据世界卫生组织(WHO)统计目前全球有4.66亿人患有致残性听力损失，占总人口的5%。人工耳蜗植入自问世以来，已帮助至少30万重度及极重度感音神经性聋患者重拾听觉。目前，我国开展了约7万例人工耳蜗植入术[1],以单侧人工耳蜗植入术(unilateral cochlear implantation, UCI)为主流。然而单侧听觉相比于双耳听觉势必存在其薄弱之处，如声源定位能力、噪声下的言语识别能力等。随着社会经济技术的发展，患者对听觉质量的要求提高，双耳听觉的实现广受关注，其中双侧人工耳蜗植入术(bilateral cochlear implantation, BCI),助听器-人工耳蜗的双模式助听(bimodal fitting, BIM)为代表的双耳听觉一直是国内外研究热点和难点。大量文献表明，与单侧CI患者比较，BCI患者在安静及噪声环境下的言语识别能力更好，同时在学习能力、人际交往能力、行动力等方面也有明显的优势[2]。但是BCI患者中仍然有较大的个体差异，可能与听觉剥夺时间不同而导致的皮层重塑差异、双侧设备之间不协同所导致的匹配差异等有关。何时选择BCI,国内外尚无统一标准；一方面是BCI经济成本相对较高，另外一方面是BCI患者术后听觉言语效果也存在较大个体差异。故而本文将对近些年BCI相关研究进行综述，对BCI的现状及进展做出阐述，以发掘这一领域的新观点、新方法、新理念。

1、BCI发展简史

1996年德国Helm和Muller教授开展了全世界第1例BCI手术。目的是为1例UCI患者的对侧耳植入多通道人工耳蜗设备。研究人员不仅观察到多通道人工耳蜗的卓越表现，同时也注意到双耳听觉为患者术后带来的获益[3]。此后，众多听觉中心开展了针对BCI的研究，发现BCI患者安静及噪声条件下的言语识别能力明显好于UCI患者，这一点在母语为声调语言的患者身上也有所体现。2012年欧洲儿童人工耳蜗植入论坛共识推荐了儿童BCI植入，2013年我国修订的人工耳蜗植入工作指南也将BCI纳入指南[4],目前，全世界已开展了超过7万例BCI手术。

2、BCI的主要优势

2.1听觉能力

2.1.1言语识别

人工耳蜗植入后的言语识别能力与多种因素有关，如年龄、术前残余听力、听觉剥夺时间、既往是否有听觉经验等。植入人工耳蜗对语言理解能力有积极意义，以往的研究也证实在BIM下有较好言语理解能力的患者，在行对侧植入后可以取得更好的言语理解能力，2019年Almeida等[5]发现相较UCI,BCI患者在安静及噪声下的言语识别能力均较好。针对不同年龄人群BCI患者语音理解效果的研究显示，低龄儿童行BCI植入听觉能力优于UCI患儿[6],双侧植入后不仅可以获得更好的言语理解能力，且双侧植入时间越早，其语言清晰度越好[7]。2022年Smeal等[8]证实了老年患者双侧植入后在言语识别方面的显著获益。这些研究说明BCI对各年龄段患者均有一定意义。

2.1.2音乐感知

提高音乐感知和欣赏能力在很大程度上可以改善患者的生活质量，而频谱信息对音调感知有一定作用，由于对侧设备能够为患者提供更多的频谱信息，不论BIM还是BCI用户他们对于音乐片段的识别能力可能优于UCI用户，Xu等[9]研究显示BCI和BIM的儿童演唱表现无显著差异，但与正常儿童比较，他们在发声能力方面存在显著缺陷。为了改善人工耳蜗植入用户对音乐的感知，Leterme等[10]使用了频谱增强的人工耳蜗编码策略进行测试，结果表明改进人工耳蜗编码策略能够增强患者对音乐情绪的感知。然而，尽管人工耳蜗使用者在音乐鉴赏方面获得的主观愉悦感趋势与正常人群一致，但是他们对于音乐信息的反应速度、准确性差强人意。这个问题的症结可能在于设备本身的局限性、患者听觉损伤的程度和皮层发育的完整性。Lo等[11]对9例6～9岁使用BCI、BIM和双侧助听器的语前聋儿童进行为期12周的音乐训练，发现经过音乐训练后，儿童的音色、频谱分辨力、音乐鉴赏力显著改善，即使是少量的音乐训练也对音乐感知有益。所以针对性的音乐训练和未来设备的进步或许可以改变这样的现状。

2.1.3声源定位

人耳通过声源到达双耳所产生的声音线索来辨别声源位置，水平方向上的声源定位主要依赖于声源与双耳间相对位置所产生的耳间时间差和由于双耳头影效应所产生的耳间强度差来确定。但在实际生活中声源位置存在于三维空间，目前认为听觉皮层确定声源位置需要整合以头部位置为参考系的空间相对位置和以空间为参考系的头部相对位置来确定[12]。然而现有的听觉辅助技术难以帮助患者获得完整的声源定位能力，研究发现BCI患者在植入对侧后声源定位能力得到提升[13],听力下降早期行BCI对于声源定位技巧有一定帮助[14]。另外，实际声场下的定位训练也可以在一定程度上提高声源定位能力，随着虚拟听觉技术的发展，也有学者尝试在虚拟声场下进行定位训练。他们观察到BCI患者可以利用头部运动与视觉线索来提高定位准确性，患者进行实际声场和虚拟声场的定位训练后，其声源定位能力得到了一定提高[15,16]。

2.2言语发育

听觉训练主要培养听觉察知、听觉分辨、听觉识别和听觉理解能力。植入人工耳蜗的患儿其词汇量显著小于同龄的正常儿童，且这种差异在学龄早期儿童中表现更为明显。而人工耳蜗的使用时间，家长的教育水平等均对患儿的言语发育有积极意义[17]。研究人员比较了UCI、BIM和BCI的患儿发现，BCI患儿口语理解和表达能力有显著的优势[18]。Lee等[19]发现BCI患者在处理单音节单词、接受性词汇和快速命名任务时有明显优势，BCI患儿的言语相对UCI患儿更好，且语言处理技巧有一定优势。但是在比较双侧同期植入和分期植入时，发现在双侧植入患者中，分期双侧人工耳蜗植入(sequential bilateral cochlearimplant, SeBCI)的患者的语音清晰度得分与同期双侧人工耳蜗植入(simultaneous bilateral cochlearimplant, SiBCI)患者差异无统计学意义，且植入间隔时间的增加与语音清晰度分数之间无显著相关性[20]。植入后的语言能力与双侧植入模式没有直接关系。但是目前大多研究集中在语前聋儿童群体，而对于成人双侧植入术后语言能力的研究比较少。并且在言语康复训练方面也未能形成针对不同人群的系统治疗。

3、双侧植入不同的方式选择

3.1 SiBCI与SeBCI比较

SiBCI在一定程度上减少了手术可能出现的风险，如麻醉风险、术中出血，术后并发症如：疼痛、呕吐、眩晕、面瘫等。Uecker等[21]统计证实SiBCI单次麻醉时间及手术时间更长，但其总麻醉时间、手术时间、总麻醉药物剂量相对较少，由麻醉引起的术后不良反应及由手术时间延长所导致的术中出血风险相对更低。生活质量方面，2019年Huber等[22]使用QoL问卷对年轻人工耳蜗用户评估发现长期有限的言语识别能力通常与心理状况和社会交往能力的缺失有关。SiBCI、短间隔SeBCI患者在学习技能、人际交往、行为能力、佩戴意愿等方面均有明显获益。Low等[23]对SeBCI患者的研究也发现，即使经过长时间间隔植入对侧，患者也能在生活质量方面有所获益。对于双侧植入侧别的选择，以往对于植入侧别的选择主要依据：双耳残余听力，畸形程度，左右利手，优势半球等因素，并由术者给予专业判断。SiBCI规避了UCI和SeBCI侧别选择的问题，有助于保障双侧听觉通路协同刺激，但目前国际上对于首选植入侧别的准则并无定论。

3.2影响SeBCI术后效果的因素

目前我国BCI患者以SeBCI为主流，这与我国国民经济状况有关，也有一部分原因在于患儿家长寄希望于干细胞治疗等新技术的出现。影响对侧植入术后听觉能力的因素是什么，什么时机采取对侧植入能够使患者获得更好的效果是患者和临床医师共同关注的话题。2021年Goudey等[24]进行的多中心临床研究，对2 735例人工耳蜗使用者的术后听觉能力进行了研究，对比多种因素后他们发现听力剥夺时间是人工耳蜗植入术后效果的最主要的影响因素，听觉剥夺时间越短，术后效果越好。SeBCI患者术后效果的影响因素有：首次植入年龄、听力下降时长、首侧设备使用时间、BIM时长、教育情况(正常学校或聋哑学校)、对侧植入前助听器使用情况、未植入耳听力损失时长以及首侧植入术后效果。而其中双侧植入前的BIM阶段有助于提升BCI术后效果；未植入耳听力损失时间越短，术后效果越好。这让我们认识到，对听觉通路的持续刺激是保留患者听觉能力，提高患者术后听觉效果的重要措施。

我国指南建议SeBCI的时间间隔一般不应超过1年，最好在6个月之内[25]。Mori等[26]提出，对于先天性感音神经性聋的患儿，3.5岁前完成对侧人工耳蜗植入对患儿言语发育及声源定位能力改善显著，而3.5～7.0岁间植入对侧，声源定位能力改善较小，晚于7.0岁植入对侧的患儿的言语发育及声源定位能力得不到明显改善。对侧植入间隔时间过长对双侧植入术后听觉功能、言语功能及声源定位能力均有一定的负面影响。但是，Bianchin等[27]学者仍提出不应该设置对侧植入间隔时间上限，因为上述的负面影响并不意味着双耳获益的缺失，而是可能会随着佩戴时间的延长而得到弥补。目前国际上并未对对侧植入合理的时间间隔做出具体划分，长期UCI患者是否能从BCI中获益是亟待考证的问题。

3.3 BIM与BCI比较

双耳聆听比单耳聆听具有更好的聆听质量，目前我国主要以UCI患者为主，部分患者尝试以人工耳蜗植入配合对侧助听器的双耳双模式(Bimodal)来实现双耳听觉，但临床如何指导患者选取合适的双耳助听方式尚无定论。已有许多研究证实了BCI和双模式患者在言语识别方面的获益一致[28,29,30],但二者的聆听质量在其他方面存在差异。2020年Buechner等[31]比较了BCI和BIM患者的立体声感知和音乐鉴赏能力，他们发现只有BCI组表现出对立体声的感知，且立体声对BCI患者的音乐鉴赏能力有促进作用，而BIM组几乎无法感知到立体声，分析可能因为BIM患者耳间频率重叠性较大，影响了频谱线索的感知。Nyirjesy等[32]发现BIM患者对于环境声的感知更好，Xu等[9]的研究发现，SiBCI,SeBCI,BIM 3组患者的发声音调准确度无明显差异，且发声水平与助听器侧耳的平均听阈水平有一定关系。对于接受性词汇的学习，Xu等[33]的研究发现BCI组患者学习速度最快。同时对于对侧有残余听力的低龄儿童，对侧植入人工耳蜗前应用BIM对于听觉语言康复有积极作用。BCI和BIM患者对声音信号线索利用是目前研究的热点，旨在发现不同助听模式下患者是否能利用各类声学线索，以实现更高级的听觉功能。有研究发现BCI、BIM患者对于空间线索掩蔽释放一致，且BIM患者的CI耳和助听器耳对空间线索的利用表现出对称性[34]。普遍认知上助听器因保留更多的低频信息，使BIM患者获得更丰富的声音信号，但有研究发现BCI、BIM患者的信息掩蔽释放量一致且均表现不佳，他们推测可能BIM患者是由于助听器耳因为获得更多的声音信息所以更容易受到信息冗余的影响[35]。总体来说，BCI患者可能因为双耳信号更匹配而获得更对称的听觉体验，从而在生活质量、学习能力等方面有优势，而BIM患者可能由于助听器耳对声音精细结构的保留更完整，从而为患者带来更全面更自然的听觉体验。所以对于对侧有残余听力患者从哪些维度选择助听方式，不同助听方式如何影响患者的听觉功能需要更全面的研究。

4、双侧植入遇到的主要问题

双耳信号的融合程度可能会限制BCI效果。双耳通常使用相同的声-电极频率分配策略，而人工耳蜗电极阵列通常以正常耳蜗的2.50～2.75圈插入蜗内，并将200～8 000 Hz频率信息经过调谐分布到各频段，这可能导致音调分布频率与位置失配[36]。因此，BCI使用者可能同时经历耳内失匹配和双耳间失匹配。耳内频率失匹配是指电极插入深度和残留神经之间的相互作用所导致的声-电频率不匹配；耳间频率失匹配是指由于双侧设备差异、编码策略差异等各种情况所导致的耳间不匹配[37]。研究发现BCI用户的双耳融合随着频率不匹配的增加而减少[38]。有研究模拟BCI用户探究了双耳不匹配对空间线索掩蔽释放的影响，发现这样的不匹配现象对言语理解和空间线索掩蔽释放有不利影响，减少双耳不匹配对于优化双耳效益和提高人工耳蜗在竞争言语环境中的能力至关重要[38]。研究显示单侧聋和不对称的听力下降人群在佩戴一侧人工耳蜗后可以在多人谈话环境中利用空间和性别线索获得掩蔽释放，BIM也可以利用空间线索分离噪声，BCI患者可以利用性别线索分离噪声，BCI患者的对空间线索的利用能力仍需考证[37,38,39]。有研究发现BCI较UCI对基频信息的感知更差，这可能导致BCI患者不能较好地控制发声[40]。仅评估助听听阈无法提示BCI患者双侧融合情况。有研究提出用空间线索掩蔽释放量来评估BCI耳间频率不匹配情况[41],另一方面，研究人员也提出可以通过术后CT结果判断电极位置作为调机参考，以优化双耳融合情况[42,43,44]。改善双侧失匹配问题是集合临床医学、声学、人工耳蜗工学的深层问题，未来可开展相关研究以解决这一问题。

双侧植入可能存在成本高昂的问题，其他国家基于本国人工耳蜗报销政策利用马尔可夫模型(Four-stateMarkovModel)估算了BCI使用者质量调整生命年(Quality-AdjustedLifeYear, QALYs)获益情况。其中西班牙、澳大利亚建议SiBCI以减少患者多次就诊产生的额外开销[45,46]。基于我国经济环境和医保政策的BCI成本-效益分析尚有欠缺，目前我国UCI可能花费10～30万元人民币，但是随着各省份相继调整人工耳蜗植入报销政策，未来我国人工耳蜗植入人数应当有所上升，人工耳蜗植入将为更多听障人士带来福音。

5、展望

近年来对BCI术后效果的研究显示，重度至极重度感音神经性聋患者在双侧植入后在声源定位、听觉言语功能和音乐感知方面均有相对明显的优势；SiBCI佩戴意愿、学习能力的提高对于其听觉言语功能的重建有促进作用，且可规避植入侧别的不确定性和多次手术的风险。但是由于目前人工耳蜗设备的局限性，BCI患者在多人谈话环境下分离目标信息的能力相对弱，双侧信息如何融合，如何评估、改善双侧失匹配程度是亟待研究的问题。我国各省份相继调整了人工耳蜗植入的医保政策，人工耳蜗植入人数将有所上升，选择合适的人群合理开展BCI有助于改善患者聆听感受，提高生活质量。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献:

[1]刘军,杨仕明.人工耳蜗及相关技术的进展[J].中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2019,25(5):449-455.

[4]中华耳鼻咽喉头颈外科杂志编辑委员会,中华医学会耳鼻咽喉头颈外科学分会,中国残疾人康复协会听力语言康复专业委员会.人工耳蜗植入工作指南(2013)[J].中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2014,49(2):89-95.

[25]戴朴,郗昕,孙喜斌,等.人工耳蜗植入工作指南(2013)修订解读[J].中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2014,49(2):96-102.

文章来源:邹馨悦,陈彪,李永新.双侧人工耳蜗植入现状及研究进展[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2024,38(07):666-670.