Кохлеарная имплантация

MedTravel Лечение за рубежом » ЛОР заболевания » Кохлеарная имплантация

Кохлеарная имплантация

Причиной сенсоневральной (нейросенсорной) тугоухости является патология внутреннего уха, в результате которой улитка теряет способность преобразовывать механические звуковые колебания в электрические импульсы, воспринимаемые мозгом. Если эта способность утеряна настолько, что слуховой аппарат не может помочь, применяется другой метод протезирования слуха – кохлеарная имплантация (cochlea – улитка внутреннего уха).

Кохлеарный имплантат — медицинский прибор, позволяющий вернуть слух некоторым пациентам с выраженными или тяжелыми проявлениями сенсоневральной глухоты (тугоухости).

В последние годы кохлеарная имплантация широко применяется более чем в восьмидесяти странах мира как единственный метод хирургической реабилитации людей с сенсоневральной глухотой. Обычно глухота характеризуется повышением порогов слышимости в 90 дБ и более с обеих сторон, рассчитанным как среднее значение порогов на четырех частотах.

Реабилитация пациентов с такой степенью потери слуха с помощью новых цифровых слуховых аппаратов до операции осуществима не всегда и не в полной мере. Чаще всего в таких случаях они не могут обеспечить комфортное восприятие звука и высокую разборчивость речи. Современная технология восстановления слуховой функции или ее развития у детей с врожденной или приобретенной сенсоневральной глухотой связана именно с кохлеарной имплантацией.

По принципу своей работы кохлеарный имплантат не усиливает звук, как другие слуховые аппараты – его действие связано с прямой стимуляцией чувствительных окончаний слуховых нервов, которые находятся в улитке – части внутреннего уха, отвечающей за восприятие звука. Наружная часть аппарата состоит из микрофона, речевого процессора, состоящего из системы фильтров для преобразования звука в частотные сигналы и передатчика.

В соответствующих условиях кохлеарная имплантация дает больному с глухотой способность восприятия звуков окружающей среды и понимания речи людей, хотя ему все равно необходима постимплантационная терапия.

Согласно исследованиям университета Мичигана (США) в мире проведено около ста тысяч операций по вживлению кохлеарных имплантатов, причем в равном соотношении как у детей, так и у взрослых. Следует отметить, что подавляющее большинство этих операций проведено в развитых странах, учитывая высокую стоимость данных аппаратов и послеоперационного лечения.

Кохлеарная имплантация значительно улучшает качество жизни пациентов с комбинированной глухотой и слепотой. Она позволяет им получать и воспринимать больше информации из окружающего мира, позволяет им общаться, обеспечивать ориентацию в пространстве, что улучшает их взаимодействие с людьми и хоть как то избавляет их от изоляции.

История создания кохлеарных имплантатов

В 1790 году знаменитый физик Алессандро Вольта обнаружил, что электрическая стимуляция на слуховую систему может вызывать ощущения звука. Он приложил к ушам металлические проводники и подключил их к 50-вольтной электрической цепи. При этом он ощущал в ушах звук кипящей воды. Постепенно ученые стали заниматься проблемой усиления звука с помощью электричества.

Впервые прямое стимулирование слухового нерва электродами провели в 1950 году французско-алжирские ученые Андре Джурно и Шарль Ирэ. Они прикладывали во время операции к слуховым нервам провода и подключали к ним электрический ток. В результате этого пациенты ощущали звук в виде шума колеса или треска.

В 1961 году американсий врач Уильям Хаус на основе работа Джурно создал слуховой аппарат и имплантировал его трем пациентам. В 1969 году доктор Хаус в сотрудничестве с Джеком Урбаном впервые создали слуховой аппарат, который пациент мог носить. Технология, которую применял Хаус, использовала лишь один электрод и была создана в помощь глухим для чтения по губам. Другой ученый из Мельбурнского университета (Австралия), Грэм Кларк в 1970-х годах занялся созданием аппарата искусственного уха, который он применил впервые у своего глухого отца. Данный аппарат уже стимулировал улитку внутреннего уха с разных точек. 1 августа 1978 года жителю Мельбурна Роду Сондерсу был впервые вживлен многоканальный кохлеарный имплантат.

В декабре 1984 года американская ассоциация Food and Drug Administration (FDA) одобрила применение австралийских кохлеарных имплантатов в США. В 1990 году FDA снизила возраст применения имплантатов сначала до 2 лет, потом в 1998 году до 18 месяцев, и, наконец, в 2002 году до 12 месяцев.

На протяжении 90-х годов прошлого века внешняя часть кохлеарных имплантатов постепенно уменьшалась в размерах благодаря развитию электроники. Ввиду того, что у маленьких детей размер уха не позволял носить позади ушной раковины внешнюю часть аппарата, он устанавливался отдельно на бедре, рукаве либо в других местах.

Ввиду того, что слух на оба уха является более естественным и позволяет ощущать месторасположение источника звука, в последнее время начались исследования в плане установки двух кохлеарных имплантатов. В настоящее время во всем мире проведено уже около 3000 операций по билатеральной (то есть с обеих сторон) установке имплантатов, из них 1600 – у детей. В 2004 году самому юному пациенту из Германии, перенесшему данную операцию, было всего 5 месяцев.

Кохлеарные имплантаты работают по принципу применения тонотопической организации базилярной мембраны.

Тонотопическая организация заключается в том, что более низкие частоты проникают глубже и вызывают резонансные колебания частей мембраны, более близких к ее основанию, а более высокие частоты обладают меньшей проникающей способностью и вызывают резонанс более дальних частей мембраны, ближе к овальному окну. Колебания волосковых клеток улитки, расположенных на мембране, вызывают образование электрических сигналов, которые возбуждают соответствующие волокна слухового нерва. При этом каждое волокно слухового нерва передает в мозг свою часть информации о звуках окружающего мира — свой диапазон частот.

У больных с нейросенсорной тугоухостью обычно отмечается уменьшение количества волосковых клеток ввиду генетической мутации или повреждения их во время некоторых заболеваний, например, менингита. Кроме того, эти клетки могут повреждаться ввиду воздействия некоторых токсичных веществ, например, определенных лекарственных средств, либо просто под влиянием сильных звуков.

Принцип действия кохлеарных имплантатов заключается в том, что они обходят поврежденные волосковые клетки и непосредственно воздействуют на волокна слухового нерва, используя для этого электрические импульсы. Тем самым происходит как бы имитация работы волосковых клеток, и мозг может воспринимать звуки.

Звук, который воспринимает микрофон, проходит обработку, преобразовываясь в электрические сигналы. Характеристика этих сигналов зависит от частоты, амплитуды, его силы и так далее. Стимуляция электродов происходит по особым сложным алгоритмам, так как если бы этот процесс шел беспорядочно, это могло бы привести к повреждению как самих электродов, так и слухового нерва. Для разделения звуков на частоты применяется «стратегия Фурье». Данный алгоритм учитывает входную силу и мощность звуков разной частоты, число задействованных электродов и другие факторы.

Существуют и другие алгоритмы, которые применяются для лучшего распознавания гласных звуков, для чего в процессоре применяются определенные программные паттерны.

Для передачи преобразованного электрического сигнала с микрофона на процессор, подключенный к нерву, используется радиопередатчик. Это сделано для того, чтобы уменьшить возможность инфицирования при установке проводов и других передающих элементов.

Преобразованные речевым процессором сигналы и переданные с помощью передатчика воспринимаются радиоприемником. Этот элемент имплантата помещается в толщу кости позади уха.

Электродная матрица. Этот элемент имплантата сделан из силиконовой основы, а сами электроды – из платины или другого подобного высокопроводящего материала. Улитка проходит вокруг слухового нерва. При воздействии на матрицу электрических сигналов, образуется электрическое поле, которое воздействует в свою очередь на слуховой нерв.

Речевой процессор – это компонент кохлеарного имплантата, который преобразует звуки из микрофона в электронные сигналы, далее поступающие в приемник. В процессоре запрограммирован алгоритм кодирования сигнала, который разрабатывается врачом-аудиологом. Сигналы из речевого процессора по радио поступает в приемник, откуда дальше они идут на матрицу электродов, расположенную в улитке.

Существует два типа речевых процессоров.

Наиболее популярный тип – это тот, который устанавливается позади ушной раковины ("behind-the-ear" или BTE). Это небольшой процессор, который обычно вместе с микрофоном носится сзади уха. Этот тип процессора применяется у большинства взрослых и детей старшего возраста.

Другой тип процессора – тот, который носится на теле. Обычно он применяется у маленьких детей, так как процессор типа BTE (позадиушной) для них бывает великоват. Такой тип процессора прикрепляется к телу, и от него идет провод к микрофону.

Программирование речевого процессора

Кохлеарный имплантат программируется индивидуально для каждого больного. Этот процесс выполняется врачом-аудилогом. Врач подает на электроды минимальный и максимальный по уровню сигналы, для того, чтобы выяснить пороговые значения для каждого больного. Кроме того, он выбирает те или иные методы программирования и работы речевого процессора.

Кохлеарные имплантаты - это биомедицинские сложные миниатюрные электронные устройства, выполняющие функции поврежденных или отсутствующих волосковых клеток улитки и обеспечивающие преобразование звуков в электрические импульсы с целью создания слухового ощущения путем непосредственной стимуляции сохранившихся волокон слухового нерва. В мире существует четыре основных компании-производителя кохлеарных имплантатов: Cochlear AG (Австралия), Med-El (Elektro-Medizinische, Австрия), Bionics Advanced (США), МХМ (Франция). В Украине официально зарегистрированы и разрешены к применению кохлеарные системы компании Cochlear и Med-El.

Внешняя часть кохлеарного имплантата устанавливается хирургическим путем под кожу в позадиушной области.

Основные части кохлеарного имплантата – это:

Наружная часть:

Микрофон, который воспринимает звуки окружающего мира, в том числе и речь.

Речевой процессор, который представляет собой систему фильтров, позволяющую выделить в основном звуки речевого диапазона, после чего он отправляет преобразованные электрические сигналы через тонкий кабель к передатчику.

Передатчик, который путем электромагнитной индукции передает полученные электрические сигналы на внутреннюю часть имплантата, которая находится непосредственно в улитке.

Внутренняя часть:

Приемник и стимулятор, которые находятся в толще кости, они преобразовывают сигналы в электрические импульсы, и отправляют их по кабелю к матрице электродов.

Матрица электродов — самая сложная часть имплантата. Она представляет собой тончайшую гибкую спиралеобразную трубочку, повторяющую естественную анатомическую форму улитки, с тонкими волосками электродов по всей длине спирали. Материал трубочки — химически и биологически инертный, не отторгающийся организмом и обладающий свойствами хорошего электроизолятора силикон. Материал электродов — платина, обладающая высокой электропроводностью, биологической и химической инертностью. Эту спираль вживляют по возможности глубоко внутрь улитки (чем больше глубина вживления, тем лучше передаются все частоты). Система электродов при этом покоится на базилярной мембране улитки и непосредственно контактирует с веточками слухового нерва, иннервирующими те или иные участки базилярной мембраны. Первые имплантаты имели всего один электрод, в современных (на 2005) моделях используется от 16 до 24 электродов.

Тем самым кохлеарный имплантат обходит проблему «неработающих» волосковых клеток улитки, передавая информацию о звуке по системе электродов непосредственно веточкам слухового нерва. При этом современные кохлеарные имплантаты стремятся максимально точно (насколько это вообще возможно при существующих технических ограничениях) воспроизвести естественную физиологическую систему кодирования информации о громкости, тональности и прочих характеристиках звука.

(925) 50-253-50 - бесплатная консультация по клиникам и специалистам

ОФОРМИТЬ ЗАЯВКУ на ЛЕЧЕНИЕ

Врожденные аномалии развития носа

Носовая перегородка - деформации

Носовая перегородка - гематома, абсцесс

Придаточные пазухи носа - аллергические заболевания

Ринит - вазомоторный

Вазомоторный ринит - осложнения

Вазомоторный ринит - лечение

Лечение хронического ринита

Заложенность носа - причины

Кровотечение из носа