人工耳蝸技術

人工耳蝸技術

人工耳蝸技術是把人工耳蝸作為治療重度聾至全聾的方法。人工耳蝸是根據耳蝸生理原理開發的一種電子仿生裝置,是聽力學、醫學、生物醫學、微電子學、材料學、機械學相結合的跨多學科的高新技術產品。人工耳蝸可以代替病變受損的聽覺器官,由體外言語處理器將聲音轉換為一定編碼形式的電信號傳入人體的耳蝸,通過植入體內的電極系統刺激分布在那裡的聽神經纖維,直接興奮聽神經,來恢復或重建聾人的聽覺功能。人工耳蝸是現代醫學的重要成果之一,對於輕度到中重度的聽力損失,助聽器可以有較好的補償效果,而對於重度或極重度耳聾,人工耳蝸的植入是目前國際公認的能使雙側重度或極重度感音神經性聾患者恢復聽覺的唯一有效裝置。近年來,隨著電子技術、計算機技術、語音學、電生理學、材料學、耳顯微外科學的發展,人工耳蝸已經從實驗研究進入臨床套用。

基本介紹

  • 中文名:人工耳蝸技術
  • 用途:治療重度聾至全聾
  • 屬性:醫學治療技術
  • 裝置:人工耳蝸
人工耳蝸,發展歷史,系統組成,言語處理方案,植入手術,適應證,語前聾患者,語後聾患者,禁忌證,絕對禁忌證,相對禁忌證,術前評估,病史採集,耳科學檢查,影像學評估,語言能力評估,心智慧型力評估,學科評估,家庭條件評估,植入後調機,植入後康復,聽覺訓練階段,辭彙積累階段,語言訓練階段,人工耳蝸進展,雙側植入,編碼策略改進,聲電聯合刺激,年齡小效果好,手術技術改進,存在問題,

人工耳蝸

人工耳蝸(又名:仿生耳、電子耳蝸、耳蝸植入),是一種植入式聽覺輔助設備,其功能是使重度失聰的病人(聾人)產生一定的聲音知覺。與助聽器等其它類型的聽覺輔助設備不同,人工耳蝸的工作原理不是放大聲音,而是對位於耳蝸內、功能尚完好的聽神經施加脈衝電刺激。大多數人工耳蝸設備由植入部分和體外部分組成。體外部分由麥克風、語音處理器以及用於向植入部分傳送指令的信號發射器組成。植入部分由信號接收及解碼模組、刺激電極陣列組成。

發展歷史

人工耳蝸的歷史可以追溯到至少200年以前。義大利科學家Alessandro Volta發明了電池,電壓單位伏特(Volt)就是以他的名字命名的。他利用電池為研究工具證實了電激勵可以直接激起人體的聽、視、嗅和觸覺感知。當他將一個50伏電池的正負極分別貼近雙耳時,它感覺到:“……當電路接通的那一刻,我覺得我的頭被震了一下,過了一會我開始聽見一種聲音,或者說是一種噪音,我無法確切描述:那是一種帶著電火花的噼啪聲,好像有什麼粘稠的東西被煮沸了……這種可怕的感覺讓我不敢再繼續重複這個實驗,因為我覺得對大腦的電擊很危險……”在此後的150年裡,沒有出現關於聽覺系統的電刺激效果的安全而系統的研究的相關報導,直至現代電子技術的出現。1937年,S.S.Stevens和他的同事運用真空管振盪器和放大器,證實了至少三個與“電聲感知”有關的機制。第一個機制是“電動機械效應”,具體指電刺激使耳蝸中的纖毛細胞振動,從而使人在與電刺激相對應的聲刺激信號的頻率點上感覺到一個音調信息。第二個機制是鼓膜將電信號轉換成聲學信號,從而使人在2倍信號頻率點上感覺到另一個音調信息。Stevens等人之所以能將第二個機制從第一個中分離出來是因為他們發現鼓膜破損或缺失的病人只能感覺到原始頻率的音調信號。第三個機制與聽覺神經的直接電興奮有關,因為有一些病人稱他們在正弦電激勵信號中感到有類似噪聲的聲音,隨著電流變化有著劇烈的響度增加,並且時常會引起面部神經興奮。然而,最早證明聽覺神經的電刺激效應的卻是一組俄羅斯科學家,他們聲稱觀察到了一個中耳和內耳耳聾的病人在電刺激下的聽力感知。
在1957年,法國醫生Djourno等人成功的運用電刺激使兩個完全耳聾的患者產生了聽力感知,他們的成功刺激了20世紀60-70年代美國西岸一系列恢復耳聾患者聽覺的深入研究。雖然早期研究的方法與現在的技術相比很原始,但是它們指出了許多關鍵問題和一些為了能成功實現聽覺神經電刺激而必須考慮的限定條件。例如,他們發現,與原聲聽覺相比,聽覺神經的電聲聽覺的動態範圍小很多,且聲音變化幅度劇烈,時域音調也僅限在幾百赫茲範圍。Bilger對這些早期的實驗進行了詳細的說明和分析。1972年第一台與單道人工耳蝸相配套的聲音處理器問世,1977年奧地利人研製出世界第一個多通道人工耳蝸植入系統,1978年澳大利亞人格雷姆.克拉克發明了世界上第一個人工耳蝸。證明人類研究電刺激替代裝置在整個人類世界的成功探索。 人工耳蝸技術經過幾十年的發展,特別是隨著近年來生物醫學工程等高新技術的出現,已經從實驗研究進入臨床套用,成為目前全聾患者恢復聽覺的惟一有效的治療方法。據統計,全球現在約有3萬多耳聾患者使用了人工耳蝸。
在商用方面,House-3M單電極耳蝸在1984年成為第一個通過FDA認證的耳蝸裝置並擁有幾百名使用者。Utah大學亦開發了一套穿皮插銷式的6電極耳蝸,並且也有幾百名使用者。Utah大學的這個裝置在文獻中被稱作Ineraid或Symbion裝置,它很好的適應了實驗套用的需要。比利時的Antwerp大學開發的Laura系統可以傳遞8通道雙極性或15通道單極性刺激信息。法國的MXM實驗室也開發了一個15通道單極性裝置Digisonic MX20。這些產品後來都逐漸被淘汰。
由復旦大學附屬眼耳喉鼻科醫院教授、中科院院士王正敏領銜,歷時18年,先後研製成功單道脈衝式人工耳蝸和單道連續式人工耳蝸,2003年終於研製成功了我國首個擁有自主智慧財產權和獨立創新技術的“多道程控人工耳蝸”,打破了“洋耳蝸”一統天下的壟斷局面,臨床效果及各項數據指標均達到了國際先進水平,使我國跨入了世界上為數不多研製、生產人工耳蝸的國家行列。
同時,在總體積不過1立方厘米的內耳世界,王正敏院士還成就了3項世界首創:率先利用微內鏡雷射系統發現十種內耳新病變;率先改造人工鐙骨;率先利用侍服系統降低中耳炎治療並發麵癱的幾率。同時,他率先在中國開展耳-顱底外科手術,面部神經外科手術,成功率接近100%,讓中國的耳外科與已開發國家齊頭並進。

系統組成

人工耳蝸是一種高科技的電子裝置,可以完全替代受損的內耳毛細胞,它可以將外界的聲音轉化為神經電脈衝信號,繞過聽覺系統里壞死的毛細胞,直接刺激聽覺神經的螺旋神經節,將信息傳遞到大腦。在聽力損失嚴重的情況下,人工耳蝸是耳聾患者的唯一希望和選擇。
如圖6所示,下列的程式簡單介紹人工耳蝸的工作過程:
(a)  語言處理器上的麥克風收集聲音。
(b) 信息傳到言語處理器。
(c)  語言處理器將聲音進行數位化、濾波、編碼等處理,分析編碼為特殊形式的數字信息。
(d) 將編碼訊號經導線送到傳輸線圈。
(e) 傳輸線圈將編碼訊號通過無線電傳送到皮下的接收/刺激器。
(f) 接收/刺激器對編碼訊號進行解碼。
(g) 電子訊號被送到在電極系列特定的位置,刺激耳蝸內的神經纖維。
(h) 聽神經接收到電信號,並將它們傳送到大腦的聽覺中樞,大腦將這些電信號識別為聲音。
雖然人工耳蝸的各個組成部分的設計可能因廠家的不同而異,但是其整體工作原理卻都是一樣的。例如,話筒可以被勾在耳闊上部,也可以別在胸前。傳輸線圈的形狀,顏色和無線電頻率值可以不同,但是磁耦合結構卻是完全相同的。

言語處理方案

70年代末,美國猶他大學研製成第一個成為商品的多道耳蝸植入裝置,其語音處理器將聲音分成4個不同頻道,然後對每個頻道輸出的模擬信號進行壓縮以適應電刺激窄小的動態範圍。該言語處理方案被稱為模擬壓縮(compressedanalog,CA)。
80年代初,澳大利亞墨爾本大學研製成具有22個蝸內環狀電極的Nucleus耳蝸植入裝置。Nucleus的語音處理器的設計思想是提取重要的語音特徵,如基頻和共振峰,然後通過編碼的方式傳遞到相對應的電極。Nucleus處理器的特點是雙相脈衝,雙極(bipolar)刺激,分時刺激不同電極且刺激頻率不超過500Hz。語音處理方案從最初的只提取基頻和第二共振峰(F0F2)信息,到加上第一共振峰的WSP處理器(F0F1F2),F0F1F2加上3個高頻峰的多峰值(multipeak)處理器,到目前的只抽取22個分析頻帶中的任何6個最高能量頻率信息的譜峰值(speatralpeak)處理器。
美國Wilson等研究的連續間隔採樣(continuousinterlevedsampling,CIS)語音處理器。與Nucleus的特徵提取設計思想相反,CIS處理器儘量保存語音中原始信息,僅將語音分成4~8頻段及提取每頻段上波形包絡信息,再用對數函式進行動態範圍壓縮,和用高頻雙相脈衝對壓縮過的包絡進行連續採樣,最後將帶有語音包絡信息的脈衝串間隔地送到對應的電極上。從信息含量角度看,CIS和CA處理器基本上一樣,但CIS的優點是避開了由於同時刺激多個電極帶來的電場互擾問題。雖然CIS和Nucleu都使用雙相脈衝間隔刺激,但它們有如下兩個不同的地方:第一,CIS的每個電極都用高頻(800~2000Hz)脈衝串進行恆速和連續的刺激,即使在無聲時也一樣,只不過其脈衝幅度降到閾值水平;第二,CIS的分析頻帶和刺激電極的數目一致,目前CIS語音處理方案已被世界多數耳蝸植入公司廣泛採用,並且在此基礎上又作出新的改進。如美國ABC公司推出S系列處理方案,澳大利亞Nucleus公司推出CI24M型24通道裝置的ACE方案及奧地利MEDEL公司推出的快速CIS方案等。

植入手術

手術採用全身麻醉,手術切口前給予靜脈點滴抗生素。植入電極後進行電極阻抗測試和神經反應遙測(NRT)。內耳畸形等特殊病例使用EBAR監測和面神經監測。手術徑路多數採用面隱窩進路。一般採用耳後切口。切口分為兩層,表層為皮膚及皮下組織,深層為顳筋膜及肌骨膜瓣。整個皮瓣向後翻開,暴露乳突區骨皮質。用電鑽於乳突後上方顱骨表面製作接受/刺激器骨床。行單純乳突切除術,暴露砧骨短腳,以此為標誌開放面隱窩,於圓窗龕前下方打開耳蝸鼓階。將接受刺激器入位骨床,將刺激電極插入耳蝸鼓階,參考電極置於顳肌下的顱骨表面。對耳蝸畸形(如Mondini畸形、共同腔畸形)及耳蝸骨化的病例手術方式做相應的變通。手術併發症主要包括傷口感染、皮瓣壞死、面癱、腦膜炎和電極脫出。少數耳蝸內埋植電極者手術後有輕度的眩暈感,數日內多自行消失。

適應證

語前聾患者

(1)雙耳重度或極重度感音神經性聾兒童的聽力損失範圍在1kHz及更高頻率的聽閾在90dB以上。對於術前無殘餘聽力者,需要進行助聽器聲場測聽,以幫助確定殘餘聽力,必要時進行電刺激聽性腦幹誘發電位(EABR)檢查。
(2)病因原因不明、先天性、遺傳性、藥物性、腦膜炎後聽力損失,病變部位定位於耳蝸;聽神經病患者病變部位定位於耳蝸,需要進行術前EABR檢查,估計病變部位,鑒於目前從醫學角度對聽神經病認識的限制,需向患兒家長告知特殊的風險。對於多數內耳畸形,包括Mondini畸形、共同腔畸形、大前庭導水管畸形仍然是人工耳蝸植入的適應證,需向患兒家長告知特殊的風險以及家長具有合理的期望值。
(3)耳聾發生時間對於新近發生的聽力下降,需要觀察至少3個月以上聽力變化穩定。
(4)最佳年齡應為12個月~5歲;受到腦聽覺、言語可塑性的限制,應該儘早植入人工耳蝸。大於5歲的兒童或青少年需要有一定的聽力語言基礎,自幼有助聽器配戴史和聽力或語言訓練史。助聽器無效或效果很差,是指在最好助聽聆聽環境下開放短句識別率≤30%或雙字詞識別率≤70%。
(5)助聽器選配後聽覺能力無明顯改善配戴合適的助聽器,經過聽力康復訓練3~6個月後聽覺語言能力無明顯改善。
(6)具有正常的心理智力發育。
(7)家庭和(或)植入者本人對人工耳蝸有正確認識和適當的期望值。
(8)有聽力語言康復教育的條件。
(9)無手術禁忌證。

語後聾患者

(1)雙耳重度或極重度感音神經性聾成人的聽力損失範圍在1kHz及更高頻率的聽閾在70dB以上。對於術前無殘餘聽力者,需要進行助聽器聲場測聽,以幫助確定殘餘聽力,必要時進行EABR檢查或鼓岬電刺激的心理物理學測試。
(2)各年齡段的語後聾患者高齡人工耳蝸植入候選者需要有對人工耳蝸有正確認識和適當的期望值。
(3)耳聾發生時間對於新近發生的聽力下降,需要觀察至少3個月以上聽力變化穩定。
(4)助聽器選配後言語識別能力無明顯改善。
(5)具有正常的心理、精神狀況及患者對人工耳蝸有正確認識和適當的期望值。
(6)無手術禁忌證。

禁忌證

絕對禁忌證

(1)內耳嚴重畸形病例,如Michel畸形或耳蝸缺如;
(2)聽神經缺如;
(3)嚴重的精神疾病;
(4)中耳乳突化膿性炎症尚未控制者。

相對禁忌證

(1)伴隨疾病導致全身一般情況差。
(2)不能控制的癲癇。
(3)腦白質病變患者不作為人工耳蝸植入的禁忌證,但是需向患兒家長告知特殊的風險以及家長具有合理的期望值。
(4)分泌性中耳炎和膠耳並非手術禁忌證。慢性中耳炎伴有鼓膜穿孔者,如果炎症得到控制,可選擇一期或分期手術。

術前評估

病史採集

通過病史採集和檢查了解發病原因。耳科病史的採集重點應放在耳聾病因和發病的過程,應了解患者的聽力史、耳鳴與眩暈史、耳毒藥物接觸史、噪聲暴露史、全身急慢性感染史、耳科疾病既往史、發育因素(全身或局部的發育畸形、智力發育等)、耳聾家族史、助聽器配戴史和其他原因,如癲癇、精神情況等。耳聾患兒還應包括:母親妊娠史、小兒出生史、小兒生長史、言語發育史等。還應了解患者的語言能力(如發音特點、構音清晰度)和語言理解力及交流能力(如口頭、唇讀、手語、書面、猜測等)。

耳科學檢查

包括耳郭、外耳道、鼓膜和咽鼓管等。
(1)聽力學檢查:①主觀聽閾測定6歲以下小兒可採用小兒行為測聽法,包括行為觀察測聽法、視覺強化測聽法和遊戲測聽法;②聲導抗測定包括鼓室壓曲線和鐙骨肌反射;③聽性腦幹反應(ABR)40Hz相關電位(或多頻穩態誘發電位);④耳聲發射(瞬態誘發耳聲發射或畸變產物耳聲發射);⑤言語測聽言語聽閾測試為語察覺閾和語識別閾;言語識別測試包括言語測試詞表和小兒言語測試詞表;⑥助聽器選配需有專業聽力師進行助聽器選配,一般需要雙耳配戴,選配後要做助聽聽閾測試和言語識別測試,再行聽覺語言訓練3~6個月;⑦前庭功能檢查(有眩暈病史者);⑧鼓岬電刺激試驗測試包括閾值、動態範圍、頻率辨別、間隔辨別和時程辨別等心理物理學檢查。
(2)聽力學評估標準:①語後聾患者雙耳純音氣導聽閾測定>80dBHL(0.5、1、2、4kHz的平均值,WHO標準)。如果好耳的有助開放短句識別達不到30%,而聽力損失大於或等於75dB也可以考慮使用人工耳蝸[見美國食品與藥物管理局(FDA)的補充標準];②語前聾患者對於嬰幼兒需要進行多項客觀測聽檢查和行為測聽後進行綜合評估,包括:ABR檢查聲輸出時無聽覺反應(120dBSPL);40Hz相關電位檢測2kHz以上頻率最大聲輸出時無反應,1kHz以下頻率>100dB;多頻穩態測聽2kHz以上頻率105dBHL無反應;畸變產物耳聲發射雙耳各頻率均無反應;有助聲場測聽2kHz以上頻率聽閾未進入聽覺語言區(香蕉圖),言語識別率(雙字詞)得分低於70%,確認患兒不能從助聽器中得到有效幫助;③對於沒有任何殘餘聽力的患者如鼓岬電刺激有明確聽性反應者仍可考慮行耳蝸植入手術。若鼓岬電刺激沒有聽性反應者應向患者或家長說明情況,並讓患者及家屬應考慮手術風險。

影像學評估

影像學檢查是選擇患者至關重要的檢查,應常規做顳骨薄層CT掃描、耳蝸三維重建及內耳道磁共振檢查,必要時做頭顱磁共振檢查。

語言能力評估

對有一定語言經驗或能力的患者應做言語能力評估(語言結構和功能),包括言語清晰度、辭彙量、理解能力、語法能力、表達能力和交往能力;對於小於3歲、不合作的小兒,採用“親子遊戲”錄像觀察的方法進行評價,以此判斷患者現階段的語言能力狀況。

心智慧型力評估

對缺乏語言能力的3歲以上的兒童可選希內學習能力測驗,3歲以下者可選用格雷費斯心理發育行為測查量表。對疑有精神智力發育遲緩(希內學習能力評估智商<68分,格雷費斯測驗精神發育商<70分)或有異常心理行為表現者,應建議患者去權威機構進行進一步的觀察、診斷和鑑定。社會文化型智力低下者可考慮人工耳蝸植入;而非社會文化型智力低下,或多動症、孤獨症以及其他精神智力發育障礙的患者,應向家長講明此類疾病可能會給患者術後康復帶來的極大困難,幫助家長建立客觀的心理期望值。

學科評估

做全身體格檢查和相關的輔助檢查。

家庭條件評估

接受過專業培訓或有語訓老師定期指導的家庭可以在家中對患兒進行聽覺語言訓練,否則應將患兒送到聾兒康復學校或機構。

植入後調機

人工耳蝸植入手術後一個月進行開機(switch-on)。因不同人工耳蝸裝置的設計原理不同,其使用的調機硬體、軟體不同,調機方法、調機過程和調機參數也不同。人工耳蝸裝置包括體內的植入體和體外的言語處理器。調機(mapping)是通過電腦及專門的設備,由專業人員調節每一個人工耳蝸裝置中的參數使之為病人提供最舒適、最有效的刺激並讓病人舒適地聽到各種聲音的過程。除非專業人員通過調機在一系列參數中設定適合的值,否則言語處理器是不工作的。人工耳蝸植入後調機需要調整的參數包括:言語編碼方案例如SPEAK、CIS、ACE方案;電刺激模式,可選用單極刺激,雙極刺激,共地模式;所使用的通道可選用1~22個通道,通道過濾輸出的頻率分配,將200Hz~8kHz的頻率範圍分配到各通道;每個通道的閾值(T值能產生聽覺刺激的最小刺激水平);每個通道的最大舒適刺激(C值能讓病人感受到的最大舒適刺激)。
開機安排在術後3~5周,這時人工耳蝸的體內部分特別是電極部分較為穩定。開機後,大多數病人對外界的聲音都會有一個逐步適應的過程,經過一段時間的心理和生理變化、發展,才能穩定下來。開機後的最初1~4周電極參數變化最大、最快,每周調試1次,第二個月每2周調試1次,第三個月每月調試1次,以後可每三個月,六個月,1年調試1次。

植入後康復

應該使患者、聾兒家長和教師了解人工耳蝸植入術後聽覺語言康復訓練的重要性,特別是對語前聾患兒術後應如何進行康復訓練以及康復地點的選擇做好準備。術前的康復訓練應針對不同患兒的年齡和聽力語言水平等特點實施,康復訓練的內容應以患者聽覺意識的建立和事物概念定義的理解為重點,為其術後開機調試和康復訓練做好行為經驗和學習心理上的準備。
“聽覺口語訓練法”為一個具有邏輯性的嚴格的指導原則。對於人工耳蝸植入患兒來說,它是指使用人工耳蝸的信號最大限度地發展聽力,繼而發展口頭語言,為其創造最佳環境的一種訓練手段。聾兒的聽覺言語訓練,應符合小兒語言發展規律,按聾兒“聽力年齡”分階段由淺入深逐步進行。大體分為三個階段,即聽覺訓練階段、辭彙積累階段、語言訓練階段。

聽覺訓練階段

聽覺訓練階段主要是利用聾兒的殘餘聽力去傾聽各種聲音,喚醒其“沉睡狀態”,並經常給予刺激,反覆訓練,反覆強化,使聾兒逐漸適應日常各種聲音,步入有聲社會。

辭彙積累階段

辭彙的積累階段是在聽覺訓練基礎上輔佐以視覺和其他感覺使他們知道更多社會事物,把看到觸到的東西與聲音信號結合在腦子裡形成信號,使他們逐漸理解言語含義。

語言訓練階段

語言訓練階段是在辭彙積累的基礎上,訓練聾兒多說,由單字到短句,由簡到繁,由少到多,逐漸做到能聽懂別人的語言,使別人能聽懂自己的語言。
人工耳蝸康復應在專業人員指導下實施,承擔專業康復指導的服務機構為聽障兒童及家庭提供適宜的康復訓練模式。

人工耳蝸進展

人工耳蝸的出現,給重度聽力障礙患者帶來了福音,目前全世界已有12萬餘人接受了人工耳蝸植入,術後絕大部分患者都重回有聲世界。歐美已開發國家取消了部分聾人學校,人工耳蝸被納入醫保範疇,部分國家如德國甚至可以免費進行雙側人工耳蝸植入。隨著技術的進一步發展,人工耳蝸的效果進一步改善,產品的質量也有明顯提高。同時,手術技術也有了很大改進,手術併發症明顯減少,手術適應證範圍逐漸擴大。原來的相對禁忌證,如聽神經病、腦白質病等部分患者進行人工耳蝸植入後也取得了良好療效。康復條件也得到明顯改善,康復效果明顯提高。

雙側植入

自從1996年歐洲進行第一例雙側人工耳蝸植入後,雙側人工耳蝸植入者的人數快速增長。單側人工耳蝸植入已經實現了較好的言語識別,但臨床研究提示雙側植入對於聲源定位和複雜聽覺環境下的言語識別有明顯的增益。關於雙側植入的研究結果主要集中在以下方面:使用現有的人工耳蝸植入系統的植入者,在進行雙側植入後,在安靜和噪聲背景下的言語識別率都得到了改善,另外植入者在聲源定位能力方面也得到了一定程度的加強;雙側植入者的聽聲質量得到了改善;另外關於雙側植入的年齡,報告顯示,植入者年齡超過3歲後大腦仍能對重建的雙側信號輸入進行整合;一部分雙側植入者言語發展較快,但對這一現象仍需進行對照研究;電生理實驗提示,早期雙側植入是促進雙側聽覺通路發育的最佳方法;雙側植入者同樣可以接受新的編碼策略(精細結構編碼策略),並從中獲得更精細更豐富的聽覺,並藉此促進聲源定位、複雜或立體聽覺環境下的言語辨析能力。由於人工耳蝸價格昂貴,所以目前絕大多數患者進行的是單側人工耳蝸植入。雙側人工耳蝸的效果優於單側目前已經得到普遍承認,除了能夠進一步改善言語識別率外,雙側植入的另外一個優點是為今後提供了安全保證。未植入人工耳蝸的一側多半會發生聽覺剝奪,造成聽覺通路的萎縮,人工耳蝸再次植入時,如果因種種原因不能在原手術植入側順利植入,對側再植入療效如何尚難以預料。現有的知識提示,對側長期不用,即使今後植入能有效,也需要經過較長的時間才能達到最好的效果(3年左右),這顯然會影響患者的生活質量。所以經濟條件允許的家庭最好選擇雙側植入。

編碼策略改進

目前主流人工耳蝸系統的編碼策略都基於連續間斷採樣(continuous interleaved sampling,CIS)策略。CIS編碼策略通過對帶通濾波器各頻段的輸出結果進行總體輪廓(即聲音信號的包絡,反應聲波的振幅)的採樣,實現對聲音振幅的編碼。CIS編碼策略的局限性在於未能對低頻及部分中頻聲波所包含的頻率瞬時變化信息進行編碼,而正常人耳蝸可以通過“時相鎖定”對上述信息進行編碼。目前部分人工耳蝸植入系統具備了精細結構編碼策略,能對低頻及部分中頻聲波所包含的頻率瞬時變化信息進行編碼。已有臨床研究把精細結構編碼策略和CIS編碼策略對植入者的聽覺增益作用進行了對比。上述研究提示,精細結構編碼策略對增益的改善涉及以下方面,元音、輔音和單音節詞的識別,安靜和噪聲背景下的言語識別,植入者的音樂感知能力等。人工耳蝸的編碼策略技術與電極設計和植入技術的協同進步,共同推動著植入者聽覺的改善。從最初的單通道人工耳蝸到多通道人工耳蝸,從CIS編碼策略到精細結構編碼策略,人工耳蝸技術進步的核心始終集中於更佳的編碼策略、更精準的耳蝸刺激。

聲電聯合刺激

部分聾患者可以從聲電聯合刺激技術獲得聽覺增益。部分聾患者(低頻區輕到中度聽力損失但高頻區極重度聽力損失,聽力圖表現為陡降型)用傳統的助聽器難以獲得良好的聽覺增益,即複雜聽覺環境下助聽器難以提供滿意的聽覺,而人工耳蝸在電極植入時可能破壞患者低頻區的殘餘聽力。自1999年首例植入以來,歐洲地區已經開展多例聲電聯合刺激植入手術。聲電聯合刺激,即向耳蝸的低頻區提供聲音信號刺激,同時向高頻區提供電信號刺激,以獲得良好的聽覺重建。聲電聯合刺激的實現基於以下技術,①圓窗植入技術:圓窗植入能更大程度地保護殘餘聽力;②電極設計:植入時使用特殊的電極,覆蓋高頻及部分中頻區域;③言語處理器:通過獨立的平行信號處理通路,分別對低頻和高頻信號進行編碼處理。聲電聯合刺激植入術後,患者通常經過一段時間(3~6個月)才能獲得最佳聽覺增益。這一術後康復期提示聽覺中樞對電刺激信號的辨認、熟悉以及對兩種信號(聲音信號及電信號)的整合需要一定時間。

年齡小效果好

我國和美國把人工耳蝸植入的最小年齡定在12個月以後。但最近研究發現,越早植入人工耳蝸,術後效果越好。因此歐洲人工耳蝸植入的年齡沒有上下限。

手術技術改進

近年來,柔手術和微創手術概念漸漸引入,微創手術不僅僅是小切口,更強調微創開窗與微創植入,微創開窗和植入技術有助於保留低頻殘餘聽力。隨著新型電極的研製成功(EAS),圓窗植入的優點再次被重新認識:①可避免耳蝸鑽孔造成基底膜的損傷;②在電極植入之前,圓窗膜始終保持完整,同時電極植入時,圓窗膜環繞於電極周圍形成良好的密封性,減少淋巴液外溢,最大限度保護鼓階微環境,防止骨粉、血液進入,降低由於電極插入引起的內耳感染;③電極進入時呈最自然的角度,確保準確進入鼓階,減少內耳損傷;④Paprocki認為圓窗植入較之鼓岬開窗,骨螺旋板的長度增加了2mm,即電極與蝸軸神經接觸也增加了,這樣可有更多的神經節細胞受到電極刺激。

存在問題

雖然現有的人工耳蝸產品已經能夠讓患者重回有聲世界,使患者能夠得到基本正常的聽覺,經聽力語言康復訓練後,絕大多數可無障礙地進行聽覺言語交流,但是人工耳蝸提供的聲音仍然不能100%地重現真實的聲音。如果聲音失真,則悅耳的音樂可能變得不再動聽,就像錄音帶部分消磁後的聲音,所以患者仍然不能像健聽人一樣欣賞音樂。2002年歐洲進行的大規模調查顯示,在進行人工耳蝸植入16年以後,有95%以上的成人、91%以上的兒童仍在繼續使用原產品。更換的原因除了人工耳蝸本身的故障外,還有外傷等原因。其中還有部分患者更換的原因是產品的升級換代或更換了不同品牌的人工耳蝸。從這個統計數字來看,現有的人工耳蝸產品性能非常有保證。儘管人工耳蝸的產品設計是終身設計,但是它畢竟是電子產品,很難保證幾十年不壞。人耳能聽到0~100dB的聲音,聲壓級可達1010,即億級,而人工耳蝸是通過電刺激產生聽覺。電流過大會引起疼痛,因此人工耳蝸的動態範圍只有104,明顯不如健聽人。

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