Phục hồi thính giác và các thiết bị cấy ghép

Phục hồi thính giác giúp những người bị mất thính lực mà máy trợ thính thông thường không đáp ứng đủ có thể tiếp cận lại với âm thanh. Các thiết bị cấy ghép – đặc biệt là ốc tai điện tử – bỏ qua hoặc bổ sung cho các phần bị tổn thương của đường dẫn truyền thính giác, chuyển đổi âm thanh thành các dạng kích thích điện hoặc cơ học mà não có thể học cách diễn giải thành lời nói.

Definition

Cấy ghép ốc tai là việc đặt phẫu thuật một mảng điện cực vào ốc tai, kết hợp với một bộ xử lý âm thanh bên ngoài, để kích thích dây thần kinh thính giác bằng điện và mang lại cảm giác nghe cho những người bị mất thính lực thần kinh giác quan từ nặng đến rất nặng mà máy trợ thính không đủ hiệu quả.

Scope

Mục này bao gồm các nguyên tắc phục hồi thính giác bằng thiết bị cấy ghép, tập trung vào ốc tai điện tử: cách nó bỏ qua các tế bào lông không hoạt động để kích thích trực tiếp dây thần kinh thính giác, vai trò của các chiến lược mã hóa âm thanh trong việc hiểu lời nói, và nhóm rộng hơn các thiết bị cấy ghép cho các dạng mất thính lực khác nhau. Đây là một chủ đề mang tính khái niệm và phương pháp luận, mang tính giáo dục tham khảo hơn là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Ốc tai điện tử tạo ra thính giác hữu ích như thế nào khi các tế bào lông của ốc tai không còn hoạt động?
• Tại sao các chiến lược mã hóa âm thanh, chứ không chỉ riêng số lượng điện cực, lại quyết định phần lớn khả năng hiểu lời nói?
• Các thiết bị cấy ghép khác nhau tương ứng với các vị trí và mức độ mất thính lực khác nhau như thế nào?

Key concepts

• Mất thính lực thần kinh giác quan
• Bản đồ tần số ốc tai (Cochlear tonotopy)
• Mảng điện cực
• Bộ xử lý âm thanh (lời nói)
• Chiến lược mã hóa âm thanh
• Kích thích dây thần kinh thính giác
• Cấy ghép neo xương và tai giữa
• Cấy ghép thân não thính giác

Key theories

Kích thích điện trực tiếp dây thần kinh thính giác

Trong trường hợp mất thính lực thần kinh giác quan, các tế bào lông ốc tai thường chuyển đổi âm thanh bị tổn thương, nhưng dây thần kinh thính giác thường vẫn còn; ốc tai điện tử khai thác tổ chức bản đồ tần số của ốc tai bằng cách đặt một mảng điện cực kích thích các sợi thần kinh còn sống sót ở các vị trí phù hợp với tần số, thay thế cho chức năng chuyển đổi bị thiếu.

Tầm quan trọng của chiến lược mã hóa âm thanh

Wilson và các cộng sự đã chỉ ra rằng cách thông tin âm thanh được mã hóa thành dạng xung điện (ví dụ, lấy mẫu xen kẽ liên tục) cải thiện đáng kể khả năng nhận dạng lời nói, thiết lập rằng chiến lược xử lý, chứ không chỉ đơn thuần là số lượng điện cực, là yếu tố trung tâm đối với hiệu suất của thiết bị cấy ghép.

Mechanisms

Một bộ xử lý bên ngoài thu nhận âm thanh, chuyển đổi nó thành tín hiệu điện được mã hóa và truyền qua da đến một bộ thu cấy ghép. Bộ thu này điều khiển một mảng điện cực được luồn vào ốc tai, kích thích các sợi thần kinh thính giác còn sống sót ở các vị trí phù hợp với bản đồ tần số của ốc tai (tonotopy), bỏ qua các tế bào lông bị tổn thương. Não bộ học cách diễn giải các dạng kích thích này thành lời nói và âm thanh môi trường theo thời gian. Các thiết bị liên quan phục vụ các tình huống khác: cấy ghép neo xương truyền âm thanh bằng dẫn truyền xương cho trường hợp mất thính lực dẫn truyền hoặc một bên, cấy ghép tai giữa điều khiển chuỗi xương con, và cấy ghép thân não thính giác kích thích nhân ốc tai khi bản thân dây thần kinh thính giác không còn.

Clinical relevance

Các thiết bị trợ thính cấy ghép là lựa chọn chính cho tình trạng mất thính lực từ nặng đến rất nặng mà máy trợ thính thông thường không thể giải quyết, với những tác động đến giao tiếp, sự phát triển ở trẻ em và chất lượng cuộc sống ở người lớn. Việc lựa chọn ứng viên và thiết bị là các quyết định lâm sàng. Mục này mô tả cách các thiết bị này hoạt động để tham khảo và giáo dục và không cung cấp lời khuyên chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Mất thính lực thần kinh giác quan từ nặng đến rất nặng ảnh hưởng đến một số lượng đáng kể trẻ em và người lớn trên toàn thế giới, và cấy ghép ốc tai đã mở rộng chỉ định theo thời gian, bao gồm mất thính lực không đối xứng và một bên như được xem xét bởi Sampathkumar và các cộng sự, và xem xét các kết quả nhận thức ở người nhận lớn tuổi như được xem xét bởi Claes và các cộng sự. Tỷ lệ tiếp nhận chính xác khác nhau tùy theo khu vực và khả năng tiếp cận.

Evidence & guidelines

Các đánh giá hệ thống tóm tắt kết quả cấy ghép ốc tai trên các chỉ định mở rộng, bao gồm mất thính lực không đối xứng và các tác động nhận thức của việc cấy ghép ở người lớn tuổi. Những điều này được trích dẫn để định hướng người đọc về bối cảnh bằng chứng và không nhằm mục đích chỉ đạo việc lựa chọn ứng viên hoặc điều trị.

History

Kích thích ốc tai một kênh vào cuối những năm 1960 và 1970, được tiên phong bởi William House và những người khác, đã chứng minh rằng kích thích điện có thể mang lại nhận thức hữu ích về âm thanh cho người điếc. Cấy ghép đa kênh và, quan trọng hơn, các chiến lược mã hóa âm thanh được cải thiện vào những năm 1980 và 1990 – được minh họa bằng công trình của Wilson và các cộng sự – đã biến thiết bị từ một công cụ hỗ trợ đọc môi thành một thiết bị hỗ trợ hiểu lời nói mở, và lĩnh vực này kể từ đó đã mở rộng sang các công nghệ cấy ghép bổ sung.

Key figures

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

Seminal works

• house-urban-1973
• wilson-1991

Frequently asked questions

Ốc tai điện tử khác máy trợ thính như thế nào?

Máy trợ thính khuếch đại âm thanh cho ốc tai vẫn còn các tế bào lông hoạt động, trong khi ốc tai điện tử bỏ qua hoàn toàn các tế bào lông bị tổn thương và kích thích trực tiếp dây thần kinh thính giác bằng tín hiệu điện, đó là lý do tại sao nó được sử dụng khi máy trợ thính không còn đủ hiệu quả.

Tại sao chiến lược mã hóa âm thanh lại quan trọng đến vậy?

Cách âm thanh được chuyển đổi thành các dạng xung điện phần lớn quyết định mức độ người nhận hiểu lời nói; nghiên cứu cho thấy rằng các chiến lược mã hóa được cải thiện, thay vì chỉ đơn giản là thêm điện cực, đã tạo ra những cải thiện lớn trong khả năng nhận dạng lời nói.