Слуховая реабилитация и имплантируемые устройства

Слуховая реабилитация восстанавливает доступ к звуку для людей, чья потеря слуха недостаточно компенсируется обычными слуховыми аппаратами. Имплантируемые устройства — прежде всего кохлеарный имплант — обходят или дополняют поврежденные части слухового пути, преобразуя звук в паттерны электрической или механической стимуляции, которые мозг может научиться интерпретировать как речь.

Definition

Кохлеарная имплантация — это хирургическая установка электродной решетки в улитку в сочетании с внешним звуковым процессором для электрической стимуляции слухового нерва и обеспечения ощущения слуха у людей с тяжелой и глубокой сенсоневральной потерей слуха, для которых слуховые аппараты недостаточны.

Scope

Статья охватывает принципы имплантируемой слуховой реабилитации, сосредоточенные на кохлеарном импланте: как он обходит нефункционирующие волосковые клетки для прямой стимуляции слухового нерва, роль стратегий кодирования звука в понимании речи и более широкое семейство имплантируемых устройств для различных типов потери слуха. Это концептуальная и методологическая тема, справочно-образовательная, а не клиническое руководство.

Core questions

• Как кохлеарный имплант обеспечивает полезный слух, когда волосковые клетки улитки больше не функционируют?
• Почему стратегии кодирования звука, а не только количество электродов, в значительной степени определяют понимание речи?
• Как различные имплантируемые устройства соотносятся с различными локализациями и степенями потери слуха?

Key concepts

• Сенсоневральная потеря слуха
• Тонотопия улитки
• Электродная решетка
• Звуковой (речевой) процессор
• Стратегия кодирования звука
• Стимуляция слухового нерва
• Импланты с костной фиксацией и импланты среднего уха
• Имплант ствола мозга

Key theories

Прямая электрическая стимуляция слухового нерва

При сенсоневральной потере слуха волосковые клетки улитки, которые обычно преобразуют звук, повреждены, но слуховой нерв часто сохраняется; кохлеарный имплант использует тонотопическую организацию улитки, размещая электродную решетку, которая стимулирует выжившие нервные волокна в соответствующих частоте положениях, замещая отсутствующую трансдукцию.

Важность стратегии кодирования звука

Уилсон и коллеги показали, что способ кодирования акустической информации в паттерн электрических импульсов (например, непрерывная перемежающаяся выборка) значительно улучшает распознавание речи, установив, что стратегия обработки, а не просто количество электродов, является центральной для производительности импланта.

Mechanisms

Внешний процессор улавливает звук, преобразует его в закодированный электрический сигнал и передает через кожу на имплантированный приемник. Приемник управляет электродной решеткой, введенной в улитку, которая стимулирует выжившие волокна слухового нерва в положениях, соответствующих частотной карте улитки (тонотопия), обходя поврежденные волосковые клетки. Мозг со временем учится интерпретировать эти паттерны стимуляции как речь и звуки окружающей среды. Связанные устройства используются в других ситуациях: импланты с костной фиксацией передают звук посредством костной проводимости при кондуктивной или односторонней потере слуха, импланты среднего уха приводят в движение цепь слуховых косточек, а импланты ствола мозга стимулируют кохлеарное ядро при отсутствии самого слухового нерва.

Clinical relevance

Имплантируемые слуховые устройства являются основным вариантом при тяжелой и глубокой потере слуха, которую не могут компенсировать обычные слуховые аппараты, что имеет значение для общения, развития у детей и качества жизни у взрослых. Выбор кандидата и устройства являются клиническими решениями. Эта статья описывает, как работают эти устройства, для справки и образования и не предоставляет индивидуальных диагностических или лечебных рекомендаций.

Epidemiology

Тяжелая и глубокая сенсоневральная потеря слуха затрагивает значительное число детей и взрослых во всем мире, и кохлеарная имплантация со временем расширилась до более широких показаний, включая асимметричную и одностороннюю потерю слуха, как рассмотрено Сампаткумаром и коллегами, а также учет когнитивных исходов у пожилых реципиентов, как рассмотрено Клаесом и коллегами. Точное распространение варьируется в зависимости от региона и доступности.

Evidence & guidelines

Систематические обзоры суммируют результаты кохлеарной имплантации по расширяющимся показаниям, включая асимметричную потерю слуха и когнитивные эффекты имплантации у пожилых людей. Они цитируются для ознакомления читателей с доказательной базой, а не для определения показаний или лечения.

History

Одноканальная кохлеарная стимуляция в конце 1960-х и 1970-х годах, пионером которой был Уильям Хаус и другие, продемонстрировала, что электрическая стимуляция может дать глухим людям полезное восприятие звука. Многоканальные импланты и, что критически важно, улучшенные стратегии кодирования звука в 1980-х и 1990-х годах — примером чего является работа Уилсона и коллег — превратили устройство из вспомогательного средства для чтения по губам в устройство, поддерживающее понимание речи без опоры на зрение, и с тех пор область расширилась до дополнительных имплантируемых технологий.

Key figures

• William F. House
• Graeme Clark
• Blake S. Wilson

Seminal works

• house-urban-1973
• wilson-1991

Frequently asked questions

Чем кохлеарный имплант отличается от слухового аппарата?

Слуховой аппарат усиливает звук для улитки, у которой все еще есть работающие волосковые клетки, тогда как кохлеарный имплант полностью обходит поврежденные волосковые клетки и стимулирует слуховой нерв напрямую электрическими сигналами, поэтому он используется, когда аппараты уже недостаточны.

Почему стратегия кодирования звука так важна?

Способ преобразования звука в паттерны электрических импульсов в значительной степени определяет, насколько хорошо реципиент понимает речь; исследования показали, что улучшенные стратегии кодирования, а не просто добавление электродов, привели к значительным улучшениям в распознавании речи.