Name: Amélioration de l’évaluation de l’emplacement des électrodes dans l’implantation cochléaire par fusion d’images par tomodensitométrie (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-17T12:20:00.000+00:00
Duration: 3 min 58 s
Description: Découvrez une méthode de fusion automatique d'images tomodensitométriques préopératoires et postopératoires pour évaluer la profondeur d'insertion angulaire des électrodes cochléaires. Cette technique améliore la précision et réduit le temps d'analyse.

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Cette étude a reçu l’approbation du comité d’examen institutionnel principal (E-21-5737) et a été menée conformément aux principes éthiques énoncés dans la Déclaration d’Helsinki. Les données ont été recueillies rétrospectivement à partir des dossiers médicaux de notre centre d’IC tertiaire. En raison de la nature anonyme de l’analyse des données, le consentement éclairé n’était pas requis. L’étude comprenait 20 oreilles de patients de différents groupes d’âge.
Les critères d’inclusion étaient les suivants : les patients ayant une anatomie normale de l’oreille interne ayant reçu une IC entre 2020 et 2023, ont subi des tomodensitogrammes pré et postopératoires et ont été implantés avec des dispositifs IC du même fabricant, compatibles avec le logiciel de planification chirurgicale utilisé. La tomodensitométrie de l’os temporal est systématiquement effectuée dans le cadre de l’évaluation préopératoire des patients porteurs d’un implant cochléaire dans notre centre, tandis que la tomodensitométrie postopératoire n’est effectuée que lorsque cela est médicalement nécessaire pour minimiser l’exposition aux radiations. Les critères d’exclusion comprenaient les patients atteints d’IC qui avaient subi des chirurgies de révision ou qui présentaient une ossification cochléaire, une otosclérose cochléaire ou des fractures de l’os temporal impliquant la capsule otique. Les détails de l’équipement et du logiciel sont fournis dans la table des matériaux.
1. Téléchargement et mesure des paramètres cochléaires
REMARQUE : Le protocole de mesure utilisé dans cette étude comprenait une série d’étapes séquentielles conçues pour évaluer l’efficacité de la technique de fusion d’images CT pré et postopératoire dans l’évaluation de l’emplacement des électrodes chez les receveurs d’IC (Figure 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67062/67062fig01.jpg"> 
Figure 1 : Comparaison du protocole de mesure. Cette figure illustre le protocole de mesure des paramètres cochléaires à l’aide de la méthode de fusion automatique par rapport à la méthode manuelle. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67062/67062fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<ol>
	<li>Appuyez sur le bouton Importer dans le module de gestion des données du logiciel pour télécharger les images de tomodensitométrie postopératoires et préopératoires, puis sélectionnez les fichiers DICOM .</li>
	<li>Définissez manuellement le centre du modiolus, de la fenêtre ronde et des mesures cochléaires, y compris la valeur A (diamètre cochléaire), la valeur B (largeur cochléaire) et la valeur H (hauteur cochléaire) dans le module 3D Ear-Cochlea4 (Figure 2).</li>
	<li>Calculez la longueur du conduit cochléaire (CDL) à l’aide des valeurs A et B, en appliquant la méthode d’Alexiades à l’approximation elliptique-circulaire (ECA)2,4. REMARQUE : Les étapes détaillées de l’analyse postopératoire sont décrites par Canfarotta et al.21. Ces mesures fournissent des repères anatomiques pour l’estimation de CDL.</li>
</ol>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67062/67062fig02.jpg"> 
Figure 2 : Mesure manuelle des valeurs A, B et H postopératoires. Les images postopératoires sont importées dans le logiciel, et les valeurs A (marquées en vert), B (marquées en bleu) et H (marquées en rouge) sont mesurées manuellement. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67062/67062fig02large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
2. Identification du contact de l’électrode et calcul de l’AID/CF
<ol>
	<li>Ouvrez le module Implant Assessment . Le logiciel identifiera automatiquement les douze points de contact des électrodes sur les images de tomodensitométrie postopératoires.</li>
	<li>Ajustez manuellement les points de contact détectés, si nécessaire, avant de confirmer leurs positions.</li>
	<li>Permettez au logiciel d’utiliser ces points, ainsi que les mesures cochléaires prédéfinies, pour calculer automatiquement la profondeur d’insertion angulaire (basée sur Escude et al.22) et la fréquence caractéristique (basée sur Greenwood et al.23) pour chaque contact (voir Figure 3). REMARQUE : Cette approche manuelle est considérée comme la méthode standard pour mesurer l’AID et la FC, et elle est appelée « manuelle » dans cette étude.</li>
</ol>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67062/67062fig03.jpg"> 
Figure 3 : Identification des contacts de l’électrode. Cette figure montre l’identification des douze contacts des électrodes à partir des images de TDM postopératoires. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67062/67062fig03large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
3. Fusion d’images
<ol>
	<li>Appuyez sur l’icône Ajouter dans l’interface utilisateur pour importer les images CT préopératoires dans le panneau Image Fusion.</li>
	<li>Permettez au logiciel de commencer automatiquement à enregistrer les images de TDM préopératoires avec les images de TDM postopératoires pré-téléchargées à l’aide de la fonction de fusion automatique, qui applique un algorithme d’information mutuelle.</li>
	<li>Accédez à la fonction d’alignement manuel dans le menu d’image préopératoire si des ajustements manuels de la fusion sont nécessaires. Ce processus de fusion améliore la visualisation et permet une évaluation plus complète de l’anatomie cochléaire et du placement des électrodes avec moins d’artefacts. La fusion vise à améliorer la visualisation pour une meilleure évaluation (voir Figure 4).</li>
</ol>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67062/67062fig04.jpg"> 
Figure 4 : Fusion des images de TDM pré et postopératoires. Les images de TDM préopératoires sont importées dans le logiciel et fusionnées avec les images de TDM postopératoires. La superposition est affichée en couleur olive, avec les électrodes surlignées en bleu vif. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67062/67062fig04large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
4. Mesure automatique des paramètres cochléaires sur l’image préopératoire
<ol>
	<li>Remesurez les paramètres cochléaires sur l’image préopératoire nouvellement importée dans le module 3D - Cochlea.</li>
	<li>Sélectionnez l’option Automatique dans le menu du module pour exécuter des mesures automatiques des paramètres cochléaires. Cette fonctionnalité n’est disponible que pour les images préopératoires sans électrodes d’implant, car il n’existe aucun artefact métallique.</li>
	<li>Utilisez l’algorithme automatique pour reconstruire l’anatomie de l’oreille interne en 3D. Le modèle 3D servira de base aux mesures automatiques des paramètres cochléaires décrites par Abari et al.24. REMARQUE : La reconstruction 3D aide à mesurer avec précision les paramètres cochléaires (voir Figure 5).</li>
</ol>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67062/67062fig05.jpg"> 
Figure 5 : Mesure automatisée des paramètres cochléaires. À partir des images fusionnées, le logiciel mesure automatiquement les principaux paramètres cochléaires (indiqués par des points verts, bleus et rouges), effectue une reconstruction 3D (cochlée en orange, conduit auditif interne en vert et canaux semi-circulaires en marron) et met à jour les informations concernant les contacts des électrodes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67062/67062fig05large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
5. Mise à jour des points de contact des électrodes avec de nouveaux paramètres cochléaires
<ol>
	<li>Confirmez les nouvelles mesures de la longueur du canal cochléaire (CDL) obtenues à partir des images préopératoires.</li>
	<li>Permettre aux points de contact de l’électrode précédemment identifiés à partir des images postopératoires de se mettre à jour automatiquement avec les nouvelles informations sur les paramètres cochléaires, définissant ainsi l’approche « Fusion automatique ».</li>
	<li>Effectuez des calculs basés sur les images fusionnées (préopératoires et postopératoires) pour la profondeur d’insertion angulaire (AID) et la fréquence caractéristique (CF), qui sont importantes pour confirmer le placement du réseau d’électrodes, la couverture cochléaire et la construction de la carte d’ajustement basé sur l’anatomie (ABF) (voir Figure 5). REMARQUE : L’AID et la CF sont essentielles pour confirmer le positionnement des électrodes et la couverture cochléaire dans la pratique de l’implant cochléaire (IC) (voir Figure 6).</li>
</ol>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67062/67062fig06.jpg"> 
Figure 6 : Définition automatique de l’AID et du CF. Cette figure illustre la définition automatique de l’AID (Acoustic Impedance Distribution) et du CF (Center Frequency) pour chaque contact d’électrode individuel sur la base des images fusionnées. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67062/67062fig06large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
6. Calcul de l’erreur angulaire moyenne et de l’erreur de fréquence
<ol>
	<li>Calculez l’erreur angulaire moyenne entre les méthodes de fusion manuelle et automatique pour chaque contact d’électrode.</li>
	<li>Calculez l’erreur de fréquence en demi-tons entre les deux méthodes (fusion manuelle et automatique) pour chaque contact d’électrode.</li>
	<li>Utilisez ces calculs pour fournir des indicateurs quantitatifs de la différence et de la précision entre les deux méthodes. Notez que les demi-tons sont les plus petits intervalles musicaux couramment utilisés dans la musique occidentale25.</li>
</ol>
7. Analyse statistique
<ol>
	<li>Introduisez les paramètres cochléaires calculés manuellement, la profondeur d’insertion angulaire (AID) et la fréquence caractéristique (CF) de l’imagerie CT postopératoire, ainsi que les données calculées automatiquement fusionnées de la technique de fusion d’images CT pré et postopératoire pour chaque contact d’électrode, dans un logiciel d’analyse statistique (logiciel R).</li>
	<li>Utilisez des moyennes et des écarts-types pour les statistiques descriptives des variables quantitatives, tout en appliquant des nombres et des pourcentages pour les variables catégorielles.</li>
	<li>Effectuez une analyse comparative entre l’AID et les fréquences mesurées manuellement et les mesures fusionnées automatiquement à l’aide d’un test t apparié ajusté par Bonferroni par paires ou d’un test de rang signé Wilcoxon, en fonction de l’hypothèse de normalité testée à l’aide du test de Shapiro-Wilk. REMARQUE : Supposons que toutes les comparaisons ont des tailles d’effet normalisées cliniquement pertinentes (d de Cohen)26. Considérons qu’une valeur P statistiquement significative est inférieure à 0,05.</li>
</ol>

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<li>Breitsprecher, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CT+imaging-based+approaches+to+cochlear+duct+length+estimation+human+temporal+bone+study%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Radiol%22%5BJournal%5D)">CT imaging-based approaches to cochlear duct length estimation human temporal bone study.</a> Eur Radiol. 32 (2), 1014-1023 (2022).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Dispositifs CI&nbsp ;</td><td>MED-EL, Innsbruck, Autriche</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logiciel OTOPLAN&nbsp ;</td><td>CASCINATION, MED-EL, Innsbruck, Autriche</td><td>version 4 (3.0.0)&nbsp ;</td><td>Logiciel de planification otologique</td></tr><tr><td>R</td><td>software R Foundation for Statistical Computing, Vienne, Autriche</td><td>version 4.2.2</td><td>Langage et environnement pour le calcul statistique</td></tr></tbody></table>

amélioration de l’évaluation de l’emplacement des électrodes dans l’implantation cochléaire par fusion d’images par tomodensitométrie

Enhancing Electrode Location Assessment in Cochlear Implantation via Computed Tomography Image Fusion

Cette étude a porté sur 20 oreilles de receveurs d’IC, avec 11 implants du côté gauche et neuf du côté droit. L’âge moyen des participants était de 13,3 ans, dont 55 % de femmes et 45 % d’hommes. Le tableau 1 présente une analyse comparative des méthodes de fusion manuelles et automatiques pour mesurer les paramètres cochléaires, révélant des différences statistiquement significatives dans certaines mesures. Plus précisément, les mesures manuelles ont montré une valeur B et une longueur de canal cochléai...

Amélioration de l’évaluation de l’emplacement des électrodes dans l’implantation cochléaire par fusion d’images par tomodensitométrie

This study aimed to determine whether fusing pre-&#160;and post-operative computed tomography (CT) images could help in assessing electrode placement and ...

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L’électrocochléographie (ECochG) mesure les potentiels de l’oreille interne générés en réponse à la stimulation acoustique. Dans les candidats implants cochléaires (IC), ces potentiels de l’oreille interne peuvent être mesurés directement avec les électrodes implantaires. Dans cette vidéo, nous expliquons systématiquement comment effectuer des enregistrements ECochG pendant la chirurgie de l’IC.

Effectuer une électrocochléographie intratracochléaire pendant l’implantation cochléaire

L’implantation cochléaire robotique est une procédure d’accès mini-invasif à l’oreille interne. Par rapport à la chirurgie conventionnelle, l’implantation cochléaire robotique implique des étapes supplémentaires qui doivent être effectuées en salle d’opération. Dans cet article, nous donnons une description de la procédure et soulignons les aspects importants de l’implantation cochléaire robotique.

Implantation cochléaire robotique pour un accès cochléaire direct

Les porcs miniatures (mini-porcs) sont un modèle animal idéal pour la recherche sur les implants cochléaires. La chirurgie d’implantation cochléaire chez les mini-porcs peut être utilisée pour fournir des preuves initiales de la sécurité et de la performance potentielle de nouveaux réseaux d’électrodes et d’approches chirurgicales dans un système vivant similaire aux êtres humains.

Le cochon miniature : un grand modèle animal pour la recherche sur les implants cochléaires

Nous présentons ici un protocole pour effectuer des mesures de télémétrie d’impédance répétées pendant l’implantation cochléaire (IC). Ils peuvent permettre de tirer des conclusions sur la fonction de l’électrode et de l’implant. Des mesures d’impédance répétées permettent un retour objectif sur la position de l’électrode à l’intérieur de la périlymphe ou à l’extérieur de l’oreille interne.

Réalisation de mesures de télémétrie d’impédance peropératoire répétées pendant l’implantation cochléaire

La stimulation électro-acoustique (EAS) avec des électrodes plus longues peut offrir une couverture cochléaire plus large et divers types de cartes en cas de perte auditive à haute fréquence. La combinaison d’une chirurgie moins invasive, d’électrodes flexibles de la paroi latérale et de l’administration de stéroïdes permet une insertion plus profonde avec peu ou pas de traumatisme chirurgical, ce qui permet une bonne préservation de l’audition.

Amélioration de la couverture cochléaire et de la préservation de l’audition dans les hautes fréquences grâce à la stimulation électroacoustique avec une électrode plus longue

Ici, nous présentons un protocole structuré pour l’entraînement à l’insertion d’électrodes d’implant cochléaire à l’aide d’un nouveau système de simulation, permettant une pratique pratique sur des anatomies normales et malformées de l’oreille interne.

Test d’un système d’entraînement à l’insertion d’électrodes d’implant cochléaire pour un placement optimal des réseaux d’électrodes dans différentes anatomies de l’oreille interne

Une technique est décrite pour l'implantation de...

Fabrication des électrodes et l&#39;implantation de Aplysia californica Des enregistrements multi-canaux neuronaux et musculaires au Intact, Animaux Librement Behaving

Stimulation transcrânienne à courant continu (STCC) est une technique bien établie pour moduler l'excitabilité...

Positionnement des électrodes et de montage de stimulation transcrânienne Direct Current

Une manière robuste à l'étude des avalanches neuronale, c'est à dire invariante d'échelle éclate l'activité spatio-temporelle, indicative de la dynamique de l'état critique dans le cortex. Avalanches émergent spontanément dans le développement de couches superficielles du cortex culture qui permet de mesures à long terme de l'activité avec des tableaux intégrés planaires multi-électrodes (MEA) dans des conditions contrôlées avec précision.

Enregistrements tableau multi-électrodes des Avalanches neuronale dans des cultures organotypiques

Imagerie en temps réel de la cochlée des mammifères embryonnaire est difficile parce que les processus de développement de la main fonctionnent sur un gradient temporel de plus de dix jours. Nous présentons ici une méthode pour la culture et l'imagerie des tissus embryonnaires des explants cochléaire pris d'une souris rapporteur fluorescent sur cinq jours.

À long terme Accéléré imagerie de souris cochléaires explants

Découvrez une méthode de fusion automatique d'images tomodensitométriques préopératoires et postopératoires pour évaluer la profondeur d'insertion angulaire des électrodes cochléaires. Cette technique améliore la précision et réduit le temps d'analyse.

Amélioration de l’évaluation de l’emplacement des électrodes dans l’implantation cochléaire par fusion d’images par tomodensitométrie (Vidéo) | JoVE Journal

Amélioration de l’évaluation de l’emplacement des électrodes dans l’implantation cochléaire par fusion d’images par tomodensitométrie

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