電子耳蝸概述

電子耳蝸一般指人工耳蝸。人工耳蝸是一種電子裝置，由體外言語(yǔ)處理器將聲音轉(zhuǎn)換為一定編碼形式的電信號(hào)，通過(guò)植入體內(nèi)的電極系統(tǒng)直接興奮聽(tīng)神經(jīng)來(lái)恢復(fù)或重建聾人的聽(tīng)覺(jué)功能。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、語(yǔ)音學(xué)、電生理學(xué)、材料學(xué)、耳顯微外科學(xué)的發(fā)展，人工耳蝸已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)入臨床應(yīng)用。現(xiàn)在全世界已把人工耳蝸?zhàn)鳛橹委熤囟让@至全聾的常規(guī)方法。

電子耳蝸的基本組成

電子耳蝸一般包括體內(nèi)的植入體，和體外的言語(yǔ)處理器，頭件三個(gè)部分。植入體包括微處理器和電極，是由醫(yī)生經(jīng)過(guò)手術(shù)植入患者耳內(nèi)，為聽(tīng)神經(jīng)提供電刺激。言語(yǔ)處理器屬于體外部分，有體配式和耳背機(jī)兩種，主要是將麥克風(fēng)收集的聲音按照一定的編碼策略進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，針對(duì)每個(gè)患者要采用不同的策略調(diào)試合適的參數(shù)讓患者聽(tīng)到最佳的聲音。頭件是利用線圈將處理器的信號(hào)傳入植入體。

聲音處理器

?頭件中的麥克風(fēng)捕獲外界環(huán)境的聲音

?將聲音傳入處理器中

?處理器按照一定的編碼策略將聲音轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)

?通過(guò)頭件中的發(fā)射線圈將信號(hào)發(fā)送到植入體

?頭件和植入體通過(guò)磁鐵而吸附

植入體

?微處理器將收到的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為電刺激電流信號(hào)

?將刺激電流傳到植入內(nèi)耳的電極，不同位置的電極對(duì)應(yīng)不同的聲音頻譜

?電極將刺激電流傳遞給位于耳蝸內(nèi)的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)末梢

?聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)將信號(hào)收集傳達(dá)給大腦，產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)

FDA批準(zhǔn)首個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)定電子耳蝸程序的醫(yī)療方法

2017年11月17日，美國(guó)食品藥物管理局通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)，批準(zhǔn)了一項(xiàng)遠(yuǎn)程功能，用于核人工耳蝸植入系統(tǒng)的后續(xù)編程。遠(yuǎn)程編程功能適用于已經(jīng)有六個(gè)月的人工耳蝸聲音處理器使用經(jīng)驗(yàn)并且對(duì)編程過(guò)程感到滿意的患者。

“人工耳蝸植入物的編程調(diào)整是在專門(mén)的耳蝸植入中心或聽(tīng)覺(jué)專家在人工耳蝸植入技術(shù)上進(jìn)行的。” “專業(yè)人員能夠通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備對(duì)人工耳蝸植入物進(jìn)行編程，可以大大減輕患者及其家屬的負(fù)擔(dān)，特別是那些必須長(zhǎng)途跋涉或需要頻繁調(diào)整的患者。”美國(guó)食品藥物管理局器械和放射衛(wèi)生中心的眼科，耳鼻喉科器械部門(mén)主任Malvina Eydelman博士說(shuō)到。

人工耳蝸植入通常需要定期由聽(tīng)力學(xué)家進(jìn)行編程。在這些訪問(wèn)期間，聽(tīng)力學(xué)家調(diào)整控制植入物如何刺激內(nèi)耳神經(jīng)的各種電子設(shè)置，例如調(diào)整對(duì)低頻聲音的敏感度或?qū)Ω哳l聲音的限制。這反過(guò)來(lái)又改變了病人感知不同聲音的方式，例如不同環(huán)境下的語(yǔ)音或音樂(lè)。一般來(lái)說(shuō)，這些調(diào)整可以改善患者的生活質(zhì)量，提高他們理解語(yǔ)言的能力，在嘈雜環(huán)境下的舒適感，以及在日常工作中獨(dú)立的能力。

為了支持對(duì)核心耳蝸植入系統(tǒng)的遠(yuǎn)程編程功能的支持，F(xiàn)DA對(duì)39名年齡在12歲或以上的患者進(jìn)行了臨床研究，其中每個(gè)人耳蝸植入時(shí)間至少一年。每個(gè)患者都有一次現(xiàn)場(chǎng)編程體驗(yàn)和兩次遠(yuǎn)程編程體驗(yàn)，每次大約相隔兩個(gè)月。每個(gè)月后的語(yǔ)音感知測(cè)試顯示，現(xiàn)場(chǎng)與遠(yuǎn)程編程之間沒(méi)有顯著差異。美國(guó)食品藥物管理局還評(píng)估了患者自我評(píng)估的數(shù)據(jù)，即他們?cè)谄渌曇舻拇嬖谥新?tīng)到語(yǔ)音的能力，以及聲音的方向、距離和運(yùn)動(dòng)。此外，F(xiàn)DA還評(píng)估了遠(yuǎn)程互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)安全措施。

人工耳蝸聲音編碼技術(shù)的發(fā)展

人工耳蝸的編碼策略是指將聲波轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)編碼為電脈沖的過(guò)程。人工耳蝸編碼策略的發(fā)展經(jīng)歷了4個(gè)階段，分別是80年代的特征提取階段，90年代的波峰提取階段，90年代末包絡(luò)提取階段以及2006年之后的精細(xì)結(jié)構(gòu)提取階段。2006年之前市面上所有的人工耳蝸都只采取包絡(luò)編碼，僅提取聲音輪廓，2006年，隨著奧地利耳蝸OPUS系列處理器上市，人工耳蝸編碼策略進(jìn)入第四代階段，即包絡(luò)+精細(xì)結(jié)構(gòu)編碼。純包絡(luò)結(jié)構(gòu)編碼對(duì)聲音的提取是不清晰的，而包絡(luò)+精細(xì)結(jié)構(gòu)編碼策略能顯著改善噪聲下的言語(yǔ)識(shí)別，音樂(lè)和音調(diào)感知，帶給人全新的聲音質(zhì)量，尤其是音樂(lè)欣賞可以接近正常人耳。

★一種特殊的人工耳蝸：聲電聯(lián)合刺激人工耳蝸

聲電聯(lián)合刺激是一種特殊形式的人工耳蝸。早在上世紀(jì)90年代中期，法蘭克福的Ilberg教授發(fā)現(xiàn)許多采用軟電極植入的患者在術(shù)后仍有相當(dāng)水平低頻殘余聽(tīng)力，因此他嘗試給這些患者術(shù)后的這側(cè)耳朵同時(shí)佩戴上助聽(tīng)器，并發(fā)現(xiàn)加入助聽(tīng)器聲刺激后，患者的噪音下識(shí)別、音樂(lè)欣賞能力以及主觀感覺(jué)得到大大提高，由于同側(cè)耳同時(shí)佩戴人工耳蝸和助聽(tīng)器存在諸多不便，這位教授建議奧地利聽(tīng)力植入公司研發(fā)專用的人工耳蝸處理器，將助聽(tīng)器和人工耳蝸結(jié)合到一體。經(jīng)過(guò)幾年研發(fā)，2005年推出專用DUET處理器，用于部分性耳聾。2009年又推出第二代DUET2處理器，2014年推出第三代DUET3處理器。此外，澳大利亞人工耳蝸公司也在2009年推出其第一代聲電聯(lián)合技術(shù)Hybrid ，據(jù)了解，美國(guó)人工耳蝸也將在不久的將來(lái)在下一代新技術(shù)中推出聲電聯(lián)合刺激。

★人工耳蝸處理器（佩戴）的變革

早期人工耳蝸處理器（外機(jī)）較為笨重，無(wú)法隨身攜帶，1980年奧地利人工耳蝸推出了全球第一個(gè)小巧的體配式處理器誕生，隨著技術(shù)進(jìn)步和患者要求的提高，該公司又于1991年推出了全球第一個(gè)耳背式處理器，截至目前人工耳蝸主要佩戴方式仍然是耳背式。直到2012年，奧地利人工耳蝸公司再一次有了研發(fā)突破，推出全球第一個(gè)一體機(jī)處理器RONDO，將以往組裝式的處理器部件整合到線圈大小的一體機(jī)上，佩戴更隱蔽美觀，運(yùn)動(dòng)和生活更自由。據(jù)了解，奧地利耳蝸在全植入人工耳蝸系統(tǒng)研發(fā)上又取得重大突破，有望在將來(lái)推出完全植入的人工耳蝸，體外不再佩戴任何部件。

人工耳蝸未來(lái)的發(fā)展

1、未來(lái)的新技術(shù)，如全植入性CI？答：目前全植入性人工耳蝸需解決3個(gè)方面的問(wèn)題：1、植入式可充電電池2、植入式言語(yǔ)處理器3、植入式傳感器

2、光學(xué)耳蝸的發(fā)展情況及臨床可行性？答：根據(jù)一些文獻(xiàn)表明，光學(xué)耳蝸目前還處在探索階段，距離人體試驗(yàn)還有相當(dāng)一段時(shí)間。

3、 雙側(cè)植入的優(yōu)勢(shì)、趨勢(shì)及時(shí)機(jī)問(wèn)題？答：雙側(cè)植入即雙耳均植入人工耳蝸，分為同步植入和相繼植入。同步植入是指同時(shí)植入或第二耳的植入時(shí)間在第一耳植入時(shí)間的6個(gè)月內(nèi);相繼植入則為第二耳的植入時(shí)間在第一耳植入時(shí)間的6個(gè)月后。

雙側(cè)植入的好處：1）顯著改善和提高對(duì)聲音的定位感，即能聽(tīng)出聲音的來(lái)源于身體左側(cè)、右側(cè)或中間;2）能更好的提高植入者在噪聲的環(huán)境下對(duì)言語(yǔ)的理解;3）能通過(guò)大腦中樞感知到平衡的聲音輸入即聽(tīng)聲立體真實(shí);4）能增加偶爾習(xí)得的機(jī)會(huì)，即耳朵聽(tīng)力變尖了，對(duì)周?chē)穆曇舾`敏;5）能保持雙側(cè)聽(tīng)覺(jué)通路不退化;6）能確?？偰苤踩胄Ч玫囊粋?cè)耳朵，即如果不能確定應(yīng)該植入哪一 側(cè)耳朵效果好時(shí)，雙側(cè)植入肯定不會(huì)漏掉效果好的一側(cè)耳。

兒童的年齡與雙側(cè)植入時(shí)間：1）普遍共識(shí)認(rèn)為語(yǔ)前聾大齡兒童的雙側(cè)植入肯定不如幼兒時(shí)期的兒童雙側(cè)植入受益更多。2）語(yǔ)前聾兒童采用相繼雙側(cè)植入時(shí)，8歲以下，雙耳聽(tīng)理解的差異一般會(huì)在一年內(nèi)消失; 8歲以上的，雙耳聽(tīng)理解的差異一般需要在2年的時(shí)間才會(huì)消失。3）因此兒童語(yǔ)前聾最好選擇同步植入，相繼植入時(shí)年齡越小越好。 成人進(jìn)行雙側(cè)植入的選擇時(shí)間：1、對(duì)于語(yǔ)后聾成人，盡早進(jìn)行同步雙側(cè)植入的效果會(huì)更好的接近失聰之前。2、 語(yǔ)前聾成人，盡量不要超過(guò)15年的深度聾的時(shí)間

4、 人工耳蝸與手機(jī)、電視等常用生活電子設(shè)備的兼容發(fā)展？答：可通過(guò)導(dǎo)線、磁感線圈、藍(lán)牙以及麥克風(fēng)等直接監(jiān)聽(tīng)。比如說(shuō)瑞聲達(dá)跟澳大利亞可以通過(guò)2.4G進(jìn)行無(wú)線傳輸，其他耳蝸可以通過(guò)FM的接口轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)連接和兼容，方便滿足各種環(huán)境下的聆聽(tīng)。不同的方式可以自由組合讓聆聽(tīng)更上一層樓。