Gli apparecchi acustici tradizionali catturano il suono, lo amplificano e lo inviano attraverso il canale uditivo normale. Tuttavia, se il danno dell'orecchio è troppo grave, l'amplificazione di questo tipo non ha alcun effetto. Infatti spesso il problema risiede proprio nella catena degli ossicini che ampificano il segnale o nel timpano che si è danneggiato. In questi casi poco importa che si amplifichi un segnale audio perchè gli organi preposti a riceverlo non funzionano.
Il problema talora è quello di portare il segnale audio proprio sull'afferenza nervosa, cioè avere una specie di microfono intelligente che sa ascoltare, trasformare la vose in impulsi elettrici e trasferirli al punto giusto, con una tenica a più canali. Infatti il nostro udito funziona su più frequenze e le cellule dell'organo del Corti sono deputate, ciascuna individualmente, a recipere una determinata frequenza. Infine i suoni diventano "parola udita" e questa raggiunge le aree del cervello deputate ad ascoltarla.
L'impianto cocleare supera pertanto il problema delle ipoacusie che interessano l'orecchio medio ed inviando il segnale direttamente al nervo acustico. Ciò significa che, a differenza degli apparecchi acustici tradizionali, gli impianti cocleari oltrepassano le aree danneggiate dell'orecchio. Rilevano il suono, lo elaborano e poi stimolano elettronicamente il nervo acustico. Ovviamente stiamo facendo riferimento a persone con sordità profonda, dove la coclea patologica non riesce più a trasformare le vibrazioni del suono in segnale nervoso.
L'impianto cocleare (CI) è definito come "coclea artificiale" o "orecchio bionico" ed è uno strumento che si sostituisce alla coclea patologica inviando direttamente al nervo acustico linguaggio e rumori ambientali. Proprio per la funzione di sostituzione della trasmissione dell'informazione sensoriale al sistema nervoso, è considerata una neuroprotesi. Si comporta come una vera e propria coclea, che ha funzione di filtro acustico e di traduzione e sostituisce l'orecchio interno e l'orecchio medio e - perchè no?- anche l'orecchio esterno.
L'impianto cocleare è costituito da una componente esterna ed una interna.
La parte esterna è composta di un microfono-ricevitore, posizionato a livello
retro-auricolare, simile all'apparecchio acustico convenzionale, o con una
scatola. Però non è un semplice microfono amplificato, come una protesi di
quelle normali, ma ha in più un piccolo computer, un processore che consente il
riconoscimento del linguaggio e funziona da coclea artificiale.
Il processore, posizionato dietro l'orecchio, cattura i suoni e li trasforma in
segnali digitali e si alimenta con una batteria. Il processore è in grado di
connettersi con una antenna che trasmette segnali ad un'altra porzione
dell'impianto alloggiata all'interno del cranio.
La parte interna dell'impianto riceve i segnali dall'antenna e li trasmette
dentro la coclea per mezzo di un cavo dotato di elettrodi.
Gli elettrodi inviano gli impulsi al nervo acustico e raggiungono il cervello
che li interpreta come sensazione uditiva. Ciascun elettrodo elabora una
frequenza differente per una completa comprensione di ogni suono. Il microchip decodifica le
informazioni ricevute dal processore esterno, trasmette agli elettrodi intracocleari alla disposizione tonotopica
e per questo vengono stimolate le fibre del nervo cocleare. La porzione
esterna dell'impianto cocleare viene rimossa nelle ore notturne e in situazioni
particolari, lasciando piena libertà al paziente di svolgere attività in acqua.
La scoperta secondo cui la stimolazione elettrica nel sistema auditivo potesse
portare alla percezione del suono risale al 1970. Il problema consisteva nel
trasformare un suono in segnale elettrico" intellegibile" che fosse, cioè,
captato e trasferito alle aree cerebrale come segnale comprensibile. Il problema
dei primi impianti era rappresentato scarsa intellegibilità del segnale audio
perchè questi dispositivi erano progettati su un monocanale, nel senso che, col
senno di poi, si vide che le cellule dell'organo del Corti necessitavano di
stimolazioni più precise e su più canali, essenso appunto suddivide per tipi e
frequenze di ricezione del segnale audio. Tale segnale, come sappiamo, si divide
in toni alti per esempio i fruscii, e toni bassi o cupi ed intensi, come il
rombo di un tuono, grave ed intenso. Per questo si passa dai primi
apparecchi dell'ingegnere elettrotecnico James Doyle, a canale singolo, a quelli
più complessi di William F. House costruito da 3M,
a multicanale. Già nel 1964 Blair Simmons impiantò alcuni pazienti con un
dispositivo a sei canali presso l'Università di Stanford. I pazienti non
riuscivano ancora a distinguere le parole ma, attraverso il nuovo dispositivo,
si capì che stimolando le varie aree della coclea avrebbero potuto percepire
diversi toni.
Oggi, addirittura, il fine ultimo degli impianti cocleari è "percepire" o "demodulare"
informazioni dalla voce umana quando quelle informazioni sono presenti in un
segnale elettronico. Un impianto cocleare deve anche essere in grado di
convertire il campione dell'informazione percepita in un formato elettronico
adeguato a raggiungere il nervo vestibolococleare (ottavo cranico), il quale
trasmette il campione codificato al centro uditivo del cervello, dove
l'informazione è interpretata come informazione significativa.
La paternità della creazione del primo impianto cocleare è stata attribuita a
Adam Kissiah, Jr., impiegato presso il John F. Kennedy Space Center della
NASA, che nel Dicembre 1977 ottenne il rilascio del brevetto 4063048. Nel 1976
venne pubblicato un articolo riportante la notizia secondo cui, nei sei mesi
precedenti alla sua stesura, sette pazienti erano stati impiantati con un
dispositivo ad otto canali. Infine, oggi, gli ultimi impianti cocleari
consentono di espletare delle operazioni un tempo impensabili come, per esempio,
parlare al telefono, con gli smartphone od ascoltare la radio e la tv,
collegando l'impianto cocleare ai vari device.
• Se gli apparecchi acustici tradizionali vengono considerati sufficienti per la
comprensione della voce
• Se il nervo acustico è troppo danneggiato o inesistente o se la coclea è
ossificata o non è la causa principale di perdita dell'udito, possono essere
suggerite altre soluzioni come ad esempio un impianto al tronco encefalico
• Se il tuo stato di salute non ti permette di sottoporti all'intervento
• Se la tua motivazione o il sostegno della tua famiglia vengono considerati
inadeguati.
Nei bambini, in particolare nei bambini sordi prelinguali, è consigliato un
impianto cocleare precoce attorno ai 12-18 mesi in quanto l'udito svolge un
ruolo fondamentale nello sviluppo del linguaggio. Un impianto precoce offre
inoltre ai bambini migliori possibilità di frequentare la scuola e di seguire il
sistema educativo generale.
Per gli adulti, non c'è limite massimo di età per l'impianto cocleare, sebbene
una valutazione psico-cognitiva preliminare sia essenziale negli anziani. Per
questi candidati, il vantaggio principale dell'impianto cocleare è il
mantenimento dell'autonomia e dell'interazione sociale. Mono o bilaterale?
L'impianto cocleare può essere utilizzato se si soffre di perdita dell'udito
in un orecchio (monolaterale) o in entrambe le orecchie (bilaterale). Nei casi
bilaterali, la presenza di impianti in entrambe le orecchie migliora la capacità
di localizzare il suono, aiuta a comprendere la voce in ambienti rumorosi e
consente una percezione stereo del suono. Sebbene i due impianti possano essere
posizionati in un unico intervento, la maggior parte degli impianti bilaterali
ha luogo in due sessioni. Spesso il secondo impianto viene praticato a mesi, o
anche anni, di distanza dal primo. I pazienti con un impianto possono essere
idonei per un impianto bilaterale in base alla valutazione del centro impianti.
-
Casi di necessità
Indicazioni generali all'impianto cocleare nell'adulto:
-
ipoacusia neurosensoriale bilaterale severa e profonda (oltre 80 dB)
-
ipoacusia acquisita successivamente allo sviluppo del linguaggio (post-verbale)
-
scarso beneficio con apparecchi acustici (intelligibilità inferiore al 30% con
protesizzazione ottimale)
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durata della deprivazione uditiva non superiore a 10 anni
Indicazioni generali all'impianto cocleare nel bambino:
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sordità profonda preverbale (più di 80 dB) con aiuto insufficiente (linguaggio
espressivo ridotto)
Nel caso di privazione della stimolazione acustica provoca un'atrofia dei nuclei uditivi
centrali con conseguente involuzione morfologica delle aree uditive, che a sua
volta influenza l'organizzazione del sistema nervoso centrale. Le conseguenze si
riflettono su tutte le funzioni collegate al buon funzionamento dei centri e
delle vie nervose, precisamente su: la percezione acustica (la detezione, la
discriminazione, l'identificazione dello stimolo sonoro-verbale, il
riconoscimento, la comprensione del messaggio), l'attenzione, la memoria,
l'attività spazio-temporale, il livello cognitivo, il carattere e i rapporti
sociali.
L'impianto richiede un intervento chirurgico da parte di un chirurgo
specializzato in otorinolaringoiatria. Esso viene eseguito in un lato solo ed
eventualmente successivamente anche l'altro lato. L'intervento può durare dalle
due ore e trenta alle cinque ore. Prima dell'intervento, il paziente andrà
controllato per escludere infiammazioni delle vie aero-digestive superiori (VADS).
Si può suddividere la chirurgia in due parti:
• alloggiamento e fissaggio del ricevitore-stimolatore nella squama del
temporale.
• inserimento nella rampa timpanica del filo porta elettrodi (array).
La durata del ricovero necessario per l'intervento chirurgico è mediamente 3
giorni. Nel mese successivo alla dimissione vengono effettuati ripetuti
controlli della situazione locale della ferita chirurgica.
A circa 20 giorni dall'intervento, l'impianto cocleare viene attivato
gradualmente su tutti i canali. Seguono altre sessioni, mediamente 3-4 il primo
mese di utilizzo, poi progressivamente più intervallate. Il processore del
paziente è poi connesso ad un computer per mezzo di un'interfaccia speciale,
così da poter regolare i parametri dell'IC.
L'attivazione parte dagli elettrodi inseriti più profondamente nella coclea
(apicali) per proseguire sino ai più esterni (basali). Vengono ricercati per
ogni elettrodo la soglia di detezione del segnale elettrico (T-level)
corrispondente alla minima udibilità, ed il livello massimo che genera il
migliore comfort (C-level). Tutti questi parametri definiscono la cosiddetta
mappa, che viene memorizzata nel processore del linguaggio. Il processore
contiene quattro mappe. Gli stimoli acustici raccolti dal microfono verranno
processati secondo i parametri costruiti e verranno collocati nei limiti del
range dinamico del paziente. La mappa dovrà essere rivista periodicamente,
durante il monitoraggio dell'abilitazione uditiva del soggetto.
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