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【创新合作伙伴大会精彩回顾】听觉工程与转化研讨会暨第一届亚太听觉工程与转化大会转化大会

10月29日,浙江清华长三角研究院举办的2023创新合作伙伴大会于嘉兴顺利召开。与此同时,大会子活动“听觉工程与转化研讨会暨第一届亚太听觉工程与转化大会”召开。火神山医院副院长、海军军医大学副校长、上海大学医学院院长刘斌,浙江清华长三角研究院院长助理、“深根办”主任娄景辉,大会执行主席,清华大学/上海大学双聘博士生导师,浙江清华长三角研究院听觉与认知研究中心主任宫琴出席并发表致辞。来自北京协和医院、北京同仁医院、山东省耳鼻喉医院、上海第九人民医院、北京朝阳医院、南京鼓楼医院、浙江大学附属第二医院、四川华西医科大学一附院、江苏省医疗器械检验所、中国计量科学研究院声学研究所、上海瑞金医院、北京友谊医院等国内高校和科研院所的知名专家学者出席论坛,共同围绕如何发挥多领域协同作用,促进听觉研究与工程转化进行探讨。

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火神山医院副院长、海军军医大学副校长、上海大学医学院院长刘斌致辞

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浙江清华长三角研究院院长助理、“深根办”主任娄景辉致辞

英国皇家科学院院士、耳声发射发现者David.T Kemp教授向本次大会发来祝贺并回顾耳声发射事业普及的历程,展望了未来的发展方向。

国内高校和科研院所的知名专家学者针对国内当前听觉医疗器械的热点问题作了主旨报告:

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山东耳鼻喉医院名誉院长 王海波

聋病防治的基本形势

目前全球有超过15亿人存在不同程度的听力损失,其中约4.3亿人患有中度及以上程度的残疾性听力损失,需要采取临床或康复干预措施,如手术医治、佩戴助听器、植入人工耳蜗等。聋病已成公共卫生问题。我国65岁以上人口听力障碍超过2500万人。60%以上的听力损失可防可控可治。根据我国第二次全国残疾人抽样调查数据显示,老年性耳聋已占据我国听力残疾致残原因的首位,占比达到51.61%,60岁以上老年人听力残疾比例高达11%,人数超过2000万。老年性聋防控现状没有有效治疗和预防药物(与高血压、糖尿病等疾病的防控形成鲜明对比)、基础性疾病的影响、当前主要手段是助听器和人工耳蜗、在我国助听器选用率仅为5%,与欧美国家选用率占20%-30%,亚洲国家15-20差距较大,人工耳蜗植入在老年人中少之又少。急需具有自主知识产权的产品。

全民防聋意识淡薄,重点领域及高危人群缺乏听力检查及防护措施,全国尚无医疗机构之外的规范听力检查中心高等教育学科设置,听力学教育及人才培养,医学专业组织学会,中小学生及全民科普教育等严重滞后,我国尚未出台防聋治聋政策法规(民政系统有部分涉及残疾人的相关政策法规出台)。

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浙江清华长三角研究院听觉与认知中心主任,清华大学/上海大学双聘博士生导师 宫琴

清华长三角研究院高端听觉医疗器械产业化进展

浙江清华长三角研究院听觉与认知中心团队完成了听觉领域全部高端医疗器械的样机研制,并已五次获得日内瓦国际发明奖(4金1银)。其中,耳鸣检测治疗仪已成功获批中华人民共和国第二类医疗器械注册证书和生产许可证书,并已成功推广至全国多家知名三甲医院,临床效果显著。高级诊断型听力计、耳声发射检测仪等产品已完成工业样机,进入医疗器械注册检验阶段。

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北京协和医院耳科主任 杨华

听觉康复工程的发展——基因+器械

目前全球每 1000 名新生儿中约有1-3人患有听力损失(HL),其中超过 50% 的先天性听力下降病例是由遗传因素引起。遗传性耳聋遗传模式包括:①细胞遗传学和染色体异常,②单基因遗传式(孟德尔遗传),③多基因遗传式,④非传统的遗传模式。目前遗传性耳聋的临床治疗方法是主要为药物、助听器或人工耳蜗植入,这可以改善某些患者的听觉功能,但都无法将受损的毛细胞和听力恢复到自然状态,并且突变基因仍保留在耳蜗细胞中。耳蜗为充满液体的密闭腔室,使得药物、病毒、核苷酸、干细胞等治疗剂通过局部施用达到内耳靶细胞具有较高的难度和技术要求。耳蜗为充满液体的密闭腔室,使得药物、病毒、核苷酸、干细胞等治疗剂通过局部施用达到内耳靶细胞具有较高的难度和技术要求。

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国际耳内科医师协会中国分会副主席 王宁宇

从科研创新到临床转化一声源定位设备的研发之路

根据目前听力学存在的问题,在所有干预以后的现象中,轻度耳聋患者不会有很大影响, 但重度耳聋患者在嘈杂的环境下还是存在很大影响,会出现单侧聋的患者声源听力问题,在躲避危险时出现偏侧的改变,在此问题的背景下提出:一、由声源定位(空间听觉)和听敏度一起构成完整的听觉系统,对日常生活场景下的寻找跟踪目标,躲避危险,噪声环境下及多人讲话的言语识别等有重要意义;二、空间听觉的重要性日益受到重视,声源定位是指在听觉系统在一定程度上能够确定物体空间位置的心理现象,而听觉系统的两大任务为“识别”和定位;三、团队是第一个在国内引用了SSQ+SHQ量表、空间言语测试、噪声下声源定位测试、联合听觉电生理等制定空间听觉综合评估策略。

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上海交通大学医学院附属第九人民医院耳科主任张治华

小耳畸形诊疗和听觉干预

外中耳畸形是常见的颅面部出生缺陷,仅次于唇腭裂。源自于胚胎发育早期,在遗传、环境、家庭、社会等多因素共同作用下,造成第一、二鳃弓发育异常。发病率为1/10000。男:女=2.5∶1,单:双侧=4∶1。主要症状为单侧或双侧耳廓畸形、外耳道狭窄或闭锁及中耳畸形、常伴不同程度听觉障碍(传导性聋CHL:大多数,感音神经性聋SNHL:个别情况)、面神经畸形。外中耳的畸形对患儿的生理和心理有着双重危害。约30%的患儿不愿谈及畸形耳。外中耳畸形根据形态可分为招风耳、杯状耳、垂耳、stahl’s耳环、缩耳、耳轮畸形、复合畸形等。无创矫治是在矫形器作用下,让耳郭软骨自行按正确方式延展生长,矫形一定时间后,新生儿耳软骨硬度增加,已经矫形的耳形也固定下来,不容易反弹。无创矫治适宜时间是出生4-6周内,最早出生后3-7天。持续4-6周。结构畸形治疗目的是改善外观和恢复部分功能,治疗方法是手术和义耳。在整形外科中,没有一个领域比耳再造更需要关注细节。上海九院年均完成自体肋软骨全耳再造约300-400例,高分子材料耳再造约50-70例。软骨再生技术临床转化,7例患者,随访时间2-7年,总体评价满意,优于自体肋软骨重建,美国CNN、英国BBC、独立周刊争相报道 。

上海九院国内首例小耳畸形medpor支架再造同期听觉植入。耳廓再造+外耳道重建+听骨链重建是传统的听觉重建方法,上海九院团队10年来小耳畸形听觉重建经验指出先天性外耳畸形,须早发现早治疗、治疗涉及多领域多学科,须MDT诊疗、Ø耳科治疗不仅包括形态整复,亦包括听力干预。

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中国人民解放军总医院听力中心主任 冀飞

听觉工程转化中的临床标准化实践

临床标准化实践

标准是经济活动和社会发展的技术支撑,是国家治理体系能力现代化的基础性制度。现行听力学相关国家标准体系,包括声学测听方法(3个标准)、声学校准测听设备的基准零级(9个标准)、声学护听器(4个标准)、电声学测听设备(7个标准)、电声学助听器(14个标准)、电声学人头和人耳模拟器(7个标准)。解放军总医院-全军医用声学计量研究总站全军医用声学计量研究总站、全国电声学标准化技术委员会听力计和助听器工作组组长单位、中国计量测试学会声学计量测试分会主委单位、IEC工作组成员单位。

我国听力学工作标准化任重道远。需要更多标准化的测试系统,需要更多标准化、规范化的测试方法(例如—听觉诱发电位测试),需要在听力学相关国际标准制修订中发出中国的声音,需要更多更广泛的基础性的工作,需要针对具体听力学问题的标准化干预方案和流程。

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北京市耳鼻咽喉科研究所副所长 王硕

基于脑功能成像技术研究老年听力损失与认知功能下降

根据2021年WHO世界听力报告,全球超过15亿人患有不同程度的听力损失,约占全球人口的20%。在所有听力损失人群中,60岁以上超过42%;2016年,四省调查数据显示,我国患有听力损失数量占人口15.84%,听力残疾数量占人口5.17%,60岁以上人口58.85%患有听力损失,其中听力残疾人口数量24.1% 。轻、中和重度听损者患AD的可能性分别是正常者的二到五倍,听力损失是最大的可干预的风险因素。

听力损失患者的认知负荷会减少其他认知领域的认知资源分配,例如工作记忆。日常生活中专门用于听觉感知处理的过度认知负荷会导致大脑结构变化和神经退化,从而损害空间记忆认知过程。听损老年人在再认任务中表现出左侧颞叶以及前运动和辅助运动皮层的更大激活,原因可能是由于听觉剥夺导致听觉皮层激活减少,导致言语感知困难。这个过程可能伴随着视觉对听觉皮层的代偿性跨模态重组,同时,额叶皮质也被募集,额叶皮层是空间注意力、场景识别和空间定位认知生成的主要功能区域,它通过自上而下的调节控制来改善感官知觉。

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中国计量科学研究院力学与声学研究所研究员 钟波

听力设备的标准及国产化

一、听力计量的相关标准:纯音听力计、阻抗听力计、耳声发射测量仪、听觉诱发电位仪等测听设备的计量及标准;

二、听力计量所覆盖的主要设备包括:测听室、纯音听力计、声导抗仪、耳声发射测量仪、听觉诱发电位仪,钟波老师分别列举不同设备对应的主要校准参数,罗列了需强制校准的设备、建议定期校准的设备以及建议检测的设备;

三、听觉诱发电位仪进行检测依据的国际、国家标准和技术规范包括六个参数:1.峰-峰等效基准等效听阈声压级2.峰-峰等效基准等效听阈振动力级3.刺激信号控制器准确度4.电阻测量误差5.反应电信号幅值测量误差6.潜伏期测量误差。

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南京大学声科学与工程系副系主任 卢晶

助听器的声信息处理

助听器的实际使用率远低于预期,核心原因之一:嘈杂环境听不清。

声信息处理的解决方案:语音增强(抑制环境噪声)。神经网络相比于信号处理的一个优势在于能有效建模非线性(NL)对多说话人场景。语音抽取依赖更多辅助信息、更多目标的融合:预训练大模型 + 子任务、去混响、语音增强和语音分离的融合:混合方案、助听器声信息处理的目标:拟合“鸡尾酒会效应”历史演进和未来发展趋势 —— 融合,处理策略的融合,处理目标的融合,多传感信息的融合,软硬件融合优化。

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江苏省药品监督管理局医疗器械检验所主任 胡济民

医用声学标准化的现状与展望

国际标准化机构、国家标准化管理委员会、国家药品监督管理局 、医疗器械标准管理中心为国家标准管理部门。

国际标准化机构包括国际电工委员会、国际标准化组织、国际电讯联盟;国家标准化管理委员会:国家市场监督管理总局对外保留国家标准化管理委员会牌子。以国家标准化管理委员会名义,下达国家标准计划,批准发布国家标准,审议并发布标准化政策、管理制度、规划、公告等重要文件;开展强制性国家标准对外通报;协调、指导和监督行业、地方、团体、企业标准工作;代表国家参加国际标准化组织、国际电工委员会和其他国际或区域性标准化组织;承担有关国际合作协议签署工作;承担国务院标准化协调机制日常工作。国家药品监督管理局、 医疗器械标准管理中心。

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中国国际医疗保健促进会耳内科学分会副主任委员 李轶

毛细胞老化的细胞及分子基础

老化(Aging),生物体内渐进性生理变化,导致衰老(senescence)或生物功能减退以及机体适应、新陈代谢、应激能力的下降。随着时间的推移,衰老可以发生在细胞、器官或整个有机体中。这是一个贯穿任何生物体整个成年生命周期的过程。老年性聋,外周和中枢听觉系统的年龄相关性变化,导致听力损失和言语理解障碍,通常双侧对称性,ARHL导致社交孤立,焦虑、抑郁和认知能力下降。发病率在65-75岁,35%-50%,85岁及以上,50%-80%有中度至重度听力损失,百岁老人,>95%患有重度至极重度听力损失。

  研究发现,在分子水平,毛细胞老化与一些关键的细胞生物过程的变化有关,包括转录、DNA损伤、自噬和氧化应激。这与在感光细胞和神经元中看到的老化的整体过程类似;IHC和OHC也表现出细胞类型特异性基因特征和生物学过程,表明IHC与OHC之间存在不同的机制和脆弱性差异(例如OHC中的突触功能和炎症过程)对毛细胞功能至关重要的基因,如Tmc1、Tmie、Lhfpl5、Cib2(机械信号传导)、Kcnq4(离子通道)和Slc26a5(外毛细胞电致运动),随着年龄的增长而下调;确认了一些可作为生物标记的基因如:Foxo3、Sirt6、Sod1、Jund和Cbx3等。他们也可能是改善ARHL的潜在靶点;在细胞水平,毛细胞老化的特征是纤毛丢失、胞体收缩和OHC电致运动和轴向弹性劲度降低,表明机械传导和耳蜗放大功能下降;在老年聋出现的过程中,毛细胞机械传导和耳蜗放大功能下降早于毛细胞丢失。这与在年龄相关的认知能力下降中,突触老化早于神经元丢失的这一过程相似。

圆桌讨论: 发挥多领域协同作用, 促进听觉研究与工程转化

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跨学科合作,将不同学科领域的专家和学者聚集在一起,共同开展听觉研究与工程转化的合作。

——国际耳内科医师协会中国分会副主席 王宁宇

加强多领域交叉的听觉研究与工程转化人才培养,鼓励学科交叉和跨领域合作,给年轻学者们打开一条通道。

——北京协和医院耳科主任 杨华

加强国际交流与合作,共同开展听觉研究与工程转化的合作项目,同时,建立健全知识产权保护机制,激发创新活力

——江苏省药品监督管理局医疗器械检验所主任 胡济民

构建涵盖科研机构、企业、投资机构等多方参与的创新生态,实现产学研资的深度融合。

——中国科学院声学研究所嘉兴工程中心主任 冯海泓

不断探索和开发新的技术和方法,以提高听觉设备的性能和功能,加强听觉研究与工程转化在临床实践中的应用。

——浙江清华长三角研究院听觉与认知研究中心主任 宫琴

将通过政、产、学、研、医、检协同,由政府主导、高校协同、研发突破、标准把关、转化实现,共同推动中国听觉诊疗技术登上国际舞台,造福中国,乃至世界听力障碍患者。

——浙江清华长三角研究院听觉与认知研究中心副主任 范军