak, mevcut mikrofon yerine daha etkili ve konforlu bir sensör tasarımı geliştirmeyi amaçlamaktadır.

Abstract:
This study focuses on sensorineural hearing loss and cochlear implants, proposing an alternative sensor design to the existing microphones. Sensorineural hearing loss is defined as an auditory disorder resulting from anatomical or physiological issues within the inner ear or along the auditory nerve. Such hearing loss can arise from various factors such as genetic factors, various diseases, exposure to high noise levels, trauma, and environmental factors.
Cochlear implants are invasive devices used to manage sensorineural hearing loss, operating on a different principle than conventional hearing aids. These implants process external environmental sounds and stimulate the auditory nerves in the inner ear. However, these methods come with some disadvantages, including high costs, surgical risks, post-hearing adaptation challenges, and psychological issues.
This thesis focuses on an alternative sensor design for existing microphones in cochlear implants. The developed sensor printed circuit design includes inductors and inductive sensors, aiming to provide a fully implantable methodology. Demonstrating the potential of this methodology and predicting its impact on ear frequency response are fundamental objectives of the study.
The experimental results reveal the potential of the created sensor and evaluate it as an alternative to microphones. The sensor printed circuit design is developed using inductors and inductive sensors. This study demonstrates that the output of the inductive sensor can vary with the perceived inductor distance, allowing the detection of vibrations.
Among the advantages of the proposed sensor design are its complete implantation within the ear, offering psychological and physical benefits to patients and leveraging the filtering capabilities of the external ear. By presenting a new perspective in cochlear implant technologies, this study aims to develop a more effective and comfortable sensor design as an alternative to the existing microphones.