人工智能植入智能耳蜗 失聪儿童借助科技的力量回归正常生活

在我哥哥告诉我之前，我根本没有注意到我的侄女玛迪听力其实要比其他孩子差一些，因为当孩子很小的时候，通常很难确定儿童的听力水平。

“在她一岁生日前后，我们开始意识到她对声音的反应不正常，”史蒂文·希尔表示。“她对很多声音都没有反应，在她睡觉的时候很难叫醒她。”

由于玛迪还有一部分听力，因此她的父母花了很长时间才得到争取的诊断。优势听力测试的结果不好会因为因于孩子的烦躁，而玛迪的聪明足以弥补她在听力的不足。

玛迪试过一段时间的助听器，但它们只是放大声音。如果不能从根本上听到特定的频率范围，那么助听器就没有任何作用。他们教玛迪一些手语，使她容易与他人沟通。但是当我们发现即使是音量最大的助听器也起不到作用的时候，玛迪最终被诊断出患有严重的听力损失。

因此下一步就是植入人工耳蜗，由于诊断延误，医生们希望尽快进行。如果大脑的听觉通道在最初的三到四年没有受到声音的刺激，那么儿童正常的听说能力就会显著降低，因为大脑会转而专注于其它功能。

希尔表示：“我们没有意识到需要那么多时间才发现结果，我们最主要的理由是，如果玛迪决定以后不再接受任何听觉，完全可以用手语来代替，她就可以把它摘掉。但如果我们没有在应该植入的时候进行，就剥夺她的选择权。”

植入耳蜗

《纽约时报》曾有报道解释说，虽然耳蜗植入手术通常被认为能够起到积极效果，但一部分聋人对耳蜗植入手术持保留态度。还有一种风险是手术不会百分之百成功，还有可能出现感染并发症。对于成人来说，人工耳蜗植入术可能需要两个小时的时间，但对于儿童来说就不那么简单了。玛迪不得不全身麻醉，手术时间足足持续了8个小时。

“这是我们一生中最漫长的一天，”希尔叹了口气说。“手术结束之后她的头上绑着巨大的绷带。我们很沮丧，无法向她解释为什么要这么做，然后玛迪做了个手势，说她在镜子里看到自己的样子，以为自己的头受伤了。我们也不知道自己的选择是否正确。”

尽管医生表示手术很成功，但其实还得再等一个月，等一切恢复正常，然后才能打开所有的开关，看看玛迪是否真的能听到声音。

“一个小小的植入物被买入在耳后的皮肤下面，然后通过电极连接。”Cochlear公司的产品经理克雷格·夏普表示。当外部处理器捕捉到声音时，它就会通过皮肤的磁性传导到植入体。所有捕捉到的声音都被转换成电信号，直接刺激听觉神经。

通常情况下，声音进入耳朵之后，成千上万的细小毛发会刺激听觉神经，但这些毛发在失聪人士身上往往缺失或受损。在人工耳蜗植入装置中，22个电极以不同的组合发射，用电信号来复制声音。被植入的人听到的声音与我们听到的不一样，这是有很大的局限性。一些研究表明，对于被植入人工耳蜗的人来说，语音语调或音乐情绪上的细微差别可能难以辨别。

Cochlear是一家澳大利亚公司，早在80年代中期就开始人体植入耳蜗产品的研发。如今，全世界有30多万人在使用人工耳蜗(美国大约有9.6万人)，但这项技术在过去的几年里发生了巨大的变化。

夏普表示：“最早的人工耳蜗系统是个巨大的盒子，人们可以把它挂在脖子上。Cochlear在2017年推出了最新版本的手机应用Nucleus 7。”

每一个新版本的Cochlear系统在缩小体积和声音处理改进方面都取得了明显的进步，但Nucleus 7则是第一个利用智能手机的系统。Cochlear与苹果公司紧密合作，提供了音频流媒体支持，因此我们可以直接将声音从iPhone或iPad同步到声音处理器上，这以改变带来了几个重要的好处。

“如果有听力损失，那么打电话这项最简单的操作，就具有了很大的难度。系统很难知道手机的方向，手机和听力设备之间有很多信号损失。”夏普说。“绕过它之后流媒体能提高了清晰度，让人们能够以一种以前无法做到的方式打电话。”

对于经常需要和海外的亲戚电话交流的人来说，这一改进具有革命性的意义。这使得奶奶们可以和孩子们随时交流，而以前他们可能一年只能面对面交流一次。它也使日常生活更容易，从订披萨到预约饭店都是薷粗。过去失聪人士使用电传打字服务，他们把想说的话打出来，然后由接线员替他们读出来。虽然也有其它的解决方案，但是没有什么比能够直接对话更好的选择了。

这种直接的声音流还能让被植入的人士完成我们普通人认为理所应当的其他事情，比如在上班的路上听播客，或者在走路时听音乐。但是植入的流媒体音频只能被他们自己听到，声音不会干扰别人。除非他们主动告诉你，否则你永远不会知道听到的是什么。

夏普说:“我们在2018年添加的最新更新是forward focus功能，它可以让用户听到的声音的方向。不过在拥挤的餐厅里交谈可能会很困难，因为植入物能优化你听到发生的一切的能力，这使得与坐在对面的人交谈变得很有挑战性。”

而Forward focus可以抑制所有的背景噪音，专注于直接处理你面前的声音，这样你就可以知道对方在说什么，即使是在像咖啡馆和机场这样嘈杂的环境中。

Nucleus 7手机应用也支持安卓平台，但安卓设备还不能像iPhone那样直接播放音频。谷歌之前宣布了一项用于助听器的音频流媒体协议，Cochlear公司希望能尽快利用这项协议，但目前还没有进展。

安卓和iOS应用程序也允许用户改变音量和设置不同的声音。人们对一项活动有特定的声音描述是很常见的。例如，他们可能用某项设置来看电影，选择另外一项用于日常生活。手机通过低能耗的蓝牙连接到声音处理器上，因此如果手机丢失，应用程序也可以用来定位，这就避免了家长担心小孩弄丢手机的尴尬。

Nucleus 7由一个磁环组成，磁环位于头部，连接植入物内部，然后一根导线向下连接到声音处理器和位于耳朵后方的麦克风。玛迪将外部装置挂到了耳朵上。如果她感到疲倦或不舒服,她。因为她太年轻4岁,她还没有找到自己喜欢的的声音,所以长途旅行中的噪音是可以是过滤的。但在大多数情况下,她希望所有的声音都能够听到。

希尔说:“她更快乐了，她对发生的事情了解得更多了，她能更好地与朋友和家人相处。我们还不知道它的长期影响，但有迹象表明，她提高语言表达能力和理解能力，能够在相对独立的情况下，与同龄人一起继续在普通的学校中学习。”

对于每个进行人工耳蜗移植的人来说，恢复时间和程度是不同的。这取决于失聪的程度、失聪的时间长短以及大脑的反应。我们采访了一位24岁的男子，他在四岁的时候因为一场事故而失去了听力，他接受了植入手术。

夏普说:“当你很长时间没有听到声音时，你的大脑需要一段时间来调整和重新学习。人们经常描述铅笔在纸上写字的声音。这是一种安静的声音，如果你有听力损失，你听不到它，所以当你不知道它在什么时候突然让你分心。”

这个过程一部分是学习你的大脑可以忽略的声音，这样你就可以挑选出你想听的声音。

希尔笑着说:“自从她接受植入手术以来，最美妙的时刻之一就是当我在听吉米·亨德里克斯的《嘿，乔》时，玛迪冲进了厨房，弹起了空气吉他音乐在我的生活中占据了如此重要的一部分，所以看到她突然唱出符合情景的歌声，带给我那种欢欣鼓舞的感觉很棒。”

未来

Cochlear公司一直致力于改进自己的产品，每年至少更新一次固件。这项技术也被设计成向后兼容。该公司的座右铭是“听现在”。所以及时升级设备可以享受到所有最新的成果。

“我们尽我们所能把所有新功能加入到产品中，因为今天我们在孩子3岁的时候植入，希望他们能在50年以后一直受益。”夏普说。

Cochlear的下一项工作是将听力测试直接传输到人工耳蜗。做过植入手术的人在手术后的第一年要做8次左右的检查，然后在他们的余生中每年至少要做一次检查。

“如果他们可以执行一系列测试并将结果发送给远程医疗保健专业或听力学家,他们可以决定是否需要进行访问,那么他们就不会错过学校或工作而只是为了检查结果。”夏普说。

Cochlear也在致力于创造更多的数字康复工具，帮助人们优化声音处理，获得更好的听力范围。

根据世界卫生组织的数据显示，世界上超过5%的人口患有听力丧失致残症，即15岁以上的人听力损失超过40分贝，儿童听力损失超过30分贝。

大多数人，尤其是年纪较大的人，在寻求治疗方面行动迟缓，或者根本不寻求治疗。孩子们也不总是有机会植入人工耳蜗。2016年的一项研究发现，在澳大利亚，97%的符合条件的儿童能够获得这项技术，这在很大程度上要归功于政府的一项有效的婴儿筛查计划，而在美国，只有50%的符合条件的儿童接受了人工耳蜗植入手术。

费用是一个关键因素。虽然费用各不相同，但这项植入能够轻松的消耗3万至5万美元。虽然一些私人医疗保险会覆盖，如果你符合某些标准，医疗保险和医疗补助可能会覆盖。但是即使符合报销条件，升级系统的频率也有所限制。

“我们非常幸运，澳大利亚的医疗服务体系覆盖了这种手术。,”希尔说。“在无法负担植入费用的情况下，错过手术对孩子的伤害让人心碎。”

虽然国家医疗服务系统(NHS)确实提供人工耳蜗植入的报销，但它们只针对那些被认为是重度失聪的人，也就是听不到90分贝以下声音的人士。尽管美国国家卫生与保健卓越研究所(NICE)最近将这一标准降至80分贝，与世界卫生组织定义的40分贝以下的听力丧失致残标准还有很大差距。

在美国，可能会有不同程度的听力损失，也就是听不到70分贝以下的声音，但这取决于不同的保险范围。

你必须在某个数值上制定标准，但对于那些有孩子的人来说，这可能非常困难。

夏普表示:“我们希望确保每个想要获得这项技术的人都拥有它。是否给孩子植入的决定取决于父母和他们的医疗服务提供者，但有很多证据表明，在诊断完成后更早地给孩子植入可以改善孩子的生活质量。”

尽管前期成本很高，但让更多的孩子使用这项技术无需质疑。一些研究表明，如果将终生教育成本考虑在内，人工耳蜗植入术带来的社会成本可以节省很多。因为接受人工耳蜗植入手术的孩子不需要消耗太多的社会资源，而且越早手术，往往效果更好。

每种技术都有利弊，但耳蜗植入似乎能够改善大多数患者的生活。

希尔笑着说:“我们已经和很多做过手术的人谈过了，从儿童到老年人，还有各种各样的听力损失患者。我遇到的每一个做过手术的人都说自己经历了契机。”