Method Article

Testelektrodenbasierte Abschätzung der erreichbaren Einführtiefe bei Cochlea-Implantation

DOI:

10.3791/68373

July 22nd, 2025

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In dieser Studie wird die Verwendung einer Testeinführelektrode mit farbigen Tiefenmarkierungen zur Beurteilung des Elektrodeneinführtiefentests vor der Cochlea-Implantation untersucht. Hier wurden 10 Patienten dem Eingriff unterzogen. Der Test half bei der Auswahl und Verbesserung von Operationstechniken, indem er vollständige Insertionen förderte und Teilinsertionen bei Cochlea-Implantat-Operationen minimierte.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die optimale Länge der Elektrodenarrays für Cochlea-Implantate (CIs) ist entscheidend für die Erzielung einer maximalen Wirksamkeit, und die Ergebnisse unterscheiden sich in der Regel zwischen den präoperativen radiologischen Schätzungen und der zum Zeitpunkt der Operation erreichten Tiefe. In dieser Studie wird die Machbarkeit der Verwendung einer flexiblen Einführtestelektrode mit farbigen Tiefenmarkern zur Bestimmung der praktisch erreichbaren Elektrodeneinführtiefe vor der Platzierung des CI-Elektrodenarrays bewertet. Die Studie wurde an einem tertiären Zentrum durchgeführt und umfasste Patienten mit Innenohranomalien, Reimplantationsfällen und hochgradiger Taubheit ohne Restgehör. Eine speziell angefertigte Einführtestelektrode mit einer Länge von 31,5 mm wurde in die Scala tympani (ST) eingeführt, um die Zugänglichkeit des Cochlea-Lumens zu beurteilen. Es wurden chirurgische Standardverfahren des CI befolgt, einschließlich Impedanzfeld-Telemetrietests und Messungen des evozierten Wirkstoffaktionspotentials. Insgesamt 10 Patienten (11 Ohren) im Alter von 1 bis 29 Jahren erfüllten die Einschlusskriterien. Die vorgeschlagene Testelektrode ermöglichte die Echtzeitbestimmung der Einführtiefe, so dass der Chirurg die Elektrodenlängen auf die für die Implantation am besten geeignete Tiefe zuschneiden konnte. Dieser Fortschritt milderte die unvollständige Insertion und verbesserte die präoperative Planung. Diese Studie beschreibt einen neuen Ansatz zur Festlegung der Grenzen der Elektrodenauswahl, der die Komplikationen bei der Elektrodenplatzierung während der Cochlea-Implantation minimiert. Die vorgeschlagene Einführtestelektrode könnte dazu beitragen, eine bessere Genauigkeit bei der Operation und damit bessere Ergebnisse für Patienten mit Cochlea-Implantaten zu erzielen.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Cochlea-Implantate (CIs) sind eine der wirksamsten Interventionen zur Wiederherstellung des Hörvermögens bei Personen mit schwerem bis hochgradigem Schallempfindungsschwerhörverlust (SNHL), die nicht von herkömmlichen Hörgeräten profitieren1. Ein CI-System kombiniert externe und interne Komponenten, um Umgebungsgeräusche in elektrische Impulse umzuwandeln2. Das externe System besteht aus einem Mikrofon, das Ton aufnimmt, und einem Soundprozessor, der ihn in codierte Signale umwandelt, die drahtlos an das interne System2 übertragen werden. Das interne System besteht aus einem Stimulator, der unter die Haut implantiert wird und die Signale verarbeitet und sie als elektrische Impulse über ein in die Cochlea eingeführtes Elektrodenarray abgibt². Die genaue Platzierung des Elektrodenarrays innerhalb der Scala tympani (ST) ist für ein optimales Hörergebnis unerlässlich3. Während eine tiefere Winkelinsertion des Elektrodenarrays über die Basaldrehung hinaus mit einer verbesserten Sprachwahrnehmung in Verbindung gebracht wurde, bleibt das Erreichen einer vollständigen Insertion eine Herausforderung 4,5,6,7.

Trotz der Verfügbarkeit verschiedener CI-Elektrodenarrays ist die Auswahl der geeigneten Länge komplex, da sie von der individuellen Länge des Cochlea-Gangs (CDL) und anatomischen Variationen abhängt. Es wurden CDL-Schätzformeln vorgeschlagen, um die Elektrodenauswahlzu leiten 8,9,10,11,12, aber die klinische Validierung bleibt begrenzt. Zu den radiologischen Messtechniken zur Abschätzung der CDL gehören häufig die Computertomographie (CT) und/oder die Magnetresonanztomographie (MRT). Es gibt jedoch Fälle, in denen diese Schätzungen nicht die tatsächlich intraoperativ erreichte Einführtiefe widerspiegeln, was zu einer Überinsertion, einer teilweisen Insertion oder einer vollständigen Fehlplatzierung des Elektrodenarrays führen kann. Bei missgebildeten Cochleae kann ein unsachgemäßes Einführen dazu führen, dass die Elektrode in unbeabsichtigte Strukturen wie das Vestibulum, den inneren Gehörgang oder die Bogengänge eindringt, was die CI-Ergebnisse weiter erschwert 13,14,15. Folglich ist eine zuverlässigere und praktischere Methode zur Beurteilung der Elektrodeneinstichtiefe erforderlich. Bei CI-Eingriffen werden sanfte chirurgische Techniken angewendet, um das Restgehör zu erhalten und Cochlea-Schäden zu reduzieren14. Die meisten Chirurgen stoppen bei einem beträchtlichen Widerstand während des Elektrodeneinführens; Die vollständige Insertion innerhalb der anatomischen Grenzen ist jedoch in einigen Fällen immer noch eine Herausforderung15. Diese Herausforderung ist besonders relevant bei pädiatrischen Patienten mit Cochlea-Ossifikation nach Meningitis oder bei Fällen mit Innenohrfehlbildungen, bei denen das Risiko einer unvollständigen Insertion höher ist16. Studien deuten darauf hin, dass mindestens acht Elektrodenkanäle in der Cochlea positioniert werden müssen, um das Hörergebnis zu optimieren, was das Teileinsetzen für viele Chirurgen und Patienten unbefriedigend macht17.

Um diese Einschränkungen zu beheben, wird in dieser Studie eine Einführtestelektrode vorgestellt, die eine Echtzeitbewertung der erreichbaren Einführtiefe vor der Implantation ermöglicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die sich ausschließlich auf die CDL-Abschätzung aus der radiologischen Bildgebung stützen, ermöglicht diese Testelektrode dem Chirurgen, die Zugänglichkeit des Cochlea-Lumens mit einer flexiblen Blindelektrode zu messen, die mit farbigen Tiefenmarkern bei Patienten in bestimmten Situationen ausgestattet ist.

Trotz der Verfügbarkeit spezifischer Einführprüfelektroden sind sie häufig durch ihre Konstruktionen begrenzt, die starr auf spezifische Elektrodenlängen passen und daher separate Prüfelektroden für separate Arrays18 erfordern. Die vorgeschlagene Einführtestelektrode löst dieses Problem mit mehreren Tiefenmarkern und ermöglicht so eine standardisierte Messung über verschiedene Cochlea-Längen. Diese Methode verbessert die Operationstechnik und die Prozesse der Elektrodenauswahl, erhöht die Wahrscheinlichkeit einer vollständigen Einführung und reduziert einige der Komplikationen, die nach der Operation auftreten, und hilft so bei der Planung der Operation. Ziel der Forschung ist es, die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Testelektrode bei der kontrollierten Einführung der Elektrode und der zervikalen Befestigung des Implantats zu analysieren.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese prospektive Studie wurde ab Juni 2022 in einem tertiären CI-Zentrum durchgeführt, mit Genehmigung des institutionellen Prüfungsgremiums (IRB: H-13-S-071) und unter Einhaltung der einschlägigen Richtlinien und Vorschriften. Die Einverständniserklärung wurde von allen Teilnehmern bzw. deren Erziehungsberechtigten eingeholt.

1. Ein- und Ausschlusskriterien

  1. Rekrutierung auf der Grundlage der folgenden Einschlusskriterien: Innenohranomalien, CI-Reimplantationsoperation, Post-Meningitis-Status, erwartete Elektrodenarray-Fibrose (bestätigt durch MRT) oder vollständiger hochgradiger sensorineuraler Hörverlust (SNHL) ohne nachweisbare ABR-Welle V bei 90 dB.
  2. Patienten mit Restgehör ausschließen.

2. Präoperative Beurteilung der Cochlea-Größe

  1. Schätzen Sie die Länge des Cochlea-Gangs (CDL) mit präoperativen Computertomographie-Scans (CT) bei Patienten mit normaler Innenohranatomie.
  2. Überprüfen Sie CT- und Magnetresonanztomographie-Scans (MRT) für alle Patienten, um die Eignung für eine Cochlea-Implantation zu bestätigen und sicherzustellen, dass sie die Einschlusskriterien erfüllen. Stellen Sie sicher, dass die Bildgebung von qualifiziertem Personal interpretiert wird, das Erfahrung in der Beurteilung der Cochlea-Anatomie für die CI-Kandidatur hat.

3. Chirurgischer Eingriff

  1. Befolgen Sie die chirurgischen Standardverfahren der CI, um den Mastoid- und Mittelohrraum mit einer hinteren Tympanotomie und einem erweiterten Rundfensterzugang zu erreichen. Dieser Ansatz wird bevorzugt, da er einen direkten, sicheren Zugang zur Cochlea bietet und das Traumarisiko minimiert.
  2. Führen Sie eine kortikale Mastoidektomie durch, um die Mittelohrstrukturen freizulegen. Führen Sie eine hintere Paukenentfernung durch, indem Sie ein Fenster durch die Gesichtsaussparung schaffen, um Zugang zur runden Fensternische zu erhalten.
  3. Identifizieren und belichten Sie die runde Fenstermembran. Führen Sie eine erweiterte Knochenentfernung für einen besseren Zugang durch.
  4. Führen Sie das Elektrodenarray durch die runde Fenstermembran in die Scala tympani ein, um das Trauma zu minimieren. Sichern Sie die Elektrode und verschließen Sie die Stelle in Schichten.

4. Einführ-Testelektrode

  1. Verwenden Sie eine speziell angefertigte Einführprüfelektrode (31,5 mm lang) mit fünf verschiedenen Einführtiefenmarkern, die vom Hersteller bereitgestellt werden (Materialtabelle). Platzieren Sie die farbigen Einführtiefenmarkierungen als unterschiedliche Ringe in festen Abständen von der Elektrodenspitze, die jeweils einer bestimmten Einführtiefe entsprechen. Bestimmen Sie diese Positionen mit MED-EL auf der Grundlage der typischen Cochlea-Anatomie, wobei das runde Fenster als wichtigster anatomischer Referenzpunkt für die Ausrichtung während der Operation verwendet wird. Dies gewährleistet eine genaue und konsistente Elektrodeneinführung.
  2. Öffnen Sie das Gerät aus der sterilen Standard-CI-Verpackung unter sterilen Bedingungen. Identifizieren Sie die Einführtiefen anhand der farbigen Ringe auf der Elektrode (siehe Abbildung 1). Diese Testelektrode mit farbigen Markern simuliert fünf kommerziell erhältliche Elektrodenarray-Längen. Vermeiden Sie die Verwendung separater Testelektroden für jede Array-Länge mit diesem einzigen Testwerkzeug mit mehreren Längen.
    HINWEIS: Farbige Marker verbessern die Sichtbarkeit unter dem Mikroskop während der Operation und ermöglichen es dem Chirurgen, die Einstichtiefe genau zu beurteilen und die optimale Elektrodenlänge für jede Cochlea auszuwählen.
  3. Führen Sie die Prüfelektrode zu diesem Zeitpunkt vorsichtig in die Scala tympani (ST) ein. Verwenden Sie visuelle Hinweise, um das Einführen in den ST durch das runde Fenster mit sanftem Vorschub zu leiten, der durch farbige Markierungen unterstützt wird. Die postoperative Bildgebung kann bei Bedarf die Platzierung bestätigen.
  4. Schieben Sie die Elektrode langsam in die Ohren mit normaler Anatomie, bis Sie auf den ersten signifikanten Widerstandspunkt stoßen. Bei unvollständigen Cochleae-Fällen vom Typ II (IP-II) ist die Insertion auf den dritten Marker von der Spitze (24 mm) zu beschränken, um ein Übereinsetzen zu vermeiden.
  5. Beobachten Sie die farbigen Marker unter dem Operationsmikroskop, um die erreichte Einstichtiefe zu beurteilen. Wählen Sie die geeignete Implantatelektrodenlänge basierend auf der beobachteten Tiefe aus den MED-EL Elektrodenfamilien FLEX oder FORM.
    HINWEIS: Alle Elektroden haben 12 Stimulationskanäle. FLEX-Elektroden: 5 apikale Kanäle (einseitige Öffnungen), sieben basale Kanäle (beidseitige Öffnungen). FORM-Elektroden: Alle 12 Kanäle haben beidseitige Öffnungen und einen korkförmigen Einführstopfen. Markierungen geben die Einfügetiefe an. Normalerweise wird das Einführen so lange fortgesetzt, bis der erste Widerstand zu spüren ist, der die ideale Tiefe anzeigt. In IP-II-Fällen sollte die Insertion an der dritten Markierung (24 mm) aufhören, um eine Überinsertion zu verhindern. Markierungspositionen leiten die Auswahl der Elektrodenlänge für optimale Passform und Sicherheit.

5. Intraoperative Messungen

  1. Nachdem das reale Elektrodenarray platziert wurde, messen Sie zusätzlich zu den Impedanzwerten die Impedanzfeldtelemetrie (IFT), um die Integrität und Funktionalität des Geräts zu bestätigen
  2. Messen Sie die ECAP-Schwellenwerte (Evoked Compound Action Potential), um die Reaktionsfähigkeit des Hörnervs zu bewerten. Bestimmen Sie den Endpunkt als den niedrigsten Stimuluspegel, der zuverlässig eine ECAP-Antwort erzeugt, die durch charakteristische negative (N1) und positive (P1) Wellenformspitzen gekennzeichnet ist.
  3. Bestätigen Sie die Funktionsfähigkeit des Geräts und die Reaktionsfähigkeit der Hörbahn. Zeichnen Sie ECAPs intraoperativ auf, indem Sie jeden Elektrodenkontakt stimulieren und die Reaktionen der Hörnerven über das Telemetriesystem des Implantats aufzeichnen. Die klinische Software lieferte Impulse und erkannte Signale.
  4. Bestimmen Sie den Endpunkt als niedrigstes Stimulusniveau, das eine messbare Reaktion hervorruft. Stellen Sie sicher, dass die ECAP-Messungen von geschultem Personal durchgeführt werden, um eine genaue Ablesung und korrekte Interpretation zu gewährleisten.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Für diese Studie wurden 10 Patienten mit profunder SNHL eingeschlossen, die 11 Ohren beisteuerten. Das Alter der Teilnehmer reichte von 9 Monaten bis 29 Jahren. Eine normale Anatomie (NA) im Innenohr wurde in sieben Ohren beobachtet, während in vier Ohren eine Mondini-Dysplasie oder eine inkomplette Partition (IP) Typ II festgestellt wurde. Präoperative Schätzungen der CDL wurden unter Verwendung der Formeln 9,10,11 bewertet, die nur auf Fälle mit normaler Anatomie anwendbar sind, wie z. B. die Escudé-Formel, die Alexiades-Formel oder die Erixon-Formel, wie in Tabelle 1 gezeigt. Die Einführtiefe, die durch die Einführtestelektrode erreicht wurde, und die ausgewählten Elektrodenarrays, die die vollständige Einführtiefe erreichten, sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Von den 11 Ohren erhielten 90,91 % Implantate auf der rechten Seite und 9,09 % auf der linken Seite.

Was die Elektrodentypen betrifft, so wurde die FORM 24 bei 27,27 % der Ohren, die FORM 19 bei 27,27 %, die FLEX 26 bei 18,18 %, die FLEX 28 bei 18,18 % der Ohren und die STANDARD-Elektrode bei 9,09 % der Ohren verwendet. Bemerkenswert ist, dass bei vier Ohren (von 3 Patienten) IP-Typ-II-Innenohrfehlbildungen diagnostiziert wurden, was zu einer Inzidenzrate von 36% innerhalb der Studienpopulation führte. Dies sollte nicht verallgemeinert werden, um die Prävalenz von Fehlbildungen in der Region darzustellen.

Abbildung 2 zeigt postoperative Röntgenaufnahmen, die das vollständige Einsetzen ausgewählter Elektroden in verschiedenen Cochlea-Anatomien zeigen. Konkret deckte die FORM 19 in einer IP-II-Cochlea (3R) eine Winkeltiefe von 360° ab, während die FORM 24 in einer anderen IP-II-Cochlea (1R) 450° abdeckte. Im Gegensatz dazu erreichte FLEX 28 in einer NA-Cochlea (10R) eine Winkelabdeckung von etwa 540°. Nach dem Einsetzen des Elektrodenarrays bestätigten intraoperative Aufzeichnungen der ECAP-Schwellenwerte die Reaktionen des Hörnervs, wie in Abbildung 3 dargestellt.

Diese Ergebnisse zeigen die praktische Wirksamkeit der maßgeschneiderten Einführtestelektrode mit farbigen Tiefenmarkern in der Cochlea-Implantationschirurgie. Die Technik ermöglichte eine Echtzeit-Beurteilung der erreichbaren Einführtiefe und ermöglichte es dem Operationsteam, die am besten geeignete Elektrodenarray-Länge für die einzigartige Cochlea-Anatomie jedes Patienten auszuwählen. Die erfolgreiche vollständige Insertion der ausgewählten Arrays in allen Fällen, unabhängig von anatomischen Variationen, unterstreicht die Anpassungsfähigkeit und Präzision dieses Ansatzes. Die farbigen Marker lieferten ein klares visuelles Feedback unter dem Operationsmikroskop, erleichterten eine genaue Platzierung und minimierten das Risiko von Teileinführungen oder Fehlplatzierungen.

Darüber hinaus bestätigt die Korrelation zwischen den durch die farbigen Marker angezeigten Einstichtiefen und der erzielten Winkelabdeckung, die durch die postoperative Bildgebung bestätigt wurde, die Zuverlässigkeit dieser Technik. Intraoperative ECAP-Schwellenmessungen bestätigten die funktionelle Integrität der Implantate und deuteten darauf hin, dass die genaue anatomische Platzierung zu einer effektiven Stimulation des Hörnervs führte. Für die Outcome-Analyse empfiehlt es sich, die erreichten Insertionstiefen mit präoperativen CDL-Schätzungen und postoperativen Bildgebungen zu vergleichen und diese Befunde mit intraoperativen und postoperativen funktionellen Messgrößen wie ECAP-Schwellenwerten zu korrelieren. Dieser umfassende Ansatz gewährleistet sowohl den anatomischen als auch den physiologischen Erfolg und unterstützt den Wert der Testelektrode bei der Verbesserung der Planung und der Ergebnisse von Cochlea-Implantat-Operationen.

figure-results-1
Abbildung 1: Illustration der vorgeschlagenen Einführtestelektrode. Diese Abbildung zeigt die Einführtestelektrode mit farbigen Tiefenmarkierungen, mit denen die erreichbare Einführtiefe vor der Platzierung der Cochlea-Implantat-Elektrode beurteilt werden kann. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

figure-results-2
Abbildung 2: Postoperative Röntgenbilder von Elektrodeneinsätzen. Röntgenbilder, die die vollständige Insertion der ausgewählten Elektrodenarrays in zwei verschiedenen Cochlea-Anatomien zeigen und Unterschiede in der Einführtiefe hervorheben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

figure-results-3
Abbildung 3: Intraoperativ evozierte Schwellenwerte für das evozierte Compound Action Potential (ECAP). Messungen der ECAP-Schwellenwerte wurden nach dem Einführen aufgezeichnet, um die Reaktion des Hörnervs zu bewerten und die Elektrodenfunktionalität zu bestätigen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

StudiumGleichung
Escudé et al.9CDL(LW) = 2,62 × eine × Loge (1+ (Ө/235))
Erixon et al.10CDL(LW) = 3,08 × A + 12,44
Alexiades et al.11CDL(OC) = 4,16 × A − 4
Koch et al.12CDL(OC) = 4,16 × A − 5,05
Schurzig et al.13CDLLW(θ)= pBTL(θ)/BTLLW ; CDLi(θ)= pBTL(θ)/BTLi
Khurayzi et al.14CDLOC = (1,71*(1,18(A−1)+,9(B−1)−√0,72(A−1)(B−1)) + 0,018) + 1,58

Tabelle 1: Vergleich verschiedener CDL-Schätzformeln.Die Tabelle fasst verschiedene Methoden zur Schätzung der Länge des Cochlea-Ductus zusammen, einschließlich ihrer Parameter und der berichteten Genauigkeit.

NeinAlter (Jahre)Anatomie identifiziertGeschätzte CDL (mm)Einstecktiefe (mm)Elektrode ausgewählt und vollständig eingeführt
1R4Geistiges Eigentum II-24FORMULAR 24
2R1NA36.124FORMULAR 24
3R3Geistiges Eigentum II-19FORMULAR 19
4R0.75NA33.219FORMULAR 19
4L0.75NA32.926FLEX 26
5R2NA33.528FLEX 28
6R1Geistiges Eigentum II-19FORMULAR 19
7R1NA32.326FLEX 26
8R29Geistiges Eigentum II-24FORMULAR 24
9R23NA34.6531NORM
10R2NA35.628FLEX 28

Tabelle 2: Patientenmerkmale.Die Tabelle enthält demografische und klinische Details der Studienteilnehmer, einschließlich Alter, Cochlea-Anatomie und chirurgische Ergebnisse.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nach unserem besten Wissen ist dies die erste prospektive Studie, die über die Anwendung einer Einführtestelektrode berichtet, die darauf abzielt, die praktisch erreichbare Elektrodeneinführtiefe bei lebenden Patienten unter Berücksichtigung der Einführfähigkeiten des operierenden Chirurgen zu identifizieren. Das Ziel, eine vollständige Insertion des gewählten Elektrodenarrays zu erreichen, wurde unter Verwendung der vorgeschlagenen Einführtiefenvorrichtung mit farbigen Markern erreicht. Dieses innovative Einführprüfgerät ist das erste seiner Art und verfügt über fünf verschiedene Einstichtiefenmarkierer in zwei Farben. In dieser Studie war es wesentlich einfacher, die farbigen Marker zu verfolgen, die bei den Patienten verwendet wurden, um die genaue Einstichtiefe unter dem Operationsmikroskop zu bestimmen, als mit den glänzenden Platin-Kontaktpads des Elektrodenarrays. Dies könnte dazu beitragen, die chirurgische Genauigkeit und Kontrolle zu verbessern und gleichzeitig die Tiefen für das Einführen der Elektrode während CI-Operationen zu bestimmen.

Die Farbcodierung für die Einführtestelektrode wurde entwickelt, um die intraoperative Sichtbarkeit zu maximieren und die Tiefenschätzung zu erleichtern. Fünf unterschiedliche Tiefenmarkierungen wurden als farbige Ringe entlang des Schaftes der Testelektrode eingebaut, mit abwechselnden Farben (z. B. blau und rot), um jedes Tiefenintervall zu unterscheiden. Jeder farbige Ring entspricht einem bestimmten Abstand zur Elektrodenspitze (z. B. 19 mm, 24 mm, 26 mm, 28 mm und 31,5 mm), so dass der Chirurg die erreichte Einstichtiefe unter dem Operationsmikroskop schnell und zuverlässig identifizieren kann. Diese systematische Farbanordnung wurde in Zusammenarbeit mit dem Hersteller (MED-EL) auf Basis der typischen Cochlea-Anatomie und gängiger Elektrodenarray-Längen festgelegt, um sowohl die Standardisierung als auch den praktischen Nutzen während der Operation zu gewährleisten.

Der Erhalt der Cochlea-Struktur ist entscheidend für den Erfolg jeder CI-Operation. Das Einsetzen des Testgeräts vor dem eigentlichen Einsetzen der Implantatelektrode war ein wesentlicher Aspekt. In detaillierten Gesprächen und der Festlegung spezifischer Einschlusskriterien arbeiteten wir mit MED-EL, einem CI-Hersteller, der für seine flexiblen Elektroden mit variabler Länge bekannt ist, zusammen, um eine Testelektrode mit Einführtiefenmarkern zu entwickeln, die die mechanischen Eigenschaften einer echten Implantatelektrode nachahmen. Diese Zusammenarbeit stärkte das Vertrauen in die Fähigkeit, das Gerät sanft in die Scala tympani (ST) einzuführen und zu beurteilen, wie weit das Elektrodenarray in der Cochlea platziert werden kann, anstatt sich ausschließlich auf präoperative Längenbeurteilungen des Cochlea-Gangs (CDL) zu verlassen. Dieser Ansatz wird jedoch nicht für Patienten mit funktionellem niederfrequentem Resthören empfohlen, auch wenn elektrisch evozierte ECAP-Messungen (Compound Action Potential) die Cochlea-Funktionalität nach doppelten Einführversuchen bestätigten.

Während präoperative CDL-Untersuchungen theoretisch bei der Auswahl der Elektroden und der postoperativen Anpassung des Audioprozessors hilfreich sind, gewährleisten sie nicht in jedem Fall das vollständige Einsetzen der ausgewählten Elektrode. Es gibt ermutigende Literatur über die Genauigkeit der vorhergesagten Einstichtiefen auf der Grundlage verschiedener mathematischer Modelle 19,20,21. Die Validierungen durch tatsächliche Elektrodeneinführungen sind jedoch nach wie vor begrenzt. Diese Einschränkung veranlasste uns, einen praktischen Ansatz in Betracht zu ziehen, bei dem ein Testgerät bei Patienten mit bestimmten anatomischen Merkmalen platziert wurde, um die erreichbaren Einstichtiefen zu bestimmen. Dieser Ansatz ermöglichte es, das gesamte Einsetzen der implantierten Elektrode bei allen Probanden durchzuführen. Bemerkenswert ist, dass alle CDL-Schätzformeln ausschließlich für Cochleae mit normaler Anatomie validiert wurden, die durch 2,5 Windungen gekennzeichnet sind, und noch nicht auf anatomische Anomalien getestet wurden. Neuere Studien haben Methoden zur Abschätzung der Cochlea-Länge vorgeschlagen, die nur 360°-Insertionstiefen bei missgebildeten Cochleae berücksichtigen, und es fehlen Formeln zur Berechnung von durchschlagenderen Insertionen von 450° oder 540°, was besonders für Fälle von unvollständiger Teilung Typ II und vergrößertem vestibulärem Aquäduktsyndrom relevant ist. Zu den Faktoren, die das Einführen der vollen Elektrode behindern können, gehören die Kompetenz des Chirurgen im Umgang mit dem Gerät, Einschränkungen im Zusammenhang mit der chirurgischen Manövrierfähigkeit und anatomische Variationen in der basalen Drehung22.

Das Ziel bleibt es, ein Maximum an Elektroden für alle hochgradig tauben Patienten zu erreichen, da eine Maximierung der Anzahl der Stimulationskanäle innerhalb der Cochlea vorzuziehen ist. Leider bleibt das partielle Elektrodeneinsetzen im CI-Bereich eine unterschätzte Herausforderung, insbesondere bei flexiblen, freipassenden Elektroden verschiedener CI-Marken. Dieses Problem, obwohl es in der Literatur nicht ausführlich dokumentiert ist, wird unter CI-Chirurgen häufig auf Konferenzen und Workshops diskutiert. Daher haben wir uns für die praktische Methode entschieden, vor dem Einsetzen der CI-Implantatelektrode eine Dummy-Elektrode zu verwenden. Die Hörergebnisse unserer Patientengruppe werden nach Erreichen einer angemessenen CI-Nutzungsdauer nachverfolgt und berichtet. Die richtige CI-Anwendungsdauer bezieht sich in der Regel auf eine Nachbeobachtungszeit von mindestens 6 bis 12 Monaten nach der Aktivierung des Cochlea-Implantats, die in klinischen Studien weithin als Mindestzeitraum akzeptiert wird, um stabile Hörergebnisse und die Leistung des Geräts zu beurteilen. Dieser Zeitrahmen ermöglicht eine adäquate auditive Rehabilitation, Geräteprogrammierung (Mapping) und Adaption durch den Patienten23,24. Diese fortlaufende Bewertung wird weitere Einblicke in die Wirksamkeit der Einführtestelektrode und ihre potenzielle Rolle bei der Optimierung des chirurgischen Ergebnisses liefern.

Es ist wichtig zu beachten, dass die kleine Stichprobengröße der Studie ihre Fähigkeit einschränkt, den Nutzen der farbigen Einführelektrode zu validieren. Darüber hinaus sollten die aktuellen Erkenntnisse nicht auf vorgekrümmte Elektrodenanwendungen verallgemeinert werden, da das Einsetzen und Explantation zu erheblichen strukturellen Schäden innerhalb des Cochleärs führen kann. Zukünftige Studien mit größeren Patientenkohorten und unterschiedlichen Elektrodendesigns sind notwendig, um die breitere Anwendbarkeit dieser Technik und ihren Einfluss auf die CI-Ergebnisse zu bewerten.

Nach unserem Kenntnisstand stellt diese Studie das erste Mal dar, in dem ein Einführtest-Elektrodenarray verwendet wird, um die praktisch erreichbare Elektrodeneinführtiefe vor der Platzierung des Implantat-Elektrodenarrays zu ermitteln. Die Anwendung der Einführtestelektrode erleichterte das erfolgreiche vollständige Einsetzen der ausgewählten Elektrode sowohl bei Patienten mit normaler Cochlea-Anatomie als auch bei Patienten mit unvollständigen Typ-II-Fehlbildungen. Dieser Ansatz ist eine wertvolle Ressource für CI-Zentren, die in bestimmten Fällen vor Herausforderungen im Zusammenhang mit der teilweisen Elektrodeninsertion mit frei passenden Elektrodentypen von Herstellern stehen. Darüber hinaus könnten diese Ergebnisse weitere Forschungen anregen, um CDL-Schätztechniken zu verfeinern und verbesserte Methoden zur Bestimmung der Elektrodeneinführtiefen unter verschiedenen anatomischen Bedingungen zu etablieren.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren erklären, dass es keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit dieser Studie gibt.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren danken Dr. Anandhan Dhanasingh von MED-EL für seine Unterstützung bei der Konzeption, dem Test und der Bereitstellung des Einführtests für diese Studie.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Cochlea-ImplantateMED-ELFLEX 26, FLEX 28, FORM 19, FORM 24, STANDARD
InsertionstestelektrodeMED-ELEin maßgeschneidertes Einführtestelektrodenarray mit einer Länge von 31,5 mm und fünf verschiedenen Insertionstiefenmarkern
SoftwareJede Software, die für die bildgebende Analyse oder die Schätzung der Länge des Cochlea-Gangs (CDL) verwendet wird.

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Cochlear implant - state of the art. GMS Curr Top Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 16, Doc04(2018).">Lenarz, T. Cochlear implant - state of the art. GMS Curr Top Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 16, Doc04(2018).
  2. Cochlear implantation: An overview. J Neurol Surg B Skull Base. 80 (2), 169-177 (2018).">Deep, N., Dowling, E., Jethanamest, D., Carlson, M. Cochlear implantation: An overview. J Neurol Surg B Skull Base. 80 (2), 169-177 (2018).
  3. Signal processing & audio processors. Acta Otolaryngol. 141 (Suppl 1), 106-134 (2021).">Dhanasingh, A., Hochmair, I. Signal processing & audio processors. Acta Otolaryngol. 141 (Suppl 1), 106-134 (2021).
  4. Electrode location and audiologic performance after cochlear implantation. Otol Neurotol. 37 (8), 1032-1035 (2016).">O'Connell, B. P., et al. Electrode location and audiologic performance after cochlear implantation. Otol Neurotol. 37 (8), 1032-1035 (2016).
  5. Hearing preservation outcomes using a precurved electrode array inserted with an external sheath. Otol Neurotol. 41 (1), 33-38 (2020).">Nassiri, A. M., et al. Hearing preservation outcomes using a precurved electrode array inserted with an external sheath. Otol Neurotol. 41 (1), 33-38 (2020).
  6. Cochlear implantation in pediatrics: The effect of cochlear coverage. J Pers Med. 13 (3), 562(2023).">Alothman, N., et al. Cochlear implantation in pediatrics: The effect of cochlear coverage. J Pers Med. 13 (3), 562(2023).
  7. Incidence of complete insertion in cochlear implant recipients of long lateral wall arrays. Otolaryngol Head Neck Surg. 165 (4), 571-577 (2021).">Canfarotta, M. W., et al. Incidence of complete insertion in cochlear implant recipients of long lateral wall arrays. Otolaryngol Head Neck Surg. 165 (4), 571-577 (2021).
  8. Correlation between cochlear length, insertion angle, and tonotopic mismatch for MED-EL FLEX28 electrode arrays. Otol Neurotol. 43 (1), 48-55 (2022).">Dutrieux, N., Quatre, R., Péan, V., Schmerber, S. Correlation between cochlear length, insertion angle, and tonotopic mismatch for MED-EL FLEX28 electrode arrays. Otol Neurotol. 43 (1), 48-55 (2022).
  9. The size of the cochlea and predictions of insertion depth angles for cochlear implant electrodes. Audiol Neurotol. 11 (Suppl 1), 27-33 (2006).">Escudé, B., et al. The size of the cochlea and predictions of insertion depth angles for cochlear implant electrodes. Audiol Neurotol. 11 (Suppl 1), 27-33 (2006).
  10. How to predict cochlear length before cochlear implantation surgery. Acta Otolaryngol. 133 (12), 1258-1265 (2013).">Erixon, E., Rask-Andersen, H. How to predict cochlear length before cochlear implantation surgery. Acta Otolaryngol. 133 (12), 1258-1265 (2013).
  11. Method to estimate the complete and two-turn cochlear duct length. Otol Neurotol. 36 (5), 904-907 (2015).">Alexiades, G., Dhanasingh, A., Jolly, C. Method to estimate the complete and two-turn cochlear duct length. Otol Neurotol. 36 (5), 904-907 (2015).
  12. Evaluation of cochlear duct length computations using synchrotron radiation phase-contrast imaging. Otol Neurotol. 38 (6), e92-e99 (2017).">Koch, R. W., Elfarnawany, M., Zhu, N., Ladak, H. M., Agrawal, S. K. Evaluation of cochlear duct length computations using synchrotron radiation phase-contrast imaging. Otol Neurotol. 38 (6), e92-e99 (2017).
  13. A novel method for clinical cochlear duct length estimation toward patient-specific cochlear implant selection. Oto Open. 2 (4), (2018).">Schurzig, D., et al. A novel method for clinical cochlear duct length estimation toward patient-specific cochlear implant selection. Oto Open. 2 (4), (2018).
  14. Direct measurement of cochlear parameters for automatic calculation of the cochlear duct length. Ann Saudi Med. 40 (3), 212-218 (2020).">Khurayzi, T., Almuhawas, F., Sanosi, A. Direct measurement of cochlear parameters for automatic calculation of the cochlear duct length. Ann Saudi Med. 40 (3), 212-218 (2020).
  15. Shape of the cochlear basal turn: An indicator for an optimal electrode-to-modiolus proximity with precurved electrode type. Ear Nose Throat J. 100 (1), 38-43 (2020).">Khurayzi, T., Dhanasingh, A., Almuhawas, F., Alsanosi, A. Shape of the cochlear basal turn: An indicator for an optimal electrode-to-modiolus proximity with precurved electrode type. Ear Nose Throat J. 100 (1), 38-43 (2020).
  16. The effect of reducing the number of electrodes on spatial hearing tasks for bilateral cochlear implant recipients. J Am Acad Audiol. 21 (2), 110-120 (2010).">Perreau, A., Tyler, R. S., Witt, S. A. The effect of reducing the number of electrodes on spatial hearing tasks for bilateral cochlear implant recipients. J Am Acad Audiol. 21 (2), 110-120 (2010).
  17. Extra-cochlear insertion in cochlear implantation: A potentially disastrous condition. J Int Adv Otol. 15 (3), 358-363 (2019).">Gözen, E. D., et al. Extra-cochlear insertion in cochlear implantation: A potentially disastrous condition. J Int Adv Otol. 15 (3), 358-363 (2019).
  18. Cochlear implant electrode misplacement: Incidence, evaluation, and management. Laryngoscope. 123 (3), 757-766 (2013).">Ying, Y. M., Lin, J. W., Oghalai, J. S., Williamson, R. A. Cochlear implant electrode misplacement: Incidence, evaluation, and management. Laryngoscope. 123 (3), 757-766 (2013).
  19. Prediction of the cochlear implant electrode insertion depth: Clinical applicability of two analytical cochlear models. Sci Rep. 10 (1), 3340(2020).">Mertens, G., Rompaey, V. V., de Heyning, P. V., Gorris, E., Topsakal, V. Prediction of the cochlear implant electrode insertion depth: Clinical applicability of two analytical cochlear models. Sci Rep. 10 (1), 3340(2020).
  20. On the accuracy of clinical insertion angle predictions with a surgical planning platform for cochlear implantation. Otol Neurotol. 42 (9), e1242-e1249 (2021).">Avallone, E., Lenarz, T., Timm, M. E. On the accuracy of clinical insertion angle predictions with a surgical planning platform for cochlear implantation. Otol Neurotol. 42 (9), e1242-e1249 (2021).
  21. Method to estimate the basal turn length in inner ear malformation types. Sci Rep. 13 (1), 66(2022).">Alshalan, A., et al. Method to estimate the basal turn length in inner ear malformation types. Sci Rep. 13 (1), 66(2022).
  22. Potential insertion complications with cochlear implant electrodes. Cochlear Implant Int. 21 (4), 1-14 (2020).">Ishiyama, A., Risi, F., Boyd, P. Potential insertion complications with cochlear implant electrodes. Cochlear Implant Int. 21 (4), 1-14 (2020).
  23. Long-Term Follow-Up of Early Cochlear Implant Device Activation. Audiol Neurotol. 26 (5), 327-337 (2021).">Bruschke, S., Baumann, U., Stöver, T. Long-Term Follow-Up of Early Cochlear Implant Device Activation. Audiol Neurotol. 26 (5), 327-337 (2021).
  24. Cochlear Implantation Outcomes: A 10-Year Single-Surgeon Experience. Cureus. 16, e62516(2024).">Emin, A. Cochlear Implantation Outcomes: A 10-Year Single-Surgeon Experience. Cureus. 16, e62516(2024).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cochlear ImplantationElectrode Insertion DepthTest ElectrodeElectrode ArrayInner Ear AnomaliesPreoperative PlanningElectrode SelectionImpedance Field TelemetryCompound Action PotentialScala Tympani
Video Coming Soon

Related Articles