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关于人工耳蜗
人工耳蜗的电极到底应该刺激哪儿?终于真相了!
电极放电刺激的部位到底是哪儿,仍然有很多人因为稀里糊涂、一知半解而混淆概念,甚至对人工耳蜗使用者造成了困扰

看看专家们是怎么说的——



电极要刺激分布在蜗轴上的螺旋神经节细胞

5.13配图-1



   在戴朴、辜萍、马崇智三位教授的著作《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 的听觉功能。螺旋神经节细胞为双极神经元,胞体位于耳蜗底回和中回,在蜗轴内聚集形成螺旋神经节,数量约32000至41000个。


在韩德民教授在著作《人工耳蜗》中指出:鼓阶有2.75转而螺旋神经节只有1.75转。

什么意思呢?简单来说,就是人工耳蜗的电极部分,要放电刺激的部位是螺旋神经节细胞,而这种细胞分布在耳蜗内从底转开始至1.75转的蜗轴上。


     也就是说,电极需要刺激的部分并非整个耳蜗,而是分布在蜗轴上的螺旋神经节细胞。




电极要刺激螺旋神经节细胞胞体还是树突

5.13配图-2



明确了电极刺激的位置,在蜗轴上的螺旋神经节细胞还不够,还要进一步细化到究竟刺激螺旋神经节的什么地方。
这是为什么呢?在戴朴、辜萍、马崇智三位教授的著作《人工耳蜗电极设计策略和临床应用》中表明:螺旋神经节细胞为双极神经元,胞体位于耳蜗底回和中回,在蜗轴内聚集形成螺旋神经节,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至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,而从胞体上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,是整棵大树的主体,而四散放射出的枝丫则像树突,毛细胞就像枝丫上生长着的茂密的树叶。

既然螺旋神经节细胞的结构这么复杂,那么电极到底应该刺激胞体还是树突呢?答案一定是分布在蜗轴上的胞体。



为什么电极不刺激树突呢?


5.13配图-3


有人问了,既然螺旋神经节细胞发散出来那么多树突,为什么不刺激树突,而要刺激蜗轴呢?
别说,国外确实有研究证明,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。于是,有人想出了“幺蛾子”,我们用发散的放电方式来刺激树突不是更好吗?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?在戴朴、辜萍、马崇智三位教授的著作《人工耳蜗电极设计策略和临床应用》中,对树突做了详细的描述: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。
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主要原因,而且是不可逆的。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死,但蜗轴上的胞体是活的。还举大树的例子,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,一颗濒死的树,由于无法吸收和传递营养,往往是先掉树叶,再溃烂、萎缩枝丫,就像冬天的树,树叶变黄落尽、枝丫干枯,但树干却可以屹立整个冬天,开春又重新生发。再举个例子,树木需要移植的时候,园林工人往往会把树的枝丫砍掉,只留一个光秃秃的树干和树根,但整棵树却并没有死掉,移植到新的土壤里还会长出新的枝丫。

树突的道理也一样。只不过,它不像树木那么“幸运”,一旦坏死就不再具有活性,也无法再重新生长。也就是说,树突和毛细胞一样,死亡不可逆。所以,徒劳地去刺激已经死亡的树突,根本达不到效果。 




有残余听力,是不是刺激蜗顶的树突更好? 
前面说了,耳蜗就像一颗大树,蜗轴是树干,树突就像四散发射出的枝丫。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,那是不是意味着蜗顶的树突也有残存呢,这样一来刺激树突是不是更好?
关于电极有没有必要设计得很长,长到植入进蜗顶的问题,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,同样的,树突就更没有了,没有必要放电刺激。而且,耳蜗像蜗牛壳一样螺旋上升,越往上越窄。临床研究表明,耳蜗超过420°鼓阶空间就极其狭窄了,会为电极植入也带来极大阻力。如果强行插入蜗顶,很容易破坏蜗顶的蜗内精细结构;如果还有残余听力,那说明蜗顶还有残存的毛细胞,那就更需要好好保护了,电极插入蜗顶一来会破坏耳蜗内精细结构,二来还会损伤残存的毛细胞,反而会对残余听力造成破坏,且顶轴电极由于空间太过狭窄还会形成放电干扰,所以长电极往往要关掉顶轴的电极,这不是添乱嘛!
戴朴、辜萍、马崇智三位教授在《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,蜗顶的毛细胞和树突怎么才能刺激到呢?虽然螺旋神经节细胞只分布于底周、中周,但却能将受到电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,并不需要把整棵树都涂满或在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,同时进行精准刺激,整个耳蜗的各个频率就都能“享受”到。




美国耳蜗的电极设计全频覆盖、精准刺激


5.13配图-4



明确了电极要刺激的精确位置,那么在选择电极的时候,我们也就轻松而清晰了。首先,电极的长度要能覆盖分布在底轴到中轴蜗轴上的螺旋神经节细胞胞体,不能过长也不能太短;其次,电极要集中“注意力”放电,精准刺激螺旋神经节细胞胞体,不要四散到一些不必要的地方去;同时,电极的形态要能最大限度地保护好耳蜗内的精细结构,进而保留好残余听力,这不仅会产生最佳的植入效果,同时也为使用未来技术提供了机会。

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,电极片全部朝向蜗轴,精准刺激螺旋神经节胞体。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。戴朴、辜萍、马崇智三位教授的著作《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 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。

经过专家的各种细致解读,您对电极的选择还有什么疑虑吗?















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