Methodenartikel

Cochleaire implantatie: Eerste ervaring met röntgengeleide anatomie-gebaseerde fitting

DOI:

10.3791/69203

30 december 2025

In dit artikel

Samenvatting

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

Dit protocol introduceert röntgengestuurde anatomie-gebaseerde fitting (ABF) voor cochleaire implantaten om frequentie-tot-plaats mismatch te verminderen en mogelijk de patiëntuitkomsten te verbeteren.

Samenvatting

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

Deze studie presenteert een protocol voor het toepassen van röntgengeleide anatomie-gebaseerde fitting (ABF) in cochleaire implantaatprogrammering (CI) om frequentie-tot-plaats mismatch te verminderen. Het doel is om de uitlijning tussen de frequenties die door elke elektrode worden gestimuleerd en de natuurlijke tonotopische organisatie van de cochlea te verbeteren, waardoor spraakperceptie en auditieve uitkomsten worden verbeterd. Traditionele standaardfitting (DF) methoden houden geen rekening met individuele variaties in de cochleaire anatomie, wat leidt tot mismatches die de prestaties kunnen beïnvloeden. In deze prospectieve studie werden 16 oren van 12 CI-gebruikers met normale cochleaire anatomie beoordeeld met röntgenbeeldvorming om de hoekinvoegingsdiepte (AID) te schatten en het ABF-protocol te begeleiden. De frequentietoewijzingen voor elke elektrode werden aangepast met behulp van OTOPLAN- en MAESTRO-software om aan te sluiten bij de tomotopoolkaart van de cochlea. De resultaten toonden aan dat ABF de gemiddelde frequentie-tot-plaats mismatch significant verminderde (2,6 ± 3,8 halve tonen) vergeleken met DF (6,6 ± 5,6 halve tonen). ABF vertoonde ook een sterkere correlatie tussen AID en frequentieverschuivingen, met als meest opvallende verbeteringen in het midden-cochleaire gebied. Dit protocol past een laagstralings, toegankelijk alternatief toe voor CT-geleide ABF, dat vooral gunstig is voor pediatrische of stralingsgevoelige populaties. Röntgengeleide ABF toont potentieel voor nauwkeurigere CI-programmering en het potentieel om patiëntuitkomsten te verbeteren. Verdere studies met grotere cohorten en langere follow-upperiodes worden aanbevolen om de klinische voordelen te valideren.

Inleiding

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

Cochleaire implantaten (CI's) zijn de standaard van zorg geworden bij auditieve revalidatie, waardoor mensen met ernstige tot ernstige gehoorbeperking hun spraakbegrip, communicatieve vaardigheden enalgehele levenskwaliteit aanzienlijk kunnen verbeteren. Verschillende factoren kunnen echter de ervaringen van CI-ontvangers beïnvloeden, waaronder vertragingen in geluidsverwerking, fittingmethoden en volumeverschillen2.

Traditionele standaardpassen (DF) centrumfrequenties leggen nadruk op postoperatieve gedragsmetingen, maar negeren vaak de variabiliteit in cochleaire anatomie en elektrodecontactposities tussen gebruikers. Daarnaast kunnen deze factoren worden beïnvloed door ras, geslacht of etniciteit 3,4. Ondanks recente ontwikkelingen in fittingstrategieën die de CI-programmering hebben verbeterd, moet DF-mapping nog steeds worden herzien vanwege de uitdagingen bij het beschouwen van het orgaan van Corti (OC) en de lengte van het cochleaire kanaal (CDL)5.

Een belangrijk gevolg van standaardfrequentiemapping is de "frequentie-tot-plaats mismatch", die optreedt wanneer de frequentie die door een CI-elektrode wordt geleverd verschilt van de tonotopische frequentie van het cochleaire gebied dat het stimuleert6. Deze mismatch kan ontstaan door anatomische variabiliteit, chirurgische techniek en het ontwerp van de elektrode-arrays, die allemaal de grootte7 beïnvloeden. Het kan verder verergerd worden door standaard frequentietoewijzingsschema's die in veel CI-systemen worden gebruikt, waarbij vaak individuele cochleaire anatomie en elektrodeplaatsing over het hoofd worden gezien. Recente studies suggereren een significante correlatie tussen frequentie-tot-plaats mismatch en slechte eenlettergrepige scores, slechte spraakperceptie en verminderde spraakdiscriminatie 6,8.

Om de uitdagingen van DF-mapping aan te pakken, is een gepersonaliseerde methode voor CI-programmering, bekend als anatomie-based fitting (ABF), geïntroduceerd9. ABF streeft ernaar de frequentiekaart van de CI nauwkeuriger af te stemmen op de natuurlijke cochleaire anatomie van een individu door gebruik te maken van postoperatieve CT-gegevens. Deze integratie maakt het mogelijk om patiëntspecifieke filterfrequenties toe te wijzen op basis van de anatomische locatie van elk elektrodecontact10. Het primaire doel is het minimaliseren van tonotopische discrepanties en het verbeteren van de uitlijning tussen gestimuleerde frequenties en natuurlijke tonotopiteit11. Opmerkelijk is dat ABF significante verbeteringen in spraakperceptie heeft laten zien vergeleken met DF9, verbeterde spraakherkenning en een grotere gebruikersacceptatie12,13.

Ondanks de positieve resultaten van ABF is de toepassing beperkt vanwege de noodzaak van postoperatieve CT-scans, wat leidt tot verhoogde stralingsblootstelling, wat zorgwekkend is voor kinderen en gevoelige groepen14.

Meerdere studies hebben aangetoond dat vooruitgang in beeldvormingstechnologie de stralingsblootstelling aanzienlijk kan verminderen terwijl de diagnostische kwaliteit behouden blijft. Zo hebben conventionele CT-scans met lage doses in diermodellen een vermindering van de stralingsdosis met 50% laten zien zonder verlies van diagnostische effectiviteit15. Kegelbundel-CT levert slechts 6%-16% van de stralingsdosis van standaard multi-slice CT-systemen en levert vergelijkbare beeldkwaliteit, wat de vooruitgang in dosisreductiestrategieën onderstreept16. Gezamenlijk ondersteunen deze bevindingen de adoptie van geoptimaliseerde beeldvormingsprotocollen om het stralingsrisico na cochleaire implantatie te minimaliseren. Een recente studie stelde röntgengeleide ABF voor als een haalbaar alternatief om CT-gerelateerde stralingsblootstelling aan te pakken17. Daarom is deze studie bedoeld om de eerste toepasbaarheid van röntgengeleide ABF bij CI-ontvangers te onderzoeken.

Protocol

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

Deze studie werd uitgevoerd in overeenstemming met de ethische normen van de aangesloten instelling en kreeg goedkeuring van de Institutional Review Board (Ref. Nr. 23/0605/IRB). Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd van alle deelnemers verkregen voorafgaand aan inschrijving. Vertrouwelijkheid van deelnemers en gegevensbeveiliging werden gedurende het hele onderzoek gewaarborgd. De gebruikte software staat vermeld in de Materiaaloverzicht.

1. Deelname werving

  1. Identificeer CI-ontvangers met adequate postoperatieve röntgenfoto's en volledige audiologische gegevens. Zorg ervoor dat alle gemediceerde CI-ontvangers ook een pre-operatieve CT-scan hebben ondergaan om de CDL te berekenen en de cochleaire anatomie te beoordelen vóór implantatie.
    1. Bevestig dat deelnemers een normale cochleaire anatomie hebben, gedefinieerd als de afwezigheid van malformaties en duidelijke cochleaire draaiingen, zoals bevestigd door preoperatieve beeldvorming en chirurgische notities.
    2. Bekijk de klinische dossiers om de geschiktheid voor de ABF te bevestigen. Postoperatieve beeldvorming is alleen afhankelijk van röntgenstralen voor elektrodeverificatie; aanvullende postoperatieve CT-scans zijn niet nodig.
  2. Vraag toestemming in.
    1. Leg duidelijk de doelstellingen van de studie en het door röntgen geleide ABF-proces uit aan elke deelnemer of voogd.
    2. Zorg voor schriftelijke geïnformeerde toestemming voordat u begint met gegevensverzameling.

2. Postoperatieve röntgenverwerving en beeldvoorbereiding

  1. Maak röntgenfoto's.
    1. Plan een gestandaardiseerde transorbitale (aangepaste Stenver-weergave) röntgenfoto voor elke CI-ontvanger op de radiologieafdeling.
    2. Plaats de kop zodat de volledige elektrodearray zichtbaar is.
  2. Maak beelden klaar.
    1. Sla röntgenfoto's op in DICOM-formaat.
    2. Upload beelden in de planningssoftware (OTOPLAN in samenwerking met MED-EL).
      OPMERKING: Volgens MED-EL vindt de minimale inzetdiepte die nodig is om ABF mogelijk te maken zich op wanneer de meest apicale elektrode (E1) overeenkomt met een frequentie rond 340 Hz, wat neerkomt op een inzethoek van ongeveer 540°, oftewel 1,5 cochleaire bochten. In kleinere cochleae kan de FLEX28-elektrodearray ABF ondersteunen door voldoende cochleaire dekking te bieden voor nauwkeurige frequentiekaarten. Ondertussen worden de FLEXSOFT- en STANDARD-elektrodenarrays over het algemeen beschouwd als optimale kandidaten voor ABF, omdat ze doorgaans bijna volledige cochleaire dekking bereiken tot ongeveer 720°, met E1-frequenties variërend van ongeveer 100 tot 185 Hz18.

3. Anatomische markering en elektrode-identificatie

  1. Markeer anatomische herkenningspunten.
    1. Gebruik in de planningssoftware de pointertools om het ronde venster en het cochleaire centrum als anatomische referentiepunten te selecteren.
    2. Controleer of deze herkenningspunten correct zijn geplaatst voordat je overgaat naar elektrode-identificatie.
  2. Identificeer elektrodecontacten.
    1. Label handmatig elk zichtbaar elektrodecontact in volgorde (bijv. C.01-C.12) met behulp van de elektrode-mappingfunctie van de software.
    2. Controleer de volgorde en posities met de documentatie of chirurgische notities van de fabrikant.

4. Cochleaire parameterberekening en frequentietoewijzing

  1. Genereer anatomische parameters.
    1. Bereken de CDL per deelnemer met behulp van pre-operatieve CT-scans. Bepaal AID voor elk elektrodecontact met behulp van postoperatieve röntgenfoto's en planningssoftware door belangrijke anatomische herkenningspunten te identificeren (modiolus, ronde venster- en elektrodecontacten).
    2. Activeer de Greenwood-functie in de software om de TF voor elk elektrodecontact af te leiden.
  2. Exporteer ABF-dataset.
    1. Gebruik de anatomische parameters berekend in stap 4.1 (CDL en AID voor elk elektrodecontact), samen met handmatig geïdentificeerde anatomische herkenningspunten, de modiolus, ronde venster- en elektrodecontactposities als invoergegevens voor de OTOPLAN-software. Pas de Greenwood-functie toe in OTOPLAN om de cochleaire plaatsfrequentie voor elk elektrodecontact te schatten en individuele ABF-kaarten voor elke patiënt te genereren.
    2. Exporteer de resulterende ABF-frequentiewaarden als een compatibel databestand (bijv. CSV of Excel) voor import in de CI-programmeersoftware (MAESTRO).
  3. Importeren in programmeersoftware.
    1. Start de CI-programmeersoftware.
    2. Navigeer naar het sectie frequentiemapping of toewijzing.
  4. Toepassing van ABF-mapping
    1. Upload het ABF-frequentiebestand naar de kaart van de patiënt, zodat alle kanalen overeenkomen met de berekende tonotopische doelen.
    2. Sla deze instelling op als een nieuw programma.
      OPMERKING: Hier kan een pauze worden genomen met hervatting van herprogrammering en apparaatactivatie bij het volgende kliniekbezoek indien nodig.

5. Berekening van frequentie-tot-plaats mismatch

  1. Bereken de mismatch.
    1. Noteer de DF-, ABF- en TF-frequenties voor elk elektrodecontact.
    2. Bereken de halve toonverschil voor zowel DF als ABF met behulp van de formule:
      n = 12 × log2 (Geprogrammeerde frequentie / TF)
  2. Bereid de dataset voor.
    1. Voer mismatch-waarden, evenals demografische en anatomische gegevens, in een spreadsheet in voor verdere analyse.

6. Statistische analyse

  1. Beoordeel de normaliteit van de data.
    1. Gebruik de Shapiro-Wilk-test om de verdeling van elke datasetvariabele te evalueren.
  2. Vergelijk het tussen DF en ABF.
    1. Gebruik een gepaarde t-test voor normale gegevens, of de Wilcoxon teken-rang test voor niet-normale gegevens, om de mismatch tussen DF en ABF te vergelijken.
  3. Analyseer de correlatie tussen insertiediepte.
    1. Bereken de Pearson- of Spearman-correlatie tussen AID en halftoonmismatch.
    2. Visualiseer bevindingen met spreidingsdiagrammen.

7. Veiligheid en vertrouwelijkheid

  1. Minimaliseer de blootstelling aan straling.
    1. Gebruik de laagst redelijke röntgendosis en zorg voor schildklier- en lichaamsbescherming tijdens beeldvorming, vooral bij kinderen.
  2. Bescherm data.
    1. Sla alle gegevens veilig op door de instelling goedgekeurde servers.
    2. Deidentificeer alle patiëntinformatie voordat je analyseert of deelt.

8. Probleemoplossing

  1. Softwareimportfout
    1. Controleer of geëxporteerde bestanden compatibel zijn met het vereiste formaat van de programmeersoftware.
  2. Onvolledige elektrodezichtbaarheid
    1. Pas de röntgeninstellingen aan of verkrijg een extra weergave indien nodig voor de duidelijkheid.

Resultaten

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

De deelnemers waren 4 bilaterale CI-gebruikers en 8 unilaterale CI-gebruikers, wat resulteerde in een totaal van 16 oren. De gemiddelde leeftijd bij implantatie was 17,0 ± 16,7 jaar. Zie Tabel 1 voor de demografie van de deelnemers. Figuur 1A vergelijkt de middenfrequenties van ABF, DF en TF over elektrodecontacten (C.01 tot C.12). ABF-frequenties komen nauw overeen met TF-frequenties, behalve in het basale gebied, waar een duidelijk onderscheid is tussen TF en DF. De ABF en TF tonen de dichtstbijzijnde uitlijning in het middenfrequentiebereik.

Verdere analyse van de tonotopisch gebaseerde AID (Figuur 1B) toonde een constante afname van de basis van de slakkenkring naar de apex. Dit patroon is consistent met de anatomie van de cochleaire spiraal, waarbij het basale gebied reageert op hogere frequenties en het apicale gebied op lagere frequenties.

Voor de gemiddelde berekende centrale frequenties van elk elektrodecontact, zie Tabel 2. De gemiddelde absolute frequentie-tot-plaats-mismatch tussen de DF en de TF varieerde van 2,7 tot 15,9 halve tonen, met een gemiddelde waarde van 6,6 ± 5,6. De ABF verminderde vervolgens dit semitonale verschil: de gemiddelde mismatch tussen ABF en TF was 2,6 ± 3,8 en varieerde tussen 0,2 en 11,6 halve tonen. De statistische vergelijking tussen de mismatch tussen TF, ABF en DF toonde een significant verschil (Figuur 2A).

Zoals Figuur 2B laat zien, toonde de grafische visualisatie van het semitonale verschil een grotere mismatch tussen de DF en de TF vergeleken met de mismatch tussen ABF en TF, aangezien de TF de referentie is. De verschillen tussen beide groepen waren significant bij de contacten met apicale elektroden en kleiner bij de basale elektroden. De meest significante mismatch werd gevonden bij contacten C03 en C04. De oorzaken van deze mismatches, vooral voor elektroden C03 en C04 in bepaalde patiëntengevallen, zijn vooral te wijten aan individuele verschillen in de cochleaire anatomie, zoals grootte en vorm, die bepalen hoe diep en waar de elektroden worden geplaatst. Chirurgische techniek en het positioneren van elektroden spelen ook een rol, omdat kleine variaties kunnen leiden tot verschuivingen in frequentiematching.

De correlatieanalyse toonde sterke, significante negatieve relaties tussen de AID van elke groep en de halve toonverplaatsingen (ABF en DF). Deze associatie was echter veel sterker met de DF, zoals Figuur 3A laat zien. De Pearson-correlatiecoëfficiënt in de ABF-groep was (r= -0,68) vergeleken met (r= -0,81) in de DF-groep. De relatie tussen beide groepen was lineair, wat aangeeft dat grotere insertiedieptes minder mismatches in frequentieplaatsing betekenen.

De analyse van de verschillen in absolute frequentie tussen de DF en de ABF ten opzichte van de gemiddelde TF bij elk elektrodecontact toonde aan dat het hoogste frequentiebereik lag van 1976 tot 4779 Hz. Dit verspreidingsgebied komt overeen met het centrale deel van de slakkenhuis. Bovendien toonde dit gebied de grootste variabiliteit tussen verschillende deelnemers, zoals te zien is in Figuur 3B. Onderzoek van de frequentie-tot-plaats-mismatch tussen de huidige map ABF en de DF map zonder rekening te houden met de TF toonde een aanzienlijke afname (in halve tonen) na het overschakelen van deelnemers naar ABF. Bovendien was er vergeleken met de TF bij elk elektrodecontact een grotere mismatch met DF dan met ABF. Voor ABF werden de hoogste schijnbare mismatches waargenomen bij de eerste en tweede draai: C3 (8,4 ± 3,9 halve tonen) en C4 (8,3 ± 3,3 halve tonen) (zie Figuur 4A). Analyse van de frequentie-naar-plaats halve tonen voor elke deelnemer identificeerde duidelijke mismatches in gevallen 7, 9 en 13 (Figuur 4B).

figure-results-1
Figuur 1: Vergelijking van frequentietoewijzing en elektrode-inzethoeken. (A) Centrumfrequenties toegewezen door ABF, DF en de tonotopische frequentie (TF) worden weergegeven voor elk elektrodecontact (C01-C12). ABF toont een nauwere uitlijning met TF dan DF over de elektrodearray. (B) Inbrenghoek gemeten voor elk elektrodecontact op basis van postoperatieve röntgenfoto, wat de hoekprogressie van basis tot apex van de cochlea illustreert. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-2
Figuur 2: Frequentie-tot-plaats-mismatch tussen fittingstrategieën. (A) Frequentie-tot-plaats mismatchwaarden voor DF en ABF worden weergegeven over elektrodecontacten. ABF resulteert in een lagere mismatch dan DF bij de meeste contacten. (B) Mismatchwaarden voor DF en ABF uitgezet met TF als referentie. ABF vertoont een verminderde en meer uniforme mismatch ten opzichte van DF, vooral bij apicale contacten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-3
Figuur 3: Relatie tussen insertiediepte en frequentiemismatch. (A) Correlatie tussen AID en halve toon frequentieverschuiving voor DF en ABF. Beide methoden tonen negatieve correlaties, maar ABF vertoont een lagere variabiliteit in mismatch. (B) Absolute verschillen tussen DF- en ABF-frequenties ten opzichte van de gemiddelde TF voor elk contact. Individuele oren worden geannoteerd op kleur, wat de variabiliteit tussen patiënten benadrukt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-4
Figuur 4: Frequentie-tot-plaats mismatch op basis van geval en contact. (A) Frequentie-tot-plaats mismatchwaarden voor DF en ABF getoond voor elk elektrodecontact in de cohort. (B) Frequentie-naar-plaats halve toonwaarden voor elk geval over de elektrodearray, wat individuele variabiliteit in mismatch illustreert. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Tabel 1: Demografie van deelnemers en klinische basiskenmerken voor alle cochleaire implantaatontvangers (N = 16 oren). Klik hier om deze tabel te downloaden.

Tabel 2: Vergelijkende analyse van de frequentie van plaatsingsmismatches voor DF en ABF vergeleken met TF voor alle elektrodecontacten. ** voor 0,01 > p ≥ 0,001, en *** voor p <0,001. Klik hier om deze tabel te downloaden.

Discussie

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

De anatomische diversiteit van de cochlea en de variabiliteit in de lengte van de CI-elektrodearrays kunnen leiden tot een mismatch tussen frequentie en plaats, wat spraakherkenning en CI-prestatiesnegatief beïnvloedt 19,20. Bovendien kan het gebruik van ABF effectief de frequentie-tot-plaats mismatch verminderen en spraakherkenning verbeteren 7,12. Het gebruik van ABF wordt echter beperkt door de noodzaak van hoogresolutie CT-scans, die kostbaar, tijdrovend zijn en de CI-ontvanger blootstellen aan straling10. De huidige studie onderzocht of röntgengeleide ABF effectief de frequentie-tot-plaats mismatch minimaliseert en spraakherkenning verbetert. De resultaten tonen aan dat röntgengeleide ABF effectiever is dan DF in het verminderen van frequentie-tot-plaats mismatches, met een significant lagere gemiddelde mismatch. De analyse benadrukte ook het belang van het correct kiezen van elektrodelengte om mismatches tussen verschillende elektrodecontacten te minimaliseren.

Een belangrijke bevinding van de studie is dat de gemiddelde frequentie-tot-plaats-mismatch significant lager is bij ABF dan bij DF. ABF resulteerde in een significant lagere gemiddelde absolute frequentie-tot-plaats mismatch (2,6 ± 3,8) dan DF (6,6 ± 5,6). ABF-frequenties lagen dichter bij de tonotopische frequentie (TF) in het lagere frequentiebereik en bijna gelijk aan de TF in het middenfrequentiebereik. Daarentegen waren de frequenties voor zowel DF als ABF vergelijkbaar in het hogere frequentiegebied. Deze bevinding geeft aan dat ABF nauwkeuriger was dan DF in het afstemmen van de frequentiecomponenten van inkomend geluid op de juiste elektrodecontacten langs de cochlea. Deze bevindingen komen overeen met eerder onderzoek waaruit blijkt dat CT-geleide ABF de nauwkeurigheid van cochleaire implantaatprogrammering verbetert. Een eerdere studie vond dat ABF de frequentie-tot-plaats mismatch aanzienlijk verminderde ten opzichte van DF, met een daling van 20,7% van12. Evenzo rapporteerde een andere studie dat CT-geleide ABF de frequentie-tot-plaats mismatch significant verminderde. Deze bevindingen suggereren dat röntgengeleide ABF even effectief is als CT-gebaseerd ABF11.

Dergelijke bevindingen hebben directe klinische implicaties, aangezien frequentie-tot-plaats-mismatch de prestaties van de CI negatief kan beïnvloeden. Een studie toonde een significante correlatie aan tussen frequentie-tot-plaats mismatch bij 1.500 Hz en de vermindering van monosyllababele scores tot 6 maanden na implantatie6. Evenzo vond een andere studie een significante correlatie tussen frequentie-plaats-mismatch (variërend van 0,469 tot 1,604 octaven) en spraakdiscriminatie in ruis na 6 maanden CI-gebruik. Dit effect nam echter af na 6-12maanden.

Het semitonale verschil dat in de huidige studie wordt gerapporteerd, kan bij bepaalde frequenties in de onderzochte steekproef als gering of niet klinisch significant worden beschouwd. Dit kan verband houden met pre-operatieve planning en de keuze van elektrodearrays die een geschikt deel van de slakkenziekte bedekken. Eerder onderzoek heeft het belang van cochleaire dekking benadrukt bij het verminderen van de frequentie-tot-plaats mismatch8. Zo vond een eerdere studie dat langere elektrodearrays geassocieerd waren met betere spraakperceptieresultaten in stilte en geluid, mogelijk door een verhoogde cochleadekking21.

De huidige studie vond dat de insertiediepte van de elektrodearray een significante voorspeller was van de frequentie-tot-plaats mismatch, waarbij diepere inserties resulteerden in een kleinere mismatch. De correlatieanalyse toonde sterke negatieve correlaties aan over alle elektrodecontacten tussen de AID en halve toonverschuifingen (ABF en DF) van elke groep. Deze associatie was aanzienlijk sterker met ABF. Deze bevinding komt overeen met eerdere studies, die de relatie onderzochten tussen cochleaire lengte, insertiehoek en tonotopische mismatch bij 106 cochleaire implantaatsontvangers22. Volgens de Greenwood-kaart rapporteerden ze een tonotopische mismatch over alle cochleae, variërend van -10 tot -16 halve tonen, met minder verschil bij kleine en middelgrote cochleae dan bij grote. De auteurs schreven dit verschil toe aan de lengte van de cochlea ten opzichte van de lengte van de elektrode in plaats van aan de absolute lengte van de cochlea. Recente studies hebben vergelijkbare bevindingen gerapporteerd, zoals een verhoogde inzethoek van het meest apicale elektrodecontact, geassocieerd met een lager verschil tussen standaard- en ABF-mismatch12. Binnen elke deelnemer lieten ABF-kaarten echter minder mismatches zien dan DF-kaarten. Het moet nog worden vastgesteld welk bereik van de insertiediepte ABF het meest nuttig is. Desalniettemin hebben deze bevindingen belangrijke implicaties voor CI-programmering en benadrukken ze de noodzaak van individuele fitting op basis van de cochleaire anatomie van de ontvanger. Röntgengeleide ABF kan bijzonder nuttig zijn in gevallen waarin de diepte van de elektrodearray kan helpen de frequentie-tot-plaats-mismatch te minimaliseren en de spraakherkenningsresultaten te verbeteren.

De resultaten van deze studie toonden aan dat de frequentie-tot-plaats-mismatch varieerde tussen verschillende elektrodecontacten, waarbij de meest significante mismatch optrad in de apicale elektroden, specifiek in contacten C03 en C04. Deze bevindingen komen overeen met een eerdere studie die vergelijkbare resultaten rapporteerde voor specifieke elektrodecontacten, maar verschilden van andere contacten22. Variabiliteit werd waargenomen in de centrumfrequenties die met de ABF-methode werden geschat, vergeleken met de standaardfrequenties die werden gebruikt voor verschillende elektrodecontacten en deelnemers. Dit benadrukt de noodzaak van geïndividualiseerde frequentietoewijzingsmethoden om de nauwkeurigheid van de pasvorm van cochleaire implantaten te verbeteren. Analyse van frequentieverschillen tussen ABF en DF ten opzichte van de TF toonde een significant verschil tussen 1976 Hz en 4779 Hz. Dit suggereert dat ABF effectiever was in dit gebied, dat zich ongeveer in het midden van de slakkenziekte bevindt. Het is ook mogelijk dat de mismatch in dit gebied zeer groot is met DF, wat het grotere significante verschil kan verklaren. Ten slotte toonde onderzoek van de ABF-kaart en de afwijking van de DF de meest significante mismatch in elektrodecontacten 3 en 4. De locatie van deze contacten binnen de slakken, de AID of de huidige standaard frequentietoewijzingsmethode zou dit kunnen verklaren. Al met al suggereren deze bevindingen dat er ruimte is voor verbetering in CI-fitting, met name om de frequentie-tot-plaats mismatch in de apicale contacten te verminderen.

Hoewel de studie waardevolle inzichten biedt in röntgengeleide ABF als alternatief voor CT-geleide ABF, kan de kleine steekproefgrootte de relevantie van de resultaten beperken en de statistische kracht om significante verschillen of associaties te detecteren verminderen. Om dit aan te pakken werd een post-hoc vermogensanalyse uitgevoerd. Voor de waargenomen effectgrootte (Cohen's d = 1,13) die de absolute totale frequentieverschuiving tussen standaardpassing (6,6 ± 5,6 halve tonen) en ABF (2,6 ± 3,8 halve tonen) vergelijkt, leverde de steekproef van 16 oren 98,8% vermogen op een significantieniveau van 5% om een echt verschil te detecteren. Dit geeft aan dat, ondanks de kleine steekproef, de waargenomen verschillen waarschijnlijk statistisch robuust zijn.

De focus lag voornamelijk op de impact van röntgengeleide ABF op de mismatch tussen frequentie en plaats, zonder andere cruciale factoren zoals spraakperceptie, geluidskwaliteit of door patiënten gerapporteerde uitkomsten te beoordelen. Daarom zijn toekomstige studies met grotere steekproefgroottes die zowel objectieve als subjectieve uitkomstmaten bevatten nodig om röntgengestuurde ABF verder te onderzoeken. Recent onderzoek suggereert dat in vivo tonotopische kaarten afgeleid van elektrocochleografie nauwkeurigere frequentie-tot-plaats schattingen kunnen geven dan die gemaakt met standaard cochleaire mappings, en dat ze in toekomstige onderzoeken in overweging genomen moeten worden23,24. Daarnaast kan registratie van postoperatieve röntgenfoto's met preoperatieve CT worden onderzocht om de nauwkeurigheid van AID-schatting25 verder te verbeteren.

Concluderend toonde de huidige studie aan dat röntgengestuurde ABF de frequentie-tot-plaats mismatch bij CI-ontvangers/gebruikers kan minimaliseren. De resultaten toonden een significante afname van de gemiddelde mismatch met ABF vergeleken met de DF-methode. De analyse benadrukte een significante discrepantie tussen frequentie en plaatsing in verschillende elektrodecontacten, met name in de basale elektroden. Dit suggereert dat ABF in deze regio nuttig kan zijn. Verder benadrukte het onderzoek de noodzaak om de juiste lengte voor de elektrodearray te kiezen om het verschil te verkleinen. De regressiemodellen toonden aan dat hoe dieper de insertie, hoe lager de mismatch, wat aangeeft dat een nauwkeurige CDL-schatting cruciaal is voor optimale CI-programmering. Verdere studies met grotere steekproefgroottes en langdurige follow-ups zijn echter nodig om de voordelen van röntgengeleide ABF in de klinische praktijk te bevestigen.

Openbaarmakingen

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

Yassin Abdelsamad en Ahmed Hafez zijn medewerkers van MED-EL GmbH en zijn uitsluitend betrokken bij wetenschappelijke taken. Alle andere auteurs geven geen belangenconflicten op.

Dankbetuigingen

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

De auteurs bedanken Michael Todd (MED-EL) voor het redigeren van het manuscript en Rahma Sweedy voor het uitvoeren van de statistische analyse.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Greenwood functieWiskundig model voor cochleaire tonotopische mappingGeïntegreerd in OTOPLAN-softwareGetransponeerde frequentie (TF) berekening (Stap 4.1.1)
MAESTRO-softwareProgrammeersoftware voor cochleair implantaatMED-EL GmbH (Innsbruck, Oostenrijk)ABF frequentie-import en CI-programmering (Stap 4.3–4.4)
MED-EL FLEX26 elektrodenarray26 mm cochleair implantaat elektrodeMED-EL GmbH (Innsbruck, Oostenrijk)Cochleaire implantatie (Tabel 1)
MED-EL FLEX28 elektrodenarray28 mm cochleair implantaat elektrodeMED-EL GmbH (Innsbruck, Oostenrijk)Cochleaire implantatie (Tabel 1)
OTOPLAN-softwareChirurgische planning en elektrode-analyse softwareCAScination AG (Bern, Zwitserland) in samenwerking met MED-EL (Innsbruck, Oostenrijk)Anatomische markering, elektrode identificatie, CDL en AID berekening, ABF kaart generatie (Stappen 3, 4)

Referenties

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Barker, F., Mackenzie, E., Elliott, L., Jones, S., de Lusignan, S. Interventions to improve hearing aid use in adult auditory rehabilitation. Cochrane Database Syst Rev. 8, CD010342(2016).
  2. Pieper, S. H., et al. Considerations for fitting cochlear implants bimodally and to the single-sided deaf. Trends Hear. 26, 233121652211082(2022).
  3. Finley, C. C., et al. Role of electrode placement as a contributor to variability in cochlear implant outcomes. Otol Neurotol. 29 (7), 920-928 (2008).
  4. Thong, J. F., et al. Cochlear duct length-one size fits all. Am J Otolaryngol. 38 (2), 218-221 (2017).
  5. Helpard, L., et al. Three-dimensional modeling and measurement of the human cochlear hook region: Considerations for tonotopic mapping. Otol Neurotol. 42 (6), E658-E665 (2021).
  6. Canfarotta, M. W., et al. Frequency-to-place mismatch: Characterizing variability and the influence on speech perception outcomes in cochlear implant recipients. Ear Hear. 41 (5), 1349-1361 (2020).
  7. Kurz, A., Herrmann, D., Hagen, R., Rak, K. Using anatomy-based fitting to reduce frequency-to-place mismatch in experienced bilateral cochlear implant users: A promising concept. J Pers Med. 13 (7), 1109(2023).
  8. Mertens, G., Van de Heyning, P., Vanderveken, O., Topsakal, V., Van Rompaey, V. The smaller the frequency-to-place mismatch, the better the hearing outcomes in cochlear implant recipients. Eur Arch Otorhinolaryngol. 279 (4), 1875-1883 (2022).
  9. Kurz, A., Müller-Graff, F. T., Hagen, R., Rak, K. One click is not enough: Anatomy-based fitting in experienced cochlear implant users. Otolaryngol Head Neck Surg. 43 (10), 1176-1180 (2022).
  10. Távora-Vieira, D., et al. Evaluation of the performance of OTOPLAN-based cochlear implant electrode array selection: A retrospective study. J Pers Med. 13 (8), 1276(2023).
  11. Lambriks, L., et al. Imaging-based frequency mapping for cochlear implants - evaluated using a daily randomized controlled trial. Front Neurosci. 17, 1119933(2023).
  12. Lassaletta, L., Calvino, M., Sánchez-Cuadrado, I., Gavilán, J. Does it make any sense to fit cochlear implants according to the anatomy-based fitting? Our experience with the first series of patients. Front Audiol Otol. 1, (2023).
  13. Di Maro, F., Carner, M., Sacchetto, A., Soloperto, D., Marchioni, D. Frequency reallocation based on cochlear place frequencies in cochlear implants: A pilot study. Eur Arch Otorhinolaryngol. 279 (10), 4719-4725 (2022).
  14. Yigit, O., Kalaycık Ertugay, C., Yasak, A. G., Araz, S. E. Which imaging modality in cochlear implant candidates. Eur Arch Otorhinolaryngol. 276 (5), 1307-1311 (2019).
  15. Weisstanner, C., et al. Radiation dose reduction in post-operative computed position control of cochlear implant electrodes in lambs - An experimental study. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 79 (12), 2348-2354 (2015).
  16. Theunisse, H. J., et al. Cone-beam CT versus multi-slice CT systems for post-operative imaging of cochlear implantation-A phantom study on image quality and radiation exposure using human temporal bones. Otol Neurotol. 36 (4), 592-599 (2014).
  17. Alahmadi, A., et al. Advancing cochlear implant programming: X-ray guided anatomy-based fitting. Otol Neurotol. 45 (2), 107-113 (2024).
  18. Anatomy-based fitting: A new tool for improving place-pitch match. MED-EL Professionals Blog. , Med-El. https://blog.medel.pro/audiology/anatomy-based-fitting-improving-place-pitch-match/ (2025).
  19. Sturm, J. J., Ma, C., McRackan, T. R., Schvartz-Lézac, K. C. Frequency-to-place mismatch impacts cochlear implant quality of life, but not speech recognition. Laryngoscope. 134 (6), 2898-2905 (2024).
  20. Dessard, L., et al. Cochlear implant: Analysis of the frequency-to-place mismatch with the table-based software OTOPLAN and its influence on hearing performance. Audiol Neurotol. 29 (3), 239-245 (2024).
  21. Wong, K., Ruckenstein, M. J. Triological best practice: Does cochlear implant electrode array length impact performance. Laryngoscope. 134 (8), 3421-3422 (2024).
  22. Dutrieux, N., Quatre, R., Peñ, 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).
  23. Walia, A., et al. Electrocochleography-based tonotopic map: I. Place coding of the human cochlea with hearing loss. Ear Hear. 46 (1), 253-264 (2024).
  24. Walia, A., et al. Electrocochleography-based tonotopic map: II. Frequency-to-place mismatch impacts speech-perception outcomes in cochlear implant recipients. Ear Hear. 45 (6), 1406-1417 (2024).
  25. Liu, G. S., Cooperman, S. P., Neves, C. A., Blevins, N. H. Estimation of cochlear implant insertion depth using 2D-3D registration of post-operative X-ray and pre-operative CT images. Otol Neurotol. 45 (3), e156-e161 (2024).

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

R ntgengeleide passingfrequentie plaatsmismatchtonotopische organisatieprogrammering van cochleaire implantatenhoekige insertiedieptespraakperceptieOTOPLAN softwareMAESTRO software

Gerelateerde artikelen