Кіріспе
Австралиялық оториноларинголог профессор Грейм Милборн Кларк (16 тамыз 1935 жылы туған) – Мельбурн университетіндегі Австралиялық оториноларингология профессоры. ЛОР хирургиясы, электроника және тіл білімі салаларындағы жұмыстары көп арналы кохлеарлық имплантатты жасауға ықпал етті. Оның өнертабысын кейіннен Cochlear Limited компаниясы өндіріске шығарды.
Graeme Milbourne Clark (born 16 August 1935) is an Australian Professor of Otolaryngology at the University of Melbourne. Worked in ENT surgery, electronics and speech science contributed towards the development of the multiple channel cochlear implant. His invention was later marketed by Cochlear Limited.
Ерте өмір және білім
Кларк Жаңа Оңтүстік Уэльстің Камден қаласында Колин мен Дороти Кларктардың отбасында дүниеге келді. Оның бір кіші әпкесі бар. Кларк Кэри баптист грамматикалық мектебінде оқыды, кейін 1997 жылы «Кэри медалімен» құрметтелді. Кларк Шотландия колледжінде білім алып, Сидней университетінде медицинаны оқыды. Ол Royal National Throat, Nose and Ear Hospital-де құлақ, мұрын және тамақ хирургиясы бойынша маманданды және 1964 жылы Лондонның Корольдік хирургтар колледжінен стипендия алды. Кларк Австралияға оралып, Австралия Корольдік хирургтар колледжінің мүшесі атанды және 1969 жылы Сидней университетінде «Естудегі ортаңғы құлақ және жүйке механизмдері, сондай-ақ саңыраулықты емдеу» тақырыбында докторлық диссертациясын қорғады. Осымен қатар, ол «Мұрынның құрылымдық тірегінің принциптері және оның мұрын және септалық хирургияда қолданылуы» тақырыбында хирургия магистрі диссертациясын аяқтады. 1976 жылы Англияға оралып, Кил университетінде сөйлеу ғылымын тереңдетіп оқыды.
Көп арналы кохлеарлық имплантаттарды әзірлеу
Кларк есту қабілетінің, әсіресе сөйлеу қабілетінің, саңырау адамдарда, егер зақымдалған немесе жетілмеген құлақты айналып өтіп, есту жүйкесі электрлік стимуляция арқылы дыбыстың кодталуын қайта жаңғыртуға мүмкіндік берсе, қайта жаңғыртуға болатынын болжады. Оның алғашқы докторлық зерттеулері Сидней университетінде, жиілік дискриминациясы алғаш рет кодталатын орталықта – есту миының сабақшасындағы жауаптың, электрлік стимуляцияның жеке жасушалар мен жасушалар тобына әсерін зерттеді. Кларктың зерттеулері, «қатаңдығы біртіндеп өзгеретін» электродтар жинағы кохлеяның тартылатын спиралі арқылы сөйлеу жиілігі аймағына дейін зақымсыз өте алатынын көрсетті. Осыған дейін ол электродтар жинағын құлаққа зақым келтірмей орналастырудың жолын табуда қиындық көрген. Ол жағажайда демалып жүргенде жаңалыққа қол жеткізді: ол адамның кохлеясын бейнелеу үшін теңіз қабығын, ал электродтарды бейнелеу үшін шөп сабақтарын (ұштары иілгіш, ал қатаңдығы біртіндеп артатын) пайдаланды. Кларк электродтар жинағы бос орналасуы керек екенін, ал сымдар кохлеяның сыртқы қабырғасына қарсы үйкелісті азайту үшін шеңберлік жолақтармен аяқталуы керек екенін көрсетті, бұл қажетті қашықтықты оңайлау үшін. Жолақтар қауіпсіздік үшін электр тогының заряд тығыздығын азайту үшін жеткілікті кең болуы керек, бірақ жиілікті кодтау үшін жүйке талшықтарының жергілікті стимуляциясы үшін жеткілікті тар болуы керек. Құрылғының қауіпсіздігіне қатысты мәселелерді шешу үшін Кларк электрод жинағының айналасында талшықты тіндік қабықша өскен жағдайда ортаңғы құлақ инфекциясынан менингит қаупінің ең аз екенін көрсету үшін тәжірибелер жүргізді. Бұл қабықша адамның өзінің денесінен алынған түйіндік тіндік трансплантатынан жасалып, электрод жинағы кохлеяға кіретін жерде орналастырылды. Алғашқы кохлеарлық имплантты доктор Уильям Ф. Хаус ойлап тапқан. Хаустың құрылғысы Кларк жасаған көп электродты құрылғымен салыстырғанда, бір электродты құрылғы болды. Кларктың алғашқы көп арналы кохлеарлық имплантациялық операциясын Кларк пен доктор Брайан Пайман 1978 жылы Корольдік Викториялық көз және құлақ ауруханасында жасады. Имплант алған алғашқы адам 46 жасында есту қабілетінен айырылған Род Сандерс болды. Бір жылдан соң екінші науқасқа имплант орнатылды. Екінші дүниежүзілік соғыстың австралиялық ардагері Джордж Уотсон он үш жыл бұрын бомба жарылысынан кейін есту қабілетінен айырылған болатын. Сол кезде Кларк командасында жұмыс істейтін аудиолог команданың алғашқы екі науқасын «кез келген нәрсеге төтеп бере алатын және жұмысты қолдауды жалғастыратын жігіттер» деп сипаттады. 1978 жылы операцияны сәтті аяқтағаннан кейін, докторлық әріптесі Ит Чоу Тонгпен бірге Кларк мидың көп арналы электрлік стимуляциясы жиілікті және қарқындылықты қалай биік және қатты ретінде қайта жаңғырта алатынын анықтады. Электрлік стимуляция төменгі жиіліктерде (50 импульс/сек) бірдей жиіліктегі биік ретінде қабылданады, бірақ 200 импульстен жоғары жиіліктерде естілген нәрсе нашар ажыратылады және әлдеқайда жоғары биік болады. Бұл жаңалық электрлік стимуляцияның уақыты төменгі биіктік үшін маңызды екенін анықтады, бұл дыбыспен анықтау қиын болған кезде. Алайда сөйлеуді түсіну үшін 4000 Гц-ке дейінгі дыбысты ажырату қажет, сондықтан Кларк өзінің кохлеарлық имплантын әзірлеу кезінде «көп арналы стимуляция арқылы кодтау» маңызды орта және жоғары сөйлеу жиіліктері үшін қолданылуы керектігін атап өтті. Кларк пен Тонг стимуляция орны тембр ретінде, бірақ күшті биік сезімізсіз сезілетінін анықтады. Пациент кохлеядағы стимуляция орнына қарай жеке-жеке сезімдерді анықтай алады. 1978 жылдың соңында Кларк пен Тонг сөйлеуді өңдеу стратегиясы екінші форматты кохлеарлық массив бойымен стимуляция орны ретінде, екінші форматтың амплитудасын ток деңгейі ретінде және дауыс жиілігін форматтық арналар бойынша импульс жылдамдығы ретінде кодтағанын анықтады. 1978 жылдың желтоқсан айында Кларк өзінің аудиолог дәрігеріне алғашқы науқасына ашық сөздерді ұсынуды тапсырды, ол бірнеше сөздерді дұрыс анықтауға мүмкіндік алды. Нәтижесінде Кларк 17 жыл бойы естімейтін екінші науқасты отаға салды. Ол сөйлеуді кодтау стратегиясы бір адамның миының жауап үлгісіне ғана тән емес екенін және сөйлеу дыбыстарын есте сақтау адам саңырау болғаннан кейін де ұзақ жылдар бойы сақталатынын көрсете алды. 1982 жылы Кларк Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) тапсырған алғашқы клиникалық зерттеулерді қадағалады және 1985 жылы, әлемдік сынақтан кейін, FDA оның көп арналы кохлеарлық имплантын 18 және одан жоғары жастағы есту қабілетінен айырылған ересектерге бекітті. Осылайша ол сөйлеуді түсінуді қамтамасыз ету үшін денсаулықты реттеуші орган бекіткен алғашқы көп арналы кохлеарлық жүйе болды, тіл білумен және электрлік стимуляциямен ғана есту қабілетінен айырылған адамдарда. Нәтижелерді егжей-тегжейлі талдағаннан кейін, FDA 1990 жылы 22 арналы кохлеарлық импланттың екі және 17 жас арасындағы саңырау балалардың тіл білуіне, тіл білумен де, тіл білусіз де қауіпсіз және тиімді екенін жариялады. 1985 жылдан 1990 жылға дейін Кларк және Мельбурндағы Көз және құлақ ауруханасындағы оның Кохлеарлық имплант клиникасының мүшелері, содан кейін әлемдік клиникалар Кларк және оның командасы жасаған форматтық шығару сөйлеуді кодтау стратегиялары балалардың 60% дейін электрлік стимуляциямен ғана, тіл білудің көмегінсіз маңызды сөздер мен сөйлемдерді түсінуге мүмкіндік берді. Жоғары жиіліктер жолағын шығаратын стратегиямен сөйлеу қабылдау, сөйлеу өндірісі және тіл көрсеткіштері жақсарған балалардың саны артты.
Бионикалық құлақ институты
1970 жылы Кларк Мельбурн университетінде Отоларингология (құлақ, мұрын және тамақ хирургиясы) бойынша профессор болып тағайындалды, ал 2000 жылы ғылыми жетістіктерінің халықаралық деңгейде танылуына байланысты университеттегі алғашқы лауреат профессорлардың бірі атанды. Ол 2004 жылы зейнеткерлікке шыққанға дейін осы лауазымды атқарды. Отоларингология кафедрасының меңгерушісі қызметін атқарар кезде кохлеарлық имплантация зерттеулерін жетекшілік етті. Оның зерттеулері бастапқыда телемарафон арқылы, содан кейін Австралия үкіметінің қоғамдық мүддеге арналған гранты арқылы қаржыландырылды. Кохлеарлық импланттың жұмыс ілу механизмін түсіну және оны жақсарту бойынша жүргізген зерттеулері Австралияның Ұлттық денсаулық сақтау және медициналық зерттеулер кеңесі, Австралияның зерттеулер кеңесі, АҚШ Ұлттық денсаулық сақтау институттары және Кооперативтік зерттеулер орталығы бағдарламасынан алған гранттар есебінен жүзеге асырылды. 1983 жылы Кларк тәуелсіз, коммерциялық емес медициналық зерттеу ұйымы – Бионикалық құлақ институтын құрды. Институттың мақсаты: "естімейтін балалар мен ересектерге есту әлеміне толыққанды қатысу мүмкіндігін беру және мидың қызметін қалпына келтірудің жаңа жолдарын табу" болды. 2011 жылы Бионикалық құлақ институты өз атауын Бионика институты деп өзгертті, себебі институттың мақсаты бионикалық құлақты жақсартумен шектелмей, сонымен қатар терең ми стимуляциясын жүзеге асыра алатын бионикалық көз және құрылғыларды әзірлеуді де қамтыды.
Қайырымдылық қорлар
2002 жылы Грейм Кларктың өмір бойы есту қабілеті бұзылған адамдарға шешім табуға арналған адал еңбегі мен құлақ имплантациясы технологиясы саласындағы новаторлық жұмысының құрметіне Грейм Кларк кохлеарлық стипендия қоры құрылды. Cochlear Limited компаниясымен табыс етілетін стипендиялар әлемнің түкпір-түкпіріндегі құлақ импланты алған адамдарға жоғары білім алуға байланысты шығындарды өтеуге көмектеседі, яғни аккредиттелген университетте колледж дәрежесін алу үшін төрт жылға дейін қаржылық қолдау ұсынылады. Грейм Кларктың саңырау адамдардың әл-ауқатын жақсартуға қосқан зор үлесін ескере отырып, саңыраулық және басқа да сенсорлық бұзылыстары бар адамдарға биомедициналық, технологиялық және білім беру шаралары арқылы өздерінің әлеуетін дамытуға мүмкіндік беру мақсатында қайырымдылық қоры құрылды.