Onderzoeksartikel

Variatie in cochleaire grootte en vorm ten opzichte van de Russische populatie en een nieuwe cochleaire parameter voor een veilige cochleaire implantaat-elektrode-invoeging

DOI:

10.3791/70055

5 juni 2026

In dit artikel

Samenvatting

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

Dit artikel presenteert de grootte- en vormvariatie van de cochlea uit de Russische populatie. De studie rapporteert ook een nieuwe cochleaire parameter die het langste rechte segment van de cochleaire basale draai definieert, met implicaties voor veilige inbrengen van cochleaire implantaatelektroden.

Samenvatting

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

Deze studie onderzoekt de grootte- en vormvariatie van slakken in de Russische populatie. Ook introduceert het een nieuwe cochleaire parameter die het langste rechte segment van de basale draai definieert, met de implicatie van een veilige cochleaire implantaat-elektrode-inbrenging. Een medische, CE-gemarkeerde DICOM-viewer (OTOPLAN) werd gebruikt om cochleaire parameters te meten, waaronder A- en B-waarden, die de lengte en breedte van de basale draai bepalen. De vorm van de cochleaire basale draai werd geschat door de verhouding tussen B- en A-waarden. De nieuwe cochleaire parameter, I-waarde, definieert het effectieve rechte segment van de basale bocht als de langste rechte lijn die de cochleaire ingang verbindt met de laterale wand aan de tegenovergestelde kant, en tangentieel naar de binnenwand loopt. De verhouding tussen de waarde B- en A-waarde bepaalt de vorm van de cochleaire basale draai, met de cut-offwaarde ≥0,75 voor ronde en <0,75 voor elliptische, cochleaire basale draai. CT-scans van het temporale been van 112 oren met normale binnenooranatomie werden in deze studie gebruikt. De cochleaire grootte van de Russische populatie, gemeten aan de hand van de A-waarde, varieerde van 8,04–10,03 mm, met een gemiddelde van 9,03 mm. De B-waarde varieerde van 5,84–7,59 mm, met een gemiddelde van 6,70 mm. Een rondvormige cochleaire basale bocht werd waargenomen bij 48% van de populatie, waardoor de resterende 52% een elliptisch-vormige basale bocht overhield. De I-waarde die het effectieve rechte segment van de basale draai definieert, varieerde van 6,7–9,6 mm, met een gemiddelde van 8,3 mm. De trendlijn geeft aan dat de I-waarde ongeveer 0,7–0,8 mm korter is dan de A-waarde. Voor het eerst in de literatuur wordt de cochleagrootte, gemeten aan de hand van de A-waarde, gepresenteerd voor de Russischtalige bevolking. De rondvormige cochleaire basale bocht komt voor bij 48% van de bevolking. De nieuwe cochleaparameter, de I-waarde, is ongeveer 0,7–0,8 mm korter dan de A-waarde.

Inleiding

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

Cochleaire implantatie (CI) is een voorgeschreven behandeloplossing voor verschillende indicaties, waaronder ernstig tot ernstig gehoorverlies, gedeeltelijke doofheid, asymmetrisch gehoorverlies, auditieve neuropathie en eenzijdige doofheid 1,2. Het plaatsen van een CI-elektrode is een belangrijke chirurgische stap, en het behoud van intracochleaire structuren tijdens het plaatsen is verplicht geworden bij elke CI-operatie. Dit komt doordat structurele schade tijdens het plaatsen van elektroden het gehoorresultaat met CI3 negatief beïnvloedt. Intra-cochleaire structurele schade wordt beïnvloed door meerdere factoren, waaronder het ontwerp en de stijfheid van de elektrode4, de inbrengmethode (rond venster versus cochleostomie)5, de inbrengingssnelheid6, de vaardigheid van de chirurg in het omgaan met elektrode-inbrengen7, en anatomische variatie van het binnenoor8.

Eshraghi et al. hebben het CI-elektrode-inzettrauma in 5 verschillende gradaties (0-4) geschaald. Graad 0 verwijst naar geen waarneembare schade, graad 1 naar elevatie van het basilaire membraan, graad 2 naar een ruptuur van het basilaire membraan, graad 3 naar elektrode in de scala vestibuli, en graad 4 naar ernstig trauma zoals een breuk van de botenspiraallamina of modiolus of scheur van stria vascularis9. Elektrodescalaire afwijking (ESD) wordt beschouwd als trauma van graad 3, goed gerapporteerd in de literatuur, met een hogere mate van ESD die geassocieerd is met een voorgebogen peri-modiolar elektrode vergeleken met een rechte laterale wandelektrode10,11. Rau et al. rapporteerden dat volgens het ontwerp van de elektrode een peri-modiolar elektrode in het initiële rechte segment van de slakkenbank moet worden ingebracht voor een bepaalde inzetdiepte voordat de styletdraad wordt uitgetrokken, zodat de elektrode zich om de modioluswand12 kan krullen. De nieuwe perimodiolar elektrode die bij een polymeermantel wordt geleverd, volgt dezelfde techniek: deze komt het eerste segment van de basale bocht binnen tot een bepaalde insertiediepte, waarna de polymeermantel wordt uitgetrokken zodat de elektrode zich om de modioluswand13 wikkelt. Dit is de reden dat de Contour Advance-elektrode van Cochlear een witte marker in de elektrodearray heeft op kanaal 10 vanaf het apicale uiteinde (8,5 mm vanaf de elektrodepunt)14, en de Mid-Scala-elektrode van Advanced Bionics LLC een blauwe marker op kanaal 5 vanaf het apicale uiteinde om de elektrode-insertiediepte aan te geven voordat de styletdraad15 wordt teruggetrokken. Met andere woorden, deze gekleurde markers geven de inzetdiepte aan voordat de elektrodetip de zijwand raakt. Afhankelijk van de algehele groottevariatie van de cochlea zal het rechte segment van de basale bocht variëren, en hier krijgt het initiële segment van de basale bocht de aandacht bij de pre-gebogen peri-modiolar elektrode.

De bekende cochleaire parameters die in de basale bocht worden gemeten zijn de basale draaidiameter en -breedte, ook wel A- en B-waarden genoemd, die nuttig zijn voor het schatten van de lengte van de cochleaire buis en voor het selecteren van elektrodelengte en frequentiemapping op basis van cochlea-grootte. Dhanasingh et al. rapporteerden een nieuwe cochleaire parameter, de S-waarde, die de cochleaire ingang verbindt met het onderste uiteinde van de B-waarde in het rechte gedeelte van de basale bocht16. Maar de S-waarde telt niet als het rechte deel van de cochleaire basale bocht voorbij dit punt loopt. Dit motiveerde ons om het rechte segment van de basale draai vanaf de cochleaire ingang te onderzoeken en het een nieuwe cochleaire parameter te noemen om het effectieve rechte segment voor veilige plaatsing van de CI-elektrode aan te geven. De meting van het rechte segment van de cochleaire basale bocht zal een klinisch nuttige indicator zijn voor de insertiediepte waarbij de CI-elektrodepunt de laterale wand raakt tijdens het inbrengen van de elektrode.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

Deze studie werd goedgekeurd door de lokale institutionele beoordelingscommissie van St. Petersburg KNO- en Spraakonderzoeksinstituut (IRB_23_001) om anonieme röntgenfoto's uit de beelddatabase te verkrijgen zonder enige betrokkenheid van de patiënt. Geen enkele patiënt was op welke manier dan ook direct betrokken bij het onderzoek. De gebruikte software en apparatuur staan vermeld in de Materiaaltabel.

1. Gegevensbron- en inclusiecriteria

Computertomografie (CT)-scans van potentiële cochleaire implantaatkandidaten (CI) met normale binnenooranatomie werden in deze studie opgenomen. Beelden die tussen 2000 en 2023 zijn gemaakt, werden geleverd door de afdeling Radiologie van het KNO- en Spraakonderzoeksinstituut van Sint-Petersburg. Proefpersonen met een misvormde anatomie van het binnenoor werden uitgesloten.

2. CT-beeldverwerving en analyse

CT-beelden werden gemaakt met een expert-klasse 64-slice helix-CT-scanner met 64 detectorkanalen. De snijdikte van de verkregen beelden varieerde van 0,36 mm tot 1 mm. De CT-beelden werden geanalyseerd met de DICOM-viewer, OTOPLAN versie 4.0, op een desktopcomputerwerkstation. Er was geen herbemonstering of herformattering van afbeeldingen vereist vóór de analyse.

3. Cochleaire meetprocedure

Na het laden van de DICOM-afbeeldingen in de DICOM-viewer wordt de cochleaweergave ingesteld door de afbeeldingen te roteren met behulp van de vizierfunctie. De A- en B-waarden werden handmatig gemeten volgens de eerder beschreven procedure door Escude et al.17. Kort gezegd wordt de A-waarde gemeten als de langste afstand tussen het midden van het ronde raam (RW) dat door de modiolus loopt en de zijwand (lengte van de basale draai). De B-waarde (breedte van de basale bocht) wordt gemeten door de rechte lijn die loodrecht (90°) op de A-waarde de zijwandpunten boven en onder de A-waarde verbindt, zoals weergegeven in Figuur 1B. De stappen voor het meten van de A-, B- en I-waarden zijn beschikbaar (zie Materiaaltabel). Alle metingen werden uitgevoerd door één auteur (ES) onder toezicht van een andere auteur (DA). Daarom werden er geen interne en/of inter-rater verschillen gerapporteerd.

4. Bepaling van de Cochleaire vorm (B/A-verhouding)

De verhouding tussen B- en A-waarde bepaalt de vorm van de cochleaire basale draai, met de cut-offwaarde ≥0,75 voor ronde en <0,75 voor een elliptisch-vormige cochleaire basale draai, zoals voor het eerst beschreven door Khurayzi et al.18.

5. Meting van de I-waarde

I-waarde, de nieuwe cochleaire parameter, verwijst naar het rechte segment van de cochleaire basale bocht. Deze meting is de langste rechte lijn die het midden van de RW-ingang verbindt met de zijwand aan de tegenovergestelde kant, en loopt tangentieel naar de binnenwand, zoals weergegeven in Figuur 1B. Deze meting wordt uitgevoerd in hetzelfde vlak als de A- en B-waarden.

6. Statistische analyse

Regressieschattingen tussen de I- en A-waarden (betrouwbaarheidsniveau 0,95) werden bepaald met behulp van de data-analysetool in Microsoft Excel voor Microsoft 365 MSO (Versie 2512, Build 16.0.19530.20226), 32-bit (https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/excel).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

De verkregen gegevens zijn afkomstig van 112 oren. Beschrijving van de gegevens wordt hieronder gegeven:

Diameter van de basale draaiing: A-waarde; Breedte van basale draai: B-waarde; Rechte segment van de basale draai: I-waarde. Van de 112 CT-scans waren er 61 van de linkerkant en 51 van de rechterkant. 98 oren waren afkomstig van bilaterale CI-patiënten, en de resterende 14 oren van unilaterale BI-proefpersonen.

Basisparam...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

Het primaire doel van deze studie was het onderzoeken van variatie in cochleaire grootte (lengte (A-waarde) en breedte (B-waarde)) en vorm in de basale bocht van de Russische populatie. Het secundaire doel was het onderzoeken van de relatie tussen de cochleaire basale draailengte (A-waarde) en een nieuwe cochleaire parameter (I-waarde) die het effectieve rechte deel van de basale draai van de cochlea vertegenwoordigt. De cochleagrootte van de Russische populatie wordt voor het eerst in d...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

Er werd geen specifiek financiering verstrekt voor deze studie. Affiliatie nummer 2 komt overeen met de R&D-afdeling van een fabrikant van cochleaire implantaten.

Dankbetuigingen

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

De auteurs erkennen prof. Peter Roland van Southwestern University, Texas, VS, voor het leveren van het beeld dat in Figuur 1 wordt gebruikt.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
64-slice CT scanner (Aquilion)ToshibaN/A64-detector helical CT systeem gebruikt voor temporale botten beeldvorming 
Desktop computer workstationN/AN/AGebazig voor het uitvoeren van OTOPLAN en beeldanalyse 
Microsoft Excel (Microsoft 365)MicrosoftN/AGebazig voor statistische analyse (regressieanalyse; Versie 2512 Build 16.0.19530.20226) 
OTOPLAN (versie 4.0)Cascination AGSWOTO01CE-gemarkeerd DICOM viewer gebruikt voor cochleaire metingen (A-, B-, en I-waarden) 

Referenties

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Deep, N. L., Dowling, E. M., Jethanamest, D., Carlson, M. L. Cochlear implantation an overview. J Neurol Surg B Skull Base. , (2019).
  2. Cosetti, M., Roland, T. Cochlear implant electrode insertion. Oper Tech Otolaryngol Head Neck Surg. , (2010).
  3. Shaul, C., Dragovic, A. S., Stringer, A. K., O'Leary, S. J., Briggs, R. J. Scalar localisation of peri-modiolar electrodes and speech perception outcomes. J Laryngol Otol. , (2018).
  4. Rebscher, S. J., Hetherington, A., Bonham, B., Wardrop, P., Whinney, D., et al. Considerations for design of future cochlear implant electrode arrays electrode array stiffness size and depth of insertion. J Rehabil Res Dev. , (2008).
  5. Jiam, N. T., Jiradejvong, P., Pearl, M. S., Limb, C. J. The effect of round window vs cochleostomy surgical approaches on cochlear implant electrode position a flat-panel computed tomography study. JAMA Otolaryngol Head Neck Surg. , (2016).
  6. Kontorinis, G., Lenarz, T., Stöver, T., Paasche, G. Impact of the insertion speed of cochlear implant electrodes on the insertion forces. Otol Neurotol. , (2011).
  7. Khater, A., El-Anwar, M. W. Methods of hearing preservation during cochlear implantation. Int Arch Otorhinolaryngol. , (2017).
  8. Fatani, N., Abdelsamad, Y., Alsanosi, A. Influence of cochlear anatomy on intraoperative electrically evoked compound action potentials. J Clin Med. , (2024).
  9. Eshraghi, A. A., Yang, N. W., Balkany, T. J. Comparative study of cochlear damage with three perimodiolar electrode designs. Laryngoscope. , (2003).
  10. Jwair, S., Prins, A., Wegner, I., Stokroos, R. J., Versnel, H., et al. Scalar translocation comparison between lateral wall and perimodiolar cochlear implant arrays a meta-analysis. Laryngoscope. , (2021).
  11. Van de Heyning, P., Roland, P., et al. Suitable electrode choice for robotic-assisted cochlear implant surgery a systematic literature review of manual electrode insertion adverse events. Front Surg. , (2022).
  12. Rau, T. S., Lenarz, T., Majdani, O. Individual optimization of the insertion of a preformed cochlear implant electrode array. Int J Otolaryngol. , (2015).
  13. Risi, F. Considerations and rationale for cochlear implant electrode design past present and future. J Int Adv Otol. , (2018).
  14. Contour Advance Electrode (CI612). , Cochlear Ltd. Available from: https://www.cochlear.com/us/en/professionals/products-and-candidacy/nucleus/implant/electrodes/contour-advance (2026).
  15. Downing, M. Electrode designs for protection of the delicate cochlear structures. J Int Adv Otol. , (2018).
  16. Dhanasingh, A., Swords, C., Bance, M., Van Rompaey, V., Van de Heyning, P. Cochlear size assessment predicts scala tympani volume and electrode insertion force implications in robotic assisted cochlear implant surgery. Front Surg. , (2021).
  17. Escudé, B., James, C., Deguine, O., Cochard, N., Eter, E., et al. The size of the cochlea and predictions of insertion depth angles for cochlear implant electrodes. Audiol Neurootol. , (2006).
  18. 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. , (2021).
  19. Khurayzi, T., Almuhawas, F., Alsanosi, A., Abdelsamad, Y., Doyle, Ú, et al. A novel cochlear measurement that predicts inner-ear malformation. Sci Rep. , (2021).
  20. Lee, S. Y., Jung Bae, Y., Carandang, M., Kim, Y., Hee Han, J., et al. Modiolar proximity of slim modiolar electrodes and cochlear duct length correlation for potential basis of customized cochlear implantation with perimodiolar electrodes. Ear Hear. , (2021).
  21. Pai, I., Connor, S., Komninos, C., Ourselin, S., Bergeles, C. The impact of the size and angle of the cochlear basal turn on translocation of a pre-curved mid-scala cochlear implant electrode. Sci Rep. , (2024).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

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

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Cochlear SizeCochlear ShapeBasal TurnCochlear ImplantElectrode InsertionCochlear ParameterA ValueB ValueI ValueTemporal Bone CT

Gerelateerde artikelen