人工電子耳發展趨勢

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花蓮慈濟醫院耳鼻喉科李家鳳醫師

✏、人工電子耳現況: 人類是如何聆聽到聲音呢?耳朵各結構都有其特定的作用,聲音自外耳道進入後造成鼓膜振動,振動經由聽骨鏈增加聲波的壓力,傳至卵圓窗並進入充滿液體的耳蝸內,刺激柯蒂氏器的毛細胞進而產生神經細胞的活化,把聲音轉換成神經訊號傳輸到大腦,由大腦解釋並將訊號轉成聽覺。

: 現今將聽力損失分為四種類型:感音性失聰、傳導性失聰、混合性失聰、神經性失聰,其中最常見的是感音性失聰。感音性失聰是因為內耳毛細胞沒有發育完全或遭受損害,但通常仍有部份完整的神經纖維、並未完全喪失其功能。

十多年前醫師對兩側極重度(聽力閾植大於九十分貝)的患者是束手無策的,最主要是因這類患者的毛細胞幾乎完全壞死,即使用助聽器將聲音放大也對患者幫助有限。嚴重的感音性失聰患者可藉由人工電子耳植入耳蝸以代替這些受損的毛細胞,直接刺激正常之神經纖維,使聽覺仍能藉由正常之神經纖維傳至大腦。

一般傳統的人工電子耳是一種藉由外科手術植入耳蝸的電子裝置──包括體內植入部分-刺激電極、植入器、接收線圈等,以及體外部分-麥克風、語言處理器等,經此裝置放出電流並直接刺激剩餘的神經纖維進而產生聽覺。

現今人工電子耳商業化的產品以澳洲 Cochlear Corporation、美國 Advanced Bionics 與奧地利 MED-EL 這三家為最主要的製造廠商,其他如中國諾爾康、法國 Nuerelec(已被丹麥公司收購)等也在持續研發中。目前並沒有公認何者為優。人工耳蝸自 1972 年開始出現第一個商業產品,經過數十年的發展,從原本的單頻道電極人工耳蝸、到現今的雙耳式多頻道電極人工耳蝸,造福全世界超過三十萬的重度或極重度感音性失聰人士,且半數以上為先天性失聰兒童。

✏、人工電子耳未來展望: 國外在製造人工電子耳仍無法跳脫植入式電極及模仿現今產品,現今全球所有人工耳蝸皆因電極需置入耳蝸,手術風險高,且因價格不斐造成患者極大負擔,現今的電子耳設備仍有很多問題需要尋求解決。

: 筆者參與由交通大學、台灣大學、台大醫院及花蓮慈濟醫成立之研究團隊,經數年共同開發研究已完成一種放置於耳蝸外人工電子耳之設計,藉由耳蝸骨頭來傳遞電場,進而刺激到聽神經,所設計新的電極陣列只需架在耳蝸骨頭兩側,並藉由實驗及有限元素分析法可以找出電極最佳化位置,避免刺激到鄰近組織──包含前庭平衡神經及顏面神經,如此一來便可以解決現今人工電子耳所無法解決的問題。又因新設計的電極不用如現今人工電子耳需植入耳蝸中,故可避免植入耳蝸中所帶來手術風險,對病人可以保證接近100%的安全性;另藉由微小電流也可以治療病患的耳鳴。

: 目前研究團隊在初步動物實驗已成功驗證此一設計之可行性,未來將應用於
(1)先天性聽障之嬰兒;
(2)後天性完全失聰之成人;
(3)針對高頻性聽損的病人需結合助聽器及人工電子耳的病患等
上述族群,希望研發出一具有低手術風險、保留聽覺、降低成本等優點之新式人工電子耳,提供患者更安全及經濟之人工耳蝸。

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