當前位置:
首頁 > 科技 > 突破人工耳蝸限制!柔軟腦幹植入裝置帶來無副作用聽力重建

突破人工耳蝸限制!柔軟腦幹植入裝置帶來無副作用聽力重建

瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)研發的全新柔軟聽覺腦幹植入裝置(ABI),將為無法使用人工耳蝸的患者帶來革命性治療方案。這款創新裝置採用柔性材質,能完美貼合腦幹曲線,不僅減少副作用,更大幅提升聲音辨識度。在獼猴實驗中,受試動物對人工電刺激模式的辨別能力幾乎與自然聽覺無異,預示著更精準、更豐富的聽覺重建技術即將進入臨床階段。

人工耳蝸雖是神經科技最成功的應用之一,卻無法幫助耳蝸神經嚴重受損的患者。傳統ABI裝置雖能繞過耳朵直接刺激腦幹,但採用剛性材質導致與腦幹貼合不良,常引發眩暈、臉部抽搐等副作用。為避免這些問題,醫師通常會關閉多數電極,導致患者僅能感知模糊聲響,語音辨識度極低。

EPFL軟性生物電子介面實驗室突破性開發出僅0.1毫米厚的超薄柔性ABI,將微米級鉑電極嵌入矽膠基板。實驗室主任Stéphanie P. Lacour指出:「這種能完全貼合腦幹環境的柔性植入裝置,是聽力重建技術的重大里程碑。獼猴實驗成果顯示,這項技術極具臨床轉化潛力。」

研究團隊特別設計行為實驗,訓練聽力正常的獼猴辨識電刺激模式。共同第一作者Emilie Revol說明:「我們逐步匯入軟性ABI的刺激,先與自然音調混合,最終讓動物僅靠植入裝置辨別不同電極對的微小差異。結果顯示,獼猴對電脈衝的反應與自然聲音幾乎相同。」

這項技術的關鍵在於利用柔性生物電子介面改善電極與組織的匹配度。共同第一作者Alix Trouillet解釋:「當陣列自然貼合腦幹曲線時,我們能降低刺激閾值,維持更多電極運作以實現高解析度聽覺。」相較傳統ABI在3毫米半徑的耳蝸核表面產生的氣隙問題,EPFL的超薄矽膠設計能完美貼合組織。

更令人振奮的是,實驗期間完全未觀察到臉部肌肉抽搐等副作用。Revol強調:「獼猴會主動按壓控制桿觸發刺激,若有不適早就停止了。」目前裝置配置11個電極,未來可透過微影製程技術進一步增加數量或最佳化佈局。

雖然距離商品化尚需完成更多研究與法規程式,但團隊已計畫與波士頓的臨床夥伴合作,在常規ABI手術中測試這款柔性裝置。Lacour表示:「他們可在植入標準裝置前,先短暫放置我們的軟性陣列,實際測量是否真能減少神經誤啟用。」

參考文獻:《獼猴使用軟性聽覺腦幹植入裝置實現高解析度聽覺重建》2025年4月18日刊載於《自然-生物醫學工程》DOI: 10.1038/s41551-025-01378-9