La prima protesi a conduzione ossea transcutanea: The Bonebridge

ll Bonebridge è la prima protesi semi impiantabile a conduzione ossea diretta transcutanea ideata dalla casa costruttrice tedesca Med-el, fu lanciata nel 2012, ad oggi è già impiantato in più di 200 centri in tutto il mondo. Viene definita così poiché, è il primo impianto che utilizzando la via ossea lascia la pelle intatta.

E' costituito da due parti:
* Audioprocessore
* BCI (bone conduction implant)

L' Audioprocessore
L'audioprocessore costituisce la parte esterna del BB ed è a sua volta composto da:
- due microfoni
- un processore digitale
- una batteria
- un magnete

I microfoni captano l’energia vibratoria e la trasformano inimpulso elettrico, per questo motivo sono anche detti trasduttori elettroacustici. Le onde sonore vengono convogliate nella membrana microfonica, ponendola in vibrazione; la membrana consiste in un foglio molto sottile di materiale leggero; la qualità del microfono dipende proprio dalla membrana e dalla facilità con cui vibra. Le tecnologie con cui vengono realizzati i microfoni sono diverse e questo ci permette di avere a disposizione una vasta gamma di soluzioni a seconda del contesto in cui ci troviamo a operare. A causa delle differenze costruttive, vi sono microfoni più o meno sensibili ai diversi livelli di pressione, con diverse direzionalità, con una loro caratteristica risposta sonora e queste differenze creano risposte non uniformi, cioè distorsioni, in fase e in frequenza. Anche se per applicazioni scientifiche lo scopo è avere una risposta quanto più uniforme possibile, non sempre è così e ciò potrebbe comportare delle problematiche perché il microfono può enfatizzare in maniera eccessiva la voce e anche eventuali disturbi esterni.

Come già accennato, i microfoni sono dei trasduttori elettroacustici e in base a come avviene questa trasduzione, si possono classificare in microfoni elettromagnetici, microfoni ceramici, microfoni a condensatore o electret (elettrici permanenti). Quest'ultimi sono i più utilizzati per gli apparecchi acustici ed inoltre sono di qualità sicuramente superiore rispetto ai microfoni elettromagnetici e ceramici perchè hanno una maggiore sensibilità, una risposta in frequenza più lineare ed estesa e un rumore di fondo bassissimo, ma si possono danneggiare se sottoposti a pressioni sonore molto elevate.

Le principali caratteristiche che definiscono le prestazioni di un microfono sono:
1. Risposta in frequenza: cioè il modo di variare della sensibilità infunzione della frequenza dell’onda sonora.
2. Sensibilità: è il rapporto fra ampiezza del segnale elettrico uscente (tensione d’uscita) dal microfono e ampiezza del segnale acustico;
3. Rumore interno (o di fondo): è generato dai componenti elettriciall'interno del microfono in assenza di pressione acustica;
4. Massimo livello di pressione sonora misurabile: valore oltre ilquale si ha l’insorgere di distorsione o danni irreversibili al microfono;
5. Campo dinamico: è costituito dalla differenza tra il massimo livello di pressione sonora misurabile ed il livello equivalente del rumore di fondo
6. Caratteristica di direzionalità: un fattore importantissimo daconsiderare è la direzionalità del microfono, cioè la variazione nel suono che produce a seconda della direzione da cui esso proviene.

La direzionalità esprime la capacità del microfono di captare più o meno bene i segnali in base alla direzione di provenienza, cioè il modo di variare della sensibilità con l’angolo di incidenza del fronte d’onda.

In base alla direzionalità possiamo distinguere:
- I microfoni non direzionali, o omnidirezionali (detti anche panoramici), hanno la stessa sensibilità per tutti i suoniindipendentemente dalla direzione da cui provengono, cioètrasducono il suono proveniente da qualsiasi direzione allo stesso livello di ampiezza.
- I microfoni direzionali, captano a 360° ma rinforzano nella maggior parte dei casi i suoni che provengono frontalmente infunzione dell’angolo di provenienza dei suoni stessi, evitando così una scarsa captazione sonora. Sono di questo tipo quelli unidirezionali, che hanno la massima sensibilità per i suoni provenienti dalla parte anteriore e si suddividono in cardioide,supercardioide e ipercardioide; quelli bidirezionali, sensibili ai suoni provenienti davanti e dietro; superdirezionali.

Questa tipologia di microfoni è ormai da parecchi anni utilizzata negli apparecchi acustici, quale soluzione già più volte dimostrata e volta ad ottimizzare la percezione del parlato in presenza di rumore di sottofondo, risultato a cui si giunge tramite il miglioramento del rapporto S/R. La direzionalità adattativa si regola minimizzando il livello di rumore presente lateralmente e dalle spalle del paziente, anche quando il rumore (o il paziente) sono in movimento. Oltre alla direzionalità adattativa, viene utilizzato anche un sistema ad alta risoluzione per la riduzione adattativa del rumore. I sistemi con che utilizzano i microfoni direzionali migliorano oggettivamente le prestazioni del parlato nel rumore, mentre la riduzione adattiva del rumore tende a ridurre gli effetti fastidiosi del rumore di sottofondo e diminuire l’affaticamento dell’ascolto, senza però interferire con la percezione del parlato e dell’ambiente sonoro del paziente.

Le differenze quindi sono proprio legate al diverso angolo di sensibilità ai suoni che ne condiziona la ripresa e di conseguenza l'utilizzo.
Quando si desidera una ripresa totale con la riverberazione dell'ambiente, maggiore libertà dell'effetto prossimità, basso costo; si utilizzano microfoni omnidirezionali.
Quando si vuole evitare di riprendere le caratteristiche acustiche dell'ambiente, il rumore di fondo, attuare tecniche di registrazione stereofoniche, si utilizzano microfoni direzionali.