מתודולוגיות חדשות לקביעה האם שני שתלים קוכלאריים הם חיוניים

פורסם על-ידי איריס סיניגליה בתאריך .
new_meth01

לקוח מתוך: http://www.audiologyonline.com

למערכת השמיעה האנושית יש יכולת מדהימה לקבל ולמזג מידע תחושתי משתי האוזניים. היכולת להבין צליל באמצעות שתי האוזניים מאפשר למאזינים לשמוע ביתר יעילות בסביבות רועשות ולקבוע את כיווניות הצליל. במאמר זה נדון באותות העיבוד הדו-צדדי שבהם משתמשת מערכת השמיעה שלנו על מנת לזהות צלילים ולהבחין ביניהם כמקורות צליל שונים. נדבר גם על דרכים לקבוע האם שני שתלים קוכלאריים הם חיוניים לתפישת דיבור אופטימלית ולקביעת כיווניות הצליל, או האם די בשתל קוכלארי אחד, או בשתל קוכלארי אחד ובמכשיר שמיעה אחד באוזן השנייה.

אותות דו-צידיים הקשורים לשתי האוזניים

בין האותות האופייניים הנדונים בספרות, הכרוכים בשמיעה של שתי האוזניים, כלולים שמיעה דו צידית מלאה עם קישור ושילוב מידע בין שני הצדדים (binaural summation), אפקט "צל הראש" ( head shadow), אפקט דיכוי הרעש באמצעות שמיעה דו צידית ושילוב המידע המגיע משני הצדדים (binaural squelch) וקביעת כיווניות הצליל. בשמיעה דו צידית, בהתאם לכיוון שממנו הצליל מגיע, כל אוזן מקבלת אותות אקוסטיים שונים, וביניהם הבדלים בתזמון, במשרעת ובספקטרום. יחד עם זאת, חלק מהמידע יכול להיות  עודף אם מקור הצליל נמצא מול המאזין ומפיק תזמון ומשרעת שווים לכל אוזן. כשאותות אלה מתקבלים בכל אוזן, הם משולבים ומעובדים על ידי המוח, והמאזין עשוי להבחין בעוצמה רבה יותר של הצליל. תוספת זו עוזרת לשפר את הרגישות להבדלים קטנים בעוצמה ובתדירות המידע המועבר. התהליך הזה מכונה שמיעה דו צידית – סימולטנית, והוא עוזר לשפר את יכולת תפישת הדיבור בסביבה שקטה ואף בסביבה רועשת.

 

היחלשותו של הצליל שאמור לטייל מצידו האחד של הראש אל הצד הנגדי, ואל האוזן – לשמיעה בצד זה מכונה אפקט "צל הראש". אפקט זה משפיע על אינפורמציה בתדר גבוה יותר מאשר על אינפורמציה בתדר נמוך, כיוון שאורך הגל של צלילים בתדר גבוה הוא קצר ביחס לגודלו של הראש; לכן עצמתם של צלילים בתדר גבוה נחלשת הרבה יותר מזו של צלילים בתדר נמוך. אפקט "צל הראש" מתרחש  בשל השפעת הגוף על הצלילים הנעים באוויר, ולא כתוצאה ממיזוג ועיבוד של הצלילים משתי האוזניים במוח (Shaw, 1974); יחד עם זאת, המוח חייב להיות מסוגל להיות קשוב לצלילים ביחס בין אות לרעש (s/n) טוב על מנת שיוכל לנצל את האפקט הפיזי הזה. ניצול אפקט "צל הראש" יכול להועיל, כאשר מאזינים לדובר בחדר שיש בו רעש רקע; המחסום שיוצרים הראש והכתפיים בין הקול ובין הרעש עשוי לאפשר למאזין לשמוע טוב יותר את הקול המיועד, תוך הנחתת הרעש.

 

יתרון אפשרי נוסף לשמיעה באמצעות שתי האוזניים הוא אפקט דיכוי הרעש באמצעות שמיעה דו-צידית. אפקט זה כולל יכולת לשלב את המידע המגיע משתי האוזניים, כשהיחס בין אות לרעש שונה בשתי האוזניים. באמצעות תהליך זה, גזע המוח משווה הבדלים במידע המתקבל משתי האוזניים מבחינת תזמון, משרע וספקטרום (Carhart, 1965; Middlebrooks & Green, 1991; Zurek, 1993), והצלילים נבדלים ליחידות שמע, ונעזר במידע על מנת להעביר את האות בברור יותר.

 

נהוג גם לחשוב שמאזינים בעלי שתי אוזניים יכולים להבחין בין צלילים המגיעים מכיוונים שונים, על ידי השוואה בין האותות המגיעים משתי האוזניים (Carhart, 1965; Dirks & Wilson, 1969; Durlach & Colburn, 1978; Yost & Dye, 1997). יכולת זו היא תפקוד חשוב של מערכת השמיעה. על מנת למלא תפקוד זה, המאזין צריך להיות מסוגל להבחין בהבדלי תזמון וגובה בין האותות המגיעים לשתי האוזניים. לדוגמה, כשמקור הצליל נמצא בצד אחד של המאזין, הצליל יגיע לאוזן הקרובה יותר למקור לפני שיגיע לאוזן השנייה. הבדל זה בזמן ההגעה מכונה interaural time difference (ITD) והוא מובחן בעיקר בצלילים בתדר נמוך. בנוסף על כך, עצמת הצליל באוזן הקרובה יותר למקור הצליל תהיה גבוהה יותר מאשר באוזן הרחוקה יותר ממקור הצליל. הבדל זה מכונה interaural level difference (ILD) והוא מועבר בעיקר באמצעות צלילים בתדר גבוה.

חוקרים רבים חקרו את יכולתם של מושתלי שתל השבלול להשתמש באותות דו-צידיים כדי להבין דיבור בסביבה רועשת ולזהות את כיוון מקור הצליל. במחקרים אלה נכללו משתלים שהושתלו בניתוחים סימולטניים ועוקבים בשתי האוזניים, וכן מושתלי שתל שבלול באוזן אחת המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן השנייה. באופן כללי, חקר שתי האוכלוסיות מראה שמרבית המשתמשים יכולים לנצל את אפקט "צל הראש" בכך שיתעלמו מהאוזן שבה היחס בין אות לרעש הוא פחות טוב והתרכזות באוזן בעלת היחס בין אות לרעש הטוב יותר; יחד עם זאת, האנשים האלה מוגבלים ביכולתם "להשתיק" צלילים לא רצויים. מנגד, למרות שרוב המושתלים הדו צידיים יכולים לקבוע את כיווניות הצליל ביעילות, יכולת זו טובה פחות באופן יחסי אצל מושתלי שתל שבלול באוזן אחת המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן השנייה. מידע ראשוני שטרם פורסם מאוניברסיטת איווה מראה ששתל שבלול באוזן אחת בלבד יכול לפגוע ביכולתם של המושתלים למקם את מקור הצליל. סיבה אחת לכך עשויה להיות שמכשיר השמיעה והשתל השבלול עשויים לשדר למוח מידע שונה על תזמון ועוצמה; לכן, בשל ההבדלים בין האותות המגיעים ממכשיר השמיעה לאלו המגיעים משתל השבלול  עלולים לפגוע ביכולת למקם צליל במרחב.

שתלי שבלול הפכו לפתרון נפוץ כל כך להשבת יכולת השמיעה למאזינים שהתחרשו שיש הטוענים כי השתלה דו צידית של שתלי שבלול צריכה להיות הטיפול הניתוחי הסטנדרטי למאזינים הסובלים מלקוי שמיעה חמור עד עמוק. לכן חשוב להבין את היתרונות ואת המגבלות של השתלה דו צידית מול חד צידית, וזאת משתי סיבות לפחות. ראשית, שתלים בשתי האוזניים הם יקרים יותר ועשויים להצריך ניתוח שני. שנית, כיוון שמאזינים לקויי שמיעה רבים מבקשים שתלי שבלול בשתי האוזניים, חברות ביטוח וקופות החולים נאבקות ומתקשות בנושא ההטבות והעלויות הצפויות והלא ברורות. חשוב להבין אם מאזינים שמשתמשים במכשיר שמיעה באוזן אחת ובשתל שבלול באוזן השנייה ייהנו משתל שבלול שני. למרות שיש מאמרים שמתמקדים בביצועי יכולת תפישת הדיבור של מושתלים דו צידיים, מעט מאוד משווים בין הביצועים של מושתלים חד צידיים לאלו של מושתלים דו צידיים.

האם שני שתלים קוכלאריים טובים משתל קוכלארי אחד?

 

מספר המושתלים הדו צידיים ממשיך לעלות, ומחקרים רבים, המשיכו לחקור את יתרונות השתלים הדו-צידיים. (Buss, Pillsbury, Buchman, Pillsbury, Clark et al., 2008; Litovsky, Parkinson, Arcaroli, & Sammeth, 2006; Laszig, Aschendorf, Stecker, Müller-Deile, Maune, Dillier, et al., 2004). המחקרים בדקו את יכולות תפישת הדיבור בשתלים דו-צידיים (Schleich, Nopp, & Haese, 2004; Laszig et al., 2004), לטרליזציה (Tyler, Gantz, Rubinstein et al., 2002; van Hoesel & Tyler 2002) ויכולת קביעת מקור הצליל (Nopp & D’Haese, 2004; Grantham, Hornsby, & Erpenbeck, 2005); יחד עם זאת, רוב המחקרים עד היום התמקדו בעיקר בהשוואות שהן לא לגמרי ריאליסטיות. מאחר וההשוואות מתבצעות בדרך כלל כשמבקשים ממושתל דו-צידי לכבות את אחד השתלים. למרות שיש לכך יתרון של בקרה תוך מבדקית, המצב החד-צידי גורם לנבדקים לחיסרון לא הוגן, כיוון שהם רגילים לחוות האזנה דו-צידית ואינם רגילים ביום יום לשמוע שמיעה חד צידית.

הדרך האידאלית לקבוע אם שני שתלי שבלול(CI+CI) טובים יותר משתל קוכלארי אחד (CI בלבד) היא להשוות ישירות בין יכולות תפישת הדיבור ויכולת קביעת מקור הצליל של מושתלים חד צידיים, לבין יכולות תפישת הדיבור ויכולת קביעת כיווניות הצליל של אותם מושתלים אחרי שקיבלו שתל נוסף. כלומר להשוות את ביצועיהם בינם לבין עצמם. יחד עם זאת, בשל מגבלות של כיסוי ביטוחי, כמו גם חוסר נכונותם של מושתלים חד צידיים רבים לקבל שתל שני, ההשוואה הזו עשוייה להיות מוגבלת. במחקר האחרון של אוניברסיטת איווה, התמקדו במגבלה הזו ובדקו את חשיבות השימוש בשני שתלי שבלול באמצעות מתודולוגיה אחרת.

בניסיון להעריך נכונה את יתרונותיהם של שני שתלים קוכלאריים, נערכה השוואה בין קבוצה של משתמשי CI+CI לבין קבוצה של משתמשי CI בלבד, על פי גילם בזמן ההשתלה ומשך אובדן השמיעה. נבחרו שני המשתנים הללו כקנה מידה להשוואה מאחר ובספרות הם מדווחים כגורמים משמעותיים בהשפעה על ההצלחה עם שתל השבלול. (Gantz, Tyler, Rubinstein, Wolaver, Lowder, et al., 2002; Rubinstein, Parkinson, Tyler, & Gantz, 1999; van Dijk, van Olphen, Langereis, Mens, Brokx, & Smoorenburg, 1999; Waltzman, Fisher, Niparko, & Cohen, 1995). במחקר שנערך לאחרונה ובחן 64 מטופלים (32 מושתלי CI+CI ו- 32 מושתלי CI בלבד) שהשתתפו במבחן זיהוי מילים ו- 66 מטופלים (33 מושתלי CI+CI ו- 33 מושתלי CI בלבד) שהשתתפו במבחן זיהוי משפטים, נמצא שמטופלי CI+CI הצליחו בכ- 24% יותר בזיהוי מילים ובכ- 19% יותר בזיהוי משפטים ממטופלי CI בלבד (Dunn, Tyler, Oakley, Gantz, & Noble, 2008). בבדיקה ראשונית של ביצועיהם של מטופלי CI+CI ושל מטופלי CI בלבד שגילם בזמן ההשתלה, משך החירשות ומידת החירשות טרום הניתוח תואמים, בדיקת רגישות לרעש הראתה שמטופלי CI+CI יכלו לשאת יותר רעש ממטופלי CI בלבד. שתי הבדיקות השתמשו במילת יעד וברעש רקע שבקעו לחליפין מתוך אחד משמונה רמקולים. במבחן אחד המכונה איתות-למאזין, אות קולי ("הי, אני כאן") שימש כדי "לרמוז" למאזין על מקום הרמקול שהשמיע אחד מ- 12 מילים דו הברתיות (spondee). המילים הושמעו לרקע דיבור מתחרה (גבר ואישה שכל אחד מהם חוזר על משפט אחר מאותו רמקול) (Turner et al., 2004) שהושמע מרמקול נפרד ומרוחק מזה של המילה דו הברתית הנבדקת. במבחן השני, זיהוי עם משבשים רבים, מילה אחת הושמעה מלפני המאזין, ובמקביל, שני רמקולים נוספים (משבשים) השמיעו משפטים עם קול גברי וקול נשי שנבחרו באקראי. המטרה נשארה אותו הדובר, בעוד שהדוברים המשבשים השתנו מבדיקה לבדיקה.

 

למרות שיש הוכחות לכך ששני שתלים יכולים לשפר את כישורי השמיעה בהשוואה למכשירים חד-צידיים, חשוב לציין שהשימוש בשתלי שבלול דו-צידיים אינו נטול בעיות. פעמים רבות, כאשר הליקוי השמיעתי עמוק – שאריות סיבי עצב השמיעה הן מעטות, ולרוב  גם תיתכן אסימטריה בשארית סיבי עצב השמיעה. הדבר עשוי לגרום לתבנית לא טבעית של פעילות עצבית בעת גירוי של פולסים חשמליים. העדר סינכרון בגירוי החשמלי בין מכשירים עשוי לגרום לגירויים עצביים נפרדים שסביר שיעילותם בכל הקשור להבדלים בקלט של האוזניים פחות טובה. יחד עם זאת, אין זה סביר שמושתלים דו-צידיים יוותרו על אחד השתלים שלהם, גם אם האחד אינו מתפקד באותה איכות כמו השני.

 

האם שני שתלי שבלול טובים יותר משתל שבלול באוזן אחת ובמכשיר שמיעה באוזן השנייה?

שאלה נוספת בעניין זה היא האם מושתלים חד צידיים המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן השנייה (CI+HA) יהנו יותר מתרומת שני שתלי  שבלול. עם הקידמה בטכנולוגיית השתלים ובאסטרטגיות לעיבוד הדיבור, הורחבו הקריטריונים למועמדות לשתל שבלול מלקות שמיעה קשה, וכוללים כעת את אלה הסובלים מליקוי שמיעה דו-צדדי בינוני עד קשה. לכן, יכול להיות שלמושתלים חד-צידיים עדיין יש שאריות שמיעה טובות עם מכשיר שמיעה באוזן שאין בה שתל. יחד עם זאת, מספר המושתלים החד צידיים שקיבלו שתל שני (השתלה עוקבת) או מושתלים דו צידיים סימולטנית (השתלה סימולטנית) גדל בהתמדה במהלך העשור האחרון. השאלה אם מכשיר שמיעה באוזן השנייה או שתל שבלול שני יכולים להעניק יתרונות נוספים למושתלי שתל השבלול, שנויה במחלוקת. יתר על כן, מעט מאוד מידע פורסם לגבי השוואה ישירה של יתרונות דו-צידיים בין מושתלים חד צידיים המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן הנגדית ובין מושתלים דו צידיים.

שוב, הדרך האידאלית לגלות אם מטופלי CI+HA ייתרמו על ידי שתל שבלול שני יותר מאשר על ידי מכשיר שמיעה באוזן השנייה היא להשוות ישירות בין יכולות תפישת דיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל בעת שימוש מקביל בשתל שבלול ובמכשיר שמיעה לבין יכולות תפישת דיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל לאחר קבלת שתל שבלול נוסף. במחקר שנערך על ידי Ching, van Wanrooy ו- Dillon (2007), השתפרו ניקוד יכולות תפישת דיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל של שני מטופלים שבעבר השתמשו בשתל שבלול ובמכשיר שמיעה במקביל, לאחר השתלת שתל שבלול נוסף במהלך התקופה של שלושה עד שישה חודשים לאחר מכן. יחד עם זאת, לאחר תקופה זו, חלה ירידה קלה בביצועיהם. בשל הכמות המוגבלת של מחקרים הבוחנים את היתרונות הנוספים ששתל שבלול שני יכול לספק למטופל CI+HA, נתאר דרך נוספת להעריך את היתרונות הדו-צידיים בין שתי הקבוצות הללו. בקטע הבא, נסכם מתודולוגיה שתענה על השאלה אם שני שתלי שבלול  טובים יותר משימוש בשתל שבלול באוזן אחת ובמכשיר שמיעה באוזן השנייה.

השוואת ניקוד תפישת דיבור טרום ניתוח בין מטופלי CI+HA ובין מטופלי CI+CI מתואמים

כאשר משווים שתי קבוצות בין מבדקיות, חשוב לנסות ולהתאים למשתתפים משתנים שיוכלו להשפיע באופן מקיף על ההשוואה הכללית. משתנה אחד שכזה שיכול להשפיע על תוקף ההשוואה בין מטופלי CI+HA ומטופלי CI+CI הוא מצב שארית השמיעה לפני הניתוח, לכן חשוב לנסות ולהתחשב במשתנה הזה עד כמה שרק ניתן. דרך אחת לעשות זאת היא באמצעות השוואת אחוז השמיעה של צליל-טהור; יחד עם זאת, כיוון שנבדקים המועמדים לשתל השבלול הם בדרך כלל בעלי ליקוי שמיעתי חמור עד עמוק, השוואה על פי קריטריון זה עשויה להיות מוגבלת. דרך נוספת לבדוק את שאריות השמיעה טרום הניתוח הינה השוואה על פי ניקוד יכולת תפיסת הדיבור טרום הניתוח. מבחני הבחנת הדיבור בסט פתוח (רשימת מילים שאינה ידועה מראש לנבדק) כגון מבחן HINT בסביבה רועשת (Nilsson, Soli, & Sullivan, 1994) משמשים להערכת מועמדות לשתל שבלול, וניתן להשתמש בהם על מנת לאמוד את יכולות תפיסת הדיבור להשוואה בין מושתלים חד צידיים המשתמשים במכשיר שמיעה בצד הנגדי ( CI+HA ) ובין מושתלים דו-צידיים ( CI-CI ).

לאחר השוואת הנבדקים לפני הניתוח, ניתן להשוות את ניקוד יכולות הדיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל לאחר הניתוח על מנת להעריך הבדלים בין שתי הקבוצות הללו, וזאת על מנת לקבוע אם השימוש במכשיר שמיעה באוזן הנגדית לשתל מועיל באותה מידה כמו שתל השבלול נוסף. בנוסף על כך, ניתן להעריך את תרומתו הכוללת של המכשיר השני (מכשיר השמיעה במקרים של CI+HA או שתל שבלול שני במקרים של CI+CI) באמצעות הפחתת הציון שהושג בעת שימוש בשני המכשירים יחד מהציון שהושג בעת השימוש בשתל שבלול אחד. מהלך זה חושף את היתרון הדו-צידי של שני מכשירים בניגוד למכשיר אחד בלבד.

מחקר המשתמש במתודולוגיה זו נערך באוניברסיטת איווה. ובו הושוו תוצאות מבחן המשפטים HINT טרום הניתוח של האוזן עם מכשיר השמיעה של ארבעה מושתלי CI+HA לאוזן השמאלית או הימנית, לתוצאות מבחן המשפטים HINT טרום הניתוח של מושתלים דו צידיים סימולטנית. לאחר מכן הושוו התוצאות הדו-צידיות שלאחר הניתוח במקרי CI+HA לאלו של  CI+CI במילים חד הברתיות של עיצור-תנועה-עיצור (CNC) (Tillman & Carhart, 1966) בשקט, ומבחן משפטים של אוניברסיטת ניו-יורק (CUNY) (Boothroyd, Hanin, & Hnath, 1985) ברעש (כשמקור הרעש הוא מלפנים או בזווית של ˚90 משמאל או מימין), ויכולת קביעת כיווניות הצליל במרחב של צלילים-יומיומיים (Dunn et al, 2005). כל אחד ממושתלי  CI+HA הושווה עם מושתלי CI+CI. ממוצע התוצאות של כל מושתלי CI+CI לאחר הניתוח.

התוצאות מעידות על כך שבמקרה של מילות CNC בשקט, מושתלי CI+HA הציגו שיפור דו-צידי רב יותר בהשוואה למטופלי CI+CI (תרשימים A–C1).

תרשימים A–C1:

ביצועי יכולת תפיסת הדיבור טרום ניתוח של שלושה מושתלי CI+HA (#1, #2 ו- #3) הושוו לביצועי יכולת תפיסת הדיבור טרום ניתוח של מושתלי CI+CI. תרשימים A, B ו- C מציגים את התוצאות האישיות של מושתלי CI+HA ואת ממוצע הביצועים החד-צידי הטוב ביותר, החד-צידי הגרוע ביותר והדו-צידי של מושתלי CI+CI במילות CNC. החיצים והאחוזים בכל תרשים מעידים על השיפור הודות לשמיעה הדו-צידית. קווי השגיאה מציגים את סטיית התקן הממוצעת של התוצאות הדו-צידיות של מושתלי CI+CI. כל שלושת מושתלי CI+HA מעידים על השיפור בעקבות שמיעה דו-צידית העולה על השיפור הדו-צידי הממוצע במצבי CI+CI

נהפוך הוא, במבחן CUNY ברעש, מושתלי CI+HA הציגו שיפור דו-צידי מועט יותר בהשוואה עם מושתלי CI+CI (תרשימים A–C2).

לקוח מתוך: http://www.audiologyonline.com

למערכת השמיעה האנושית יש יכולת מדהימה לקבל ולמזג מידע תחושתי משתי האוזניים. היכולת להבין צליל באמצעות שתי האוזניים מאפשר למאזינים לשמוע ביתר יעילות בסביבות רועשות ולקבוע את כיווניות הצליל. במאמר זה נדון באותות העיבוד הדו-צדדי שבהם משתמשת מערכת השמיעה שלנו על מנת לזהות צלילים ולהבחין ביניהם כמקורות צליל שונים. נדבר גם על דרכים לקבוע האם שני שתלים קוכלאריים הם חיוניים לתפישת דיבור אופטימלית ולקביעת כיווניות הצליל, או האם די בשתל קוכלארי אחד, או בשתל קוכלארי אחד ובמכשיר שמיעה אחד באוזן השנייה.

 

אותות דו-צידיים הקשורים לשתי האוזניים

בין האותות האופייניים הנדונים בספרות, הכרוכים בשמיעה של שתי האוזניים, כלולים שמיעה דו צידית מלאה עם קישור ושילוב מידע בין שני הצדדים (binaural summation    ), אפקט "צל הראש" ( head shadow    ), אפקט דיכוי הרעש באמצעות שמיעה דו צידית ושילוב המידע המגיע משני הצדדים (binaural squelch    ) וקביעת כיווניות הצליל. בשמיעה דו צידית, בהתאם לכיוון שממנו הצליל מגיע, כל אוזן מקבלת אותות אקוסטיים שונים, וביניהם הבדלים בתזמון, במשרעת ובספקטרום. יחד עם זאת, חלק מהמידע יכול להיות  עודף אם מקור הצליל נמצא מול המאזין ומפיק תזמון ומשרעת שווים לכל אוזן. כשאותות אלה מתקבלים בכל אוזן, הם משולבים ומעובדים על ידי המוח, והמאזין עשוי להבחין בעוצמה רבה יותר של הצליל. תוספת זו עוזרת לשפר את הרגישות להבדלים קטנים בעוצמה ובתדירות המידע המועבר. התהליך הזה מכונה שמיעה דו צידית – סימולטנית, והוא עוזר לשפר את יכולת תפישת הדיבור בסביבה שקטה ואף בסביבה רועשת.

היחלשותו של הצליל שאמור לטייל מצידו האחד של הראש אל הצד הנגדי, ואל האוזן – לשמיעה בצד זה מכונה אפקט "צל הראש". אפקט זה משפיע על אינפורמציה בתדר גבוה יותר מאשר על אינפורמציה בתדר נמוך, כיוון שאורך הגל של צלילים בתדר גבוה הוא קצר ביחס לגודלו של הראש; לכן עצמתם של צלילים בתדר גבוה נחלשת הרבה יותר מזו של צלילים בתדר נמוך. אפקט "צל הראש" מתרחש  בשל השפעת הגוף על הצלילים הנעים באוויר, ולא כתוצאה ממיזוג ועיבוד של הצלילים משתי האוזניים במוח (Shaw, 1974    ); יחד עם זאת, המוח חייב להיות מסוגל להיות קשוב לצלילים ביחס בין אות לרעש (s/n    ) טוב על מנת שיוכל לנצל את האפקט הפיזי הזה. ניצול אפקט "צל הראש" יכול להועיל, כאשר מאזינים לדובר בחדר שיש בו רעש רקע; המחסום שיוצרים הראש והכתפיים בין הקול ובין הרעש עשוי לאפשר למאזין לשמוע טוב יותר את הקול המיועד, תוך הנחתת הרעש.

 

יתרון אפשרי נוסף לשמיעה באמצעות שתי האוזניים הוא אפקט דיכוי הרעש באמצעות שמיעה דו-צידית. אפקט זה כולל יכולת לשלב את המידע המגיע משתי האוזניים, כשהיחס בין אות לרעש שונה בשתי האוזניים. באמצעות תהליך זה, גזע המוח משווה הבדלים במידע המתקבל משתי האוזניים מבחינת תזמון, משרע וספקטרום (Carhart, 1965; Middlebrooks & Green, 1991; Zurek, 1993    ), והצלילים נבדלים ליחידות שמע, ונעזר במידע על מנת להעביר את האות בברור יותר.

 

נהוג גם לחשוב שמאזינים בעלי שתי אוזניים יכולים להבחין בין צלילים המגיעים מכיוונים שונים, על ידי השוואה בין האותות המגיעים משתי האוזניים (Carhart, 1965; Dirks & Wilson, 1969; Durlach & Colburn, 1978; Yost & Dye, 1997    ). יכולת זו היא תפקוד חשוב של מערכת השמיעה. על מנת למלא תפקוד זה, המאזין צריך להיות מסוגל להבחין בהבדלי תזמון וגובה בין האותות המגיעים לשתי האוזניים. לדוגמה, כשמקור הצליל נמצא בצד אחד של המאזין, הצליל יגיע לאוזן הקרובה יותר למקור לפני שיגיע לאוזן השנייה. הבדל זה בזמן ההגעה מכונה interaural time difference     (ITD    ) והוא מובחן בעיקר בצלילים בתדר נמוך. בנוסף על כך, עצמת הצליל באוזן הקרובה יותר למקור הצליל תהיה גבוהה יותר מאשר באוזן הרחוקה יותר ממקור הצליל. הבדל זה מכונה interaural level difference     (ILD    ) והוא מועבר בעיקר באמצעות צלילים בתדר גבוה.

 

חוקרים רבים חקרו את יכולתם של מושתלי שתל השבלול להשתמש באותות דו-צידיים כדי להבין דיבור בסביבה רועשת ולזהות את כיוון מקור הצליל. במחקרים אלה נכללו משתלים שהושתלו בניתוחים סימולטניים ועוקבים בשתי האוזניים, וכן מושתלי שתל שבלול באוזן אחת המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן השנייה. באופן כללי, חקר שתי האוכלוסיות מראה שמרבית המשתמשים יכולים לנצל את אפקט "צל הראש" בכך שיתעלמו מהאוזן שבה היחס בין אות לרעש הוא פחות טוב והתרכזות באוזן בעלת היחס בין אות לרעש הטוב יותר; יחד עם זאת, האנשים האלה מוגבלים ביכולתם "להשתיק" צלילים לא רצויים. מנגד, למרות שרוב המושתלים הדו צידיים יכולים לקבוע את כיווניות הצליל ביעילות, יכולת זו טובה פחות באופן יחסי אצל מושתלי שתל שבלול באוזן אחת המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן השנייה. מידע ראשוני שטרם פורסם מאוניברסיטת איווה מראה ששתל שבלול באוזן אחת בלבד יכול לפגוע ביכולתם של המושתלים למקם את מקור הצליל. סיבה אחת לכך עשויה להיות שמכשיר השמיעה והשתל השבלול עשויים לשדר למוח מידע שונה על תזמון ועוצמה; לכן, בשל ההבדלים בין האותות המגיעים ממכשיר השמיעה לאלו המגיעים משתל השבלול עלולים לפגוע ביכולת למקם צליל במרחב.

 

שתלי שבלול הפכו לפתרון נפוץ כל כך להשבת יכולת השמיעה למאזינים שהתחרשו שיש הטוענים כי השתלה דו צידית של שתלי שבלול צריכה להיות הטיפול הניתוחי הסטנדרטי למאזינים הסובלים מלקוי שמיעה חמור עד עמוק. לכן חשוב להבין את היתרונות ואת המגבלות של השתלה דו צידית מול חד צידית, וזאת משתי סיבות לפחות. ראשית, שתלים בשתי האוזניים הם יקרים יותר ועשויים להצריך ניתוח שני. שנית, כיוון שמאזינים לקויי שמיעה רבים מבקשים שתלי שבלול בשתי האוזניים, חברות ביטוח וקופות החולים נאבקות ומתקשות בנושא ההטבות והעלויות הצפויות והלא ברורות. חשוב להבין אם מאזינים שמשתמשים במכשיר שמיעה באוזן אחת ובשתל שבלול באוזן השנייה ייהנו משתל שבלול שני. למרות שיש מאמרים שמתמקדים בביצועי יכולת תפישת הדיבור של מושתלים דו צידיים, מעט מאוד משווים בין הביצועים של מושתלים חד צידיים לאלו של מושתלים דו צידיים.

 

האם שני שתלים קוכלאריים טובים משתל קוכלארי אחד?

 מספר המושתלים הדו צידיים ממשיך לעלות, ומחקרים רבים, המשיכו לחקור את יתרונות השתלים הדו-צידיים. (Buss, Pillsbury, Buchman, Pillsbury, Clark et al., 2008; Litovsky, Parkinson, Arcaroli, & Sammeth, 2006; Laszig, Aschendorf, Stecker, Müller-Deile, Maune, Dillier, et al., 2004    ). המחקרים בדקו את יכולות תפישת הדיבור בשתלים דו-צידיים (Schleich, Nopp, & Haese, 2004; Laszig et al., 2004    ), לטרליזציה (Tyler, Gantz, Rubinstein et al., 2002; van Hoesel & Tyler 2002    ) ויכולת קביעת מקור הצליל (Nopp & D’Haese, 2004; Grantham, Hornsby, & Erpenbeck, 2005    ); יחד עם זאת, רוב המחקרים עד היום התמקדו בעיקר בהשוואות שהן לא לגמרי ריאליסטיות. מאחר וההשוואות מתבצעות בדרך כלל כשמבקשים ממושתל דו-צידי לכבות את אחד השתלים. למרות שיש לכך יתרון של בקרה תוך מבדקית, המצב החד-צידי גורם לנבדקים לחיסרון לא הוגן, כיוון שהם רגילים לחוות האזנה דו-צידית ואינם רגילים ביום יום לשמוע שמיעה חד צידית.

הדרך האידאלית לקבוע אם שני שתלי שבלול(CI+CI    ) טובים יותר משתל קוכלארי אחד (CI     בלבד) היא להשוות ישירות בין יכולות תפישת הדיבור ויכולת קביעת מקור הצליל של מושתלים חד צידיים, לבין יכולות תפישת הדיבור ויכולת קביעת כיווניות הצליל של אותם מושתלים אחרי שקיבלו שתל נוסף. כלומר להשוות את ביצועיהם בינם לבין עצמם. יחד עם זאת, בשל מגבלות של כיסוי ביטוחי, כמו גם חוסר נכונותם של מושתלים חד צידיים רבים לקבל שתל שני, ההשוואה הזו עשוייה להיות מוגבלת. במחקר האחרון של אוניברסיטת איווה, התמקדו במגבלה הזו ובדקו את חשיבות השימוש בשני שתלי שבלול באמצעות מתודולוגיה אחרת.

בניסיון להעריך נכונה את יתרונותיהם של שני שתלים קוכלאריים, נערכה השוואה בין קבוצה של משתמשי CI+CI     לבין קבוצה של משתמשי CI     בלבד, על פי גילם בזמן ההשתלה ומשך אובדן השמיעה. נבחרו שני המשתנים הללו כקנה מידה להשוואה מאחר ובספרות הם מדווחים כגורמים משמעותיים בהשפעה על ההצלחה עם שתל השבלול. (Gantz, Tyler, Rubinstein, Wolaver, Lowder, et al., 2002; Rubinstein, Parkinson, Tyler, & Gantz, 1999; van Dijk, van Olphen, Langereis, Mens, Brokx, & Smoorenburg, 1999; Waltzman, Fisher, Niparko, & Cohen, 1995    ). במחקר שנערך לאחרונה ובחן 64 מטופלים (32 מושתלי CI+CI     ו- 32 מושתלי CI     בלבד) שהשתתפו במבחן זיהוי מילים ו- 66 מטופלים (33 מושתלי CI+CI     ו- 33 מושתלי CI     בלבד) שהשתתפו במבחן זיהוי משפטים, נמצא שמטופלי CI+CI     הצליחו בכ- 24% יותר בזיהוי מילים ובכ- 19% יותר בזיהוי משפטים ממטופלי CI     בלבד (Dunn, Tyler, Oakley, Gantz, & Noble, 2008    ). בבדיקה ראשונית של ביצועיהם של מטופליCI+CI     ושל מטופלי CI     בלבד שגילם בזמן ההשתלה, משך החירשות ומידת החירשות טרום הניתוח תואמים, בדיקת רגישות לרעש הראתה שמטופלי CI+CI     יכלו לשאת יותר רעש ממטופלי CI     בלבד. שתי הבדיקות השתמשו במילת יעד וברעש רקע שבקעו לחליפין מתוך אחד משמונה רמקולים. במבחן אחד המכונה איתות-למאזין, אות קולי ("הי, אני כאן") שימש כדי "לרמוז" למאזין על מקום הרמקול שהשמיע אחד מ- 12 מילים דו הברתיות (spondee    ). המילים הושמעו לרקע דיבור מתחרה (גבר ואישה שכל אחד מהם חוזר על משפט אחר מאותו רמקול) (Turner et al., 2004    ) שהושמע מרמקול נפרד ומרוחק מזה של המילה דו הברתית הנבדקת. במבחן השני, זיהוי עם משבשים רבים, מילה אחת הושמעה מלפני המאזין, ובמקביל, שני רמקולים נוספים (משבשים) השמיעו משפטים עם קול גברי וקול נשי שנבחרו באקראי. המטרה נשארה אותו הדובר, בעוד שהדוברים המשבשים השתנו מבדיקה לבדיקה.

למרות שיש הוכחות לכך ששני שתלים יכולים לשפר את כישורי השמיעה בהשוואה למכשירים חד-צידיים, חשוב לציין שהשימוש בשתלי שבלול דו-צידיים אינו נטול בעיות. פעמים רבות, כאשר הליקוי השמיעתי עמוק – שאריות סיבי עצב השמיעה הן מעטות, ולרוב  גם תיתכן אסימטריה בשארית סיבי עצב השמיעה. הדבר עשוי לגרום לתבנית לא טבעית של פעילות עצבית בעת גירוי של פולסים חשמליים. העדר סינכרון בגירוי החשמלי בין מכשירים עשוי לגרום לגירויים עצביים נפרדים שסביר שיעילותם בכל הקשור להבדלים בקלט של האוזניים פחות טובה. יחד עם זאת, אין זה סביר שמושתלים דו-צידיים יוותרו על אחד השתלים שלהם, גם אם האחד אינו מתפקד באותה איכות כמו השני.

 

האם שני שתלי שבלול טובים יותר משתל שבלול באוזן אחת ובמכשיר שמיעה באוזן השנייה?

שאלה נוספת בעניין זה היא האם מושתלים חד צידיים המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן השנייה (CI+HA    ) יהנו יותר מתרומת שני שתלי  שבלול. עם הקידמה בטכנולוגיית השתלים ובאסטרטגיות לעיבוד הדיבור, הורחבו הקריטריונים למועמדות לשתל שבלול מלקות שמיעה קשה, וכוללים כעת את אלה הסובלים מליקוי שמיעה דו-צדדי בינוני עד קשה. לכן, יכול להיות שלמושתלים חד-צידיים עדיין יש שאריות שמיעה טובות עם מכשיר שמיעה באוזן שאין בה שתל. יחד עם זאת, מספר המושתלים החד צידיים שקיבלו שתל שני (השתלה עוקבת) או מושתלים דו צידיים סימולטנית (השתלה סימולטנית) גדל בהתמדה במהלך העשור האחרון. השאלה אם מכשיר שמיעה באוזן השנייה או שתל שבלול שני יכולים להעניק יתרונות נוספים למושתלי שתל השבלול, שנויה במחלוקת. יתר על כן, מעט מאוד מידע פורסם לגבי השוואה ישירה של יתרונות דו-צידיים בין מושתלים חד צידיים המשתמשים במכשיר שמיעה באוזן הנגדית ובין מושתלים דו צידיים.

 

שוב, הדרך האידאלית לגלות אם מטופלי CI+HA  ייתרמו על ידי שתל שבלול שני יותר מאשר על ידי מכשיר שמיעה באוזן השנייה היא להשוות ישירות בין יכולות תפישת דיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל בעת שימוש מקביל בשתל שבלול ובמכשיר שמיעה לבין יכולות תפישת דיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל לאחר קבלת שתל שבלול נוסף. במחקר שנערך על ידי Ching, van Wanrooy ו- Dillon (2007), השתפרו ניקוד יכולות תפישת דיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל של שני מטופלים שבעבר השתמשו בשתל שבלול ובמכשיר שמיעה במקביל, לאחר השתלת שתל שבלול נוסף במהלך התקופה של שלושה עד שישה חודשים לאחר מכן. יחד עם זאת, לאחר תקופה זו, חלה ירידה קלה בביצועיהם. בשל הכמות המוגבלת של מחקרים הבוחנים את היתרונות הנוספים ששתל שבלול שני יכול לספק למטופל CI+HA, נתאר דרך נוספת להעריך את היתרונות הדו-צידיים בין שתי הקבוצות הללו. בקטע הבא, נסכם מתודולוגיה שתענה על השאלה אם שני שתלי שבלול  טובים יותר משימוש בשתל שבלול באוזן אחת ובמכשיר שמיעה באוזן השנייה.

 

השוואת ניקוד תפישת דיבור טרום ניתוח בין מטופלי CI+HA ובין מטופלי CI+CI מתואמים

 

כאשר משווים שתי קבוצות בין מבדקיות, חשוב לנסות ולהתאים למשתתפים משתנים שיוכלו להשפיע באופן מקיף על ההשוואה הכללית. משתנה אחד שכזה שיכול להשפיע על תוקף ההשוואה בין מטופלי CI+HA ומטופלי CI+CI הוא מצב שארית השמיעה לפני הניתוח, לכן חשוב לנסות ולהתחשב במשתנה הזה עד כמה שרק ניתן. דרך אחת לעשות זאת היא באמצעות השוואת אחוז השמיעה של צליל-טהור; יחד עם זאת, כיוון שנבדקים המועמדים לשתל השבלול הם בדרך כלל בעלי ליקוי שמיעתי חמור עד עמוק, השוואה על פי קריטריון זה עשויה להיות מוגבלת. דרך נוספת לבדוק את שאריות השמיעה טרום הניתוח הינה השוואה על פי ניקוד יכולת תפיסת הדיבור טרום הניתוח. מבחני הבחנת הדיבור בסט פתוח (רשימת מילים שאינה ידועה מראש לנבדק) כגון מבחן HINT בסביבה רועשת (Nilsson, Soli, & Sullivan, 1994) משמשים להערכת מועמדות לשתל שבלול, וניתן להשתמש בהם על מנת לאמוד את יכולות תפיסת הדיבור להשוואה בין מושתלים חד צידיים המשתמשים במכשיר שמיעה בצד הנגדי ( CI+HA ) ובין מושתלים דו-צידיים ( CI-CI ).

 

לאחר השוואת הנבדקים לפני הניתוח, ניתן להשוות את ניקוד יכולות הדיבור ויכולות קביעת כיווניות הצליל לאחר הניתוח על מנת להעריך הבדלים בין שתי הקבוצות הללו, וזאת על מנת לקבוע אם השימוש במכשיר שמיעה באוזן הנגדית לשתל מועיל באותה מידה כמו שתל השבלול נוסף. בנוסף על כך, ניתן להעריך את תרומתו הכוללת של המכשיר השני (מכשיר השמיעה במקרים של CI+HA או שתל שבלול שני במקרים של CI+CI) באמצעות הפחתת הציון שהושג בעת שימוש בשני המכשירים יחד מהציון שהושג בעת השימוש בשתל שבלול אחד. מהלך זה חושף את היתרון הדו-צידי של שני מכשירים בניגוד למכשיר אחד בלבד.

 

מחקר המשתמש במתודולוגיה זו נערך באוניברסיטת איווה. ובו הושוו תוצאות מבחן המשפטים HINT טרום הניתוח של האוזן עם מכשיר השמיעה של ארבעה מושתליCI+HA לאוזן השמאלית או הימנית, לתוצאות מבחן המשפטים HINT טרום הניתוח של מושתלים דו צידיים סימולטנית. לאחר מכן הושוו התוצאות הדו-צידיות שלאחר הניתוח במקרי CI+HA לאלו של CI+CI במילים חד הברתיות של עיצור-תנועה-עיצור (CNC) (Tillman & Carhart, 1966) בשקט, ומבחן משפטים של אוניברסיטת ניו-יורק (CUNY) (Boothroyd, Hanin, & Hnath, 1985) ברעש (כשמקור הרעש הוא מלפנים או בזווית של ?90 משמאל או מימין), ויכולת קביעת כיווניות הצליל במרחב של צלילים-יומיומיים (Dunn et al, 2005). כל אחד ממושתלי CI+HA הושווה עם מושתלי CI+CI. ממוצע התוצאות של כל מושתלי CI+CI לאחר הניתוח.

 

התוצאות מעידות על כך שבמקרה של מילות CNC בשקט, מושתלי CI+HA הציגו שיפור דו-צידי רב יותר בהשוואה למטופלי CI+CI(תרשימים

 

new_meth01

new_meth02

new_meth03

תרשימים A–C1: ביצועי יכולת תפיסת הדיבור טרום ניתוח של שלושה מושתלי CI+HA (#1, #2 ו- #3) הושוו  לביצועי יכולת תפיסת הדיבור טרום ניתוח של מושתלי CI+CI. תרשימים A, B ו- C מציגים את התוצאות האישיות של מושתלי CI+HA ואת ממוצע הביצועים החד-צידי הטוב ביותר, החד-צידי הגרוע ביותר והדו-צידי של מושתלי CI+CI במילות CNC. החיצים והאחוזים בכל תרשים מעידים על השיפור הודות לשמיעה הדו-צידית. קווי השגיאה מציגים את סטיית התקן הממוצעת של התוצאות הדו-צידיות של מושתלי CI+CI. כל שלושת מושתלי CI+HA מעידים על השיפור בעקבות שמיעה דו-צידית העולה על השיפור הדו-צידי הממוצע במצבי  CI+CI.

נהפוך הוא, במבחן CUNY ברעש, מושתלי CI+HA הציגו שיפור דו-צידי מועט יותר בהשוואה עם מושתלי CI+CI (תרשימים A–C2).

new_meth04 new_meth05 new_meth06

תרשימים A–C2: תוצאות ביצועי יכולות תפיסת הדיבור טרום ניתוח של שלושה מושתלי CI+HA (#1, #2 ו- #3) במצב דו-צידי בהשוואה לביצועי יכולות תפיסת הדיבור טרום ניתוח של מושתלי CI+CI. תרשימים A, B ו- C באחוזים, למבחן CUNY עבור מושתלי  CI+HA ומושתלי CI+CI שהושוו להם, עם שתל  ימין, עם שתל שמאל ובמצב דו-צידי. החיצים והאחוזים בכל תרשים מעידים על השיפור במצב שמיעה דו צידית. קווי השגיאה מציגים את סטיית התקן הממוצעת של התוצאות הדו-צידיות למושתלי CI+CI. אצל כל שלושת מושתלי CI+HA השיפור המצב הדו-צידי יחסית לחד צידי, היה קטן בהרבה מהשיפור שנמצא אצל מושתלי  CI+CI, בלי כל קשר למיקום הרעש.

לבסוף, בהערכת היכולות לקביעת כיווניות הצליל, מושתלי CI+HA במחקר זה הציגו יכולות פחות טובות מאלה של המושתלים הדו-צידיים שאליהם הושוו (תרשים 3). יחד עם זאת, חשוב לציין שמספר המשתתפים במחקר זה היה קטן, ויש צורך לחזור על מחקר זה עם מספר גדול יותר של משתתפים על מנת לאמת את התוצאות.

new_meth07

תרשים 3: ביצועי יכולות תפיסת הדיבור טרום ניתוח של ארבעה מושתלי CI+HA (#1, #2 #3 ו- #4) הושוו  לביצועי יכולות תפיסת הדיבור טרום ניתוח של מושתלי CI+CI. השורש של ממוצע ריבועי השגיאות (RMS) של מושתלי CI+HA היה גבוה יותר (גרוע יותר) מממוצע שגיאות ה- RMS  של מושתלי CI+CI.

מסקנה

מספר המושתלים הדו-צידיים ממשיך לעלות ויש הטוענים ששתלי שבלול דו-צידיים צריכים להפוך לניתוח סטנדרטי במקרים של ליקויי שמיעה חמורים עד עמוקים. יחד עם זאת, חשוב שתהיה היכולת לקבוע אם שתלי שבלול דו-צידיים הם באמת אפשרות טובה יותר מהשימוש בשתל אחד או מהשימוש בשתל שבלול באוזן אחת ובמכשיר שמיעה באוזן השנייה. המתודולוגיה הנוכחית לבדיקה אם שתלי שבלול דו-צידיים הם באמת טובים יותר משתלי שבלול חד-צידיים מוגבלת כיוון שהיא משווה בין שתל שבלול אחד לבין שני שתלי שבלול בכך שמושתל דו-צידי מסיר את אחד השתלים. בנוסף על כך, קיימים עד כה מעט מאוד מחקרים שמעריכים אם מושתלים חד צידיים הנעזרים במכשיר שמיעה באוזן השנייה באמת יהנו משיפור משמעותי בשמיעה על ידי קבלת שתל קוכלארי נוסף. במאמר זה דנו במתודולוגיות שהן מציאותיות יותר בהערכת שתי המגבלות הללו. ראשית דנו בתוצאות מחקר שהציגו השוואה בביצועיהם של מושתלים חד צידיים לביצועיהם של מושתלים דו צידיים. בנוסף על כך הוצגה מתודולוגיה שעל פיה נוכל להעריך את היתרונות שיעניק שתל שני למושתלים חד צידיים המשתמשים במכשיר שמיעה בצד הנגדי לשתל. המתודולוגיות הללו הן חשובות מכיוון שהשתלת שני שתלי שבלול ללקויי שמיעה היא לא רק יקרה, אלא גם מכפילה את הסיכונים הקשורים בהתערבות ניתוחית בשתי האוזניים. יש צורך במחקרים נוספים שיעריכו את המתודולוגיות החדשות הללו על מנת לקבוע את מידת היעילות של השתלה דו צידית.

תגובות

פורסם ב-