Cochleáris protézisek és elektromos hallás IMPLANTÁTUMOK, ELEKTRÓDÁK, STRATÉGIÁK felügyelt önálló tanulás (dolgozat) HARCZOS TAMÁS Információs Technológiai Kar Pázmány Péter Katolikus Egyetem Budapest, 2006. január
Tartalom Bevezetés 1 A cochleáris implantáció indikációja 2 A cochleáris implantációk hatékonysága, használhatósága 2 A rendszer tipikus felépítése 3 Kiegészítők, tartozékok 4 Egy mai CI technikai adatai 5 Hangkódolási stratégiák 6 Egy elektródás analóg rendszerek 6 Több elektródás analóg rendszerek (CA, SAS) 6 Egyszerű mintavételezett stratégiák (CIS, CIS+) 7 Adaptív mintavételezett stratégiák (n-of-m, SPEAK, ACE) 8 Szimultán gerjesztést használó mintavételezett stratégiák (PPS, QPS) 10 Nagysebességű mintavételezett stratégiák (FRS, MRS, HiRes) 10 Összefoglaló 11 Elektródák 13 Alaptípusok 13 Optimális pozícionálás 14 Néhány szó a beültetés menetéről 16 Esetleírás 18 Kutatási-fejlesztési irányzatok 20 Felhasznált irodalom 22
Bevezetés A siketek és a siketséggel határos súlyos nagyothallók száma évről évre nő, ugyanakkor rehabilitációjukra az orvostudomány és a technika fejlődésével fokozott az igény. A hallórendszer elektromos ingerlésének hosszú története Volta 1790-ben közzétett, az elektrofónikus hallásjelenséggel kapcsolatos tapasztalataival kezdődött, amikor önkísérlet során fején elektromos áramot átvezetve hangélményről számolt be, s a módszert siket embereken kipróbálva is hasonló eredményre jutott néhány esetben. Sok-sok évnek kellett még eltelnie ahhoz, hogy az eljárás a figyelem középpontjába kerüljön, annak ellenére, hogy az érintett betegek száma magyarországi statisztikák szerint a népesség 0,2%-a. Arra a kérdésre, hogy mi is a cochleáris implantátum, a következő definícióval lehet válaszolni: olyan elektronikus eszköz, amely a külső hangforrásból érkező hangok akusztikai energiáját többé-kevésbé neuromorf elektromos stimulussá alakítja, és közvetlenül a hallóidegre ill. a ganglion spirále sejtjeire továbbítja. Más szavakkal a cochleáris implantátum a középfül hangvezető apparátusának, valamint a receptorsejtek mechano-elektromos átalakító rendszerének megkerülésével a normális frekvenciaspektrum egy részhalmazán kapcsolatot teremt a külvilág hangforrásai és a központi idegrendszer között [1]. 1. ábra. Cochleáris beültetés (oldalnézet és keresztmetszet) [3]. - 1 -
Az utóbbi két évtized során a cochleáris protézisek szerepe drasztikusan megnőtt. Míg 1996- ig összesen kb. 7000 beültetést végeztek el, addig a rákövetkező 8 évben ez a szám megtízszereződött [2], és ez a trend folytatódni látszik. Az eddigi nemzetközi tapasztalatok alapján kirajzolódott azoknak a kérdéseknek a körvonala, amelyek meghatározzák a cochleáris implantáció fejlődésének további irányait. Míg a korábbi törekvések célja az volt, hogy a cochleáris implantáción átesett beteg beszéd kommunikációs készsége az eszközös (hallókészülék, implantátum) és metakommunikatív csatornák együttesével hosszas, ún. beszédtanulási gyakorlás során megközelítse a mindennapi életvitelhez szükséges minimumot, ma ennél lényegesen nagyobb az elvárás. A cél az, hogy az implantációt követően a beteg kevés gyakorlással, telefonálásra is képes beszédmegértéssel rendelkezzék. A cochleáris implantáció indikációja A cochleáris implantációra történő betegkiválasztás az eljárás egyik legdinamikusabban változó területe. Az alkalmasság ismérvei kismértékben különböznek minden implantációs team esetében, de abban mindenki egyetért, hogy a kétoldali, 90 db-t meghaladó nagyothallás (melynél nagyteljesítményű hallókészülékkel sem érhető el kielégítő beszédmegértés) vagy siketség fennállása ma is tisztelt és betartott szabály. Az utóbbi években új aspektusból nézik világszerte az implantáció előtti kivizsgáláson résztvevő betegeket. Többé már nem az a kérdés, hogy kit miért nem lehet implantálni, hanem az, hogy kit hogyan (hány csatornás, milyen elhelyezésű implantátummal lássanak el) és ezzel összefüggésben, hogy kinek milyen beszédmegértés prognosztizálható (azaz leegyszerűsítve, milyen a belsőfül állapota túlélő szőrsejtek, ill. funkcionáló hallóidegrostok/ganglionsejtek tekintetében) a preoperatív elektrodiagnosztikai tesztek alapján [1]. Röviden, a cochleáris implantáció feltétele a kétoldali belsőfül-eredetű teljes süketség, illetve olyan súlyos, süketséggel határos kétoldali nagyothallás, mely a jelenleg rendelkezésre álló nagyteljesítményű hallókészülékekkel nem javítható. A cochleáris implantációk hatékonysága, használhatósága A cochleáris implantátumok hatékonysága (beteg szempontjából használhatósága) számos körülménytől függ. Míg a konkurens gyártók kemény médiaharcot vívnak egy-egy termékük - 2 -
legjobbként való bemutatásáért, addig általánosságban elmondható, hogy a processzor és elektródasor tulajdonságain kívül döntően fontos szerepe van még a készülék jó beállításának, az életkornak, a siketségben eltöltött időnek, de nagyban függ még az anatómiai adottságoktól (működőképesen maradt idegrostok száma) kezdve a pszichés motivációig. Összességében tehát sok tényező befolyásolja azt, hogy mennyire sikeresen fogja használni a beteg a készüléket. Meg kell jegyezni, hogy az elérhető legjobb minőséget óriási mértékben befolyásolja az a paraméter, hogy a műtét során az elektródasort milyen mélységig sikerül betolni a scala tympaniba. Egyes betegeknél a cochlea elcsontosodása miatt, gyulladások következményeként, illetve esetenként ismeretlen okból, nem sikerül az elektródasor teljes hosszban való behelyezése. Ilyenkor egy rövidebb elektróda behelyezésével zárul a műtét, és a betegnek bele kell törődnie a szomorú ténybe, hogy néhány milliméter miatt többezer Hz-es frekvenciatartomány hallásától esett el. A rendszer tipikus felépítése Cochleáris implantáció során egy hajlékony elektródasort illesztenek be a cochleába, a scala tympani járatba. Az elektródasor hossza ma betegtől függően kb. 12 és 31 mm között változik. Ezen a hosszon átlagosan 8-16 elektródakivezetés kap helyet. Az ingerlés szempontjából három kategória van. Monopoláris ingerlés esetén a földelektróda az aktív elektródától távol, rendszerint a halántékizom alatt képzett tasakba kerül. Amennyiben két hasonló, az idegrostok közelében elhelyezett elektróda között történik az ingerlés, bipoláris stimulációról van szó, de lehetséges multipoláris ingerlési mód alkalmazása is 3 vagy több elektróda közt. 2. ábra. Egy elektromágnesesen csatolt (fent) és egy bőrön át csatlakoztatott CI-rendszer vázlata [2]. - 3 -
A platina-irídium alapanyagú, szilikon vagy teflon burkolatú aktív elektródasor vékony vezetékkel csatlakozik a fül mögötti koponyacsontra (a bőr alá) ültetett vevőhöz. A vevő egységhez nagyfrekvenciájú rádióhullámok útján jut el az információ külső beszédprocesszor adójától. A vevőbe általában egy gomb méretű mágnest is beépítenek, ami a bőrön át is képes megtartani a külső adót. Testen kívül tehát csak az adó egység, és az azt meghajtó beszédprocesszor található. A beszédprocesszorban kap helyet a mikrofon, a számításokat végző processzor, és a telep is (általában 2-3 db gombelem, amelyek együttes teljesítménye kb. 40-50 üzemórára elegendő). Kiegészítők, tartozékok Egy klinikai látogatáson sikerült belepillantanom az osztrák MED-EL cég egy egységcsomagjába. Ez a csomag gyakorlatilag egy diplomatatáska hivatott tartalmazni mindent, amire a betegnek az implantátumával kapcsolatban szüksége lehet. A táskát a beteg a beültetést követő (3-4 hét) első beállításon kapja meg. A csomag tartalma: egy rövid és egy részletes használati útmutató (nyomtatva és CD-n), speciális tisztító folyadékot, egy miniatűr páramentesítő kamrát (tablettákkal) a külső egységek alkalmi páramentesítéséhez, pótegységet mindenhez (kivétel maga a processzor), azaz egy második elemtartót, kábel-szettet, külső adó egységet, egy ruhán hordható mikrofont (a processzor-egységbe épített mikrofon alternatívája), egy ruhán hordható, akkumulátoros tápegységet (a fül tehermentesítésére, a fül mögött hordott elemtartó alternatívájaként) és hálózati töltőt az akkumulátorokhoz, egy speciális kábelt, amivel a processzor egység közvetlenül összeköthető bármely ma használatos szórakoztató-elektronikai berendezéssel, egy kisméretű teszt-berendezést, amivel ellenőrizhető a kinti egységek helyes működése, matricák, kitűzők, nyakpántok, melyek egyrészt a gyermekek örömét, másrészt a processzor védelmét szolgálják. - 4 -
Egy mai CI technikai adatai 3. ábra. A MED-EL PULSAR CI 100 szabadon hozzáférhető technikai paraméterei. - 5 -
Hangkódolási stratégiák Hangkódolási stratégia alatt azt az eljárást értjük, amelynek során a CI-processzor a hangból az elektródák meghajtására alkalmas gerjesztőjeleket állít elő. Jelenleg a CI-stratégiák forradalmának napjait éljük. Az új típusú készülékek és az újonnan kifejlesztett kódolási stratégiák úgy biztosítják a 90% fölötti, szájról olvasás nélküli beszédmegértést, hogy a készülék műszaki beállítása után szinte azonnal lehetséges a teljes hatásfokú használat a beteg számára. Ezzel együtt egyre kisebb hangsúlyt kapnak a hosszadalmas beszédfoglalkozások, de egyre nagyobbat a beavatkozás előtti megfelelő típuskiválasztás módszerei. Egy elektródás analóg rendszerek Az első cochleáris beültetések összesen egy csatornát használtak. A 70-es években ez úgy valósult meg, hogy a mikrofon által felvett jelet erősítés után közvetlenül a cochleába helyezett egyetlen csatornára továbbították. Itt gyakorlatilag a pillanatnyi hangerő függvényében változott az áramerősség. Később ezt a rendszert nemlineáris dinamikakompresszióval látták el, így a gerjesztőáramot adott korlátok között tartva is nagyobb dinamikatartomány volt lefedhető. Az egycsatornás implantátum hiányosságai a frekvenciaanalízisben tagadhatatlanok, de előnyt jelentett például a hosszabb és vastagabb többcsatornás elektródákhoz képest a kisebb átmérőjű és vékonyabb egycsatornás elektródák kevésbé invazív bevezethetősége scala tympaniba [1]. Másik előnyük biztonsági szempontból az, hogy az egycsatornás elektróda nagyobb felülete miatt csökken az idegrostok károsítását eredményező áramerősségingadozás veszélye. Ma egycsatornás implantátumokat már nem építenek be. Több elektródás analóg rendszerek (CA, SAS) Az első kísérletek több csatorna bevezetésére még analóg rendszerekben történtek. Az Advanced Bionics (Clarion) cég által javasolt Compressed Analogue (CA) stratégia a korábbi, - 6 -
egycsatornás rendszerek továbbfejlesztése volt. Az újítás az volt, hogy a hangot sávszűrőkkel először 4 csatornára bontották, majd ezeken dinamika-kompressziót végeztek. Az így előálló négy csatornás analóg jel minden további feldolgozás nélkül került a négy kivezetéses elektródasorra (ld. 4. ábra). Ebben az esetben tehát párhuzamos (egyidejűleg minden csatornán történő) gerjesztésről beszélünk. 4. ábra. Analóg négy csatornás (CA) gerjesztés [2]. A CA továbbfejlesztése az ún. Simultaneous Analogue Stimulation (SAS) stratégia, ami a csatornaszám növelésén kívül (minimum 8 csatorna) még egy újdonságot tartalmaz: a sávszűrők után a rendszerbe helyezett logaritmikus átvitelt, amivel a dinamikatartomány tovább bővül. Egyszerű mintavételezett stratégiák (CIS, CIS+) Szimultán gerjesztést alkalmazó rendszereknél (CA, SAS, PPS) számolni kell az ún. crosstalking jelenséggel, mivel az azonos időben gerjesztő elektródák között is töltésáramlás indul meg. Ennek kiküszöbölésére kezdték el alkalmazni az interlace stratégiákat, amikor egyszerre mindig csak egy elektródán gerjesztenek. A CIS rendszerek felépítése hasonlít a CA rendszerekhez, ám az egyes csatornák kimenetét négyszögjelekkel szorozzák meg úgy, hogy a csatornák eredő (nem nulla) kimenete időben diszjunkt legyen (ld. 5. ábra és 6. ábra). - 7 -
5. ábra. Átfedés-mentes (interlaced) gerjesztés (CIS) [2]. Ezzel a módszerrel elkerülhető az elektródák közti nemkívánatos interferencia [és az ezek által kiváltott hangingerek], és a CA stratégiához képest a telep-élettartam is megnő. CIS stratégia esetén tipikusan 1000 impulzus/s/elektróda körüli a gerjesztés sebessége. 6. ábra. Mintavételezett négy csatornás (CIS) gerjesztés [2]. A CIS egy továbbfejlesztett verziójánál, amit CIS+ névre kereszteltek, kicsivel megemelték a sebességet, kibővítették a hangfeldolgozás felső határát 10000 Hz-re, és az amplitúdóburkológörbék meghatározásához Hilbert-transzformációt használtak. Adaptív mintavételezett stratégiák (n-of-m, SPEAK, ACE) Hamar kiderült, hogy nagy háttérzajban egyáltalán nem előny a túl sok csatorna. Az első adaptív megoldást az ún. n-of-m stratégia adta. Az újdonság az, hogy az m számú csatornából egyszerre (pontosabban egy időablakon belül interleave-elve) csak n darab csatornán történik - 8 -
tényleges gerjesztés. Az n csatorna kiválasztása spektrumanalízis útján történik. Míg m az elektróda-kivezetések számából adódik, az n ideális megválasztása viszont kérdéseket vet fel: legyen elég magas ahhoz, hogy minden fontos információ továbbítódjon, de ne legyen túl magas, mert az felesleges gerjesztéshez vezet. 7. ábra. A SPEAK stratégia legfontosabb működési lépései [2]. - 9 -
Míg az Advanced Combination Encoder (ACE) gyakorlatilag csak sebességében különbözik az eredeti n-of-m-től, addig a Spectral Peak (SPEAK) stratégia (ld. 7. ábra) esetében az n (bizonyos határok között) ablakról ablakra változhat. Szimultán gerjesztést használó mintavételezett stratégiák (PPS, QPS) A Paired Pulsatile Stimulation (PPS) és a Quadruple Pulsatile Stimulation (QPS) stratégiák a feljebb tárgyalt mintavételezett rendszerektől abban térnek el, hogy ha az egy időablakon belül aktiválandó csatornák között egymástól elegendően távol esőek is vannak (bazális apikális tengelyen), akkor azoknak a gerjesztése azonos időben történik. PPS esetén maximum 2, QPS esetén maximum 4 csatorna együttes gerjesztésére van lehetőség. 8. ábra. A SAS, PPS és CIS stratégiák kimenetének összehasonlítása 8 csatorna esetén [?]. Nagysebességű mintavételezett stratégiák (FRS, MRS, HiRes) Az eddig tárgyalt stratégiák közös tulajdonsága, hogy közel azonos fogyasztás mellett kb. 500 1500 impulzus/s/elektróda sebességre képesek. Idő közben kezdték felismerni, hogy a megfelelő hangingerek kiváltásához nem csak a gerjesztés helye, de annak az időtartama és gyakorisága is döntően fontos. Az első próbálkozás a Fast-Rate-Stimulation (FRS) volt, ami eredendően szintén egy n-of-m (n=5, m=15) stratégia. Az FRS esetén azonban egy időablakon belül az 5 kiválasztott csatornát nem amplitúdó- hanem pulzusszélesség-moduláltan küldik az elektródákra. A Multi-Rate-Stimulation (MRS) esetén úgy próbáltak jobb eredményt elérni, hogy a fix impulzus/s sebességű processzor teljesítményét nem egyenlően osztották szét az - 10 -
elektródák között, hanem úgy, hogy a bazális elektródákra kb. négyszer több impulzus jutott másodpercenként, mint az apikálisokra. Az igazi áttörést azonban a 2002-ben bemutatott HiRes rendszer hozta. A HiRes-t úgy tervezték, hogy a korábbi tipikus fogyasztásokat nem túllépve, képes legyen akár 90000 impulzus / másodperces gerjesztésre is. Az időablakon belül gerjesztésre aktív csatornákat különböző (főleg n-of-m alapú) algoritmusokkal választja ki a rendszer, és tipikusan 2800 5600 impulzus/s/elektróda sebességgel működik. Összefoglaló A stratégiák minősége között egyértelmű rangsort nehéz felállítani, egyrészt, mert a preferált stratégia nagyban függ a behelyezett elektródától és annak pontos helyzetétől, másrészt, mert a stratégiák napról napra változnak, fejlődnek. Ami biztos, hogy a többcsatornás rendszerek megjelenésével lehetőség nyílt a szájról olvasás nélküli beszédértésre (ld. 9. ábra), de komplexebb hangok megkülönböztetésére, illetve a zene élvezetére a mai napig nem kínálkozik megoldás. 9. ábra. Mondatértés a csatornák számának függvényében [2]. Egy 1999 és 2002 között (több klinikán párhuzamosan) folytatott felmérés alapján a CIS stratégia volt a legkedveltebb a páciensek körében. Érdekes módon a második helyet az analóg párhuzamos gerjesztést alkalmazó (meglehetősen réginek számító) SAS stratégia foglalta el. Egyesek szerint az analóg rendszereknek az elektróda-interakciók ellenére igenis van létjogosultsága, mert ezekben a rendszerekben a hang időbeli gyors és finom változásai sokkal jobban átadódnak, mint a mintavételezett rendszerekben. Ez a tulajdonság - 11 -
sok felhasználónál ellensúlyozni látszik a párhuzamos gerjesztés által létre hozott nemkívánatos jelek zavaró jelenlétét is (ld. 10. ábra). 10. ábra. Preferált hangkódolási stratégiák 1999-2002 között [2]. A HiRes az egyik legkedveltebb stratégiává vált 2002-es megjelenése óta, ám időközben újabb megoldásokkal is előrukkoltak. A MED-EL cég például olyan egzotikusan hangzó (és megannyira aluldokumentált) újításokat alkalmaz mai (pl. PULSAR 100 CI ) implantátumaiban, mint a SMARTSYSTEM, FINEHEARING, Intelligent Parallel Stimulation (IPS), Channel Interaction Compensation (CIC), Sign-Correlated Stimulation (SCS). Sajnos a katalógusukban megtalálható, reklámszerű leíráson kívül eddig többet nem sikerült megtudni ezekről a hangzatos technikákról. - 12 -
Elektródák A helyes beültetés, a jó stratégia, és a megfelelő gyakorlás mellett döntően fontos szerepe van a megfelelő elektróda kiválasztásának is. Ma gyakorlatilag minden gyártónak saját elektródakészlete van, amiből előzetes vizsgálatok alapján a páciens a számára megfelelőt kaphatja. Alaptípusok Az ebben a fejezetben szereplő adatok (ahol nincs kifejezetten megjelölve más forrás) a MED-EL cég információit tartalmazzák. 11. ábra. A MED-EL által jelenleg forgalmazott elektródák 4 fő csoportja. A MED-EL által jelenleg forgalmazott elektródákat 4 csoportra lehet bontani (ld. 11. ábra). A teljes készlet alább látható. Megjegyzendő, hogy a 24 elektróda 12 csatorna bipólusos gerjesztését jelenti! Míg normál esetben a standard elektróda javasolt, addig a cochlea enyhe elcsontosodása vagy ismételt beültetés esetén inkább a medium típust ajánlják. A compressed - 13 -
elektródát kimondottan olyan esetekben ültetik be, amikor az előző kettő behelyezése ismeretlen okból nem sikerül. A split elektróda a végső megoldást jelenti, amikor a cochlea olyan extrém mértékben elcsontosodott már, hogy csak az utolsó 4, illetve 6 milliméter járható be. 12. ábra. A MED-EL által jelenleg forgalmazott elektródák teljes palettája. Optimális pozícionálás Ahogy már szóba került, adott páciens számára optimális elektróda és hangkódolási stratégia összefügg. Fontos tudni, hogy léteznek ún. előre görbített (pre-curved) elektróda-sorok (ld. 13. ábra), amelyeknek behelyezése ugyan nehezebb lehet, de a cochlea görbületét jobban követik, a cochlea falához jobban simulnak. - 14 -
13. ábra. Egy előre görbített SofTip elektróda a Cochlear-tól. Az előre görbített elektródákon kívül még egy módszer létezik az elektródák pontosabb pozícionálására, az ún. spacer vagy más nevén positioner. A spacer gyakorlatilag egy az elektródához hasonló, vékony műanyag léc, amit az elektródasorral együtt a cochleába helyeznek; feladata csakúgy, mint az előre görbítésnek, hogy az elektródasort a cochlea falához nyomja (ld. 14. ábra, B). 14. ábra. Egy normál (A) és egy pozícionálóval (B) együtt behelyezett elektródasor keresztmetszeti képe [2]. Minél közelebb kerül a gerjesztés (az elektróda) a cochlea falához, annál kiszámíthatóbb, hogy egy adott számú csatornán történő gerjesztés milyen hangingert vált ki, mivel annál kevésbé érvényesül a perilimfában a folyadék-vezetés. - 15 -
Fontos megjegyezni, hogy az Advanced Bionics már nem ajánlja a pozícionáló használatát, mert több esetben (az esetek kb. 35%-ában) megsérült a cochlea a beültetés során. Néhány szó a beültetés menetéről A cochleáris implantáció alapvető sebészi problémája, hogy egy elektromos potenciálokat a bőrön át a külvilágból felvevő és elektródák segítségével a belsőfülbe továbbító rendszert ültetünk be a betegbe azzal a céllal, hogy a hallóideget ingereljük, s ettől a testnedvekbe merülő kényes elektromos szerkezettől elvárjuk, hogy egy életen át megfelelően működjön, kilökődés nélkül [1]. Az implantáció technikája alapvetően mindenhol azonos, de az újabb készülékek és a változó indikációk igénylik a sebészi technika változtatását is. Egy mai beültetés alig tart tovább 40 50 percnél, amit természetesen altatás alatt végeznek. Az elektróda behelyezése után a gyártó cég egy mérnöke egy gyors mérést végez az elektródán (telemetriás mérés). Ennek során az elektródakivezetések (egymáshoz, és föld-elektródához képesti) impedanciáit mérik. A mérésből viszonylag nagy biztonsággal megállapítható, hogy az elektróda megfelelő helyre került-e, illetve, hogy megfelelően kivezérelhető-e. Egy néhány hetes gyógyulási fázis után sor kerül az első bekapcsolásra és beállításokra, ami után a páciens használni kezdi protézisét. - 16 -
15. ábra. Összefoglaló képsor a feltárásról és beültetésről [2]. - 17 -
Esetleírás Prof. Répássy Gábor egyetemi tanár és a Fül-Orr-Gégészeti és Fej-Nyaksebészeti Klinika igazgatója. Jóvoltából részt vehettem egy műtéten, ahol egy két és fél éves gyermek kapta meg 12 csatornás PULSAR 100 CI típusú (MED-EL) cochleáris beültetését. A műtét az előkészítést (borotválás, fertőtlenítés, altatás) leszámítva 40 percig tartott, és komplikációktól mentes volt. Az elektróda telemetriás mérése mindent a legnagyobb rendben talált. Egy pontosan ugyanilyen (problémamentes) beültetésen esett át az 5 éves Judit is. Judit egy még egy éves kora előtt kialakult kétoldali középfülgyulladás következtében prelinguális süketségben szenvedett. Judit nagyon életrevaló kislány, és süketsége ellenére nagyon kommunikatív, szüleivel jól megértik egymást. Mindkét oldalon hallókészüléket kapott (de ezekkel együtt is alig van reziduális hallása), idő közben jelnyelvet tanult, és szájról olvasással együtt jól ért egyszerű mondatokat. A beültetést követő 5. héten esett sor az implantátum bekapcsolására és első beállítására. A beállításon a kislányon és szülein kívül jelen volt Oláh Zsolt (a Med-El cég mérnöke), Keresztes Éva audiológus, aki a gyermekpszichológiában sem járatlan, egy klinikai tréner hölgy, aki a gyermek hallás-oktatásában fog segíteni, és érdeklődőként én. Ez az alkalom vegyes élményekkel zárult. Mind a gyermek, mind a szülök láthatóan kicsit mást (többet?) vártak a cochleáris beültetéstől. Ennek ellenére Judit arcán nagyon jól látszottak az első hangérzetek jelei, ami óriási élményt jelentett mindenkinek. Sor került a 12 csatorna (becsült) ideális kivezérlésének beállítására is. Ez nehéz feladatnak bizonyult, mivel a kislánynak nem voltak emlékei a hallásról, így az Ezt hallod? kérdésre képtelen volt felelni. Így leginkább a kislány mimikájából és reakcióiból becsülték meg hallásküszöb és a most comfortable level értékeit. Egy héttel később került sor a második beállításra, ahol már (középfül reflexen alapuló) objektív módszerrel javították a kivezérlés-értékeket. Ez kevesebb interakciót, de több türelmet kívánt a kislánytól. Ez a második beállítás azonban egyúttal egy döbbenetes eredményt is felmutatott. Az első bekapcsolás óta eltelt 7-8 nap alatt ugyanis a kislány néhány szavas mondatokat tanult, amiket ugyan nem tökéletes kiejtéssel, de tökéletesen érthetően ki tudott mondani. - 18 -
Juditnak immár minden esélye megvan, hogy felvegye az egészséges hallású gyermekek tanulási és fejlődési ritmusát. 16. ábra. Részlet a MED-EL egyik brosúrájából. - 19 -
Kutatási-fejlesztési irányzatok Bár a cochleáris protézisek a világ legnagyobb sikerű protézisei, mégis mindenki egyetért abban, hogy még számos javítási, illetve kutatási lehetőség van. Ezek közül néhány: fontos lenne a hallásmechanizmus és a hallásbetegségek mélyebb megismerése, hogy a különböző betegségekhez célzottan lehessen eszközöket és feldolgozási stratégiákat fejleszteni [2], mind a zene élvezetéhez, mind a távol-keleti tonális nyelvek megértéséhez fontos az alapfrekvencia és a harmonikusak hallása; ezek jelenleg nem lehetségesek a kevés és fix csatorna-kiosztású protézisekkel [2, 5], a bilaterális implantációk kapcsán felmerül a két protézis összehangolhatóságának kérdése, ami az irányhallásban fontos szerepet játszhat [2], apróságnak tűnik, de mégis nagyon fontos kérdés a vízhatlan protézisek megvalósíthatósága [5], új kutatások megerősítik, hogy a gerjesztési sebesség egy határon túli növelése nem okoz javulást a beszédértésben; fontosabbnak tűnik a normál cochlea működésének neuromorf jelekkel történő minél hitelesebb szimulálása, bele értve a baziláris membrán és a külső szőrsejtek által megvalósított nemlineáris szűrést [2], egyre nagyobb figyelmet kapnak a kombinált (elektromos és akusztikus) protézisek, amik a reziduális mélyhang-hallást kihasználva csak a cochlea bazális részére hatolnak be [2], fontos az elektródák pozícionálásának problémája; ma még nincs igazán jó megoldás arra, hogy az elektródakivezetések minden cochleában ideális helyre kerüljenek [2], mivel a cochleáris protézisek egyre nagyobb mértékben fejlődnek, fel kell készülni rá, hogy időről időre sok újraimplantálás fog történni; emiatt növekvően nagy szerepet kap az elektródák könnyű és roncsolás-mentes eltávolíthatósága [2], - 20 -
érdekes kérdés, hogy egy második (esetleg hátulról jövő jeleket fogó) mikrofont beépítve a vevő-egységbe, és egy környezeti zajt kiszűrő technikát alkalmazva a stratégiában, jelentősen javulna-e a szövegértés zajban [4], folyamatosan felmerülő kérdések a biokompatibilitás, a kisebb fogyasztás és a miniatürizálhatóság [4], egy új megközelítés szerint a teljes CI-t lehetne bőr alá, illetve a hallójáratba ültetni (bele értve a processzort is), így kívülről semmilyen jele sem látszana az implantációnak; ez további miniatürizálási és műtéti technikai kérdéseket vet fel [6], égető kérdés, hogy a CI-felhasználók hogyan érzékelik a különböző stratégiákkal előállított elektromos ingereket, és hogy ezek összevethetők-e egy egészséges hallású ember hangérzetével [4], szükséges egy objektív jósági mérték felállítása az implantátumok összehasonlíthatóságáért [2], ehhez elengedhetetlen: o a kogníció figyelmi, és kategorizálási [2], illetve o memória és tanulási folyamatainak megértése [2]. - 21 -
Felhasznált irodalom [1] Dr. Küstel Marianna, A betegkiválasztás szerepe cochlearis implantációban. Kandidátusi értekezés. Budapest, 1995. [2] Fan-Gang Zeng, Arthur N. Popper, Richard R. Fay, Cochlear Implants: Auditory Prostheses and Electric Hearing. Springer, 2004. [3] Mayo Clinic, http://www.mayoclinic.org [4] HSC / Cochlear, http://www.phm.gov.au/hsc/cochlear/cochlear_future.htm [5] Cochlear, http://www.cochlear.com/384.asp [6] Center for Wireless Integrated Microsystems (WIMS), http://www.wimserc.org/ - 22 -