耳蜗神经范文

耳蜗神经范文（精选7篇）

耳蜗神经 第1篇

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究对象共分2组:(1)病变组,内听道狭窄合并耳蜗神经管狭窄患者23例,纳入标准:同时符合内听道宽径3mm,耳蜗神经管宽径1.4mm,排除合并其他内耳畸形患者,其中单侧16例,双侧7例,均为2010-03～09门诊检查患者,其中男9例,女14例;年龄2～40岁,平均(12.4±9.5)岁,表现为单侧或双侧感音神经性聋。(2)中耳炎对照组(作为正常内耳对照组),选择同期中耳炎患者30例,其中男13例,女17例;年龄3～24岁,平均(13.8±6.8)岁,均确诊为中耳炎伴患侧听力下降,颞骨薄层CT未发现内耳结构异常。两组均排除扫描轴线明显偏离听眦线,图像存在明显左右不对称,导致蜗轴图像显示不清或可能产生测量误差的病例。

1.2 仪器与方法

CT采用东芝Aquilion 16排螺旋扫描仪,患者取仰卧位行常规颞骨听眦线(外眦与外耳道中点的连线)薄层CT扫描,技术参数:电压120kV,电流200mA,螺距1.25,层厚0.5mm,重建层厚1mm,重建层距1mm,矩阵512512,采用骨算法重建,直接在PACS工作站进行测量,窗宽4000Hu,窗位600Hu。测量方法:耳蜗神经管位于内听道底部前下方与蜗轴基底部连接处,耳蜗神经走行于其中,耳蜗神经管宽度即内听道底与蜗轴连接部构成的最大内径,测量方法见图1。内听道宽径为轴位CT显示的内听道最大层面经内听道中部、垂直于纵向长轴的距离。病变组中5例行MRI扫描,使用Philips公司Gyroscan Intera 1.5T超导磁共振仪,头部正交线圈,患者取仰卧位,首先行常规颅脑T2WI/TSE序列扫描,再以扫描出的内耳位置为定位中心进行高分辨三维快速自旋回波(T2WI/3D/TSE)轴位扫描,扫描范围准确包括全部内耳结构。T2WI/3D/TSE扫描参数:TR 4000ms,TE 250ms,翻转角90°;层厚0.7mm;无间距连续扫描;视野(FOV)130mm100mm;距阵256256;NSA 1次。原始图像可以清晰显示行走在内听道内的前庭和(或)耳蜗神经纤维,之后进行各方位最大密度重建(MIP),再从轴位扫描的原始图像上选取显示听神经较完整的层面做定位像,分别进行双侧平衡式三维快速梯度回波序列(B-TFE)斜矢状位扫描。扫描参数:TR 6.3ms,TE 3.2ms,层厚0.5mm,无间距扫描,FOV 130mm100mm,矩阵256256,NSA 2次。

1.3 统计学方法

采用SPSS 10.0软件分析,计量资料数据以x±s表示,病变组内听道和耳蜗神经管宽度采用Pearson相关性检验进行分析,病变组与对照组耳蜗神经管宽度和内听道宽度比较采用组间t检验分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 影像学表现

正常耳蜗表现为尖端指向前外,底端指向后内的蜗管状结构,并参与形成内听道底,蜗轴为耳蜗中央稍高密度影(图1),蜗轴基底部骨壁内径即代表耳蜗神经管宽度。病变组耳蜗及前庭结构均未见明显异常。耳蜗神经管狭窄与内听道狭窄程度一致,即内听道狭窄严重时耳蜗神经管狭窄亦相对严重,耳蜗神经管重度狭窄时甚至可以接近闭合状态(图2)。5例行MRI检查,显示病变侧耳蜗神经管脑脊液高信号和耳蜗神经信号消失,提示耳蜗神经未发育或发育不良,但蜗轴结构仍显示良好(图3)。

2.2 耳蜗神经管测量结果比较

病变组平均耳蜗神经管宽度为(0.72±0.38)mm,平均内听道宽度为(2.31±0.46)mm,两者呈正相关(r=0.552,P<0.01),即内听道狭窄与耳蜗神经管狭窄间具有一定的相关性。中耳炎对照组平均耳蜗神经管宽度为(2.02±0.20)mm,平均轴位内听道宽度为(4.62±0.63)mm,两组内听道宽度与耳蜗神经管宽度差异有统计学意义(t=-17.898,P<0.01;t=-21.351,P<0.01)。

3 讨论

耳蜗在前庭的前面,形似蜗牛壳,蜗轴在耳蜗的中央,呈圆锥形。耳蜗神经沿蜗轴方向经蜗轴筛孔进入耳蜗,耳蜗神经管即指内听道底部进入蜗轴基底部的骨性管道结构,其宽度用蜗轴基底部骨壁间内径表示。

耳蜗神经管与蜗轴结构密切,因此,显示蜗轴与测量耳蜗神经管宽度密不可分。Lemmerling等[1]描述了薄层CT不同扫描层面上的蜗轴形态,在蜗轴中间层面蜗轴表现为双层略高密度结构,位于基底转中央部和基底转与中间转交界部,可以类似沙漏形、矩形、三角形、梯形等;耳蜗基底部与内听道连接部(即耳蜗神经管)亦主要显示于蜗轴中间层面。Fatterpekar等[2]进一步研究了耳蜗神经管与先天性重度感音性耳聋的关系,发现感音性耳聋患者的蜗神经管宽度较中耳炎对照组明显缩小,中耳炎对照组蜗神经管宽度为(2.19±0.39)mm,而感音性耳聋患者的蜗神经管宽度为(1.78±0.27)mm。王涛等[3]也报道了有关蜗神经管狭窄的CT表现,其中9例(10耳)耳蜗神经管狭窄中4例(4耳)伴有内听道狭窄。Miyasaka等[4]研究了蜗神经管宽度与耳蜗神经发育之间的关系,结果表明,蜗神经管狭窄宽度<1.5mm时即提示蜗神经发育不良或不发育,而蜗神经管>1.5mm时则没有蜗神经发育不良表现。由于耳蜗神经管狭窄的文献报道标准较多,本研究采用了其中数值较低的标准,即1.4mm。本研究提示,内听道狭窄可以发生于单侧或双侧,即使没有合并其他内耳畸形,多数也会伴有患侧耳蜗神经管狭窄,由于本组病例均同时合并二者狭窄,故进行相关性分析,发现二者狭窄程度具有一定的相关性。但是临床实践中偶尔也可以碰到内听道轻度狭窄而耳蜗神经管未见明显异常的患者,但其几率很小,研究过程中仅发现1例(未纳入本组)。因此,当遇到内听道狭窄的患者一定要仔细观察是否合并耳蜗神经管狭窄,如果是则应进一步行MRI检查以明确耳蜗神经的发育情况,进而决定是否可以实施电子耳蜗手术等治疗。对于耳蜗神经管狭窄是否一定合并内听道狭窄,笔者认为与耳蜗神经管狭窄的设定标准密切相关,就本组病例而言,当耳蜗神经管宽度<1.4mm时,均伴有较明显的内听道狭窄(宽度<3mm);但是也曾观察过一些患者,当耳蜗神经管宽度在1.6mm左右时内听道并未发现明显狭窄。Teissier等[6]CT测量159名儿童(含71名感音神经性耳聋患儿及88名对照儿童)耳蜗神经管后认为,耳蜗神经管宽度<1.7mm可能引发感音神经障碍,但其中是否合并内听道狭窄并没有特别说明。因此,如何界定耳蜗神经管狭窄标准对于相关诊断非常重要,而耳蜗神经管狭窄程度及耳蜗神经的发育程度对进一步治疗更为重要,因此,利用MRI对后者进行仔细检查非常必要。虽然本组MRI检查例数相对较少,但也初步显示出MRI对观察耳蜗神经管狭窄和耳蜗神经具有较大价值。

既往研究[1,2,3,4,5,6]表明,国外CT测量正常耳蜗神经管宽度平均为1.91～2.19mm;孟庆玲等[7]通过测量耳蜗神经管的硅胶铸型与CT测量结果进行对照研究,表明CT测量值可以真实反映耳蜗神经管的解剖形态学特点,其测得的蜗神经管CT宽度值约为2.2mm;王涛等[3]报道蜗神经管CT宽度值约为2.32mm;而本研究中耳炎对照组耳蜗神经管宽度为(2.02±0.20)mm。需要说明的是,耳蜗神经管的测量会受到一些因素的干扰,如扫描平面与听眦线不一致或左右不对称时容易产生误差,因此本组均排除了表现较明显的此类病例。窗宽、窗位不同亦可能产生视觉变化而导致微小的测量误差,应尽可能采用较为固定的窗宽、窗位。另外,由于蜗轴及耳蜗神经管的相关研究报道较少,对于其结构认识不足也可能会产生测量上的误差,需要在实际应用中逐步降低测量误差。

总之,耳蜗神经管异常目前在临床和影像诊断中容易忽视,由于耳蜗神经管狭窄直接影响耳蜗神经发育并成为电子耳蜗植入禁忌,因此,针对感音神经性耳聋患者一定要仔细观察耳蜗神经管的形态及宽度,特别当合并内听道狭窄时更要加以甄别,以便为临床进一步治疗提供准确信息。

摘要：目的 研究内听道(IAC)狭窄合并耳蜗神经管(CNC)狭窄的影像学特点。资料与方法 回顾性分析23例内听道狭窄(30个内听道)合并耳蜗神经管狭窄的高分辨CT及其中5例MRI表现,并通过CT测量相应耳蜗神经管与内听道宽度,同时与颞骨CT显示中耳炎对照组(30例60个内听道)的相应测量值进行比较。结果 CT显示病变组耳蜗神经管和内听道均有不同程度狭窄,平均耳蜗神经管宽度为(0.72±0.38)mm,平均内听道宽度为(2.31±0.46)mm,两者呈正相关(r=0.552,P<0.01),即二者宽度具有一致性。中耳炎对照组平均耳蜗神经管宽度为(2.02±0.20)mm,平均轴位内听道宽度为(4.62±0.63)mm。病变组与中耳炎对照组内听道宽度与耳蜗神经管宽度比较,差异均有统计学意义(t=-17.898,P<0.01;t=-21.351,P<0.01)。内听道薄层MRI可以显示耳蜗神经管狭窄及耳蜗神经发育不良征象。结论 内听道狭窄常合并耳蜗神经管狭窄,后者会引起耳蜗神经发育异常,进而导致感音神经性耳聋。

关键词：肺疾病,体层摄影术,X线计算机,容积高分辨CT

参考文献

[1]Lemmerling MM,Mancuso AA,Antonelli PJ,et al.Normal modiolus:CT appearance in patients with a large vestibular aqueduct.Radiology,1997,204(1):213-219.

[2]Fatterpekar GM,Mukherji SK,Alley J,et al.Hypoplasia of the bony canal for the cochlear nerve in patients with congenital sensorineural hearing loss:initial observations.Radiology,2000,215(1):243-246.

[3]王涛,巩若箴,巩武贤,等.蜗神经孔发育不良的CT表现.中华放射学杂志,2007,41(6):588-592.

[4]Miyasaka M,Nosaka S,Morimoto N,et al.CT and MR imaging for pediatric cochlear implantation:emphasis on the relationship between the cochlear nerve canal and the cochlear nerve.Pediatr Radiol,2010,40(9):1509-1516.

[5]Stjernholm C,Muren C.Dimensions of the cochlear nerve canal:a radioanatomic investigation.Acta Otolaryngol,2002,122(1):43-48.

[6]Teissier N,Van Den Abbeele T,Sebag G,et al.Computed tomography measurements of the normal and the pathologic cochlea in children.Pediatr Radiol,2010,40(3):275-283.

耳蜗神经 第2篇

关键词：螺旋神经节细胞,噪声性听力损失,Caspase-3,大鼠

噪声性听力损伤(noise induced hearing loss,NIHL)是一种常见的、发病机制复杂而具争议的职业病,噪声不仅通过多种机制作用于耳蜗毛细胞造成感音性听力损伤,也可以引起耳蜗螺旋神经节细胞(spiral ganglion cells,SGC)的损伤,致使信息传递和听冲动传导的阻断[1,2]。但噪声对耳蜗毛细胞和SGC的损伤机制尚不明确,有研究发现噪声导致SGC损伤,最终可导致SGC消亡,但这种消亡属于细胞坏死或是凋亡尚无定论[3]。天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)是细胞凋亡过程中的主要效应因子,它的活化是细胞凋亡进入不可逆阶段的标志[4]。我们试图对不同水平NIHL大鼠耳蜗SGC的Caspase-3表达水平的分析,解释NIHL与SGC凋亡的关系和SGC的噪声损伤机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

SPF级雄性SD大鼠30只(南方医科大学实验动物中心,SLXK粤2011-0015),体重180~200 g,耳廓反射正常,实验动物饲养于广东药学院实验动物中心[实验室许可证编号:SYXK(粤)2012-0125],饲养环境噪声小于50 d B声压级(SPL)。

1.2 仪器和试剂

DF1681型白噪声信号发生器(宁波中策电子公司),噪声暴露箱(自制,50 cm×50 cm×50 cm有机玻璃箱和全频扬声器构成),戊巴比妥钠(美国Sigma公司),多聚甲醛(北京雷根生物公司),苏木素(成都普思生物公司),GSI Audera脑干诱发电位仪(美国GSI公司),山羊血清封闭液(北京康为世纪生物公司));DAB(二氨基联苯胺)染色试剂盒(上海西唐生物公司),辣根过氧化物酶(HRP)-山羊抗兔抗体(美国KPL公司),兔抗Caspase-3抗体(美国Cst公司);Image-Pro Plus图像分析系统(美国Media Cybemetics公司)。

1.3 方法

1.3.1 噪声暴露

30只SD大鼠随机分为对照组和90、110 d B SPL噪声暴露组,每组10只,除对照组正常饲养在小于50 d B SPL的环境外,噪声暴露组分别进行90、110 d B SPL的白噪声暴露,每天暴露6 h,持续暴露28 d,噪声暴露强度误差小于2d B SPL。

1.3.2 听力水平检测

所有实验大鼠在噪声暴露前1 d和噪声暴露后的第7天于麻醉(1%的戊巴比妥钠腹腔内注射,30mg/kg)后进行听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)测量,检测双耳听力阈值,将大鼠噪声暴露前、后的听力阈值的差值作为永久性听阈位移(permanent threshold shift,PTS)水平,大鼠的双耳平均PTS值作为听力评价指标。

1.3.3 大鼠耳蜗病理学检查

噪声暴露后第7天将各组大鼠麻醉,生理盐水心脏灌注后4%的多聚甲醛灌注至尾巴变硬,断头取出听泡,4%多聚甲醛固定24 h,5%的硝酸脱钙8 h、磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤、梯度乙醇脱水,制成石蜡标本后切片(片厚4μm),苏木素(HE染色)封片,生物显微镜下观察耳蜗SGC的形态学变化。1.3.4耳蜗SGC的Caspase-3表达分析将各组大鼠耳蜗石蜡标本切片(厚4μm)经常规脱蜡、微波修复、双氧水灭活内源性酶,山羊血清封闭后经抗Caspase-3抗体(1∶500)4℃孵育24h,HRP-山羊抗兔抗体(1∶200)室温孵育50min,各操作步骤间用PBS浸洗,用DAB显色(阳性反应呈棕黄色),苏木素轻度复染,常规脱水、封片,正常山羊血清代替一抗作为阴性对照。在400倍显微镜下,以耳蜗螺旋神经节为单位,采用Image-Pm Plus图像分析系统分析平均灰度值(IA值)。

1.4 统计学分析

采用SPSS 11.5软件进行统计学分析,计量数据经正态性检验符合正态分布者采用描述,多组间比较采用方差分析,两组间比较采用SNK检验。

2 结果

2.1 NIHL大鼠的PTS水平

各组大鼠平均PTS水平变化结果(表1)经方差分析(F=1 103.21,P<0.01)后,采用SNK检验进行各组间比较,发现不同组间差异均有统计学意义(P<0.01)。见图1。

2.2 NIHL大鼠耳蜗SGC的病理学变化

各组大鼠耳蜗螺旋神经节的病理切片显示(图1)正常大鼠耳蜗SGC细胞胞体大小一致、分界清,核成圆形,核仁清楚,胞质透明(图1A);90 d B SPL噪声暴露组SGC细胞核轻度缩小、稍不规则,核仁稍模糊,出现轻度损伤(图1B);110 d B SPL噪声暴露组SGC细胞核深染固缩,细胞边界不清,较多细胞溶解,出现严重损伤(图1C)。

2.3 大鼠耳蜗SGC的Caspase-3表达水平

免疫组化技术检测的各组大鼠耳蜗SGC的Caspase-3表达IA值(表1、图2)经方差分析(F=1 190.93,P<0.01)后,采用SNK检验进行各组间比较,发现不同组间差异均有统计学意义(P<0.01)。

注:PTS—永久性听阈位移;SGC—耳蜗螺旋神经节细胞;Caspse-3—天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3。

注:A:对照组;B:90 d B SPL噪声暴露组;C:110 d B SPL噪声暴露组

注:A:对照组;B:90 d B SPL噪声暴露组;C:110 d B SPL噪声暴露组

3 讨论

Caspase是一组富存在于细胞质中,结构类似的蛋白酶,Caspase家族成员有11种,与真核细胞的凋亡密切相关,Caspase-3是细胞凋亡中的关键蛋白酶,它单独或协同参与水解许多与凋亡有关的蛋白质[4]。正常情况下Caspase-3以无催化活性的酶原形式存在于胞质内,但当细胞进入凋亡过程时,Caspase-3则经由特异的Asp残基处的蛋白水解作用而被激活,从而产生了蛋白水解作用形成的Caspase自我放大级联反应,进而裂解DNA损伤细胞,Caspase-3的异常表达意味着细胞凋亡在进行过程中[5],项目研究采用Caspase-3表达水平作为细胞凋亡的评价指标。

SGC是听神经传入神经元,位于蜗轴的Rosenthal小管内,噪声不仅损伤耳蜗毛细胞产生凋亡和坏死[6],而且对SGC有单独损伤的作用,严重的可导致SGC的消亡和丢失[2],既往的研究认为,SGC的声损伤机制主要是谷氨酸的神经毒性作用和NO导致的自由基损伤机制,可能导致SGC凋亡[1];有研究表明短时强噪声(120 d B)或强脉冲噪声(115 d B)刺激可导致SGC的Caspase-3表达水平升高,认为强噪声可导致SGC凋亡的发生[7,8]。

本研究发现,实验大鼠经过90、110 d B SPL不同强度稳态噪声暴露,出现了13.50和24.10不同水平的PTS变化,体现了不同程度的NIHL,动物模型的成功构建为后续研究提供了可靠的基础。病理学观察发现噪声暴露对大鼠耳蜗SGC造成明显的损伤,尤其是高强度(110 d B SPL)暴露强度时出现明显的SGC溶解,以往的研究尚不能完全解释这种SGC消亡机制是坏死还是凋亡。进一步的Caspase-3免疫组化的定量分析发现不同程度的NIHL都出现了Caspase-3表达水平增高,尤其以110 d B SPL暴露强度组增高明显,提示SGC出现凋亡,而且SGC凋亡的水平明显与NIHL的程度有关。在低强度噪声(90 d B SPL)暴露组虽然出现了Caspase-3表达水平增高,但细胞溶解的现象不明显,可理解为SGC凋亡的早期表现;在高强度噪声(110 d B SPL)暴露组出现明显的细胞溶解,Caspase-3表达水平增高明显,凋亡明确发生。

综上所述,本研究认为轻度的NIHL(PTS小于13 d B)即可诱发大鼠耳蜗SGC凋亡的发生,但只有严重的NIHL(PTS达到约24 d B)时才会导致大鼠SGC明显的凋亡。

作者声明

本文无实际或潜在的利益冲突

参考文献

[1]杜丽,高文元.耳蜗螺旋神经节细胞在声损伤中的改变[J].中国眼耳鼻喉杂志,2004,4(6):400-402.

[2]KIDD III AR,BAO J.Recent advances in the study of age-related hearing loss:a mini-review[J].Gerontology.2012,58(6):490-496.

[3]ESKIIZMIR G,Y譈CET譈RK A,VENAN S,et al.Acute spiral ganglion cell degeneration following acoustic overstimulation:an experi-mental study[J].ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec,2011,73(1):24-30.

[4]CAKIR E,YILMAZ A,DEMIRAG F,et al.Prognostic significance of micropapillary pattern in lung adenocarcinoma and expression of apoptosis-related markers:caspase-3,bcl-2,and p53[J].APMIS.2011,119(9):574-80.

[5]刘正清,金道忠,马志健.死亡蛋白酶与细胞凋亡调控及机制[J].中国现代医学杂志,2002,12(1):30-32.

[6]HU BH,HENDERSON D,Nicotera TM.Involvement of apoptosis in progression of cochlear lesion following exposure to intense noise[J].Hear Res,2002,166(1-2):62-71.

[7]薛秋红,陈佳,龚树生,等.强噪声暴露下豚鼠耳蜗螺旋神经节细胞凋亡及Caspase-3的表达[J].听力学及言语疾病杂志,2007,15(3):208-210.

人工耳蜗临床存在问题的分析 第3篇

1.资料和方法

1.1临床资料

2012年6月至2015年5月在四川大学华西医院就诊的双耳重度或极重度感音神经性聋、接受诺尔康国产CI并随访半年以上的患者共40例。其中男26例, 女14例;年龄2～55岁;语前聋27例, 语后聋13例, 语后聋患者听力下降时间5年至40余年。1例为双耳同期植入, 其余为单耳植入。伴脑白质异常者6例, 均为儿童、年龄最大者7岁。患者年龄分布及耳聋原因分析见表1, 其中突聋1例, 该患者术前5年左耳突聋, 术前2年右耳突聋致双耳极重度聋;致聋原因不详者7例。语前聋患者耳聋原因分别为先天性聋 (24例) 、药物性 (1例) 和LVAS (2例) 所致。

注1:LVAS:large vestibular aqueduct syndrome, 大前庭导水管综合征

1.2方法

手术选用耳后小S形切口, 经面隐窝径路暴露圆窗, 经圆窗或圆窗前下内耳开窗植入国产CS-10A型人工耳蜗。1例中耳炎双耳极重度聋患者一期行术耳乳突改良根治及外耳道封闭术, 半年后二期行同侧人工耳蜗植入术。术后观察患者有无并发症及耳鸣等, 术后2日行X光耳蜗定位检查, 术后5日出院。术后1月开机, 定期调试。所有患者开机后随访半年至3年以上。

1.3听觉及言语能力评估及患者家庭满意度调查

由同一研究者应用诺丁汉人工耳蜗中心Nikolopoulos等[1]提出的听觉行为分级标准 (categories of auditory performance, CAP) 和言语可懂度分级标准 (speech intelligibility rating, SIR) 对患者和/或了解患者情况的家属电话或面谈, 评估患者CI术后的听觉言语能力, 并随访患者及家庭对CI的满意度。CAP根据患者对外界环境声音及言语声音的行为反应能力划分0～9级, 共10级, 0级为“不能感知环境声音”;9级为“在不知话题时可以和陌生人打电话”。SIR是根据患者自发言语可被理解的程度分为1～5级, 共5级, 1级为“连贯言语不可懂, 口语中的词汇不能被识别, 主要沟通方式为手语”;5级为“连贯言语可被所有人听懂, 在日常语境下儿童可以轻易听懂”。

1.4数据处理

使用IBM SPSS 19.0统计软件分别计算语前聋、语后聋患者人工耳蜗使用时间和/或术前听力下降时间与CAP和/或SIR得分的相关性。

2.结果

2.1手术及安全性

40例患者41耳均手术成功, 术后无面瘫, 切口愈合好;随访期内无感染, 无排异表现。

耳鸣:成年CI患者19例 (语前聋6例, 语后聋13例) 中, 有5例语前聋患者不能理解耳鸣含义故无法评估, 其他14例患者术后第1～4天术后耳鸣情况及开机半年后使用人工耳蜗时术耳耳鸣情况如表2及表3, 在手术后第1～4天, 28.6% (4/14) 的患者出现耳鸣或耳鸣加重, 持续2～3天后缓解;7.1% (1/14) 的患者耳鸣减轻;64.3% (9/14) 的患者耳鸣情况无变化。术前有持续性耳鸣者占35.7% (5/14) , 其中, 耳鸣程度较重者有2例, 术后半年以上的随访中这2例 (2/14, 14.3%) 患者均诉术耳耳鸣较术前响度变大, 但尚不影响睡眠及情绪;1例 (1/14, 7.1%) 持续性耳鸣患者术后术耳耳鸣响度变小。其他患者术前术后耳鸣无明显变化 (11/14, 78.6%) 。

眩晕:术前有明显眩晕发作病史的患者2例, 均为成年患者, 术后分别随访1年及2年以上均未出现眩晕频发或加重。

2.2语前聋患者预后评估

27例语前聋患者中有3例 (分别为24岁、18岁、22岁的语前聋、无语言基础) 分别于开机后1月、6月、1年后放弃佩戴 (占语前聋的11.1%, 3/27;成年语前聋的50%, 3/6) 。前2例患者表达佩戴时不适应、不舒服, 未规律调机, 放弃佩戴;第3例患者使用人工耳蜗1年余, 当时对声音反应较好、但因无语言基础, 与人交流主要靠手语, 感觉人工耳蜗不美观、周围都是手语交流者放弃使用。三例患者均识字, 手术前都曾与患者本人反复书写沟通CI手术后可能的效果及会遇到的问题, 患者均表示理解并希望接受CI手术, 但患者是否完全理解沟通的内容无法评估。

其他24例患者CAP平均得分3.46, 最高分

5分 (4例) , 最低分1分 (4例) 。66.7% (4～5分, 16/24, 平均使用耳蜗时间23月) 的患者在安静环境中能通过使用人工耳蜗听懂简单语句。SIR平均得分2.08, 最高4分 (1例) , 3～4分者7例 (29.2%) 平均使用耳蜗28月, 可以通过较连贯的语言或结合唇读与人交流;1～2分者17例 (70.8%) 平均使用耳蜗19月, 言语尚不能被听者较好辨别。24例患者使用人工耳蜗平均时间22月, 中位数时间22月。人工耳蜗使用时间与CAP得分进行相关性分析 (r=–0.036;P>0.05) , 未显示两者间有显著相关性。人工耳蜗使用时间与SIR得分进行相关性分析 (r=0.24;P>0.05) , 未显示两者间有显著相关性。

2.3语后聋患者预后评估

13例使用耳蜗的语后聋患者使用人工耳蜗平均时间22月, 中位数时间21月, 13例患者使用人工耳蜗前听力下降时间1年至35年以上, 平均时间16年。10例患者CI术前曾佩戴助听器, 3例未佩戴。CAP平均得分4.15, 最高分6分 (1例) 。能较好听懂日常交流、5～6分者占38.5% (5/13) , 术前平均听力下降时间9.6年;4分3例, 能辨别部分言语, 平均听力下降16.3年;最低分3分4例、能辨识环境声音, 平均听力下降时间23.5年。13例语后聋患者术前听力下降时间与CAP得分间进行相关性分析 (r=–0.54;P>0.05) 未显示两者间有显著相关。术后人工耳蜗使用时间与CAP得分间进行相关性分析 (r=0.001;P>0.05) , 尚未显示二者间有显著相关。以CAP评分为因变量、以术前听力下降时间和术后人工耳蜗使用时间为变量, 进行多元线性回归分析 (R=0.62, P>0.05) , 未显示CAP评分与术前听力下降时间及术后人工耳蜗使用时间间有显著线性回归关系。SIR平均得分4.39, 术前12例患者语言清晰度较好;仅1例患者言语清晰度欠佳, 术后原发音不清晰的字句明显纠正。

2.4患者及家庭满意度

40例CI患者植入国产人工耳蜗后, 82.5%的家庭对使用效果满意, 17.5%的家庭不太满意语前聋患者家庭满意度更高, 51.9% (14/27) 的家庭认为使用效果好于预期, 37.0% (10/27) 认为与预期相当, 11.1% (3/27) 患者放弃佩戴、低于预期;语后聋家庭中则各占约1/3 (见表4) 提及较多的不满意的原因包括在较吵闹环境中言语辨识度不佳, 需要集中注意力结合唇读方能较好交流等。

3.讨论

本组40例41耳手术全部成功, 无手术并发症, 术后随访半年至3年余, 37例 (92.5%) 患者及家庭均认同CI术后获益, 24例 (60.0%) 患者有不同程度的听觉语言能力发展或恢复。

在术后第1～4天, 有2例 (2/14, 14.3%) 患者短暂耳鸣加重、2例术前无耳鸣者术后短暂出现耳鸣, 与文献报道 (>10%、>4%) [4]相似。对接受CI后的颞骨标本进行组织病理学研究发现, 插入人工耳蜗电极的外科操作对耳蜗残存结构如基底膜等有刺激及损伤, 并与不同类型的电极、以及电极插入深度不同有关[5～6]。但还没有更多的相关研究能很好的解释CI术后短暂出现的耳鸣或耳鸣加重。而在术后半年以上的随访中, 术前持续性耳鸣患者 (5/14) 有2例耳鸣无明显变化, 2例耳鸣响度增加, 1例耳鸣响度减轻。有文献报道[4]CI术后5%～8%的患者术后出现耳鸣或耳鸣加重, 33%～65.8%的患者耳鸣完全消失, 25%～39%的患者耳鸣减轻或缓解。此外, 也有较多文献报道单侧人工耳蜗植入对耳鸣有明显抑制作用[7～8], 但作用原理亦尚无定论, 并且不同设计的耳蜗电极其直径、硬度、长度对耳鸣是否有影响也尚不明确。

开机后随访中放弃佩戴的3例患者 (3/40, 7.5%) 均为青年男性、语前聋, 均无语言基础, 不是人工耳蜗植入的一般适应症群体。但家长均出于强烈的补偿心理坚决要给孩子植入, 患者见他人使用人工耳蜗心生羡慕、侥幸认为自己有机会听到声音后天长日久可能会听懂一些, 虽然与患者本人进行了多次书面交流, 但患者的理解可能不足;同时CI术后家庭的鼓励、支持及周围人群、环境的影响也不容低估。对这类患者, 原则上还是不建议植入人工耳蜗。

本研究中小于7岁的语前聋患儿均合并脑白质异常或前庭导水管扩大, 7岁以上者则均无语言基础, 而CI术后通过至少7个月以上的人工耳蜗装置使用和语言训练, 多数患者能实现简单交流, 所有患者能对环境声音做出反应, 家属均认同患者日常生活安全性提高, 能通过产品受益, 对产品认同度较高。多数语前聋患者言语可懂度得分较低, 可能与术前语言基础较差、植入年龄偏大及使用时间尚短有关。另外, 有文献报道脑白质异常是患者CI术后言语效果恢复的不利因素[8]。虽然本研究中因样本量较小、植入年龄较大、植入前语言基础差、随访时间尚短等原因, 不能证实CAP及SIR评分与人工耳蜗使用时间有相关性, 但已有多个研究均支持随着使用人工耳蜗时间的增加, 语前聋患者言语能力呈进步趋势[9～10]。

影响语后聋患者CI术后听觉语言能力康复的决定性因素目前尚无定论, 认为可能与术前听力下降时间、残余听力、是否佩戴助听器相关[11]。听力下降、听觉信息减少, 会导致听觉功能逐渐下降即听觉剥夺效应[12]。听力下降时间越久, 剥夺效应越重, 大脑听觉中枢的退行性变化越广泛, 术后言语感知的恢复相对越困难。而人工耳蜗植入后, 由于听觉中枢的可塑性, 其皮层重新激活并逐步恢复[13], 理论上来说人工耳蜗使用时间越长, 患者言语识别能力恢复越好。更多的预后相关因素及统计学意义依赖更大样本量、更长时间的随访。

在本研究的27例语前聋患者中, ≤7岁的患儿均有脑白质异常或内耳畸形, >7岁的患者则CI术前均无语言基础, 在术后随访中88.9%的语前聋患者家庭认为人工耳蜗的使用效果符合或高于术前预期, 并对患者言语能力的发展水平和进步速度满意。因此, 手术前充分的沟通有助于患者及家庭做好准备、更从容的面对CI术后听觉语言康复过程中可能遇到的困难。本研究13例语后聋患者及家庭中, 69.2%的患者及家庭认为人工耳蜗使用效果符合或高于术前预期。语后聋CI患者和家庭都强烈渴望恢复患者原有的听说交流方式, 对CI预期值高。人工耳蜗作为听觉补偿的人工装置, 特别是单侧CI本身的局限性, 可能是使近1/3的患者及家庭感觉使用效果低于预期的原因。本组病例随访时间尚短, 随着时间的延长, 使用效果应该会有改善, 但提醒我们在术前与患者及家属沟通交流时要特别注意帮助他们建立合理的预期值。

摘要：目的:探讨国产人工耳蜗在临床使用中的安全性和有效性。方法:回顾性纳入2012年6月2015年5月在华西医院人工耳蜗植入中心植入国产一品牌人工耳蜗并随访半年以上的40例患者, 其中语前聋27例, 语后聋13例。使用听觉行为标准 (CAP) 和言语可懂度分级标准 (SIR) 评估受试者的人工耳蜗使用效果, 并调查患者及家庭对人工耳蜗使用的满意度。结果:40例受试者术后均无近期及远期并发症。语前聋患者CAP平均得分3.46, SIR平均得分2.08;语后聋患者CAP平均得分4.15, SIR平均得分4.39。82.5%的家庭对使用效果满意, 语前聋患者及家庭的满意度更高。结论:国产人工耳蜗安全性好, 能较为有效的帮助听障患者。

人工耳蜗的技术参数及进展 第4篇

1.人工耳蜗的组成和工作原理

正常人内耳中的毛细胞将声音信号转换为生物电信号传入听神经,经过大脑听觉中枢分析产生听觉。80% 以上的重度或极重度耳聋是耳蜗中毛细胞损伤所致。人工耳蜗治疗耳聋的原理是通过替代损伤或缺失毛细胞的功能,将语言声音信号转换成电信号,直接刺激听觉神经的螺旋神经节使患者重获听觉功能。

人工耳蜗装置包括体外装置和体内植入装置两部分 :体外装置为言语处理器和头件,采集语音信号并转换为电信号,电信号经过特殊处理,按照特定的语音处理策略编码,通过无线发射线,圈传送到体内 ;体内植入装置包括接收处理器和电极阵列,接收处理器接收到信号后,经过解码芯片解码,使植入耳蜗的电极阵列产生具有声音特征的电流,直接刺激听神经产生听觉。电极阵列植入于耳蜗,尽量使电极在插入鼓阶后靠近蜗轴是人工耳蜗设计的发展主流。

2.适应证与效果

人工耳蜗植入主要用于治疗双耳重度或极重度感音神经性聋。目前国际上也用于单侧耳聋(尤其是伴有患侧严重耳鸣者)或不对称耳聋患者。人工耳蜗的临床应用使得耳聋患者重新回到有声世界,经过言语训练后大部分极重度耳聋患者恢复说话及语言交流能力。许多聋哑儿童植入者经过1~2年的听觉语言康复训练,可以进入正常学校学习 ;成人语后聋植入人工耳蜗后可不经康复即可恢复很高程度的听觉口语交流能力。

3.澳大利亚,奥地利和美国人工耳蜗的特点

3.1澳大利亚

澳大利亚科利耳耳蜗有约10种不同的型号组合,价钱从13万元到28万元。科利耳公司进入中国市场已近20年,为中国超过17,000听障人士提供了听力重建的产品。

3.1.1植入体

目前在中国市场获得有效注册使用的植入体有第四代和第五代,分别是CI24RE(Contour Advance)、CI24RE(Straight)、CI422及CI512。所有这些植入体均采用最新的科利耳植入体微芯片,使人工耳蜗工作的能耗更低,延长电池的使用时间 ;同时减少内部的噪音,使得声音更清晰 ;另外可以应用Auto NRT- 这一先进的遥测技术,精确快速地获取耳蜗神经对电刺激的反应阈值,为患者(尤其是无法进行主观反应的婴幼儿)调试提供可靠的客观依据。

前三者为第四代植入体,拥有相同的接收刺激器外形和规格(图1)。该系列植入体采用钛合金封装技术(图2),外被生物硅胶,使其拥有很好的抗撞击能力,从而保证了植入体的稳定性。

这三个型号,采用了不同的电极序列设计。CI24RE植入体采用了预弯的半环电极序列(图3),所有物理电极呈半环状朝向蜗轴,在电极插入过程中电极尖端不接触耳蜗外侧壁,从而很好地保护了残余听力。且植入后电极序列靠近蜗轴,提供更有效和更有针对性的电刺激。适合进行耳蜗开窗的手术路径植入。CI24RE(Straight) 植入体采用了直形的全环电极序列(图4)。物理电极呈环状,提供更全面的刺激方向,主要针对耳蜗结构异常的患者。CI422植入体用于圆窗进入的路径来保护残余听力,采用更细的直形半环电极序列(图5),光滑的硅胶层和软尖的设计,使得该款植入体同样能发挥保护残余听力的效果。而且序列上的底部支撑和持握手柄,能更好地方便电极的有效插入。

CI512植入体是在中国最新上市的第五代植入体(图6),采用新的接收刺激器外形,是目前世界上最薄的植入体,其接收刺激器厚度仅为3.9mm,有效地改善了患者术后的美观和便利性,尤其对于头骨、头皮较薄的婴幼儿植入者。同时它也采用了预弯的近蜗轴电极,来保护耳蜗结构。

所有科利耳的植入体均采用可移除的内置磁铁设计,根据美国FDA的标准,科利耳的植入体在接受1.5特斯拉强度MRI检查时,不需要移除磁铁,只要用弹力绷带固定植入体位置即可。当然在头部检查时由于磁铁会给成像造成伪影,还是建议取出磁铁进行。而在欧洲允许接受的MRI强度为3.0特斯拉(需取出磁铁)。

3.1.2声音处理器

目前在中国市场主要有第七代Freedom处理器(图7)和第八代CP810处理器(图8)。两者都采用了防水设计,减少了客户由于处理器受潮而影响聆听的情况。

Freedom处理器采用了双麦克风,提高植入者聆听清晰度。在聆听程序中可为植入者设置“日常”、“噪音”、“专注”、“音乐”这四种聆听环境同时还设有内置磁感线圈,使植入者能提高打电话时的声音质量。为了让幼龄植入者家长能及时了解处理器的工作状态和故障情况,该处理器还设有液晶显示屏和LED提示灯。

CP810声音处理器,是科利耳于2012年在中国上市的第八代声音处理器。除了保持了良好的防水防尘性能,外形也变得纤薄、小巧,不会对植入者的耳廓带来影响。Smart Sound预处理功能中添加了Zoom这项,提高了植入者在噪音环境下聆听的效果。使用智能声zoom功能,植入者能忍受两倍以上的噪音而不影响任何言语理解能力。在内置磁感线圈方面,添加自动识别功能。当磁感信号接近处理器时,其会自动侦测到并切换至磁感线圈输入模式。方便了植入者对磁感信号设备的使用(如有助听器功能的电话、手机)。为了优化植入者对声音处理器的管理,CP810还增加了一个遥控器 -CR110。该遥控器通过和植入者的处理器配对后,除了可以遥控改变处理器的工作设置外,同时还能接受处理器的反馈信息(电池情况、故障排查及报警)。甚至可以通过该遥控器对植入者进行无线的调试,如测定Auto NRT阈值,设定T/C值。避免了幼儿植入者进行传统调试时对连线、电脑的惧怕或者不能安静对调试工作的影响。为满足植入者对游泳、潜水等要求,科利耳还为CP810提供了防水附件Aqua。

随着科利耳对产品的持续开发,更新一代的处理器已经在国外上市CP910。(图9)其外观更小,增加了减噪处理、风噪处理和自动识别功能,所以在第九代CP910上采用的是Smart Sound IQ,Smart Sound IQ(图10) 可以自动识别植入者所处环境的特点,自动切换所对应的声音预处理,免去了植入者要手动切换程序的操作。并且在不久的将来,随着软件方面的完善,CP910还能通过2.4GHz无线技术,实现和更多日常设备的无线连接如电视、手机蓝牙、导航仪、电脑等。

3.2奥地利

奥地利美迪医疗电子仪器公司,简称MEDEL,总部位于奥地利因斯布鲁克,公司的创始人和领导人,是人工耳蜗的发明者Erwin Hochmair和Ingeborg Hochmair夫妇。他们在1975年开始研发人工耳蜗植入系统。

奥地利MED-EL人工耳蜗产品目录,见表1。

3.2.1植入体

Sonata植入体(图11)小巧、轻、薄,仅重8.6g,率先实现植入体的生理弧度,使得植入后紧密贴合颅骨,术后不突起,美观,使皮瓣的生长愈合更快。此外,该植入体搭载的第二代i100芯片在性能上也非常优秀 :单通道刺激速率可达每秒6000次,支持第一代精细结构编码FSP和第二代精细结构编码FS4, 在嘈杂环境下的言语识别和音乐欣赏性能出色。

Concerto植入体( 图12) 是目前全 球最小、轻、薄的钛金属封装植入体,重量仅为7.6g。Concerto独特的固定器设计可以大幅缩短手术和麻醉时间,同时更加牢固便捷地固定植入体。全新的Mi1000芯片支持全单个通道拥有高达10000次 / 秒的刺激速率,无限趋进追踪原始语音和音乐信号 ;253个频谱通道使得用户可准确地识别细微的音调差别,对于欣赏和学习音乐有着绝对优势。Mi1000芯片同时为未来更新的无线传输处理器技术预留了空间。加强引导电极根部设计,抗慢性疲劳折损,延长实际使用寿命。最无创最柔软的电极设计,可以实现真正意义上的圆窗植入,超柔锥形尖端设计,以保证最大限度地保护蜗内微结构及残余听力。

Synchrony植入体(图13)是奥地利MEDEL公司最新推出的植入体。该植入体最大的突破和创新之处在于,它凭借专利双层异性磁体自由旋转磁场方向技术,在核磁检查舱内可抵消内置磁体磁场极性,全球首次实现无需取出磁体即可接受3.0特斯拉核磁共振检查。当然,在必要时,如考虑减少伪影对头部病灶诊断的影响时,该植入体内置的磁体亦可通过一个简单的小手术取出。其取出磁体的方法也有特殊考虑,目前其他品牌的植入体的磁体取出开口均位于植入体表面,其潜在的风险在于取出后再次安装上的稳定较差,磁体有移位可能,而synchrony的磁体从植入体的背面取出,因此无需担心取出再安装后磁体移位。

3.2.2言语处理器

Opus Xs超极处理器(图14)沿袭了上一代OPUS2处理器的全部优点,防水、防尘、防静电,更少限制,安全自由 ;逼真音效,凸显双侧优势 ;智能切换听声环境,不同环境,同样清晰 ;多样化时尚佩戴。除此之外,它还具有12Mhz极速感应传输,极长续航 :两节电池续航60小时的特点。

Rondo处理器(图15)最大的特点是全球首个一体化的人工耳蜗体外机。率先将所有的零部件融合到一个原线圈大小的椭圆装置中,使用者只需将其往植入部位一吸,即可听见声音。

sonnet处理器是(图16)2014年最新推出的处理器。内置2.4GHz自动调频无线模块,可轻松连接所有的音频设备,带来极大的聆听便利。双麦克自动对焦可以自动识别主声源,并且自动切换协调方向性,实现嘈杂环境下更好的聆听效果。sonnet处理器率先在人工耳蜗处理器中利用风噪消除技术,为户外聆听扫除风声干扰,户外活动时听得更加清晰。此外,sonnet处理器还具有升级版的自动声效管理2.0技术,提高聆听质量。而在声音编码策略方面其沿袭Opus Xs处理器,支持四种编码策略 :HDCIS+,FSP、FS4、FS4-P,抓取声音细节。

3.3瑞士(美国)

领先仿生有限公司 (Advanced Bionics,简称AB公司 ) 成立于1993年,总部位于美国加州洛杉矶的沃兰西亚(Valencia)。2009年并入瑞士Sonova集团,与瑞士峰力听力公司成为合作伙伴。

3.3.1植入体电极设计

最新设计的贴近耳蜗轴的弯电极Hi Focus (高聚焦) Mid-Scala (位于鼓阶中间的),除了提高电刺激听觉效果外,还可采用圆窗入路插入电极 ( 图16) ;纤细的电极外形也比以往较粗的弯电极更有效地保护残余听力。这种电极的阻抗可在短时间内稳定,神经反应结果稳定可靠,电极在不同患者耳蜗中的插入深度(圈数)较为一致,而且蜗内创伤和位置偏移的概率非常小,显示出新电极在保护残余听力方面的优势。

插入鼓阶内的人工耳蜗电极在释放电刺激时,会在不同电极间产生电场空间叠加,即使在当前绝大部分植入者采用的基于CIS策略的声。。音处理策略中,仍然无法避免电荷在前后放电之间的短暂混叠,即时间上的叠加。这种耳蜗内不同感知部位之间的混叠是当前人工耳蜗效果遇到“瓶颈效应”的最主要的原因之一,并且与电刺激这种信号本身的特点有关。在AB人工耳蜗产品上应用多年的电流定向(Current Steering)是人工耳蜗虚拟通道技术得到临床应用的方法。为了得到独立性更好地刺激通道,电流聚焦(Current Focusing)技术作为一种部分三极偶联刺激(Tripolar Stimulation)方法,可显著降低不同部位之间的电场叠加,从而增加频率的分辨能力。

神经反应遥测可协助确定人工耳蜗调机中舒适刺激量,尤其是简便易用的ECAP(lectrical Compound Action Potentials)。AB公司最近在各个中心测试新的神经反应遥测软件Smart-NRI,通过优化自动设置测量参数和增长曲线的计算来实现更精确的测量结果,显著减轻临床负担,提高测量和调机效率。

3.3.2声音处理器及处理策略

AB公司高分 辨率仿生 耳系统的 植入体(Hi Res 90K植入体 ), 可实现总 刺激速率83000PPS(脉冲 / 秒);具备16个电流输出电路 ;通过采用电流定向技术,使人工耳蜗的通道数目在行业内第一次突破了物理电极数目的限制,实现多达120个通道的声音频谱分辨能力 ;支持瞬时声输入范围高达80d B。( 图17)

Harmony(和美)声音处理器支持120通道编码策略,最大声窗可达80d B,独有降噪技术Clear Voice,配置专利设计T-Mic麦克风实现接近正常耳的声音接收,聆听更自然(图18)。

Neptune(海豚)声音处理器由于采用机壳密闭技术和隔水透声的麦克风(图19),可不依赖任何外部防水配件来达到在水下游泳并接收声音的能力 ;最近一年在欧美市场上市的Naida CI耳背式声音处理器目前可以采用性能设计的防水密闭外壳,配合Neptune上已经采用的Aqua Mic防水头件后,这种耳背机也可实现在水下游泳时听到声音,而且声音不会被遮蔽。

人工耳蜗的声音前端处理技术近年来开始迅速同助听器技术融合,使人工耳蜗植入者可以提高在固定水平背景噪声条件下的言语识别能力。目前Naida CI声音处理器(图20)采用和峰力Naida(美人鱼)系列助听器相同的处理平台,具备两个麦克风来实现声音定向功能,并且可与助听器应用多年的无线传输产品兼容。不同听觉产品技术的融合可为植入者提供在更多困难环境中的声音预处理,从而在电刺激转换之前分到较为清晰的言语等重要信号,借此可显著改善植入者的日常聆听和交流能力。

3.4比较

需要人工耳蜗植入的患者,只要选择了做耳蜗,就是一个正确选择。

人工耳蜗是一套系统,需要各个部件联合并且和谐作用,才能实现设计功效。三家公司拥有各自不同的设计理念和编码策略,配合不同编码策略可选择不同的刺激速率和通道数,可以决定人工耳蜗系统处理声音信息量及细节处理能力,但是和最终康复效果无必然绝对关系。任何一点单列出来强调,那只是一个卖点,并不是决定这个系统功效高低的决定性因素。

除了考虑植入体的性能性价比,我们还需要比较体外装置的方便性,如耳背机重量、电池持续使用时间、麦克风防潮措施、导线等配件的更换价格等等。这是以后手术后开机后每日都要面对的事情。

关于售后服务 : 美国和奥地利为了提高市场占有率在国内有最高维修限价,澳大利亚没有最高维修限价。

4.应用展望

需要考虑植入后面临的医疗问题 :人工耳蜗植入患者体内有磁体,核磁共振有使植入磁体退磁作用。每做一次MRI扫描,会使磁体退磁1O特斯拉左右,退磁多少与MRI扫描次数和外磁场强度有关。所以如果此类患者需要做核磁共振检查,必须让患者充分理解可能对植入体带来的损害。

同时,植入后的言语康复工作非常重要,在术前就需要与患者及家属充分沟通。随着医疗技术的发展及医疗资源的合理分配,估计未来的人工听觉植入工作可能会集中到一些有准入制的植人中心,以保证患者花费了高额费用能得到最为优化的效果。

摘要：人工耳蜗用于治疗双侧重度和极重度感音神经性聋已经有近40年历史,进入中国市场也有近20年。随着人工耳蜗技术的不断更新换代,各公司不同的新型号人工耳蜗不断应用于临床,下面就澳大利亚、奥地利和瑞士(美国)的人工耳蜗,尤其植入体和声音处理器不同型号产品的应用进展作一论述。

人工耳蜗植入临床适应证的进展 第5篇

近10年来,人们对听觉病理、生理认知的不断深入,以及人工耳蜗软硬件技术的不断发展,使得人工耳蜗植入手术对内耳组织结构的保护以及声音精细结构的重建水平得到显著提高,植入理念和手术技术更加先进。随着国民经济水平以及对生活质量的要求不断提高,特别是在国家项目的大力推动下,国内人工耳蜗植入数量迅速增长,为此中华医学会耳鼻咽喉头颈外科学分会、中华耳鼻咽喉科杂志编委会先后于2003年及2013年组织讨论并制订了《人工耳蜗植入工作指南》,对规范临床工作发挥了积极的作用[1,2]。

相较10年前,人工耳蜗植入临床适应证范围已有了明显的拓展,着重体现在低龄儿童的人工耳蜗植入、双侧人工耳蜗植入、残余听力保护及内耳畸形人工耳蜗植入等方面。

1.低龄儿童的人工耳蜗植入

由于存在语言可塑期,低龄重度耳聋患儿始终是人工耳蜗植入收益最大的人群。总的趋势是植入年龄不断降低。国内2013版指南建议的最小植入年龄已降低至6个月,欧洲各国报道的最小植入年龄甚至达到3~4个月 [2]。低龄植入得益于对儿童听觉言语生理病理机制的认知、早期诊断手段的提高,以及人工耳蜗植入体设计的改进。

研究显示,3岁以内是儿童听觉言语发育的关键时期,早期植入人工耳蜗可使儿童尽早暴露于听觉语言环境下,增强语言技巧、言语质量,扩展表达和接受的词汇量。文献显示,12个月内植入人工耳蜗的患儿,能够在听力和言语能力发育上获得充分发育[3]。针对低龄儿童的听觉功能检测如行为测听、耳声发射、频率特异性听性脑干反应 (ABR) 或者多频稳态反应 (ASSR),以及精细的影像学检查如MRI内听道水成像,可实现可靠的早期诊断,后者对小于12个月儿童人工耳蜗植入至关重要 ;多家人工耳蜗植入小组报告,7~12个月龄儿童的麻醉、手术安全 , 而小切口、柔手术的微创植入技术的发展能进一步减少术中创伤,降低了围手术期风险。Roland等[4] 多项研究证实,小于12个月儿童人工耳蜗植入的手术并发症发生率与较大的儿童和成人组无明显差异。解放军总医院海南分院近2年共完成25例小于12个月儿童的人工耳蜗植入,均一期恢复,无相关并发症发生。

由于婴幼儿头皮及颅骨骨板菲薄,以往人工耳蜗植入体体积较大,不仅可能导致植入后过于突出,头皮张力大,感染和排异风险升高,而且会使手术时间延长,分离皮瓣及磨骨较多,术中创伤大。近些年来,植入体尺寸的设计越来越小,壳体越来越纤薄,弧度更加符合颅骨生理曲度,从而使得手术切口更小、磨骨更少、愈合更快。此外,在植入体上应用医用级防过敏硅胶、坚固的钛合金外壳、可靠的电极密封技术,更大程度避免了低龄儿童在使用人工耳蜗过程中的安全问题。

2.双侧人工耳蜗植入

单侧植入人工耳蜗虽然能够解决耳聋患者“听到”声音的问题,但对声源的定位能力较差,特别是在噪声环境下获得目标言语仍存在一定局限性,而双侧人工耳蜗植入可以有效改善上述情况。报道显示,双侧人工耳蜗植入者在面对竞争性刺激时听到言语的能力、以及利用空间分离的优势来辨别目标言语和竞争言语的能力明显增强[5]。此外,因为其声源定位能力的提高,可以避免相应的安全问题。

双耳听觉对于声音感知的三个主要作用为投影效应、双耳总和效应及双耳静噪效应[6]。其中,头影效应对于双侧耳蜗植入患者的听觉最为重要。当言语与噪声在空间上有分离时就会产生头影效应。例如,来自右侧的背景噪声将干扰右耳,但头颅会阻碍部分延伸至左耳的干扰噪声,因此,头影效果会在受保护的左耳形成较好的信噪比。此外,脑干听觉神经核可以处理来自双耳信号的时程、振幅及频谱的差异,有助于言语信号和噪声的分离,发挥抑噪效应。双耳在接收相似信号时,会在中枢总和效应影响下,使感知声音响度加倍,从而增加对声音强度和频率差异的敏感性,改善了安静和噪声暴露条件下的言语可懂度。

因此,通过以上机制,双耳人工耳蜗植入者可以从复杂的听觉环境中,有效分离出目标信号并确定声音来源,提高了言语识别力,实现比单侧人工耳蜗植入更好的听觉效果。此外,双耳一次性植入可避免两次手术和全身麻醉的创伤,降低了医疗成本。如果两次植入间期少于1年,植入儿童的皮质活动模式发育趋于正常。

3.具有残余听力患者的人工耳蜗植入

在人工耳蜗植入的候选群体中,部分患者具有一定的残余听力。目前保留残余听力的重要性得到共识。可以说,听力保存技术及实践已经显著改变了在过去几年中人工耳蜗植入术的适应证选择标准[7]。

这主要基于以下几个原因 :(1)对于年轻患者,特别是儿童,残余听力受损可能影响到未来应用新技术或新药物解决听力问题的机会 ;(2)研究显示,保存残余听力的人工耳蜗植入患者获得的听觉体验具有更为明显的优势,特别是有利于噪声背景中的言语识别或音乐欣赏,如对于保留植入耳残余听力 ( 低频 ) 的植入者可以采用声电联合刺激 ( 助听器 + 人工耳蜗 ),助听器补偿低频听力,人工耳蜗补偿高频听力 ;(3)保存植入耳残余听力对于大多数重度高频听力损失患者来说是可行的 ;(4)保留残余听力是衡量听觉器官没有受损的一个检验标准。

人工耳蜗植入能否保留残余听力与多种因素有关,主要分为两类 :电极的设计和手术植入技术的提高。

为实现残余听力的保留,国内外耳蜗公司均先后设计研发出相应的无创电极,如澳大利亚Cochlear研发的超薄自弯曲及软尖(Softip)电极组,具有更细的直径,底部支撑部分以及软尖及光滑的侧壁结构,其弯曲度可匹配自然耳蜗形态,接近螺旋神经节细胞 ;奥地利ME-DEL公司研发的采用波浪形布线的超软电极,以及长达20~31.5mm电极长度,可实现最小的插入力量及不同形态耳蜗鼓阶的无损伤全覆盖,有助于提供更为丰富、自然的音质及言语辨别力。先进的电极设计,同时联合利用手术技术,能够使医生在插入电极的同时,确保最大程度减少对现存精细耳蜗结构的损害。

在手术技术方面,保留残余听力主要依靠包括进极止芯(AOS)插入技术在内的柔手术植入技术,强调电极植入的方式和速度、开窗部位(圆窗或圆窗前下)、电钻速度和大小、围手术期应用激素等。电极准确植入鼓阶而不是前庭阶对于能否保留残余听力较为关键,同时残余听力的保留亦证明耳蜗内细微结构未受到明显损伤。

20世纪90年代末期,爱荷华大学研究小组在植入6 mm长电极的人工耳蜗时保留了手术对象的残余低频听力。2004年,Gstoettner等[8]。应用长电极部分植入,21例患者中18例保留了残余听力。解放军总医院采用柔手术方式为29例具有较好低频残余听力的患者植入人工耳蜗,术后1周,术侧全组低频听力均保留,完全保留率为72.5%(21/29)。部分保留率为27.5%(8/29) ;25例平均随访至术后18个月,术侧全组低频听力均保留,完全保留率为72.0%(18/25)。部分保留率为28.0%(7/25)。结果表明,微创人工耳蜗植入所保留的残余听力在术后1~2年内基本稳定,维持时间的长短还有待于更长时间的观察。

4.内耳结构异常者的人工耳蜗植入

与人工耳蜗植入相关的内耳结构异常主要包括共同腔畸形、耳蜗发育不良、耳蜗骨化、内听道狭窄等,以往此类患者多无法接受人工耳蜗植入。但随着植入体电极设计的改进和植入技术水平的提高,目前,多数患者通过充分的评估,并采用合适的电极也可施行人工耳蜗植入,并取得一定的效果。奥地利ME-DEL公司研发出可定制长短(15~31.5mm)的超软电极,可根据具体情况进行植入电极长度的选择 ;澳大利亚Cochlear公司也研发出16mm~25mm的系列半环或全环电极接触点设计的软直电极,并具有全频设计,使刺激更为灵活。此外,术前准确评估及术中CT导航,对严重内耳畸形异常者的耳蜗植入发挥重要作用。

耳蜗神经 第6篇

关键词：人工耳蜗,电极设计,诺尔康

0. 引言

宸宸(见图1)于2010年生于河北省。他的父母最初发现他对于周围的声音没有反应,于是到当地的医院检查证实宸宸患有耳聋。父母经过多方努力,终于宸宸于2011年在上海五官科医院接受了人工耳蜗植入。现在,他的言语和听觉能力使得他能够和其他小朋友一样参加正常学习并和他人顺畅地交流。

当人们发现耳聋对于一个像宸宸这样的小孩来说比失明更具有挑战性时,通常都会感到吃惊。研究表明,听障儿童比失明的儿童更少完成教育,雇佣率和终身所得更低。对于正常听力的成年人,听力损失的发生率随着年龄的增长显著增加。在美国,年龄在45岁到54岁之间的人群中约有2%患有听力障碍。而在55~64岁这一年龄段,这一比例增加到了8.5% ;在65~74岁年龄段,这一比例为25% ;在年龄超过75岁的人群中,这一比例高达50%。直到20世纪80年代中期,仍没有很好的办法来治疗这些人群。

图 1. 宸宸目前已经 4 岁了,他于 2010 年在河北省出生,患有先天性深度聋。2011 年,他在上海复旦大学附属眼耳鼻喉科医院接受了人工耳蜗植入手术。现在宸宸的人工耳蜗效果很好,已经到正常学校上学了。

在20世纪70年代和80年代早期,澳大利亚、奥地利、美国的研究团队致力于更好地了解耳聋治疗所需要的生理处理过程和工程技术,即“人工耳”。这些现代人工耳蜗的先驱者们发现,从耳蜗传出至大脑的神经元在聋人中大多都是可用的,如果将一个电极或电极序列植入内耳正确位置,信号就能被传递至中枢神经系统。由于听神经的周边神经元是沿着螺旋状的耳蜗有序排列的,电极阵列的有序刺激能够重新产生多重音高感知,因此,患者能够感知和识别环境声及言语声所需要的声音的复杂形态。确实,早期的研究证实,在靠近蜗底的位置由单个电极刺激产生的电信号被感知为较高的音高,而在电极阵列顶部深插入耳蜗的刺激位点,感知到了较低的音高。言语声通过信号处理技术被划分为一系列的频带,而每一个频带的能量被指定至鼓阶中相应的电极列位点,早期人工耳蜗植入者被证实能够理解言语。现在的人工耳蜗的原理与此相同,而声音处理、封装、电极设计以及整个系统的效能则更先进了,从而提升了效果、可靠性以及患者使用的方便性。由于这些技术的成功,全世界范围内约有400,000人植入了人工耳蜗。

1.人工耳蜗装置

目前中国市场上的人工耳蜗系统主要有四家制造商生产 :美国的Advanced Bionics (http://www.bionicear.com.cn),澳大利亚的Cochlear(http://www.cochlear.com),奥地利的Med El(http://www.medel.com.cn),中国的诺尔康(http://www.nurotron.com)。这些制造商的基本系统设计都非常简单。所有的人工耳蜗包含两个主要部分,一个体外部分和一个体内部分。体外声音处理器通过单个或多个麦克风接收环境声,声音信号的声学频谱被分为多个频带,可以调节每个频带的声音动态范围和水平来满足患者各自的需求,这些信息经编码后被传输至植入体。图2显示了典型人工耳蜗系统的示意图。植入装置包括一个射频天线,一个封装的接收器/刺激器以及刺激电极。天线和刺激器被放置在耳后的皮肤下,而传送来自接收器/刺激器刺激信号的刺激电极则通过从乳突磨骨、开孔插入耳蜗内(见图3)。

图 2. 目前的人工耳蜗系统包含了一个外部的言语处理器,射频发射线圈以及一个内部植入的接受刺激器来刺激耳蜗内的电极阵列。滤波器将输入声滤波成多个频带,以提取理解言语所需要的最重要的信息。使用临床调试界面来调整这些数据流以满足用户个体需要。这些数据通过皮肤传输至体内植入体,进行解码后以脉冲波序列的形式对多通道电极进行刺激。电极的遥测反馈数据以及使用者的神经信号被传输回外部处理器。

人的耳蜗包括横截面上一个大致的螺旋腔,它由三个阶组成。图4显示了三个阶 :前庭阶、中阶和鼓阶。对于一个正常听力个体来说,声能震动鼓膜并引起三块听小骨组成的听骨链运动,伴随每一次的声振动,位于最后的听小骨推动牵拉前庭阶开口处的卵圆窗膜,并将这些声能通过充满淋巴液的各阶传递。这些声能触发了位于中阶内的毛细胞,这些毛细胞发生反应并通过听神经向中枢神经系统发出动作电位。鼓阶连同大活动度的圆窗膜与中耳腔相隔断,便于声能在耳蜗内的行波衰减过程。

图 3. 图中显示了目前人工耳蜗系统的一部分。戴于耳后的小装置就像传统的助听器,其中包含了外部言语处理器及麦克风。外部的传输线圈通过磁铁与内部接收器的植入线圈相匹配。接收器对信号进行解码并将刺激脉冲发送至耳蜗内的每一个电极位点。

如此看来,耳蜗是声能的感觉指示器,根据声音的不同响度作出响应。然而耳蜗的解剖功能使得它能够对声音进行更复杂的估算工作。中阶内的感音细胞,即毛细胞,位于前庭阶和鼓阶之间的一层膜上。这层基底膜机械地进行“调音”来达到最佳震动,实现从耳蜗近基底处(在卵圆窗和圆窗位置)的高频到近蜗尖部低频的连续频率梯度。这样,通过毛细胞上的精细感知纤毛探测震动的位置和强度,周围声音的频谱信息便被沿着基底膜转换为一个空间频率梯度,或者音质序列。毛细胞上的纤毛弯曲并释放神经冲动,引发动作电位,通过与神经元的连接将动作电位传递至中枢神经系统。在那里,相应的频率梯度被重新建立。

图 4. 图中显示了人体耳蜗中部 1. 5 mm 厚的部分。上图 A 显示了耳蜗的第一第二和第三转,正常听力耳,骨螺旋板将液体腔隙隔开,基底膜感知声音震动。下图 B 为高倍放大,耳蜗的结构清晰可见。SV 指的是前庭阶,SM 指的是中阶,ST 指的是鼓阶。感音器位于中阶的下缘以及鼓阶。在耳聋患者中,人工耳蜗电极被插入鼓阶内。电极发出的电脉冲波刺激耳蜗的核心神经元。这些听神经的神经元将信息传递至大脑。

大部分听力损失的真正原因是由于听觉退行性病变使得感音毛细胞丧失,或者这些细胞的先天缺失。幸运的是,在大多数听力损失患者中,从耳蜗传导信号至中枢神经系统的神经元功能尚在。这些传输神经元的存在使得人工耳蜗成为可行的假体装置,其通过附载这些频率编码信息将信号从人工耳蜗传递至大脑,这些信号被转换为类似神经冲动的信号并被中枢神经系统就像听力正常个体一样的方式接收。

2.人工耳蜗的言语处理方式

根据以上描述,人工耳蜗系统成功的关键为中枢神经系统相应位置进行言语识别所需要的声音信号的关键成分的呈现。为了实现这一点,声音被麦克风拾取后被传递至人工耳蜗处理器,并使用数字带通滤波器将其分为多个频率带。频率带的数量与耳蜗内可用电极数通常保持一致。目前,各系统的可用滤波通道的数量范围为12到24。如果平衡或操控2到3个位点之间的刺激场产生虚拟通道,那么某些患者感知到的滤波通道数量就可以达到100个以上 [1]。

采用一些策略来分析这些输入的能量带,并将这些处理后的信号分配至耳蜗内正确的刺激位点。最早的多通道言语处理器使用了模拟策略,这种策略简单地对输入声进行滤波,生成与可用通道数相匹配的频带,并压缩每一通道的动态范围来匹配个体患者中每一刺激位点有限的动态范围,且使用这种压缩后的模拟信号来刺激每一个电极位点。研究者很快发现由于每个电极对以不可预知的方式互相干扰,使得最终用于刺激听神经的相互作用的电压梯度被放大或者抵消,进而导致了很多受试者感受到了相邻通道间非常大的干扰。

为了减轻这种相互干扰,连续的短脉冲序列被及时抵消,这些脉冲序列的间隔通常为10微妙,是由相邻电极位点传递的。20世纪80年代早期,第一次成功实施的这种策略被命名为连续交叉采样(CIS)[2]。在CIS中,所有刺激通道的数量是基于个体受试者的有效电极位点的数量来设定的。采用全波整流和低通滤波的方式,提取每一个频带的包络。在一个清晰的,没有重叠的伴有每一频带中信号的相应包络的序列中,对电极进行刺激。

在另外的一些策略中,伴随刺激器每一次循环,对较少数量的电极进行选择并刺激。SPEAK, ACE及APS策略是“n of m”处理器架构的典型例子,其中m为带通滤波通道,而n为刺激的通道数。一般来说,“n of m”策略采用6~10个频率带,拥有最大的刺激振幅,这些信号被传送至这些频带的相应电极位点。

对于一些语言来说,受试者的言语识别大量依赖声调识别。比如汉语,如果言语时相精细结构能够在处理器的输出中表现出来,那么言语识别可以相应地得到提升。FSP和APS即为整合这些快速信号成分的策略,而之前的其他策略,这些快速成分中通常在提取慢速包络后被丢弃。

在虚拟通道刺激中,对相邻电极触点之间的电流级进行平衡,来产生任一电极位点刺激产生的音高间的中间音高。在Advanced Bionics Hi Res 120 TM和诺尔康的系统中,完整的频谱被带通滤波器分割,提取每一个频带的包络,且使用FFT(快速傅里叶变换)分析每一个包络的主要频率。这些频谱峰被用来确定这一频带的虚拟刺激的最佳位点,在耳蜗中最高可分配120个频率位点。

在所有设备中,这些处理后的信号通过皮肤被传输至接收器,并在接收器中被解码,而传输信号中的射频能量则被用来作为植入体的能源。刺激器包含了一个或多个电流源,它们可以被快速转换至每一个蜗内电极触点或者一个远程的参考地级。多电流源(比如Advanced Bionics和诺尔康的系统)允许多电极位点的同时刺激。这些电流源控制通过每个电极组合传递的电流,以补偿个体刺激位点的不同阻抗,并保证每一刺激脉冲的正相位和负相位平衡,来避免对电极阵列周围组织的损伤或者对刺激位点本身的腐蚀效应。

目前的植入的接收刺激器也包括预留遥感线圈,使得信号处理单元能够将数据传输回外部的言语处理器。在大部分情况下,这种遥测能够进行电极功能的基本分析,包括各个电极触点的阻抗测量,从耳蜗中采集神经信号。这些神经反应能够被用来调节婴儿的言语处理器设置水平,因为婴儿通常不能对听力测试进行反馈。另一方面,神经反应也可以被用来评估耳蜗内各个刺激位点的兴奋传播。

3.接收/刺激器

接收/刺激器包含了一个射频天线以及一个封装的壳体(如图5所示)。目前人工耳蜗系统采用钛金来封装植入体电子元器件部分,因为钛金具有较高的耐撞击性和生物兼容性。封装的引针包括外裹绝缘硅胶的铂依合金针,硅胶陶瓷或铜焊金陶瓷,用以提供输入天线、内部电子元器件以及电极导线和参考地电极之间的内部连接。比起其他电子植入设备,人工耳蜗的这些封装显得尤为重要,因为人工耳蜗引针连接更多,内容量则更小。如果进行合理的设计和制造,这些封装技术能够可靠地保持小于1x10~9 atm cc/ 秒的氦气泄漏,并能保证平均几十年的使用寿命。

图 5. 置于人工耳蜗系统钛金壳体中的射频接收器和神经刺激器。图中显示了诺尔康(A),Cochlear(C)以及Advanced Bionics(D)公司的接受刺激器。图 B 显示了诺尔康刺激器的内部结构。

图 6. 图中显示了两种不同的刺激电极。上图(A)为诺尔康的 24 导直电极阵列。下图(B)为 Advanced Bionics 的 16 导 Hi Focus Mid-Scala ™电极阵列。两种电极均由液体硅胶注塑并采用铂依合金材料作为刺激触点。

封装的接收/刺激器的部件包含来自各个制造商的特有VLSIC芯片,这些芯片被放置在单面或双面的印刷电路板上,并直接与输入和输出的引针相连接。射频连接提供了运行刺激器的能量,将数据从外部声音处理器传至各个刺激位点,并将遥测的数据传输回外部的处理器。这一返还的遥测数据包括对电极阻抗的不间断的检查以及对电刺激反应产生的神经信号的实时监测。目前人工耳蜗系统的数据传输频率范围为5 MHz到49MHz, 而运行的刺激速率最高可达83 KHz。

在植入刺激器中,对刺激时间,电极位点指派,以及刺激水平进行编码来控制每一个刺激位点的固定电流。据上所述,在言语处理器中,将处理后的环境声过滤成多个频率带,将每一个频带对应至一个位点,而响度范围则根据术后的初始测试进行设定。受试者通常对每个刺激电极位点具有不同的音高感知,这些感知遵循耳蜗底部音高较高、蜗尖部(或植入电极的顶端)音高较低这一频率分布的自然规律。从刺激器通向电极阵列的细线被焊接在从刺激器输出的封装引线上,这些引线覆盖有金属保护盖或者环氧树脂密封,并进行螺旋卷曲处理以减少破损。对每一根引线的顶端触点进行放大,以减小电极阻抗和在电刺激过程中可能出现的腐蚀。目前的电极和触点设计见图6。

4.电极

当今的人工耳蜗电极采用液体或弹性硅胶进行注塑。这些橡胶成分提高了耐撕裂能力以及与内耳环境的兼容性。硅胶载体将刺激触点放置在正确的位置上,并保证了插入耳蜗时的正确朝向,在刺激位点和导线间提供了绝缘层,并对从植入刺激器到电极尖部的整条导线束进行了保护。刺激触点以及相连的导线采用的是铂依合金,铂依的比例通常为90% :10%,并采用聚四氟乙烯 (TeflonTM) 进行绝缘。

目前在中国销售的四家人工耳蜗制造商所制造的蜗内电极的横截面大小、长度、总体的形状以及机械性能差异较大。总的来说,在过去的十年中电极阵列的横截面逐步减小,因为实验室研究以及手术经验表明,较大的电极会增加损伤耳蜗的风险。目前的电极阵列近耳蜗基底部的直径通常为1.0mm或更小,而尖部则只有0.5 mm或更小。电极阵列的长度范围从15.0 mm(专门针对耳蜗近基底部高频部位进行刺激的短电极)到31.5 mm(专门为深插入以及较低频刺激设计的长电极)不等。

其他影响电极的安全性和频率分布的因素为 :每一个电极的形状以及在鼓阶内植入电极的位置。如果将弯电极(以Advanced Bionics Hi Focus TM Mid-Scala TM,Helix TM 以及Cochlear Contour Advance~TM电极为例)置于靠近鼓阶内壁的位置,大约18mm的长度就能够覆盖蜗轴内螺旋神经节束的全长[3]。而直电极阵列(以Med El和诺尔康的电极为例)由于较大的耳蜗壁周长,需要更长的长度来产生相似频率位置范围的刺激。除了电极在鼓阶内植入的位置外,电极阵列的形状(直电极或者弯电极)也可显著影响耳蜗损伤的可能性。近期的研究显示,与之前的任何一种电极设计相比,一种新型的优化形状和机械性能的弯电极能够减少与鼓阶内壁的接触,从而减少损伤[4]。而一些直电极优化后的硬度设计也可以减轻损伤,且这些直电极的优势在于易于插入[5]。

5.人工耳蜗使用者听到了什么

几乎所有的中文人工耳蜗使用者不依靠唇读,而是靠听随机句子中的关键词来进行言语识别。通过术后调试程序(调试每个电极通道所需要的响度以及受试者每一个位点的音高感知),部分受试者可以立刻获得言语感知。很多表现卓越的人工耳蜗使用者能够在仅仅一两个月的康复之后达到最佳的言语识别,他们的测试得分能够达到100%。部分人工耳蜗使用者的听能恢复较慢,可能需要36个月的时间来达到他们的最佳表现。尽管表现差异较大(尤其对于那些术前耳聋时间较长的人工耳蜗使用者),在没有唇读辅助的情况下,大部分人工耳蜗使用者能够达到75% 以上的句子材料识别。当来自人工耳蜗的言语信号与唇读信息和其他听觉输入相结合时,在日常生活中很难将部分人工耳蜗使用者与正常听力人群区分开。有趣的是,在中国尽管来自4家制造商的人工耳蜗系统的言语编码策略不同,策略运行的方式不同以及电极配置不同,但不同人工耳蜗设备使用者的总体表现却没有显著差异[6]。

6.人工耳蜗未来的方向

作为重度及深度耳聋患者的常规治疗方式,人工耳蜗已被广泛接受,加之市场竞争日益激烈加速了对于发展这些装置的研究。第一代人工耳蜗基础科学和工程研究的经济资助主要来源于政府或私人捐助者,而如今这些装置的商业化制造对这方面研究的作用已经变得越来越重要了。目前研究项目的目的主要包括 :提高人工耳蜗植入者听声表现,提高可靠性和使用的方便性,保护甚至支持听力损失患者残存的听神经再生(这对于假体的长期运行而言至关重要)。

综上所述,人工耳蜗的功能是直接刺激听力损失后耳蜗内的残存神经。因此我们直观地假设比起那些残存神经元较少、排列分散的人工耳蜗使用者来说,有更多残存神经元集中分布在蜗轴上的患者的人工耳蜗植入效果会更好。动物试验已经证实了这一假设,并显示周围神经元和细胞体的丧失会导致对电极敏感度的下降。伴随着神经元的丧失,分辨耳蜗内刺激位点的能力以及中枢神经系统解码来自耳蜗的高频信号的能力也会随之下降。也就是说,听力损失的时间越长,神经元损失越多,越会造成中枢神经系统频谱分辨能力的下降。伴随听力损失产生的神经元的丧失是不可避免的,然而人工耳蜗手术对患者造成的额外的神经元破坏是可以通过优化电极的机械性能来避免。一些研究已表明,在垂直弯曲设计比水平设计硬度更大时,可以减少从鼓阶向上通过敏感的中阶偏转至前庭阶的可能性。这种类型的手术损伤是在实验室和临床患者身上观察到的最常见的对耳蜗的损伤。Advanced Bionics和诺尔康已在电极设计制造中融入了这一考虑。

人工耳蜗电极通过鼓阶的轨迹取决于电极阵列本身的曲度以及电极尖部与腔隙边缘的相互作用。Contour AdvanceTM(Cochlear公司),Hi FocusMid-Scala TM 和Helix TM(Advanced Bionics公司)的几款弯电极的设计能够在插入阵列过程中减少与鼓阶壁的接触。为减少电极尖部对鼓阶边缘产生压力可能造成的损伤,Contour AdvanceTM阵列采用了一种特殊设计的软尖部(Softip TM)。为防止插入中和插入后的接触,Hi Focus Mid-ScalaTM电极置于鼓阶的中央,据报道显示,这是接受测试的几款电极中与鼓阶壁接触最少的一款。另一种维持或者提升人工耳蜗植入者神经数量的途径,是通过替换一种或多种自然生长因子来直接支持这些细胞的生物活性,这些因子在正常耳中存在,却随着听力的损失减退了。脑源性神经营养因子(BDNF)以及胶质细胞源性神经因子(GDNF)是有望用来治疗人类神经退化疾病的两种蛋白质(ALS和Parkinson这两种疾病就是典型的例子)。这些治疗能够支持耳蜗内听神经的存活并提高人工耳蜗的效果吗?研究已经表明,控制耳聋动物的神经营养因子能够提升耳蜗内神经细胞体的存活,并且在给药提供营养神经因子期间同时通过人工耳蜗给电刺激可以增加这种效应[7]。在这些研究中,通过植入毗邻耳蜗位置的微形渗透管将营养神经因子注射进耳蜗。不幸的是,在停止给药后这些神经元的存活无法持续,而且将这种方法用于长期治疗人类受试者是不现实的。

为了解决这一问题,近期研究正在验证采用基因治疗来刺激内耳神经营养因子的自然产物这一方法。在这一方案中,标记营养神经因子产物的基因编码片段被叠加成活性衰减病毒的基因序列,然后注射进鼓阶内。理论上,内耳细胞会被病毒感染,有用的基因编码就可以被传递至这些细胞,并不限定地复制神经营养因子。数据显示,元踪蛋白的基因编码已在动物内耳细胞中成功转导。下一步工作是要证实神经营养因子基因编码的有效编入,并观察到这些动物中神经存活的增加。如果这些项目成功了,基于基因的治疗联合人工耳蜗这一手段有望提升这些患者的总体表现。

除了这些为保证更好的生物环境以提升人工耳蜗效果所做的努力之外,其他科学工作组正在试图通过在现有设备基础上进行微调、优化的方式来使现有的和将来的使用者受益。正如之前提到过的,通过偏转或集中电场的方式在两个或多个电极间产生虚拟通道,可使得对一些植入者的频谱信息转递得到优化。此外,特定的处理器参数设置可以使系统优化对某些特定言语的识别。以汉语为例,作为声调语言,与欧洲语言的识别不同,声调的识别对汉语来说至关重要。往后的言语处理算法会更好地适应不同的语言。

很多人工耳蜗植入者报告双侧植入后言语识别的显著提升。双侧人工耳蜗帮助患者更好地进行声源定位并在噪声较大的环境下提取需要听取的声音。

先进的材料及电子技术也正在促进人工耳蜗植入体的设计和发展。下一代植入接收刺激器将变得更小,使得手术植入更容易、更隐形、更牢固。缩小体积以及增加易用性的终极目标则是全植入式的人工耳蜗系统。将麦克风、言语处理器、刺激器整合至一个植入单元可以摒弃目前显露在体外且需要经常维护的体外部分。目前,全植入式人工耳蜗的制造最大的挑战是能源问题。长期可充电电池作为植入系统的一部分可能是解决这一问题的方法之一。最终,一种能够从机体富有电荷的细胞中或者从肌肉运动中持续产生能量的真正的生物电池可使得人工耳蜗不再需要外部供给。

7.中国人工耳蜗应用的挑战

过去五年中,人工耳蜗在中国的植入已变得更加普及,并且中国即将将人工耳蜗纳入用于新生深度聋婴儿治疗的常规手段。由于目前中国医疗和技术方面正高速发展,一些挑战将是不可避免的。

第一大挑战为长期的资金支持。中国每年有近17万新生婴儿,新生儿耳聋比率是美国和欧洲的两倍,预计每年有超过3万的新生儿适合人工耳蜗植入。此外,中国目前已有大量的人工耳蜗适应证人群,且由于退行性耳聋病变加入使这一行列的人群呈上升趋势。价格最低的诺尔康人工耳蜗系统包括手术费以及一年的康复费用总计大约需要花费13万,而其他人工耳蜗品牌则平均需要超过20万的费用,这些数字是惊人的。然而,相比于聋人专项教育的花费以及生活能力的丧失,美国和欧洲的调查证实这些儿童和成人从人工耳蜗获得的收益远大于支出。

第二大挑战为 :随着人工耳蜗在中国市场的普及,需要发展大量的专业支持。在未来的几十年内,手术医生、听力师以及康复老师的需求增长会对医院及大学教育体系造成压力。因中国农村的庞大人口,且这些人群与大城市以及先进医疗机构之间的距离远,这一挑战会进一步加深。然而,与这种负担相比,对中国人工耳蜗制造业的发展来说这是独一无二的契机。如果目前人工耳蜗专业人士小群体能够被进一步组织并训练到更高的水平,他们将能够成为一代高效的从业者,并建立一套可以支持人工耳蜗未来庞大需求的临床体系。

8.结论

39例人工耳蜗植入术围手术期护理 第7篇

我院于2003年1月-2008年4月引进了澳大利亚Cochlear公司22导人工电子耳蜗, 成功的为39例患儿进行了人工耳蜗植入术, 现将护理体会报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

本组共有重度及极重度感音神经性耳聋患儿39例, 男22例, 女17例, 年龄10个月~6岁, 全身情况良好, 术前CT, MRI检查无内耳畸形改变, 并完善其他术前检查, 符合手术指征, 本组均在全麻下行单耳植入多道人工电子耳蜗。

1.2 人工耳蜗的原理

人工电子耳蜗装置分两部分, 一部分为体外言语处理器, 包括:方向性麦克风、导线及传送器;另一部分为体内电极接收/刺激器。其原理是:声信号经方向性麦克风接收, 并转换成电信号, 然后传送至言语处理器;言语处理器将电信号放大、过滤、数字化, 选择和编译成合适的信号, 编译信号再由传送器传至接收/刺激器, 即产生电脉冲, 并传送至适当电极, 直接刺激内耳的听神经纤维, 再传至大脑, 形成听觉。整体过程只需数毫秒。植入人工电子耳蜗内的数个电极, 分别刺激不同部位的听觉神经末梢, 象弹钢琴一样, 达到改善听力和提高言语分辨能力的功效[1]。

1.3 手术方法

选耳后弧形切口, 分两层切开。暴露乳突进行轮廓化, 暴露砧骨短脚, 以CT为指导, 于砧骨短脚尖下1mm开始打开面隐窝, 通过面隐窝可直视圆窗。与圆窗龛前方用0.8~1.0mm直径电钻打开耳蜗骨阶。置入耳窝的电极, 用小肌瓣封闭置入孔, 将人工耳窝甲体放入颞骨后上方磨好的骨嵌内, 用线固定, 分两层缝合切口, 术中进行电极阻抗和NRT检测[2]。

1.4 结果

本组手术过程顺利, 术后患儿住院7~10d, 经过细致的检查、治疗及护理, 未出现电极脱落、感染、出血、面瘫及淋巴瘘等并发症, 出院1个月后戴机调试, 并进行语言听力康复训练, 已获得较好听说能力, 远期效果正在观察中。

2 围术期护理

2.1 术前护理

2.1.1 心理护理。

由于多数家长对患儿植入人工耳蜗后听力的恢复抱有很高的期望值, 也就隐藏着对手术后效果不理想的不认知性。因此, 专业护士与患儿家长的心理沟通很重要, 告诉他们提高听力的关键不仅在于手术的成功与否, 更重要的是植入人工耳蜗装置以后的语言听力重建, 语前聋的患儿性格孤僻、偏执、恐惧心理严重, 因此, 术前护士应增加与患儿每天的接触时间, 通过不断的对口型手势等交流, 增加其亲切感和信任感;另一方面, 向患儿家长介绍同类患者治疗的经过和效果等, 减轻患儿恐惧和家长焦虑心理, 以良好的状态接受手术治疗。

2.1.2 房间准备。

病房空气清新, 定时通风, 温度18~20℃, 湿度50%~60%, 床铺平整舒适, 如为聋儿室内可张贴卡通画, 摆放一些玩具, 为患儿提供一个温馨、舒适、安全的住院环境, 手术当日床旁备好氧气、吸引器及全麻盘、输液架等物品。

2.1.3 患儿准备。

(1) 每日测量T、P、R, 并密切观察其生命体征变化, 做好记录。 (2) 注意加强营养, 观察大小便情况, 可进一些高蛋白, 低脂肪, 高维生素易消化饮食, 防止大便干结或腹泻, 选择一些增加患儿食欲的食物。避免给予味道过重, 油腻食物, 如巧克力, 薯片等, 饮食营养均衡。 (3) 做好各种术前检查, 如血便标本采集, 听力测试, MRI, 乳突拍片, 耳部专科检查。 (4) 术前日剃光头, 备好术侧皮肤, 做好麻醉药物及抗生素试敏, 术前预防性应用抗生素。 (5) 术前6h禁饮食, 术前30min肌注鲁米那钠, 东莨菪碱, 地塞米松, 排空大小便, 穿好手术衣, 并佩戴腕带注明科室、床号、姓名、性别、年龄、手术名称。

2.2 术后护理

2.2.1 体位护理。

因患儿听力障碍, 无法表达其意图, 且由于麻醉药物的效应, 术后数小时患儿处于嗜睡状态, 应设专人护理。全麻未醒者术后取去枕平卧6h, 头偏向健侧卧位, 术耳朝上, 禁食、水6h, 利于口内分泌物流出, 防止误吸, 并减轻术侧植入区域刀口受压, 全麻清醒后取半卧位, 利于呼吸、引流, 减少恶心。卧床休息2~3d, 避免头部过度活动, 勿做摇头、低头等动作。勿用力打喷嚏, 以免压力过大, 造成鼓膜内陷穿孔。

2.2.2 生命体征的观察。

术后常规应用多功能心电监护仪监测血压、脉搏、呼吸及血氧饱和度, 每30~60min 1次, 连续测量6次, 平稳后改为每4h 1次, 并做好记录。发现异常及时报告医生并及时处理。

2.2.3 饮食指导。

术前2d进清淡、易消化、半流质饮食, 2d后进高蛋白、低脂肪、高维生素饮食, 如牛奶、糜肉、鱼、蛋、新鲜蔬菜等饮食, 避免过硬、辛辣食物。每日漱口3次, 保持口腔清洁, 增加食欲。

2.2.4 并发症的观察与护理。

(1) 首先, 术中损伤所致感染或对高仿生、高密度异物的排异, 是引起感染的主要原因。必须通过严密监测体温的变化和足量应用抗生素来预防感染的发生。 其次, 手术经乳突进路至面神经隐窝, 触及面神经, 可能会造成面瘫。术后应仔细观察患者是否有面部抽搐、眼睑闭合有隙、进食时味觉减退或消失等问题出现。此外, 还有一些因迷路炎所致的眩晕、恶心、呕吐症状, 以及中耳积液而致中耳内的饱胀感、面瘫和迷路炎, 术后患儿在密切观察和精心护理下, 39例均未发生上述并发症。 (2) 颅内并发症的观察和护理。由于手术是将电子耳蜗插于内耳鼓阶, 可触及外淋巴液, 对于CT不能检查出来的内耳畸形患者, 术中、术后均会出现淋巴瘘; 而鼓阶外淋巴液借蜗小管与蛛网膜相通, 术后通过降颅压和抗感染治疗, 可以减少淋巴瘘的发生、预防颅内感染。此外, 更重要的是密切观察患者的基本生命体征、意识和瞳孔情况, 检查有否颈项强直, 主动询问患者是否感到头痛、恶心等不适反应。在护理人员的密切观察和精心护理下, 39例患儿无一例发生颅内并发症。

2.2.5 常规护理。

(1) 防止电极脱落。固定电极是手术成功的关键, 因此, 术后患儿需绝对卧床3d, 护理人员应给患儿以舒适的侧卧位 (手术对侧) ;保持病室安静。 (2) 保持局部敷料清洁、干燥, 包扎固定好, 观察植入区域刀口有无渗血及肿块隆起症状。 (3) 嘱患儿勿搔抓, 挤压耳后植入区域, 避免局部感染、过敏不适等。

2.2.6 输液管理。

由于患儿对疼痛刺激比较敏感, 耐受性差, 输液时不能积极配合, 可采用静脉留置针, 每日用肝素钠封管, 注意保持穿刺处清洁干燥, 定时观察留置针固定情况。

2.2.7 心理护理。

由于术后刀口疼痛等不适, 患儿易哭闹;再由于患儿表达能力差, 因此, 护理人员要态度和蔼、耐心细致地与患儿进行沟通, 以取得患儿的信任感, 减少他们的恐惧与哭闹。

2.3 出院指导

许多家长认为装上电子耳蜗后即能听到声音, 应向患儿家长详细说明人工耳蜗虽可为患儿的听神经提供声音, 但对从未听到声音的患儿来讲, 仍需时间去适应、去学习。术后康复训练对患儿听到声音、学习语言具有重要意义[3]。

2.3.1 术后开机调试。

术后4周开机, 指为患者佩戴并开启外部装置言语处理器的过程, 在人工耳蜗使用过程中, 患儿对外界的声音有一个适应过程, 术后短期内电刺激的参数会有较大变动, 因此开机1个月内, 可每周进行1次调试, 以后可每月或根据需要进行调试, 最终每年调试1次。

2.3.2 术后听觉言语康复训练。

人工耳蜗植入只是提供了一条新的听觉通路, 而患儿对语言的认知和交流能力要靠术后的言语康复训练, 为患儿制定完整的听力言语康复计划, 从听到声音, 逐渐学会区别, 确认声音, 理解言语, 发展到说话, 从而建立自己的听觉语言系统, 这是康复训练的重要内容, 应由专业人员与家长的相互配合。

2.3.3 正确使用和保养人工耳蜗。

外部装置避免进入灰尘, 语言处理器不能摔碎, 远离高电压、强磁场, 禁做MRI, 少做CT检查, 及时更换电池, 头件避免潮湿和雨淋湿及粗暴操作损害。

参考文献

[1]薛慕, 娄秀岩, 王建英.后鼓室感应式单导人工耳蜗植入术的几个问题 (J) .中华耳鼻咽喉杂志, 1990, 5 (25) :295.

[2]张道行, 胡宝华, 肖玉立.110例人工耳蜗置入手术的回顾性分析 (J) .临床耳鼻咽喉科杂志, 2004, 18 (7) :402-403.