Sự phát hieơn các kích thích đieơn leđn heơ thơng thính giác táo ra khạ naíng tiêp nhaơn ađm thanh đã được biêt đên vào khoạng naím 1790 bởi Alessandro Volta (cha đẹ cụa pin đieơn). OĐng đã đaịt hai thanh kim lối leđn tai và nơi với dịng đieơn 50 Volt và nghe được moơt ađm thanh giơng như tiêng súp đaịc đang sođi [37], [63], [93]. Sau đĩ những thực nghieơm tiêp túc đên khi các máy trợ thính đieơn tử taíng ađm xuât hieơn vào đaău thê kỷ 20.
Sự kích thích trực tiêp leđn thaăn kinh thính giác với moơt đieơn cực đã được thực hieơn đaău tieđn vào những naím 1950 bởi nhà phău thuaơt người
Pháp gơc Algerie Andre Djourno và Charles Eyries maịc dù đoơ an tồn khi kích thích trực tiêp leđn thaăn kinh thính giác cũng như khạ naíng nghe được văn cịn gađy nhieău tranh cãi trong giai đốn sơ khai này.[49]
Vào naím 1957, Djourno và Eyries ở Pháp, William House ở Vieơn tai House- Los Angeles và Robin Michelson ở trường đái hĩc California, San Francisco đeău báo cáo các trường hợp cây ghép thiêt bị ơc tai đieơn tử đơn keđnh tređn các người tình nguyeơn [27], [35], [36], [49].
Doyle (1964) và House (1976) cũng đã báo cáo hai trường hợp được cây đieơn cực khi phău thuaơt đieău trị Meniere vào naím 1961, cạ hai đeău mođ tạ nghe được những tiêng đoơng lớn khi taíng cường đoơ dịng đieơn leđn [49]
Hình 1.10: Phău thuaơt cụa Djourno và Eyries 1957 “Nguoăn John K. Niparko, 2000” [49]
Naím 1963 Doyle đã cĩ những thực nghieơm cây ghép tređn vịn nhĩ và naím 1972 ođng đã cây thiêt bị ơc tai đieơn tử đơn keđnh House/3M đaău tieđn. [35], [47], [84].
Đaău những naím 70, Graeme Clark và coơng sự cũng đã nghieđn cứu và phát trieơn thiêt bị ơc tai đieơn tử đa keđnh tái Melbourne. Ngày 1/8/1978, Graeme Clark đã cây ghép thiêt bị ơc tai đieơn tử đa keđnh đaău tieđn tređn thê giới cho beơnh nhađn Rod Saunder. Cùng với những phát trieơn ở Australia, các nghieđn cứu nhaỉm phát trieơn thiêt bị ơc tai đieơn tử đa keđnh cũng được tiên hành ở Mỹ, Austria và Pháp [35], [47], [84].
Đên tháng 12/1984 FDA đã châp thuaơn cho phép cây thiêt bị ơc tai đieơn tử đa keđnh được sạn xuât tái Úc cho các người lớn tái Mỹ. Naím 1990, FDA cho phép cây ơc tai đieơn tử ở trẹ em 2 tuoơi , ở trẹ em 18 tháng vào naím 1998 và trẹ em 12 tháng vào naím 2002 [35], [47], [49], [84].
Sự nghe baỉng hai tai cho phép tiêp nhaơn ađm thanh tơt hơn trong mođi trường oăn ào neđn gaăn đađy, các nước đã tiên hành cây ơc tai đieơn tử cạ hai beđn cho beơnh nhađn. Đên tháng 12/2008 đã cĩ toơng sơ 153.000 trường hợp cây ơc tai đieơn tử tređn tồn thê giới trong đĩ hơn 8.000 trường hợp được cây ơc tai đieơn tử hai beđn, cĩ gaăn 5.000 trẹ em chiêm tư leơ 62 % [16].
1.4 CÂU TÁO VAØ CƠ CHÊ HỐT ĐOƠNG CỤA ƠC TAI ĐIEƠN TỬ 1.4.1 Khái nieơm và phađn lối ơc tai đieơn tử
1.4.1.1 Khái nieơm ơc tai đieơn tử
Ơc tai đieơn tử là moơt thiêt bị vi mách đieơn tử nhỏ (được phău thuaơt đeơ cây dưới da sau tai) và moơt boơ phaơn ngồi xử lý ađm thanh, moơt micro cũng được mang beđn ngồi cơ theơ dưới dáng đeo phía sau tai đeơ thu ađm thanh đên.
Ơc tai đieơn tử goăm cĩ hai phaăn chính:
+ Boơ phaơn tiêp nhaơn trong được đaịt vào xương thái dương, goăm cĩ: boơ phaơn tiêp nhaơn và dađy đieơn cực đaịt vào trong ơc tai.
+ Boơ phaơn tiêp nhaơn ngồi goăm cĩ: moơt microphone, moơt boơ phaơn xử lý ađm thanh, moơt cuoơn truyeăn dăn cĩ nam chađm đeơ dính vào boơ phaơn tiêp nhaơn trong.[36]
1.4.1.2 Phađn lối ơc tai đieơn tử
- Ơc tai đieơn tử đơn keđnh: Là ơc tai đieơn tử chư cĩ moơt đieơn cực. - Ơc tai đieơn tử đa keđnh: Là ơc tai đieơn tử cĩ từ 15-24 đieơn cực tùy hãng sạn xuât. [49]
1.4.2. Cơ chê hốt đoơng cụa ơc tai đieơn tử
Moơt microphone nhỏ thu nhaơn ađm thanh, được gaĩn trực tiêp vào boơ phaơn xử lý ađm thanh beđn ngồi và được đeo sau tai.
Boơ phaơn xử lý ađm thanh thaơt sự là moơt máy vi tính nhỏ tiên hành lĩc, phađn tích và sơ hĩa các tín hieơu ađm thanh thành những tín hieơu đieơn đã được mã hĩa.
Boơ phaơn xử lý ađm thanh gửi những tín hieơu đã được mã hĩa tới cuoơn truyeăn dăn, cuoơn truyeăn dăn này thaơt sự là moơt anten vaơn chuyeơn sĩng taăn sơ radio. Cuoơn truyeăn dăn được dính với boơ phaơn tiêp nhaơn trong ở dưới da baỉng nam chađm.
Cuoơn truyeăn dăn gửi những tín hieơu đã được mã hĩa (giơng tín hieơu radio) qua da tới boơ phaơn tiêp nhaơn trong naỉm dưới da. Boơ phaơn tiêp nhaơn trong này thực chât là moơt anten tiêp nhaơn sĩng
taăn sơ radio và moơt máy vi tính nhỏ khác, tái đađy các tín hieơu đã mã hĩa được biên đoơi thành các tín hieơu đieơn.
Boơ phaơn tiêp nhaơn trong chuyeơn các tín hieơu đieơn này đên dađy đieơn cực naỉm beđn trong ơc tai. Moêi đieơn cực naỉm dĩc theo dađy đieơn cực đeău cĩ dađy kêt nơi với boơ phaơn tiêp nhaơn trong, moêi đieơn cực đeău cĩ moơt chương trình rieđng bieơt đeơ chuyeơn đoơi các tín hieơu đieơn đaịc trưng cho từng lối ađm thanh khác nhau cạ veă đoơ lớn cũng như taăn sơ. Khi các đieơn cực tiêp nhaơn moơt tín hieơu đieơn, chúng kích thích những sợi dađy thaăn kinh ơc tai thích hợp trong ơc tai đeơ gửi thođng tin veă não. [35]
Kêt quạ là thođng tin veă ađm thanh dưới dáng tín hieơu đieơn thođng qua heơ thơng ơc tai đã được gửi leđn não đeơ giại mã.
1.4.3. Quá trình tiêp nhaơn và mã hĩa ađm thanh cụa ơc tai đieơn tử Quá trình này phađn tích những tín hieơu thu được thành nhieău thành phaăn, moêi thành phaăn mang moơt taăn sơ rieđng lẽ cụa tín hieơu ban đaău. Quá trình này cĩ theơ chia nhỏ các thành phaăn khác nhau cụa tín hieơu ađm thanh ban đaău và tái kêt hợp chúng thành moơt dáng tín hieơu mới đã được biên đoơi so với tín hieơu ađm thanh nguyeđn thụy ban đaău. Quá trình này cịn được gĩi là sự phađn tích mà kêt quạ là táo ra những dại baíng taăn tín hieơu ngaĩn và đơn giạn hơn. Quá trình tái phúc hoăi tín hieơu ađm thanh sau đĩ cịn gĩi là sự toơng hợp nghĩa là phúc hoăi tồn boơ tín hieơu ađm thanh nguyeđn thụy.
Quá trình này sẽ chĩn lựa những phoơ lời nĩi noơi troơi nhât trong tín hieơu ađm thanh thu nhaơn được, từ đĩ định hướng đeơ dăn truyeăn hàng lốt phoơ lời nĩi tới các đieơn cực đã được qui định sẵn.
Hình 1.11: Quá trình phađn tích và toơng hợp ađm thanh “Nguoăn P. Mahalakshmi, 2012” [71]
1.4.4. Chiên lược xử lý lời tieđu chuaơn
1.4.4.1. SPEAK: (Spectral Maxima Sound Processor)
Heơ thơng Nucleus sử dúng chiên lược Xử lý lời cực đái phoơ (SPEAK) trong đĩ lựa chĩn 6-8 phoơ cực đái từ đaău ra cụa boơ lĩc 20 baíng taăn. Đieơn thê ngõ ra đaịc trưng bởi vị trí mã hĩa cơ bạn tuaăn tự (khođng đoăng boơ) ở taăn sơ kích thích khođng đoơi (250Hz) đeơ tơi thieơu hĩa tương tác nhieêu giữa các keđnh. Taăn sơ cơ bạn (F0) được truyeăn theo bieđn đoơ kích thích.
1.4.4.2. SAS: (Simultaneous Analogue Stimulation)
Thiêt bị Clarion dùng Kích thích Tuaăn tự Đoăng thời (Simultaneous Analogue Stimulation) được phát trieơn từ chiên lược cụa Salt Lake City và
Đái hĩc San Francisco và được boơ sung cho các thiêt bị Symbion, Ineraid, Storz, MiniMed. SAS sau đĩ được dùng cho 8 boơ lĩc xử lý cụa Clarion.
Phương pháp duy nhât đeơ tránh tương tác nhieêu giữa các keđnh là chia keđnh theo tám thời hoaịc theo khođng gian đeơ trường đieơn thê khođng bị choăng lân. Vieơc chia keđnh theo khođng gian cĩ theơ đát được baỉng cách đaịt moơt dãy đieơn cực gaăn với tê bào hách xoaĩn đeơ cho vieơc kích thích đơn cực hay lưỡng cực cĩ theơ táo ra kích thích thaăn kinh tái choê. [78]
1.4.4.3. CIS (Continuous Interleaved Sampling)
Giơng với SPEAK, chiên lược lây mău ngaĩt quãng lieđn túc (Continuous Interleaved Sampling) kích thích nhieău keđnh khođng đoăng thời đeơ giạm tương tác nhieêu keđnh, nhưng đát được tơc đoơ cao hơn. Ngõ ra cụa 6 boơ lĩc hoaịc nhieău hơn được sử dúng đeơ kích thích moơt sơ đieơn cực tương ứng. Moơt nghieđn cứu thực hieơn vào naím 1995 và 1996 so sánh hai nhĩm beơnh nhađn được sử dúng 06 keđnh chiên lược xử lý cụa SPEAK và CIS. Kêt quạ cho thây nhĩm sử dúng heơ thơng SPEAK-Spectra-22 đát kêt quạ tơt hơn [49].
1.4.4.4. Feature Extraction and Multipeak Strategies (Chiên lược trích xuât đaịc đieơm đa đưnh)
Chiên lược này sử dúng các nguyeđn ađm, moêi nguyeđn ađm cĩ moơt taăn sơ gơc (đưnh cụa taăn sơ thâp nhât) và ngođn ngữ formant ( đưnh cụa những taăn sơ cao hơn). Kieơu mău cụa taăn sơ gơc và taăn sơ ngođn ngữ formant đaịc trưng cho những nguyeđn ađm khác nhau. Quá trình này chú trĩng vieơc nhaơn biêt nguyeđn ađm, nhân mánh các đaịc trưng cụa chúng và dăn truyeăn các phoơ lời nĩi đên các đieơn cực trong ơc tai. [43]
1.4.4.5. Chĩn lựa chiên lược xử lý lời cho ơc tai đieơn tử
Cođng ty Cochlear (chiêm 70% thị phaăn) sử dúng quá trình Speak-ACE chĩn lựa và phađn tích tơi đa ađm thanh thu nhaơn được. Chiên lược ACE được thử nghieơm với Nucleus 24 là bạn thay đoơi cụa SPEAK với kích thích hieơn hữu ở tơc đoơ cao và nhieău keđnh hơn. ACE cĩ tơc đoơ kích thích cao hơn (khoạng 800 xung/giađy) so với SPEAK sử dúng 250 xung/giađy. Chiên lược “n” cụa “m”: lựa chĩn “n” keđnh kích thích từ “m” boơ lĩc ngõ ra, đađy là nguyeđn lý đang được dùng trong tât cạ máy Nucleus.
Chiên lược xử lý lời khác đang được thử nghieơm với SPEAK baỉng cách tơi ưu hĩa phoơ hốt đoơng cho moêi baíng taăn baỉng cơ chê đáp ứng ADRO (tơi ưu hĩa phoơ hốt đoơng cho moêi baíng taăn) và kêt quạ bước đaău cho thây cĩ theơ cại thieơn sự hieơu lời. Chiên lược xa hơn, TESM (Transient Emphasis Spectral Maxima: cực đái phoơ nhân giĩng ngaĩn), nhân mánh là lời nĩi deê hieơu hơn và sẽ cại thieơn sự hieơu lời.
Chiên lược cho Combi-40 ( MED-EL) bao goăm CIS tơc đoơ cao, CIS+, jitter, CIS tơc đoơ biên thieđn, và “n” cụa “m” (chiên lược này sử dúng “n” keđnh kích thích từ “m” đaău ra cụa boơ lĩc). Chiên lược CIS sử dúng biên đoơi Hilbert (chuyeơn pha 90 đoơ) cho trích xuât đường bao. Jitter CIS nghĩa là vieơc theđm vào tơc đoơ kích thích ngău nhieđn hơn, cũng cĩ trong SPEAK, và được báo cáo raỉng táo ra ađm thanh tự nhieđn hơn.
Cođng ty Advance Bionics sử dúng những kỹ thuaơt khác như CIS, SAS và Hires, chúng kích thích tồn boơ các phoơ lời nĩi.
Những nghieđn cứu tređn thê giới đã cho thây các beơnh nhađn cĩ theơ hieơu lời nĩi với tơi thieơu 4 đieơn cực nhưng vân đeă ở choê là khạ naíng cạm thú ađm
nhác. Các cođng ty sạn xuât ơc tai đieơn tử đeău cơ gaĩng sử dúng các kỹ thuaơt giúp phađn tích và hieơu được những ađm thanh càng tinh tê càng tơt. [56]
Cođng ty Advance Bionics và MED-EL sử dúng cođng cú thuaơt tốn hoê trợ chuyeơn đoơi Hilbert trong quá trình tiêp nhaơn và mã hĩa tín hieơu.
Trong khi đĩ cođng ty Cochlear với quá trình Speak-ACE chụ yêu dựa tređn sự sử dúng cođng cú thuaơt tốn hoê trợ chuyeơn đoơi thời gian ngaĩn Fourier.(Short Time Fourier Transform).
Hình 1.12: Quá trình phađn tích ađm thanh Fourier “Nguoăn Jay T. Rubinstein, 2004” [45]
Chiên lược sử dúng kích thích tuaăn tự đoăng thời ở taăn sơ thâp và kích thích dáng xung khođng đoăng thời ở taăn sơ cao được mođ tạ đaău tieđn bởi Von Wallenberg và coơng sự (1990). Heơ thơng này xác định nguyeđn ađm tơt hơn nhieău so với heơ thơng đơn keđnh [91].
1.4.5. Phađn đoơ nghe kém
Goăm cĩ 4 mức đoơ nghe kém dựa tređn đo thính lực đoă đơn ađm và ABR: [26] + Đoơ 1: Nghe kém nhé (từ 26 – 40 dB).
+ Đoơ 3: Nghe kém naịng (từ 71 – 90 dB).
+ Đoơ 4: Nghe kém sađu hay điêc đaịc (từ > 90 dB).
1.4.6. Các giai đốn cụa chương trình cây ơc tai đieơn tử
Giai đốn 1: Tìm hieơu veă cây ơc tai đieơn tử Giai đốn 2: Đánh giá và chuaơn bị
Giai đốn 3: Phău thuaơt
Giai đốn 4: Gaĩn máy và hieơu chưnh Giai đốn 5: Phúc hoăi
Giai đốn 6: Chương trình chaím sĩc tiêp theo.
1.5. LỊCH SỬ PHÁT TRIEƠN CỤA PHĂU THUAƠT CÂY ƠC TAI ĐIEƠN TỬ
Phău thuaơt cây ơc tai đieơn tử ở nhieău nước tređn thê giới đã được thực hieơn keơ từ thaơp nieđn 80 và phát trieơn mánh vào cuơi thê kỷ 20. Sơ lượng các trường hợp cây ơc tai đieơn tử taíng leđn nhanh chĩng. Vào 1997 cĩ 4300 trường hợp được cây ơc tai đieơn tử tređn tồn thê giới và đã taíng leđn 23.000 vào naím 2001 [60].
Vào naím 2005 đã cĩ khoạng 85.000 trường hợp cây ơc tai đieơn tử tređn tồn thê giới, đên naím 2006 cĩ khoạng 100.000 trường hợp.Tính đên tháng 12/2008, báo cáo cụa Robert Peters cho thây tređn tồn thê giới cĩ khoạng 153.000 trường hợp cây ơc tai đieơn tử, trong đĩ cĩ 81.000 người lớn chiêm 54% và gaăn 72.000 trẹ em chiêm 46%. Rieđng tái Mỹ cĩ gaăn 60.000 trường hợp cây ơc tai đieơn tử với tư leơ người lớn chiêm 61%, trẹ em 39% [16]. Theo các tác giạ Copeland, Benjamin J. qui định cụa FDA cho đoơ tuoơi cây ơc tai đieơn tử ngày càng nhỏ daăn, đên naím 2008 là 12 tháng, beơnh
nhađn bị điêc sađu hai beđn và caăn được đeo máy trợ thính tơi thieơu từ 4-6 tháng đeơ xem cĩ tiên trieơn sức nghe hay khođng [18].
Theo các tác giạ Elias G. Eter, MD, Thomas J. Balkany chư định phău thuaơt ngày càng áp dúng cho trẹ nhỏ hơn, hieơn nay các tác giạ đĩ thực hieơn ở những trẹ 9 tháng tuoơi. Đeơ được như vaơy, caăn tiên hành sàng lĩc và phát hieơn nghe kém ở những trẹ sơ sinh, test ABR, ASSR được thực hieơn trước 3 tháng tuoơi trong khi CT Scan, MRI và các test chaơn đốn xác định khác được thực hieơn sau 6 tháng tuoơi [32].
1.6. TÌNH HÌNH NGHIEĐN CỨU TRONG VAØ NGOAØI NƯỚC 1.6.1. Tình hình nghieđn cứu trong nước
1.6.1.1. Nghieđn cứu veă nghe kém
Nguyeên Tuyêt Xương và coơng sự đã thực hieơn nghieđn cứu khám sàng lĩc nghe kém trẹ em tái Hà noơi naím 2011 với 7120 trường hợp. Kêt quạ sau 2 laăn đo OAE, tư leơ trẹ cĩ vân đeă veă nghe là 3,5%, trong đĩ trẹ em trai cĩ tư leơ 3,7% trong khi tư leơ này ở trẹ em gái là 3,3% [8].
1.6.1.2. Nghieđn cứu veă tình hình cây ơc tai đieơn tử đa keđnh
Từ 1998, Vieơn Tai Mũi Hĩng trung ương Hà noơi đã phơi hợp với các Giáo sư nước ngồi thực hieơn các trường hợp cây ơc tai đieơn tử đơn keđnh đaău tieđn tái Vieơt Nam, tuy nhieđn chưa cĩ báo cáo toơng kêt. Tiêp sau đĩ, Beơnh vieơn Tai Mũi Hĩng Thành phơ Hoă Chí Minh cũng đã baĩt đaău tiên hành phău thuaơt này.
Võ Quang Phúc, Nguyeên thị Bích Thụy đã toơng kêt hoăi cứu 11 trường hợp được các Giáo sư nước ngồi hoê trợ cây ơc tai đieơn tử từ naím 1998-
2004 goăm 3 trường hợp cây ơc tai đieơn tử đơn keđnh và 8 trường hợp cây ơc tai đieơn tử đa keđnh. Thời gian phău thuaơt trung bình là 3 giờ - 4 giờ 30 phút và thời gian naỉm vieơn từ 1- 2 tuaăn. Biên chứng sau phău thuaơt đáng lưu ý là lieơt maịt đoơ 2 (beơnh nhađn hoăi phúc sau 3 tháng). Thời gian huân luyeơn nghe nĩi là hơn 2 naím [5].
Nguyeên thị Bích Thụy, Đoê Hoăng Giang đã nghieđn cứu 41 beơnh nhađn được cây ơc tai đieơn tử đa keđnh từ naím 2000 tới tháng 11/ 2008 và trại qua giai đốn huân luyeơn nghe nĩi sau cây ơc tai đieơn tử. Kêt quạ 100% beơnh nhađn được hieơu chưnh đát sức nghe veă vùng ngođn ngữ trung bình ở laăn hieơu chưnh thứ 3- 4, các beơnh nhađn người lớn và trẹ em lớn hợp tác tơt chư caăn hieơu chưnh 1- 2 laăn. Đơi với các trường hợp nghe kém sau ngođn ngữ, chư sau khoạng 1 naím là phúc hoăi được ngođn ngữ cho beơnh nhađn, đơi với các trường hợp nghe kém trước ngođn ngữ thường mât từ 2-3 naím đeơ đát kêt quạ từ khá đên xuât saĩc [4].
Hieơn tái chưa cĩ báo cáo nào trong nước nghieđn cứu veă phău thuaơt cây ơc tai đieơn tử ( đaịc bieơt phaăn kỹ thuaơt cụa phău thuaơt).
1.6.2. Tình hình nghieđn cứu ngồi nước 1.6.2.1. Nghieđn cứu veă nghe kém
Tỷ leơ mới maĩc nghe kém baơm sinh khác nhau qua nhieău nghieđn cứu.