听觉功能重建的回顾与展望

韩东一 纪育斌

听觉功能重建是指运用听力重建、听觉助听和听觉植入技术恢复或提高各种类型听力损失患者听觉能力的技术手段。纵观近10年来听觉功能重建技术的发展历程，毋容置疑的是，我们既取得了有目共睹的成就，又面临前着所未有的困难与挑战。如何有效解决重建材料的组织相容性问题，如何减少听力重建术的失败率，如何综合利用现有技术手段进一步提高患者听觉功能，听觉植入目前存在的主要困难，听觉功能重建未来的发展方向等，这些问题均值得耳科学家们去认真思考和不断探索。随着当代科学技术的进步，尤其是听觉电生理、材料科学、工程力学、微电子技术、计算机数字编码技术等学科的快速发展，不仅为听觉功能重建提供了前所未有的先进技术手段，开辟了更加广阔的发展前景，也增强了耳科学家战胜困难、迎接挑战的信心。

1 材料科学的发展使听力重建材料不断进步

应用于听力重建术中的听骨赝复体或移植材料的发展都是以材料科学的进步为基础。在听力重建材料的发展历程中，聚乙烯丙烯酸共聚物、多孔聚乙烯材料(如高密度聚乙烯海绵材料和四氟乙烯均聚物等)都曾应用于临床[1,2]。但由于前者生物相容性差，后者表面常有多形巨核细胞及巨噬细胞聚集，远期出现较高的排异反应和崩解现象均逐渐被临床所淘汰。此外，金属丝、骨水泥和炭纤维均曾作为赝复体材料应用于临床，但是由于各种材料的自身缺陷，目前临床上也已很少使用。耳科学家和材料学家在一次次的失败中进行不断探索，积累经验，筛选着更为理想的听力重建材料。上个世纪90年代开始，钛金属开始用于人工听骨的制备并应用于临床听骨链重建。钛金属具有以下优点：很好的组织相容性，排斥反应发生率很低；其质地轻，坚固而又有良好的韧度，便于在术中进行塑形和改进；在中耳腔中不会出现粘连、融合、分解的现象；无毒、无磁性、无腐蚀性，稳定性比其他人工材料好。正是由于钛金属的这些优点，商品化的钛听骨目前在世界范围广泛使用，开辟了听骨赝复体材料的新的里程，成为目前听骨赝复体最为主要的无机材料。需要注意的是，尽管以钛金属为代表的无机材料已经成为听力重建中主要的重建材料，但是仍然不能完全代替自体移植材料。自体移植材料具有无排斥性、取材简单、费用低廉等优势，因而在条件许可的情况下，耳外科学家要尽可能选择自体移植材料进行听觉功能的重建。

2 影响听力重建术失败的主要因素

在具有理想的听力重建材料和患者良好依从性前提下，听力重建术失败的主要因素与耳外科医师的技术与经验密切相关。一名优秀的耳外科医师术前要根据听力学、影像学等资料对患者可能的病变部位和情况作出初步估计，如中耳腔炎症、咽鼓管功能、病变范围、残存听骨链情况等，其目的是为了确定患者是否可以进行手术治疗，是否需要分期手术，并对术中可能遇到的情况做好准备；在术中探查确认中耳病变范围和情况的基础上，选择合适的移植材料或不同类型和长度的听骨赝复体，其目的是保证这些植入体能够最大限度地替代原有中耳结构，保留和恢复听觉传导功能；对赝复体的植入位置选择要准确，并牢靠固定，使其在传音过程中发挥最大的杠杆效应；对薄弱部位要进行加固和保护，防止因植入体压迫导致周围组织缺血坏死，植入体脱出。解决好上述问题是有效防止听力重建失败的最为关键因素。

3 植入式助听装置在感音神经性聋患者听觉功能重建中的应用

目前，植入式助听装置按植入位置可以分为骨导式助听装置和中耳植入式助听装置，前者以骨锚式助昕器为代表，后者目前常用的有振动声桥、中耳传送器(middle ear trans- ducer，MET)、电磁传感技术DACS(direct acoustic cochlear stimulator)等，这三种中耳植入装置均需在耳外放置语音处理器。ENVOY MEDICAL公司的ESTEEM助听器则属于全植入式的中耳助听装置[3,4]。植入式助听装置适用于中重度感音神经性聋和混合性聋患者。目前振动声桥在国外已得到较为广泛的使用。植入式助听装置与传统助听器相比，声音传送效率高、音质好、耗电量少、配戴安全，可减少外耳道感染的发生率，避免配戴区域疼痛等不适感，具有广阔的应用前景。但是其也有不足之处，例如骨锚式助听器植入后周围组织可能会有肉芽生长和炎性反应；振动声桥可能导致砧骨长脚受压迫致缺血坏死等。此外，在选择助听装置的过程中，一要根据患者听力损失程度进行选择，轻度感音神经性聋可以配戴传统助听器，中度耳聋者可以选择振动声桥，而重度耳聋患者可以选择中耳传送器[5]。

4 植入式助听装置和现有听觉重建技术相结合提高传导性聋患者听觉功能

听力重建技术的发展和进步使很多耳聋患者的听力水平得到提高，但目前仍然有很多困难亟待解决。近年来，面对这些问题，一些学者在临床实践中进行了一些有益的尝试，其中最主要的是将植入式助听装置与现有听力重建技术相结合或单独用于重建听觉传导功能。

4.1振动声桥技术应用于中耳腔广泛病变患者的听力重建无论使用何种材料或人工听骨类型(TORP或PORP)进行听力重建，都需要两个前提条件：①中耳具有必要含气空腔；②具有可利用的残存听骨。有些患者，如开放式乳突根治术后患者，无法满足或只能部分满足这两个条件，那么，如何对这些患者重新建立有效的听力传导？2008年，Huttenbrink等[6]采用钛制TORP与振动声桥(vibrant soundbridge, VSB)漂浮传感器(floating mass transducer, FMT)连接体重建开放式乳突根治术后患者听力，当外界声刺激时，可以通过振动声桥的接收器引起漂浮传感器的运动，再通过钛制TORP振动镫骨底板引起内耳淋巴液的振动。采用这种方法使乳突根治术后患者获得了较好的听力和言语识别率，比传统助听器更为有效。2009年，Linder等[7]对开放式乳突根治术患者单独使用漂浮传感器圆窗植入后，患者在70～80 dB言语识别率高达95%～100%。Colletti等[8]在38名中耳炎但不伴有胆脂瘤的双侧中到重度混合性或传导性聋及听骨链损伤(足板残留)患者中进行钛制TORP和漂浮传感器圆窗植入效果比较后认为，漂浮传感器圆窗植入可以作为慢性中耳炎伴有广泛听骨链损伤患者听力重建的首选。

4.2DACS技术与传统听力重建技术结合治疗混合性聋 很多听力损失的患者，如耳硬化症患者，有时呈现为混合性聋，特别是骨导阈值较高的患者，听力重建技术只能缩小气骨导差值，患者常常无法达到有效的听力水平。2008年，一种新型电磁传感技术DACS(direct acoustic cochlear stimulator)结合传统人工镫骨植入技术应用于混合性聋患者的听力重建。DACS包括放置在耳后的语音处理器和可植入的电磁传感器，电磁传感器与一个传统的钛制TORP听骨相连，再连接卵圆窗。语音处理器可以接收外界声信号并转换成电磁信号，通过电磁感应使电磁传感器发生振动，直接带动钛制听骨刺激内耳淋巴液产生振动。与此同时，为了恢复自然条件下的听骨链传导功能，使用第二个钛制TORP听骨通过传统的听力重建技术重建内耳与砧骨之间的链接，也就是两个TORP听骨并联形式与卵圆窗相连。采用这种方法对混合性聋患者进行听力重建治疗，术后气骨导听力、言语识别率和患者主观评估均有显著提高[9]。

4.3利用振动声桥技术或骨锚式助听器治疗先天性小耳畸形 先天性小耳畸形通常伴有外耳道闭锁或狭窄及中耳锤砧骨畸形，经典的、传统的手术方法一般需要多期手术。但是由于术后仍然存在气骨导差和较高的外耳道再狭窄率，效果并不满意。2009年，Frenzel等[10]采用高密度多空聚乙烯材料作为耳廓支架行耳廓成形，采用单级骨锚式助听(bone-archored hearing aid,BAHA)植入，术后全部患者对外观满意，听力提高效果明显。也有学者使用振动声桥用于重建小耳畸形患者传音功能，将漂浮传感器根据患者中耳解剖结构放置于镫骨、镫骨上结构、听骨链或圆窗，均获得较好的听力效果[11]。这种方法与目前临床上常使用的分期治疗方法相比，简化了操作程序，缩短了治疗时间，不存在重建外耳道的过程，是未来治疗先天性小耳畸形的发展方向之一。

因此，植入式助听装置不仅适用于中度及重度的感音神经性聋，对于传统听力重建手术不能改善的传导性聋(包括混合性聋)，也将会是一种很好的选择。在欧美地区以振动声桥和中耳传送器为代表的植入式助听装置已经广泛应用。但是由于其目前价格昂贵，加之我国尚未正式批准使用上述装置，限制了其在国内的使用。我们期待发展我国自主知识产权的植入式助听装置，早日实现其国产化，使国内患者能够早日受益。

5 听觉植入面临的主要困难

听觉植入是目前治疗重度或极重度感音神经性聋最为有效的方法，按照植入位置分为人工耳蜗植入(cochlear implant,CI)、听觉脑干植入(auditory brainstem implant,ABI)和听觉中脑植入三种。人工耳蜗植入目前在临床上已经广泛开展，技术手段均已成熟，收到了很好的效果，手术适用对象已经从10年前的极重度感音神经性聋患者(>95 dB HL)扩大到重度感音神经性聋患者(>75 dB HL)。但是，人工耳蜗植入目前也存在很多需要解决的问题，比如，人工耳蜗植入后可能出现感染、皮肤坏死、植入体脱出等并发症，目前尚缺少有效预防方法；植入装置接收器仍然位于体表，一定程度上影响患者美观，造成患者的心理压力；人工耳蜗对大部分患者日常交流发挥作用，但患者噪声环境下的理解力和高品质的乐声欣赏能力仍然受限；植入效果仍存在不同的个体差异；植入后患者不能进行核磁共振检查；植入装置可能失效等。

听觉脑干植入一般适用于双侧听神经瘤因疾病的发展、手术治疗等导致双侧全聋的患者；听觉中脑植入是将特制的电极植入到下丘中心核,刺激不同的频率层,从而产生听觉的听力重建方法，适用于由于耳蜗核受到破坏,听觉脑干植入效果差的患者。听觉脑干和中脑植入目前在国内尚属空白，国外研究也处于初创阶段，有许多问题亟待解决，其疗效还远远不能令人满意。

6 听觉功能重建的未来展望

当代科学技术的发展已经为听觉功能重建技术赋予了崭新的内涵和发展空间。未来听觉功能重建技术的发展必然包括以下5个方面。

6.1发展更为理想的移植体和赝复体材料 更为理想的材料除了具备现有材料的所有优势外，应该具有更加优越的组织相容性、可塑形性，便于手术操作，对周围组织影响更小等特点，复合材料可以兼顾不同材料的优势，是未来发展的方向。镍钛合金是近年来发展起来的新型复合记忆合金材料，具有质量轻、生物组织相容性好、弹性系数近似骨质、生物体内稳定、与CT、MRI等影像学检查无冲突等诸多优点。英国医疗器械公司Gyrus用其制备成热激活镫骨赝复体Nitinol‘SMart’piston，其最大的特点是赝复体与锤骨柄或砧骨长脚连接的挂钩顶端受热45～60℃时可以自动卷曲均匀绕紧砧骨长脚或锤骨柄[12]，不需要人工钳夹固定，操作方便，同时避免了人工操作时连接部位松弛或受力不均匀所导致的远期连接部位的损伤和坏死，保证了术后患者听力水平的提高和稳定性[12]。

6.2发展全植入式助听装置和听觉植入装置 不论是植入式助听装置还是人工耳蜗，目前普遍存在的一个问题是其外部接收装置位于体表，不仅容易出现各种感染性炎症、压迫性损伤，而且还不同程度的影响了患者外观。因此在大规模集成电路条件下发展全植入式装置，利用人体自身的生物电能作为动力，是提高患者生活质量、保征患者身心健康发展的必然趋势和未来发展方向。这要求植入装置不仅微型化，而且语音处理器对信号的接收和处理具有高度的敏感性和准确性。前面提到的Envoy最主要的优点是利用鼓膜对声音进行接收，保留了耳廓的定向作用和外耳道的放大作用[13]，是一个较好的例证。

6.3发展个性化听觉功能重建技术 个性化的听觉功能重建技术是指针对患者的年龄、听力学检测指标、病变范围等资料进行综合评定，选择最适合患者的听骨赝复体类型、植入式助听装置或听觉植入装置，或者采用两种或两种以上的联合装置进行听觉功能的重建。对于听觉植入装置语音处理器和刺激电极的发展一方面要更加合理高效，另一方面要针对不同患者听力损失程度和频率个体化。其目的就是因人而异，不仅增进患者在日常生活中的言语交流能力，还要增强其在噪声条件下的言语识别率及对音乐的欣赏能力。

6.4发展脑干植入和中脑植入的装置和技术 到目前为止，听觉脑干和中脑植入装置和技术还处于初级发展阶段，距离其应用于临床还有艰辛漫长的过程。国外已经有不少学者尝试用听觉脑干植入方法治疗双侧听神经瘤致双耳全聋的患者，取得了很多有意义的成果[13，14]。但是目前听觉脑干植入装置提供的听觉信息尚不能和人工耳蜗相比，患者植入后的言语识别率很低。随着科学技术的发展，听觉脑干和丘脑植入技术，甚至更高位的中枢植入技术一定会取得成功，这将为那些高位听觉神经传导损伤的患者带来回归有声世界的可能。

6.5聋病研究事业必将得到全社会进一步关注与支持 随着人类社会文明的进步，整个社会经济的发展，包括耳聋在内的残疾人康复事业已经得到了整个社会的关注和支持。我国政府已经将聋哑疾病列为新生儿重大出生缺陷，在2008年颁布实施的《新生儿筛查管理办法》中将听力筛查列为新生儿筛查项目。2009年起开始推行的国家人工耳蜗救助项目由中央财政拨出专款4亿元，为每名1～5岁的重度听力障碍儿童免费提供价值约20万元的人工耳蜗，并资助术后一年的康复训练费和部分手术费用。同时随着技术成本的降低，听觉重建装置的国产化，在未来，必将有更多的耳聋患者在社会各方面力量的关爱下回归到美好的有声世界。

7 参考文献

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7 Linder T, Schlegel C, DeMin N, et al. Active middle ear implants in patients undergoing subtotal petrosectomy: New application for the vibrant soundbridge device and its implication for lateral cranium base surgery[J]. Otol Neurotol,2009,30:41.

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13 Kuchta J, Otto SR, Shannon RV, et al. The multichannel auditory brainstem implant: how many electrodes make sense[J]? J Neurosurg,2004,100:16.

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