Než si povíme, co je to kochleární implantát, představíme si fungování lidského ucha a následně základní přístupy ke kompenzaci různých typů vad sluchu, abychom pochopili, čím se od sebe liší.
Představme si tedy, že na Vás někdo zavolá: “Haló!” Zvukové vlny nejprve procházejí vnějším uchem, tedy boltec je nasměruje do a zvukovodu, kde se převedou na bubínku na vibrace. Tyto vibrace se dále šíří středním uchem, kde rozkmitají středoušní kůstky. Středoušní kůstky následně rozhýbou tekutinu v hlemýždi, čímž se vlnění přenáší do vnitřního ucha. V hlemýždi (také nazývaném kochlea – aha, tak proto kochleární implantát, že?) se vyskytují mimo jiné řady vláskových buněk. Jejich “vlásky” zachytávají i velmi jemné vlnění a buňky pak přenášejí informaci do zakončení sluchového nervu. Podle toho, v jaké části hlemýždě se buňka nachází, se liší hloubka nebo výška tónu (frekvence) výsledného vjemu. Informace v podobě nervového vzruchu putuje do mozku, který ji rozklíčuje jako zvuk a složí ho – tedy v našem případě – do slova “Haló!”
Porouchat se náš sluch může na různých místech a z různých důvodů. Sluchové vady dělíme na 3 různé typy podle místa jejich vzniku. Pokud je funkční senzorický systém v kochlee, ale zvuk má problém se do kochley dostat nebo se dostává tlumený jedná se o převodní vadu sluchu. Tato vada sluchu může být způsobena například nevyvinutým zvukovodem, častými záněty středouší (akutní nebo chronické), opakovanými perforacemi bubínku (například v důsledku úrazu nebo opakovaných infekcí), či otosklerózou (onemocnění kostní tkáně středního ucha, které omezuje hybnost kůstek). Pokud bychom například přišli o středoušní kůstky, dojde rázem k útlumu zvuku o 60 dB.
Pokud je problém v kochlee a senzorický systém již nefunguje jak má, jedná se o percepční vadu sluchu. Vláskové buňky se v tekutině vlní podobně jako řasy na mořském dně, jsou ale velmi křehké. Pokud přijde příliš silná vlna, nebo pokud působí silné vlny po příliš dlouhou dobu, mohou se poškodit. Zcela poškozené vláskové buňky už se bohužel nedokáží zregenerovat. Jednotlivé frekvence zvuku (hloubka versus výška tónu) naštěstí přenáší celá řada vláskových buněk, takže pokud se poničí jedna, neznamená to takový problém. Jakmile by nám ale přestala fungovat většina buněk určité frekvence, zhoršuje se sluch a porozumění řeči.
Pokud se jedná o kombinaci obou výše zmíněných, mluvíme o kombinované vadě sluchu. Tento text pojednávající o vadách sluchu je velmi zjednodušený, aby byl srozumitelný a krátký. Pokud Vás zajímají odpovědi na konkrétnější otázky, zeptejte se svého lékaře, nebo nastudujte odpovídající literaturu.
Jak tedy přistupujeme ke kompenzaci sluchových vad:
V České republice je v současné době možné dostat implantát od 3 výrobců kochleárních implantátů: firmy Advanced Bionics, Cochlear a Medel. Základní princip fungování implantátu je u všech výrobců stejný, ale liší se potom v některých detailech. Posouzení, zda je pacient vhodným kandidátem kochleární implantace je prováděno v implantačních centrech (Brno, Hradec Králové, Ostrava, Praha) na základě indikačních kritérií definovaných ORL společností. Tato kritéria jsou pak rozepsána v sekci indikační kritéria. Velice obecně se jedná o jedince s percepční vadou sluchu 75 dB v průměru a horší na frekvencích 500, 1000, 2000, 4000 Hz. Implantát může v dnešní době dostat i pacient s jednostrannou hluchotou.
Systém kochleárního implantátů se skládá ze dvou částí: vnější a vnitřní. Vnější část nazýváme zvukový procesor. Zvukový procesor může být nošen za uchem nebo mimo ucho podle typu výrobce a zvoleného modelu, ale funkce procesoru za uchem i mimo ucho je stejná. Vnitřní část nazýváme implantát. Ten je při operaci umístěn pod kůži za uchem a do vnitřního ucha (kochley) je zaveden svazek elektrod.
Zvukový procesor se skládá z mikrofonů, mikročipu, baterie, vysílací cívky, magnetu a procesor za uchem obsahuje navíc kabel spojující procesor s cívkou. Na procesorech je také umístěna signalizační LED dioda, kterou je možné buď aktivovat nebo deaktivovat dle potřeby, většinou při nastavování technikem. Samotný implantát se skládá z magnetu, přijímací cívky, stimulačních a měřících obvodů a svazku elektrod. Měřící obvody slouží k předání informace o stavu implantátu nebo k měření signálů na jednotlivých elektrodách. Umožňují měřit takzvané impedance (přechod elektrody a tkáně vnitřního ucha), odezvu sluchového nervu a některé další signály.
Procesor má za úkol pomocí mikrofonů zaznamenat zvuky. Na všech dostupných procesorech je v současné době více než 1 mikrofon a to proto, abychom dokázali se zvukem lépe pracovat. Abychom věděli, ze kterého směru zvuk přichází, zda je v prostředí, ve kterém se uživatel nachází například nějaká ozvěna, zda fouká vítr apod. Procesor zaznamenaný zvuk pak převede do digitální podoby a čipem (malým počítačem) poté zvuk dále zpracovává: Snaží se vyfiltrovat rušivé zvuky a vytáhnout potřebný signál jako je řeč, hudba apod., tak aby pomohl uživateli v co nejlepším poslechu v daném prostředí. Tuto informaci pak uloží do řeči implantátu a přenese ji přes cívku bezdrátově do implantátu. Procesor zároveň také zajišťuje napájení samotného implantátu.
Zvukový procesor drží na implantátu pomocí magnetu, který je u procesorů za uchem umístěn v cívce procesoru nebo u procesorů mimo ucho v samotném procesoru.
Po přenesení informace o zvuku z procesoru do implantátů vyšle implantát elektrický proud na jednotlivé elektrody na elektrodovém svazku, podle toho jaký přichází zvuk. Počet elektrod je dán konstrukcí daného výrobce. Ve zdravé kochlee jsou určitá místa zodpovědná za různé frekvence zvuku. Na začátku kochley (v bázi) vnímáme vysoké frekvence a čím jsme hlouběji, blížíme se ke konci kochley (apexu), tím jsou tato místa zodpovědná za nižší a nižší frekvence. Tomuto způsobu vnímání zvuku v kochlee říkáme tonotopické rozložení frekvencí. Implantát tohoto principu tonotopicity využívá ke své funkci. To znamená elektrody v bázi jsou zodpovědné za vysoké frekvence. Čím hlouběji je daná elektroda v hlemýždi, tím je zodpovědná za nižší frekvence zvuku. Každý výrobce kochleárního implantátu má jinak vymyšlenou filozofii, jak předat uživateli informaci o tom, že přišel daný zvuk (říkáme tomu kódovací strategie). Proto není pak možné používat zvukový procesor od jedné firmy na implantátu jiné firmy.
Kochleární implantát není plnohodnotná náhrada sluchu. Má tedy oproti lidskému sluchu svá technologická omezení. První omezení je dané dynamickým rozsahem předávaného zvuku. Lidské ucho vnímá zvuky od 0-130 dB. V tomto rozsahu potom můžeme jednotlivé zvuky rozlišovat. U kochleárního implantátu je vše vtěsnáno do maximálně 16 elektrických dB, tedy dynamika poslechu je daleko užší a je tedy horší odstup potřebného signálu, například řeči, od šumu na pozadí. U implantátu také ztrácíme určité frekvenční rozlišení. Člověk má ve vnitřním uchu kolem 3000 vnitřních vláskových buněk jako senzorických receptorů vnímajících zvuk. U implantátu máme 12-22 fyzických kontaktů. Většina implantačních systémů potom využívá k přenosu informace o zvuku pouze obálku zvukového signálu. Ztrácí tedy potom časové detaily jednotlivých zvuků. Lidské ucho má také mechanismy k potlačení některých šumů na pozadí a ty opět v implantátu chybí. Proto je snahou mít ve zvukovém procesoru robustní systém zpracování zvukového signálu, který pomáhá uživateli tyto nedostatky překonat a daná poslechová prostředí co nejvíce zlepšit. Nebojte se po přečtení této části, že by uživatel potom nebyl schopen slyšet, za vším tímto je kouzlo nervové soustavy, které tato technologická omezení do značné míry v řadě situací úspěšně potírá. Osobním zkušenostem se slyšením s kochleárním implantátem se věnují příběhy uživatelů, které naleznete mimo jiné v sekci knihovna na našich webových stránkách.
Aby mohl uživatel s implantátem dobře slyšet je nutné ho správně nastavit. Při nastavování pak hledáme místa, kde je sluchový nerv daného jedince schopen na stimulaci reagovat. Nastavování bude detailněji rozebráno v sekci nastavování kochleárních implantátů.
Kontaktní údaje:
E-mail: info@suki.cz
Datová schránka: r8zvqg6
Číslo účtu: 6045884433/5500
IBAN: CZ90 5500 0000 0060 4588 4433
BIC: RZBCCZPP
Adresa:
V Luhu 754/18
140 00 Praha 4 – Nusle
IČ: 60458844
Spolek uživatelů kochleárního implantátu – všechna práva vyhrazena