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关于人工耳蜗
搞明白电极刺激哪儿 才能知道人工耳蜗该怎么选!

遇到很多患者,上来就问,你们的电极长什么样?弯的、直的、硬的、软的、长的、短的,还是全覆盖的?一般这么问的,不是一知半解的外行,就是被忽悠的不明真相的群众。

为什么这么说呢?因为电极长什么样不是关键,关键是它的样子、形态以及刺激方式,决定了它在放电时会刺激哪儿!而耳蜗内应该被电极放电刺激到的、影响聆听效果的,又是哪儿!

这才是我们在选择人工耳蜗时,需要关注的关于电极的关键!

电极要刺激蜗轴上的螺旋神经节细胞

业内权威著作《人工耳蜗电极设计策略和临床应用》中指出:基于正常耳蜗的生理结构和感音原理,人工耳蜗将声音信号转化为电脉冲信号,通过植入耳蜗内的电极序列兴奋耳蜗内的螺旋神经节细胞,重建耳蜗的听觉功能。螺旋神经节细胞在蜗轴内聚集,数量约32000至41000个。

什么意思呢?简单来说,就是研究发现,耳蜗内需要被人工耳蜗的电极放电刺激的地方,是分布在从底转到中转的蜗轴上的螺旋神经节细胞。既不是耳蜗外壁,也不是蜗顶,更不是整个耳蜗

电极要刺激螺旋神经节细胞的胞体还是树突?

电极要刺激螺旋神经节细胞的胞体还是树突?

明确了电极刺激的位置和对象,还不够。还要进一步细化到,电极究竟刺激的是螺旋神经节的哪部分。

这是为什么呢?《人工耳蜗电极设计策略和临床应用》中说了:螺旋神经节细胞为双极神经元,胞体位于耳蜗底回和中回,在蜗轴内聚集,中枢突即轴突穿出蜗轴组成蜗神经,将信号传至听觉中枢,周围突即树突呈放射状穿过骨螺旋板到达基底膜与毛细胞基部,形成突出连接。

什么意思呢?说的是螺旋神经节细胞的胞体分布在蜗轴上,而从胞体向外放射、伸展出很多的树突,这些树突与听觉毛细胞相连。做个简单的比喻,耳蜗相当于一颗大树,蜗轴就像树干,树干上分布着螺旋神经节细胞的胞体,从胞体四散放射出的树突就像枝丫,毛细胞就像枝丫上生长着的茂密的树叶。

电极要刺激螺旋神经节细胞的胞体还是树突?

理解了它们之间的关系,我们现在要明确的就是: 电极需要高度聚焦并精准刺激的,一定是分布在蜗轴上的螺旋神经节细胞的胞体。

电极为什么不刺激树突?

有人问了,既然螺旋神经节细胞发散出来那么多树突,而且还跟听觉毛细胞连着,为什么不刺激树突,而要刺激蜗轴呢?

别说,国外确实有研究显示,树突具有电活性,还能产生电脉冲,甚至它的活跃度比胞体还高。既然如此,电极用发散的放电方式来刺激树突不是更好吗?这想法是极好的,然而对于重度、极重度感音神经性聋的患者来说,这种方式是无效的。

为什么这么说呢?《人工耳蜗电极设计策略和临床应用》中对树突进行了详细的描述:当毛细胞发生病变后,不再向螺旋神经节细胞传递神经营养因子和神经递质(谷氨酸等),螺旋神经节细胞的树突会出现退行性改变,但是胞体和轴突可以长时间存活。

螺旋神经节细胞的树突会出现退行性改变,但是胞体和轴突可以长时间存活。

什么意思呢?我们知道,基底膜上有规律地排列着大约12000个外毛细胞和4000个内毛细胞,它们的损伤是导致感音神经性聋的直接原因,且这种损伤是不可逆的。当毛细胞发生病变、失去活性、坏死之后,和它相连接的树突也会慢慢死掉,但蜗轴上的胞体却是活的。就像末梢神经出现了坏死,局部也会跟着出现麻木,进而导致局部的肌肉发生萎缩,严重的甚至需要截肢,但人并不会因此而死掉。

再举树的例子,树根和树干是吸收和传递营养的主干道,它们将吸收来的营养传输给枝丫和树叶。过冬的时候,大部分树木的树叶会变黄、枯萎、凋落,枝丫也会受牵连变得萎缩、干枯,但树干却不受影响地屹立整个冬天,来年春天又会重新枝繁叶茂。此外,在移植树木的时候,园林工人往往会把树的大部分枝丫砍掉,只留光秃秃的树干和树根,但树却不会因此而死掉,移植到新的土壤里还会长出新的枝丫。

树突就像树的枝丫,只不过,它不能像真正的枝丫那么“幸运”地再生,树突一旦坏死,就不再具有活性,也无法再重新生长了,和毛细胞一样,树突的死亡不可逆。所以,徒劳地去刺激由于毛细胞坏死而导致死亡的树突,无济于事。

还有残余听力,能刺激蜗顶的树突吗?

有人说了,我还有残余听力,说明蜗顶还有残存的听觉毛细胞,那是不是意味着与之相连的蜗顶的树突也有残存呢,这样一来刺激树突是不是更好?

如果按照这个想法,就要求电极足够长,长到可以覆盖整个耳蜗。但是电极有没有必要,或者说能不能用那么长呢?我们之前已经讲述过很多次。如果没有残余听力,那么意味着蜗顶已经没有残存的毛细胞,或仅存零星,这样一来树突就更没有了,因而也没有必要让电极伸到上边去刺激。

那么,如果还有残余听力,说明蜗顶还有残存的毛细胞,就更不能用长电极去刺激了。这是因为,耳蜗呈蜗牛壳状螺旋上升,越往上越窄。临床研究表明:电极的植入深度在420°为最佳角度,能覆盖蜗轴上的所有胞体及高中低各个频率,植入深度超过420°,就会造成耳蜗内的压力陡然增加,对精细结构的破坏极大。电极一旦插入蜗顶,就会对包括残存的毛细胞在内的耳蜗内精细结构造成破坏,反而损伤了宝贵的残余听力。而且,顶轴电极由于空间太狭还会出现放电干扰,所以长电极往往要关掉顶轴的电极,这不是添乱嘛!

当植入深度超过420°时,鼓阶腔陡然变小、变窄,电极在植入中对蜗内精细结构伤害值骤增!

如图: 当植入深度超过420°时,鼓阶腔陡然变小、变窄,电极在植入中对蜗内精细结构伤害值骤增!

《人工耳蜗电极设计策略和临床应用》中指出:电极植入越深,相应位置鼓阶内径越窄,损伤基底膜和周围组织的可能性也会增加,不利于保留低频残余听力。

那么,对于有残余听力的人而言,想要刺激到蜗顶残存的毛细胞和树突,能做到吗?能。虽然螺旋神经节细胞只分布于底周、中周,但却能将受到电极刺激而产生的兴奋及神经反应传输、覆盖高、中、低频所有频率。这道理就如同我们给一棵树刷石灰杀菌、防干裂或输营养液一样,并不需要把整棵树都涂满石灰或在树的每个枝丫上都挂满营养液,而只需要给树干涂上石灰或插上营养液,营养自然就会传遍整棵树。

所以,电极只要覆盖耳蜗内螺旋神经节细胞胞体所在的蜗轴部分,同时进行高聚焦、精准刺激,那么整个耳蜗、各个频率就都能“享受”到。

美国耳蜗电极高聚焦、全频、精准刺激


综上,无论从哪个角度来说,美国耳蜗的平板高聚焦电极都具备了这样的特质,尤其是MS中位电极,在保护蜗内精细结构和残余听力方面更是独一无二的。《人工耳蜗电极设计策略和临床应用》中对MS电极给予了一致肯定:MS电极经过独特的设计,植入耳蜗后几居于鼓阶中央,不与蜗轴和鼓阶外侧壁接触,可以最大程度减小对蜗内结构的损伤。

经过耳科专家的专业、细致解读,您对电极的选择还有什么疑虑吗?




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