是在内耳中埋植电极,导入由经声—电转换器将外界声音转换成的电波,刺激残存在耳蜗内的毛细胞或螺旋节,使严重耳聋患者获得听觉的一种手术。此种手术尚不能使病人获得正常说话能力,术后需进行适当训练。
耳蜗电极埋植
耳蜗电极埋植又称电耳蜗,是在鼓阶中埋植电极,导入由声音转换的电流刺激蜗神经,使严重耳聋患者获得听觉。Djourno及Eyries首次在全聋患者听神经上安植一电极,通电刺激听神经引起声音感觉,成为耳蜗电极埋植深入研究的开端。
耳蜗电极埋植适用于听毛细胞损伤,但保留部分蜗神经的严重耳聋患者。螺旋器中支持细胞(外指细胞与柱细胞等)的破坏是造成蜗神经变性的主要原因 (Lawrence等)。根据鼓岬电极刺激耳蜗引起的声音感觉,可鉴别全聋患者内耳病变的部位,是在听毛细胞抑或蜗神经。
耳蜗电极埋植的方法与电极种类,目前尚无统一标准,有单极、双极及多极电极等各种类型。埋植的途径,一般通过蜗窗膜进入鼓阶 (电极尖端一般只能达到离开蜗窗膜18~20mm处,再深入会引起基底膜损伤); 也有从蜗轴处埋植。输入耳蜗电极信号,包括频率不同的正弦波电流、脉冲电流以及环境和语言声经声电换能后形成的音频电流,并经感应线圈耦合,作用于蜗神经。
耳蜗电极刺激蜗神经所产生的声音感觉的个体差异很大,取决于存活神经的数量、电极类型、电极的位置以及输入信号的型式。在鼓阶内埋植双极电极进行刺激时,患者对25~10,000Hz的正弦波电流发生反应,随频率的增加而音调上升。在50~500Hz范围内,音调与频率成函数关系,而在500~600Hz以上,频率的增加只能引起音调微小的改变。采用双极刺激时,蜗神经只能按频率原则进行编码,产生周期性音调(periodicity pitch),而不能按部位原则来进行编码(Merzenich等)。House等认为信号在基底膜上传入的部位,对产生不同音调的感觉比信号本身的频率更为重要。同一频率的信号刺激基底膜的不同部位,能引起不同的音调感觉。
严重耳聋患者借助耳蜗电极输入的信息,可感受环境中的简单声音,如敲门声、铃声、及汽车喇叭声等,但不能听懂语言,只能感受语言信号的节律与时程,对提高唇读能力有帮助。近来曾试图用多导电极将语言信息分频处理,送到相关的电极上,兴奋基底膜上不同部位的蜗神经末梢,模拟人类的听觉机理。但迄今只有极个别病例能获得部分的语言识别能力。
目前,耳蜗电极埋植离达到实用水平还有一定距离。这是因为:
❶听神经对声音刺激与电刺激反应的性质不同。正常耳蜗对声音能起声波分析器的作用,每一蜗神经元都有一个最敏感的反应频率,对频率的分辨具有较高的选择性。电刺激时,耳蜗则不能发挥声波分析器的作用。由于电流的扩散作用,蜗神经元对刺激电流频率的选择作用很差(Kiang等)。
❷严重耳聋患者存活的神经元数量比正常者显著减少,同时在基底膜上分布的情况个体差异很大。
❸埋植电极的异物反应,引起听毛细胞及部分蜗神经变性(邹路得等,1981)。
❹外淋巴液具有高度导电性能,很难使刺激电流局限于所需刺激的部位。这些因素限制获得识别语言所必需的信息。耳蜗电极埋植的实用价值尚有待于这些问题的解决。