Кохлеарный имплантат

Кохлеарный имплантат — медицинский прибор, позволяющий частично или полностью восстановить слух некоторым пациентам с выраженной или тяжёлой потерей слуха сенсоневральной этиологии.

Теоретические основания

В России насчитывается около 12 миллионов человек с нарушениями слуха. Части из них для восстановления слуха достаточно обычных слуховых аппаратов, но в ряде случаев их применение не эффективно. Способом восстановления функции органа является кохлеарная имплантация

Данная методика представляет собой хирургическую операцию, направленную на восстановление слуха. Сущность метода заключается в установке в организме пациента устройства, способного преобразовывать электрические импульсы, поступающие с внешнего микрофона, в сигналы, понятные нервной системе. Однако следует понимать, что сразу после имплантации слух не вернётся, требуется длительный период реабилитации, в течение которого организм под руководством специалистов адаптируется к имплантату.

Кохлеарный имплантат представляет собой медицинское устройство, состоящее из микрофона, звукового процессора и передатчика, которые устанавливаются снаружи, на волосах или коже больного, а также приёмника, имплантируемого подкожно, и цепочки электродов, введённых внутрь улитки посредством хирургической операции. Функция кохлеарного имплантата заключается в стимуляции электрическими импульсами волокон слухового нерва в улитке.

Базилярная мембрана (lamina basilaris) слуховой улитки (cochlea) имеет тонотопическую организацию: низкие частоты проникают глубже и вызывают резонансные колебания частей мембраны, более близких к её основанию, а высокие частоты обладают меньшей проникающей способностью и вызывают резонанс более дистальных частей мембраны, ближе к овальному окну. Колебания волосковых клеток (hairy cells) улитки, расположенных на мембране, способствуют образованию электрических импульсов, возбуждающих соответствующие волокна слухового нерва. При этом каждое волокно передаёт в мозг свою часть информации о звуках окружающего мира — свой узкий диапазон частот.

У пациентов с нейросенсорной (сенсоневральной) тугоухостью количество волосковых клеток уменьшается, либо некоторые из них повреждены и потому не способны вырабатывать правильные электрические сигналы. При сравнительно небольшом снижении количества здоровых волосковых клеток такой пациент может получать более или менее удовлетворительную компенсацию потери слуха путём усиления звуковых сигналов, поступающих в ухо (с помощью слухового аппарата или различных приспособлений в виде специальных насадок на телефон и т. д.). Однако при сильном уменьшении количества волосковых клеток или полной их гибели никакое усиление не способно помочь такому пациенту слышать и, что ещё более важно, понимать речь. При длительном периоде нейросенсорной тугоухости частично атрофируются веточки даже изначально здорового слухового нерва, поскольку они не получают необходимой стимуляции электрическими сигналами от волосковых клеток. Иначе говоря, сенсоневральная тугоухость имеет тенденцию прогрессировать со временем.

В связи с этим ещё в 60-х годах XX века родилась идея попытаться решить проблемы пациентов с нейросенсорной тугоухостью, передавая звуковую информацию в виде электрических сигналов, приходящих непосредственно к слуховому нерву, минуя повреждённые или погибшие волосковые клетки улитки.

Принцип работы

Схема кохлеарного имплантата

Кохлеарный имплантат состоит из внешней (носимой) и внутренней (имплантируемой) части.

Во внешней части находятся:

• Микрофон
• Микропроцессор для преобразования звука в электрические имплульсы
• Передатчик

Звуковой процессор – это электронное устройство, функция которого заключается в улавливании звуков от микрофона, кодировании их в последовательные электрические импульсы и передаче этих импульсов через катушку (антенну) непосредственно на кохлеарный имплантат.

Имплантируемая часть содержит:

• Приёмник
• Дешифратор сигналов
• Цепочку электродов, которые вживляются в улитку

Цепочка 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 инертен, не отторгается организмом и обладает свойствами хорошего электроизолятора (силикон). Электроды изготовлены из платины  — металла с высокой электропроводностью, характеризующегося биологической и химической инертностью. Система электродов 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 2012 г.) моделях используется от 8 до 24 электродов.

Таким образом, кохлеарный имплантат решает проблему повреждённых или погибших волосковых клеток улитки, передавая информацию о звуках окружающего мира по системе электродов непосредственно к слуховому нерву. 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.

Звуки улавливаются микрофоном и преобразуются в электрические сигналы, которые, попадая в звуковой процессор, "кодируются" (превращаются в пакет электрических импульсов). Эти импульсы пересылаются на катушку передатчика и посредством радиоволн через неповрежденную кожу передаются в имплантат. Последний посылает пакеты электрических импульсов на электроды, локализованные в улитке. Слуховой нерв собирает эти слабые электрические сигналы и передает их в мозг. И, наконец, головной мозг распознает эти сигналы как звуки.

Показания для кохлеарной имплантации

1. Двусторонняя глубокая сенсоневральная глухота (средний порог слухового восприятия на частотах 0,5; 1 и 2 кГц более 95 дБ).
2. Пороги слухового восприятия в свободном звуковом поле при использовании оптимально подобранных слуховых аппаратов (бинауральное слухопротезирование), превышающие 55 дБ на частотах 2-4 кГц.
3. Отсутствие выраженного улучшения слухового восприятия речи от применения оптимально подобранных слуховых аппаратов при высокой степени двусторонней сенсоневральной тугоухости (средний порог слухового восприятия более 90 дБ) по крайней мере, после пользования аппаратами в течение 3-6 мес. (у детей, перенесших менингит, этот промежуток может быть сокращен).
4. Отсутствие когнитивных проблем.
5. Отсутствие психологических проблем.
6. Отсутствие серьезных сопутствующих соматических заболеваний.
7. Наличие серьезной поддержки со стороны родителей и их готовность к длительному послеоперационному реабилитационному периоду занятий имплантированного пациента с аудиологами и сурдопедагогами.

Проведение операции при двусторонней сенсоневральной глухоте целесообразно в тех случаях, когда пациенты очень плохо распознают речь, несмотря на применение оптимально подобранных слуховых аппаратов (разборчивость предложений не более 40%).

Необходимо отметить, что в последние годы показания для кохлеарной имплантации расширены.

Ограничения

Кохлеарный имплантат неэффективен, если глухота вызвана не повреждением или гибелью волосковых клеток улитки, а поражением самого слухового нерва или центральных отделов слухового анализатора, локализованных в стволе мозга и височных долях коры больших полушарий. Это может быть потеря слуха вследствие неврита слухового нерва или из-за кровоизлияния в мозг, которое задело слуховые центры коры.

Кохлеарный имплантат также малоэффективен или вовсе бесполезен в случаях, когда улитка подвергается кальцификации или оссификации — отложению солей кальция или прорастанию кости. Это мешает введению электродов в улитку и повышает вероятность неудачной операции.

Кохлеарные имплантаты недостаточно эффективны у больных, которые при сенсоневральной тугоухости длительно, годами, жили «в полной тишине» вследствие того, что вообще не носили слуховой аппарат или делали это редко, либо получали недостаточную компенсацию от пользования слуховым аппаратом: в этих случаях от недостаточной стимуляции постепенно гибнут и атрофируются веточки слухового нерва. Вместе с тем нельзя сказать, что таким пациентам кохлеарные имплантаты не рекомендуются — они могут помочь и больным с большой давностью глухоты.

Наиболее эффективны кохлеарные имплантаты у больных с относительно недавно возникшей тяжёлой нейросенсорной потерей слуха или с недавним прогрессированием тугоухости, которые ранее успешно пользовались слуховым аппаратом и получали от него адекватную компенсацию (или имели «предысторию» нормального слуха), более или менее социально и профессионально адаптированных, говорящих. У детей, глухих от рождения или оглохших в раннем детстве, кохлеарный имплантат тем эффективнее, чем раньше проведена операция.

Предоперационные обследования

Прежде всего, перед операцией кохлеарной имплантации производится аудиологическое исследование пациента:

• тональная пороговая аудиометрия (исследование порогов слышимости для различных звуковых частот);
• акустическая импедансометрия (включая тимпанометрию);
• электрокохлеография (запись слуховых вызванных потенциалов) и регистрация вызванной отоакустической эмиссии (акустического ответа на звуковую стимуляцию);
• определение порогов восприятия и распознавания речи при коррекции нарушений слуха надлежащими слуховыми аппаратами;
• исследование разборчивости (различения) речи (речевая аудиометрия).

Помимо аудиологического обследования выполняются промонториальный тест — для проверки состояния слухового нерва (практически не применяется), вестибулометрия (в том числе, электронистагмография), оцениваются соматическое состояние, психическое развитие и здоровье пациента, его речь.

Кроме того, используются инструментальные методы диагностики:

• компьютерная и магнитно-резонансная томография;
• электроэнцефалография;
• доплерография;
• реоэнцефалография.

Возможные осложнения

К редким, но возможным осложнениям операции кохлеарной имплантации относятся:

• паралич или парез (повреждение) лицевого нерва на стороне операции;
• нарушение вкуса;
• вестибулярные нарушения (головокружение, неустойчивость походки, тошнота, рвота);
• головные боли;
• шум в ушах;
• оссификация или кальцификация улитки вместе с вживлённым в неё имплантатом.