精準微創的人工耳蝸植入手術

戴樸 蔣刈

1中國人民解放軍總醫院耳鼻咽喉頭頸外科（北京100853）

2福建醫科大學省立臨床醫學院、福建省立醫院耳鼻咽喉科（福州350001）

人工耳蝸植入是治療重度-極重度感音神經性耳聾的最主要手段，在全球已經有六十萬人植入了人工耳蝸，獲得了巨大的收益。隨著人工耳蝸臨床領域的不斷擴展，如何進一步提高人工耳蝸植入術的療效、降低手術并發癥、保留殘余聽力、實現微創是人工耳蝸植入實踐的發展目標，微創人工耳蝸植入術手術技巧為其中的一個重要研究方向，術前術后的準確評估是實現精準微創不可缺少的一部分。

隨著精準醫學概念的提出，微創手術從原來的微創手術入路，到“柔”手術電極植入保留殘余聽力，發展到現在的疑難耳蝸的精準定位及保留內耳精細結構的微創電極植入。為實現精準微創的耳蝸植入，對耳蝸候選者的術前評估、術中操作和術后康復均提出越來越高的要求。

1 微創耳蝸植入手術設計

微創人工耳蝸植入(minimally invasive cochlear implantation，MICI)自2002年O'Donoghue和Nikolopoulos[1]首先提出針對Nucleus24的小切口微創技術以來，國內外眾多專家發表文獻報道小切口設計及皮瓣設計，其目的除了外觀美觀外，還能降低皮瓣感染等并發癥。近些年來，更多專家指出微創不單指外觀上切口小，更指微創開窗、微創植入，盡可能做到對耳蝸內結構創傷最小。

筆者認為要實現術后切口美觀、耳蝸內精細結構和殘余聽力保護、減少并發癥等微創外科目標，需要按照微創理念設計的標準操作步驟進行人工耳蝸植入手術。我們所設計的微創手術的核心內涵包括：兩層切口三層縫合的設計，通過肌骨膜瓣對植入體和術區形成完全覆蓋的保護，降低嚴重的皮瓣并發癥發生；通過磨制形狀深度合適的植入體骨床、固定植入體的設計，降低植入體突起移位對皮瓣的刺激作用；通過電極植入的“柔”手術操作和圍手術期用藥，盡可能保護內耳精細結構。按照筆者的微創理念設計的標準操作步驟進行的人工耳蝸植入手術，應用于1,065例耳蝸植入患者，嚴重并發癥僅為0.7%，并且沒有嚴重皮瓣感染和植入體脫出的發生，并發癥發生率遠低于已知國內外文獻報道水平[2]，為安全有效的人工聽覺植入臨床提供了可靠的選擇。

2 保留殘余聽力的人工耳蝸植入

大量的臨床研究已經證明人工耳蝸植入術后低頻聽力的保留是可行以及必要的，但仍有耳蝸植入患者出現殘余聽力喪失的情況[3-7]。人工耳蝸植入術后殘余聽力損失的可能原因，包括耳蝸造口術時的聲損傷、電極插入導致的機械損傷(包括蝸軸及骨螺旋板骨折、基底膜或骨螺旋板撕裂)。其他可能的原因包括耳蝸內液體動態平衡紊亂，細菌感染，新骨形成，或由于耳蝸對電極成分、骨屑或血液的異物反應而導致的耳蝸纖維化[8、9]。保留殘余聽力的方法是針對人工耳蝸術后殘余聽力喪失的原因采取相應的措施，避免或盡量減輕電極植入時和植入后耳蝸內的損傷。然而，耳蝸術后殘余聽力保存不僅與術者操作技巧有關，也和術前患者低頻殘余聽力范圍相關。由于各治療中心納入的具有殘余聽力的人工耳蝸植入候選者指征存在差異，可能導致術后殘余聽力保存率的不一致[8-11]。電極植入路徑如圓窗或耳蝸開窗入路和電極植入長度對殘余聽力保留的影響，也是一直爭論的焦點[12、13]。

筆者認為，選擇合適的耳蝸電極、電極植入途徑、植入速度、圍手術期用藥是保護耳蝸內結構完整、保存殘余聽力的關鍵。根據電極設計選擇如直電極、彎電極選擇相應的耳蝸開窗方式，均有可能實現殘余聽力保存。筆者自2011年按照微創理念設計的標準操作步驟對29例有殘余聽力的患者行微創人工耳蝸植入術，根據選擇的耳蝸品牌分別采用圓窗植入和圓窗前下開窗的“進極止芯”技術，其中25例隨訪18個月后，低頻殘余聽力保留率100%，完全保留率72%（18/25），部分保留率28%（7/25）。17例聽力隨訪4年后，有4例出現殘余聽力喪失，低頻殘余聽力保留率76.5%(13/17)，完全保留率58.8%(10/17)，部分保留率17.6%(3/17)。

圖1 患者，女，11歲，大前庭水管綜合征。采用奧地利MED-EL F28超軟電極，經圓窗入路，術后殘余聽力完全保留Fig.1 Patient1,female,11 years old,with enlarged vestibular aqueduct syndrome.In this case,the residual hearing was completely preserved through the round window approach by using MED-EL F28 flexsoft electrode

3 內耳畸形分類標準及耳蝸植入

內耳是人體聽覺和平衡感覺的重要器官，內耳功能和結構的異常是導致感音神經性耳聾的主要原因，在所有的感音神經性耳聾患者中，伴有內耳畸形的患者約占總數的20%[14]。然而由于內耳結構復雜，尚未形成內耳畸形統一分類共識。國際上最早報道內耳畸形分類方法是Jackler等1987年報道的[15]，主要依據是內耳的胚胎發育過程結合多軌跡體層掃描,將內耳畸形分成伴有耳蝸畸形的內耳畸形和不伴有耳蝸畸形的內耳畸形兩大類。目前，國內的許多教材和專著沿用較老的耳蝸畸形分類方法,根據畸形的嚴重程度分為米歇爾畸形(Michel dysplasia)、蒙底尼畸形(Mondini dysplasia)、賓-亞歷山大畸形(Bing-Alexander dysplasia)、賽貝畸形(Scheibe dysplasia)。但以上分類并不能涵蓋已知的所有內耳畸形。隨著影像技術發展，CT和MRI對骨性和神經結構有較高的分辨能力，拓寬了對內耳畸形的理解，陸續有關于內耳畸形分類標準的設計。其中，目前在臨床運用最廣的內耳畸形分類方式，是Sennaroglu教授提出并不斷修正的分類方法。

Sennaroglu對耳蝸、前庭、半規管、內聽道、前庭導水管和耳蝸導水管的畸形進行系統分類[16]，其中根據耳蝸前庭發育程度不同分為：耳蝸和前庭完全缺失的Michel畸形；耳蝸完全缺失前庭不同程度發育的耳蝸未發育；耳蝸和前庭形成囊性結構的共同腔畸形；耳蝸和前庭分化，但根據耳蝸大小、耳蝸內蝸軸和蝸管內間隔發育程度，又分為四種類型的耳蝸發育不全和三種類型的耳蝸分隔不全。

4 耳聾基因診斷與畸形耳蝸的診斷及人工耳蝸植入效果的評估

內耳發育畸形表型多樣，致病基因通過不同途徑參與內耳的發生和發育過程。大量研究表明大前庭水管綜合征（前庭水管擴大、Pendred綜合征和耳蝸分隔不全II型（IP-II））是由SLC26A4基因突變導致的常染色體隱性遺傳性疾病[17]，部分由POU3F4基因導致的X連鎖隱性遺傳疾病的耳蝸分隔不全Ⅲ型（IP-Ⅲ）[18]，是通過顳骨CT和分子診斷均可以明確的內耳畸形，也是通過影像學方法能夠診斷的遺傳性耳聾。與耳聾相關的綜合征中，既往有報道攜帶有SOX10突變的WS患者存在雙側內耳異常，顳骨影像學檢查以半規管的缺如和發育不全、前庭導水管擴大以及耳蝸發育不良較常見[19]；攜帶EYA1基因突變的腮耳腎綜合征患者存在不同程度的耳蝸發育不良、前庭導水管擴大和面神經移位[20]；攜帶CHD7基因突變的CHARGE綜合征患者存在不同程度的半規管發育畸形伴隨耳蝸發育不良[21]。通過不同內耳畸形的致聾基因研究，有助于闡釋在胚胎發育不同時期，基因對內耳形態功能的影響[22]，同時可以協助臨床精準診斷。

重度-極重度感音神經性耳聾助聽器無效或效果不佳的患者，主要康復手段是人工耳蝸植入，然而不同個體術后效果仍有差異，究其原因除了植入年齡外，不同基因突變影響從耳蝸到聽神經范圍內不同的病變部位功能可能是其另外的關鍵因素。在大樣本患者群體分析人工耳蝸植入術后效果與不同耳聾基因及其突變類型的相關性，對于預估植入效果、使患者及其家庭有合理的預期十分必要。筆者團隊正在進行2,267例人工耳蝸植入患者的基因檢測結果及術后聽覺言語康復效果的分析，初步發現攜帶GJB2、SLC26A4、OTOF、TMPRSS3等主要表達于內耳的基因突變的患者耳蝸植入術后言語康復效果佳，而攜帶同時表達于耳蝸及腦組織的基因ATP6V1B2突變的患者耳蝸植入術后言語康復效果欠佳；與凝血功能相關的耳聾基因PTPN11突變攜帶者可能易于出血，針對其的耳蝸植入要加強術中及術后出血的防控；對于確診染色體10q26缺失綜合征（OMIM 609625）的患者，因該病涉及嚴重全身感染傾向，術前需要將此風險向患者家庭交代。由此可見，基因診斷可以為人工耳蝸候選者提供個性化治療方案，包括全身狀況和耐受能力的評估、人工耳蝸術后效果評估、治療方法及人工耳蝸設備的選擇。

5 標準層面的影像重建與耳蝸植入評估

CT是臨床工作者用于診斷內耳結構性病變的主要方式。高分辨率螺旋CT對辨識內耳精細結構有較好的幫助[23]，并且根據不同需求可運用不同的后處理技術提升顯示效果：曲面重組技術可以對顳骨內面神經走行或者聽小骨連接等結構全程顯示；表面遮蓋顯示及CT仿真內窺鏡顯示技術能夠多角度、多方位地觀察顯示聽小骨的立體形態；多平面重組技術（multiple planar reformation，MPR）在保持與原圖質量一致的前提下，可構建出所需觀測結構的任意層面[24]，相對于軸位和冠狀位圖像，MPR重建圖像對于內耳結構的顯示更加清晰和直觀，可避免不同頭位角度對圖像的影響和測量誤差，提高內耳畸形的分型和測量準確率[25]。MPR重建操作簡便且不易受人為因素影響[26]，但如果沒有構建正確的標準層面進行重建，還是會導致測量值與真實值之間存在誤差。國內外學者[27、28]已嘗試通過影像重建的方法對耳蝸、前庭及半規管等內耳結構進行測量，因對耳蝸結構層面的定位標準不同，測量結果存在差異。

筆者課題組通過構建耳蝸三個標準的測量層面：耳蝸底轉長軸層面、耳蝸底轉層面及蝸軸中軸層面，對正常人群內耳進行MPR標準層面測量，觀察耳蝸輪廓、蝸軸、蝸管內間隔及蝸孔等結構。測量數據在其中一個層面上通過相交的另外兩個層面測得一致的數據，可印證層面確立的準確性，避免測量誤差和層面構建的誤差。同時構建出前庭外半規管層面、上半規管層面及后半規管層面，檢測前庭及三個半規管的大小。通過測量耳蝸、前庭、半規管及內聽道大小，測量蝸軸及蝸管內間隔的長度，評估內耳精細結構。尤其是對于耳蝸發育不良和耳蝸分隔不全兩類畸形，對耳蝸外徑、蝸管內間隔和蝸軸的精確測量，是做出正確診斷和準確分型的關鍵。這項影像層面構建和測量原理與近期面市的奧地利公司的Otoplan軟件測量思路不謀而合。

標準層面的MPR重建，除了在耳蝸植入前用于分析耳蝸的精細結構差異，對植入電極的長度進行預測，還可以用于耳蝸植入后對電極植入位置的評估，判斷電極對基底膜、蝸軸等耳蝸內精細結構的損傷，實現耳蝸精準植入的評估。

綜上所述，微創人工耳蝸植入的手術方法，通過良好的手術徑路設計，大大減少人工耳蝸植入的皮瓣并發癥，解決了手術的安全性問題，使得醫生、患者和家長對人工耳蝸植入更有信心。通過“柔”手術技巧植入電極的方式，能夠保護耳蝸內精細結構和殘余聽力，大大提升人工耳蝸植入后的助聽效果和言語分辨率，并為未來的基因治療和毛細胞再生技術的應用創造良好的基礎。通過對內耳畸形分類的標準化探索，以及影像重建對耳蝸結構及植入后電極位置的研究，有望實現個體化電極選擇和精準電極植入。耳聾基因診斷的深入廣泛研究可能將耳聾的病因分析和植入側別選擇、植入效果預測結合起來，使得耳聾康復更加精準。