想象一下,你在嘈杂的餐厅里难以跟上谈话,或者在繁忙的办公室里跟不上节奏,而医生却告诉你你的听力一切正常。这就是耳蜗突触病变(或称隐性听力损失)患者令人沮丧的现实。
据统计,欧盟约有34万成年人患有致残性听力损失。 欧盟听力健康论坛但问题的真实规模可能要大得多,因为传统的听力测试根本无法检测出耳蜗突触病变。
目前尚无针对该疾病的临床诊断,也没有获批的治疗方法,导致许多听力严重受损的患者无法获得任何帮助。
比利时根特大学医院耳鼻喉科主任英格博格·杜格教授解释说,这种隐性听力损失可能令人痛苦不堪。杜格教授曾担任一项名为“EarDiTech”的研究项目的临床顾问,该项目于2022年至2026年间对这种疾病进行了调查。
该项目由欧洲创新理事会资助,该理事会致力于帮助研究人员和创新者将大胆的科学理念转化为现实世界的产品。
“无论走到哪里,总是充满噪音,”杜格说。“去购物时,到处都是嘈杂的声音,播放着音乐。在工作中,人们通常被安排在开放式办公室里。这会产生很多背景噪音,影响患者的工作效率。”
目前的选择有限:训练人们读唇语和更加专注于语音。但 EarDiTech 的研究人员开发了一种可以检测隐性听力损失的测试方法,并且一直在研发用于助听器的新软件。
听力如何出现问题
在内耳中,声音由微小的毛细胞检测,这些毛细胞将振动转化为神经信号,并通过毛细胞和听觉神经之间的突触连接传递到大脑。
直到最近,人们还认为与年龄相关的听力损失是从毛细胞受损开始的。
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助听器在某种程度上会有帮助,但问题在于,戴上助听器后,所有声音都会变大,但不一定更清晰。
“我们现在知道,听觉结构首先受损的不是毛细胞,而是连接毛细胞和大脑的突触,”根特大学听力技术实验室负责人 Sarah Verhulst 教授解释说。
Verhulst强调,这种区别至关重要。作为EarDiTech研究的协调员,她深知其中的利害关系:每个毛细胞只需要一个突触就能检测到声音,但在嘈杂的环境中解码语音则需要多个突触协同工作。
评估听力的标准临床工具是听力图,其中通过耳机向患者播放不同音调和音量的声音,并要求他们发出是否能听到的信号。
它测量的是毛细胞的功能,但无法说明患者有多少功能正常的突触。因此,它无法反映耳蜗突触病变患者在现实生活中面临的困难。
计算突触数量
EarDiTech 测试将放置在前额和耳垂上的电极与专门设计的音频刺激相结合,该音频刺激是通过多年对听觉系统建模的研究而开发的。
“我们构建了毛细胞和突触的计算机模型,”Verhulst说。“基本上,我们可以模拟整个耳蜗模型中听觉神经的反应或突触的反应。利用这种计算方法,我们可以观察哪种音频刺激最能同时激活所有这些突触。”
这项测试旨在产生尽可能强的突触反应。当突触功能正常的人听到刺激时,电极会检测到神经活动出现大幅波动。而对于突触功能受损的人来说,这种反应则较弱。
“通过比较患者对听力刺激的反应与正常听力反应的大小,我们可以估计耳蜗突触病变的程度,”Verhulst 说。
研究人员已将这项技术集成到一个紧凑便携的设备中。根特大学的临床试验表明,该设备可以识别不同年龄段人群的耳蜗突触病变。
该测试简单易行,无需手术,因此可以轻松融入日常临床实践,为听力学家和耳鼻喉科专家提供他们目前所没有的工具。
下一步是获得CE认证,以证明该设备符合欧盟对医疗诊断设备的要求。Verhulst表示,一旦获得投资,预计需要18个月到2年的时间。“我认为产品上市后,耳鼻喉科医生和医院都会使用它,”她补充道。
更智能的助听器
检测出隐性听力损失只是挑战的一半,另一半在于找到解决方案。
标准助听器主要功能是放大声音,但对于难以从背景噪音中分辨语音的人来说,这并没有真正的帮助。
“助听器在一定程度上会有帮助,但难点在于,戴上助听器后,所有声音都会变大,但不一定更清晰,”杜格说。“这意味着患者在嘈杂的环境中仍然难以分辨不同的声音。”
为了解决这个问题,该团队利用机器学习技术,在两个计算模型上训练了一个软件算法:一个模拟正常听力,另一个模拟患有耳蜗突触病变的人的异常声音处理。
目标是开发一种算法,能够以最佳方式刺激患者残存的神经突触,从而改变传入的声音信号,提高他们在嘈杂环境中听懂语音的能力。
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我们现在知道,听觉结构首先受损的不是毛细胞。
临床试验表明,该算法对耳蜗突触病变患者具有显著疗效。研究团队还证明,该算法可在低功耗环境下运行,并可在助听器常用的处理芯片上运行。
理论上讲,这意味着该算法可以运行在下一代助听器,甚至普通家用耳机上。Verhulst 设想,未来人们只需告诉手机自己想要听得更清楚,手机就会激活耳机上隐藏的听力损失辅助软件。
目前,EarDiTech 团队正在积极寻找硬件制造商,例如助听器制造商和芯片组公司,以帮助他们进一步开发软件并将其转化为患者真正可以购买的产品。
该算法利用每位患者的 CochSyn 测试结果,根据其具体的损伤程度调整声音——这是目前任何助听器都无法做到的。
诊所之外
隐性听力损失直到近十年才被正确识别,人们对受影响的人数以及它如何随年龄发展仍然知之甚少。
“现在我们有了一种可以在临床上使用的工具,可以更好地了解问题的严重程度以及患者受到的影响,”杜格说。“我们可以进行长期研究,跟踪患者的情况,观察其发展演变。”
研究人员希望,这些证据基础能够说服卫生系统采取行动。
本文的研究由欧盟“地平线”计划资助。受访者的观点并不一定代表欧盟委员会的立场。如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。
