ロシアの人口による蝸牛のサイズと形状の差異と、安全な人工内耳電極挿入のための新しい蝸牛パラメータ

サマリー

この記事では、ロシアの個体群における蝸牛の大きさと形状の変異を紹介します。また、この研究は新しい蝸牛パラメータを報告しており、これは蝸牛基底回転の最長直線部分を定義し、安全な人工内耳電極挿入に示唆しています。

要約

本研究はロシアの個体群における蝸牛の大きさと形状の変異を調査します。また、基底回転の最長直線区間を定義する新しい蝸牛パラメータを導入し、安全な人工内耳電極挿入を意味します。医療グレードのCEマーク付きDICOMビューアー(OTOPLAN)を用いて、基底回転の長さと幅を定義するA値およびB値を含む蝸牛パラメータを測定しました。蝸牛基底回転の形状はB値とA値の比率で推定されました。新しい蝸牛パラメータであるI値は、基底回転の有効直線区間を、蝸牛入口と反対側の側壁を接線的に通る最長の直線として定義します。B値とA値の比率が蝸牛基底回転の形状を決定し、カットオフ値は≥丸形で0.75、楕円形で<0.75です。本研究では、内耳解剖学が正常な112耳の側頭骨のCTスキャンが用いられました。ロシアの蝸牛の大きさはA値で測定され、8.04〜10.03 mmの範囲で、平均は9.03 mmでした。B値は5.84〜7.59 mmの範囲で、平均は6.70 mmでした。個体群の48%で丸い形の蝸牛基部回転が観察され、残りの52%は円形の基部回転が見られました。基底の直線区間を定義するI値は6.7〜9.6 mmの範囲で、平均は8.3 mmでした。トレンドラインはI値がA値より約0.7〜0.8mm短くなっていることを示しています。文献で初めて、ロシア語話者のA値で測定される蝸牛の大きさが提示されました。丸い形の蝸牛基部回転は個体群の48%に見られます。新しい蝸牛パラメータであるI値は、A値より約0.7〜0.8mm短くなっています。

概要

人工内耳(CI)は、重度から重度の難聴、部分難聴、非対称難聴、聴神経障害、片側難聴など、いくつかの適応症に対する処方された治療法^です。CI電極挿入は重要な手術ステップであり、挿入時に蝸牛内構造の保存はすべてのCI手術で必須となっています。これは、電極挿入時の構造的損傷が^CI3の聴力結果に悪影響を及ぼすと報告されているためです。蝸牛内耳の構造損傷は複数の要因によって影響を受け^ます。電極の設計と剛性⁴、挿入アプローチ(丸窓と蝸牛の^{比較)、挿入}速度⁶、外科医の電極挿入の取り扱い技術⁷、内耳の解剖学的変異8などが含まれます。

Eshraghiらは、CI電極挿入による損傷を5つの異なる等級(0-4)に分けて評価しています。グレード0は目に見える損傷がない状態、グレード1は基底膜の上昇、グレード2は基底膜の破裂、グレード3はスカラ前庭の電極、グレード4は骨螺旋層の骨折やモディオルス骨折、または^血管線条9の裂傷などの重度の外傷を示します。電極スカラー偏差(ESD)はグレード3の外傷とされ、文献でよく報告されています。事前曲面の周囲電極は直線側壁電極よりもESDの発生率が高い^10,11。Rauらは、電極設計上、鉗管線を引き抜く前に、仮管線を引き抜く前に、鉗管の初期直線部分に一定の挿入深度で周囲のモディオラー電極を挿入しなければならないと報告しました。¹²。ポリマーシースに付属する新しいペリモディオラー電極も同様の手法で、基底ターンの初期セグメントに特定の挿入深さまで入り、その後ポリマーシースを引き抜いて電極がモディオルス壁¹³に巻きつけます。このため、CochlearのContour Advance電極は、電極アレイのチャンネル10(電極先端から8.5mm)に白いマーカー^{があり、Advanced} Bionics LLCのMid-Scala電極は、針尖端からチャンネル5に青色マーカーがあり、スタイレット^{ワイヤー15}を引っ込める前に電極挿入深さを示しています.言い換えれば、これらの色付きのマーカーは電極先端が側壁に接触する前の挿入深度を示しています。蝸牛の全体的な大きさの変化によって、基底回転の直線部分は変化し、ここで基底回転の初期部分が、前曲線の周囲モディオラー電極に注目されます。

基底回転で測定されるよく知られた蝸牛パラメータは、基底回転の直径と幅であり、それぞれA値とB値とも呼ばれ、蝸牛管の長さの推定や蝸牛サイズに基づく電極長の選択、周波数マッピングに有用です。Dhanasinghらは、基底ターン¹⁶の直線部分における蝸牛入口とB値の下限をつなぐ新しい蝸牛パラメータS値を報告しました。しかし、蝸牛基底回転の直線部分がこの点を超えて伸びている場合、S値はカウントされません。これにより、人工内耳入口からの基底回転の直線部分を調査し、CI電極の安全な挿入のための有効な直線部分を示す新しい蝸牛パラメータを命名しました。蝸牛基底回転の直線部分の測定は、電極挿入時にCI電極の先端が側壁に接触する挿入深さの臨床的に有用な指標となります。

プロトコル

本研究は、患者の関与なしに画像データベースから匿名化されたレントゲン写真にアクセスできるよう、セントピーターズバーグ耳鼻咽喉科および言語研究所(IRB_23_001)の地元機関審査委員会により承認されました。患者は研究に直接関与していません。使用されているソフトウェアと機器は 材料表に記載されています。

1. データソースおよび包含基準

内耳解剖学が正常である可能性のある人工内耳候補のCTスキャンも本研究に含まれました。2000年から2023年の間に取得された画像は、サンクトペテルブルク耳鼻咽喉科放射線科および言語研究所から提供されました。内耳の解剖学的異常と診断された被験者は除外されました。

2. CT画像取得と解析

CT画像は、64チャネルの検出器を持つエキスパートクラスの64スライスヘリカルCTスキャナーで取得されました。取得した画像のスライス厚さは0.36mmから1mmの範囲でした。CT画像はデスクトップコンピュータワークステーション上のDICOMビューア(OTOPLANバージョン4.0)を用いて解析されました。解析前に画像の再サンプリングや再フォーマットは必要ありませんでした。

3. 蝸牛内耳測定手順

DICOMビューアでDICOM画像を読み込んだ後、クロスヘア機能を使って画像を回転させることで蝸牛ビューが確立されます。A値とB値は、Escudeらが先述した手順に従って手動で測定^{されました。}簡単に言えば、A値はモディオルスを通る円窓の中心(RW)から側壁(基底回転の長さ)までの最長距離として測定されます。B値(基底回転の幅)は、A値に垂直(90°)に直線を引く直線で測定され、A値の上下の側壁点を結ぶ図 1Bに示されています。A値、B値、I値の測定手順は利用可能です( 材料表参照)。すべての測定は単独著者(ES)が、別の著者(DA)の監督下で実施しました。したがって、評価者内および評議者間の違いは報告されませんでした。

4. 蝸牛形状の決定(B/A比)

B値とA値の比率が蝸牛基底回転の形状を決定し、カットオフ値はKhurayziらによって最初に記述されたように、円形の場合は≥0.75、楕円形の蝸牛基底回転は<0.75^です。

5. I価値の測定

新しい蝸牛パラメータであるI値は、蝸牛基底回転の直線部分を指します。この測定値は、右翼入口の中心から反対側の側壁までを結ぶ最長の直線であり、内壁に接線的に通っています( 図1B参照)。この測定はA値とB値と同じ平面で行われます。

6. 統計分析

I値とA値の回帰推定値(信頼水準0.95)は、Microsoft Excelのデータ分析ツール(Microsoft 365 MSO(バージョン2512、ビルド16.0.19530.20226)、32ビット(https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/excel)を用いて算出されました。

結果

取得されたデータは112の耳からです。データの説明は以下の通りです。

基底回転径:A値;基底回転幅:B値;基底回転の直線区間:I値。112件のCTスキャンのうち、61件は左側、51件は右側からの検査でした。98本の耳は両側のCI患者から、残りの14本は片側のCI被験者から採取されました。

基本的な蝸牛パラメータと蝸牛基底回転の形状
本研究では、内耳解剖学が正常であることが確認された合計112本の耳から側頭骨のCTスキャンが使用されました。ロシア語話者の蝸牛の大きさは、A値で測定され、8.04mmから10.03mmの範囲で、平均は9.03mmでした。B値は5.84mmから7.59mmの範囲で、平均は6.70mmでした。B値とA値の比率は0.64から0.83の間で変動しました。B/A ≥ 0.75で決定される丸い形の蝸牛基底回転は、個体群の48%で観察され、残りの52%はB/A <0.75の楕円形基底回転を持ちます。

ディスカッション

本研究の主な目的は、ロシアの個体群の基底回転における蝸牛のサイズ(長さ(A値)および幅(B値))および形状の変動を調査することでした。副次的な目的は、蝸牛基底回転長(A値)と、基底回転の有効直線部分を表す新しい蝸牛パラメータ(I値)との関係を調査することでした。ロシアの蝸牛の大きさは文献で初めて報告されており、平均9.03mm、範囲は8.04〜10.03mmで、文献で報告されている他の個体群の蝸牛サイズと一致^{しています。}このコホートから、集団の48%が円形の基底回転を持ち、残りの52%が楕円形の基底回転を持つことが分かりました。基底回転の有効直線部分(I値)は平均8.3 mmとされています。これは、Contour Advance(ペリモディオラー)電極の安全白マーカーが電極先端から8.5mmの距離と非常によく一致します。しかし、I値の変動(6.7 mmから9.6 mm)は、周辺モディオラー電極がケース²⁰に異質なモディオラーハッギングフィット、より高いスカラー偏差率、そしてチ...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
64スライスCTスキャナー(Aquilion)	東芝	該当なし	側頭骨画像診断に使用される64検出器のヘリカルCTシステム。
デスクトップコンピュータワークステーション	該当なし	該当なし	OTOPLANおよび画像解析の実行に使用。
Microsoft Excel(Microsoft 365)	マイクロソフト	該当なし	統計解析(回帰分析;バージョン2512 ビルド 16.0.19530.20226)
OTOPLAN(バージョン4.0)	カシネーションAG	SWOTO01	CEマーク付きのDICOMビューアで、蝸牛内耳測定(A、B、I値)に使用され、nbsp;