Кохлеарный имплант


Кохлеарный имплант – это сложное электронное медицинское устройство (система), которое воспринимает электромагнитные сигналы от звуков окружающего мира; преобразует их в электрические, что обеспечивает стимуляцию сохранившихся волокон слухового нерва в улитке внутреннего уха; это позволяет структурам головного мозга распознавать звуки. По существу кохлеарный имплант является эндопротезом, выполняющим функции поврежденных или отсутствующих волосковых клеток.


Виды и типы систем кохлеарной имплантации:

Система кохлеарной имплантации состоит из двух частей (рис. ниже):

- наружной части – микрофона, радиопередатчика и звукового процессора;

- внутренней части (кохлеарного импланта).

Наружная часть системы кохлеарной имплантации имеет несколько компонентов: микрофон, речевой процессор и радиопередатчик.

Радиопередатчик притягивается через кожу головы пациента с помощью магнита к имплантированной части кохлеарного импланта. Речевой процессор представляет собой малогабаритный специализированный компьютер. На наружной части системы кохлеарной имплантации есть регуляторы звука и индикатор разрядки батарей (световой и звуковой). Регуляторы позволяют выбирать программы обработки звуков, их громкость и т. д. К наружной части кохлеарного импланта можно подключать телевизор, телефон и другие внешние устройства. Для электрического питания кохреарного импланта в его наружной части имеются перезаряжаемые аккумуляторы или одноразовые батареи. Если наружная часть кохлеарного импланта выполнена в виде «заушины», то перезаряжаемые аккумуляторы располагаются в выносном блоке. Аккумуляторы перезаряжаются в течение 2-4 ч; период работы стандартного перезарядного аккумулятора – 31 ч, комплектного перезарядного аккумулятора – 18 ч. Стандартная одноразовая цинко-воздушная батарея имеет срок работы – до 60 ч. Наружную часть кохлеарного импланта, не проводя повторной операции, можно (при необходимости) заменить на новую.

Внутренняя (имплантируемая) часть кохлеарного импланта состоит из приемника, цепочки активных электродов и референтного электрода. Электроды изготавливаются из сплавов благородных металлов – золота и платины, платины и иридия, кобальта, хрома, никеля и марганца и др. Поверхность электродов, а также подводящие провода покрываются силиконовой резиной, фторопластом, полиэтиленом, полиуретаном или поливинилхлоридом. Внутренняя часть кохлеарного импланта не требует замены, не содержит элементов питания, она работает на протяжении всей жизни пациента.

Механизм работы системы кохлеарной имплантации следующий: сначала работает наружная часть кохлеарного импланта – микрофон воспринимает звуки и преобразует звуковой сигнал в электрический. Далее электрический сигнал подается на вход усилителя. Усилитель регулирует и усиливает сигнал, а затем передает его речевому процессору. Речевой процессор кодирует звуки в последовательные электрические импульсы (наподобие импульсов, генерируемых в здоровой улитке под воздействием звуков); последние по кабелю передаются в радиопередатчик. Радиосигналы от радиопередатчика через кожу пациента поступают на имплантированный приемник, который декодирует сигнал и в виде последовательных электрических импульсов посылает его на электроды в улитке. Слабые электрические сигналы, передаваемые электродами, стимулируют слуховой нерв (стимуляция различных частей слухового нерва производится разными (в зависимости от частоты звука, получаемого микрофоном) электродами). Предаваемые слуховым нервом в мозг нервные импульсы воспринимаются как звуки.




Рис.Структура кохлеарного импланта



Существует два вида кохлеарных имплантов:

 одноканальные кохлеарные импланты;

 многоканальные кохлеарные импланты.

В многоканальных кохлеарных имплантах звуковой сигнал преобразуется в группы, которые по отдельным каналам передаются на электродные системы.

В норме речь можно разделить на 15 частотных групп, каждая из которых занимает в спиральном органе определенный участок. Для понимания речи достаточно от 4 до 8 электродов; в некоторых моделях кохлеарных имплантов используются 22, 24 электрода (в форме решетки); каждый электрод передает информацию об определенном диапазоне частот звуковых сигналов.

По своей форме существуют заушные и карманные речевые процессоры (рис. ниже).


Рис. Пример кохлеарного импланта с карманным речевым процессором


Рис. Пример модели кохлеарного импланта с заушным расположением речевого процессора


В настоящее время в мире имеется шесть производителей, которые работают над созданием кохлеарных имплантов.

Из них в России сертифицированы 4 компании (Cochlear, Med El, Advanced Bionics, MXM (Neurelec).

Различие моделей кохлеарных имплантов этих фирм зависит от: числа электродов; стратегии обработки речевых сигналов (наличие систем SPEAK, ACE, CIS), а также ряда дополнительных технических характеристик.

Совершенствование моделей кохлеарных имплантов идет по пути уменьшения размеров приемника/стимулятора; создания различных многоканальных систем со сложными стратегиями кодирования речевой информации; различных модификаций электродов (расщепленного, укороченного) для пациентов с облитерацией просвета улитки; расширения программ прослушивания и др. Современные модели кохлеарных имплантов позволяют оптимизировать понимание речи в трудных слуховых условиях, облегчают разговор по телефону, создают возможности для слушания музыки, просмотра телевизора, обеспечивают хорошую четкость тихих звуков и шепота. Последнее поколение моделей кохлеарных имплантов имеет такие преимущества, как: уменьшенные размеры речевого процессора в сочетании с большой мощностью, повышенной водонепроницаемостью и прочностью; широкие возможности выбора для любого возраста места ношения речевого процессора; широкий выбор аксессуаров для музыки, телефона и развлечений; возможности настройки различных программ прослушивания; возможность проведения магнитно-резонансной томографии; наличие функции автоматического динамического диапазона; направленный микрофон; дистанционное управление и др. Для лучшего качества звучания в современных системах кохлеарной имплантации могут использоваться 2 микрофона; чипы для цифровой обработки звуковых сигналов, сочетающие в себе четыре микропроцессора, работающих синхронно.

Совместно с кохлеарным имплантом могут использоваться FM-системы, повышающие способность пациентов с кохлеарным имплантом понимать речь в шуме за счет улучшения отношения сигнал/шум. FM-система состоит из передатчика с микрофоном и приемника, улавливающего радиосигнал от передатчика (рис. ниже).




Рис. FM-приемники, подключенные к заушному (слева) и карманному (справа) процессорам кохлеарных имплантов


Рис. Заушный речевой процессор с полностью интегрированным FM-приемником

  • Комментарии
Загрузка комментариев...
Есть вопрос?
Отправить