Charles C. Della Santina, Americo A. Migliaccio, Russell Hayden, Thuy-Anh Melvin và cs.

1. Tổn thương tiền đình 2 bên: Lâm sàng và dịch tễ học của bệnh

Thông thường khi ta quay đầu thì hai mắt quay ngược hướng nhau để ổn định hình ảnh trên võng mạc. Sự quay này được điều khiển bằng phản xạ của góc tiền đình (angular vestibulo-ocular reflex (aVOR)). Trong đó, đầu vào cảm giác được cung cấp bởi ba trực giao kênh bán nguyệt (semicircular canals (SCC)) nằm ở mê cung tiền đình tai trong. Mất cảm giác tiền đình tức là làm gián đoạn aVOR và các phản xạ tiền đình khác. Những người bị tác động bởi sự trôi dạt hình ảnh khi chuyển động, thường sẽ mất cân bằng khi đi xe hay lái xe.

Sự nghiêm trọng của thiểu năng tiền đình hai bên (bilateral vestibular deficiency (BVD)) phụ thuộc vào mức độ tổn thương và lứa tuổi mắc. Nếu trẻ nhỏ bị mắc BVD bẩm sinh sẽ bị chậm biết ngồi, chậm biết đứng và chậm biết đi. Nhưng sự phát triển của bộ não của người trẻ giúp trẻ này khắc phục được các triệu chứng của tổn thương tiền đình nếu như tránh được sự chuyển động nhanh của đầu và tránh được nơi thiếu ánh sáng. Ngược lại, nếu người lớn mắc bệnh này thì có thể bị ảnh hưởng đáng kể vì mất đi sự cân bằng của trường ảo ảnh (vốn đã có từ lâu) tức trường ảo ảnh sẽ chuyển động trong khi đầu chuyển động nên làm mất cân bằng.

Ước lượng chính xác về tỉ lệ mắc BVD thường là khó do cơ chế quản lý bệnh này chưa đảm bảo (cơ chế báo cáo). Tuy nhiên có một dữ liệu khá hữu ích của cuộc Tổng điều tra y tế quốc gia Hoa Kì 2008 (2008 United States National Health Interview Survey).Trong số 21.782 người trưởng thành được khảo sát thì có 26 người báo cáo một lịch sử khá điển hình về lâm sàng của BVD (như: Chóng mặt, mờ mắt khi chuyển động đầu nhanh…với mức nghiêm trọng và khá nghiêm trọng). Từ đây suy ra tỉ lệ hiện mắc BVD khoảng 120/100.000 người lớn, tương đương với 700.000 người lớn mắc BVD nặng ở Hoa Kì hay Châu Âu và 6 triệu người mắc nặng trên toàn thế giới.

Tại phòng khám chuyên khoa Johns Hopkins (phục vụ cho dân số khỏang 3 triệu người) ghi nhận tỉ lệ mới mắc là 1,7 ca mới mắc cho 100 người lớn/năm.

Nhiều trường hợp mắc bệnh BVD do độc tính của kháng sinh nhóm aminoglycoside (Kanamycine, Neomycine, Amicacine…) gây ra nên tỉ lệ mắc Iatrogenic BVD có thể giảm do nhận thức của thầy thuốc với độc tính kháng sinh nhóm aminoglycoside tăng lên và sử dụng các kháng sinh không độc tới tiền đình thay thế. Tuy nhiên, Iatrogenic BVD có thể tăng do việc cấy ốc tai điện tử (cochlear implantation (CI)) tăng lên. Một nghiên cứu gần đây cho thấy tỉ lệ 1/28 bị mắc BVD nặng một bên (nguy cơ mắc 3%).

2. Quản lý bệnh BVD hiện nay và trong tương lai:

Sau khi loại bỏ được các tác nhân gây bệnh như kháng sinh nhóm aminoglycoside hay các thuốc ức chế tiền đình…thì liệu pháp điều trị BVD bây giờ chủ yếu là phục hồi chức năng tiền đình như các bài tập để ổn định ánh mắt và tư thế. Các bài tập truyền thống giúp nhiều người bệnh hồi phục.Việc gia tăng phản xạ của góc tiền đình (aVOR) cũng giúp cải thiện bệnh hơn nữa. Tuy nhiên, với những người bệnh “mất bù” thì không có liệu pháp điều trị hiệu quả.

Phương pháp tiếp cận “không xâm lấn” như kích thích cảm giác, kích thích âm thanh qua tai nghe, kích thích điện xung qua lưỡi…của các tác giả có thể làm tăng phản xạ tư thế, nhưng chưa có ai thực hiện được ba trực giao kênh bán nguyệt (semicircular canals (SCC)) để để khôi phục aVOR bình thường. Dùng dòng điện nhỏ kích thích qua da (Transcutaneous galvanic) là kĩ thuật không xâm lấn để điều chỉnh thần kinh tiền đình được áp dụng.

Trái với phương pháp không xâm lấn, phương pháp xâm lấn (cấy ốc tai điện tử) khôi phục aVOR hữu ích và giảm sự mất cân bằng mãn tính điển hình của BVD. Dựa trên các thí nghiệm cổ điển của nhiều tác giả đã chứng minh khả năng

để gợi lên chuyển động của mắt thông qua aVOR nhờ kích thích điện của các dây thần kinh ống.

Các dự án hiện tại trong Phòng thí nghiệm thần kinh tiền đình Johns Hopkins đang thực hiện như: 1) Tạo bệnh cảnh lâm sàng: Gây độc tính nhóm kháng sinh aminoglycoside trên động vật; 2) Mô tả đặc tính 3 chiều gợi lên bằng dòng điện 3 pha tạo aVOR và BVD ở động vật; 3) Tạo ra một bộ phận giả tiền đình đa kênh có thể khôi phục lại aVOR (tạo ra do dòng điện 3 pha) cho tất cả các hướng quay đầu; 4)Phát triển mô hình kích thích điện mê cung do cấy ghép; 5) Đánh giá kết quả thính giác sau cấy ghép tiền đình; 6) Tiến thới nghiên cứu thực nghiệm trên linh trưởng có cấu tạo cơ thể gần người.

3. Độc tính của gentamycine đối với tai:

Thử nghiệm trên chuột Chinchillas được tiêm gentamycine gây độc tai (bệnh cảnh lâm sàng điển hình của người bệnh bị độc do gentamycine), sau đó cấy ghép tiền đình thì đã giảm được chuyển động của đầu khá nhiều. Tiêm gentamycine vào hộp nhĩ, dùng miễn dịch huỳnh quang theo dõi, thấy gentamycine duy trì được trong tế bào lông tiền đình, hầu hết các tế bào tóc loại 1 (Type I hair cells) bị phá hủy, các tế bào tóc loại II mất stereocilia (tiếp điểm chuyển chuyển động sóng âm thành xung điện thần kinh). Tuy nhiên, thí nghiệm đã ghi nhận có sự giải phóng chất dẫn truyền thần kinh từ tế bào tóc loại II.

4. Phản xạ góc tiền đình (Vestibulo-Ocular Reflex) ba chiều do kích thích dòng diện:

Ở chuột chinchillas bị ngộ độc gentamycine, khi thực hiện thí điểm cấy ốc tai điện tử đa kênh thì mất cảm giác tiền đình 02 bên được loại bỏ, phục hồi một phần aVOR ba chiều.

5. Phát triển thiết bị đa kênh:

Thiết bị tiền đình đa kênh thế hệ đầu của Johns Hopkins được phát triển, nó sử dụng tới 3 cảm biến con quay hồi chuyển trực giao. Bộ xử lý và cảm biến cố định vào hộp sọ bên ngoài và kết nối với các điện cực được cấy ghép qua da. Nhưng sau đó có sự chuyển đổi sang thiết bị không dây dẫn, được cấy bên dưới màng xương (giống cấy ốc tai điện tử hiện nay).Thiết bị này giảm đáng kể độ dày, giảm cả điện năng tiêu thụ. Gần đây đã phát triển thiết bị thế hệ hai, có mạch lõi nhỏ và mỏng, để vừa trong một hộp kín, nhỏ. Điện năng tiêu thụ giảm 50%, tuổi thọ pin dài hơn và kích thước pin cũng giảm. Các cải tiến khác như: Tăng 12 điện cực cho phép kích thích đa cực…

6. Các mô hình tính toán của mê cung được cấy ghép:

Để hiểu rõ hơn về sinh lý học của kích thích dây thần kinh tiền đình và do đó

tạo điều kiện thiết kế các mảng điện cực với độ chọn lọc tối ưu, chúng tôi đã xây dựng một mô hình giải phẫu phần tử hữu hạn chính xác của dòng chảy trong mê cung được cấy ghép. Mô hình hình học được tạo ra thông qua phân đoạn microCT độ phân giải cao và hình ảnh microMRI của mê cung chinchilla bình thường và cấy ghép. Chúng tôi đã thử nghiệm mô hình bằng cách so sánh các dự đoán của nó với

trục quay của mắt được quan sát trong quá trình kích thích điện giả qua điện cực khác cặp được cấy trong mê cung chinchilla. Các dự đoán mô hình phù hợp khá tốt với trục quay thực tế của mắt, với độ lệch trung bình là 20 ± 9 °.Chúng tôi hiện đang mở rộng phương pháp mô hình hóa và thiết kế này trên linh trưởng và con người.

7. Ảnh hưởng của cấy ghép điện cực tiền đình lên ốc tai:

Kích thước quần thể người bệnh được cấy ghép tiền đình thì phụ thuộc vào việc các điện cực có thể được đưa vào mê cung tiền đình mà không bị chấn thương ốc tai. Để ước tính nguy cơ mất thính lực do cấy ghép tiền đình, chúng tôi đã cấy ghép bên trái kênh bán nguyệt (SCC) của sáu chuột chinchillas và so sánh thính giác với tai đối nghịch đã trải qua phẫu thuật xương chũm tương tự mà không cần SCC fenestration (thủ thuật trổ cửa sổ tai giữa) hoặc cấy ghép. Ngưỡng đáp ứng thính giác đối với âm “píp” ở 2, 4, 6 và 8 kHz được đo hai bên sau 3-9 tuần cấy ghép và so sánh giưã các bên thấy đối nghịch lại số liệu thu được từ 6 chuột chinchillas bình thường. Bốn tai cấy ghép bị nặng, mất thính lực, với ngưỡng hơn 5 độ lệch chuẩn (SD) trên ngưỡng trung bình cho tai đối diện. Tuy nhiên, hai tai cấy ghép vẫn giữ được ngưỡng nghe bình thường (trong vòng 1 SD của giá trị trung bình đối lập). Chuyển động của mắt có thể được xuất hiện thông qua tất cả các điện cực. Do đó, cấy ghép các điện cực trong ống tai chinchilla có thể được thực hiện mà không bị mất thính lực đáng kể, mặc dù nguy cơ mất thính lực với kỹ thuật phẫu thuật hiện nay là cao.

8. Mở rộng cách tiếp cận hướng tới mê cung của con người:

Chuột chinchillas là một mô hình tốt làm thí nghiệm, nhưng mê cung của nó nhỏ hơn nhiều so với con người, nên chấn thương ốc tai của nó có thể ít hơn con người nhiều. Do vậy, chúng tôi chuyển sang nghiên cứu trên khỉ rakesus, có cấu trúc giải phẫu gần người hơn. Kết quả từ 4 khỉ thí nghiệm, cho thấy, kích thích phản ứng aVOR cũng khá giống với chuột chinchillas. Khỉ có thể tham gia được vào các bài tập phục hồi chức năng tiền đình của con người, nên có thể dự đoán được kết quả thông qua các bài tập thị giác- tiền đình. Thử nghiệm ở các động vật này cho thấy chưa có tổn thương thính lực do cấy ghép, nên nguy cơ tổn thương ở người có thể thấp hơn.

9. Kết luận:

Ngày nay, tiến bộ khoa học của thiết bị giả tiền đình đa kênh để thực hiện chức năng của kênh bán nguyệt bị tổn thương sẽ là một công cụ hiệu quả cho điều trị những người bệnh bị tổn thương nặng cảm giác mê cung do chấn thương tế bào tóc.

Doctor SAMAN
Biên dịch: PGS.TS.BS giảng Viên cao cấp Vũ Khắc Lương