聽不見，說話難，無法工作……耳聾患者在沉寂的世界裏承受了太多痛苦。日前，我國軍隊科技工作者的“聽覺損傷致聾機制及防治關鍵技術應用”獲2015年國家科技進步獎二等獎。榮譽的背後是課題組22年孜孜不倦的探索，爲更多耳聾患者重返有聲世界帶來了希望。在國家“973”“863”等19項重點重大課題支持下，該研究項目在世界範圍內首次揭示聲損傷致聾的關鍵機理，爲聽覺損傷的防治找到了新理論依據並研發出耳聾救治新藥；同時，項目組與企業合作成功開發首個符合漢語聲調特點的國產人工耳蝸，打破國外壟斷，並在臨牀工作中不斷創新人工耳蝸精準植入手術技術。
發現修復黃金時間
噪聲損傷致聾，爲什麼有些患者可以治好，有的卻治不了？這個問題一直是困擾世界醫學界的難題。雖然業界普遍知道，噪聲引發耳聾是因爲內耳感受聲信號的毛細胞受到太劇烈的刺激遭到損傷，當毛細胞被完全破壞不能再生就形成了永久性耳聾，但其中的機理一直成謎，患者是否可恢復只能靠“運氣”。
必須搞清楚聽覺損傷的確切發病機制，才能提高防治水平。然而，聽覺器官結構複雜又太過精密，研究極具挑戰性。頭髮絲直徑在50微米～80微米，而耳蝸毛細胞僅有幾微米，要藉助電子顯微鏡才能開展研究。項目第一完成人、解放軍總醫院耳鼻咽喉頭頸外科主任、全軍聲損傷防護重點實驗室主任楊仕明教授說：“我們從臨牀上的患者治療難題入手，以病理生理爲基礎，從器官到細胞再到分子，逐漸深入系統研究。”
“在電子顯微鏡下可以看到，感受聲音的毛細胞表面長了很多纖毛，就像草坪上長滿小草一樣。這些纖毛還被一條條極纖細的‘繩子’穿起來，這些‘繩子’叫做頂鏈接蛋白。”楊仕明一邊比劃一邊描述，“我們發現當毛細胞受到聲損傷時‘繩子’會斷。神奇的是，這些‘繩子’具有自我修復功能，在輕度損傷初期可以自己接上，這時患者的聽力也就恢復了。但如果損傷嚴重，纖毛掉了，‘繩子’就不能自己恢復鏈接了。這也就解釋了爲什麼有人聽完過於吵鬧的音樂後感覺聽力下降，並且耳朵嗡嗡的不舒服，但第二天聽力就好了；爲什麼有人開始覺得不舒服，後來聽力逐步下降甚至徹底聽不到了。然後，我們給毛細胞進行電極記錄，判斷它是否還有生理功能時發現，即使纖毛掉了，毛細胞本身沒有完全損壞，還會存活約2周，這2周就是我們救治的黃金時間。”
據此，項目組在國際上首次提出了“毛細胞纖毛損傷模型”，並指出毛細胞損傷干預修復的時間窗爲1周～2周。2009年，相關論文發表在美國神經科學學會會刊《神經科學雜誌》上，並被《自然》引用，研究結果也在美國、歐洲的聽覺研究機構得到印證。哈佛大學戴維教授認爲，該研究結果提供了毛細胞纖毛損傷後可修復的最確切證據，是聲損傷機理研究里程牌式的研究成果。同時，這一模型也爲防治藥物的研發提供了依據。“毛細胞的頂鏈接蛋白和纖毛受到損傷時，我們給患者神經營養因子和改善內耳微循環的藥物，可以藉助頂鏈接蛋白的自我修復功能，減輕損傷修復聽力。”通過二三十年的研究，課題組成功篩選出中成藥骨參片，能幫助患者爭取聽覺修復機會。2008年，骨參片獲得國家新藥證書，臨牀應用1萬多例，提高了耳聾、耳鳴治療效果。
打破進口人工耳蝸壟斷
目前，重度耳聾患者重返有聲世界的最好方法是進行人工耳蝸植入術。數據顯示，我國需要人工耳蝸的患者至少有100萬人。但由於人工耳蝸技術壁壘高，該領域一度被國外3家人工耳蝸企業壟斷，且沒有專門針對漢語四聲的產品。這些產品價格不菲，每套在15萬元~30萬元之間，適用於國人的人工耳蝸急需研發。
“漢語變化多樣，對信號識別技術提出了更高的要求，”楊仕明介紹，項目組聯合浙江諾爾康神經電子科技股份有限公司，經過10年的臨牀試驗，研發出針對漢語聲調的Etone言語編碼處理策略，其能更準確地捕捉漢語聲調的變化。經臨牀效果評估，植入國產耳蝸的患者漢語林氏六音、單音節和雙音節識別率高於植入國外同類產品的患者。更重要的是，國產耳蝸的價格爲每套10萬元以下。
“第一例手術植入患者是一位退伍老兵。他在戰鬥中因噪聲造成雙側重度耳聾，無法語言溝通，幾乎喪失勞動能力。植入諾爾康耳蝸後，他能拿起手機打電話做生意，像換了一個人。”楊仕明欣慰地笑了。據統計，這一具有自主知識產權的國產耳蝸迄今已成功植入2130例，第一批植入已超過5年，充分證明了安全性。該耳蝸2013年獲歐盟CE認證，2015年進入國家人工耳蝸搶救項目的採購目錄，遠銷西班牙、印度、哥倫比亞、巴西等15個國家。
在1毫米的空間裏尋求突破
有了國產耳蝸，植入技術又是一重考驗。常規植入，創口直徑只有1毫米大小，位置、方式都要精確，才能不產生副作用。通俗地說就是在“顯微鏡下穿針”。同時，對於耳蝸結構和神經走形異常、併發症複雜的患者，手術風險成倍增加。
耳蝸骨化是人工耳蝸移植最具挑戰性的手術。耳蝸腔內縫隙被封住了，用常規方法很難把尖端直徑僅0.6毫米的半透明的軟性電極植入內耳。課題組在國際上率先應用CT精準尋找植入縫隙，已成功植入數十例。另一類疑難病例是嚴重中耳畸形傳導性耳聾患者。楊仕明介紹：“對於有殘餘聽力的孩子，植入要特別小心，不能破壞殘存聽力功能，需要在適當的位置接入聲橋振動子幫助他放大聲音。我們磨掉‘骨迷路’留下‘膜迷路’，相當於在生雞蛋上磨去蛋殼保留蛋膜，將聲橋振動子放在新打開的1毫米骨窗上，在國際上首先創立了先天耳畸形的第三窗植入新術式。”
截至目前，項目組成功完成中國首例振動聲橋、骨錨式助聽器、超軟耳蝸電極等最新聽覺植入手術，總共爲2600多例（其中包括591例疑難複雜病例）患者實施植入手術，總體成功率達到99.5%，耳蝸植入術後99%耳聾患者重獲聽覺，經過言語康復90%以上能開口說話，70%能夠正常學習、生活和工作。
“下一步，我們希望通過基因修復技術和幹細胞治療，從本質上修復在時間窗裏損傷的毛細胞，恢復聽覺神經功能。同時要進一步拓展人工耳蝸的功能，目前的人工耳蝸只能夠恢復患者的部分聽覺。我們要給患者更‘完整’的聽覺。另外，要聯合國內外頂尖研究機構，研發一系列成體系自主創新的聽覺植入和智能助聽產品。比如，現在人工耳蝸分爲植入體和體外機兩部分，屬於半植入式，我們想研發可全部植入的產品。”楊仕明說。
聽不見，說話難，無法工作……耳聾患者在沉寂的世界裏承受了太多痛苦。日前，我國軍隊科技工作者的“聽覺損傷致聾機制及防治關鍵技術應用”獲2015年國家科技進步獎二等獎。榮譽的背後是課題組22年孜孜不倦的探索，爲更多耳聾患者重返有聲世界帶來了希望。在國家“973”“863”等19項重點重大課題支持下，該研究項目在世界範圍內首次揭示聲損傷致聾的關鍵機理，爲聽覺損傷的防治找到了新理論依據並研發出耳聾救治新藥；同時，項目組與企業合作成功開發首個符合漢語聲調特點的國產人工耳蝸，打破國外壟斷，並在臨牀工作中不斷創新人工耳蝸精準植入手術技術。
發現修復黃金時間
噪聲損傷致聾，爲什麼有些患者可以治好，有的卻治不了？這個問題一直是困擾世界醫學界的難題。雖然業界普遍知道，噪聲引發耳聾是因爲內耳感受聲信號的毛細胞受到太劇烈的刺激遭到損傷，當毛細胞被完全破壞不能再生就形成了永久性耳聾，但其中的機理一直成謎，患者是否可恢復只能靠“運氣”。
必須搞清楚聽覺損傷的確切發病機制，才能提高防治水平。然而，聽覺器官結構複雜又太過精密，研究極具挑戰性。頭髮絲直徑在50微米～80微米，而耳蝸毛細胞僅有幾微米，要藉助電子顯微鏡才能開展研究。項目第一完成人、解放軍總醫院耳鼻咽喉頭頸外科主任、全軍聲損傷防護重點實驗室主任楊仕明教授說：“我們從臨牀上的患者治療難題入手，以病理生理爲基礎，從器官到細胞再到分子，逐漸深入系統研究。”
“在電子顯微鏡下可以看到，感受聲音的毛細胞表面長了很多纖毛，就像草坪上長滿小草一樣。這些纖毛還被一條條極纖細的‘繩子’穿起來，這些‘繩子’叫做頂鏈接蛋白。”楊仕明一邊比劃一邊描述，“我們發現當毛細胞受到聲損傷時‘繩子’會斷。神奇的是，這些‘繩子’具有自我修復功能，在輕度損傷初期可以自己接上，這時患者的聽力也就恢復了。但如果損傷嚴重，纖毛掉了，‘繩子’就不能自己恢復鏈接了。這也就解釋了爲什麼有人聽完過於吵鬧的音樂後感覺聽力下降，並且耳朵嗡嗡的不舒服，但第二天聽力就好了；爲什麼有人開始覺得不舒服，後來聽力逐步下降甚至徹底聽不到了。然後，我們給毛細胞進行電極記錄，判斷它是否還有生理功能時發現，即使纖毛掉了，毛細胞本身沒有完全損壞，還會存活約2周，這2周就是我們救治的黃金時間。”
據此，項目組在國際上首次提出了“毛細胞纖毛損傷模型”，並指出毛細胞損傷干預修復的時間窗爲1周～2周。2009年，相關論文發表在美國神經科學學會會刊《神經科學雜誌》上，並被《自然》引用，研究結果也在美國、歐洲的聽覺研究機構得到印證。哈佛大學戴維教授認爲，該研究結果提供了毛細胞纖毛損傷後可修復的最確切證據，是聲損傷機理研究里程牌式的研究成果。同時，這一模型也爲防治藥物的研發提供了依據。“毛細胞的頂鏈接蛋白和纖毛受到損傷時，我們給患者神經營養因子和改善內耳微循環的藥物，可以藉助頂鏈接蛋白的自我修復功能，減輕損傷修復聽力。”通過二三十年的研究，課題組成功篩選出中成藥骨參片，能幫助患者爭取聽覺修復機會。2008年，骨參片獲得國家新藥證書，臨牀應用1萬多例，提高了耳聾、耳鳴治療效果。
打破進口人工耳蝸壟斷
目前，重度耳聾患者重返有聲世界的最好方法是進行人工耳蝸植入術。數據顯示，我國需要人工耳蝸的患者至少有100萬人。但由於人工耳蝸技術壁壘高，該領域一度被國外3家人工耳蝸企業壟斷，且沒有專門針對漢語四聲的產品。這些產品價格不菲，每套在15萬元~30萬元之間，適用於國人的人工耳蝸急需研發。
“漢語變化多樣，對信號識別技術提出了更高的要求，”楊仕明介紹，項目組聯合浙江諾爾康神經電子科技股份有限公司，經過10年的臨牀試驗，研發出針對漢語聲調的Etone言語編碼處理策略，其能更準確地捕捉漢語聲調的變化。經臨牀效果評估，植入國產耳蝸的患者漢語林氏六音、單音節和雙音節識別率高於植入國外同類產品的患者。更重要的是，國產耳蝸的價格爲每套10萬元以下。
“第一例手術植入患者是一位退伍老兵。他在戰鬥中因噪聲造成雙側重度耳聾，無法語言溝通，幾乎喪失勞動能力。植入諾爾康耳蝸後，他能拿起手機打電話做生意，像換了一個人。”楊仕明欣慰地笑了。據統計，這一具有自主知識產權的國產耳蝸迄今已成功植入2130例，第一批植入已超過5年，充分證明了安全性。該耳蝸2013年獲歐盟CE認證，2015年進入國家人工耳蝸搶救項目的採購目錄，遠銷西班牙、印度、哥倫比亞、巴西等15個國家。
在1毫米的空間裏尋求突破
有了國產耳蝸，植入技術又是一重考驗。常規植入，創口直徑只有1毫米大小，位置、方式都要精確，才能不產生副作用。通俗地說就是在“顯微鏡下穿針”。同時，對於耳蝸結構和神經走形異常、併發症複雜的患者，手術風險成倍增加。
耳蝸骨化是人工耳蝸移植最具挑戰性的手術。耳蝸腔內縫隙被封住了，用常規方法很難把尖端直徑僅0.6毫米的半透明的軟性電極植入內耳。課題組在國際上率先應用CT精準尋找植入縫隙，已成功植入數十例。另一類疑難病例是嚴重中耳畸形傳導性耳聾患者。楊仕明介紹：“對於有殘餘聽力的孩子，植入要特別小心，不能破壞殘存聽力功能，需要在適當的位置接入聲橋振動子幫助他放大聲音。我們磨掉‘骨迷路’留下‘膜迷路’，相當於在生雞蛋上磨去蛋殼保留蛋膜，將聲橋振動子放在新打開的1毫米骨窗上，在國際上首先創立了先天耳畸形的第三窗植入新術式。”
截至目前，項目組成功完成中國首例振動聲橋、骨錨式助聽器、超軟耳蝸電極等最新聽覺植入手術，總共爲2600多例（其中包括591例疑難複雜病例）患者實施植入手術，總體成功率達到99.5%，耳蝸植入術後99%耳聾患者重獲聽覺，經過言語康復90%以上能開口說話，70%能夠正常學習、生活和工作。
“下一步，我們希望通過基因修復技術和幹細胞治療，從本質上修復在時間窗裏損傷的毛細胞，恢復聽覺神經功能。同時要進一步拓展人工耳蝸的功能，目前的人工耳蝸只能夠恢復患者的部分聽覺。我們要給患者更‘完整’的聽覺。另外，要聯合國內外頂尖研究機構，研發一系列成體系自主創新的聽覺植入和智能助聽產品。比如，現在人工耳蝸分爲植入體和體外機兩部分，屬於半植入式，我們想研發可全部植入的產品。”楊仕明說。