Luận văn thạc sĩ về tối ưu hóa quy trình cấy ghép ốc tai điện tử cho người khiếm thính

Tìm hiểu về luận văn thạc sĩ vật lý kỹ thuật tối ưu hóa quy trình cấy ghép ốc tai điện tử cho người khiếm thính, nâng cao chất lượng sống.

• Tác giả: Dương Phú An
• Người hướng dẫn: PGS. Huỳnh Quang Linh
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
• Đề tài: Tối ưu hóa quy trình cấy ghép ốc tai điện tử cho người khiếm thính
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về thính học

Thính giác là một trong năm giác quan thiết yếu của con người, giữ vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận thông tin và giao tiếp. Người khiếm thính gặp khó khăn trong việc nhận biết âm thanh, dẫn đến nhiều hệ lụy trong phát triển ngôn ngữ và trí tuệ. Theo các nghiên cứu, bệnh khiếm thính không chỉ ảnh hưởng đến cá nhân mà còn tác động đến gia đình và xã hội. Đặc biệt, trẻ em khiếm thính nếu không được can thiệp sớm sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc học hỏi và giao tiếp. Việc can thiệp bằng ốc tai điện tử có thể giúp phục hồi khả năng nghe và phát triển ngôn ngữ cho trẻ. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, cần nghiên cứu sâu về cấu trúc giải phẫu của tai và các nguyên nhân dẫn đến khiếm thính.

1.1 Cơ bản về thính giác và bệnh khiếm thính

Thính giác không chỉ đơn thuần là chức năng của tai mà còn liên quan đến nhiều yếu tố khác nhau trong cơ thể. Cấu trúc giải phẫu của tai bao gồm tai ngoài, tai giữa và tai trong, mỗi phần có vai trò riêng trong việc thu nhận và truyền tải âm thanh. Khiếm thính có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, từ di truyền đến các yếu tố môi trường. Việc hiểu rõ về cơ chế hoạt động của thính giác sẽ giúp các chuyên gia y tế có những phương pháp can thiệp hiệu quả hơn cho người khiếm thính.

1.2 Ảnh hưởng của bệnh khiếm thính lên bệnh nhân gia đình và xã hội

Bệnh khiếm thính có thể gây ra những tác động nghiêm trọng đối với chất lượng cuộc sống của người khiếm thính. Trẻ em khiếm thính sẽ gặp khó khăn trong việc phát triển ngôn ngữ và tư duy, điều này ảnh hưởng đến khả năng học tập và hòa nhập xã hội. Hệ lụy của việc này không chỉ dừng lại ở cá nhân mà còn lan rộng ra gia đình và xã hội. Chúng ta cần có những biện pháp can thiệp kịp thời và hiệu quả để hỗ trợ trẻ em khiếm thính, giúp họ có cơ hội phát triển như những trẻ em bình thường khác.

II. Thính giác điện tử và ốc tai điện tử cấy ghép

Thính giác điện tử là một lĩnh vực nghiên cứu đang phát triển mạnh mẽ với mục tiêu phục hồi khả năng nghe cho người khiếm thính. Ốc tai điện tử là một trong những giải pháp hiệu quả nhất hiện nay. Thiết bị này hoạt động bằng cách chuyển đổi âm thanh thành tín hiệu điện, kích thích trực tiếp vào dây thần kinh thính giác. Nghiên cứu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ốc tai điện tử là rất cần thiết để tối ưu hóa quy trình cấy ghép và cải thiện hiệu quả sử dụng cho người bệnh.

2.1 Định nghĩa và phân loại thính giác điện tử

Thính giác điện tử bao gồm nhiều loại thiết bị hỗ trợ nghe khác nhau, trong đó ốc tai điện tử được xem là giải pháp tiên tiến nhất cho những người khiếm thính nặng. Các loại máy trợ thính thông thường thường chỉ khuếch đại âm thanh, trong khi ốc tai điện tử trực tiếp kích thích dây thần kinh thính giác, giúp người sử dụng có khả năng nghe tốt hơn. Việc phân loại các thiết bị thính giác điện tử sẽ giúp người bệnh và gia đình lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất với tình trạng của mình.

2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ốc tai điện tử

Cấu tạo của ốc tai điện tử bao gồm một bộ phận bên ngoài và một bộ phận bên trong. Bộ phận bên ngoài thu nhận âm thanh và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện, trong khi bộ phận bên trong sẽ kích thích dây thần kinh thính giác. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của ốc tai điện tử sẽ giúp các bác sĩ và kỹ thuật viên có thể điều chỉnh và lập trình thiết bị một cách hiệu quả, từ đó nâng cao khả năng nghe cho người khiếm thính.

III. Quy trình cấy ghép ốc tai điện tử

Quy trình cấy ghép ốc tai điện tử là một quá trình phức tạp, bao gồm nhiều bước từ việc lựa chọn ứng viên cho đến thực hiện phẫu thuật và hiệu chỉnh thiết bị. Việc lựa chọn ứng viên phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính hiệu quả của quy trình. Sau khi phẫu thuật, việc hiệu chỉnh thiết bị cũng cần được thực hiện một cách cẩn thận để đạt được kết quả tốt nhất cho người khiếm thính.

3.1 Lựa chọn ứng viên

Để cấy ghép ốc tai điện tử, việc lựa chọn ứng viên là bước đầu tiên và quan trọng nhất. Các bác sĩ cần đánh giá tình trạng thính lực của bệnh nhân, cũng như khả năng tiếp nhận và sử dụng thiết bị sau khi cấy ghép. Việc lựa chọn đúng ứng viên không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình cấy ghép mà còn nâng cao hiệu quả điều trị cho người khiếm thính.

3.2 Quy trình phẫu thuật

Quy trình phẫu thuật cấy ghép ốc tai điện tử bao gồm nhiều bước, từ việc chuẩn bị cho ca mổ đến việc đặt điện cực vào trong ốc tai. Các bác sĩ cần phải thực hiện một cách chính xác và cẩn thận để đảm bảo không gây tổn thương cho các cấu trúc lân cận. Sau khi phẫu thuật, bệnh nhân cần được theo dõi và điều chỉnh thiết bị để đạt được hiệu quả tốt nhất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THÍNH HỌC 1.1 Cơ bản về thính giác và bệnh khiếm thính. Thính giác là một trong năm giác quan của con người, là một trong hai cửa ngõ chính để con người tiếp thu thông tin. Bên cạnh thị giác giúp thu nhận hình ảnh, thính giác giúp con người thu nhận âm thanh qua đó đánh giá sự vật, thu nhận lời nói qua đó chuyển tải các thông tin trực tiếp lên não. Đặc biệt, thính giác là tiền đề để phát triển ngôn ngữ như đã từng được biết đến là yếu tố chính giúp con người phát triển từ thời cổ đại thành người hiện đại.

Thính giác không đơn giản chỉ là cơ quan tai, phần chính của thính giác nằm tại vỏ não, được gọi là “não thính giác”. Thành phần tai gồm có tai ngoài, tai giữa, tai trong, thần kinh thính giác có vai trò như một cơ quan ngoại vi giúp thu nhận, chuyển đổi và dẫn truyền thông tin về âm thanh lên trung khu thính giác. Khiếm thính là tình trạng bệnh ở người hoặc động vật có thính giác kém, suy giảm trong khi các cá thể khác có thể nghe được âm thanh một cách dễ dàng. Ngoài ra tiếng Việt còn sử dụng các từ như “điếc”,”nghe kém”, “mất thính lực”, “lãng tai”.

để diễn tả tình trạng bệnh này. Như vậy khiếm thính nói chung chỉ sự khiếm khuyết ở cơ quan thính giác từ tai cho đến não bộ khiến cho việc nhận biết âm thanh bị kém đi.2 Ảnh hưởng của bệnh khiếm thính lên bệnh nhân, gia đình và xã hội Đến nay vẫn chưa có một thống kê đầy đủ nào của các tổ chức, cá nhân nào đó về ảnh hưởng của khiếm thính lên cá nhân người bệnh, gia đình và xã hội. Tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu, đánh giá đều cho thấy việc khó khăn trong tiếp nhận âm thanh là cản trở lớn đối với sự phát triển, chất lượng cuộc sống của những cá nhân mắc phải. Đặc biệt đối với trẻ em bị khiếm thính bẩm sinh hoặc khiếm thính từ rất sớm trong giai đoạn phát triển hình thành tư duy của não bộ, việc không nghe được có thể dẫn đến việc trẻ không thể học nói được và không thể học kiến thức văn 4 hóa được.

Trẻ chỉ còn con đường học thông qua ngôn ngữ ký hiệu, qua mắt là những phương thức khó khăn và không được sử dụng rộng rãi trong xã hội. Kết quả từ sự thiệt thòi trên là một cá nhân phát triển không toàn diện, năng suất lao động kém và bị hạn chế trong các cơ hội của cuộc sống, sự nghiệp.3 Vai trò của thính giác với sự phát triển của trẻ Trẻ em học ngôn ngữ từ trong bụng mẹ, ngay từ lúc lọt lòng bé đã giao tiếp với mẹ thông qua các âm thanh mẹ nựng, ru, dỗ dành… Bằng cách lắng nghe lâu dài não bộ trẻ hình thành nên vùng thính giác ở vỏ não. Giai đoạn phát triển ngôn ngữ bùng nổ ở trẻ từ 1-3 tuổi sau thời gian này sự phát triển ngôn ngữ giảm dần và giảm đáng kể ở trẻ sau 6 tuổi. Phần lớn trẻ học thông qua nghe lỏm, nghe đoạn hội thoại của người lớn và bắt chước lại.

Nếu thính giác kém thì đương nhiên ngôn ngữ sẽ kém phát triển.1: Biểu đồ thống kê so sánh mức độ phát triển ngôn ngữ ở trẻ bình thường và trẻ khiếm thính [7] Trẻ em khiếm thính nếu được can thiệp máy trợ thính, cấy ghép ốc tai điện tử sớm sẽ có cơ hội phát triển ngôn ngữ gần như trẻ bình thường. Kết 5 quả được minh họa bằng hình 1.1 trong nghiên cứu của May- Mederake [ 7 ] dựa trên điểm vấn đáp ngôn ngữ LittleEARS. Có thể thấy nếu trẻ được can thiệp sớm thì khả năng phát triển ngôn ngữ của trẻ sẽ tiệm cận với khả năng phát triển ngôn ngữ của trẻ bình thường.4 Cấu trúc giải phẫu của tai Tai là bộ máy nghe đồng thời là bộ máy thăng bằng. Vì thế cấu tạo của tai rất đặc biệt, làm sao cho hai chức năng đó phối hợp thực hiện mà không ảnh hưởng tới nhau.

Đặc điểm giải phẫu và tổ chức học: Hình 1.2: Cấu tạo của tai người 1.1 Tai ngoài Tai ngoài có loa tai và ống tai ngoài. Loa tai ở người có những nếp lồi lõm, có tác dụng thu nhận âm thanh từ mọi phía mà không cần xoay như một số động vật. 6 Ống tai ngoài hơi cong xuống dưới và ra sau. Cấu trúc này có tác dụng bảo vệ tai nhưng hơi khó cho thầy thuốc khi khám tai.

Ống tai ngoài có lông và tuyến nhầy (ráy tai), phần da che phủ sụn ống tai dính chặt vào sụn và xương nên rất nhạy cảm, có mụn nhọt hay dụng cụ vào là rất đau. Giới hạn bên trong là màng nhĩ. Màng nhĩ cấu tạo bởi 4 lớp: lớp da liên kết với ống tai ngoài, 2 lớp sợi hình tia và hình vòng bên, trong là niêm mạc, có cán búa áp phía trên, có cơ căng màng nhỉ bám vào cán búa. Nhìn từ ngoài vào thấy màng nhỉ có màu hồng sáng và bóng.

Nếu bên trong có mủ thì màng sẽ mất bóng và đục, có thể rạch màng nhỉ để thăm dò hoặc tháo mủ ra.2 Tai giữa Tai giữa gồm có hòm nhỉ nằm trong phần đá của xương thái dương, có dung tích1/2ml, trong đó có 3 xương con: xương búa, xương đe và xương bàn đạp. Thành trước có vòi eustache (vòi nhỉ) thông với hầu, bình thường vòi này đóng, chỉ mở ra để cân bằng áp lực khi nuốt hoặc ngáp. Vì nó thông với hầu nên vi trùng ở hầu có thể đi lên để làm viêm tai giữa, có thể làm thủng màng nhĩ và chảy mủ tai. Tai giữa còn thông với các xoang chủm, có thể gây viêm tai xương chủm.

Bên trong là cửa sổ tròn (cửa sổ tiền đình) liên hệ với tiền đình tai trong. Nền của xương bàn đạp đậy lên cửa sổ tiền đình.3 Tai trong Tai trong có cơ quan thính giác và bộ máy thăng bằng gồm có mê đạo xương và mê đạo màng. Mê đạo xương chứa ngoại dịch còn mê đạo màng chứa nội dịch, nằm trong phần đá của xương thái dương. Cấu tạo của mê đạo (mê lộ) gồm 2 phần: Tiền đình và ống khuyên.4 Tiền đình Được cấu tạo bởi 2 túi: Túi xoang và túi cầu (xoang nang và cầu nang).

Túi xoang liên hệ với tai giữa bằng cửa sổ bầu dục, túi cầu liên hệ bằng cửa sổ tròn, phía phải liên hệ với các ống bán khuyên, phía trái liên hệ với ốc tai, thành bên còn có lỗ để cho dây thần kinh tiền đình và ốc tai đi vào não. Trong tiền đình có một lớp màng gọi là tiền đình màng, lớp này có những đầu mút thần kinh tiền đình gọi là 7 điểm thần kinh cảm giác về áp suất trong tiền đình, ở túi nang có điểm macula utriculi, còn ở túi cầu có điểm macula sacculi. Trong tiền đình chứa một chất gọi là nội dịch, dịch này gần giống dịch nội bào, nhiều kali nhưng ít protein hơn.5 Các ống bán khuyên Có 3 ống bán khuyên sắp xếp theo 3 chiều khác nhau trong không gian, đường kính mỗi ống chừng 2-4m, mỗi ống có một đầu phình. Các ống chụm lại với nhau và thông với tiền đình.

Trong ống có lót một lớp màng gọi là màng bán khuyên, ở chổ phình mỗi ống có các đầu mút của thần kinh tiền đình có chức năng tiếp nhận thay đổi áp suất trong các ống này, chúng được gọi là mào bóng (mào thính giác: crista ampularis) trong các ống này cũng chứa nội dịch như trong tiền đình và thông với tiền đình.6 Ốc tai Ốc tai nằm trong mê đạo xương, có ống ốc tai đó là một ống dài 32mm, xoắn hình trôn ốc 2 vòng rưỡi nằm trong ốc tai. Ốc tai được chia làm 3 phần nhỏ có 2 màng chạy suốt từ đầu đến cuối ốc tai. Đó là vịnh tiền đình ở phía trên bên phải, vịnh nhĩ ở dưới và vịnh ốc tai hay còn gọi là vịnh trung gian trong ốc tai. Vịnh tiền đình liên hệ với cửa sổ bầu dục còn vịnh nhĩ liên hệ với cửa sổ tròn.

Vịnh trung gian có cơ quan Corti, đó là bộ máy thính giác. Trong ống này có chứa nội dịch và thông với tiền đình cũng như các ống bán khuyên. Cơ quan Corti gồm có những tế bào Corti, đường hầm và màng phủ Corti. Tế bào Corti đó là những tế bào có lông là những thụ thể thính giác, được chia thành 4 lớp: 3 lớp ngoài có khoảng 20.000 tế bào dựa vào thành bên của đường hầm Corti, lớp trong có 3.500 tế bào nằm bên kia đường hầm.

Trên đầu tế bào này có lông, xuyên qua tấm lưới được bao phủ bởi màng phủ. Đuôi của những tế bào Corti là những sợi thần kinh sẽ tạo thành thần kinh ốc tai (thính giác ). Đường hầm Corti là những tế bào trụ tròn xếp thành hai dãy chụm đầu vào nhau tạo thành đường hầm chạy suốt từ đầu đến cuối ốc tai. Màng phủ Corti là một màng mỏng, đàn hồi, nằm trên đầu những tế bào 8 lớp ngoài của tế bào Corti, ôm lấy những tế bào này.

Màng đáy là những vách ngăn giữa vịnh nhĩ và vịnh trung gian trong ốc tai, vịnh tiền đình có 2 phần: Phần xương ở phía vịnh tiền đình và phần màng ở phía vịnh trung gian trong ốc tai. Màng này gồm những sợi liên kết chạy ngang tạo thành 1 vách ngăn giữa vịnh nhĩ và vịnh trung gian. Đặc điểm màng này có thể cho ngoại dịch trong vịnh nhĩ thấm qua. Vì vậy đường hầm Corti và đáy những tế bào có lông của corti đều ngâm mình trong ngoại dịch.

Trong lúc đó, những lông của tế bào Corti lại ngâm mình trong nội dịch. Đó là một điểm cần chú ý vì thành phần trong nội dịch tương tự như dịch nội tế bào (chứa nhiều kali hơn nhưng ít protein hơn nội dịch tế bào). Ngoại dịch có thành phần gần giống dịch não tuỷ (có nhiều natri) nhưng lại có nhiều protein hơn dịch não tuỷ. Có lẽ sự chênh lệch thành phần giữa dịch nội bào và ngoại bào đóng vai trò trong hoạt động điện khi có kích thích của những sóng âm ở nội dịch và ngoại dịch, trong lúc đó, màng đáy và màng phủ đều rung chuyển mỗi khi có thay đổi áp suất do sóng âm gây nên.7 Dây thần kinh VIII Gồm có hai thành phần: tiền đình là các sợi trục bắt nguồn từ tiền đình và các ống khuyên, nhánh ốc tai bắt nguồn từ các tế bào Corti trong ốc tai.

Cả hai nhập lại với nhau thành dây VIII, nhưng các bó vẫn riêng lẻ và có nhiệm vụ khác nhau. Dây VIII cùng chạy chung một lỗ với dây VII (mặt) trong ống tai rồi thoát ra khỏi lỗ ống tai để vào hố sọ sau.