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大话人工耳蜗发展史之——植入体篇 |
作者:澳大利亚人工耳蜗 文章来源:澳大利亚人工耳蜗 点击数 3337 更新时间:2020/8/25 5:41:33 文章录入:admin |
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提到人工耳蜗的发展史,我们就要从18世纪说起。18世纪是个伟大的时代,在西方,纺纱机和蒸汽机的发明标志着著名的工业革命开始。在中国,康乾之治带来了中国历史上著名的康乾盛世。这个时期,各个领域的牛人层出不穷。随便说几个吧,研究苹果的牛顿,横扫欧洲的拿破仑,美国之父华盛顿,音乐大师贝多芬,发明元素周期表的拉瓦希,以及至今仍被戏说的康熙都是这个世纪的牛人。而我们要说的这个人,对比这些名人就有点显得“默默无闻”,但是他确是人工耳蜗领域的开山鼻祖,他叫Benjamin Wilson。 ▲ Benjamin Wilson (1721 – 1788) 这老兄本来是研究电的,按理说没有医学知识的他也不知道什么是耳蜗,怎么叫听神经的电刺激。这老兄有一天突发奇想,把绕着电线的药瓶放在人的两个太阳穴,然后给通上电。也许这老兄本来是想开发自己的大脑,让自己变聪明。但是,结果是他却发现耳朵对电流有反应。 由于Benjamin Wilson毕竟不是医学专家,电刺激耳蜗这事儿他也没再深入研究。但是,有一批专家仿佛是在黑暗隧道中看见了亮光,他们沿着这个思路做了各种尝试,有些尝试接近于疯狂。比如1800年,一个意大利人Alessandro Volta直接用电池刺激自己的耳朵。从而发现了电刺激可以直接使人恢复听觉。顺便说一句,这个意大利人也是个牛人,他的一个发明至今和今后都会影响我们的生活。他的发明就是—电池。 ▲ Alessandro Volta和最早的电池 (1745 – 1827) 人类探索的步伐没有终止,此后科学家做了各种探索,比如刺激猫的听神经,获得一个类似语言的刺激波形,之后,还有医学专家在中耳内放置电刺激装置,希望能使植入者“听到”声音。
时间来到1957年,这是不平凡的年份。因为持续2年的全球性经济危机爆发了。破产,倒闭比比皆是。高通货膨胀带来的物价飞涨,1块钱今天能买个面包充饥。明天也许连半卷手纸都买不到。这一年在人工耳蜗发展史上,也发生了一件颇有争议的事情。 事情是这样的:有俩法国人叫Djourno和Charles Eyries,他们把电极植入到一个患者的体内,并进行了电刺激测试。植入者的反馈是他有了“听”的感觉,但是他不明白听到的是什么。这是个里程碑式的事件,本来拿个第一毫无争议。但是,4年后的另外两个牛人做的事儿,给这俩法国人的第一带来了争议。 ▲ Djourno在他的实验室组装的可植入感应线圈,由握住线圈的手可以看到植入物的尺寸。 1961年2月1日,美国人Doyle和House实施了第一例耳蜗内植入电极(4个电极片)。于是关于谁是人工耳蜗第一人的争议来了,法国人虽然做的早,但是他们的手术有一个问题,他们的电极没有植入到耳蜗内,而较晚植入的美国人确确实实地通过圆窗把电极植入进了耳蜗。 ▲ William House, (1923 – 2012) ▲ Doyle和House的人工耳蜗植入体原型 ▲ 1973年由House植入的单通道人工耳蜗 不管是法国人还是美国人,植入的电极很快都被取出,因为电极用的材料导致两个问题,第一个可靠性问题,就是电极植入后在复杂的人体环境中(人体环境有组织液,有电解质,有纤维包裹,有排异反应,借用一句时髦语言—我太难了)不能持续稳定的工作。第二个是感染问题。真的太难了。 所以,解决这些问题绝对不是一两个专家就能完成,也不是一两个科学领域的问题。 时间来到了70年代,这时候人工耳蜗发展史上迎来了两个重要的团队。前面我们说了,人工耳蜗植入体牵涉到了很多学科的问题。集中各个领域的顶尖专家,团体作战就是必然的趋势。最早的两个团队是以Graeme Clark(格雷姆·克拉克)教授为首的研发团队和UCSF团队。Graeme Clark(格雷姆·克拉克)教授本人就是耳科医生,他在父亲失聪后,就立志研发人工耳蜗。 他早期发表了很多关于耳蜗电刺激原理的研究,这些研究涵盖了耳蜗电刺激的编解码技术,电极片数量与电刺激精准性的关系,人工耳蜗电极材料的选择以及植入后的毒理学研究等。在团队的紧密协作下,1978年,Graeme Clark(格雷姆·克拉克)教授终于向市场上推出第一款商业化的人工耳蜗植入体。 ▲ Graeme Clark (1935 – 今) 80年代起,由于人工耳蜗植入体的商业化,也为这个领域带来更多关注。也有了更多团队加入到植入体的相关研究中。这些研究就包含了对于人工耳蜗电刺激的基础研究,这些基础研究发现,发出电刺激的电极片越靠近耳蜗中间的蜗轴,刺激越精准,术后听效越好。这就带来了人工耳蜗电极的第一次飞跃。在这以前的电极都是直电极,因为把一个物体拉直相对简单容易。但是,想要实现靠近蜗轴的目标,就要求电极本身就具有一定弧度,这个弧度还要符合耳蜗的自然弧度,这样才能靠近蜗轴。于是当时的人工耳蜗公司无一例外的投入大量研发经费研发弯电极。研发就会有失败,面对失败只要不放弃就能离成功更近。前面提到的Clark教授的团队这时候已经壮大为科利耳公司的研发部门。并在弯电极研发上最终取得了成功。 接下来我们进入到21世纪,在20世纪90年代到21世纪初,临床研究越来越重视人工耳蜗植入体的微创植入。这当然也是秉承了Clark教授产品研发理念的科利耳公司的研发重点。(顺便说一句,Clark教授的研发理念是重视临床意见,产品以为使用者提供更好听效为出发点 )在每年上亿澳元的研发经费支持下,科利耳公司不断向临床提供包含各种微创植入技术的植入体,比如3.9毫米厚度的同步刺激器,更细的直电极,以及更细的电极。并且克服了种种材料学,力学等方面的难题,让近蜗轴电极从圆窗植入。 历史并没有终止,就像发展的脚步不会停下一样。在不久的将来,我们会看到更多革命性的人工耳蜗植入体走进临床。 ▲ 人工耳蜗声音处理器的一小部分历史 (其中部分产品暂未在中国大陆地区获批,仅供博鳌医疗先行区) 对人工耳蜗植入体发展史先聊到这里,但是别忘了,人工耳蜗是个系统。另外还有一个重要的部分:声音处理器,本文没有涉及。那是一段更加精彩纷呈的历史。比如:如何从一个需要一间屋子才能放置的声音处理器发展到了现在单机仅十几克,能挂在耳朵上的声音处理器。其中的故事请听下文分解。 |