Dr. Graeme Clark a prvý viackanálový kochleárny implantát

Vydal Bogdan Stanciu dňa 24. novembra 2019 24. novembra 2019

prvý

Dr. Graeme Clark (fotoúver Cochlear Austrália)

Clark vyštudoval medicínu na univerzite v Sydney a odbor chirurgia ORL na Royal College of Surgeons v Londýne. V roku 1969 obhájil dizertačnú prácu na univerzite v Sydney prácou „Stredné ucho a nervové mechanizmy v liečbe sluchu a hluchoty“. absolvoval aj magisterské štúdium chirurgie s diplomovou prácou „Princípy štrukturálnej podpory nosa a septálnej chirurgie“ („Princípy štrukturálnej podpory nosa a jej aplikácia v operácii nosa a priehradky“).

Vo svojej dizertačnej práci doktor Clark študoval premenu sluchových signálov na elektrickú stimuláciu sluchového nervu.

Predpokladal, že sluch, najmä na obvyklých konverzačných frekvenciách (ľudský hlas po veľmi všeobecnej klasifikácii obsahuje spektrum 500 - 3 000 Hz), je možné reprodukovať u nepočujúcich, ak sa poškodenému alebo nedostatočne vyvinutému uchu „obíde“. a sluchový nerv by bol elektricky stimulovaný na reprodukciu „kódovania“ zvuku. Počas štúdií na univerzite v Sydney lekár skúmal vplyv meniacej sa rýchlosti elektrickej stimulácie na bunky a skupiny buniek podieľajúcich sa na tvorbe sluchovej reakcie mozgového kmeňa, kde sa spočiatku dekóduje frekvenčná diskriminácia.

"data-medium-file =" https://i1.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2019/11/Slide14-1.jpg?fit=300%2C225 "data-large-file = „https://i1.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2019/11/Slide14-1.jpg?fit=750%2C563" loading = "lenivý" alt = " šírka = "750 "height =" 563 "srcset =" https://i1.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2019/11/Slide14-1.jpg?w=960 960w, https: // i1. wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2019/11/Slide14-1.jpg?resize=300%2C225 300w, https://i1.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads /2019/11/Slide14-1.jpg?resize=768%2C576 768w "sizes =" (max-šírka: 750px) 100vw, 750px "data-recalc-dims =" 1 "/>

Pomocou miestneho kódovania vnútorné ucho filtruje frekvencie: vysoké stimulujú základňu kochley a nízke koncovku (koniec). Rôzne oblasti sú priestorovo spojené s príslušnými centrami v mozgu. Inými slovami, tón zvuku môžeme rozoznať podľa toho, kde je mozog stimulovaný (fotka Graeme Clark Foundation).

Clarkov výskum ukázal, že zväzok elektród s „postupnou tuhosťou“ by mohol preniknúť do kochley (vnútorného ucha) do oblasti zodpovednej za hlasové frekvencie bez poškodenia. Ak dovtedy mal doktor Clark ťažkosti pri hľadaní spôsobu, ako vložiť elektródy do slimáka bez poškodenia, počas dovolenky na pláži „zjavil“; konceptualizoval budúce chirurgické zákroky pomocou slimačej škrupiny a stebiel trávy (na špičke pružné, s postupným zvyšovaním tuhosti), aby reprezentovali kochley a elektródy.

Podľa výskumníka museli byť elektródy „voľné“, aby ich bolo možné upevniť, a drôty museli končiť obvodovými pásmi, aby sa znížilo trenie s vonkajšou stenou slimáka a tým sa uľahčilo ich zasunutie. Pásy museli byť z dôvodu bezpečnosti dostatočne široké, aby sa znížila hustota elektrického náboja, ale tiež dostatočne úzke na lokálnu stimuláciu nervových vlákien. Na vyriešenie bezpečnostných problémov zariadenia vykonal Clark experimenty, ktoré preukázali, že riziko zápalu mozgových blán v dôsledku infekcie stredného ucha, ak okolo zväzku elektród vyrastie obal vláknitého tkaniva, bolo minimálne. „Plášť“ sa vyvinul z tkanivového štepu, ktorý sa umiestnil okolo elektródy, kde vnikla do slimáka.

Prvý sluchový implantát v histórii vymyslel a vyvinul doktor William F. House, o ktorom som sem napísal pár slov. Houseovo zariadenie však malo konfiguráciu jednej elektródy v porovnaní s multielektródovým zariadením vyvinutým Clarkom.

Spolu so svojím postdoktorandom Yitom Chow Tongom dokázal Clark ukázať, že hoci elektrická stimulácia sluchového nervu vedie k „hrdlu“ informácií medzi zvukom a mozgom, niektoré hlasové informácie sa dajú prenášať zmenou rýchlosti. a miesto aplikácie stimulu. Otázkou bolo, aké informácie by sa mali prenášať týmto „hrdlom“ takým spôsobom, aby sa dosiahlo porozumenie reči. Na túto otázku bolo možné odpovedať iba testovaním zariadenia na ľuďoch.

Prvú implantáciu týmto multikanálovým zariadením uskutočnili v Melbourne v Kráľovskej viktoriánskej nemocnici pre oči a uši v roku 1978 samotný Clark a Dr. Brian Pyman. Pacient sa volal, vtedy 46-ročný Rod Saunders. O necelý rok neskôr nasledoval druhý pacient, George Watson, austrálsky veterán z druhej svetovej vojny, ktorý stratil sluch po výbuchu bomby o 17 rokov skôr.

"data-medium-file =" https://i0.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2012/03/prof-graeme-clark-implant-cohlear-nucleus.jpg?fit=300% 2C197 "data-large-file =" https://i0.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2012/03/prof-graeme-clark-implant-cohlear-nucleus.jpg?fit=750 % 2C492 "loading =" lenivý "alt =" "šírka =" 750 "výška =" 492 "srcset =" https://i0.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2012/03/prof -graeme-clark-implant-cohlear-nucleus.jpg? w = 1024 1024w, https://i0.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2012/03/prof-graeme-clark-implant- cohlear-nucleus.jpg? w = 300 300w, https://i0.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2012/03/prof-graeme-clark-implant-cohlear-nucleus.jpg?w = 768 768 w, https://i0.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2012/03/prof-graeme-clark-implant-cohlear-nucleus.jpg?w=624 624w "sizes =" (max. šírka: 750px) 100vw, 750px "data-recalc-dims =" 1 "/>

Graeme Clark a jeho vynález

V decembri 1978, v prvom teste, bol implantovaný pacient schopný správne identifikovať niekoľko slov, ktoré vyslovil Clarkov audiológ. Lekár tak preukázal, že jeho stratégia kódovania reči fungovala a že sluchová pamäť mohla pretrvávať mnoho rokov po tom, čo osoba ohluchla.

V roku 1982 požiadal Clark Americký úrad pre kontrolu potravín a liečiv (FDA), aby dohliadal na jeho počiatočné klinické skúšky, podľa obvyklého lekárskeho protokolu v Austrálii. V roku 1985 po celosvetovej štúdii FDA schválila použitie viackanálového kochleárneho implantátu u dospelých pacientov s postlingválnou hluchotou.

V rokoch 1985 až 1990 Clark a jeho tím kochleárnych implantátov v Melbourne ENT Hospital, neskôr potvrdení ďalšími klinikami po celom svete, zistili, že až 60% detí, ktorým bol implantovaný roztok vyvinutý austrálskymi vedcami, dokázalo porozumieť značný počet slov a viet iba elektrickou stimuláciou, bez vizuálnej pomôcky.

Výsledkom bolo, že v roku 1990 FDA oznámila, že 22-kanálový kochleárny implantát je dostatočne bezpečný pre geneticky nepočujúce deti od dvoch rokov, ale je tiež dostatočne efektívny na to, aby porozumeli reči, a to tak pri čítaní z pier. ako aj bez.

Clarkeov patent sa tak stal prvým systémom schváleným akýmkoľvek globálnym regulačným orgánom v prospech dospelých s postlingválnou hluchotou, ale aj pre deti s genetickou hluchotou. Jeho tvorba je dodnes jediným funkčným a efektívnym senzorickým rozhraním s mozgom.

Výskumník, zakladateľ, ale aj ... súkromný podnikateľ

Graeme Clark robil väčšinu svojho výskumu z priekopníckej pozície v kochleárnych implantátoch, rovnako ako Dr. House. Rovnako ako on, aj keď v roku 1967 začal svoj výskum, sa Clark stretol so značným odporom lekárskej a vedeckej komunity. V šesťdesiatych rokoch minulého storočia panovala vedecká zhoda v tom, že priama stimulácia sluchového nervu na vytvorenie vnímania reči nie je možná. Čo znamená, že Dr. Clark mal na svoj výskum veľmi málo peňazí, čo bolo absolútne kľúčové. Spočiatku financoval svoj tím prostredníctvom verejných hovorov Tele-don, s povolením vizionárskeho majiteľa austrálskej televíznej stanice.

Po prvej operácii, ktorá už mala pôsobivé výsledky, sa Graeme Clark postaral o nájdenie vládnej a filantropickej podpory pre priemyselný vývoj sluchového riešenia. Finančné prostriedky a granty získala od Národnej rady pre zdravie a lekársky výskum, Austrálskej rady pre výskum, Národných inštitútov zdravia USA a Kooperatívneho výskumného centra.

Aby Clark zviditeľnil svoju prácu, zorganizoval tri svetové konvencie, prednášal na mnohých medzinárodných stretnutiach a organizoval workshopy zamerané na školenie ďalších lekárov a terapeutov v používaní implantátu.

Pri preukazovaní dlhodobej vízie úzko spolupracoval s priemyslom na zaistení toho, aby sa výroba zariadenia stala ekonomicky životaschopnou. Túto spoluprácu uskutočnila spoločnosť Cochlear Limited, ktorá je dnes svetovým lídrom vo výrobe implantovateľných riešení sluchu s trhovým podielom takmer 3/4. Jej hlavný komerčný produkt, Nucleus, je priamym potomkom kochleárneho implantátu vyvinutého tímom Dr. Clarka v 70. rokoch.

V roku 1984 založil G. Clark Bionic Ear Institute ako nezávislé výskumné stredisko na vylepšenie prístroja, ktorý bol prvýkrát vytvorený a implantovaný v roku 1978, a jeho riaditeľom bol až do roku 2005, kedy odišiel do dôchodku.

Inštitút už od začiatku roku 2000 pracoval na projektoch, ktoré presahovali sluchovú technológiu, a v rokoch 2005 a 2007 získal významné filantropické granty v celkovej výške 1,5 milióna dolárov na uskutočnenie štúdie koncepcie bionického oka. . Úspech tejto štúdie priniesol financovanie z austrálskej rady pre výskum vo výške 42 miliónov dolárov v prospech konzorcia Bionic Vision Australia, ktorého úlohou bolo vyvinúť dva prototypy bionických očí.

V júni 2011 bol Bionics Institute premenovaný na Bionics Institute, aby odrážal rozšírenie spektra záujmov centra, ktoré teraz okrem nepretržitého sluchu zahrnuje aj výskum hlbokej stimulácie mozgu a bionické videnie.

"data-medium-file =" https://i2.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2018/01/graeme-clark_resize.jpg?fit=197%2C300 "data-large-file = „https://i2.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2018/01/graeme-clark_resize.jpg?fit=655%2C1000" loading = "lenivý" alt = "Dr. Graeme Clark (photocredit Cochlear Australia) "width =" 655 "height =" 1000 "srcset =" https://i2.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2018/01/graeme-clark_resize.jpg ? w = 655 655w, https://i2.wp.com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2018/01/graeme-clark_resize.jpg?resize=197%2C300 197w, https: //i2.wp .com/darulsunetului.ro/wp-content/uploads/2018/01/graeme-clark_resize.jpg? resize = 230% 2C350 230w "sizes =" (max-šírka: 655px) 100vw, 655px "data-recalc-dims = „1“ />

Dr. Graeme Clark (fotoúver Cochlear Austrália)