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Graeme Clark (medico)

Graeme Milbourne Clark AC (nato il 16 agosto 1935 a Camden, Nuovo Galles del Sud) è un professore australiano di Otorinolaringoiatria all'Università di Melbourne. Ha inventato un impianto cocleare multicanale.

Vita e formazione

Clark è nato a Camden, nel Nuovo Galles del Sud, e ha studiato al The Scots College. Ha studiato medicina alla Sydney University.

Si è poi specializzato in chirurgia dell'orecchio, del naso e della gola presso il Royal National Throat, Nose and Ear Hospital e ha ottenuto una borsa di studio nel 1964 dal Royal College of Surgeons di Londra. Clark tornò quindi in Australia e divenne membro del Royal Australian College of Surgeons e nel 1969 completò il suo dottorato di ricerca presso l'Università di Sydney su "Orecchio medio e meccanismi neurali nell'udito e nella gestione della sordità". Allo stesso tempo, ha completato una tesi di Master in Chirurgia su "I principi del supporto strutturale del naso e la sua applicazione alla chirurgia nasale e settale".

Nel 1976, tornò in Inghilterra per studiare all'Università di Keele e per saperne di più sulla scienza del linguaggio, poiché questa conoscenza era anche essenziale per consentirgli di lavorare sulla conversione di segnali vocali complicati in stimolazione elettrica del nervo uditivo.

carriera

Sviluppo di impianti cocleari multicanale

Clark ipotizzò che l'udito, in particolare per la parola, potesse essere riprodotto nelle persone con sordità se l'orecchio danneggiato o sottosviluppato fosse bypassato e il nervo uditivo stimolato elettricamente per riprodurre la codifica del suono. La sua ricerca di dottorato iniziale presso l'Università di Sydney ha studiato l'effetto del tasso di simulazione elettrica su singole cellule e gruppi di cellule nella risposta uditiva del tronco encefalico, il centro in cui la discriminazione di frequenza viene decodificata per la prima volta.

La ricerca di Clark ha dimostrato che un fascio di elettrodi con "rigidità graduata" passerebbe senza lesioni attorno alla spirale di serraggio della coclea alla regione di frequenza del parlato. Fino a quel momento aveva difficoltà a identificare un modo per posizionare il fascio di elettrodi nella coclea senza causare alcun danno. Ha realizzato una svolta durante una vacanza al mare; concettualizzò usando una conchiglia per replicare la coclea umana e le lame dell'erba (che erano flessibili sulla punta e aumentavano gradualmente la rigidità) per rappresentare gli elettrodi.

Clark mostrò che il fascio di elettrodi doveva essere libero e che i fili dovevano essere terminati con bande circonferenziali per ridurre l'attrito contro la parete esterna della coclea e quindi rendere più facile il passaggio della distanza richiesta. Le bande dovevano essere sufficientemente larghe per minimizzare la densità di carica della corrente elettrica per sicurezza, ma abbastanza strette per la stimolazione localizzata delle fibre nervose per la codifica della frequenza. Al fine di affrontare i problemi relativi alla sicurezza del dispositivo, Clark ha condotto esperimenti per dimostrare che c'era un rischio minimo di meningite da infezione dell'orecchio medio se una guaina di tessuto fibroso cresceva attorno al fascio di elettrodi. La guaina è stata sviluppata da un innesto di tessuto connettivo dal proprio corpo della persona che è stato posizionato attorno al fascio di elettrodi dove è entrato nella coclea.

Il primo impianto cocleare è stato inventato e sviluppato dal Dr. William F. House. Il dispositivo di House era una configurazione a singolo elettrodo, rispetto al dispositivo a più elettrodi sviluppato da Clark.

La prima operazione di impianto cocleare multicanale di Clark fu eseguita presso il Royal Victorian Eye and Ear Hospital nel 1978 da Clark e dal dott. Brian Pyman. La prima persona a ricevere l'impianto fu Rod Saunders che aveva perso l'udito a 46 anni. Meno di un anno dopo, fu impiantato un secondo paziente. George Watson, un veterano australiano della seconda guerra mondiale, aveva perso l'udito dopo un'esplosione di una bomba tredici anni prima. Un audiologo che lavorava nella squadra di Clark in quel momento descrisse i primi due pazienti della squadra come "ragazzi che tolleravano qualsiasi cosa e continuavano a venire e sostenere il lavoro".

Dopo aver completato con successo l'intervento chirurgico nel 1978, con il suo collega post-dottorato, Yit Chow Tong, Clark scoprì come la stimolazione elettrica multicanale del cervello potesse riprodurre la frequenza e l'intensità come tono e intensità in adulti gravemente-profondamente-sordi che originariamente avevano ascoltando prima di diventare sordo. La stimolazione elettrica a basse frequenze (50 impulsi / sec) è stata percepita come un tono della stessa frequenza, ma a frequenze superiori a 200 impulsi / sec, ciò che è stato ascoltato era scarsamente discriminato e un tono molto più alto. Questa scoperta ha stabilito che i tempi degli stimoli elettrici erano importanti per il tono basso quando questo era difficile da determinare con il suono. Ma è necessaria una discriminazione del tono fino a 4000 Hz per la comprensione del parlato, quindi Clark ha sottolineato all'inizio dello sviluppo del suo impianto cocleare che "posizionare il codice attraverso la stimolazione multicanale" dovrebbe essere usato per le importanti frequenze del parlato medio-alte . Successivamente Clark e Tong scoprirono che il luogo di stimolazione era vissuto come timbro, ma senza una forte sensazione di tono. Il paziente potrebbe identificare sensazioni separate in base al sito di stimolazione nella coclea.

Alla fine del 1978, Clark e Tong fecero una scoperta rivoluzionaria. La strategia di elaborazione del parlato ha codificato il secondo formante come luogo di stimolazione lungo l'array cocleare, l'ampiezza del secondo formante come livello corrente e la frequenza di fonazione come frequenza del polso attraverso i canali del formante.

Clark nel dicembre 1978 fece in modo che il suo audiologo presentasse parole aperte al suo primo paziente, che era in grado di identificarne diverse correttamente.

Di conseguenza, Clark ha continuato a operare su un secondo paziente che era sordo da 17 anni. È stato in grado di dimostrare che la strategia di codifica del parlato non era unica per i modelli di risposta cerebrale di una persona e che la memoria per i suoni del parlato poteva persistere per molti anni dopo che la persona era diventata sorda.

Nel 1982 Clark supervisionò gli studi clinici iniziali commissionati dalla Food and Drug Administration (FDA) e nel 1985, dopo una sperimentazione mondiale, la FDA concesse l'approvazione per il suo impianto cocleare multicanale per adulti dai 18 anni in su che avevano udito prima di diventare sordi. È quindi diventato il primo sistema cocleare multicanale ad essere approvato come sicuro ed efficace dalla FDA o da qualsiasi ente regolatorio della salute per dare comprensione del parlato sia con la lettura delle labbra sia per la sola stimolazione elettrica nelle persone che avevano udito prima di diventare sordi. Nel 1990, dopo un'analisi dettagliata dei risultati, la FDA annunciò che l'impianto cocleare a 22 canali era sicuro ed efficace per i bambini non udenti dai 2 ai 17 anni nel comprendere il discorso con e senza la lettura delle labbra

Dal 1985 al 1990 Clark e i membri della sua clinica di impianto cocleare presso il Eye and Ear Hospital di Melbourne, seguiti da altre cliniche in tutto il mondo, hanno scoperto che le formali strategie di codifica del linguaggio di estrazione sviluppate da Clark e dal team hanno portato fino al 60% dei bambini in grado di comprendere un numero significativo di parole e frasi con la sola stimolazione elettrica senza l'aiuto del lipreading. Con una strategia che estraeva anche una banda di alte frequenze, c'erano un numero crescente di bambini con una migliore percezione del parlato, produzione del linguaggio e punteggi del linguaggio.

L'Istituto Bionic Ear

Nel 1970 Clark è stato nominato Professore di base di Otorinolaringoiatria (Chirurgia dell'orecchio, del naso e della gola) all'Università di Melbourne, e poi nel 2000 è stato nominato uno dei primi professori laureati all'Università per il suo riconoscimento internazionale di risultati scientifici. Ha ricoperto questa posizione fino alla sua pensione nel 2004. Ha guidato la maggior parte della ricerca pionieristica di impianto cocleare mentre era a capo del Dipartimento di Otorinolaringoiatria. La sua ricerca è stata inizialmente finanziata da un appello attraverso un Telethon, e poi un contributo di interesse pubblico da parte del governo australiano. Le sue ricerche in corso per comprendere il funzionamento e migliorare l'impianto cocleare sono state finanziate dal National Health and Medical Research Council dell'Australia, dall'Australian Research Council, dal National Institutes of Health degli Stati Uniti e dal programma del Centro di ricerca cooperativa. Nel 1983 l'Istituto Bionic Ear fu fondato da Clark come organizzazione indipendente di ricerca medica senza scopo di lucro. L'obiettivo del Bionic Ear Institute era: "offrire a bambini e adulti non udenti l'opportunità di partecipare nel modo più completo possibile al mondo dell'udito e di trovare nuovi modi per ripristinare le funzioni cerebrali". Il Bionic Ear Institute si è ribattezzato Bionics Institute nel 2011 a causa di un ampliamento dei suoi obiettivi non solo per migliorare l'orecchio bionico, ma per sviluppare un occhio bionico e dispositivi in ​​grado di stimolare il cervello in profondità.

Fondazioni di beneficenza

Nel 2002 è stata istituita la Graeme Clark Cochlear Scholarship Foundation in onore di Graeme Clark per il suo impegno permanente nel trovare una soluzione per le persone con perdita dell'udito e il suo lavoro pionieristico nel campo della tecnologia degli impianti cocleari. Premiate da Cochlear Limited, le borse di studio vengono presentate ai destinatari di impianti cocleari in tutto il mondo per contribuire a sostenere i costi della loro istruzione superiore consistente in assistenza finanziaria per un diploma universitario presso un'università accreditata per un massimo di quattro anni).

In riconoscimento del contributo di Clark al benessere delle persone sorde, The Graeme Clark Charitable Foundation , è stata istituita una fondazione di beneficenza per consentire in primo luogo alle persone con sordità e altri disturbi sensoriali di sviluppare il loro potenziale attraverso adeguate misure biomediche, tecnologiche ed educative. Ha anche donato 2 milioni di dollari alla carità uditiva che hanno molto apprezzato

Onori selezionati

  • 2015: Premio Russ
  • 2013: il premio Lasker-DeBakey (assegnato congiuntamente a Ingeborg Hochmair e Blake Wilson)
  • 2011: medaglia Florey
  • 2010: Lister Medal
  • 2010: Doctor Honoris Causa, Università di Saragozza, Spagna
  • 2007: premio australiano del padre dell'anno
  • 2005: National Australia Day Council, Australian Achiever's Award
  • 2004: Fellow della Royal Society
  • 2004: Premio del Primo Ministro per la scienza
  • 2001: Senior australiano dell'anno
  • 1999: Compagno dell'Ordine dell'Australia (AC)
  • 1997: ufficiale dell'Ordine dell'Australia (AO)
  • 1991: James Cook Medal

Accademico

  • 2004: Fellow della Royal Society of London
  • 2003: Honorary Fellow, The Royal Society of Medicine, Nelson Kingy, Londra
  • 1998: Fellow dell'Accademia delle Scienze australiana

Distinzioni nominate personali

  • 2008: The Graeme Clark Centre for "Innovation in the Sciences" presso The Scots College, (una delle scuole secondarie principali), Sydney
  • 2008: The Graeme Clark Foundation, (La Graeme Clark Foundation è stata istituita per aiutare le persone svantaggiate con disturbi sensoriali a sviluppare il loro vero potenziale. Ha anche lo scopo di offrire agli scienziati di talento lo sviluppo delle loro ricerche per ripristinare i sensi vitali).
  • 2008: Inaugural Graeme Clark Research Outcome Forum. (il Forum del Consiglio delle ricerche australiano mette in evidenza i modi in cui la ricerca di qualità può tradursi in importanti benefici per la comunità). L'indirizzo inaugurale Keynote è stato fornito da Graeme Clark.
  • 2008: The Graeme Clark Annual Oration, per il Centro di eccellenza per la ricerca sulle tecnologie dell'informazione e delle comunicazioni (ICT) in Australia, The Inaugural Oration è stato dato da Graeme Clark
  • 2003-04: Workshop sugli impianti cocleari di Graeme Clark per chirurghi giapponesi organizzato dal Centro di ricerca cooperativa per gli impianti cocleari e l'innovazione degli apparecchi acustici
2002 La borsa di studio cocleare Graeme Clark, assegnata ogni anno, viene istituita in Australia e negli Stati Uniti per aiutare le persone con impianti cocleari a intraprendere studi terziari. 2002 The Graeme Clark Room, Ear Foundation, Nottingham, Regno Unito

Leadership accademica

1984-2005 Fondatore e direttore, The Bionic Ear Institute, East Melbourne, Australia 1970-2004 Professore di Otorinolaringoiatria e Presidente, Dipartimento di Otorinolaringoiatria, Università di Melbourne, Australia 1988-1996 Direttore, Centro di ricerca speciale dell'Australian Council Council the Human Centro di ricerca sulla comunicazione, East Melbourne, Australia

Ritrattistica

Clark è stato dipinto da Peter Wegner, tre di queste opere sono nella National Portrait Gallery (Australia), come un'incisione, un profilo e un ritratto.

Bibliografia selezionata

Libri

Clark GM. (2003) Impianti cocleari: fondamenti e applicazioni. Springer-Verlag, New York. (Il primo libro di testo sull'impianto cocleare, un'importante opera di 800 pagine scritta esclusivamente da Clark) Clark GM. (2000) Suoni dal silenzio. Allen & Unwin, Sydney. (Autobiografia di Clark) Clark GM. (1979) Scienza e Dio: conciliare scienza e fede cristiana. Anzea Books, Sydney. ISBN 0-85892 097 2. (Molto è un debunk vigoroso, di CLARK, di Evolution, in particolare il capitolo 3).