人工耳——2026年科学已经发展到什么程度

从人工耳蜗到完全植入式仿生耳

人耳是人体最复杂的感觉器官之一。它不仅从环境中接收声波，还将其转换为电信号，神经系统和大脑将其解释为语音、音乐、噪音和其他声音。

近几十年来，医学在制造可以部分替代受损耳朵功能的设备方面取得了重大进展。

最成功的例子是 人工耳蜗 – 一种电子神经假体，可直接刺激听觉神经，为患有严重至极重度感音神经性听力损失的人提供有用的听觉感知。美国 FDA 将人工耳蜗定义为通过手术植入并产生有益听觉的电子听力设备。 （美国食品和药物管理局)

但到 2026 年，科学已经走得更远。

研究人员已经在开发 完全植入式人工耳蜗，麦克风和其他电子设备位于皮肤下。这意味着在未来，一个人可以拥有一个没有可见外部电子设备的仿生耳朵。

然而，目前还没有一种人工耳能够完全替代人类自然听觉器官的全部功能。

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人耳是如何工作的？

人耳有条件地分为三个主要部分：

• 外耳;
• 中耳；
• 内耳。

外耳包括耳廓和耳道。

耳廓收集声波并将其引导至耳膜。

然后声音穿过中耳，其中微小的听小骨（锤骨、砧骨和镫骨）传输并放大机械振动。

接下来是内耳，它的位置 耳蜗 – 充满液体的螺旋结构。

耳蜗内有一个复杂的感觉细胞系统，包括内毛细胞和外毛细胞。

它们将机械振动转化为神经电信号。

这些信号沿着听觉神经传输到大脑。

因此，人耳不仅仅是一个麦克风。

它是一个复杂的生物力学和神经系统：

声波→鼓膜→听小骨→耳蜗→毛细胞→听神经→大脑

正是这种复杂性使得制造完整的人工耳变得极其困难。

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什么是人工耳蜗？

人工耳蜗是现代神经修复医学最成功的成就之一。

与主要放大声音的助听器不同，人工耳蜗将声音转换为电信号并直接刺激听觉神经。

因此，该技术可以绕过内耳受损的结构。

现代人工耳蜗通常有两个主要部分。

外部

外部声音处理器包含：

• 麦克风;
• 数字信号处理器；
• 电池;
• 用于将信息传输到植入物的系统。

内部部分

植入部分包含：

• 接收天线；
• 电子电路；
• 电极阵列；
• 电极放置在耳蜗中。

外部处理器分析声音并将信息转换为电子代码。

该代码被传输到植入物。

耳蜗中的电极刺激听觉神经。

然后大脑必须学会将这些电信号解释为声音。

这是一种与自然聆听方式根本不同的聆听方式。

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人工耳蜗现已成为真正的医疗技术

与许多其他仿生器官不同，人工耳蜗不仅仅是一项实验技术。

它们是临床使用的医疗器械。

FDA 维护着一个已批准的人工耳蜗的官方数据库，多年来其适应症已扩大到各种严重听力损失患者群体。 （美国食品和药物管理局)

例如，当前的监管文件表明，不同制造商的系统可用于某些双侧、单侧或不对称感音神经性听力损失的患者，具体取决于具体的医疗标准。 （FDA 访问数据)

这意味着，从某种意义上说，人类已经拥有了 听觉感知的人工电子手段.

但它仍然不是一个成熟的人工耳。

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下一步——完全植入式仿生耳

2025-2026 年最有趣的趋势之一是 完全植入式人工耳蜗 (TICI).

在传统的人工耳蜗中，麦克风和处理器位于体外。

对于完全植入式系统，其想法是将所有主要组件放置在体内。

这包括麦克风。

因此，患者不需要外部声音处理器来使植入物正常运行。

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完全植入式 Mi2000

演示这种方法的系统之一是 米2000.

有了它，所有组件都集成到一个植入物中，从外部看不到。

一个特别困难的工程挑战是在皮肤下制造一个可以记录环境声音的麦克风。

还需要解决以下问题：

• 植入式电源；
• 信息的无线传输；
• 生物相容性；
• 长期可靠性；
• 声音信号的处理。

在一项已发表的 Mi2000 临床研究中，该系统显示出与传统人工耳蜗相当的安全性和功能特性，并且参与者报告了良好的主观听力表现和满意度。 （自然)

这是朝着创造真正隐形的仿生听觉器官迈出的重要一步。

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2026年临床试验

完全植入式仿生耳的开发现已进入更大规模的临床试验。

完全植入式人工耳蜗的关键临床试验将于 2026 年进行。

其中之一是 提升，调查 TI1132 系统对感音神经性听力损失成人的影响。

该系统包括一个位于皮肤下的麦克风，可以记录环境中的声音，并在没有可见外部组件的情况下实现听觉感知。 （ICHGCP)

另一个方向是临床试验 提高，探索了新一代完全植入式人工耳蜗，具有植入式麦克风和新的声音处理方法。 （ICHGCP)

这是一个非常重要的变化。

研究不再仅仅关注以下问题：

“我们可以用电子刺激听觉神经吗？”

这个问题已经基本得到解决。

新的问题是：

“我们能否创造一个完全植入式的听力器官，让人们可以永久、自然地使用？”

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仿生人工耳

研究的另一个重要分支是创造模仿人类耳蜗力学的人工结构。

基于压电材料的仿生 MEMS 麦克风的研究于 2026 年 3 月发表。

该结构模仿了人类耳蜗基底膜和毛细胞的几个重要特征。

该系统采用微机械结构，可以改变其特性并重现生物耳蜗使用的一些机制。 （自然)

此类技术未来不仅可用于医疗植入物，还可用于新一代听力假体和智能声学传感器。

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用于听力的人工神经系统

2026 年 7 月，一项更有趣的进展发表在 自然材料.

研究人员在场 用于听力恢复的人工神经形态接口.

该系统结合了：

• 自供电声学传感器；
• 人工神经回路；
• 神经形态处理；
• 与周围神经的接口。

目标是模仿生物听觉系统处理声音信息的方式。

一个特别有趣的元素是使用具有类似于生物神经网络中的侧向抑制机制的神经回路。 （自然)

这已经是与经典人工耳蜗不同的概念了。

我们的目标不是简单地将声音转换为电脉冲，而是创造它 仿生声音处理系统.

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人工耳蜗

耳蜗是最难复制的结构之一。

它不仅仅需要声音。

其中，机械振动按频率分开，基底膜的不同部分响应不同的频率。

这使得复杂的声音信号可以在信息到达大脑之前进行分析。

到 2026 年，MEMS 结构已经开发出来，试图复制这种功能。

该研究由 微系统 & 纳米工程 描述了一种受耳蜗启发的压电 MEMS 麦克风，它同时模仿听觉系统的几个特征——感觉传导、可调机械灵敏度和机械系统中的能量重新分配。 （自然)

这可以被视为迈向未来的一步 人工耳蜗.

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外耳会发生什么？

当我们谈论“人造耳”时，我们不能忘记人耳也有一个重要的外部部分。

耳廓具有听觉功能。

它根据声音的方向改变声音的特性，有助于定位声源。

现代医学现在可以为先天畸形或因外伤或疾病而失去耳廓的人制造外耳假体。

但到 2026 年，一项更有趣的技术也正在开发中。

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3D生物打印人耳

2026 年 2 月，苏黎世联邦理工学院报告了通过 使用人类软骨细胞和生物墨水进行 3D 生物打印.

由此产生的软骨材料也在动物模型中进行了研究，它保持其形状。

目标是将来能够利用患者自身的细胞制造外耳。

这一点尤其重要，因为生物组织比传统的硅胶假体可以更好地与身体融合。 （苏黎世联邦理工学院)

然而，这项技术还不能代表正常的听力耳朵。

它首先恢复 耳廓的解剖形状和生物组织.

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3D打印中耳

3D打印还用于中耳结构的研究。

2026 年，发表了一项有关中耳功能 3D 打印模型的研究。

该模型将刚性 3D 打印结构与硅胶软组织相结合，重现人类中耳的机械和声学特性。

研究人员报告说，声音传输特性与尸体颞骨和现有标准化测量的数据相当。 （科学直接)

这可以帮助设计未来的中耳假体并更精确地规划外科手术。

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我们已经可以取代人耳了吗？

这里有必要进行一个重要的区分。

如果通过“人工耳”我们理解一种可以提供 严重听力损失者的听觉，答案是：

是的。

人工耳蜗现已成为实际使用的医疗技术。 （美国食品和药物管理局)

如果我们谈论 完全植入式仿生耳，没有可见的外部组件，2026年的答案是：

该技术已进入高级临床试验阶段，但作为一项研究和临床技术仍在发展中。 (ICHGCP)

但如果通过“人工耳”我们理解一种完全取代的设备：

外耳+中耳+耳蜗+听神经

并在没有生物结构的情况下再现正常人类听力，那么答案是：

不，这样的人工耳还不存在。

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为什么制造一个完全的人工耳如此困难？

主要问题是听觉并非止于耳朵。

与人造眼一样，最终目标是与大脑进行交流。

未来的人工听力系统必须将声波转换成大脑可以解释的信息。

示意图：

声音 → 人工传感器 → 处理 → 电/神经代码 → 听觉神经 → 大脑

这需要的不仅仅是一个简单的麦克风。

系统必须编码：

• 频率;
• 振幅;
• 时间;
• 阶段;
• 空间信息；
• 演讲;
• 音乐;
• 声音定位；
• 动态范围。

此外，人脑必须​​能够解释收到的信息。

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人工耳和人工智能

人工智能可能在未来的助听器中发挥越来越重要的作用。

人工智能可用于：

• 将语音与噪音分开；
• 说话人识别；
• 自适应增益；
• 声音定位；
• 抑制不需要的噪音；
• 预测声音模式；
• 信号的自定义编码；
• 适应患者的特定听力状况。

这意味着未来的仿生耳可能不会仅仅复制人类的听觉系统。

它可以使用以下组合：

生物学+微电子+人工智能+神经接口

创建一种新型的听觉系统。

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未来的人工耳会比人类的耳更好吗？

从技术上讲，这是未来可能的方向，尽管到 2026 年这还不是临床现实。

未来的仿生听力系统可能包含自然听力所不具备的功能：

• 次声感知；
• 超声波感知；
• 某种声音的数字放大；
• 自动消除噪音；
• 外语直接翻译；
• 识别特定的声音；
• 连接到智能手机或计算机；
• 声音环境录音；
• 无线通讯；
• 实时人工智能处理。

然而，这些能力属于未来技术的发展，不应该被呈现为现代医疗植入物的功能。

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人耳与人工耳的比较

功能	人耳	现代人工耳蜗	未来仿生耳
声音捕捉	是的	是的	是的
频率分析	生物	电子的	仿生/人工智能
转换成神经信号	毛细胞	电极刺激	神经接口
听觉神经	生物	它被用来	潜在的神经接口
外部元件	没有	通常有	目标不是
语音识别	自然	适应后可以	人工智能+神经编码
声音定位	高的	有限的	潜在改进
人类正常听力	是的	不	尚未实现
完全植入式	生物学上	尚未形成标准	临床开发中
全耳置换术	—	不	还没有

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2026 年的技术状况

截至2026年9月，人工耳的发展可分为几个主要方向：

1. 人工耳蜗

这是一项成熟的医疗技术，可以为患有严重感音神经性听力损失的适当患者提供有用的听觉感知。 （美国食品和药物管理局)

2.完全植入式人工耳蜗

这些系统正在进行临床试验，旨在消除对可见外部麦克风和处理器的需求。 （ICHGCP)

3、仿生人工耳蜗

MEMS 和其他微机电系统正在开发中，以模仿人类耳蜗的机械和感觉功能。 （自然)

4. 神经形态听觉系统

研究人员已经在开发不仅可以模仿耳朵的机械结构，还可以模仿神经系统处理听觉信息的方式的系统。 （自然)

5. 生物打印外耳

未来，利用人体细胞进行 3D 生物打印可能可以将外耳重建为活的生物组织。 （苏黎世联邦理工学院)

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即将发生什么？

人工耳发展的下一个重大步骤可能不仅仅是更小或更强大的麦克风。

主要问题将是创建 电子系统和人类神经系统之间的成熟接口.

理想情况下，未来的系统应该能够执行以下操作：

1. 捕捉声音

↓

2.声音信息分析

↓

3、不同频率的分离

↓

4. 以神经格式对声音进行编码

↓

5.刺激听觉神经

↓

6. 信息向大脑的传递

↓

7. 大脑将信息视为自然声音

然后我们不仅能够谈论人工耳蜗，还能谈论 真正的仿生听觉器官.

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结论

人工耳的发展已经达到了比几十年前明显更高的水平。

人工耳蜗现已成为一项真正的临床技术，可以为适合的严重听力损失患者恢复有用的听觉感知。 （美国食品和药物管理局)

下一代系统的目标已经是完全植入式仿生耳。 2026 年的临床试验正在研究将麦克风放置在皮下的植入物，从而消除对可见外部组件的需求。 （ICHGCP)

与此同时，科学家们正在开发人工耳蜗、仿生 MEMS 传感器和神经形态接口，它们不仅试图复制人耳的力学，还试图复制听觉系统处理信息的方式。 （自然)

另一种可能性正在再生医学领域出现——通过人体细胞 3D 生物打印来制造生物外耳。 （苏黎世联邦理工学院)

但要 2026年，仍然没有人造耳能够完全替代人类听觉器官，再现自然听觉的全部功能.

不过，可以逐渐通向它的主要技术方向都有：

人工耳廓+人工中耳+人工耳蜗+神经接口+人工智能。

下一个重大前沿将是将它们统一到一个系统中。

那么“人工耳”将不仅仅是一个医疗假肢。

它将代表 仿生听觉器官，能够将声音信息转化为神经信号并直接与人脑进行通信。