精准调适人工耳蜗系统:解锁听力重塑密码,提升生命品质

《HNO》:Anpassung von Cochleaimplantatsystemen

【字体: 时间:2025年04月10日 来源:HNO 0.8

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  在人工耳蜗(CI)治疗中,为解决 CI 系统适配个体需求问题,研究人员开展 CI 系统技术适配研究。结果显示,通过标准化与个性化结合的调适,能提升患者听力和生活质量。这为 CI 临床应用提供重要指导,意义重大。

  在现代医疗技术的广阔版图中,听力康复领域一直备受关注,而人工耳蜗(Cochlear Implant,CI)作为帮助听力障碍患者重获听力的关键设备,其重要性不言而喻。然而,在实际应用过程中,却面临着诸多挑战。一方面,不同患者的听力损失情况、耳部生理结构以及生活需求千差万别,这就导致 “一刀切” 的治疗方案难以满足所有患者的需求。另一方面,CI 系统的技术调适极为复杂,涉及到电刺激参数、电极配置、信号处理等多个关键环节,任何一个环节的不精准都可能影响患者的听力恢复效果和生活质量。比如,部分患者在使用 CI 后,仍然存在言语理解困难、声音感知不自然等问题,严重影响了他们融入正常社会生活的能力。因此,如何实现 CI 系统的精准适配,成为了亟待解决的关键问题。
为了攻克这一难题,来自德国歌德大学法兰克福大学医学中心(Universit?tsmedizin Frankfurt)和埃尔朗根大学医院(Universit?tsklinikum Erlangen)的研究人员 Uwe Baumann、Tobias Wei?gerber 和 Ulrich Hoppe 展开了深入研究 。他们的研究成果发表在《HNO》杂志上,为人工耳蜗的临床应用带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是依据解剖学知识,借助影像学检查(如数字容积断层扫描 DVT 等)确定电极位置,为后续的个性化调适提供基础;二是采用电生理测量技术,像测量听神经的电诱发复合动作电位(eCAP)、电诱发镫骨肌反射阈值(eSRT)等,客观评估听觉系统功能;三是进行听力学评估,通过言语理解测试、响度缩放等方法,全面了解患者的听力状况。

人工耳蜗的电刺激基础与调适策略

研究发现,人工耳蜗的电刺激过程极为复杂,受到多种因素影响。在电极配置方面,单极配置(Monopolar Arrangement)相较于双极配置(Bipolar Arrangement)能产生更广泛的电场,且无横向电流损失,临床应用中更受青睐,但在特殊情况下(如面神经刺激、电极缺陷)也需进行调整 。同时,不同的刺激策略(Stimulationsstrategie)对听力效果影响显著,例如 “channel - specific sampling sequence”(FSP 策略)可根据频率实时调整刺激速率,有望改善频率变化的映射效果。在脉冲序列特性上,可通过调整诸如相间间隙(Inter - Phase - Gap,IPG)、脉冲持续时间、刺激速率等参数来优化刺激效果 。不同的刺激策略,如 ACE 刺激策略(Advanced Combination Encoder)、连续交错采样(Continuous Interleaved Sampling,CIS)等,各有特点,为个性化调适提供了多种选择。

人工耳蜗的调适过程

CI 系统的调适贯穿于基础治疗、后续治疗和随访的整个过程。在初始调适阶段,需进行放射学检查确定电极位置,调整处理器相关参数,如磁铁强度、验证电气耦合等 。同时,要为每个电极设定刺激的上下限,这一过程需充分考虑患者的主观感受,通过让患者描述感知到的刺激强度来确定舒适响度水平(如 C、M 或 MCL 值)。在后续治疗和随访中,同样要对磁铁强度、植入物进行技术检查,并定期控制 eCAP 阈值 。此外,还需根据患者日常生活需求调整信号预处理配置,以实现双耳响度平衡和优化言语理解能力。

基于客观测量的 CI 调适

对于儿童和不配合的患者,客观测量方法在 CI 调适中发挥着关键作用。其中,eCAP 测量能够反映听神经纤维对电刺激的同步生理反应,其阈值可通过制造商提供的调适程序自动测量,为无法进行行为调适的患者提供了重要的参考依据 。eSRT 测量则可用于检查植入系统和听神经功能,确定电极特异性最大刺激水平,避免过度刺激 。虽然这两种方法各有局限性,但联合使用可提高临床调适的准确性。而电诱发脑干电位(eBERA)和电诱发皮质电位(eCERA)在特定情况下(如听神经完整性不明、术后效果不佳等)也能为调适过程提供辅助支持。

信号预处理与特殊情况处理

在 CI 系统的 “前端”,即 CI 处理器中,采用了多种信号预处理方法来弥补内耳功能缺失和电刺激的局限性 。自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)和动态压缩技术用于优化动态范围,减少瞬态信号和电平突变的影响。单通道噪声抑制和(自适应)指向性麦克风技术则致力于提高嘈杂环境中的言语传输能力。然而,这些技术在实际应用中可能会带来一些问题,如过度降噪或聚焦可能会导致音质下降、定位能力受损等 。因此,在调适过程中需根据患者个体需求进行合理调整。对于存在残余听力的患者,可采用电声刺激(Electric - Acoustic Stimulation,EAS),将电刺激与声学放大相结合 。但在调适 EAS 系统时,需根据患者的低频听力情况确定过渡频率,逐步调整电声部分,以帮助患者适应新的听觉感受。

调适的验证与评估

为确保 CI 系统的调适效果,验证和评估至关重要。通过测量听力图(Aufbl?hkurve,ABK)可初步检查 CI 系统的设置,判断言语可听度。响度缩放(kategoriale Lautheitsskalierung,KLS)则用于评估患者对不同强度刺激的感知,为调整刺激参数提供依据 。言语理解测试是评估 CI 调适效果的重要手段,包括测量言语理解阈值(Sprachverst?ndlichkeitsschwelle,SVS)、单音节理解能力等 。在嘈杂环境中的言语理解测试以及方向听测试,能够更全面地评估 CI 系统在实际生活中的性能 。此外,通过问卷调查(如 Nijmegen Cochlear Implant Questionnaire,NCIQ 和 Abbreviated Profile of Hearing Aid Benefit,APHAB)可从患者主观角度评估 CI 系统对其生活质量的影响,为进一步优化调适方案提供参考。

研究结论与讨论

这项研究全面而深入地揭示了人工耳蜗系统技术调适的关键要点和重要意义。研究表明,CI 系统的精准调适对于提升患者的听力和言语理解能力、改善生活质量起着决定性作用。通过标准化的操作流程与个性化的需求相结合,依据解剖学、电生理学和听力学等多方面的数据进行综合调适,能够最大程度地发挥 CI 系统的功效。然而,研究也指出,CI 调适过程面临着诸多挑战,如电极移位、面神经刺激、听神经功能障碍等问题,需要多学科团队(包括耳鼻喉科医生、听力学家、语言治疗师和心理学家等)的紧密协作,共同为患者提供最佳的支持和治疗方案。此外,随着技术的不断发展,未来还需进一步探索更精准、更个性化的调适方法,以满足不同患者的多样化需求,为听力障碍患者带来更美好的生活前景。这一研究成果为临床医生和研究人员在人工耳蜗领域的工作提供了重要的理论依据和实践指导,推动了听力康复医学的发展。

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