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微创人工耳蜗植入技术和残余听力保留策略(上)

 吕康悠然 2018-08-01


全球超过5%的人群存在听力损失,其中90%是成年人,10%为儿童。大多数由听力受损引起的交流障碍可以通过非手术干预得到改善,患者可使健耳贴近声源或者佩戴助听器,改善信噪比及放大声音。


但对于重度-极重度感音神经性耳聋患者,人工耳蜗植入(cochlear implantation,CI)仍是听觉功能恢复的唯一途径。然而传统的CI手术的创伤较大,术后并发症的发生率较高。因此,为进一步改善耳蜗植入效果,微创CI被引入临床研究和实践。



术后残余听力的保留一直是医生和患者的关注点之一。微创手术的应用和新型耳蜗电极的研发促进了术后患者残余听力的保留并实现了声(低频)电(高频)联合刺激。声电联合刺激的基础是耳蜗植入术后低频听力的保留,而低频听力受损往往是多因素作用的结果,例如术中神经细胞受损后引起细胞功能异常或凋亡。此外残余听力受损也与电极因素相关,如电极长度、植入深度及速度。手术方式和围手术期药物的使用对听力保留也有相应影响。


人工耳蜗的微创手术

1961年美国House医生将简易电极植入鼓阶,被认为是真正意义上的第一例CI。在随后20年间,人工耳蜗设备逐渐发展,并于1984年由美国FDA批准应用于成人。


传统CI多在耳后乳突部皮肤做反“S”形切口,切口较大,约8~10cm。该手术方式的大切口虽然可以充分暴露术野,但手术中组织损伤过大、术中出血较多,术后可能出现皮下血肿、伤口愈合不良、切口感染、头发脱落等并发症,且疤痕较长较明显,影响美观。


除此之外,传统手术方式对耳蜗毛细胞损伤较大,可能引起植入耳的残余听力的完全丧失。因此为降低并发症发病率,最大程度保留残余听力,研究者和临床医生提出了微创手术(minimally invasive surgery)及柔手术(soft surgery)的CI改良方式。

微创耳蜗植入术的切口距耳后约1cm,切口长约3~4cm呈“S”或“C”型,术前根据植入电极的要求,进行剃发或无需剃发。微创手术的手术切口明显小于传统方式,而且具有术后恢复快,手术疤痕淡,术后皮下血肿发病率低的特点。根据国外研究结果,缩小的手术切口并不会影响耳蜗植入效果。术中在乳突切开、开放面隐窝、磨出电极槽后,植入电极的路径主要有两种,即圆窗膜途径和耳蜗开窗途径。


欧洲耳科医生更偏向于前者,而美国更偏向于后者。虽然通过圆窗可安全定位鼓阶,并可直接植入电极,但对于直径稍大的硬电极,植入过程可能损伤到骨螺旋板,引起传导性听力下降。但根据2013年的一篇系统综述,合理选择电极,这两种耳蜗植入路径在残余听力的保留方面并没有优劣之分。


“柔手术”的设想由Lehnhardt于1993年提出,旨在通过轻柔谨慎的手术操作尽可能减少耳蜗植入对残余听力的损害。该手术理念对于微创手术技术的发展也有一定影响。相关研究表明,残余听力的损失主要与耳蜗电极的插入有关,这种不可避免的损伤可以通过严格执行“柔手术”规则尽量减小。


研究者们提出在“柔手术”中应注意以下方面。①电极插入过程中的机械性创伤,如骨螺旋板的骨折、基底膜的破坏、螺旋韧带的撕拉等;②插入电极时对外淋巴液的扰动;③钻孔引起的听觉损伤,如听骨链的破坏、耳蜗骨内膜的破损;④外淋巴液的丢失和内耳液体环境平衡的紊乱;⑤潜在的感染可能;⑥继发的耳蜗内组织纤维化。


根据“柔手术”理念和传统耳蜗植入术的相关经验,在微创CI中,钻孔时多采用0.5~0.7mm低钻速钻头,在圆窗膜前下方钻一直径约为1mm的孔,钻至骨内膜处停止,换由小刀或探针轻轻划开骨内膜,尽量减少对鼓阶内外淋巴的干扰,术中可使用透明质酸减少外淋巴的流失。


除此之外,透明质酸还可以吸附血液和骨粉,以及作为润滑剂,减小电极插入时的摩擦力。在电极植入过程中,不应直接使用吸引器抽吸或者过快地暴力插入电极。电极的植入应匀速、灵活而轻柔,以避免对内耳的损伤而致使残余听力丧失。电极植入完成后,应尽快封闭耳蜗开窗处,减少暴露于外环境的时间以降低感染风险。



在CI手术中,电极植入无疑是至关重要的一步,外科医生必须依靠唯一的固定解剖标志圆窗,准确判断耳蜗基部的鼓阶位置。然而,由于圆窗和耳蜗解剖的个体差异,在大约20%的耳蜗开窗术中,钻头可能会误入前庭阶。


因此影像学引导定位被引入CI手术,Labadie于2014年开展了第1例CT引导下的微创CI手术。研究者借助CT在术前设计出从面隐窝到鼓阶的线性通道,术中再次用CT进行快速的微立体定向(Microstereotactic)调节并设计钻孔程序,确保钻孔轨道符合预期。在完成到中耳的通道后,只需继续完成耳蜗开窗,电极模块即经过设计的通道植入耳蜗内。但是即使应用三维成像的锥形束CT定位,临床上仍难以保持准确度。


为进一步提高耳蜗开窗的定位精准度,研究者们引入机器人协助手术。法国研究者Frederic于2015年使用尸体头颅尝试了在锥形束CT引导下的机器人协助的微创CI手术,电极植入成功率为95%(n=20),未观察到面神经损伤,但电极植入时的深度和力度控制元件仍待改进。因此,在临床手术中应用高分辨率CT和机器人的钻孔术仍需进一步的研究,以实现减小微创CI手术中的损伤、更好地保留残余听力、改善愈后的目标。



本文已发表在中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2018;53(1):66-69.

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