Programowanie procesora mowy – cześć 6

Według American Speech-Language-Hearing Association (ASHA), największego na świecie towarzystwa audiologicznego, dopasowanie procesora to etap, który rozpoczyna się od pogłębionej diagnostyki elektrycznie stymulowanej drogi słuchowej, a kończy optymalnym dla pacjenta zaprogramowaniem procesora mowy. Także i tu ważne pozostają edukacja i wsparcie pacjenta, do których tak wielką wagę przywiązujemy na pierwszych etapach rehabilitacji słuchu.

Rehabilitacja medyczna słuchu po operacji wszczepienia implantu trwa co najmniej dwa lata. Przez cały ten czas pacjent pozostaje pod opieką Zakładu Implantów i Percepcji Słuchowej, a dokładniej interdyscyplinarnego zespołu – psychologów, pedagogów i inżynierów klinicznych. Zakres opieki jest tak szeroki (od pomocy specjalistów z zakresu rehabilitacji medycznej przez edukację po ustawienia procesora i kontrolę implantu), że czas procesu terapeutycznego podzieliliśmy na kilka etapów. Pierwszym z nich jest aktywacja. Logopedzi i pedagodzy przygotowują pacjenta do podłączenia procesora. To moment, w którym dzięki wszczepionemu urządzeniu słyszy on pierwsze dźwięki i rozpoczyna trening słuchowy, aby w odpowiedni sposób oddziaływać na ośrodkowy układ nerwowy. Miesiąc po aktywacji osoba implantowana przyjeżdża na wizytę kontrolną, której przebieg obszernie opisaliśmy w poprzednim numerze. Kolejne spotkanie ma miejsce po pięciu miesiącach od aktywacji. Po takim czasie droga słuchowa w ośrodkowym układzie nerwowym zmienia się pod wpływem dźwięków docierających dzięki implantowi na tyle, że można wykonać dokładniejsze badania słuchu elektrycznego. Na ich podstawie inżynier kliniczny przeprowadza optymalizację ustawień procesora mowy. Jakie badania wykonuje się pięć miesięcy po włączeniu procesora i na czym polega jego precyzyjne ustawianie, wyjaśnia dr hab. inż. Artur Lorens, kierownik Zakładu Implantów i Percepcji Słuchowej.

Pięć miesięcy po aktywacji inżynier kliniczny ustawia procesor, dopasowując parametry stymulacji do możliwości nerwu słuchowego i wyższych pięter drogi słuchowej. Jakie są to możliwości u konkretnego pacjenta? Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba przeprowadzić pogłębioną diagnostykę elektrycznie stymulowanej drogi słuchowej. Wprawdzie jej oceny dokonuje się już wcześniej, jednak te wstępne badania nie mogą być tak dokładne z jednego powodu – na wczesnym etapie rehabilitacji praca drogi słuchowej nie jest jeszcze ustabilizowana. Określony bodziec może wywołać wrażenie bardzo głośnego dźwięku, a już po kilku minutach ten sam dźwięk może zostać odebrany jako cichy. Tak więc wszelkie próby funkcjonalnej oceny drogi słuchowej są bardzo utrudnione.

Jakie efekty treningu słuchowego?
Po włączeniu procesora droga słuchowa musi przywyknąć do zwiększonej ilości dźwięków – poprzez słuchanie pacjent musi ją niejako rozćwiczyć niczym zdrętwiałą rękę. Przy zdrętwieniu nawet delikatny dotyk powoduje ciarki. Kiedy rękę rozgimnastykujemy, dotyk nie jest już tak nieprzyjemny. Z drogą słuchową, która przez krótszy lub dłuższy czas była przynajmniej po części odcięta od świata dźwięków, jest podobnie. Dlatego opracowywana przez nas metodologia przewiduje takie zmiany bodźcowania, które mają doprowadzić do względnej stabilizacji drogi słuchowej w ciągu ok. pięciu miesięcy. Czy rzeczywiście taka stabilizacja następuje u pacjenta?

Aby się tego dowiedzieć, już na początku spotkania wykonujemy badania z tzw. wolnego pola, czyli diagnozujemy dźwiękiem, który jest rejestrowany przez mikrofon, przetwarzany i używany do pobudzenia nerwu słuchowego. Podczas tego badania sprawdzamy m.in., jak pacjent radzi sobie z dyskryminacją słów jednosylabowych w ciszy. Zakładamy, że po 5 miesiącach zaleconego treningu słuchowego w mniejszym lub większym stopniu rozumie on wyrazy czy zdania. Od tego, na ile jest w tym sprawny, zależy, jakie będzie nasze dalsze postępowanie – czy dajemy pacjentowi więcej czasu na ćwiczenie drogi słuchowej (jeśli zachodzi taka potrzeba, stosujemy silniejsze bodźce), czy też kończymy ten etap, by wykonać pogłębioną diagnostykę, a następnie skoncentrować się na dopracowaniu tzw. mapy, czyli zbioru parametrów, który wgrywamy do pamięci procesora dla poprawienia odbioru dźwięków. Jeśli z naszych wstępnych obserwacji wynika, że praca drogi słuchowej ustabilizowała się, wykonujemy serię badań obiektywnych i subiektywnych.

Sprawdzenie implantu to pierwsze badanie, jakie wykonujemy podczas wizyty kontrolnej. W okolicy implantu przykładamy krążek (transmiter), który przekazuje sygnały do wewnętrznej części systemu implantu. Pomiar wykonujemy za pośrednictwem urządzenia zewnętrznego, tzw. interfejsu, które jest połączone z komputerem wyposażonym w specjalistyczne oprogramowanie. Przy jego użyciu jesteśmy w stanie sprawdzić, czy implant działa prawidłowo. Wprawdzie niezawodność systemu jest obecnie szacowana na ok. 99 proc., ale musimy liczyć się z faktem, że u bardzo niewielkiego odsetka pacjentów implant, nawet po krótkim okresie użytkowania, może przestać działać. Test implantu pozwala nam wykryć wadliwość urządzenia.

Pomiar telemetryczny to badanie, podczas którego za pomocą tego samego transmitera sprawdzamy przewodzenie w elektrodach implantu ślimakowego. Aby implant mógł pobudzić nerw słuchowy, poszczególne elektrody muszą przewodzić prąd do tkanki. Tymczasem – z różnych powodów – jej zdolność do przewodzenia może być zmniejszona. Tak dzieje się, jeśli w ślimaku dochodzi do zarastania (osyfikacji) z powodu patologii ucha albo stanów chorobowych, np. zapalenia opon mózgowo -rdzeniowych czy stanów zapalnych w uchu wewnętrznym. Przewodzenie zależy też od kształtu elektrody oraz jej ułożenia w ślimaku. U każdego pacjenta – zależnie od warunków anatomicznych ucha wewnętrznego – może ono być nieco inne, dlatego też tak ważne jest, aby sprawdzić, na ile skutecznie prąd jest przewodzony z elektrod implantu do tkanki.

Rejestracja całościowego czynnościowego potencjału nerwu słuchowego – kolejne wykonywane przez nas badanie sprawdza kondycję i funkcjonalność nerwu, którym informacje o dźwięku płyną do ośrodkowej części drogi słuchowej. Składa się na nią wiele ośrodków – od pnia mózgu, przez śródmózgowie aż do kory słuchowej (w ośrodkach tych informacja o dźwięku jest przetwarzana i analizowana). Od tego, w jaki sposób informacja jest przewodzona przez nerw słuchowy, zależy między innymi, ile słyszy i rozumie pacjent. Dla inżyniera klinicznego określenie stopnia tego przewodzenia jest ważnym wskaźnikiem przy programowaniu procesora, które polega na odpowiednim dobraniu parametrów stymulacji elektrycznej.

Sprawdzenie elektrody – podczas badania na wybrane elektrody implantu podajemy impuls elektryczny, a na sąsiednich elektrodach rejestrujemy sygnał bioelektryczny, który jest miarą reakcji nerwu słuchowego na bodziec. Taka rejestracja jest możliwa, gdyż w ślimaku wypełnionym płynem (środowisko przewodzące) możliwy jest przepływ ładunków – z elektrody, na którą podajemy impuls elektryczny, do nerwu słuchowego. Pod wpływem tego ładunku potencjał zewnętrzny błony komórkowej neuronów zmienia się z ok. 20 do minus 60 miliwoltów – powstaje wtedy tzw. szpilka, inaczej impuls neuronalny. Aktywowany nerw sam staje się źródłem sygnału bioelektrycznego, który rejestrowany jest na elektrodzie znajdującej się obok elektrody stymulującej (tej, na którą podano bodziec). Jego zarejestrowanie nie jest łatwe, gdyż sygnał jest słaby. To zaledwie kilka – kilkadziesiąt mikrowoltów. Dla porównania bateria do procesora mowy to 1,5 V, a zatem podczas badania mamy do czynienia z milion razy mniejszym potencjałem!

Dodatkowo oceniamy morfologię sygnału rejestrowanego (kształt zapisu) oraz obserwujemy narastanie jego amplitudy przy zwiększaniu bodźca. W przypadku prawidłowo działającego nerwu słuchowego zwiększenie intensywności bodźca w określonym zakresie powoduje przyrost amplitudy sygnału bioelektrycznego. Niestety, u niektórych pacjentów, zwłaszcza tych, którzy długo byli odcięci od świata dźwięków, z powodu degeneracji części neuronów prawidłowy wzrost amplitudy sygnału nie występuje. Nieprawidłowe narastanie amplitudy świadczyć może o problemach z przepływem informacji o dźwięku przez nerw słuchowy. Zdiagnozowanie takich problemów pozwala na uniknięcie błędów przy programowaniu procesora, związanych na przykład z niepotrzebnym „podkręcaniem” bodźca poprzez zwiększenie amplitudy impulsów stymulujących. Silniejsze bodźcowanie jest w takich przypadkach bezowocne. Może nawet prowadzić do pogorszenia jakości słyszenia.

Zasada cross-checking
Telemetria i rejestracja całościowego czynnościowego potencjału nerwu słuchowego to badania obiektywne. Jak każde badania obarczone są pewnym ryzykiem błędu. Programowanie procesora mowy tylko na podstawie ich wyników nie zapewniłoby pacjentowi maksimum korzyści. Dlatego w Zakładzie Implantów i Percepcji Słuchowej kierujemy się zasadą audiologiczną sformułowaną jeszcze w latach 70. przez prof. Jamesa Jergera, której sens zawarty jest w jednym zwrocie – cross-checking. Według tej zasady wyniki badania weryfikujemy przez porównanie go z wynikami innego. Koncentrując się tylko na jednym badaniu, możemy wyciągnąć błędne wnioski. Nie ma przecież idealnej metody diagnostycznej, nieobarczonej ryzykiem błędu pomiarowego. U niektórych osób system elektroniczny w ogóle nie jest w stanie zarejestrować odpowiedzi bioelektrycznej. Jeśli otrzymujemy taki wynik, nie musi on wcale – choć niekiedy może – świadczyć o dysfunkcji nerwu słuchowego. Dlatego – kierując się zasadą Jergera – wyniki opisanych wyżej badań obiektywnych konfrontujemy dodatkowo z odczuciami pacjenta i wynikami badań subiektywnych.

Określenie funkcji narastania głośności to podstawowe badanie subiektywne. Pacjent proszony jest o określnie głośności podawanych bodźców. Naturalne wydaje się, iż słaby bodziec powinien odbierać jako cichy, a silny – jako głośny. Nie zawsze tak jednak jest. Odczuwanie głośności zależy zarówno od charakterystyki złącza elektroda – neurony (istotne jest usytuowanie elektrody w ślimaku, stopień przewodzenia tkanek, kondycja nerwu słuchowego), jak i od wykształconej zdolności przetwarzania dźwięku w ośrodkowym układzie nerwowym. Podczas badania pacjent sam ocenia, które z bodźców odbiera jako ciche, a które jako średnie, głośne i bardzo głośne. Odpowiedzi pacjenta są analizowane. Dla ułatwienia tej analizy stosujemy przeważnie tzw. skalę kategorialno- liczbową. Wskazywanej przez pacjenta kategorii głośności dźwięków przyporządkowujemy wartości liczbowe, na przykład dźwiękowi określanemu przez niego jako cichy przypisujemy 15, średniemu – 25, głośnemu – 35 itd. Dzięki temu odpowiedzi można przedstawić w formie graficznej, rysując funkcję narastania głośności. Jej przebieg wskazuje niekiedy na to, że nawet niewielka różnica w natężeniu bodźca może spowodować gwałtowny skok w odczuwaniu głośności – z bardzo cichego do bardzo głośnego. Innym razem zwiększamy siłę bodźca, a pacjent wciąż odbiera go jako cichy. Obydwa te przypadki mogą świadczyć o dysfunkcji zarówno nerwu, jak i dalszej drogi neuronalnej. Na przykład u niesłyszących od urodzenia nerw słuchowy może wystarczająco dobrze przewodzić informację o dźwięku, ale ośrodkowe piętra drogi słuchowej nie potrafią analizować tej informacji do tego stopnia, że nie są w stanie określić poprawnie głośności dźwięku.

Programowanie procesora
Na podstawie wyników badań inżynier kliniczny rozpoczyna ustawianie procesora. Za pomocą komputera połączonego z procesorem programuje on wewnętrzną pamięć urządzenia w taki sposób, aby przetwarzało ono dźwięki ze świata zewnętrznego na impulsy elektryczne, która będą idealnie dobrane do możliwości nerwu słuchowego i drogi słuchowej. Nie jest to działanie rutynowe – każdy przypadek jest inny. Czasami wyniki badań pozornie się wykluczają. Pacjent może mieć na przykład nietypową funkcję narastania głośności, a funkcja narastania potencjału czynnościowego jest niemal prawidłowa. Wniosek – nerw słuchowy działa sprawnie, ale wyższe piętra drogi słuchowej w mózgu nie potrafią zinterpretować docierającego do nich sygnału. W takich przypadkach zalecany jest odpowiedni trening słuchowy, który ma „rozćwiczyć” określone obszary mózgu.

Nadzór specjalny
Ważne, aby programowanie procesora wykonywał specjalista z dużym doświadczeniem, który na podstawie analizy wyników badań jest w stanie ocenić działanie układu słuchowego w pobudzeniu elektrycznym. Podczas tej oceny specjalista może też wychwycić niewielki odsetek pacjentów, u których z różnych przyczyn rehabilitacja słuchu nie przebiega prawidłowo. Na każdym etapie obowiązuje nas tzw. system red flag. Jeśli mamy podejrzenie jakiejś nieprawidłowości, obejmujemy pacjenta specjalną opieką. Zlecamy mu m.in. dodatkowe badania, np. tomografię komputerową, która pozwala dokładnie ocenić położenie wiązki elektrod implantu w uchu wewnętrznym. Takie badanie może wykazać, że konieczna jest repozycja, czyli chirurgiczne poprawienie ułożenia elektrody, lub bardzo nietypowe programowanie procesora. Dodatkowe badania mogą wskazywać np. na degenerację części nerwu słuchowego. W takiej sytuacji – ku zaskoczeniu wielu pacjentów – proponujemy wyłączenie pewnych elektrod implantu, aby poprawić jakość odbieranej informacji przez skierowanie jej do prawidłowo funkcjonującej części nerwu słuchowego. Wiele badań, prowadzonych także w Instytucie Fizjologii i Patologii Słuchu, wskazuje bowiem na to, że niewłaściwa liczba elektrod (w tym przypadku zbyt duża) może pogorszyć jakość dźwięku.

Pacjentów, którzy wymagają badań w systemie red flag, nie ma wielu. Ogromna większość osób implantowanych po pięciu miesiącach od aktywacji odczuwa poprawę słyszenia i rozumienia. Kontrola ustawienia i programowanie procesora przez inżyniera klinicznego ma zwykle na celu to, co prof. Brian Moore, wybitny psychoakustyk z Uniwersytetu z Cambridge, określa jako fine tuning – precyzyjne dostrojenie protezy słuchu zarówno do charakterystyki złącza elektroda-neurony i ośrodkowego układu nerwowego, jak i indywidualnych potrzeb oraz preferencji pacjenta. Po takim fine tuningu za ok. 4 miesiące (czyli 9 miesięcy od aktywacji) przy kolejnej wizycie kontrolnej można będzie dokonać pierwszego podsumowania – wstępnej oceny skuteczności rehabilitacji medycznej.