加拿大Western大学近日启动ALLEars项目，与美国内布拉斯加州Boys Town国家研究医院合作，利用人工智能与3D打印技术，为佩戴助听器的儿童生产预测性定制耳模。该项目已获得Oberkotter基金会为期四年、总额440万美元的资助。该基金会致力于资助改善听障儿童听力、口语语言与读写能力的相关计划。

儿童助听器使用的现实困境

据世界卫生组织估计，全球约有3400万儿童患有听力障碍。助听器是改善听力的常用方案，但儿童在早期发育阶段生长迅速，定制耳模很快便不再适用。而更换新耳模往往需要数周等待时间，期间儿童无法有效使用助听器。

Western大学健康科学学院教授、项目首席研究员Susan Scollie指出：“在生命的最初几年，儿童经历着非常快速的生长期。这种生长会在语言发展的关键期内反复中断他们的助听器使用。”

AI预测生长轨迹，3D打印提前制备

ALLEars项目的核心技术路径是：通过数字扫描儿童耳部印模，利用AI预测耳部随时间的生长变化，在需要之前提前3D打印出未来的耳模。

Western大学工程学院教授、项目AI负责人Soodeh Nikan表示，这一方法尚无先例。“AI能够通过分析大量耳部印模数据集，学习耳部的特征，并将其转化为对未来耳部形状的预测。这是首个利用AI技术进行预测性耳模建模的项目。”

研究团队还在开发一种镜像技术，利用一只耳朵的形状预测另一只耳朵，从而减少儿童需要接受的印模次数。

开源制造助力全球普及

Western大学工程学院与Ivey商学院教授Joshua Pearce正领导通过3D打印生产耳模的工作，并致力于开发可全球推广的开源工作流程。Pearce表示：“我们生产的耳模非常小，因此我们正在尝试开发新的软件、固件和硬件方法，以制造出极小但足够坚韧、可供儿童使用的耳模。”

Boys Town国家研究医院研究副总裁Ryan McCreery领导的研究团队则贡献了声学预测方面的机器学习工作——确定儿童成长过程中声音在耳道内的变化规律。

行业意义

定制耳模的频繁更换是儿童助听器使用中的长期痛点，不仅带来经济负担，更可能延误语言发育关键期的干预效果。ALLEars项目将AI的生长预测能力与3D打印的按需制造优势相结合，有望将“被动更换”转变为“主动备模”，显著减少等待时间。项目的开源属性也为全球范围内特别是资源有限地区的听力康复服务提供了可及性方案。据悉，研究团队将继续优化预测模型与打印工艺，推动该技术向临床应用转化。