فناوری به کار رفته در کاشت حلزون
کاشت حلزون(cochlear implant) یکی از راه‌های بخشیدن قدرت شنیدن به کسی است که شاید هرگز صداها را نشنیده یا حس خوب ارتباط کلامی با دیگران را از دست داده است. دستگاه پزشکی پیشرفته‌ای که در واقع، دستگاه حلزون مصنوعی گوش است، این توانایی را به پزشکان فوق تخصص جراحی گوش، حلق و بینی داده که شنوایی(Hearing)را دوباره به بسیاری از بیماران خود هدیه دهند.
در این مقاله خواهید خواند:
تاریخچه فناوری به کار رفته در کاشت حلزون
اما ایده کاشت حلزون به بیش از دویست سال پیش بر می‌گردد. آلساندرو ولتا نخستین کسی بود که در سال 1800 میلادی گزارشی در این زمینه منتشر کرد. در گزارش او آمده که یک میله فلزی را در کانال گوش خود قرار داده و تحریک الکتریکی به میله وارد کرده است. این تحریک الکتریکی باعث ایجاد یک احساس از نوع شنوایی شده که خودش آن را به صورت «یک صدای بوم در سر» توصیف کرده است.
عملی شدن این ایده برای درمان ناشنوایی(Hearing loss) تا سال 1972 میلادی طول کشید. در این سال نخستین دستگاه حلزون مصنوعی گوش تک کاناله در دسترس قرار گرفت. تا اواسط دهه هشتاد میلادی بیش از هزار مورد کاشت حلزون با این دستگاه برای عمدتا کودکان ناشنوا به انجام رسید.
در سال 1984 شرکت کوکلئار نخستین سیستم کاشت حلزون چند کاناله را تولید نمود. این دستگاه نوکلئوس22 نام داشت. در دستگاه تک کاناله الکترودی که در گوش داخلی کار گذاشته می‌شود فقط یک نقطه تماس فعال با حلزون گوش بیمار دارد. در دستگاه نوکلئوس22 برای نخستین بار تعداد نقاط تماس الکترود داخل حلزون گوش بیمار به 22 کانال افزایش یافته بود.
در نخستین نمونه‌های دستگاه های حلزون مصنوعی گوش، لازم بود تا با یک سربند، بخش بیرونی دستگاه روی بخش داخلی قرار گیرد. در نمونه‌های امروزی، بخش بیرونی و بخش داخلی دستگاه، با استفاده از آهنربا در مجاورت هم قرار می‌گیرند.
امروزه سه سیستم کاشت حلزون مورد تایید اداره نظارت بر غذا و داروی آمریکا (FDA) قرار دارد: کلریون، نوکلئوس و مِد-اِل. رقابت موجود بین شرکت‌های سازنده آنها سرمایه گذاری آنها در زمینه پژوهش‌های مربوط به کاشت حلزون را در پی داشته و باعث پیشرفت در همه جنبه‌های کاشت حلزون از بهبود دستگاه‌های حلزون مصنوعی گوش تا شیوه بسته بندی آنها شده است.
فناروی‌های مشابه به کار رفته در همه سیستم‌های کاشت حلزون
هر سه شرکت سازنده دستگاه حلزون مصنوعی گوش از نقاط مشترکی در فناوری‌های به کار رفته در این دستگاه‌ها استفاده می‌کنند که در زیر به مهم‌ترین آنها اشاره شده است.
تحریک چند کاناله
امروزه همه سیستم‌های کاشت حلزون چند کاناله هستند. یعنی الکترودی که طی عمل جراحی کاشت حلزون به اسکالا تیمپانی گوش داخلی بیمار وارد می‌شود، نقاط تماس الکتریکی متعددی با بافت گوش داخلی دارد. با وجود این که همه سیستم‌های کشات حلزون امروزه چند کاناله هستند اما تعداد نقاط تماس فعال (تعداد کانال‌ها) و روش برنامه ریزی تحریک این نقاط در بین دستگاه‌های گوناگون با هم فرق دارد.
استفاده از ارتباط تراپوستی بین بخش خارجی و اجزای داخلی کاشته شده در بدن
در کاشت حلزون هیچ سیم یا هیچ عنصر الکترونیک، سد پوست را دچار خلل نمی‌کند. بخش خارجی سیستم کاشت حلزون دارای یک فرستنده است. بخش داخلی این دستگاه هم از یک گیرنده برخوردار است. ارتباط بین این دو بخش با امواج رادیویی (radio frequency) و از ورای پوست برقرار می‌شود.
از راه امواج رادیویی، دو کار زیر به انجام می‌رسد:
- انتقال انرژی لازم برای کارکرد بخش داخلی
- کنترل نوع و شدت تحریک و ارسال آن به بخش داخلی
دو آهنربا وظیفه نگه داشتن دو بخش داخلی و خارجی در کنار هم را به عهده دارند. یک آهنربا در زیر پوست هنگام عمل جراحی کاشت حلزون کار گذاشته می‌شود. آهنربای دیگر به بخش فرستنده بیرونی دستگاه حلزون مصنوعی متصل است.
لازم به ذکر است که بخش داخلی دستگاه حلزون مصنوعی گوش فاقد باتری است و انرژی مورد نیاز خود را از بخش خارجی تهیه می‌نماید.
استفاده از تکنولوژی تِله متری
پس از این که الکترود مربوط به سیستم کاشت حلزون طی عمل جراحی کار گذاشته شد، لازم است در طول سالیان متمادی استفاده از دستگاه چک شود. پزشک معالج باید مطمئن شود که این الکترود به درستی کار خود را انجام می‌دهد. تِله متری امکان پایش کارکرد الکترود به کار رفته در کشات حلزون را فراهم می‌کند.
در همه دستگاه‌ها این احتمال وجود دارد که بخشی از دستگاه کار خود را به خوبی انجام ندهد. مهم این است که بتوان مشکل و ایراد را پیدا کرد و سپس رفع نمود. تله متری برای تشخیص کارکرد نادرست الکترود این دستگاه‌ها، بسیار کارآمد است. در نظر بگیرید که این دستگاه ممکن است برای کودکان یا بزرگسالانی کار گذاشته شود که اصلا تجربه ای از شنیدن نداشته‌اند. وجود تکنولوژی‌هایی برای پایش کارکرد دستگاه به همین دلیل، ضرورت زیادی دارد.
فناوری پردازش گفتاری
هر دستگاه از گزینه‌های خاص خود برای پردازش گفتاری استفاده می‌کند اما مهم این است که همه دستگاه از چنین فناوری‌ای استفاده می‌کنند. سیستم کاشت حلزون قرار است سیگنال‌های صوتی گفتار انسان را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند. فناوری پردازش گفتاری در واقع، یک استراتژی مشخص است که چگونگی تبدیل این سیگنال‌ها را تحت کنترل خود دارد.
به عبارت دیگر، هر پردازشگر از یک فناوری خاص بهره می‌برد که تعیین می‌نماید اطلاعات مربوط به فرکانس، زمان بندی و بلندی صوت گفتار انسان به چه سیگنال‌های الکتریکی باید تبدیل گردد.
این تکنولوژی شاخص‌های زیر را به طور دقیق تحت کنترل خود دارد:
- تعداد الکترودهایی که باید تحریک شوند
- موقعیت الکترودهایی که باید تحریک گردند
- نوع تحریک الکتریکی متناسب با هر تحریک صوتی
- تعداد تحریک الکتریکی مناسب
- شدت سیگنال الکتریکی مناسب
شایسته ذکر است که بیشترین پیشرفتی که در زمینه کارکرد دستگاه های حلزون مصنوعی گوش در یک دهه پیش رخ داده، مربوط به تقویت الگوریتم پردازش گفتاری بوده است. همکاری نزدیک کارشناس شنوایی سنجی و بیمار برای تنظیم ایده‌آل پردازش گفتاری لازم است. برای رسیدن به تنظیمات ایده آل ممکن است مراجعات مکرر و زمانی طولانی لازم باشد.
پردازش عمومی سیستم کاشت حلزون
بجز پردازش گفتاری و اجزای متعدد آن که در بالا ذکر شد، همه سیستم‌های کاشت حلزون از فناوری پردازش کلی برای پردازش گفتاری استفاده می‌کنند. در این پردازش، کف (آستانه) و سقف میزان تحریک برای هر الکترود قابل تنظیم است.
به طور معمول، در طی سال نخست پس از کاشت حلزون، تنظیمات پردازش عمومی باید آن قدر تغییر داده شود تا بهترین تنظیمات ممکن برای هر فرد برنامه ریزی شود.
در واقع، استراتژی‌های متنوعی برای برنامه‌ریزی پردازش عمومی بر روی بخش خارجی دستگاه در نظر گرفته شده است. هر بار می‌توان یکی از این استراتژی‌ها را برای بیمار تنظیم کرد. بیمار می‌تواند بفهمد که کدام استراتژی برای شنیدن و درک بهتر اصوات موجود در دنیای واقعی او، بهتر عمل می‌کند.
دکتر علی کوهی دانش آموخته رشته فوق تخصصی جراحی گوش، حلق و بینی از دانشگاه استنفورد آمریکا آماده کاشت حلزون برای بیماران دچار کم شنوایی و ناشنوایی است. برای اطلاعات بیشتر با کلینیک ایشان واقع در تهران، تماس بگیرید.
دورود مقاله خوب و تخصصی بود ما به دنبال کاشت حلزون برای خواهر زادم هستیم و مطالب سایت شما برای راهنمایی و پاسخ به سوالات ما واقعا خوب هستند.