Jak działa implant ślimakowy?

Nowoczesny system wszczepu ślimakowego złożony jest z implantu, pudełkowego procesora mowy i zestawu zausznego zawierającego mikrofon i transmiter lub implantu i zausznego procesora mowy. Implant składa się z odbiornika i stymulatora elektrycznego we wspólnej obudowie oraz wiązki elektrod. System jest wszczepiany operacyjnie: elektrody wprowadzane są do ucha wewnętrznego, implant umieszczany jest w niszy w kości skroniowej i przykryty płatem skórnym. Na elektrody przesyłane są impulsy elektryczne stymulujące zakończenia nerwu słuchowego.

Procesor mowy przetwarza dźwięk, przesyłany w postaci sygnału elektrycznego z mikrofonu, na bodziec elektryczny stymulujący nerw słuchowy. Dokonuje się to w ten sposób, że sygnał elektryczny z mikrofonu zamieniany jest na tzw. sygnał cyfrowy przez przetwornik analogowo-cyfrowy. Oznacza to, że wartość chwilowa sygnału mierzona jest w określonych odstępach czasu i następnie zamieniana na ciąg liczb. Układ elektroniczny, zwany procesorem, przetwarza sygnał cyfrowy, wykonując tzw. operacje arytmetyczne na liczbach.

Operacje te wykonywane w sposób uporządkowany, jedna po drugiej, stanowią tzw. algorytm przetwarzania sygnału. Przetwarzanie sygnału na bodziec elektryczny może być wykonywane w oparciu o różne algorytmy zwane strategiami kodowania mowy. Procesor mowy realizując określoną strategię kodowania mowy, zastępuje funkcje zdrowego ucha na tyle, na ile pozwala nowoczesne elektroniczne przetwarzanie sygnałów oraz wiedza o procesach słuchowych zachodzących w drodze słuchowej. Przetworzone do postaci bodźca elektrycznego sygnały są następnie przesyłane przez skórę za pośrednictwem fal radiowych z transmitera do implantu. Transmiter nosi się za uchem pod włosami. Jest on utrzymywany w prawidłowym położeniu dzięki sile przyciągania magnesów. Można go w każdej chwili zdjąć z głowy.

W związku z koniecznością chronienia części zewnętrznej systemu przed zniszczeniem zalecane jest zdejmowanie procesora w czasie kąpieli, snu, czy w trakcie uprawiania niektórych sportów. Po zdjęciu transmitera skóra na głowie w okolicy ucha wygląda normalnie, jedynie niewielka blizna zdradza to, że pod skórą umieszczony został implant. Implant można wyczuć opuszkami palców, dotykając jego krawędzi przez skórę.

Należy podkreślić, że nic z głowy nie wystaje, a połączenie implantu z procesorem za pośrednictwem transmitera odbywa się bezprzewodowo na zasadzie przesyłania fal elektromagnetycznych, analogicznie jak w przypadku przesyłania głosu do telefonu komórkowego. Niewielka odległość między implantem a transmiterem będąca grubością skóry umożliwia stosowanie bardzo małych natężeń pól magnetycznych, o wiele rzędów wielkości mniejszych niż w przypadku telefonu komórkowego, a zatem całkowicie obojętnych dla zdrowia osoby implantowanej.

Procesor mowy zawiera akumulatory lub baterie dostarczające energię dla układów elektronicznych, zarówno części zewnętrznej jak i wewnętrznej. Część wszczepiona nie zawiera baterii. Procesory pudełkowe z reguły zasilane są alternatywnie albo bateriami typu AA (paluszek), albo akumulatorami. Baterie starczają zwykle na kilka dni. Jeden naładowany komplet akumulatorów starcza na dzień pracy. Akumulatorki należy wymieniać po około pół roku. W przypadku procesorów zausznych zasilanych wyłącznie bateriami typu 675 (takimi jak do aparatów słuchowych) należy liczyć się ze stałym wydatkiem rzędu 100 złotych miesięcznie, ponieważ trzy baterie starczają średnio na trzy dni. Nowoczesny system implantu ślimakowego zbudowany jest tak, aby mógł być noszony stale w warunkach życia codziennego i jednocześnie tak, by mógł w sposób odpowiedni dla każdego pacjenta stymulować elektrycznie nerw słuchowy.