Cos’è un impianto cocleare?

Per rispondere a questa domanda, partiamo dalla definizione fornita nelle linea guida dell’Istituto Superiore di Sanità, realizzate in collaborazione con SIAF- Società Italiana Audiologia e Foniatria, dove si legge che l’impianto cocleare è:

“[…] il primo organo di senso artificiale capace di evocare sensazioni acustiche stimolando elettricamente l’orecchio interno. L’IC è una protesi elettronica che viene inserita chirurgicamente nell’orecchio interno accoppiata ad un processore esterno indossabile retroauricolare e stimola elettricamente le fibre del nervo acustico.”

Si tratta, come vedremo più nel dettaglio nel corso dell’articolo, di un dispositivo medico elettronico, impiantabile, progettato per persone con perdita uditiva grave o profonda (sordità) che non traggono sufficienti benefici dagli apparecchi acustici tradizionali. 

Questo dispositivo consente di bypassare le parti danneggiate dell’orecchio interno, nello specifico la coclea, per fornire segnali sonori direttamente al nervo acustico.

Approfondiamo insieme, e vediamo in cosa consiste e come funziona un impianto cocleare.

Perché si chiama impianto cocleare? Cos’è la coclea? 

Per capire cos’è un impianto cocleare, e prima di spiegarne il suo funzionamento, è opportuno spiegare com’è fatto il nostro orecchio e cos’è la coclea, con l’ausilio visivo di uno schema presente in questo documento dell’ISS.

La coclea è una struttura essenziale dell’orecchio interno, fondamentale per la percezione dei suoni. Ha la forma di una chiocciola e si avvolge su sé stessa per circa due giri e mezzo, con una lunghezza totale di circa 35 mm. All’interno della coclea è presente l’apparato neuro-sensoriale uditivo, che trasforma le vibrazioni sonore provenienti dal timpano in impulsi nervosi. 

La coclea è suddivisa in tre canali da due membrane, la membrana di Reissner e la membrana basilare:

• rampa vestibolare (o scala vestibolare);
• rampa media (o scala media o dotto cocleare);
• rampa timpanica (o scala timpanica).

Le prime due rampe contengono un liquido chiamato perilinfa, mentre la rampa media è riempita di endolinfa. Questi liquidi sono fondamentali per la trasmissione delle vibrazioni sonore.

Sul pavimento della rampa media si trova l’organo del Corti, il vero centro dell’udito. Questo organo ospita le cellule ciliate, che fungono da recettori uditivi. Sopra di esse si trova la membrana tectoria, che ne regola il movimento.

Come funziona la coclea?

Quando un suono entra nell’orecchio, fa vibrare i liquidi della coclea. Queste vibrazioni muovono la membrana basilare, che attiva le cellule ciliate. Il loro movimento genera segnali elettrici che vengono inviati al cervello attraverso il nervo acustico.

La coclea è organizzata in modo da distinguere i suoni in base alla loro frequenza:

• le onde sonore più acute (alte frequenze) vengono captate dalla base della coclea;
• le onde più gravi (basse frequenze) vengono rilevate dall’apice.

Quindi, semplificando al massimo, la coclea è una componente dell’orecchio interno da cui dipende la nostra capacità di convertire gli impulsi elettrici in suoni.

Se la coclea è danneggiata e non riesce più a trasmettere correttamente i suoni al cervello, un impianto cocleare può sostituire la sua funzione. 

Vediamo come. 

Com’è fatto un impianto cocleare e come funziona?

Abbiamo visto che un impianto cocleare è un dispositivo medico elettronico progettato per persone con sordità grave o profonda, per le quali gli apparecchi acustici non sono sufficienti. 

In effetti, a differenza di questi ultimi, che si limitano ad amplificare i suoni, un impianto cocleare bypassa le parti danneggiate dell’orecchio e stimola direttamente il nervo acustico.

Il dispositivo è composto da due parti:

• una parte esterna, posta dietro l’orecchio, a sua volta composta da:
  • un microfono, che cattura i suoni;
  • un processore del suono, che elabora e trasforma i suoni in segnali elettrici;
  • un trasmettitore, che invia i segnali all’impianto interno tramite onde radio;
  • una batteria, che alimenta il processore.
• una parte interna, impiantata chirurgicamente, composta da:
  • un ricevitore/stimolatore, che riceve i segnali dal trasmettitore e li converte in impulsi elettrici;
  • un array di elettrodi, inserito nella coclea, che stimola direttamente il nervo acustico.

Ma come funziona? In pratica:

• il microfono cattura i suoni e li trasforma in segnali elettrici;
• il processore del suono analizza e digitalizza i segnali;
• il trasmettitore esterno invia i segnali all’impianto interno tramite onde radio;
• il ricevitore interno decodifica i segnali e genera impulsi elettrici;
• gli elettrodi nella coclea stimolano direttamente il nervo acustico, sostituendo le cellule uditive danneggiate;
• il cervello interpreta questi segnali come suoni.

Quindi, semplificando, l’impianto cattura i suoni, li trasforma in segnali elettrici e li manda al cervello, sostituendosi, di fatto, alla coclea.

Quando si fa l’impianto cocleare?

L’impianto cocleare può essere considerato in diverse fasi della vita, a seconda del tipo di perdita uditiva e dell’efficacia di altre soluzioni audioprotesiche.

Adulti

Negli adulti, l’impianto cocleare rappresenta un’opzione quando si presentano le seguenti condizioni:

• la perdita uditiva è grave o profonda (oltre 90 decibel);
• gli apparecchi acustici non offrono un miglioramento sufficiente (discriminazione del parlato inferiore al 30%);
• il paziente ha elevata motivazione;
• la sordità è insorta da meno di un anno, anche se risultati positivi si osservano fino a 10 anni di distanza;
• il quadro neuropsicologico è nella norma. 

Non ci sono limiti di età, ma per gli anziani è necessaria una valutazione psico-cognitiva. In caso di ipoacusia progressiva, ovvero laddove la perdita dell’udito tenda a peggiorare nel tempo, l’impianto viene valutato quando la situazione si è stabilizzata.

Gli adulti con sordità post linguistica, quindi comparsa dopo lo sviluppo del linguaggio, presentano un recupero più rapido se l’impianto viene effettuato in tempi brevi.

Bambini

Nei bambini, invece, è raccomandato quando:

• la diagnosi di sordità profonda bilaterale avviene entro l’anno di età;
• gli apparecchi acustici non portano benefici;
• il bambino segue un percorso di riabilitazione logopedica;
• il livello cognitivo è nella norma.

L’intervento viene effettuato entro i 2-3 anni, per sfruttare la plasticità cerebrale e favorire lo sviluppo del linguaggio. Nei bambini con sordità pre-linguale, è consigliato tra 12 e 18 mesi.

L’impianto è indicato anche per:

• bambini sopra i 2 anni con sordità da severa a profonda (≥ 70 dB HL);
• bambini tra 12 e 23 mesi con sordità profonda (> 90 dB HL);
• bambini con sordità post-meningitica, per evitare l’ossificazione della coclea.

Adolescenti e adulti con sordità pre-verbale

Negli adolescenti e negli adulti con sordità pre-verbale la decisione è più complessa, e dipende da vari fattori, come i seguenti:

• durata della deprivazione uditiva;
• ritardo del linguaggio;
• uso costante di apparecchi acustici;
• riabilitazione adeguata;
• motivazione e aspettative realistiche.

I risultati in questi casi possono essere meno soddisfacenti rispetto ad altre categorie.

Valutazione della candidatura per l’impianto cocleare

Il processo di valutazione per un impianto cocleare è un iter rigoroso e multidisciplinare, volto a determinare se il dispositivo sia necessario per migliorare la comunicazione del paziente e se il candidato sia idoneo a riceverlo e a trarne beneficio.

Questa valutazione coinvolge un team multidisciplinare composto da chirurghi otologici, otorinolaringoiatri, audiologi, tecnici audiometristi, logopedisti e psicologi, e persegue i seguenti obiettivi:

• verificare e quantificare la perdita uditiva;
• valutare il beneficio delle protesi acustiche convenzionali;
• escludere controindicazioni mediche o anatomiche;
• comprendere le motivazioni e le aspettative del candidato;
• pianificare un percorso riabilitativo adeguato.

Esami da effettuare

L’iter di valutazione prevede l’esecuzione di diversi esami a cui sottoporre il candidato, a partire dagli esami audiometrici, che valutano l’entità e la tipologia della perdita uditiva. Questi test possono essere soggettivi o oggettivi.

Soggettivi: 

• audiometria tonale liminare in cuffia: determina la soglia minima di udibilità per i toni puri;
• audiometria vocale in campo libero: valuta l’intelligibilità della parola con e senza protesi acustica. Nei candidati adulti con sordità post linguistica, la capacità di riconoscimento verbale dovrebbe essere inferiore al 50% (o inferiore al 30% secondo alcune fonti);
• audiometria comportamentale: utilizzata nei bambini per verificare le risposte uditive attraverso stimoli ripetuti.

Oggettivi:

• impedenzometria: analizza la funzionalità dell’orecchio medio;
• potenziali evocati uditivi del tronco encefalo (ABR): valutano la soglia uditiva nei bambini;
• emissioni otoacustiche: misurano la funzionalità delle cellule ciliate della coclea.

A questi test si affiancano anche degli esami elettrofisiologici, che valutano la risposta del nervo acustico e forniscono parametri per la regolazione dell’impianto. Nello specifico, possono essere eseguiti i seguenti esami:

• stimolazione elettrica al promontorio: test soggettivo che valuta la risposta alla stimolazione elettrica della coclea;
• ABR (potenziali evocati del tronco encefalico): utile per studiare la risposta del nervo acustico;
• riflesso stapediale evocato da stimolo elettrico (ESR): verifica il funzionamento del muscolo stapedio;
• potenziali uditivi evocati da stimoli elettrici (eABR): stimano il livello di stimolazione iniziale, specialmente nei bambini.

Proseguendo, si eseguono degli esami logopedici, che analizzano le abilità comunicative del candidato, nello specifico:

• capacità uditiva;
• espressione verbale;
• abilità cognitive;
• lettura labiale;
• qualità delle relazioni interpersonali.

Vengono eseguiti, inoltre, degli esami neuropsicologici, per valutare l’integrità psichica del candidato ed escludere eventuali disturbi cognitivi o psicologici che potrebbero compromettere il successo dell’impianto.

Infine, sono previsti degli esami radiologici, fondamentali per escludere anomalie anatomiche:

• TAC dell’orecchio interno: evidenziare eventuali malformazioni della coclea;
• risonanza magnetica dell’encefalo: verifica la presenza del nervo acustico e possibili obliterazioni del canale cocleare.

Come si esegue l’impianto chirurgico?

Abbiamo visto che un impianto cocleare prevede due componenti, una esterna, posizionata sull’orecchio, e una interna, che va invece inserita chirurgicamente.

L’intervento viene generalmente eseguito in anestesia generale, anche se in rari casi può essere utilizzata l’anestesia locale. La durata tipica dell’operazione è di circa due ore, ma può variare tra le 2 e le 4 ore. 

Solitamente è previsto un periodo di ricovero ospedaliero di uno o due giorni.

In linea generale, si procede in questo modo:

• preparazione pre-operatoria: prima dell’intervento, il paziente viene sottoposto a un esame di diagnostica per immagini, generalmente una TAC e una Risonanza Magnetica, per valutare eventuali alterazioni anatomiche o patologiche della coclea e del nervo acustico. Nei giorni precedenti l’intervento, potrebbe essere necessario sospendere eventuali terapie anticoagulanti in corso;
• incisione: il chirurgo pratica una piccola incisione dietro l’orecchio, attraverso una delle diverse tecniche sviluppate nel tempo, al fine di posizionare il ricevitore-stimolatore;
• alloggiamento del ricevitore-stimolatore: si crea un alloggiamento nella mastoide, l’osso dietro l’orecchio, per posizionare il ricevitore-stimolatore interno e fissarlo per prevenire movimenti o spostamenti;
• accesso alla coclea: il chirurgo esegue un piccolo foro chiamato cocleotomia. In alternativa, l’accesso alla coclea può avvenire anche tramite una cocleostomia. La scelta della via di accesso dipende da diversi fattori, inclusa la morfologia della coclea e le preferenze del chirurgo;
• inserimento dell’array di elettrodi: attraverso la cocleotomia, viene inserito delicatamente l’array di mini elettrodi nella scala timpanica della coclea. Questi elettrodi sono progettati per stimolare il nervo acustico in diverse aree della coclea in base alla frequenza del suono. In alcuni casi, l’inserimento può essere solo parziale per preservare l’udito residuo alle basse frequenze;
• chiusura: una volta posizionati gli elettrodi, l’apertura della coclea viene sigillata con tessuto connettivale autologo per prevenire perdite di perilinfa e contaminazioni batteriche. L’incisione dietro l’orecchio viene suturata. I dispositivi impiantati rimangono nascosti sotto la pelle.

Nei giorni immediatamente successivi all’intervento, il paziente può avvertire nausea o un lieve senso di vertigine. È necessario attendere la completa guarigione dell’orecchio, di solito in qualche settimana (circa 3-5 settimane), prima che l’audiologo possa attivare il processore vocale esterno e regolarne il volume del suono percepito con una regolazione dello stimolo elettrico per ciascuna frequenza. La percezione uditiva inizia dopo l’attivazione e va addestrata attraverso una continua cura e una formazione intensiva all’ascolto.

Come si sente con l’impianto cocleare?

Iniziamo col dire che l’impianto cocleare non ripristina l’udito naturale, ma fornisce una forma di udito elettronico. Come spiegato, il dispositivo non fa altro che generare degli impulsi elettronici che invia al cervello. Quest’ultimo, però, deve imparare a decodificare i segnali come suoni, e non è un processo né facile né tanto meno immediato.

Subito dopo l’attivazione del processore vocale, che avviene solitamente circa quattro settimane dopo l’intervento chirurgico, le sensazioni uditive sono nuove e richiedono un periodo di adattamento per il cervello. 

È necessario un intenso allenamento all’ascolto, paragonabile all’apprendimento di una lingua straniera, da svolgere con audiologi e logopedisti esperti. 

Nel tempo, e con la riabilitazione, la capacità di percepire e comprendere i suoni migliora notevolmente. Inizialmente, l’impianto può rendere percepibili i suoni, poi aiuta a comprendere la voce in ambienti silenziosi e, con progressi, permette una migliore comprensione in ambienti rumorosi e una certa percezione della musica.

Com’è facile intuire, l’esito varia di persona in persona, in base a diversi fattori. Alcune persone riescono a comprendere il parlato attraverso il solo ascolto, altre invece utilizzano l’impianto principalmente come ausilio alla lettura labiale.

Nei bambini, l’impianto rende possibile lo sviluppo del linguaggio e l’integrazione sociale.

Detto questo, è importante comprendere che l’impianto cocleare è una soluzione per la riabilitazione uditiva e non è una soluzione definitiva della sordità o dell’ipoacusia grave.