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打破國際壟斷,國產人工耳蝸為中國聾人量“聲”定制
時間:2018-12-17 14:31:23來源:千人雜志
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提要:科技在進步,人工耳蝸也在不斷完善。未來,人工耳蝸或會優化在噪音環境下的語音識別,增添音樂欣賞、聲音定位等功能。
打破國際壟斷,國產人工耳蝸為中國聾人量“聲”定制

文/本刊記者 何葉

小河潺潺流水,細雨淅瀝飄灑,鳥兒嘰喳歡唱,樹葉沙沙搖動,春風呼呼吹來……聲音,豐富了我們的世界。閉上眼,靜靜感受聲音的美妙,但這最簡單的幸福并非人人都能體會到。據流行病學調查資料顯示,我國約有2800萬人存在聽力障礙,是世界上聽力障礙人數最多的國家,其中需要人工耳蝸的重度和極重度耳聾患者約300萬。這個數據每年都在增長,讓更多的中國聾人通過植入人工耳蝸恢復聽力已成為當務之急。但進口人工耳蝸植入價格昂貴,高達20-30萬,讓大部分聾人望而卻步。

直至諾爾康引進孫曉安團隊,并研發出具有自主知識產權的人工耳蝸才打破這一局勢,為國人提供了質優價廉的產品,造福更多的中國聾人。

人工耳蝸:讓聾人聽見世界

國際著名聽力學家Sig博士曾說,人工耳蝸是一項能讓人熱淚縱橫的醫學技術。確實如此,當聾人植入人工耳蝸后,他們的世界從寂靜無聲邁向鶯歌燕語,看到他們聽到聲音時的欣喜面龐,著實讓人為之動容。

孫曉安介紹,人工耳蝸是讓重度和極重度感音神經性耳聾患者重獲聽覺的高端電子產品,主要適用于助聽器無法受益人群,因此與助聽器的原理截然不同。助聽器主要是塞在外耳道,將聲音放大,而人工耳蝸由兩部分構成:植入部分和體外信號處理部分。其中,體外的信號處理器帶有麥克風,負責收集聲音,然后將聲音傳到數字信號處理芯片,經過信號處理后,再把信號進行編碼,而后以無線的方式傳送到體內的接收器,接收器對編碼訊號進行譯碼后,再把解碼信號傳輸到植入在人耳蝸里的電極陣列,用來刺激聽神經,最后聽神經將電信號傳到大腦聽覺中樞,大腦將電信號識別為聲音。人工耳蝸有其獨特優勢,可以繞過人體已經失效的內耳,使帶有聲音信息的電流直接刺激聽神經,將信息傳送至大腦,這是目前公認的唯一有效的能讓聾人恢復聽力的方法。

人工耳蝸是聾人的福利,但也不是萬能的,尤其針對較精細的聲音,比如音樂、噪聲環境下的語音識別、聲調的識別等,仍達不到正常聽力水平,但對言語的識別還是能達到較好的效果,一般的耳聾患者裝上人工耳蝸后,能與人正常交流,進行正常的工作生活。如果是新生兒耳聾患者裝上之后,就可以學會說話,上正常的學校。

針對人工耳蝸問題所在,“對癥下藥”

60年代起,人工耳蝸步入人類視野,近二十多年來,隨著科技的迅猛發展,人工耳蝸很快從實驗研發進入臨床應用,并成為了全球治療重度聾至全聾的常規方法。但國內一直使用進口人工耳蝸,直至孫曉安及其同事回國,才改變這一局面。

孫曉安與黃穗博士、周道民博士、陳洪斌博士等神經刺激領域的專家一起加入了浙江諾爾康神經電子公司,經過數年的不懈努力,克服重重困難,成功研發出具有自主知識產權的人工耳蝸系統,將人工耳蝸項目實現了產業化,打破了人工耳蝸市場國外壟斷的局面,為國人提供了質優價廉的人工耳蝸產品,讓我國成為全球第四個擁有人工耳蝸自主研發能力的國家。這項技術獲得2016年國家科技進步二等獎。諾爾康研發團隊獲得浙江省領軍型創新創業團隊的榮譽和支持,并被浙江省政府認定為重點企業研究院。諾爾康擁有140余項專利,先后獲得浙江省專利金獎、國家專利優秀獎、和國家外形專利金獎。迄今為止,諾爾康人工耳蝸已經植入了8000多例,并出口到十多個國家。在中國市場,迫使原先處于壟斷地位的國外耳蝸產品從25萬元降到15萬元。僅此一項,每年就為中國的耳聾患者節省10億元。

問及歸國的原因,孫曉安坦言:“中國經濟發展很快,人民生活水平逐步提高,解決聾人聽力問題的需求日益迫切,而我們在美國一直從事人工耳蝸領域研究,希望能夠用自己掌握的技術,幫助更多的中國聾人。”當時廣大的中國聾人,因為價格昂貴用不起進口人工耳蝸,孫曉安希望能夠“清除”這個主要障礙。同時,國外的人工耳蝸由于是西方語言,沒有聲調,而漢語有四個聲調,所以對于中國聾人來說不是特別合適。為此,他專門針對漢語聲調提出自己的方法,并擁有專有技術。從產品的價格到性能,他都竭盡所能讓研發的人工耳蝸更適合中國聾人,并從中受益。

中國適用于人工耳蝸的聾人約有300萬,每年新增的聾兒就有3萬。而中國人工耳蝸植入者累積到現在僅三四萬,對于巨大的存量而言,目前的植入率只是杯水車薪。人工耳蝸普及面臨的主要障礙是什么?孫曉安對此進行了分析:

價格是最主要的因素。人工耳蝸作為治療重度耳聾致全聾的常規方法,植入價格較貴,進口產品動輒十幾萬,甚至是二三十萬,除手術費還有每年的維修費用,一般家庭很難承擔。國產人工耳蝸因擁有自主知識產權,在價格上占有很大優勢,是進口產品價格的1/3,盡管如此,但仍有部分家庭無法承擔。孫曉安說,在人工耳蝸價格和每年的后期服務方面,會盡可能優惠地提供給用戶,也會爭取讓更多的省市將人工耳蝸納入醫保,以期讓更多需要的人獲得幫助。

其次是聾人對人工耳蝸的接受程度。部分患者對進行手術比較擔心,怕有風險,“其實人工耳蝸植入手術只是一個小手術,一個小時內就可以完成,相對而言手術風險甚微。”有部分患者對佩戴人工耳蝸有心理障礙,認為是殘疾的標志,對于有這種顧慮的患者,孫曉安團隊推出的產品有多種顏色的外殼可供選擇,比如選黑色的,可以跟頭發混在一起,用頭發把它蓋住,就不會那么明顯。“其實更重要的是植入人工耳蝸能夠打破聾人跟人交流的屏障,很多植入者,對于佩戴人工耳蝸后看起來異于常人的顧慮較少,他們更關心人工耳蝸能給自身生活帶來的改變。另外,我們還在研發全植入型人工耳蝸,沒有外在的佩戴部件,徹底解決聽障人士的使用顧慮。”孫曉安說。

再次是能夠進行人工耳蝸植入手術的醫院和醫生資源較為稀缺,但近幾年也在增多。作為國內的人工耳蝸廠商,諾爾康一直在推進人工耳蝸植入手術在國內的推廣,讓更多的醫院和醫生能進行手術,這也需要包括地方政府、醫療部門、生產廠商等在內的多方努力。

最后,有一類特殊的耳聾群體,他們不適用人工耳蝸。例如傳導性耳聾患者,他們的耳蝸是好的,只是傳導通路有問題,孫曉安表示可以植入一個骨傳導產品來恢復,而這種產品他們正在開發。還有一部分患者聽神經有損壞,特別是聽神經瘤患者,不能直接適用于人工耳蝸,諾爾康也在開發聽性腦干植入產品,將刺激的位點上移到腦干聽性部位,這樣即使是聽神經損壞了,只要腦部正常,就可以通過這種電子聽性腦干植入體來獲得聽力。

未來發展趨勢:激光替代電極

作為全球神經刺激領域國際知名專家,孫曉安為具有國際先進水平的自主知識產權人工耳蝸產品的順利研發做出了關鍵性的貢獻。

他介紹,目前人工耳蝸的產量并不是很大,它的電極是很精細的部件,電極絲只有幾十微米,并且目前電極的制作和焊接主要是手工,在顯微鏡下進行操作。另外,人工耳蝸涉及電子學、神經學、耳科學、材料學等多個學科技術,而且對材料要求很高,我們國家在這方面比較薄弱,特別是在植入型的生物材料上,仍有一些原材料要依賴進口。由于產量、材料等問題,人工耳蝸還沒有用自動化的方法來生產。對此,諾爾康的方案是建立一支精通人工耳蝸生產工藝的隊伍,并與研發團隊、生產團隊保持密切合作,充當研發和生產之間的橋梁,來解決批量生產等會遇到的各種問題。

科技在進步,人工耳蝸也在不斷完善。未來,人工耳蝸或會優化在噪音環境下的語音識別,增添音樂欣賞、聲音定位等功能。孫曉安認為人工耳蝸今后的發展熱點有二:

一個是雙側植入。目前聾人一般選擇單側植入,主要是出于經濟方面的考慮,雙側植入就相當于雙倍價格。人擁有雙側聽力,能夠聽到立體聲,判別聲音的方位,在噪聲環境下也有更好的表現,故雙側植入人工耳蝸患者的聽力更接近于正常聽力。

另一個是提高人工耳蝸的獨立通道數。刺激電極與聽神經之間的人機交互界面,由于電流的擴散效應,導致電極間相互干擾、引起信號失真,限制了可植入電極的數量,這是人工耳蝸技術目前面臨的重大難題。為了突破這一瓶頸,孫曉安團隊有一些新的嘗試,利用激光來直接刺激聽神經,激光的精準定位能力更強,可以提高聲音的分辨率;激光刺激聽神經可不與組織直接接觸,減少對生物體的入侵,與電相比,激光的優勢不言而喻。雖然激光刺激療法還處于早期研究階段,但孫曉安希望能在這個領域取得突破。

 

孫曉安,浙江諾爾康神經電子科技股份有限公司研究院院長。

標簽
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作者系何葉

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