听不见，说话难，无法工作……耳聋患者在沉寂的世界里承受了太多痛苦。日前，我国军队科技工作者的“听觉损伤致聋机制及防治关键技术应用”获2015年国家科技进步奖二等奖。荣誉的背后是课题组22年孜孜不倦的探索，为更多耳聋患者重返有声世界带来了希望。在国家“973”“863”等19项重点重大课题支持下，该研究项目在世界范围内首次揭示声损伤致聋的关键机理，为听觉损伤的防治找到了新理论依据并研发出耳聋救治新药；同时，项目组与企业合作成功开发首个符合汉语声调特点的国产人工耳蜗，打破国外垄断，并在临床工作中不断创新人工耳蜗精准植入手术技术。
发现修复黄金时间
噪声损伤致聋，为什么有些患者可以治好，有的却治不了？这个问题一直是困扰世界医学界的难题。虽然业界普遍知道，噪声引发耳聋是因为内耳感受声信号的毛细胞受到太剧烈的刺激遭到损伤，当毛细胞被完全破坏不能再生就形成了永久性耳聋，但其中的机理一直成谜，患者是否可恢复只能靠“运气”。
必须搞清楚听觉损伤的确切发病机制，才能提高防治水平。然而，听觉器官结构复杂又太过精密，研究极具挑战性。头发丝直径在50微米～80微米，而耳蜗毛细胞仅有几微米，要借助电子显微镜才能开展研究。项目第一完成人、解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科主任、全军声损伤防护重点实验室主任杨仕明教授说：“我们从临床上的患者治疗难题入手，以病理生理为基础，从器官到细胞再到分子，逐渐深入系统研究。”
“在电子显微镜下可以看到，感受声音的毛细胞表面长了很多纤毛，就像草坪上长满小草一样。这些纤毛还被一条条极纤细的‘绳子’穿起来，这些‘绳子’叫做顶链接蛋白。”杨仕明一边比划一边描述，“我们发现当毛细胞受到声损伤时‘绳子’会断。神奇的是，这些‘绳子’具有自我修复功能，在轻度损伤初期可以自己接上，这时患者的听力也就恢复了。但如果损伤严重，纤毛掉了，‘绳子’就不能自己恢复链接了。这也就解释了为什么有人听完过于吵闹的音乐后感觉听力下降，并且耳朵嗡嗡的不舒服，但第二天听力就好了；为什么有人开始觉得不舒服，后来听力逐步下降甚至彻底听不到了。然后，我们给毛细胞进行电极记录，判断它是否还有生理功能时发现，即使纤毛掉了，毛细胞本身没有完全损坏，还会存活约2周，这2周就是我们救治的黄金时间。”
据此，项目组在国际上首次提出了“毛细胞纤毛损伤模型”，并指出毛细胞损伤干预修复的时间窗为1周～2周。2009年，相关论文发表在美国神经科学学会会刊《神经科学杂志》上，并被《自然》引用，研究结果也在美国、欧洲的听觉研究机构得到印证。哈佛大学戴维教授认为，该研究结果提供了毛细胞纤毛损伤后可修复的最确切证据，是声损伤机理研究里程牌式的研究成果。同时，这一模型也为防治药物的研发提供了依据。“毛细胞的顶链接蛋白和纤毛受到损伤时，我们给患者神经营养因子和改善内耳微循环的药物，可以借助顶链接蛋白的自我修复功能，减轻损伤修复听力。”通过二三十年的研究，课题组成功筛选出中成药骨参片，能帮助患者争取听觉修复机会。2008年，骨参片获得国家新药证书，临床应用1万多例，提高了耳聋、耳鸣治疗效果。
打破进口人工耳蜗垄断
目前，重度耳聋患者重返有声世界的最好方法是进行人工耳蜗植入术。数据显示，我国需要人工耳蜗的患者至少有100万人。但由于人工耳蜗技术壁垒高，该领域一度被国外3家人工耳蜗企业垄断，且没有专门针对汉语四声的产品。这些产品价格不菲，每套在15万元~30万元之间，适用于国人的人工耳蜗急需研发。
“汉语变化多样，对信号识别技术提出了更高的要求，”杨仕明介绍，项目组联合浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司，经过10年的临床试验，研发出针对汉语声调的Etone言语编码处理策略，其能更准确地捕捉汉语声调的变化。经临床效果评估，植入国产耳蜗的患者汉语林氏六音、单音节和双音节识别率高于植入国外同类产品的患者。更重要的是，国产耳蜗的价格为每套10万元以下。
“第一例手术植入患者是一位退伍老兵。他在战斗中因噪声造成双侧重度耳聋，无法语言沟通，几乎丧失劳动能力。植入诺尔康耳蜗后，他能拿起手机打电话做生意，像换了一个人。”杨仕明欣慰地笑了。据统计，这一具有自主知识产权的国产耳蜗迄今已成功植入2130例，第一批植入已超过5年，充分证明了安全性。该耳蜗2013年获欧盟CE认证，2015年进入国家人工耳蜗抢救项目的采购目录，远销西班牙、印度、哥伦比亚、巴西等15个国家。
在1毫米的空间里寻求突破
有了国产耳蜗，植入技术又是一重考验。常规植入，创口直径只有1毫米大小，位置、方式都要精确，才能不产生副作用。通俗地说就是在“显微镜下穿针”。同时，对于耳蜗结构和神经走形异常、并发症复杂的患者，手术风险成倍增加。
耳蜗骨化是人工耳蜗移植最具挑战性的手术。耳蜗腔内缝隙被封住了，用常规方法很难把尖端直径仅0.6毫米的半透明的软性电极植入内耳。课题组在国际上率先应用CT精准寻找植入缝隙，已成功植入数十例。另一类疑难病例是严重中耳畸形传导性耳聋患者。杨仕明介绍：“对于有残余听力的孩子，植入要特别小心，不能破坏残存听力功能，需要在适当的位置接入声桥振动子帮助他放大声音。我们磨掉‘骨迷路’留下‘膜迷路’，相当于在生鸡蛋上磨去蛋壳保留蛋膜，将声桥振动子放在新打开的1毫米骨窗上，在国际上首先创立了先天耳畸形的第三窗植入新术式。”
截至目前，项目组成功完成中国首例振动声桥、骨锚式助听器、超软耳蜗电极等最新听觉植入手术，总共为2600多例（其中包括591例疑难复杂病例）患者实施植入手术，总体成功率达到99.5%，耳蜗植入术后99%耳聋患者重获听觉，经过言语康复90%以上能开口说话，70%能够正常学习、生活和工作。
“下一步，我们希望通过基因修复技术和干细胞治疗，从本质上修复在时间窗里损伤的毛细胞，恢复听觉神经功能。同时要进一步拓展人工耳蜗的功能，目前的人工耳蜗只能够恢复患者的部分听觉。我们要给患者更‘完整’的听觉。另外，要联合国内外顶尖研究机构，研发一系列成体系自主创新的听觉植入和智能助听产品。比如，现在人工耳蜗分为植入体和体外机两部分，属于半植入式，我们想研发可全部植入的产品。”杨仕明说。
听不见，说话难，无法工作……耳聋患者在沉寂的世界里承受了太多痛苦。日前，我国军队科技工作者的“听觉损伤致聋机制及防治关键技术应用”获2015年国家科技进步奖二等奖。荣誉的背后是课题组22年孜孜不倦的探索，为更多耳聋患者重返有声世界带来了希望。在国家“973”“863”等19项重点重大课题支持下，该研究项目在世界范围内首次揭示声损伤致聋的关键机理，为听觉损伤的防治找到了新理论依据并研发出耳聋救治新药；同时，项目组与企业合作成功开发首个符合汉语声调特点的国产人工耳蜗，打破国外垄断，并在临床工作中不断创新人工耳蜗精准植入手术技术。
发现修复黄金时间
噪声损伤致聋，为什么有些患者可以治好，有的却治不了？这个问题一直是困扰世界医学界的难题。虽然业界普遍知道，噪声引发耳聋是因为内耳感受声信号的毛细胞受到太剧烈的刺激遭到损伤，当毛细胞被完全破坏不能再生就形成了永久性耳聋，但其中的机理一直成谜，患者是否可恢复只能靠“运气”。
必须搞清楚听觉损伤的确切发病机制，才能提高防治水平。然而，听觉器官结构复杂又太过精密，研究极具挑战性。头发丝直径在50微米～80微米，而耳蜗毛细胞仅有几微米，要借助电子显微镜才能开展研究。项目第一完成人、解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科主任、全军声损伤防护重点实验室主任杨仕明教授说：“我们从临床上的患者治疗难题入手，以病理生理为基础，从器官到细胞再到分子，逐渐深入系统研究。”
“在电子显微镜下可以看到，感受声音的毛细胞表面长了很多纤毛，就像草坪上长满小草一样。这些纤毛还被一条条极纤细的‘绳子’穿起来，这些‘绳子’叫做顶链接蛋白。”杨仕明一边比划一边描述，“我们发现当毛细胞受到声损伤时‘绳子’会断。神奇的是，这些‘绳子’具有自我修复功能，在轻度损伤初期可以自己接上，这时患者的听力也就恢复了。但如果损伤严重，纤毛掉了，‘绳子’就不能自己恢复链接了。这也就解释了为什么有人听完过于吵闹的音乐后感觉听力下降，并且耳朵嗡嗡的不舒服，但第二天听力就好了；为什么有人开始觉得不舒服，后来听力逐步下降甚至彻底听不到了。然后，我们给毛细胞进行电极记录，判断它是否还有生理功能时发现，即使纤毛掉了，毛细胞本身没有完全损坏，还会存活约2周，这2周就是我们救治的黄金时间。”
据此，项目组在国际上首次提出了“毛细胞纤毛损伤模型”，并指出毛细胞损伤干预修复的时间窗为1周～2周。2009年，相关论文发表在美国神经科学学会会刊《神经科学杂志》上，并被《自然》引用，研究结果也在美国、欧洲的听觉研究机构得到印证。哈佛大学戴维教授认为，该研究结果提供了毛细胞纤毛损伤后可修复的最确切证据，是声损伤机理研究里程牌式的研究成果。同时，这一模型也为防治药物的研发提供了依据。“毛细胞的顶链接蛋白和纤毛受到损伤时，我们给患者神经营养因子和改善内耳微循环的药物，可以借助顶链接蛋白的自我修复功能，减轻损伤修复听力。”通过二三十年的研究，课题组成功筛选出中成药骨参片，能帮助患者争取听觉修复机会。2008年，骨参片获得国家新药证书，临床应用1万多例，提高了耳聋、耳鸣治疗效果。
打破进口人工耳蜗垄断
目前，重度耳聋患者重返有声世界的最好方法是进行人工耳蜗植入术。数据显示，我国需要人工耳蜗的患者至少有100万人。但由于人工耳蜗技术壁垒高，该领域一度被国外3家人工耳蜗企业垄断，且没有专门针对汉语四声的产品。这些产品价格不菲，每套在15万元~30万元之间，适用于国人的人工耳蜗急需研发。
“汉语变化多样，对信号识别技术提出了更高的要求，”杨仕明介绍，项目组联合浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司，经过10年的临床试验，研发出针对汉语声调的Etone言语编码处理策略，其能更准确地捕捉汉语声调的变化。经临床效果评估，植入国产耳蜗的患者汉语林氏六音、单音节和双音节识别率高于植入国外同类产品的患者。更重要的是，国产耳蜗的价格为每套10万元以下。
“第一例手术植入患者是一位退伍老兵。他在战斗中因噪声造成双侧重度耳聋，无法语言沟通，几乎丧失劳动能力。植入诺尔康耳蜗后，他能拿起手机打电话做生意，像换了一个人。”杨仕明欣慰地笑了。据统计，这一具有自主知识产权的国产耳蜗迄今已成功植入2130例，第一批植入已超过5年，充分证明了安全性。该耳蜗2013年获欧盟CE认证，2015年进入国家人工耳蜗抢救项目的采购目录，远销西班牙、印度、哥伦比亚、巴西等15个国家。
在1毫米的空间里寻求突破
有了国产耳蜗，植入技术又是一重考验。常规植入，创口直径只有1毫米大小，位置、方式都要精确，才能不产生副作用。通俗地说就是在“显微镜下穿针”。同时，对于耳蜗结构和神经走形异常、并发症复杂的患者，手术风险成倍增加。
耳蜗骨化是人工耳蜗移植最具挑战性的手术。耳蜗腔内缝隙被封住了，用常规方法很难把尖端直径仅0.6毫米的半透明的软性电极植入内耳。课题组在国际上率先应用CT精准寻找植入缝隙，已成功植入数十例。另一类疑难病例是严重中耳畸形传导性耳聋患者。杨仕明介绍：“对于有残余听力的孩子，植入要特别小心，不能破坏残存听力功能，需要在适当的位置接入声桥振动子帮助他放大声音。我们磨掉‘骨迷路’留下‘膜迷路’，相当于在生鸡蛋上磨去蛋壳保留蛋膜，将声桥振动子放在新打开的1毫米骨窗上，在国际上首先创立了先天耳畸形的第三窗植入新术式。”
截至目前，项目组成功完成中国首例振动声桥、骨锚式助听器、超软耳蜗电极等最新听觉植入手术，总共为2600多例（其中包括591例疑难复杂病例）患者实施植入手术，总体成功率达到99.5%，耳蜗植入术后99%耳聋患者重获听觉，经过言语康复90%以上能开口说话，70%能够正常学习、生活和工作。
“下一步，我们希望通过基因修复技术和干细胞治疗，从本质上修复在时间窗里损伤的毛细胞，恢复听觉神经功能。同时要进一步拓展人工耳蜗的功能，目前的人工耳蜗只能够恢复患者的部分听觉。我们要给患者更‘完整’的听觉。另外，要联合国内外顶尖研究机构，研发一系列成体系自主创新的听觉植入和智能助听产品。比如，现在人工耳蜗分为植入体和体外机两部分，属于半植入式，我们想研发可全部植入的产品。”杨仕明说。