一种在人工耳蜗植入手术中保护残余听力的先进方法

摘要

在人工耳蜗植入手术过程中，保护耳蜗结构及可能存在的残余听力是需要考虑的重要因素之一。本文介绍了一种在局部麻醉下进行人工耳蜗植入手术时保护残余听力的先进方法。

摘要

手术技术和人工耳蜗（CI）电极设计的进步已扩大了人工耳蜗治疗的适应证。目前，对于高频听力损失但可保留低频残余听力的患者，人工耳蜗可能带来益处，因为这能够实现电声联合刺激（EAS）。EAS的潜在优势包括改善声音质量、音乐感知能力以及噪声环境中的言语可懂度等。

内耳损伤以及残余听力恶化甚至完全丧失的风险，因手术技术和所用电极阵列类型的不同而有所差异。与较长的电极相比，较短的侧壁电极因插入角度更浅，显示出更高的听力保存率。通过耳蜗圆窗非常缓慢地插入电极阵列有助于减少插入过程中的创伤，从而可能获得较好的听力保存效果。然而，即使在无创插入后，仍可能发生残余听力的丧失。

耳蜗电图（ECochG）可用于监测电极插入过程中内耳毛细胞的功能。一些研究者已证实，术中ECochG反应可能预测术后听力保存效果。

在最近的一项研究中，我们将患者在植入过程中的主观听觉感知与同步记录的耳蜗内耳蜗电图（ECochG）反应进行了关联分析。这是首篇评估在局部麻醉且无镇静条件下接受人工耳蜗植入术的患者，其术中ECochG反应与听觉感知之间关联性的报告。术中ECochG反应结合患者对声音刺激的实时反馈，对术中耳蜗功能监测具有极高的敏感性。本文介绍了一种在人工耳蜗（CI）手术中保护残余听力的先进方法。我们详细描述了该治疗流程，特别强调在局部麻醉下实施手术，从而使得在电极阵列插入过程中对患者的听力进行监测成为可能。

引言

人工耳蜗植入是目前临床应用中唯一能够恢复感觉器官功能的治疗方法。当前，人工耳蜗植入用于治疗儿童和成人的重度至极重度感音神经性听力损失。人工耳蜗（CI）系统由可植入的内部装置与外部声音处理器组成。内部装置在手术中通过乳突腔植入，开放面神经隐窝以进入中耳和耳蜗。电极阵列通过鼓室后切开术及耳蜗的圆窗插入耳蜗内部。电极阵列通过绕过受损的外毛细胞和内毛细胞，直接刺激听觉神经的神经节细胞，从而提供电刺激。

已有研究表明，与可能造成内耳结构损伤的电极植入相比，人工耳蜗（CI）手术后保留内耳结构的完整性有助于获得更理想的听力效果^1,2。这推动了更为精细的手术技术的发展，以及更薄、更柔韧、因而创伤更小的电极阵列的研发。这些进步改善了患者的听力预后，也进一步扩大了人工耳蜗康复的适应证。对于高频（>1.5 kHz）重度听力损失的患者，尤其是低频自然听力得以保留（<1 kHz）者，人工耳蜗植入也可能带来显著益处。术后保留低频听力使患者能够受益于电声联合刺激（EAS）^3,4。EAS 是指对位于耳蜗基部的高频区域进行电刺激，同时对耳蜗顶部保留的低频区域（通常为 125–500 Hz）进行声学放大，二者相结合的一种听觉干预方式。

在保留听力（HP）手术中，最理想的效果是使用专为EAS候选者设计的较短电极阵列实现的^4,5,6。然而，短电极阵列可能存在一个主要缺点——残余听力的丧失（可能发生在术后或随后阶段）。在残余听力不幸丧失的情况下，患者最终可能受益于覆盖更宽频率范围的较长电极阵列^5,7。最近，针对高频存在中度听力损失、低频为正常或轻度听力损失的患者，引入了较长侧壁电极的部分插入技术，这为EAS候选者提供了初始浅插入的选择，同时如果残余听力丧失，也可使用同一电极阵列进行更深的插入，从而提供了灵活性⁸。

耳蜗电图（ECochG）是一种可用于在人工耳蜗植入术中监测耳蜗功能的方法，其临床应用日益广泛。目前，三大主要人工耳蜗厂商均提供经临床批准的工具，或至少提供用于术中耳蜗内ECochG测量的研究工具。其中一家厂商提供集刺激与记录功能于一体的集成化解决方案，而其他厂商提供的工具则需要外接独立的刺激器。ECochG用于测量内耳及听觉神经对声学刺激产生的电生理反应。研究表明，在电极插入过程中测得的ECochG反应波幅可能预测术后听力保存情况。因此，术中ECochG似乎是一种极具前景的工具，可提供有助于预防创伤的信息^9,10,11,12。随着相关活跃研究的推进以及临床对术中ECochG测量兴趣的增加，如何客观分析ECochG反应，以及如何应对插入过程中反应波幅变化的问题日益受到关注。

多项研究已报道了在局部麻醉下进行人工耳蜗植入手术的可行性和优势^13,14,15,16。对于伴有严重合并症的人工耳蜗候选患者，可在局部麻醉下实施手术，从而避免与全身麻醉相关的风险。全身麻醉会增加认知功能下降的风险，尤其是在老年患者中，并且还与这些人群的更高死亡率相关¹⁷。当人工耳蜗手术在局部麻醉下进行时，术后恢复更快，因此患者住院时间较接受全身麻醉下同类手术的患者更短^14,15,18,19。此外，有研究提出，具有残余听力的患者可能能够在电极插入过程中监测自身的听力情况，这或可为外科医生在植入人工耳蜗电极时提供指导，从而避免耳蜗内的创伤¹⁴。

我们近期比较了耳蜗电图（ECochG）和主观声音感知在局部麻醉下人工耳蜗植入手术中作为听力保留指标的有效性²⁰。结果表明，这两种方法均能较好地预测听力的保留情况，且主观报告与ECochG监测之间观察到相似的模式。由于仅使用局部麻醉，患者能够提供关于声音感知的主观反馈，这似乎有助于在植入过程中最大限度地降低对内耳造成创伤的风险，即使在植入期间无法记录到ECochG反应的情况下也是如此。

本文介绍了一种在人工耳蜗植入手术期间保护残余听力的先进方法。我们描述了治疗流程，包括在局部麻醉下进行手术时的特殊注意事项（例如耳蜗电图检测）以及主观听力监测。

方案

该方案已获机构审查委员会（5551877）和北萨沃医院区研究伦理委员会（1690/2019）批准，并依照《赫尔辛基宣言》的指导原则进行。所有参与本研究的患者均签署了知情同意书。

1. 术前考虑

1. 评估残余听力阈值
   1. 确保术前纯音听阈平均值（PTA）在 0.250–1 kHz 范围内不超过 75 dB，并且患者能够在 500 Hz 或 1,000 Hz 频率下以 ≤100 dB 的强度清晰听到刺激声（图 1）。
2. 患者评估——纳入与排除标准
   1. 确认患者适合在局部麻醉下接受人工耳蜗植入手术。根据患者在手术过程中保持静止、理解沟通内容以及对手术局限性的认知能力来判断其是否适合。由主刀外科医生在门诊进行细致的访谈和检查，评估患者在手术期间是否能够做出适当反应。
   2. 根据术前影像学检查（磁共振成像 [MRI] 和计算机断层扫描 [CT]）确认患者颞部解剖结构正常，且无人工耳蜗植入手术的禁忌证（例如耳蜗神经缺失或耳蜗阻塞）。
      1. 打开 CT 和 MRI 图像的图像查看软件，从下拉菜单中选择多平面重建（MPR）。
      2. 从 CT 图像序列中识别关键解剖标志（乳突气房、中颅窝硬脑膜板、乙状窦、面神经、外耳道、耳蜗、内耳道）。
      3. 打开术前 MRI 扫描图像，确认患者适合进行耳蜗植入：MRI 显示耳蜗通畅无阻塞，且可见完整的耳蜗神经。
3. 根据耳蜗大小评估插入深度并选择电极
   1. 打开图像查看器和术前 CT 扫描图像，然后从下拉菜单中选择MPR。
   2. 通过将 MPR 图像与耳蜗平行对齐，从 CT 图像中获得耳蜗视图。
   3. 根据 Escudé 等人²¹的方法，从所获得的耳蜗视图中评估A 测量值和B 测量值：测量耳蜗大小、从圆窗经由蜗轴的长度，以及垂直于通过蜗轴的 A 线的高度，测量插入深度至耳蜗圆窗起 270° 处。沿耳蜗的外骨壁走行测量至 270° 的距离。
   4. 选择电极长度，使在 270°–300° 插入深度角（IDA）时，耳蜗内至少有九个电极接触点。

图1：术前听力图。 指示阈值以绿色区域表示。 请点击此处查看该图的放大版本。

2. 手术室（OR）中的围手术期准备

1. 确保患者面部与手术巾之间有足够的空间。同时，检查患者对侧助听器（HA）能否正常进行交流。将助听器通过无线方式连接至护士所持的远程麦克风。使用长声管助听器，以避免产生不适的反馈啸叫。
2. 或者，若患者无法使用对侧助听器，可使用平板电脑为其提供书面交流方式。测试与患者的沟通是否通畅。
3. 在皮肤切口前，静脉注射抗生素和地塞米松（例如：1.5 g 头孢呋辛和 0.1 mg/kg 地塞米松）。
4. 在切口前，将ECochG刺激用耳机插入患者外耳道。用骨蜡封闭耳机与外耳道之间的间隙（图2）。
   注意：部分制造商提供无菌包装的泡沫耳机。或者，可在铺巾前插入耳机，并将导线从手术巾下引出至ECochG计算机。
5. 在手术区域覆盖碘仿纱布，并将耳机及声管调整至远离切口区域的位置。注意在术前准备过程中，避免碘仿铺巾导致声管弯曲。

3. 部分乳突切除术、后部鼓室切开术及使用手术钻磨制植入床

1. 进行部分乳突切除术和后方鼓室造口术，并制备植入床。

4. 插入

1. 进行ECochG准备时，确保手术室中有医学物理师或临床工程师在场，本文中称为ECochG操作员。
   1. 准备好用于进行ECochG声音刺激的设备（参见材料表）以及通过人工耳蜗（CI）记录反应的测量设备；具体设置根据CI制造商的不同略有差异。
      1. 将声管连接至刺激器。
      2. 将植入线圈和电缆连接至测量设备。
      3. 将测量线圈和电缆穿入无菌包裹中。
      4. 根据制造商的不同，从笔记本电脑启动测量程序，或使用基于平板的系统。
      5. 刺激信号为短音脉冲，脉冲持续时间取决于刺激频率。从ECochG软件中选择刺激频率（通常在植入过程中使用可保留的最高频率，如500 Hz或1,000 Hz）、所用的声压以及刺激强度（例如80–100 dB nHL，以确保刺激清晰可闻且患者耐受良好）。根据制造商的不同，将其他测量参数保持默认值，或将其调整为以下设置：测量时间窗为6.5–9.7 ms，刺激开始后延迟不超过2 ms，每个数据点平均采集40–150次记录。理想情况下，使用交替极性的刺激重复刺激，分别记录压缩相和稀疏相的反应，并通过从稀疏相反应中减去压缩相反应来提取耳蜗微音电位成分（图3）。
   2. 使用电极的第一或第二个触点进行ECochG测量。在触点进入耳蜗后、首次测量前，尽快检查测量通道的阻抗。
   3. 请手术室助手前往患者身边，向其重复说明关于主观报告声音刺激变化的指示。
   4. 测试声音刺激，并确认患者能够清晰听到刺激信号。
   5. 提醒患者报告任何异常情况，例如感知到的刺激减弱或消失。
2. 植入前外科医生的准备工作
   1. 取人工耳蜗装置，将接收/刺激器放入植入床中。
   2. 打开耳蜗的圆窗膜。使用皮下注射针头在圆窗的下缘处切开一个小口，然后用显微外科钩小心地向后抬起膜组织。用地塞米松溶液冲洗圆窗区域。
   3. 检查人工耳蜗导线在乳突腔内的走向，避免导线在植入后对电极及耳蜗内结构产生旋转力。
   4. 调整至符合人体工学的最佳体位，尽可能为双手提供良好支撑，以便实现缓慢且可控的植入操作。
3. 开始植入
   1. 由外科医生通知团队即将开始植入，并确保所有准备工作已完成。
   2. 使用植入钳夹持电极，通过圆窗开始将电极插入耳蜗。
   3. 在植入初期，先将电极插入耳蜗内部少许（一至两个触点进入耳蜗）。在第一个和/或第二个触点插入后，由ECochG操作员测量阻抗。若阻抗过高，则更换测量通道。
   4. 在完成阻抗测量后，由ECochG操作员开始记录。确保电极以极慢的速度推进，并持续接收观察ECochG反应人员的反馈（图4）。
      注：根据制造商的不同，记录设备可能提供听觉反馈——即随着反应增强，提示音会变得更响。然而，该提示音连同手术室内的其他噪音可能干扰患者对感知刺激的主观评估。
   5. 外科医生继续以每次前进1–2 mm（一个电极间距）的方式进行植入。每次推进后，获取患者对感知声音刺激响度的反馈。
   6. 若ECochG反应减弱，或患者报告感知响度下降，应立即停止植入。
   7. 等待30–60秒，然后询问患者对刺激的感知情况。同时与ECochG操作员沟通当前ECochG监测状态（CM反应）。
   8. 若在电极静止时，任一反应（ECochG反应或主观反应）未恢复，则将电极逐步回撤一至两个触点（约2 mm，具体数值取决于所用的电极品牌），每次回撤后均等待观察反应是否恢复。回撤幅度应刚好足以使反应恢复为止。
   9. 若在调整植入后ECochG反应或感知响度未能再次增强，但已达到预期的插入深度角度（IDA，270°–300°）（基于术前测量及耳蜗内电极数量），则停止植入。此情况视为完成部分植入。
   10. 若反应再次增强，则继续按上述步骤（4.4.5–4.4.7）进行植入。
   11. 使用取自耳后切口的脂肪组织封闭圆窗。
   12. 此外，使用纤维蛋白胶和骨粉封闭接收/刺激器与乳突腔之间用于导线走行的沟槽。
   13. 在乳突腔内使用骨粉和纤维蛋白胶固定导线。
4. 使用外科缝线关闭切口。术后在病房留观过夜，并对患者进行监测。

5. 术后护理

1. 将患者转诊至锥形束计算机断层扫描（CBCT）以进行植入术后的影像学检查。
   1. 通过CBCT图像验证电极的位置。
      1. 打开CBCT图像，从下拉列表中选择MPR。
      2. 在MPR中获取耳蜗视图。
      3. 通过在MPR中滚动图像来确认IDA及电极位置。从耳蜗视图中检查耳内电极数量，以指导人工耳蜗（CI）的调试，特别是在部分插入的情况下，并识别刺激电极。
2. 术后第一天及术后1个月，将患者转诊进行术后听力图检查，以评估残余听力。在后续调试随访期间常规测量残余听力。
   注意：就听力保留结果而言，术后1个月的随访比术后第一天更具可靠性。

结果

主观监测和耳蜗电图（ECochG）均有助于预防植入过程中的插入性损伤，从而在术后获得更好的残余听力保留效果。在听力图中，若术后低频平均听阈（PTA_{(125-500 Hz)}）较术前下降不超过15 dB，则认为残余听力得以保留，即手术结果为阳性。阴性结果则定义为残余听力丧失，即低频平均听阈（PTA_{(125-500 Hz)}）较术前恶化超过30 dB。关于采用本方案在人工耳蜗植入术中保留残余听力可行性的所有数据，此前已由Linder等²⁰报道。ECochG在预测插入性损伤方面的作用尚未得到充分证实。一方面，患者主观听力反馈似乎提供了一种优于ECochG的额外工具，因其不存在技术操作难题且通常总能成功获取；但另一方面，其高度依赖主观性。结合使用这两种方法，可依据患者的反馈来解读ECochG结果，从而帮助术者在植入过程中做出决策。根据对10例患者的可行性数据，我们认为患者的主观反馈能够预测残余听力的保留情况。本方案的听力结果见表1。

讨论

人工耳蜗植入的优化利用对于有效管理听力损失至关重要。随着人工耳蜗（CI）康复适应证的扩展，出现了一个灰色地带，需要针对所采用的康复方式做出个体化决策。目前，对于高频听力损失患者，存在实施人工耳蜗植入的趋势。然而，并非所有患者都能保留低频残余听力。耳蜗功能监测 通过 ECochG 已被提出作为改善听力保留的一种方法。本文介绍了一种先进的技术，通过结合基于电生理学和患者反馈反应的耳蜗监测，实现在手术过程中可靠地保留残余听力。

术中良好的、持续增强的耳蜗电图（ECochG）反应已被报道与较高的听力保留率相关^{9,10,11,12,19}。ECochG反应的下降似乎可预测创伤及残余听力的丧失，从而提醒外科医生调整植入操作。对于在全身麻醉下进行的听力保留手...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
耳机和声管	AB/Cochlear/Medel		通常由公司以无菌包装提供，可直接插入耳内，无需额外灭菌处理
ECochG 程序软件	AB/Cochlear/Medel		AB 和 Medel 提供用于临床的软件。Cochlear 也提供用于 ECochG 的软件，至少可用于科研目的
人工耳蜗植入设备			人工耳蜗植入所需的基本装置和器械，不专用于 ECochG 或主观听力监测
笔记本电脑/平板设备	AB/Cochlear/Medel		AB 采用平板设备方案，其产品名为 "AIM"，用于术中 ECochG 测量，由公司提供。Cochlear 和 Medel 则使用笔记本电脑操作
声音处理器	AB/Cochlear/Medel		同样为公司特有设备，用于与电极连接并在植入过程中进行测量