王瀟雨 羅國金
聽不見,說話難,無法工作……耳聾患者在沉寂的世界里承受了太多痛苦。日前,我國軍隊科技工作者的“聽覺損傷致聾機制及防治關鍵技術應用”獲2015年國家科技進步獎二等獎。榮譽的背后是課題組22年孜孜不倦的探索,為更多耳聾患者重返有聲世界帶來了希望。在國家“973”“863”等19項重點重大課題支持下,該研究項目在世界范圍內首次揭示聲損傷致聾的關鍵機理,為聽覺損傷的防治找到了新理論依據(jù)并研發(fā)出耳聾救治新藥;同時,項目組與企業(yè)合作成功開發(fā)首個符合漢語聲調特點的國產(chǎn)人工耳蝸,打破國外壟斷,并在臨床工作中不斷創(chuàng)新人工耳蝸精準植入手術技術。
發(fā)現(xiàn)修復黃金時間
噪聲損傷致聾,為什么有些患者可以治好,有的卻治不了?這個問題一直是困擾世界醫(yī)學界的難題。雖然業(yè)界普遍知道,噪聲引發(fā)耳聾是因為內耳感受聲信號的毛細胞受到太劇烈的刺激遭到損傷,當毛細胞被完全破壞不能再生就形成了永久性耳聾,但其中的機理一直成謎,患者是否可恢復只能靠“運氣”。
必須搞清楚聽覺損傷的確切發(fā)病機制,才能提高防治水平。然而,聽覺器官結構復雜又太過精密,研究極具挑戰(zhàn)性。頭發(fā)絲直徑在50微米~80微米,而耳蝸毛細胞僅有幾微米,要借助電子顯微鏡才能開展研究。項目第一完成人、解放軍總醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科主任、全軍聲損傷防護重點實驗室主任楊仕明教授說:“我們從臨床上的患者治療難題入手,以病理生理為基礎,從器官到細胞再到分子,逐漸深入系統(tǒng)研究。”
“在電子顯微鏡下可以看到,感受聲音的毛細胞表面長了很多纖毛,就像草坪上長滿小草一樣。這些纖毛還被一條條極纖細的‘繩子穿起來,這些‘繩子叫做頂鏈接蛋白?!睏钍嗣饕贿叡葎澮贿吤枋觯拔覀儼l(fā)現(xiàn)當毛細胞受到聲損傷時‘繩子會斷。神奇的是,這些‘繩子具有自我修復功能,在輕度損傷初期可以自己接上,這時患者的聽力也就恢復了。但如果損傷嚴重,纖毛掉了,‘繩子就不能自己恢復鏈接了。這也就解釋了為什么有人聽完過于吵鬧的音樂后感覺聽力下降,并且耳朵嗡嗡的不舒服,但第二天聽力就好了;為什么有人開始覺得不舒服,后來聽力逐步下降甚至徹底聽不到了。然后,我們給毛細胞進行電極記錄,判斷它是否還有生理功能時發(fā)現(xiàn),即使纖毛掉了,毛細胞本身沒有完全損壞,還會存活約2周,這2周就是我們救治的黃金時間?!?/p>
據(jù)此,項目組在國際上首次提出了“毛細胞纖毛損傷模型”,并指出毛細胞損傷干預修復的時間窗為1周~2周。2009年,相關論文發(fā)表在美國神經(jīng)科學學會會刊《神經(jīng)科學雜志》上,并被《自然》引用,研究結果也在美國、歐洲的聽覺研究機構得到印證。哈佛大學戴維教授認為,該研究結果提供了毛細胞纖毛損傷后可修復的最確切證據(jù),是聲損傷機理研究里程牌式的研究成果。同時,這一模型也為防治藥物的研發(fā)提供了依據(jù)?!懊毎捻旀溄拥鞍缀屠w毛受到損傷時,我們給患者神經(jīng)營養(yǎng)因子和改善內耳微循環(huán)的藥物,可以借助頂鏈接蛋白的自我修復功能,減輕損傷修復聽力?!蓖ㄟ^二三十年的研究,課題組成功篩選出中成藥骨參片,能幫助患者爭取聽覺修復機會。2008年,骨參片獲得國家新藥證書,臨床應用1萬多例,提高了耳聾、耳鳴治療效果。
打破進口人工耳蝸壟斷
目前,重度耳聾患者重返有聲世界的最好方法是進行人工耳蝸植入術。數(shù)據(jù)顯示,我國需要人工耳蝸的患者至少有100萬人。但由于人工耳蝸技術壁壘高,該領域一度被國外3家人工耳蝸企業(yè)壟斷,且沒有專門針對漢語四聲的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品價格不菲,每套在15萬元~30萬元之間,適用于國人的人工耳蝸急需研發(fā)。
“漢語變化多樣,對信號識別技術提出了更高的要求,”楊仕明介紹,項目組聯(lián)合浙江諾爾康神經(jīng)電子科技股份有限公司,經(jīng)過10年的臨床試驗,研發(fā)出針對漢語聲調的Etone言語編碼處理策略,其能更準確地捕捉漢語聲調的變化。經(jīng)臨床效果評估,植入國產(chǎn)耳蝸的患者漢語林氏六音、單音節(jié)和雙音節(jié)識別率高于植入國外同類產(chǎn)品的患者。更重要的是,國產(chǎn)耳蝸的價格為每套10萬元以下。
“第一例手術植入患者是一位退伍老兵。他在戰(zhàn)斗中因噪聲造成雙側重度耳聾,無法語言溝通,幾乎喪失勞動能力。植入諾爾康耳蝸后,他能拿起手機打電話做生意,像換了一個人?!睏钍嗣餍牢康匦α?。據(jù)統(tǒng)計,這一具有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)耳蝸迄今已成功植入2130例,第一批植入已超過5年,充分證明了安全性。該耳蝸2013年獲歐盟CE認證,2015年進入國家人工耳蝸搶救項目的采購目錄,遠銷西班牙、印度、哥倫比亞、巴西等15個國家。
在1毫米的空間里尋求突破
有了國產(chǎn)耳蝸,植入技術又是一重考驗。常規(guī)植入,創(chuàng)口直徑只有1毫米大小,位置、方式都要精確,才能不產(chǎn)生副作用。通俗地說就是在“顯微鏡下穿針”。同時,對于耳蝸結構和神經(jīng)走形異常、并發(fā)癥復雜的患者,手術風險成倍增加。
耳蝸骨化是人工耳蝸移植最具挑戰(zhàn)性的手術。耳蝸腔內縫隙被封住了,用常規(guī)方法很難把尖端直徑僅0.6毫米的半透明的軟性電極植入內耳。課題組在國際上率先應用CT精準尋找植入縫隙,已成功植入數(shù)十例。另一類疑難病例是嚴重中耳畸形傳導性耳聾患者。楊仕明介紹:“對于有殘余聽力的孩子,植入要特別小心,不能破壞殘存聽力功能,需要在適當?shù)奈恢媒尤肼晿蛘駝幼訋椭糯舐曇簟N覀兡サ簟敲月妨粝隆っ月?,相當于在生雞蛋上磨去蛋殼保留蛋膜,將聲橋振動子放在新打開的1毫米骨窗上,在國際上首先創(chuàng)立了先天耳畸形的第三窗植入新術式。”
截至目前,項目組成功完成中國首例振動聲橋、骨錨式助聽器、超軟耳蝸電極等最新聽覺植入手術,總共為2600多例(其中包括591例疑難復雜病例)患者實施植入手術,總體成功率達到99.5%,耳蝸植入術后99%耳聾患者重獲聽覺,經(jīng)過言語康復90%以上能開口說話,70%能夠正常學習、生活和工作。
“下一步,我們希望通過基因修復技術和干細胞治療,從本質上修復在時間窗里損傷的毛細胞,恢復聽覺神經(jīng)功能。同時要進一步拓展人工耳蝸的功能,目前的人工耳蝸只能夠恢復患者的部分聽覺。我們要給患者更‘完整的聽覺。另外,要聯(lián)合國內外頂尖研究機構,研發(fā)一系列成體系自主創(chuàng)新的聽覺植入和智能助聽產(chǎn)品。比如,現(xiàn)在人工耳蝸分為植入體和體外機兩部分,屬于半植入式,我們想研發(fā)可全部植入的產(chǎn)品?!睏钍嗣髡f。