Кохлеарний імплантат — це імплантований хірургічним шляхом нейропротез, який забезпечує сприйняття звуку людиною з помірною та глибокою сенсоневральною втратою слуху. За допомогою кохлеарних імплантатів пацієнти можуть покращити розуміння мови як у тихому, так і в шумному середовищі. Кохлеарний імплантат обходить акустичний слух шляхом прямої електричної стимуляції слухового нерва. Завдяки повсякденному використанню та тренуванню слуху кохлеарні імплантати дозволяють дітям і дорослим навчитися інтерпретувати ці сигнали як мову та звук.

Імплантат складається з 2 основних компонентів. Зовнішній компонент зазвичай носять за вухом, але його також можна прикріпити до одягу, наприклад, маленьким дітям. Цей компонент, звуковий процесор, містить мікрофони, електроніку, яка включає мікросхеми процесора цифрових сигналів, батарею та котушку, яка передає сигнал до імплантату через шкіру. Внутрішній компонент, власне імплантат, має котушку для прийому сигналів, електроніку та ряд електродів, розміщених у вушній раковині, які стимулюють кохлеарний нерв.

Хірургічне втручання проводиться під загальним наркозом. Хірургічні ризики мінімальні, і більшість людей пройдуть амбулаторне хірургічне втручання, та повернуться додому того ж дня. Однак у деяких людей може виникнути запаморочення, а в рідкісних випадках — шум у вухах або синці в ділянці лицевого нерва.

З перших днів використання імплантатів у 1970-х і 1980-х роках сприйняття мовлення через імплантат постійно зростало. Понад 200 тисяч осіб у Сполучених Штатах Америки до 2019 року отримали кохлеарний імплантат. Багато користувачів сучасних імплантатів після імплантації отримують навички слуху та сприйняття мовлення на рівні від розумних до хороших, особливо в поєднанні з читанням з губ. Однією з проблем, які залишаються при використанні цих імплантатів, є те, що навички розуміння слуху та мовлення після імплантації мають широкий діапазон варіацій серед окремих користувачів імплантатів. Вважається, що такі фактори, як вік імплантації, участь батьків і рівень освіти, тривалість і причина втрати слуху, розташування імплантату в вушній раковині, загальний стан кохлеарного нерва, а також індивідуальні можливості повторного навчання, є причиною такої варіації.

Історія

Андре Джурно та Чарльз Ейріс розробили оригінальний кохлеарний імплантат у 1957 році. Їх конструкція розподіляла стимуляцію за допомогою одного каналу.

Вільям Хаус також розробив кохлеарний імплантат у 1961 році. У 1964 році Блер Сіммонс і Роберт Дж. Вайт імплантували одноканальний електрод у вушну раковину пацієнта в Стенфордському університеті. Проте дослідження показали, що ці одноканальні кохлеарні імплантати мали обмежену корисність, оскільки вони не могли стимулювати різні ділянки вушної раковини в різний час, щоб забезпечити диференціацію між низькими та середніми високими частотами, як це необхідно для виявлення мовлення.

У середині 1970-х років інженер НАСА Адам Кіссія почав працювати над тим, що стане сучасним кохлеарним імплантатом. Кіссія використав свої знання, отримані під час роботи інженером з електронних приладів для NASA. Ця робота тривала протягом 3 років, коли Кіссія проводив обідні перерви та вечори в технічній бібліотеці Кеннеді, вивчаючи вплив інженерних принципів на внутрішнє вухо. У 1977 році НАСА допомогло Кіссія отримати патент на кохлеарний імплантат. Пізніше Кіссія продав патентні права.

Сучасний багатоканальний кохлеарний імплантат був незалежно розроблений і комерціалізований двома окремими командами — однією під керівництвом Грема Кларка в Австралії, а іншою — Інгеборг Гохмайр та її майбутнім чоловіком Ервіном Гохмайром в Австрії, причому пристрій Гохмайрів вперше імплантували людині в грудні 1977 року, а Кларка в серпні 1978 року.

Склад Кохлеарні імплантати обходять більшу частину периферичної слухової системи, яка сприймає звук, і перетворює його на рухи волоскових клітин у вушній раковині ; відхилення стереоцилій викликає приплив іонів калію до волоскових клітин, а деполяризація, у свою чергу, стимулює приплив кальцію, що збільшує вивільнення нейромедіатора глутамату. Збудження кохлеарного нерва нейромедіатором посилає сигнали в мозок, що створює відчуття звуку. Натомість із імплантатом пристрої вловлюють звук і оцифровують його, перетворюють цей оцифрований звук в електричні сигнали та передають ці сигнали на електроди, вбудовані у вушну раковину. Електроди стимулюють електросигналом кохлеарний нерв, змушуючи його посилати сигнали в мозок.

Існує кілька доступних систем, але зазвичай вони мають такі компоненти: Зовнішній: один або кілька мікрофонів, які вловлюють звуки з навколишнього середовища мовний процесор, який вибірково фільтрує звук, щоб визначити пріоритетність звукового мовлення передавач, який посилає потужність і оброблені звукові сигнали через шкіру до внутрішнього пристрою за допомогою радіочастотної передачі Внутрішні: приймач/стимулятор, який приймає сигнали від мовного процесора і перетворює їх в електричні імпульси масив електродів, вбудований у вушну раковину Також розробляється повністю імплантований кохлеарний імплантат. Цей новий тип кохлеарного імплантату включає в себе всі поточні зовнішні компоненти аудіопроцесора у внутрішньому імплантаті. Відсутність зовнішніх компонентів робить імплантат невидимим ззовні, а також означає, що його пошкодження або несправність стають менш імовірними.

Допоміжні пристрої для прослуховування Більшість сучасних кохлеарних імплантатів можна використовувати з низкою допоміжних пристроїв для прослуховування, які допомагають людям краще чути в складних ситуаціях. Ці ситуації можуть включати розмову по телефону, перегляд телевізора або прослуховування оратора чи вчителя. За допомогою цих пристроїв звук із пристроїв, зокрема мобільних телефонів, або із зовнішнього мікрофона надсилається безпосередньо до аудіопроцесора, а не вловлюється мікрофоном аудіопроцесора. Ця пряма передача покращує якість звуку для користувача, полегшуючи прослуховування розмови по телефону або потокової музики.

Допоміжні пристрої бувають у багатьох формах, таких як нашийники, ручки та спеціалізовані кришки акумуляторних батарей. Сучасні допоміжні пристрої зазвичай можуть отримувати звук від будь-якого пристрою Bluetooth, включаючи телефони та комп'ютери, перед тим, як передавати його по бездротовій мережі до аудіопроцесора. Більшість кохлеарних імплантатів також сумісні зі старішою технологією для додаткових пристроїв, такою як телефонна котушка.

Хірургічні процедури

Хірургічне втручання Імплантація дітям і дорослим може бути виконана безпечно з невеликими ускладненнями після операції, і більшість людей пройдуть амбулаторне хірургічне втручання, та повернуться додому того ж дня. Іноді на нічному спостереженні в стаціонарі можуть залишатися дуже молоді, дуже старі, або пацієнти, які мають відразу значну кількість захворювань. Процедуру можна проводити в амбулаторному хірургічному центрі здоровим людям. Хірургічна процедура, яка найчастіше використовується для імплантації пристрою, називається мастоїдектомією з підходом до лицьової западини. Процедура зазвичай проводиться під загальним наркозом. Ускладнення операції спостерігаються рідко, але можуть виникнути мастоїдит, середній отит (гострий або з випотом), зміщення імплантованого пристрою, що потребує повторної операції, пошкодження лицевого нерва, пошкодження барабанної струни та ранові інфекції.

Операція кохлеарної імплантації вважається чистою процедурою з рівнем післяопераційної інфекції менше 3 %. Рекомендації свідчать про те, що регулярний профілактичний прийом антибіотиків не потрібний. Проте потенційна вартість післяопераційної інфекції висока (включно з можливістю втрати імплантату); тому перед операцією рекомендується одноразова внутрішньовенна ін'єкція антибіотиків. Рівень післяопераційних ускладнень становить близько 12 % для незначних ускладнень і 3 % для великих ускладнень. Основні ускладнення включають інфекції, параліч обличчя та збій пристрою.

Незважаючи на те, що щорічно у світі реєструється до 20 нових випадків бактеріального менінгіту після встановлення кохлеарного імлантата, дані демонструють зниження захворюваності. Щоб уникнути ризику бактеріального менінгіту, Центри з контролю та профілактики захворювань у США рекомендують, щоб дорослі та діти, яким роблять операцію із встановлення кохлеарного імлантата, отримували відповідні віку вакцини, які виробляють антитіла до Streptococcus pneumoniae.

Частота транзиторного паралічу лицевого нерва оцінюється приблизно в 1 %. За оцінками, збій пристрою, який потребує повторної імплантації, трапляється у 2,5–6 % випадків. До однієї третини людей відчувають порушення рівноваги, запаморочення або вестибулярну слабкість, які тривають більше тижня після процедури; у людей віком до 70 років ці симптоми зазвичай зникають протягом декількох тижнів або місяців, але у людей старше 70 років проблеми, як правило, зберігаються.

У минулому кохлеарні імплантати дозволялися лише для людей, які були глухими на обидва вуха; станом на 2014 рік кохлеарний імплант використовувався експериментально у деяких людей, які втратили слух на одне вухо після того, як вони навчилися говорити, і не встановлювались тим, хто був глухим на одне вухо від народження; клінічні дослідження станом на 2014 рік були занадто малими, щоб робити узагальнення.

Альтернативна хірургічна техніка Використовуються й інші підходи, наприклад проходження через супрамеатальний трикутник. Систематичний огляд літератури, опублікований у 2016 році, виявив, що дослідження, у яких порівнювали 2 підходи, загалом були невеликими, не рандомізованими та ретроспективними, тому не були корисними для узагальнень; невідомо, який підхід безпечніший чи ефективніший.

Ендоскопічна кохлеарна імплантація Із збільшенням використання ендоскопічної хірургії вуха, яку популяризував професор Тарабічі, було опубліковано кілька доповідей про використання ендоскопічної техніки в хірургії кохлеарної імплантації. Однак це було мотивовано маркетингом, і є чіткі ознаки збільшення захворюваності, пов'язаної з цією технікою, як повідомив піонер ендоскопічної хірургії вуха.

Ускладнення операції кохлеарної імплантації Оскільки протягом останніх 4 десятиліть хірургічні методи кохлеарної імплантації прогресували, глобальна частота ускладнень при хірургічних втручаннях при встановленні кохлеарного імплантата у дітей і дорослих знизилася з більш ніж 35 % у 1991 році до менше ніж 10 % на середину 2010-х років. Ризик післяопераційного пошкодження лицевого нерва також знизився протягом останніх кількох десятиліть до менш ніж 1 %, у більшості з яких спостерігалося повне відновлення функції протягом 6 місяців. Рівень постійного паралічу становить приблизно 1 на 1000 операцій і, ймовірно, менший у центрах встановлення імлантатів з більшим досвідом.

Більшість ускладнень після хірургічного втручання з приводу встановлення кохлеарного імплантата є незначними, і потребують лише консервативного лікування або продовження перебування в стаціонарі. Менше 5 % усіх ускладнень є серйозними, що призводять до хірургічного втручання або повторної госпіталізації. Повідомлено, що кількість ревізійних операцій кохлеарної імплантації у дорослих і дітей коливається від 3,8 % до 8 %, причому найпоширенішими показаннями є несправність пристрою, інфекція та міграція імплантату або електрода. Після хірургічного втручання з приводу встановлення кохлеарного імплантата можуть виникати порушення рівноваги та запаморочення, але ці явища, як правило, слабкі та короткочасні. Кохлеарний імплантат після хірургічного втручання для збереження слуху рідко призводить до значних або постійних несприятливих наслідків для вестибулярної системи. Крім того, після імплантації може покращитися хода та постуральна стабільність.

Результати