來自科技的禮物:不用人工耳朵,5歲失聰男孩靠「這個裝置」重建聽覺

你能想像這個令人心碎的畫面嗎?Caiden出生時和其他小寶寶一樣可愛,然而卻在出院前的新生兒聽力測驗中發現異常,經過一連串詳盡檢查之後,醫生宣判Caiden屬於先天性失聰,甫出生就失去「聽」的能力。這噩耗帶給這個家很大的衝擊,Caiden的爸爸是名海軍,長時間被派駐在外地,夫妻兩都出生於健康的家庭,從沒接觸過任何聽力受損的人,對於照顧失聰兒一籌莫展,深怕成為不合格的父母。

現年已五歲的小Caiden,聽力障礙源自於天生沒有耳蝸(Cochleas),也無法藉由植入性人工耳蝸來取代,多年來他的爸媽只能靠著手語溝通,直到一次Caiden的媽媽Danielle Moran和朋友聊天,聽聞「大腦聽覺植體(Auditory Brainstem Implant,ABI)」──一個不需要耳朵的聽覺裝置,小Caiden的人生便有了契機。

這套大腦聽覺植體的發明者Dr. Krieger是南加州大學醫學院(USC’s Keck School of Medicine)的兒童神經外科醫師,他暱稱這項發明為仿生耳(Bionic Ear),主要讓2到5歲先天性失聰的孩童使用。

仿生耳的運作原理,其實和人類原有的聽覺產生機制很像。我們聽覺系統是靠解剖構造、神經訊號,以及大腦理解力三方面組成,啟動模式有如接力般一棒接一棒。從解剖構造來看,是由外耳、中耳、內耳及神經所組成,外耳功能是收集聲音並且傳入中耳,而中耳這個充滿氣體的空腔,將聲音的振動放大、續傳入,位於末端的內耳耳蝸會分析聲音,並將聲波振動轉換成電生理訊號,一旦聽覺神經被刺激,就會把訊號送至大腦,最後靠人腦解讀然後產生「聽」的感覺。

來自科技的禮物:不用人工耳朵,5歲失聰男孩靠「這個裝置」重建聽覺

而在這整個聽覺產生的架構下,小Caiden是「耳蝸缺失」,大腦理解力和其他生理構造是完全正常的,醫學分類上屬於感音神經性聾(Sensorineural Deafness),但目前並無相關的治療藥物或者能夠恢復神經功能的方法,當前的創新研究方向多朝「幹細胞」發展,可惜至今仍未有突破性的發現。

然而,像小Caiden這類聽力完全損壞的病人,並不適用於植入性耳蝸刺激器(Cochlear Implant,一般稱人工耳蝸),因為這類刺激器是將聲音提高解析度,以及放大音質特性,讓患者較容易分辨出聲音的顆粒,只能用於嚴重至深度的感音性弱聽,對於完全失聰者毫無幫助的。因此,當Dr. Krieger發明出「不需要耳朵」的聽力系統時,對於Caiden一家,就像是一份來自科技的禮物。

仿生耳:自行開創聽覺通道

談到這個仿生耳,其實就是自行開創的聽覺通道,醫生會分別在患者大腦外部和腦幹附近置入機器。外穿戴式裝置是由微型麥克風和傳感器組成,它將收集外在世界的聲音,並且轉換成電子訊號,稍後訊號會被傳送至腦幹的植入性電極板,這個內部接收者會進一步刺激腦部的聽覺神經元,最終腦部會解讀訊號而翻譯出「聽」的內容意涵。

Dr. Krieger的大腦聽覺植體試驗,主要是針對2到5歲且耳朵神經障礙的患者所設計,追蹤時間至少3年,必須確保裝置及步驟成功也安全,而且品質穩定,才會擴大至年齡大於12歲、或者罹患第二型中樞神經型的神經纖維瘤症的患者。2014年,在美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)的支持下,完成第一例患者的植入手術,這個名叫Auguste的小男孩才22個月大,歷經6個多小時手術後健康復原,之後Dr. Krieger又進行三例臨床試驗,而Caiden獲選為第四例患者。