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ハイテクばんざい

人工内耳について

熊川孝三

難聴の種類と治療法

 難聴は鼓膜・中耳の病変による伝音難聴と、内耳・聴神経・脳の中枢聴覚路の病変による感音難聴とに分けられます。いわゆる老化現象も後者です。慢性中耳炎に代表される伝音難聴は、ほとんどを一般的な手術によって治すことができます。
 一方、感音難聴の手術治療はこれまで不可能でした。このために中等度の難聴の方は補聴器を使っています。しかし補聴器が使えない高度の難聴の方は、手話や唇の動きを読み取る読話、あるいは筆談を余儀なくされていました。ですから最新テクノロジーを利用した人工内耳の出現は画期的な治療法でした。さらに、現在は聴神経が障害された場合にも、脳幹に電極を埋め込むことで聴覚を取り戻すことができます。このように、聴覚治療は大きな進歩を遂げています(表1)。

表1 難聴の治療方法

種類 病変部位 治療法
伝音難聴 鼓膜・中耳 鼓室形成術
内耳 補聴器・人工内耳
感音難聴 聴神経 聴性脳幹インプラント
まだ有効なものはない


人工内耳のしくみ

 人工内耳は、図1のように聾の方の内耳に電極を埋め込み、周囲の聴神経を直接に電気刺激して聴覚を取り戻すという人工臓器です。側頭骨に埋め込まれるものは受信コイル、IC回路と電極です(図2)。手術に要する時間は2時間程です。すべて頭皮下に埋め込まれるので洗髪も水泳もできます。
 音は耳介に掛けられたマイク(a)で拾われ、この電気信号が携帯用スピーチプロセッサー(c)に送られます。これには電池とコンピューターが内蔵されており、音声信号処理が同時に行われます。音声信号は送信コイル(d)に送られます。送信コイルと受信コイル(e)は、頭皮を隔てて磁力で張り付きます。信号は電磁誘導によって受信コイルに伝えられ、蝸牛に埋め込まれた電極(e)から電流が発生し、周辺の聴神経(h)を刺激し、音として知覚されます。体内電極には電池が不要であるので、取り替える必要はありません。すでに小型の耳掛け型人工内耳も使用可能です。
 現在のチャンネル数は16~24です。音声信号のフォルマント情報を取り出して、それらの周波数に対応する電極を同時に刺激してやれば、ことばの響きとしてアイウエオのように聞こえます。決してモールス信号として聞こえるわけではありません。この点が音の増幅しかできなかった従来の補聴器と異なります。

図1 人工内耳のシステム

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図1 人工内耳のシステム

図2 人口内耳電極(左)と スピーチプロセッサー(右)

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図2 人口内耳電極(左)と スピーチプロセッサー(右)

どのような人が使うのか

 両側90dB以上の高度難聴者、つまり聴覚の身体障害者の3級以上で、補聴器の装用効果が乏しい方が対象となります。片側だけの方は対象となりません。対象疾患としては先天性ろう、進行性感音難聴、髄膜炎に併発した内耳炎、中耳炎による内耳炎、突発性難聴、メニエール病などの内耳性難聴などがあげられます。

期待される効果

 人工内耳を装用した状態での聴力検査を行った場合、聴力レベルはほぼ40~50dBの聴力を取り戻すことができます。つまり100dBの高度難聴から中等度難聴に改善したわけです。
 難聴者は、聞こえなくなった時期によって、先天性ろうと、言語を習得してから、つまり4~5歳以降に失聴した方(中途失聴者)とに分けられます。これらの方々では術後の成績に大きな差があります。

1.中途失聴者の場合

 ことばの音響記憶が残っているので、ことばを話すことができます。でも長らく自分の声のフィードバックが効かないと、ことばも歪んできます。この場合には、手話をできる率は意外に少ないことがわかっています。
 しかし、人工内耳で速やかにことばの理解が可能になります。成績としては母音の弁別は90~100%、子音の弁別も40~70% 可能となります。ほとんどの例で、読話を併用すれば日常会話が筆談なしでできるようになります。成績のよい方は電話での簡単な会話も可能となります。ベートーベンも現在生きていれば、人工内耳でとてもよく聞こえるようになったはずです。

2.先天性ろうの小児の場合

 小児では手術時期が重要です。十分な音刺激がないままに言語獲得の臨界期(4~5歳)を過ぎれば、脳の聴覚中枢の発達に限界があります。1歳前後から補聴器による聴覚を活用した言語訓練を受け、それでも言語の発達がきわめて悪い場合には、1歳半以降少なくとも4歳までに人工内耳手術を行うべきであるとされています。この場合にも、3歳までに手術した例は、4~5歳で手術した例よりも聴取能の発達が早いこと、構音の乱れが少ないことが確認されています。病院だけでのリハビリでは不十分で、両親、家族、教育施設の十分な理解と緊密な連携が得られる場合にのみ、手術を行うことになっています。

3.先天性ろうの成人の場合

 すでに大脳の聴覚中枢の発達が終わっているために、環境音の聞き取りは良くなりますが、ことばの聞き取り能力はあまり改善しません。そのために積極的には勧めていません。

4.補聴器からの変更

 ある程度まで補聴器が有効であったケースで、聴覚の悪化が生じた例では、年齢にかかわらず人工内耳への変更が行われます。この場合には、より不良な聴覚を有する耳が選択され、補聴器との併用による両耳聴効果があることがわかっています。

わが国における現況

 85年に第1例が行われた人工内耳は、94年に保険適用が認められてから、手術件数はそれ以降急速に増加しました。患者総数は2001年10月までに2200人に達し、また実施施設も60施設まで増加し、ほぼ各県に1つは施設があります。

適応者数の予測

 厚生省によって平成8年に行われた調査によれば、3級以上の障害者は15万2000人で、これは全人口の0.1%に相当しました。つまり1000人に1人は人工内耳の適応となるわけです。意外に多いことに驚きます。

今後の課題点

 今後、FM受信機を備えた装置が使用可能になれば、離れた場所、たとえば2階と1階などでの会話も可能になり、健聴者にない能力を持てる可能性があります。またマイク、電池を含めた全埋め込み型装置の開発も行われています。

最近の新しい装置

 人工内耳は内耳が障害された場合にのみ有効で、聴神経が障害された場合には無効でした。これを補うために、最近、聴性脳幹インプラントが開発されました。これは聴神経よりも、さらに中枢にある脳幹の聴覚路を直接に電気刺激して聴覚を取り戻す、という画期的な人工臓器です。わが国でも聴神経腫瘍の方に2例の手術が行われました。
 装置のおおまかなシステムは人工内耳と同様ですが、人工内耳が内耳(蝸牛)に埋め込まれるのに対し、図3のように、これはさらに中枢にある脳幹の蝸牛神経核の表面に固定されます。 
 大胆な発想とこれを確実な治療に高める地道な研究が結びついたことによって、一昔前までは夢物語であった難聴の手術治療が、着々と現実のものになりつつあります。

図3 人工内耳とABI

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図3 人工内耳とABI

(くまかわこうぞう 虎の門病院耳鼻咽喉科医長)


参考文献

(1)熊川孝三、関要次郎:人工聴覚治療 http://member.nifty.ne.jp/abimplant/
(2)熊川孝三、他:補聴器と人工内耳の語音聴取能の比較検討 Audiology Japan, 40:114-119, 1997.