图为EPFL软性ABI构想的植入体(部分)
全球至少有上百万人有严重的听力障碍,在大多数情况下,人们可以通过人工耳蜗或助听器来听到声音。
但对于那些无法植入人工耳蜗的听障者,他们或因听神经瘤、脑膜炎、甚至耳蜗严重畸形或骨化、听神经发育不全等种种原因,不在人工耳蜗适应证范围内。这样的听障者即使做了人工耳蜗也效果极差,总的来说,他们因自身身体原因无法或不适合植入人工耳蜗,极重度听力损失给他们的听力判了“死刑”。
如果没有听觉脑干植入ABI的出现,他们可能要终生在无声世界里度过,而这一技术在中国很少有人知。
自年世界第一例ABI植入以来,至今约有上千人进行了该手术。这给了那些无法植入人工耳蜗的人新的希望,让他们能够听到声音。
一直以来,有关听觉脑干植入体ABI电极阵列的研发都处于瓶颈,一方面由于使用者基数小,另一方面研发费时费力。
长期以来,ABI电极阵列普遍采用硬接口,《科学转化医学》(ScienceTranslationalMedicine)杂志刚刚发布的一篇文章称,EPFL的实验研发团队(LaboratoryforSoftBioElectronicInterfaces(LSBI))与哈佛大学医学院(HarvardMedicalSchool)、美国马萨诸塞州视听(MassachusettsEyeandEar)合作研发了ABI的软接口电极阵列。
据文章说,高弹性的植入体可以与听觉脑干弯曲的表面贴合,因此可以高度针对性传递电信号,该植入体已经在小白鼠上成功进行了测试,植入体表面积约为0.25平方毫米,符合人类生物标准且与当今外科手术技术兼容。如果研发进程顺利,该设备即将进入人体实验阶段。
图为传统ABI电极阵列
图为EPFL软性ABI电极阵列,该电极主要由铂金和硅制造
铂金是一种硬金属,研究人员使用了集成电路中常见的加工技术,以微米级工艺(1微米=千分之一毫米)加工,让铂金成为非常顺应性和高导电性的电极装置。
新型软性ABI植入体电极阵列的构想为听觉脑干植入提供了创新的思路,可能为术后效果提升有着重要帮助。该项目是美国哈佛大学医学院(HarvardMedicalSchool)多年合作项目,最近也得到了Bertarelli基金会资助。
EPFL视频(视频约2分钟,流量不大可放心观看)
原始论文:VachicourasN,TarabichiO,KanumuriVV,etal.Microstructuredthin-filmelectrodetechnologyenablesproofofconceptofscalable,softauditorybrainstemimplants.ScienceTranslationalMedicine.;11():eaax.
(小知识)什么是听觉脑干植入?
目前临床所使用的多通道ABI装置主要由Cochlear公司和MED-EL公司生产,美国AB和奥迪康等等公司也有,各家的ABI装置结构基本相同,分为体内部分和体外部分。体内部分由接受线圈、刺激器、连接导线和电极组成;体外部分则包括拾音器(电声转换器)、言语处理器、连接导线及传输线圈。ABI的工作原理是其拾音器将声信号转变为模拟电信号,通过言语处理器调制,再通过送传输线圈以射频的形式送至体内的接受线圈/刺激器。接受线圈/刺激器接收射频后,解码转化为电流脉冲送至与之相连的电极,从而刺激蜗神经核。
脑干植入(ABI)和人工耳蜗植入(CI)有什么区别?
听觉脑干植入的缩写是“ABI”,原文是“Auditorybrainstemimplantation”,有区别于人工耳蜗植入“CI(Cochlearimplantation)”。
总的来说,对于那些无法植入人工耳蜗的极重度听障者来说,听觉脑干植入几乎是他们重返有声世界的唯一选择。不同于人工耳蜗植入体以电极发出电信号刺激耳蜗,听觉脑干植入是以电极发送信号直接刺激脑干(耳蜗核)。
不同于人工耳蜗,听觉脑干植入体的电极阵列看起来更像是“苍蝇拍”,图为传统ABI植入体的电极阵列
哪些人适宜考虑听觉脑干植入?
患有以下情况的患者(儿童及成人),经医生评估及判断后可以考虑接受脑干植入手术。其中一些包括:
1、双侧听觉神经瘤的患者;
2、接受了人工耳蜗手术的患者(特别是儿童),经过一段时间的调试及复康仍然对声音没有明显反应;
3、小龄儿童患有先天性极重度听障并确诊为耳蜗畸型,判断为不适宜接受人工耳蜗手术;
4、小龄儿童患有先天性听觉神经发育不全或者没有听觉神经,判断为不适宜接受人工耳蜗手术;
5、后天性脑膜炎患者,因病况出现极重度听障及耳蜗骨化,判断为不适宜接受人工耳蜗手术;
6、重度或极重度听障的患者因为中耳长期慢性炎症而不可以进行人工耳蜗手术。
图中表现了听觉脑干植入与人工耳蜗植入的电极阵列的不同植入位置
听觉脑干植入的手术流程是怎样的?
不同于人工耳蜗手术,听觉脑干植入虽然主要解决的是听力问题,但主要植入手术是由脑外科或神经外科医生执行的,耳鼻咽喉头颈外科医生可辅助参与手术。手术的时间也比常规人工耳蜗植入手术时间长,视个体情况不同,由手术规划、准备、打开头颅、放置内植入体、术中检测、固定植入体及关刀口等主要步骤,一般需时至少4小时或以上。个别听觉神经瘤的患者由于可能要先将神经瘤切除,手术时间有可能会更长。
听觉脑干植入示意图
听觉脑干植入的术后康复
术后4-6周,听力师会安排言语处理器开机,整个开机过程和人工耳蜗有较大不同。听觉脑干植入方案的重点是术后康复的过程,一个科学合理的康复,需要听障家庭,医生,听力师,康复老师的紧密配合。
国外文献中展示的听觉脑干植入设备的工作流程图
听觉脑干植入的听觉效果
听觉脑干植入的听觉效果因人而异,一般情况下,听觉脑干植入的效果是不可能和人工耳蜗植入的效果做比较,术后的康复训练非常重要。听力师会定期评估患者的听觉言语情况,使用听觉表现量度表(CategoryofAuditoryPerformance,简称CAP得分),一般而言,如果患者经过长时间的训练而达到CAP得分5或以上的话,已经是康复得很不错了。
参考资料来源:
ArchboldS,LutmanM,MarshallD.CategoriesofAuditoryPerformance.InClarkM.CowanRSCeds.InternationalCochlearImplant,SpeechandHearingSymposium,Melbourne.AnnofOtol,RhinolLaryngol;
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