Кохлеарный имплант – это первый бионический протез, который был и остаётся самым распространённым и доступным в мире. Этот протез способен заменить ухо у людей с сенсоневральной тугоухостью, которым уже не помогали обычные слуховые аппараты, восполняя, таким образом, функцию слухового анализатора. Суть прибора является революционной как для времени его изобретения, так и для современности: кохлеарный имплант преобразует электрические импульсы, получаемые с внешнего микрофона, в понятные для нервной системы сигналы. Давайте попробуем разобраться в столь непростой, вероятно, местами скучной, но, несомненно, важной теме.

Кохлеарный имплант состоит из наружней и внутренней частей:

Наружняя: • микрофон • микропроцессор для преобразования звука в электрические импульсы • передатчик Внутренняя: • приёмник • дешифратор сигналов • цепочка электродов (электродный массив), которые вживляются в улитку.

Внутренняя часть также называется внутренним процессором, основная функция которого заключается в приёме звуков микрофона, кодировании их в последовательные электрические импульсы и передаче этих импульсов через катушку-передатчик непосредственно на кохлеарный имплантат.

Под кожей (в височной области) устанавливается тело импланта, после чего через барабанную полость в барабанную лестницу улитки проводится электродный массив. Внешний речевой процессор преобразует поступающий звук в данные. Эти данные индукционным способом передаются с катушки-передатчика речевого процессора на обмотку внутренней части кохлеарного импланта. Далее электронная часть импланта генерирует электрические импульсы на контактах электродного массива, установленного в улитке, что в итоге приводит к возбуждению нейронов спирального ганглия улитки. Таким образом, звуковая информация, закодированная электрическими импульсами, передаётся по проводящим путям слухового анализатора в корковые отделы, что дает возможность человеку снова слышать. Из этого следует, что кохлеарная имплантация эффективна при улитковом уровне поражения слуха, но неэффективна при наличии ретрокохлеарной патологии.

Говоря более упрощённо, суть данной технологии можно объяснить следующим образом:

1) Звуки улавливаются микрофоном и преобразуются в электрические сигналы, которые, попадая в звуковой процессор, «кодируются» (превращаются в пакет электрических импульсов).

2) Эти импульсы пересылаются на катушку передатчика и далее в имплант.

3) Имплант посылает электрические импульсы на электроды, локализованные в улитке.

4) Слуховой нерв собирает эти слабые электрические сигналы и передает их в мозг.

К сожалению, у данной технологии есть и недостатки. Во-первых, установка кохлеарного импланта – это всё же хирургическая операция, что всегда сопряжено с определенными рисками, хотя и не столь высокими в условиях современной медицины, во-вторых слух, не возвращается сразу после установки импланта, пациенту требуется длительное время реабилитации.
К тому же есть довольно строгие показания к кохлеарномуимпланту:

• Двусторонняя глубокая сенсоневральная глухота (средний порог слухового восприятия на частотах 0,5; 1 и 2 кГц более 95 дБ).
• Пороги слухового восприятия в свободном звуковом поле при использовании оптимально подобранных слуховых аппаратов(бинауральное слухопротезирование), превышающие 55 дБ на частотах 2-4 кГц.
• Отсутствие выраженного улучшения слухового восприятия речи от применения оптимально подобранных слуховых аппаратов при высокой степени двусторонней сенсоневральной тугоухости (средний порог слухового восприятия более 90 дБ) по крайней мере, после пользования аппаратами в течение 3-6 мес. (у детей, перенёсших менингит, этот промежуток может быть сокращен).
• Отсутствие когнитивных проблем.
• Отсутствие психологических проблем.
• Отсутствие серьезных сопутствующих соматических заболеваний
• Наличие серьезной поддержки со стороны родителей и их готовность к длительному послеоперационному реабилитационномупериоду занятий имплантированного пациента с аудиологами и сурдопедагогами.

Отдельно хотелось бы отметить, что данная технология является все же революционной, и не столь сама по себе, а как первая технология бионического протеза, не просто вернувшая слух многим людям, но и вдохновившая ученых на создание хоть и не полноценных, но вполне функциональных протезов конечностей человека.

Подготовили: Т.А. Алмазова, А.С. Коровин

Источники: 

1) Пудов В. И., Кузовков В. Е., Зонтова О. В. Кохлеарная имплантация в вопросах и ответах. — СПб: ФГУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речи Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи», 2009. — 28 с.
2) Староха А. В., Давыдов А. В. Кохлеарная имплантация — перспективное направление слухопротезирования // Бюллетень сибирской медицины. — 2004. — № 4. — С. 34—38. Архивировано 6 мая 2013 года.
3) Łukaszewicz Z, Soluch P, Niemczyk K, Lachowska M. (Jun 2010). «Correlation of auditory-verbal skills in patients with cochlear implants and their evaluation in positone emission tomography (PET)- Article in Polish». OtolaryngolPol. 64 (7): 10-16. PMID 21171304.
4) Møller AR (2006). «History of Cochlear Implants and Auditory Brainstem Implants». AdvOtorhinolaryngol. 64: 1-10. PMID 16891833.
5) Naito Y, Hirano S, Honjo I, Okazawa H, Ishizu K, Takahashi H, Fujiki N, Shiomi Y, Yonekura Y, Konishi J (Jul 1997). «Sound-induced activation of auditory cortices in cochlear implant users with post- and prelingual deafness demonstrated by positron emission tomography.». ActaOtolaryngol. 117 (4): 490-496. PMID 9288201.
6) “The Cochlear Implant Controversy, Issues And Debates”. NEW YORK: CBS News. September 4, 2001. Retrieved 2008-11-09.
7) Martin, Douglas (December 15, 2012). “Dr. William F. House, Inventor of Pioneering Ear-Implant Device, Dies at 89”. NewYorkTimes. Retrieved 2012-12-16.
8) Roche JP, Hansen MR (2015). “On the Horizon: Cochlear Implant Technology”. Otolaryngol. Clin. NorthAm. 48: 1097–116. doi:10.1016/j.otc.2015.07.009. PMID 26443490.
9) NIH Publication No. 11-4798 (2013-11-01). “Cochlear Implants”. National Institute on Deafness and Other Communication Disorders. Retrieved February 18, 2016.
10) Yawn R, Hunter JB, Sweeney AD, Bennett ML (2015). “Cochlear implantation: a biomechanical prosthesis for hearing loss”. F1000Prime Rep. 7: 45. doi:10.12703/P7-45. PMC 4447036  . PMID 26097718.
11) Raman G, et al. Effectiveness of Cochlear Implants in Adults with Sensorineural Hearing Loss [Internet]. Agency for Healthcare Research and Quality (US); 2011 Jun 17. PMID 25927131 Free full text
12) AnkeLesinski-Schiedat “DirekterDrahtzumHoernerv” – “Spektrum der Wissenschaft, physik, mathematic, technick” 02.2015
13) Beuchner, A. et al.: Clinical Evaluation of Cochlear Implant Sound Coding Taking into Account Conjectural Masking Functions, MP3000TM . In: Cochlear Implants International 12,S. 194-204, 2011
14) Kral, A.: Auditory Critical Perods: A Review from Systems’s Perspective. In: Neuroscience 247, S.117-133, 2013
15) Lesinski-Schiedat, A. et al.: Paediatric Cochlear Implantation in the first ad the second year of life: a comparative study. : in: Cochlear Implants International 5, S.146-159. 2004