浅析微创人工耳蜗植入

刘军 李万鑫

人工耳蜗植入(CI)是针对重度-极重度感音神经性聋患者助听器无效或效果不佳者，最有效的治疗和康复方法之一。1972年世界第一代商品化单通道人工耳蜗由美国House-3M完成，第一台多通道人工耳蜗于1977年在奥地利维也纳临床应用，1982年澳大利亚科利尔22导人工耳蜗通过了美国食品药品监督管理局认可，而我国1995年才开展多通道人工耳蜗植入，目前全球已有60多万人接受CI，我国有7万多例CI。随着人工耳蜗的逐渐普及应用，成千上万的重度-极重度患者从中受益，接受CI的听障人士逐渐融入社会，实现通过听觉和言语交流，总医院科技苗圃基金各一项。作为主要完成人获解放军总医院医疗成果一等奖，总医院科技进步一等奖，武警科技进步二等奖，总装科技进步二等奖，北京市科技进步一等奖等奖项。避免了以前“十聋九哑”的悲剧。

传统的CI手术存在很多局限性或缺点，如创伤较大（包括切口、乳突、耳蜗等）、皮瓣并发症、不考虑或无法保留残余听力等，为了克服上述缺点，人们进行了不断探索，1993年Lehnhardt提出了所谓“柔手术技术”（soft surgery technique），考虑到CI手术时对耳蜗损伤，并提出如何实现耳蜗微创，CI的柔手术技术是保存残余听力的必要技术保证[1]，声电联合刺激(electric-acoustic stimulation，EAS)是针对有实用或接近正常低频残余听力患者的特殊人工耳蜗装置，目的是中高频利用人工耳蜗电刺激，低频则利用残余听力聆听，对残余听力尤其是低频残余听力进行保留，1999年VonIlberg等学者着手进行残余听力保留的研究，实现严格意义的耳蜗微创和残余听力保护[2]。 O'Donoghue等作者描述了人工耳蜗植入小切口技术，实现切口的微创[3]。陆续国内有了CI手术进路、耳蜗微创或残余听力保护的相关报道[4～12]。随着人工耳蜗技术发展和从业人员理念的更新，逐渐形成微创人工耳蜗植入minimally invasive cochlear cochlear implantation，MICI)的理念。说到MICI不得不提到几个标志性的发展历程。

MICI即“微创植入”是个相对概念，是与以前的传统CI手术相比较[13]，广义就是行CI手术中尽量减少或避免不必要的损伤，目的是尽量保持切口微小美观、植入体处头皮局部平整、保持耳蜗的精细结构和内环境、最大程度保护残余听力、预防皮瓣并发症和电极移位、并为可能的CI再植入、将来接受干细胞移植、毛细胞再生以及耳聋基因治疗等新技术治疗保留较好的条件。本文重点就MICI的定义、理念、CI手术创伤及原因、手术操作的要求和实际内容、MICI的近期和远期意义，以及其的未来发展趋势进行介绍。

1 CI手术的创伤及原因

1.1 CI的创伤

传统CI大部分是采用耳后面隐窝入路，皮肤切口多采用耳后“S”形切口，长约8～9 cm，一般从皮肤直接切开至耳后颅骨骨面，切开乳突，暴露鼓窦找到砧骨短脚和水平半规管（又称外半规管），以砧骨窝和水平半规管定位面神经开放面隐窝，进入后鼓室，耳蜗鼓岬开窗，耳后磨制植入体安放的骨槽，经耳蜗造瘘口植入电极。CI手术设计的重要结构往往要求是无创的，例如面神经。

传统耳蜗手术根据进路包括皮肤、皮下、肌肉和颅骨骨膜，乳突、耳蜗，甚至包括中耳结构如听骨链、耳蜗的骨螺旋板以及中阶等损伤，中耳和内耳的损伤可导致残余听力的彻底丧失。相对于MICI传统CI的创伤会更大，绝大多数无法保留残余听力，皮瓣的并发症也相对较高。损伤分为对操作部位结构（中耳内耳）的急性损伤和远期并发症。

1.2 损伤的原因

传音结构的损伤，尤其是中耳和内耳的损伤可导致残余听力下降或丧失，常见的原因如下[9，10，12，14，15]：（1）鼓膜损伤导致鼓膜穿孔、各种原因导致的听骨链损伤、脱位。（2）在乳突切除、开放面隐窝和耳蜗开窗时，电钻强大的机械能可通过听骨链以及内耳骨壁直接传到内耳，电钻产热尤其是高转速下也会损伤内耳。（3）考虑电钻产生的噪声也会引起内耳损伤，在高转速下电钻产生的噪声可能达到130 dB SPL，损伤包括噪声的机械性和代谢性的损伤，损伤机制类似于噪声性聋。（4）人工耳蜗电极从鼓阶植入时对于耳蜗的微细结构可能产生破坏，如耳蜗骨螺旋板损伤甚至骨折，导致螺旋韧带或螺旋神经节损伤、耳蜗基底膜损伤、鼓阶内骨膜损伤，这与电极的硬度、形状、长度和插入角度都有关。（5）耳蜗开窗时直接损伤耳蜗中介或耳蜗内精细微结构。（6）耳蜗开窗后淋巴液丧失过多或外淋巴液枯竭，内耳微环境如离子浓度或压力瞬间改变，也可导致内耳损伤。（7）电极植入对内耳的直接损伤或电极植入速度过快导致内耳压力瞬间改变均可使内外淋巴流体力学失平衡而内耳微环境改变。（8）内耳远期的损伤包括电极植入、骨渣和血液进入内耳引起的耳蜗纤维化甚至骨化，以及人工耳蜗电极本身异物排异反应等。（9)大切口损伤大，易形成远期皮瓣并发症如感染，植入体外露等并发症。乳突切开后植入体部位与中耳相通可能引起植入体周围感染，甚至形成细菌膜，迁延不愈，甚至可引起植入体内侧的脑膜感染。

2 MICI的简要步骤

本文主要就正常结构耳蜗的初次MICI进行分析，不涉及人工耳蜗植入体和电极问题，也暂不包括以下特殊情况：严重耳蜗畸形、耳蜗纤维化或骨化、耳蜗神经异常、乳突根治术后、以及再次人工耳蜗植入等。笔者已完成MICI手术300多例，患者年龄6～76岁。根据完成的小切口微创圆窗入路CI的手术步骤，就MICI的小切口、皮瓣技术、乳突微创和皮质骨骨坎技术、植入体骨槽技术、耳蜗开窗位置选择（圆窗膜入路）、电钻低钻速处理耳蜗及耳蜗周围、“柔手术”电极植入、电极固定技术、辅助药物使用（激素和透明质酸钠）保护内耳功能和内环境、皮瓣分层缝合技术等方面进行逐步分析。

2.1 微创小切口的定位

采用耳后微创小切口（如图1所示），切口定位：长度儿童2.5～3.0 cm，成人2.8～3.5 cm，距离耳后沟后0.5～1.0 cm，下界乳突尖上方0.5～1.0 cm。

图1 CI耳后切口

2.2 皮瓣分层错位切开

微创小切口并非一层切透至骨面，要求分层切开，皮肤和皮下一层而肌筋膜骨膜是另一层，肌筋膜骨膜层的切开部位位于皮肤切口前方错位约1 cm，两个切口平行。其目的是把内层气道密闭和固定植入体的作用，并防治切口皮肤感染直接累及植入体部分（如图2所示）。

图2 CI耳后皮瓣

2.3 暴露乳突，乳突切开，乳突外侧留有皮质骨骨坎

耳后切口分层切开后，充分暴露乳突皮质骨，行乳突切开，要点是在不影响面隐窝开放的前提下，乳突切开和切除的范围尽量小（如图3所示），尤其是乳突皮质骨尽量保留，目的是减少乳突区皮肤内陷，另外乳突外侧皮质骨骨坎可以有效防止电极弹出或与肌肉接触，产生皮瓣并发症和引起电极移位。也有将乳突皮质骨切除部分整块取下，植入电极后整块复位。

图3 乳突切开（尽量保留乳突外侧皮质骨骨坎）

2.4 开放面隐窝暴露圆窗龛，勿损伤听骨链和鼓膜

开放乳突，根据水平半规管、砧骨窝定位面神经，开放面隐窝，充分暴露圆窗龛（如图4所示）。注意电钻勿直接接触听骨，勿损伤听骨链，勿损伤鼓索神经和面神经。清除圆窗龛周围粘膜，并充分止血，然后冲洗术腔内积血和骨渣，并全身应用和圆窗膜局部浸润糖皮质激素，保护内耳功能。

图4 面隐窝开放，充分暴露圆窗龛

2.5 磨制植入体骨槽，保证大小和深度匹配

使用植入体模板，磨制出与植入体匹配的骨槽和导线槽，尤其是要保证深度，但不能损伤硬脑膜（如图5所示），彻底止血，冲洗干净凝血块和骨渣。

图5 CI植入体骨槽

2.6 去除圆窗膜周围骨质，暴露圆窗膜

磨除圆窗龛周围骨质前局部应用激素，电钻钻速严格控制在3000～5000 转/秒，避免噪声和电钻产热引起内耳损伤。磨除骨质时注意及时清理骨渣，给钻头冲水降温，尤其是开放面隐窝和耳蜗等重要结构时，勿直接损伤圆窗膜，保持其完整性（如图6所示）。

图6 暴露圆窗膜

2.7 植入植入体

冲洗术腔，更换手套，将植入体浸泡生理盐水后放置在骨槽内，保证无菌和无异物带入耳蜗，引起炎性或免疫反应，引起耳蜗的纤维化或骨化（如图7所示）。

图7 放置植入体

2.8 打开圆窗膜

耳蜗窗口处避免使用吸引器，激素冲洗圆窗处，钩针钩开圆窗膜，激素浸泡，造瘘口用透明质酸钠液体封闭，防止骨渣、血液和液体进入，影响耳蜗内环境（如图8所示）。软电极和精细直电极多采用圆窗入路，预弯电极可采用耳蜗圆窗前下入路，实现鼓阶植入，采用圆窗膜入路和圆窗膜前下开窗入路，不会损伤到耳蜗内细微结构。

图8 打开圆窗膜

2.9 植入电极

植入前局部滴用激素，沿耳蜗底转外侧壁缓慢植入电极，至全植入，标志线到圆窗口处，电极植入用时约2分钟，合适的电极植入时间可增大保留残余听力的机率[16]，小肌肉封闭造瘘口预弯电极采用“进极止芯”（advanced off stylet，AOS)手法植入（如图9所示）

图9 经圆窗植入电极

2.10 固定电极

电极导线放置进磨好的导线槽，骨蜡封闭导线槽，防止电极移位（如图10所示）

图10 舌形骨瓣固定电极导线

2.11 分层缝合切口技术

清洁并再次消毒皮肤后，分层缝合肌筋膜骨膜瓣、皮下和皮肤，其中肌筋膜骨膜瓣封闭和固定植入体，皮肤采用皮内美容缝合，可有效防止各种皮瓣并发症发生。然后测试电极阻抗和神经反应（neural response telemetry，NRT）（如图11所示）

图11 分层缝合切口

2.12 切口及术后用药

切口长度约2.7 cm（如图12所示），手术结束，局部包扎4～5天。术后应用抗生素预防感染，使用激素3～5天，保护内耳功能，预防耳蜗纤维化。

图12 缝合后的切口

3 MICI微创的意义[4,9,10]

MICI的手术设计充分考虑到美观、避免并发症、增加手术安全性、保留耳蜗微结构、保留残余听力、预防耳蜗纤维化等方面，具体意义如下。

3.1 手术区域局部美观和平整

相对于传统的CI手术8～9 cm的大切口，MICI是采用小切口，其优点是不影响手术操作的前提下，手术时间也无明显延长，术中出血少，术后切口愈合快，愈合后植入体外侧局部美观、平整。

3.2 减少CI手术各种并发症，增加了手术安全性[17]

皮瓣的设计可以有效的减少皮瓣并发症，乳突腔皮质骨骨坎和导线槽设计，可防止乳突区塌陷，并可有效预防人工耳蜗电极的弹出或移位，增加了CI手术的安全性。

3.3 保留或部分保留残余听力

避免或减少中耳鼓膜和听骨链以及耳蜗微细结构的破坏，将电钻研磨和电极植入造成的机械损伤减小到最低，可有效保留残余听力。听到的声音会更自然和谐，部分患者在噪声环境下的听觉和言语识别能力会更优异，实现更佳聆听效果，在音乐的辨别和欣赏方面也会收益。

3.4 预防耳蜗纤维化和骨化，为其他更新的治疗留有机会

避免耳蜗微细结构的破坏，同时应用激素和透明质酸钠保护内耳功能和耳蜗内环境，有效预防耳蜗的炎性反应、纤维化或骨化，为可能的未来高科技治疗--干细胞移植、毛细胞再生和耳聋基因治疗等保留必要的耳蜗条件。

3.5 增加人工耳蜗工作效率

预防耳蜗的炎性反应、纤维化或骨化，降低耳蜗内电极的阻抗，提高人工耳蜗刺激靶细胞—螺旋神经节的效率和电极的使用寿命，甚至对保护听神经都是很有意义的。

3.6 为可能的人工耳蜗再植入保留更好的植入条件

4 有关MICI的误区

对于MICI有很多误区，包括以下方面。

4.1 小切口等于微创

除了不懂医学的患者或家属，有些对人工耳蜗植入了解不多的医生，常常会把小切口理解为就是微创。如本文所述，MICI包括的内容有皮肤及皮瓣微创、乳突微创、耳蜗微创等诸多方面，小切口仅是皮肤微创，是MICI的一小部分而已。

4.2 微创等于无创

如前所述，微创是个相对概念，是相对于既往传统CI所言，理论上，人工耳蜗植入的进路上都会有创伤，例如皮肤、骨膜、乳突，植入体骨槽以及耳蜗开窗处等，只不过大家注意到这个问题，现在考虑尽量把创伤降到最低。另外有些重要结构需要无创，例如面神经、鼓索神经、鼓膜，耳蜗内的微细结构。

4.3 无残余听力就不需要进行MICI手术

MICI的目的除了保留残余听力，还包括美观、避免并发症增加手术安全性、保留耳蜗微结构、预防耳蜗纤维化，为今后可能的其他治疗留有余地。所以，每例患者只要耳蜗结构基本正常，都应考虑行MICI手术。

4.4 过度强调保留残余听力

当人们逐渐了解MICI的意义后，大家往往关心残余听力的保留问题，甚至那些极重度感音性聋患者，过度强调残余听力的保留。目前的医学水平，仍无法保证完全保留残余听力，尤其是远期残余听力保留仍是个重要课题。行MICI和接受MICI都要有个平常心，毕竟达到人工耳蜗植入适应证了，接受人工耳蜗植入，以后聆听除了声电联合刺激（EAS)还是靠人工耳蜗助听。

4.5 没有必要采用小切口

诚然切口大小并不能代表手术成功与否以及手术技术高低，笔者认为既然小切口的优点很多，美观、平整、出血少愈合快，而且可以有效预防各种并发症的发生，在不影响手术时间，不影响手术操作的前提下，有条件还是尽量采用微创小切口。

5 展望

国内外学者进行进一步微创研究，目前比较热门的是电极力学和光学导航[18，19]，做到电极植入耳蜗无创伤，以及机器人辅助的MICI可以将乳突和耳蜗创伤降为最低[20～23]。设计对耳蜗无创和组织相容性更好的电极、植入体小型化以及全植入一体机，带治疗作用内耳给药电极（激素、神经生长因子、促毛细胞再生、耳聋基因治疗、防纤维化等）也迫在眉睫。