人工耳蜗技术在聋人中的发展

2010-11-29 点击率:3635 标签:听神经//感音//耳蜗/助听器/仿生耳/听力

    据统计,在各类残疾人群中,听力言语障碍的残疾人所占的比例最大。其中遗传性耳聋的发生率约为1/2000,占所有的耳聋病人的50%,若再加上其他原因造成的先天性和后天性耳聋患者,就构成了一个庞大的聋人群体。
    根据全国残联的统计,我国有听力言语障碍者约2400万,极重度聋人约600万,其中重度和极重度感音神经性耳聋患者占了大部分。这部分病人的治疗一直是耳鼻咽喉科领域最棘手的问题。以往对于尚有残存听力的聋人,可以通过选配助听器,使他们的听力得到补偿;但对于重度和极重度感音神经性耳聋病人来说,助听器效果大多不够理想。人工耳蜗技术的应用使这部分耳聋病人有了重新获得听力的希望。
    人工耳蜗(cochlear implant)又称为电子耳蜗、仿生耳、电子仿生耳等,是一种使重度、极重度甚至全聋的成人和儿童获得和恢复听力的电子装置。人工耳蜗在声音信息的处理过程中,实现了人工电路与自然神经电路的完美结合。尽管聋人的听觉器官失去了功能,但通过一个人工植入体,重新建立了外界有声世界与旷置的大脑听觉中枢的联系。这一现代高新技术的应用使得以往“十聋九哑”的窘境不复存在。
    人工耳蜗是用电脉冲刺激人的听神经,从而产生听觉的装置。作为电刺激应用于人类身体治疗疾病的一种技术,人们的探索最早可以追溯到两百多年前。
    1790年,意大利生理学家Luigi Galvani意外地发现,插在液体中的两根金属棒产生的电流可以使离体的蛙腿肌肉发生收缩。这种直流电引起生物学反应的尝试很快就应用于听觉系统。
    1800年,意大利物理学家AlessandroVolta把两根金属棒放在自己的耳内,并通以约50V的直流电,昏迷后苏醒的他事后回忆,在刚接通电流的那一瞬间,他感受到了隆隆巨响,稍后还听到了类似浓汤煮沸的声音。
    1855年,法国的Duchenne使用交流电对耳朵进行刺激,听到类似苍蝇在玻璃和窗帘之间飞舞的声音。
    1950年,瑞典医生Lundberg在神经外科手术中用正弦脉冲刺激听神经,病人能听到噪声。
    1957年,法国医生Dj ourno,Eyries和Wallancien,在给一位因胆脂瘤术后面瘫而进行的第二次手术过程中,把一个感应线圈埋置于颞肌中,从线圈引出的一个电极直接置于听神经上。术后3天用外部感应线圈把调制波发送到内部线圈时,病人描述自己听到了类似“轮盘赌博机”和“蟋蟀”发出的声音,并且能够区分“papa”、“mama”,有助于唇读和感知环境音。这项有意义的工作由于安全性和长期可行性的原因后来终止了,直到心脏起搏器的应用和空间材料的开发,这方面的研究才得到进一步的发展。
    1961年,美国的House和Doyle分别尝试了从鼓阶进路植人电极刺激听神经的方法。但患者因为排斥反应不能耐受植人体,最终不得不取出植人体。
    1964年,美国Stanford大学的Simmons在开颅手术时,将电极经鼓岬和前庭插入蜗轴,病人可以在一定程度上辨别音调的高低。同年,美国的Doyle等人将四个电极组成的一组电极植入耳蜗,病人可以重复一些听到的词汇。
    1965年,Simmons等人把六个电极插入病人蜗轴,发现对不同部位进行刺激时,病人可以感受到不同的音调。
    1968年,美国加州大学的Michelson等人发现,使用新型材料制作的耳蜗内电极可以长期并且安全地工作。同时House等人研制出了单导人工耳蜗。1972年,与House 3M型单导人工耳蜗配套的言语处理器问世。这是第一种商品化的人工耳蜗装置。从1972年到20世纪80年代中期共有1000多人使用了这种装置。但是单导人工耳蜗由于设计上的局限,其频谱感知和言语识别能力不够理想,因此逐渐被淘汰,到80年代末就很少有人使用了。
    1978年,澳大利亚墨尔本大学的Clark研制出十导的人工耳蜗,并植入到两个病人体内。1982年,澳大利亚Cochlear公司应用Clark的成果,开发了Nucleus二十二导人工耳蜗。这种感应式多导人工耳蜗于。
    1985年获得美国FDA批准用于聋人成人,1990年,又被FDA批准用于聋人儿童。
    目前,在世界范围内,由于更好的频谱感知和言语识别能力,多导人工耳蜗已基本上取代了原有的单导人工耳蜗。生产多导人工耳蜗的公司主要有澳大利亚的Cochlear、美国的Advanced Bionics和奥地利的MED-EL公司。据不完全统计,全世界接受多导人工耳蜗植入的病人已接近7万例,我国大约接近1700例。
    国内人工耳蜗的研制工作开始于上个世纪70年代末80年代初,北京协和医院、上海眼耳鼻喉科医院、中国医学科学院基础医学研究所等科研机构分别开展了国产人工耳蜗的研制工作。早期研制出的也是单导人工耳蜗,使用这种人工耳蜗,病人可以产生声音的感觉,分辨出环境声,但对于言语的识别能力就非常低了。由于蜗外电极可能产生疼痛感、头晕、中耳感染等问题,再加上其效果很不理想,因而到20世纪90年代初,国产人工耳蜗就很少有人使用了。目前,上海眼耳鼻喉科医院在研制多导感应式人工耳蜗,从小规模人群的使用情况来看,应用他们研制的十六导和二十四导人工耳蜗后,病人能正确分辨各种环境声,分清元音和辅音,闭组词、句得分都达到100%,开放组词得分可达到34%,开放组句得分可达到56%0这种国产人工耳蜗价格大约3万元,仅为进口产品的1/6,一旦完成临床试验得以投放市场,将大大地减轻国人的经济负担,使国内更多的聋人受益于这项尖端技术。
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