Variazione di dimensione e forma cocleare rispetto alla popolazione russa e un nuovo parametro cocleare per l'inserimento sicuro di un elettrodo di impianto cocleare

Summary

Questo articolo presenta la variazione di dimensioni e forma della coclea rispetto alla popolazione russa. Lo studio riporta anche un nuovo parametro cocleare che definisce il segmento più lungo e rettilineo della rotazione basale cocleare, con implicazioni per l'inserimento sicuro dell'elettrodo dell'impianto cocleare.

Abstract

Questo studio indaga la variazione di dimensioni e forma delle coclee nella popolazione russa. Inoltre, introduce un nuovo parametro cocleare che definisce il segmento rettilineo più lungo della rotazione basale, con l'implicazione di un inserimento sicuro di un elettrodo dell'impianto cocleare. Un visore DICOM di grado medico, marcato CE (OTOPLAN), è stato utilizzato per misurare i parametri cocleari, inclusi valori A e B, che definiscono la lunghezza e la larghezza della rotazione basale. La forma della curva basale cocleare è stata stimata dal rapporto tra i valori B e A. Il nuovo parametro cocleare, valore I, definisce il segmento rettilineo effettivo della curva basale come la linea retta più lunga che collega l'ingresso cocleare alla parete laterale all'estremità opposta, passando tangenzialmente alla parete interna. Il rapporto tra i valori B- e A determina la forma della curva basale cocleare, con il valore di taglio ≥0,75 per la rotazione tonda e <0,75 per la curva basale cocleare a forma ellittica. In questo studio sono state utilizzate tomografie computerizzate dell'osso temporale di 112 orecchie con anatomia normale dell'orecchio interno. La dimensione cocleare della popolazione russa, misurata dal valore A, variava da 8,04 a 10,03 mm, con una media di 9,03 mm. Il valore B variava da 5,84 a 7,59 mm, con una media di 6,70 mm. Una curvatura basale cocleare di forma rotonda è stata osservata nel 48% della popolazione, lasciando il restante 52% con una curvatura basale a forma ellittica. Il valore I, che definisce il segmento rettilineo effettivo della curva basale, variava da 6,7 a 9,6 mm, con una media di 8,3 mm. La linea di tendenza indica che il valore I è circa 0,7–0,8 mm più corto del valore A. Per la prima volta in letteratura, la dimensione cocleare, misurata dal valore A, viene presentata per la popolazione di lingua russa. La curvatura basale cocleare a forma rotonda si osserva nel 48% della popolazione. Il nuovo parametro della coclea, il valore I, è circa 0,7–0,8 mm più corto del valore A.

Introduction

L'impianto cocleare (IC) è una soluzione terapeutica prescritta per diverse indicazioni, tra cui perdita uditiva da grave a profonda, sordità parziale, perdita dell'udito asimmetrica, neuropatia uditiva e sordità^{monolaterale 1,2}. L'inserimento di elettrodi CI è una fase chirurgica fondamentale, e la conservazione delle strutture intracocleari durante l'inserimento è diventata obbligatoria in ogni intervento chirurgico CI. Questo perché è stato segnalato che un danno strutturale durante l'inserimento degli elettrodi ha avuto effetti negativi sull'udito con IC³. Il danno strutturale intra-cocleare è influenzato da molteplici fattori, tra cui la progettazione e la rigidità degli^{elettrodi 4}, l'approccio di inserimento (finestra rotonda vs coclearia⁾⁵, la velocità^{di inserimento 6}, l'abilità del chirurgo nel gestire l'inserimento degli^{elettrodi 7} e la variazione anatomica dell'orecchio^{interno 8}.

Eshraghi et al. hanno scalato il trauma per inserimento di elettrodi CI in 5 diversi gradi (0-4). Il grado 0 si riferisce all'assenza di danni osservabili, il grado 1 all'elevazione della membrana basilare, il grado 2 alla rottura della membrana basilare, il grado 3 all'elettrodo nella scala vestibule e il grado 4 a traumi gravi come la frattura della lamina ossea a spirale o del modiolo o lacerazione della stria^{vascolare 9}. La deviazione scalare dell'elettrodo (ESD) è considerata trauma di grado 3, ben riportata in letteratura, con un tasso più elevato di ESD associato a un elettrodo peri-modiolare pre-curvo rispetto a un elettrodo a parete laterale^{dritta 10,11}. Rau et al. hanno riferito che, per progettazione dell'elettrodo, un elettrodo peri-modiolare deve essere inserito all'interno del segmento iniziale rettilineo della coclea per una certa profondità di inserimento prima che il filo dello stiletto venga tirato fuori per permettere all'elettrodo di avvolgersi attorno alla parete^{del modiolo 12}. Il nuovo elettrodo peri-modiolare che viene fornito con una guaina polimerica segue la stessa tecnica: entra nel segmento iniziale della curva basale fino a una certa profondità di inserimento, poi la guaina polimerica viene estratta in modo che l'elettrodo avvolga la parete del^{modiolo 13}. Questo è il motivo per cui l'elettrodo Contour Advance di Cochlear ha un marcatore bianco nell'array di elettrodi al canale 10 dall'estremità apicale (8,5 mm dalla punta dell'elettrodo^{) 14}, e l'elettrodo Mid-Scala di Advanced Bionics LLC ha un marcatore blu al canale 5 dall'estremità apicale per indicare la profondità di inserimento dell'elettrodo prima di ritirare il filo¹⁵ dello stiletto.. In altre parole, questi marcatori colorati indicano la profondità di inserimento prima che la punta dell'elettrodo incontri la parete laterale. A seconda della variazione complessiva di dimensioni della coclea, il segmento rettilineo della curvatura basale varierà, ed è qui che il segmento iniziale della curvatura basale prende l'attenzione per quanto riguarda l'elettrodo peri-modiolare pre-curvo.

I parametri cocleari ben noti misurati nella curva basale sono il diametro e la larghezza della curva basale, chiamati rispettivamente valori A e B, utili per stimare la lunghezza del dotto cocleare e per selezionare la lunghezza e la mappatura della frequenza dell'elettrodo in base alla dimensione cocleare. Dhanasingh et al. hanno riportato un nuovo parametro cocleare, il valore S, che collega l'ingresso cocleare all'estremità inferiore del valore B nella porzione retta della curva^{basale 16}. Ma il valore S non conta se la porzione retta della curva basale cocleare si estende oltre questo punto. Questo ci ha motivato a indagare il segmento rettilineo della curva basale dall'ingresso cocleare e a nominarlo un nuovo parametro cocleare per indicare il segmento retto effettivo per l'inserimento sicuro dell'elettrodo CI. La misurazione del segmento rettilineo della curva basale cocleare sarà un indicatore clinicamente utile della profondità di inserimento a cui la punta dell'elettrodo CI incontra la parete laterale durante l'inserimento dell'elettrodo.

Protocol

Questo studio è stato approvato dal comitato di revisione istituzionale locale dell'Istituto di Ricerca Otorinolaringoiatra e del Linguaggio di San Pietroburgo (IRB_23_001) per accedere a radiografie anonime dal database delle immagini senza alcun coinvolgimento dei pazienti. Nessun paziente è stato coinvolto direttamente nello studio, in alcun modo. Il software e le attrezzature utilizzate sono elencati nella Tabella dei Materiali.

1. Criteri di origine e inclusione dei dati

In questo studio sono state incluse scansioni di tomografia computerizzata (TC) di potenziali candidati per l'impianto cocleare (IC) con anatomia normale dell'orecchio interno. Le immagini acquisite tra il 2000 e il 2023 sono state fornite dal Dipartimento di Radiologia dell'Istituto di Ricerca Otorinolaringolaringoiatra e del Linguaggio di San Pietroburgo. I soggetti diagnosticati con malanatomia dell'orecchio interno sono stati esclusi.

2. Acquisizione e analisi delle immagini CT

Le immagini TC sono state acquisite utilizzando uno scanner TC elicoidale di classe esperta a 64 tagli con 64 canali rivelati. Lo spessore della sezione delle immagini acquisite variava da 0,36 mm a 1 mm. Le immagini CT venivano analizzate utilizzando il visualizzatore DICOM, OTOPLAN versione 4.0 su una workstation desktop. Non è stato necessario ricampionare o riformattare le immagini prima dell'analisi.

3. Procedura di misurazione cocleare

Dopo aver caricato le immagini DICOM nel visualizzatore DICOM, la vista coclea viene stabilita ruotando le immagini usando la funzione croce. I valori A e B sono stati misurati manualmente seguendo la procedura descritta in precedenza da Escude et ^al.17. In breve, il valore A viene misurato come la distanza più lunga che collega il centro della finestra rotonda (RW) che attraversa il modiolo alla parete laterale (lunghezza della curva basale). Il valore B (larghezza della curva basale) è misurato dalla linea retta tracciata perpendicolare (90°) al valore A che collega i punti della parete laterale sopra e sotto il valore A, come mostrato nella Figura 1B. I passaggi per misurare i valori A, B- e I sono disponibili (vedi Tabella dei Materiali). Tutte le misurazioni sono state effettuate da un singolo autore (ES) supervisionato da un altro autore (DA). Pertanto, non sono state riportate differenze intra- o inter-valutatori.

4. Determinazione della forma cocleare (rapporto B/A)

Il rapporto tra i valori B- e A determina la forma della curva basale cocleare, con il valore di cut-off ≥0,75 per la rotazione tonda e <0,75 per la curva basale cocleare a forma ellittica, come descritto per la prima volta da Khurayzi et ^al.18.

5. Misurazione del valore I

Il valore I, il nuovo parametro cocleare, si riferisce al segmento rettilineo della curva basale cocleare. Questa misura è la linea retta più lunga che collega il centro dell'ingresso RW alla parete laterale all'estremità opposta, passando tangenzialmente alla parete interna, come mostrato nella Figura 1B. Questa misura viene effettuata nello stesso piano dei valori A e B.

6. Analisi statistica

Le stime di regressione tra i valori I e A (livello di confidenza 0,95) sono state determinate utilizzando lo strumento di analisi dati di Microsoft Excel per Microsoft 365 MSO (Versione 2512, Build 16.0.19530.20226), 32 bit (https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/excel).

Results

I dati acquisiti provengono da 112 orecchie. La descrizione dei dati è riportata di seguito:

Diametro della rotazione basale: valore A; Larghezza della rotazione basale: valore B; Segmento rettilineo della rotazione basale: valore I. Dei 112 TAC, 61 provenivano dal lato sinistro e 51 dal lato destro. 98 orecchie provenivano da pazienti bilaterali con IC, e le restanti 14 da soggetti unilaterali con IC.

Parametri cocleari di ...

Discussion

L'obiettivo principale di questo studio era indagare la variazione nella dimensione cocleare (lunghezza (valore A) e larghezza (valore B)) e nella forma nella curva basale della popolazione russa. L'obiettivo secondario era indagare la relazione tra la lunghezza della curva basale cocleare (valore A) e un nuovo parametro cocleare (valore I) che rappresenta la porzione retta effettiva della curva basale della coclea. La dimensione cocleare della popolazione russa è riportata per la prima ...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Scanner TC a 64 fette (Aquilion)	Toshiba	N/A	Sistema CT elicoidale a 64 rivelatori utilizzato per l'imaging osseo temporale
Stazione di lavoro per computer desktop	N/A	N/A	Utilizzato per eseguire OTOPLAN e analisi immagini
Microsoft Excel (Microsoft 365)	Microsoft	N/A	Utilizzato per l'analisi statistica (analisi di regressione; Versione 2512 Build 16.0.19530.20226)
OTOPLAN (versione 4.0)	Cascination AG	SWOTO01	Visualizzatore DICOM con marchio CE utilizzato per misurazioni cocleari (valori A, B e I)