专栏名称: NEJM医学前沿

充分发挥The New England Journal of Medicine的专业性和影响力，介绍最新、最权威的医学论文，辅以国内知名医生和学者的专业解读。内容由NEJM独家授权。

NEJM：内耳植入装置改善前庭功能障碍患者日常平衡和生活质量

NEJM医学前沿 · 公众号 · · 2021-03-23 12:28

正文

请到「今天看啥」查看全文

目前，全球约有180万成年人罹患重度双侧前庭功能障碍，主要表现为慢性平衡障碍、振动幻视、步态不稳甚至跌倒，严重影响了患者生活及身心健康。该病传统治疗主要采用前庭康复锻炼、前庭刺激治疗（声、振动、电刺激等），但这些治疗对步态改善无帮助。

《新英格兰医学杂志》在2021年2月11日发表了约翰·霍普金斯大学医学院团队关于8例双侧前庭功能障碍患者进行人工前庭植入的临床效果研究报告。这项研究 首次通过长期随访在日常生活中显示人工植入装置显著改善了患者的平衡、步态稳定性和生活质量 ，标志着前庭医学领域的重要新进展。

我们邀请了中华医学会耳鼻咽喉头颈外科分会主任委员、上海交通大学医学院附属第九人民医院院长 吴皓教授 解读这篇论文。阅读全文翻译，请访问NEJM医学前沿官网、APP或点击微信小程序图片。

吴皓

上海交通大学医学院附属第九人民医院耳鼻咽喉头颈外科

约翰·霍普金斯大学医学院耳鼻咽喉头颈外科Della Santina教授团队领导的这项研究，使用了Labyrinth Devices和Med-El研发的人工前庭植入装置，将其植入患者内耳，对三个半规管中的前庭神经分支进行慢性电刺激。作者在随访1年后，报告单侧前庭植入可改善双侧前庭功能障碍患者的姿势、步态及生活质量，取得了令人满意的效果。尽管8例植入者中有7例出现了植入侧听力下降，该技术仍为双侧前庭功能障碍提供了新的治疗方法。

什么是人工前庭植入

前庭是人体中最重要的平衡感受器官，结合视觉和本体感觉系统来维持身体姿态。前庭位于内耳，包括三个半规管、椭圆囊和球囊，半规管感知身体旋转的角加速度，椭圆囊和球囊感知身体的直线加速度运动。前庭功能受损会影响身体平衡功能、姿态控制等，产生相应临床症状。由于发现电刺激前庭壶腹神经可诱发眼动，所以在理论上，人工电信号刺激相应结构可能实现人体感受器功能的替代，恢复或部分恢复前庭功能。目前，这种功能替代主要采用三种方式： 利用人工耳蜗植入协同刺激前庭，人工前庭植入电刺激前庭，以及非植入式电刺激。

图1. 前庭植入装置的组件和机制

本文采用的是人工前庭植入体电刺激前庭，该设备是在人工耳蜗植入体的基础上进行改造，增加 电极阵列以实现三个半规管的电刺激 ，能持续予以双向电流脉冲， 电流脉冲的速率和幅度取决于头部旋转速度和轴方向 。该装置包括：外部头戴单元，用于感测头部旋转（三个分量，每个分量与一个半规管相对应），并通过线圈经皮向体内处理器传输信号；体内植入单元，包括植入半规管的电极，以及容纳电池和存储刺激设置并控制脉冲的电源和微处理控制单元。

人工前庭植入手术

与人工耳蜗植入相比，人工前庭植入的手术难度稍大，目前主要有 迷路内径路和迷路外径路两种 。迷路内径路需要打开骨迷路，将电极植入外淋巴间隙/半规管壶腹；迷路外径路则将电极放置在迷路外的前庭神经甚至直接放置在Scarpa神经节上。两种方法均可实现电诱发前庭反应，但是迷路内径路有较高的残余听力丧失风险。虽然大多数前庭植入对象均有严重听力下降，但对于双侧前庭病变的人群，听力保护还是需要额外关注。迷路外径路虽也有一定的感音神经和传导性听力损失以及面神经损伤风险，但电极放置位置更接近靶点，有效刺激电流可能更小。

本文采用迷路内径路，在每个半规管壶腹处做直径大约0.6 mm的小孔，将电极阵列植入，并填充筋膜和骨粉封闭，参考电极则放置在迷路半规管总脚或植入体囊袋处。

人工前庭植入相关临床研究情况

自2007年起就可见人工前庭植入的相关报道，但大部分都是进行急性或间歇的电刺激， 只有本文团队实施了慢性电刺激，进行了1年期的随访，而且患者在研究中心及自家都进行了使用。 因为只有在这种情况下，才能进行真实日常环境下的使用分析。这也是本研究特色之处。

研究设计

本研究是一项前瞻性、单中心、非随机、单组、自身对照研究。 在适应证患者招募、排除禁忌后，在术前一周内收集患者相关姿势和步态、头晕和运动能力、生活质量、听力情况，并在植入后3周、6月、1年时再次进行评估。植入后，装置24小时运行，持续对3个半规管进行刺激。植入后评估采用人工前庭植入装置的常规治疗模式（提供头部旋转速度信息）和安慰剂模式（固定刺激频率和振幅，与患者头部运动无关）。两种刺激模式的测试在同一天以随机顺序进行，对受试者和评估者施盲。

人工前庭植入后效果

本文结果提示在单侧人工前庭植入后6个月和1年，受试者的姿势、步态和生活质量都有整体改善的趋势；除了1名受试者，其他7名受试者都出现术后的听力下降。

图2. 眩晕、失能和生活质量的变化

受试者随访中的不良反应有：1例由于系统软件故障导致装置暂时无效，导致两次跌倒；1例在装置电量耗尽后出现了摔倒；1例在使用装置的治疗模式骑自行车时出现摔倒及锁骨骨折。

总体来说，本文的研究是一项基于患者实际生活的、慢性电刺激的、长期观察的人工前庭植入研究，对于该类装置的进一步研究、改进具有里程碑意义。

作者介绍

吴皓教授，博士生导师，主任医师。现任上海交通大学医学院附属第九人民医院院长。学术兼职包括中华医学会耳鼻咽喉头颈外科分会主任委员，国家卫健委听力筛查专家组组长等。长期致力于耳科学、耳神经外科学及侧颅底外科学相关临床和基础研究，在人工听觉植入技术、听神经瘤治疗策略及感音神经性耳聋发病机制和防控策略方面做出了重要贡献，推动了我国耳鼻咽喉头颈外科学和听觉医学专业的发展。担任科技部重点研发项目首席科学家，牵头承担多项国家自然科学基金重点项目。以第一完成人获2018年国家科技进步二等奖、2019年教育部科学技术进步奖一等奖等奖项，获得2017年国家卫计委突出贡献中青年专家等荣誉称号。

参考文献

1. Chow MR, Ayiotis AI, Schoo DP, et al. Posture, gait, quality of life, and hearing with a vestibular implant. N Engl J Med 2021; 384:521-532.

2. Ward BK, Agrawal Y, Hoffman HJ, Carey JP, Della Santina CC. Prevalence and impact of bilateral vestibular hypofunction: results from the 2008 US National Health Interview Survey. JAMA Otolaryngol Head Neck Surg 2013;139:803-810.

3. Elzen NGA, Tang K-S, Allum JH. The effect of prosthetic feedback on the strategies and synergies used by vestibular loss subjects to control stance. J Neuroeng Rehabil 2013;10:115.

4. Sienko KH, Whitney SL, Carender WJ, Wall C. The role of sensory augmentation for people with vestibular deficits: realtime balance aid and/or rehabilitation device? J Vestib Res 2017;27:63-76.

5. Fitzpatrick RC, Day BL. Probing the human vestibular system with galvanic stimulation. J Appl Physiol (1985) 2004;96:2301-2316.

6. Barros CGC, Bittar RSM, Danilov Y. Effects of electrotactile vestibular substitution on rehabilitation of patients with bilateral vestibular loss. Neurosci Lett 2010;476:123-126.

7. Golub JS, Ling L, Nie K, et al. Prosthetic implantation of the human vestibular system. Otol Neurotol 2014;35:136-147.

8. Phillips JO, Ling L, Nie K, et al. Vestibular implantation and longitudinal electrical stimulation of the semicircular canal afferents in human subjects. J Neurophysiol 2015;113:3866-3892.

版权信息

本文由嘉会医学研究和教育集团（JMRE）与《新英格兰医学杂志》（NEJM）联手打造的《NEJM医学前沿》翻译、编写或约稿。中译全文及所含图表等由NEJM集团独家授权。如需转载，请留言或联系nejmqianyan@nejmqianyan.cn。未经授权的翻译是侵权行为，版权方保留追究法律责任的权利。