人工耳蜗知识科普 Vol.1

来源： 发布日期：2016.03.29 点击量：

听见声音，是一辈子的事情。
当父母看到孩子一点一点的进步，开口说话，感受生活的美好。
他们付出的一切，也都值得。

人工耳蜗的诞生是为了更好地帮助听障人，解决他们生活和就业的难题，这在一开始，就为这个行业附带了社会公益的属性和责任。

它不但是一件医疗器械，更是一把钥匙，一把开启有声世界大门的钥匙。

为了数以千万计的听障人能够用得上、用得起中国制造的人工耳蜗，科研人员们奋战了日日夜夜，突破了一个又一个技术难关，终于打破了进口人工耳蜗在国际上的垄断。

很多听障人四肢健全，除了在交流沟通上存在一定障碍，日常生活、重新就业的难度相对来说也比较小。他们迫切地希望能够回到工作岗位，承担起社会和家庭的责任，创造自身的价值。

他们很有智慧、他们做事情超级认真、最重要的是，他们非常有耐心！
在他们中涌现了一大批书法家、画家、手工艺品的匠人，甚至还有音乐家！

 
 听障人画家 史晓慧 （美女啊！）

 
鼓手 埃芙琳·格兰妮

如果她们能听到声音，一定可以做得更好。（下次跟大家盘点一下）

为了更好地帮助听障人，国家近年来逐步加大了政策的力度、给予听障人助听器、人工耳蜗的补贴政策，各大医疗机构和康复中心也为政策的落实提供了基础。

承载了未来和希望的人工耳蜗是怎样诞生的呢？

我们先说。。。
人工耳蜗的定义
（大家应该都知道了）
人工耳蜗是一种为重度、极重度感音神经性耳聋的成人或小儿回复听力的一种电子装置，通过把声音信号转变为电信号直接刺激听神经纤维，从而产生听觉。

 

人工耳蜗在英语中：Cochlear Implant或称为Bionic Ear，中文名译为：人工耳蜗，电子耳蜗，仿生耳等等。
 
大致可以理解为这样：
耳朵上的体外机麦克风接受了信号，信号传导至植入体的芯片解码，再通过电信号刺激听神经纤维，于是就能听见了。

那么，听觉又是如何产生的呢？

声音是由空气传到鼓膜，再经过听小骨传至内耳，引起基底膜上毛细胞的振动。（说起来有些复杂，看图）

第一步  声音传到进耳朵，经鼓膜传至内耳。

 

第二步 耳蜗的内部的横切面上，我们看到基底膜，它会振动。

 

第三步 基底膜上的毛细胞做剪切运动，产生听觉。

 
基底膜上毛细胞的纤毛产生扭曲引起细胞膜的电位变化，从而释放出神经介质，并使位于毛细胞底部的听神经末梢纤维产生了电位变化，这种电位的变化经螺旋神经节细胞传至中枢，产生听觉。

为什么选择人工耳蜗
感音神经性耳聋的听障人由于不同程度的毛细胞病变和减少，可有不同程度的听力损失，对于轻度、中度和一部分重度耳聋的人群来说，助听器是有效的。

可对于一部分重度聋以及全聋的人来说，大量的毛细胞损失以及声音的畸变使得最好的助听器也效果甚微，甚至无能为力，同时这类病人往往还保留着一定数量的听神经纤维和螺旋神经节细胞，如果把外界的声音转化为电信号送入耳内，直接刺激听神经末梢则可能产生听的感觉。

人工耳蜗的发展历程
从开始考虑这个问题到把这种可能性变为现实经历了150多年，人工耳蜗从临床基础研究到临床使用又经过了20多年，经过无数科学家的、医学教授的临床验证和反复论证，这项技术现在已经非常成熟！

人工耳蜗的研究工作从开始就面临了以下四个重要问题：
1. 电极植入的关键点？
2. 感音神经性耳聋病人的特点？
3. 如何将复杂的声音包括言语声转变为电信号？
4. 人工耳蜗如何能使先天聋的儿童理解和表达语言？

要解决这一系列的问题，需要做大量的研究工作。

这项研究十分庞大，涉及面广：耳科学、听力学、言语病理学、生理学、生物学、声学、心理学、生物物理学、材料学等学科。

 
由于人工耳蜗不但要解决听障人的听力问题，效果评估还涉及到听力康复训练、认知、教育、交流和社会生活的方方面面，因而有更多的专业人员介入到人工耳蜗的工作中，这些都是人工耳蜗发展历程中不可忽略的组成部分。

人工耳蜗技术的发现与发展
从17世纪90年代（1790年）开始，人们便开始了对人工耳蜗的研究：

1790年，意大利生理学家Luigi Galvani意外地发现了电流可使离体的蛙腿肌肉发生收缩。

1800年，意大利物理学家Alessandro Volta（胆子真的好大！）把两根金属杠放到自己的耳内，并让直流电（约为50伏）通过。在刚接上电流的瞬间，他感受到了隆隆的巨响，稍后听到了类似从粘稠液体发泡的声音。

1855年，法国的Duchenne研究发现声音是在弹性媒质中的交变运动，直流电不可能产生满意的声音，于是他就用交流电对耳朵刺激，听到的是一种类似苍蝇在窗帘和玻璃之间飞的声音。

1868年，德国的Brenner研究了影响声音感受的一些因素，其中包括：电极极性的改变、电极的位置、电刺激的速率和强度。研究结果发现：当耳内为负极时，电极在一定位置时，声音比较好，杂音较少。

1930年，美国的Wever和Bray把记录电极插到了猫的听神经上，并对着猫的耳朵说话，发现在听神经上记录到的波形放大可以看到言语声波波形的再现。

喵：你找我？

1936年，俄国科学家Gersuni和Volokhov用交流电可以产生正常频率范围的声音，再去除鼓膜和听小骨以后，这种声音依然存在，说明了耳蜗是听觉主要的受刺激部位。

1957年，法国医生Djourno，Eyries和Vallancien给一个胆脂瘤病人做手术时，把一个感应线圈埋于一侧的颞肌中，三天后用外部感应线圈把调制波送到内部的感应线圈，结果显示：病人可以听到声音，甚至可以辨别因此及速率变化而产生的的音调变化。

1957年2月，一名即将手术的完全耳聋患者请求巴黎耳科医师Charles Eyries想办法恢复一些他的听力。Charles Eyries跨出了历史性的第一步，他的目的是绕过患者受损的耳蜗刺激患者的听神经，他们在病人一侧颞肌里埋入一个小的感应线圈，将与线圈相连的引线一端放置在听神经上，引线的另一端包埋在肌肉内，作为参考电极。

3天后，他们在包埋线圈部位的颅骨上放置了一个外线圈，应用无线电天线刺激器传送信号，病人听到一种声音，当改变刺激信号频率时，病人可以感觉到音调明显不同。

1960~1961年，美国的House耳科研究所用电极放在数位梅尼埃病人的听神经来记录用纯音和言语信号进行刺激时听神经的电位变化。

1961年，William House做了第二次尝试。为了提高患者的言语识别率，他在电极上沿长度分五个部分刺激耳蜗，每部分分别对接受特定的频率。

1964年，美国斯坦福大学的Simmons等人做开颅手术时，对听神经和下丘脑进行了电刺激。

1964年，美国Doyle等人做了四个电极组成的组合，并进行了人工耳蜗植入，病人可以重复所听到的声音和词汇。

1972年，第一台与单通道人工耳蜗相配套的声音处理器问世。

1977年，奥地利研制出世界第一个多通道人工耳蜗植入系统。

1978年，澳大利亚格雷姆.克拉克发明了世界上第一台人工耳蜗。

国产人工耳蜗的发展
国内的人工耳蜗研制工作起始于20世纪70年代和80年代初，由上海眼耳鼻喉科医院教授、中国科学院院士王正敏教授领衔，他和团队先后研制出了的单通道脉冲式人工耳蜗和多通道程控式人工耳蜗。植入后的患者能正确的分辨各种环境声，能分清元音、辅音，并对汉语四声有分辨能力。

王正敏院士曾在演讲上说：“从1985年开始，我就一直想要研发国产的人工耳蜗，这是当时的一个梦想。”

力声特人工耳蜗便是在这项研究成果上诞生的。

人工耳蜗的安全性
从70年代开始，在人工耳蜗技术研究发展的同时，有不少的科学家开始进行了比较系统的对神经进行电刺激，包括人工耳蜗的生物相容性问题，手术安全性、电刺激安全性、植入物与头颅的影响、中耳感染问题，在克服了这一系列问题以后，世界各国的医药器械管理的权威机机构（FDA）才批准了人工耳蜗的使用。（后来才得以广泛使用）

 
人工耳蜗的诞生不但在医学界和听力康复业有着巨大的作用，而且对整个社会都产生了一定的影响。它把耳科学从治疗传导性聋推进到解决感音性聋的问题，推动了中耳和内耳显微手术的发展、加强了对听障群体的关注，也推动了整个社会公益事业的发展。