В настоящее время для улучшения слухового восприятия детей и взрослых с различными нарушениями слуха широко используются слуховые аппараты. Однако далеко не у всех их применение приводит к существенному улучшению слухового восприятия речи. В силу целого ряда технических, физиологических и патофизиологических причин у лиц с высокой степенью сенсоневральной тугоухости и глухотой обычные слуховые аппараты улучшают речевое восприятие незначительно либо не улучшают вообще. Достижения науки последних лет и применение новейших технологий позволили разработать новый способ улучшения слухового восприятия у таких больных — метод многоканальной кохлеарной имплантации (КИ).
Под термином «кохлеарная имплантация» (КИ) обычно подразумевают вживление электродных систем во внутреннее ухо с целью восстановления слухового ощущения путем непосредственной электрической стимуляции афферентных волокон слухового нерва.
Как отмечает Э.В. Миронова, идея оказания помощи лицам с нарушенным слухом путем КИ возникла около 4О лет назад во Франции. Во время операции на среднем ухе у слабослышащего человека к завитку улитки случайно прислонился электрод, который был подключен к блоку питания, и пациент почувствовал, что он начал лучше слышать. Врачи стали исследовать это явление, и таким образом возникло новое направление, позволяющее улучшить восприятие речи глухим и слабослышащим людям. Особо заинтересовались этой проблемой врачи Австралийского медицинского центра в г. Мельбурне, и первая операция по вживлению 10-канального электрода в этом центре была сделана в 1978 г.; с 1982 г. операции стали делать с 22-канальными электродами. К 1985 г. аналогичные операции уже делали в медицинских центрах США, Японии и в странах Европы, в частности в Германии.
В нашей стране первая операция по вживлению отечественного импланта была проведена в 1982 г., а с 1990 г. врачи Всероссийского научного центра аудиологии и слухопротезирования МЗ РФ под руководством Г.А. Таварткиладзе совместно со специалистами фирмы «Cochlear» (Германия) подготовили и провели первую операцию по вживлению 22-канального электрода Nucleus. С этого времени врачи в центре делают такие операции по нескольку в год. В 1995 г. врачами центра были разработаны и опубликованы рекомендации «Показания к кохлеарной имплантации» В настоящее время появились и другие медицинские учреждения в Москве и Санкт-Петербурге, которые делают подобные операции детям и взрослым.
Сенсоневральная тугоухость обычно обусловлена повреждением внутреннего уха, т. е. волосковых клеток. Однако, несмотря на значительные повреждения сенсорных клеток, у большинства таких больных сохранены волокна слухового нерва. Эти волокна способны при непосредственной их стимуляции электрическим током посылать в мозг сигналы, которые обеспечивают возникновение слуховых ощущений. Именно на этом и основан принцип действия кохлеарного импланта, который фактически представляет собой искусственное внутреннее ухо.
В настоящее время в мире несколько десятков тысяч людей используют вживленные кохлеарные протезы. Таким образом, КИ постепенно становится реальным средством слухопротезирования лиц с высокой степенью сенсоневральной тугоухости и тотальной глухотой.
Одна из наиболее распространенных систем КИ — 22-канальный кохлеарный имплант Nucleus, распространяемый фирмой «Cochlear». Эта система разрешена к применению в Австралии, США и странах Европы взрослым и детям старше 2 лет, успешно прошла клиническое испытание в России и разрешена к применению Минздравмедпромом РФ. В отличие от одноэлектродных или четырехэлектродных устройств, кохлеарный имплант Nucleus имеет 22 электрода, располагаемых во внутреннем ухе. Электрическая стимуляция волокон слухового нерва каждым из электродов может вызывать различные тональные ощущения, что обеспечивает раздельную передачу в мозг больного до 22 частотных каналов и, таким образом, обусловливает несравненно высокий уровень слухового восприятия речи и окружающих звуков по сравнению с предшествующими системами. В 1991 г. закончились клинические испытания нового импланта Clarion, обладающего потенциально большими возможностями, но имплант Nucleus остается и в настоящее время наиболее используемой системой.
22-канальный кохлеарный имплант не является простым усиливающим устройством, подобным слуховому аппарату. Это многофункциональная система, состоящая из нескольких частей, каждая из которых выполняет строго определенную функцию. В системе выделяют наружные компоненты (направленный микрофон-передатчик и речевой процессор) и имплантируемые компоненты (приемник-стимулятор и 22-канальный электродный ряд). Работа системы инициируется любым внешним акустическим сигналом, который воспринимается через микрофон, встроенный в корпус, по форме напоминающий заушный слуховой аппарат. От микрофона акустический сигнал посылается к речевому процессору. Он компактен, портативен (размер 94x62x19 мм, вес около 100 г), фиксируется на поясе или в кармане пациента. Речевой процессор разделяет акустический сигнал на специфические параметры и перерабатывает их, представляя в виде параметров, необходимых для электрической стимуляции слухового нерва. Эти параметры формируются таким образом, чтобы обеспечить наилучшее распознавание мозгом данного акустического сигнала, а соответственно и понимание речи.
Подготовленный для стимуляции слухового нерва электрический сигнал кодируется в радиочастотный (2,5 МГц) и с помощью передающей катушки, которая располагается на коже волосистой части головы в области височной кости непосредственно над имплантированной принимающей катушкой, передается в виде радиочастотного сигнала к последней, которая является частью приемника-стимулятора. Приемник-стимулятор, заключенный в биологически инертную силиконовую оболочку, хирургическим путем помещается в специально создаваемое ложе (диаметром около 22 мм) в височной кости непосредственно под кожей заушной области и содержит специальную микросхему, а также некоторые другие компоненты, необходимые для декодирования радиочастотного сигнала в электрический. Кроме того, приемник-стимулятор содержит платиновую принимающую катушку и магнит. Передающая наружная катушка также имеет магнит. Благодаря взаимодействию двух магнитов передающая катушка удерживается на поверхности головы непосредственно над принимающей катушкой на минимально возможном расстоянии (6—9 мм), что обеспечивает оптимальные условия для передачи сигнала через кожу. Сигнал, полученный приемником-стимулятором, декодируется и передается на 22-канальную электродную цепочку, избирательно активируя определенный ее участок. Какой именно участок электродной цепочки (электрод) должен быть активирован в данный конкретный момент, определяется процессором, который, как уже сказано, осуществляет кодирование, исходя из параметров поступившего акустического сигнала.
Каждый электрод представляет собой платиновое кольцо диаметром от 0,6 мм в начале цепочки (вблизи круглого окна) до 0,4 мм у ее свободного конца (у верхушки улитки). Каждое электродное кольцо соединено с приемником-стимулятором при помощи платино-иридиевого проводника, заключенного в изолирующую оболочку. Таким образом, каждый электрод может быть активирован независимо от остальных. Электродную цепочку имплантируют хирургически в улитку, используя заднетимпанальный подход. Она вводится непосредственно в барабанную лестницу через отверстие, сделанное в круглом окне или вблизи него, на глубину до 25 мм. Введенные электроды располагаются и непосредственной близости от базилярной мембраны, что обеспечивает необходимые условия для стимуляции периферических отростков (дендритов) биполярных нейронов спирального ганглия (центральные отростки этих нейронов, как известно, представляют собой афферентные волокна слухового нерва).
У разных людей могут возникнуть различные ощущения в результате электрической стимуляции слухового нерва. Поэтому, чтобы достичь ощущения одинаковой громкости при стимуляции различных каналов у одного и того же пациента или одного и того же канала у разных пациентов, необходимо применить различную силу тока стимуляции. Кроме того, существуют индивидуальные различия в способности воспринимать изменения тона звука при стимуляции различных каналов у одного и того же пациента. С этой целью в речевом процессоре предусмотрена тонкая настройка, индивидуально устраиваемая в соответствии с особенностями восприятия пациентом электрического стимула. Речевой процессор Nucleus программируется аудиологом при помощи компьютера со специальной диагностирующей и программирующей системой. При этом каждый из каналов четко настраивается на определенный диапазон громкости, который устанавливается по индивидуально определяемым субъективным ощущениям комфортного и порогового уровней громкости. Кроме того, производится также выравнивание уровня громкости на различных каналах.
В результате тонкой настройки одного за другим всех каналов (число которых равно 22, т. е. количеству электродов) создается программа, называемая «картой». Эта «карта» записывается, хранится и используется в речевом процессоре. «Карта» определяет, в какие параметры электрической стимуляции должна быть преобразована акустическая информация, чтобы вызвать адекватные слуховые ощущения. Первая настройка электродов осуществляется приблизительно через 2 недели после операции. Со временем обычно возникают изменения в условиях стимуляции волокон слухового нерва. Поэтому речевой процессор должен быть перенастроен в соответствии с изменившимися условиями восприятия электрического стимула, при этом «карта» обновляется соответственно новой настройке.
Результатом является оптимальное слуховое восприятие каждого пациента.
Имплант обеспечивает:
1. Восстановление порогов слухового восприятия до 30—40 дБ по отношению к нормальным порогам слышимости (нПС).
2. Значительное улучшение в восприятии нормальных, ежедневно присутствующих окружающих звуков, таких как стук в дверь или дверной звонок, звуки мотора или гудки автомобиля, телефонные звонки, собачий лай, фоновая музыка и др.
3. Психологический «прорыв» в мир звуков. Субъективная громкость ежедневно присутствующих звуков, воспринимаемых через имплант, обычно значительно превышает громкость аналогичных звуков при использовании даже оптимально подобранного слухового аппарата. В результате глухие и слабослышащие описывают свои ощущения словами: «Я начал слышать».
4. Подавляющее большинство прооперированных лучше понимают собеседника за счет комбинации повышения слуховых возможностей и считывания с губ.
По данным международной группы Nucleus, около половины пациентов имеют значительное улучшение в распознавании речи без считывания с губ и примерно столько же способны общаться по телефону без применения специального кода.