Elektrokochleografia (ECochG) mierzy potencjały ucha wewnętrznego generowane w odpowiedzi na stymulację akustyczną. W przypadku kandydatów na implanty ślimakowe (CI) takie potencjały ucha wewnętrznego można mierzyć bezpośrednio za pomocą elektrod implantu. W tym filmie systematycznie wyjaśniamy, jak wykonywać zapisy ECochG podczas operacji implantu ślimakowego.
Artykuł metodologiczny
Wykonywanie elektrokochleografii wewnątrzślimakowej podczas wszczepienia implantu ślimakowego
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Elektrokochleografia (ECochG) mierzy potencjały ucha wewnętrznego generowane w odpowiedzi na stymulację akustyczną ucha. Potencjały te odzwierciedlają szczątkową funkcję ślimaka. U kandydatów na implanty ślimakowe z resztkami słuchu elektroda implantu może bezpośrednio mierzyć odpowiedzi ECochG podczas procesu implantacji. Różni autorzy opisywali możliwość monitorowania funkcji ucha wewnętrznego poprzez ciągłe pomiary ECochG podczas operacji. Pomiar sygnałów ECochG podczas operacji nie jest trywialny. W 20% przypadków nie ma sygnałów możliwych do zinterpretowania. W celu pomyślnego nagrania zalecana jest ustandaryzowana procedura, aby osiągnąć najwyższą niezawodność pomiaru i uniknąć ewentualnych pułapek. Dlatego kluczowa jest bezproblemowa współpraca między chirurgiem implantu ślimakowego a technikiem implantu ślimakowego. Ten film składa się z omówienia konfiguracji systemu i etapowej procedury wykonywania wewnątrzślimakowych pomiarów ECochG podczas operacji implantu ślimakowego. Pokazuje on role chirurga i technika implantu ślimakowego w tym procesie oraz sposób, w jaki możliwa jest płynna współpraca między nimi.
Wprowadzenie
W ostatnich latach wskazania do wszczepienia implantów ślimakowych znacznie się zmieniły. W przeszłości zakres ubytku słuchu w audiogramie tonalnym był głównym wskazaniem do wszczepienia implantu, podczas gdy obecnie decydującym czynnikiem jest rozumienie mowy przy maksymalnym wzmocnieniu aparatu słuchowego. To zmieniło populację kandydatów na implanty. Coraz częściej pacjenci, którzy nadal mają naturalny słuch resztkowy (najczęściej w obszarze niskich częstotliwości), otrzymują implant ślimakowy. Badania wykazały, że funkcja resztkowa powinna być zachowana w jak największym stopniu podczas i po operacji. Pacjenci z zachowanym słuchem resztkowym osiągają lepsze wyniki w testach zrozumiałości mowy, mają zwiększoną świadomość przestrzenną i bardziej naturalnie odbierają muzykę1,2.
W przeszłości implantacja atraumatyczna zależała przede wszystkim od oceny chirurga i percepcji dotykowej. Śródoperacyjnie mierzone potencjały ucha wewnętrznego (tj. ECochG) zyskują coraz większe zainteresowanie w monitorowaniu funkcji ucha wewnętrznego3,4,5,6. Mogą one dostarczyć chirurgowi dodatkowych informacji na temat funkcjonowania ucha wewnętrznego w trakcie i po zabiegu. ECochG to ogólny termin określający sygnały elektrofizjologiczne generowane przez ślimak w odpowiedzi na stymulację akustyczną. Istnieją cztery różne składowe sygnału, które można mierzyć w zależności od ich pochodzenia; Mikrofon ślimakowy (CM) jest największym i najbardziej stabilnym składnikiem sygnału i dlatego jest używany jako kluczowa zmienna w wielu badaniach. Pochodzenie tego składnika sygnałowego znajduje się głównie w zewnętrznych komórkach rzęsatych. Inne składniki sygnału to nerw słuchowy neurofoniczny (ANN, wczesna odpowiedź neuronalna), złożony potencjał czynnościowy (CAP, wczesna odpowiedź neuronalna) i potencjał sumujący (odpowiedź komórek rzęsatych).
Przebieg sygnału ECochG podczas procesu implantacji dostarcza wglądu w stan ucha wewnętrznego; zmiany w śródoperacyjnym sygnale ECochG mogą być skorelowane z pooperacyjną funkcją resztkową ucha wewnętrznego3,4,7,8,9. Pomiar sygnałów ECochG nie jest trywialny. W maksymalnie 20% przypadków nie można uzyskać żadnego interpretowalnego sygnału10,11. Z jednej strony istnieją czynniki specyficzne dla pacjenta (tj. brak funkcjonujących komórek rzęsatych), które wpływają na zapisy. Z drugiej strony, na powodzenie pomiaru składa się wiele czynników technicznych i związanych z eksploatacją. W związku z tym szczątkowe słyszenie nie może samo w sobie wyjaśnić wskaźnika powodzenia ECochG. Aby rejestrować dane tak wiarygodnie, jak to tylko możliwe, ważna jest ustandaryzowana procedura tych pomiarów. Zapobiega to błędnym pomiarom i ułatwia interpretację danych śródoperacyjnych.
Nie ma wyraźnego konsensusu co do wymaganego progu słyszenia. Z naszego doświadczenia wynika, że powtarzalne sygnały można uzyskać u pacjentów z progiem słyszenia do 100 dB ubytku słuchu (HL). Odkrycie to zostało potwierdzone przez innych autorów12. Inne grupy badawcze wykonują pomiary ECochG ze średnią barwy czystego dźwięku (PTA) między 80 a 85 dB lub wyższą3,5,6,8,13,14. Ten film przedstawia konfigurację systemu i etapową procedurę wykonywania udanych pomiarów ECochG wewnątrz ślimaka podczas operacji implantu ślimakowego.
Protokół
To badanie zostało przeprowadzone zgodnie z wytycznymi instytucjonalnymi (Basec ID 2019-01578). Film przedstawia nagranie pomiarów ECochG za pomocą implantu MED-EL. Wymagany sprzęt, oprogramowanie, konfiguracja systemu i implementacja śródoperacyjna mogą się różnić w zależności od producenta. Jednak sekwencja chronologiczna i kroki pomiarowe są niezależne od marki. W razie potrzeby zostaną dostarczone dodatkowe informacje dotyczące systemów Advanced Bionics (AB) i Cochlear. Opis teatru podany jest z punktu widzenia chirurga.
1. Przed zabiegiem
- wskazanie
- Wykonaj pomiary ECochG u pacjentów, u których celem jest zachowanie słuchu.
- Nasz protokół jest następujący: Stymuluj czystym tonem 500 Hz, 30 dB powyżej progu słyszenia przy minimalnym poziomie 100 dB HL i maksymalnym poziomie 120 dB HL. Upewnij się, co następuje: bodziec akustyczny o czasie trwania 8 ms, okno pomiarowe o długości 10 ms do rejestracji potencjałów ECochG rozpoczynających się 1 ms po bodźcu akustycznym oraz powtórzenie pomiaru ustawione na 100 iteracji.
UWAGA: W zależności od przedoperacyjnego badania słuchu można również użyć innych częstotliwości (tj. 250 i 1000 Hz)8,14. Bodźce poniżej 1000 Hz są preferowane, aby uniknąć przekroczenia odpowiedniego tonotopowego wewnątrzślimakowego obszaru częstotliwości (co skutkuje nietraumatycznym spadkiem amplitudy sygnału). Nowsze wersje oprogramowania umożliwiają synchroniczny pomiar różnych częstotliwości w czasie rzeczywistym15.
- Dokładnie oczyść przewód słuchowy pacjenta. Sprawdź błonę bębenkową.
UWAGA: Zasłanianie woskowiny, płynów lub zanieczyszczeń może wpływać na transmisję dźwięku podczas ECochG10. Błona bębenkowa musi być nienaruszona, bez oznak infekcji. - Oceń przedoperacyjne podawanie sterydów. W naszej placówce stosujemy metyloprednizolon 125 mg, podawany dożylnie, 6 godzin przed rozpoczęciem zabiegu.
UWAGA: Deksametazon może być również stosowany w ramach standardowej praktyki klinicznej, dzień przed lub podczas indukcji znieczulenia16,17.
2. Przygotowanie w teatrze
- Sprawdź wymagany sprzęt i oprogramowanie do pomiarów ECochG. Tabela 1 zawiera wymagania sprzętowe i programowe dla różnych producentów.
- Poproś inżyniera o sprawdzenie bezproblemowego działania sprzętu i oprogramowania.
UWAGA: Zalecana jest następująca konfiguracja sali: inżynier ustawia się naprzeciwko chirurga. W ten sposób może dobrze monitorować proces pomiaru i przekazywać bezpośrednią informację zwrotną chirurgowi (Rysunek 1). - Ustaw głowę pacjenta tak, aby segment wyrostka sutkowatego nerwu twarzowego przebiegał w przybliżeniu poziomo.
UWAGA: Szyja jest w ten sposób lekko cofnięta, a górna część ciała w odwróconej pozycji Trendelenburga. Ponadto szyja jest lekko odchylona, a głowa obrócona na stronę nieoperowaną, aby zapewnić maksymalny dostęp do chirurga. - Ogol włosy w okolicy usznej (około 3 cm).
- Zainstaluj monitorowanie nerwu twarzowego.
- Zdezynfekuj pole operacyjne i przykryj je sterylnymi obłożeniami.
UWAGA: Ważne jest, aby na tym etapie uwzględnić przewód słuchowy. Ponadto ważne jest, aby osłona była jak najcieńsza w obszarze planowanego położenia cewki odbiorczej (aby uniknąć problemów z połączeniem cewki nadawczej i odbiorczej). Z tego powodu wybierz cienkie zasłony i umieść worek z płynem jak najniżej (Rysunek 2).
3. Rozpoczęcie pracy
- Zaznacz położenie procesora, implantu i nacięcia skóry.
- Wstrzyknąć znieczulenie miejscowe (mepiwakainę z epinefryną w proporcji 1:200 000).
- Sprawdź kanał słuchowy i wyczyść ślady roztworu dezynfekującego. Sprawdź błonę bębenkową.
- Włóż sterylną końcówkę douszną, podłączoną do sterylnego dźwiękowca, głęboko do kanału zewnętrznego.
UWAGA: Ten krok jest ważny, ponieważ przemieszczenie końcówki dousznej prowadzi do znacznych spadków prezentowanego ciśnienia akustycznego10. - Umieść duży wacik w małżowinie konchy operowanego ucha i przechyl ucho do przodu. Przymocuj płatek ucha (w tym końcówkę douszną, rurkę rezonansową i wacik) przezroczystą folią samoprzylepną.
UWAGA: Ta technika pozwala uniknąć silnego wyboczenia końcówki dousznej i dźwiękomierza, a także przemieszczenia końcówki dousznej, co może prowadzić do tłumienia prezentowanego sygnału. Ponadto płyn irygacyjny i krew nie mogą już dostać się do zewnętrznego przewodu słuchowego. - Przed podłączeniem rurki dźwiękowej do niesterylnego przetwornika należy zlecić inżynierowi sprawdzenie działania wyjścia akustycznego.
- Podłącz rurkę dźwiękową do niesterylnego przetwornika dźwięku obsługiwanego przez inżyniera. Przykryj niesterylną część sterylnym kocem. Upewnij się, że części przenoszące dźwięk są wolne od naprężeń.
4. Chirurgia implantologiczna
- Naciąć skórę aż do powięzi skroniowej. Wykonaj przesunięte nacięcie (5-10 mm do przodu) okostnej w leniwy sposób S18. Wypreparuj okostną od kości i wyświetl kostny kanał słuchowy i kręgosłup Henlego dla orientacji. Sprawdź grubość tkanki miękkiej nad przyszłą cewką odbiorczą i w razie potrzeby rozcieńcz ją zgodnie z zaleceniami producenta.
UWAGA: Nacięcie powinno być na tyle duże, aby pokazać płaszczyznę wyrostka sutkowatego i pomieścić obudowę implantu w ciasnej płaszczyźnie podokostnowej pod mięśniem skroniowym. - Pobrać duży kawałek tłuszczu skórnego o wymiarach 5 mm x 5 mm, aby uszczelnić tylną tympanotomię i 2-3 małe kawałki (1 mm x 1 mm) okostnej, aby później uszczelnić punkt wejścia elektrody do ucha wewnętrznego.
- Umieść zwijacze ran.
UWAGA: Upewnij się, że zwijacz nie narusza tkanki miękkiej przewodu słuchowego. Może to spowodować przemieszczenie się włożonej końcówki dousznej, co prowadzi do tłumienia prezentowanego sygnału. - Wykonaj dostęp chirurgiczny do ucha środkowego i wewnętrznego.
- Wywierć kość wyrostka sutkowatego z wysięgiem do tyłu, aby później pomieścić elektrodę w wyrostku sutkowatym. Na tym etapie zbierz trochę pasztetu z kości.
- Wyświetl boczną podstawę czaszki czaszkowo i równomiernie wywierć kość wyrostka sutkowatego z najgłębszym punktem rozcięcia powyżej antrum.
- Wyświetl antrum z bocznym kanałem półkolistym.
- Rozrzedzić kostny przewód słuchowy równomiernie, aż zobaczysz krótki wyrostek kowadełka.
- Wywierć kość ogonową do bocznego kanału półkolistego w kierunku czubka wyrostka sutkowatego, równolegle do oczekiwanego nerwu twarzowego. Wyświetl nerw i, jeśli to możliwe, strunę bębenkową.
- Uzyskaj dostęp do ucha środkowego przez tympanotomię tylną. Wywierć w pobliżu przypory między nerwem twarzowym a struną, aż dojdziesz do przestrzeni ucha środkowego.
- Sprawdź położenie widocznych struktur ucha środkowego (np. ścięgna strzemiączka). Upewnij się, że łańcuch kosteczek słuchowych pozostaje nienaruszony.
- Powiększ tylną tympanotomię doogonowo, aż do uwidocznienia okrągłej niszy okiennej.
- Zmniejsz kościstą krawędź okrągłej wnęki okiennej, aż okrągłe okno będzie całkowicie widoczne.
- Wywierć przedni stopień w obszarze planowanej pozycji obudowy implantu. Sprawdź, czy stopień ma odpowiednią wielkość za pomocą wskaźnika łoża implantu. Wywierć kanał na elektrodę.
- Dokładnie spłucz miejsce operowane i wykonaj skrupulatną hemostazę. Na koniec umieść w antrum kawałek gąbki żelatynowej o wymiarach 1 cm x 1 cm.
UWAGA: Oprócz postępowania chirurgicznego ważne jest, aby anestezjolog monitorował ciśnienie krwi przez cały czas trwania zabiegu (w celu zminimalizowania krwawienia; jeśli to możliwe, skurczowe ciśnienie krwi powinno wynosić poniżej 100 mg Hg). Gąbka żelatynowa zapobiegnie spływaniu kropli krwi lub płynu irygacyjnego do ucha środkowego. - Zmień rękawiczki i poczekaj, aż inżynier przekaże niesterylną cewkę stymulującą pielęgniarce. Poinstruuj pielęgniarkę, aby zapakowała cewkę do sterylnego rękawa.
5. Pomiary wstawiania i ECochG
UWAGA: W tym momencie komunikacja między chirurgiem a inżynierem jest kluczowa.
- Przepłucz implant i wprowadź go do wcześniej utworzonej kieszonki podokostnowej. Zapewnić stabilną pozycję implantu względem nawierconego stopnia kostnego. W zależności od producenta oddzielną elektrodę referencyjną należy umieścić w przedniej, podmięśniowej kieszeni. Sprawdź, czy elektrody uziemiające i referencyjne implantu (na górze implantu, tuż pod cewką) są dobrze pokryte tkanką miękką.
- Umieść cewkę stymulującą nad magnesem cewki odbiorczej. Obróć cewkę nadawczą o 180° do przodu i do tyłu, aby wyrównać magnesy kompatybilne z MR. Poczekaj, aż inżynier zmierzy połączenie bezprzewodowe (kontrola sprzężenia). Gdy połączenie wynosi 100%, przymocuj cewkę transmisyjną folią samoprzylepną, aby upewnić się, że cewki nie przemieszczają się podczas implantacji.
- Ponownie sprawdź ucho środkowe. Upewnij się, że przestrzeń ucha środkowego jest wypełniona powietrzem. Ostrożnie otwórz okrągłą membranę okienną. Upewnij się, że otwór jest wystarczająco duży i nie zasysaj przypadkowo perylimfy.
- Włóż pierwszą elektrodę do okrągłego okienka. W razie potrzeby i w zależności od producenta kondycjonować elektrodę. Teraz poczekaj, aż inżynier wykona kontrolę impedancji.
UWAGA: Wartości impedancji są specyficzne dla producenta. Orientacyjnie impedancja powinna wynosić poniżej 10 kΩ. - Wkładaj elektrodę powoli, uważnie postępując zgodnie z technikami ochrony słuchu19. Informuj technika o postępach (np. markerach, liczbie elektrod w ślimaku) podczas wprowadzania. Poinstruuj również technika, aby rejestrował i wyraźnie komunikował potencjały ECochG, i) jeśli występuje sygnał (najczęściej sygnał CM), ii) jak sygnał ewoluuje i iii) jeśli występują nagłe zmiany sygnału.
- W przypadku implantu MED-EL należy postępować zgodnie z opisaną wcześniej procedurą7.
- W standardowym oprogramowaniu należy użyć polaryzacji kondensacji z oknem nagrywania 9,6 ms. Ustaw opóźnienie pomiaru na 1 ms i wykonaj 100 iteracji.
- Wkładaj elektrodę powoli i zatrzymuj proces wkładania po co drugiej lub trzeciej elektrodzie (zwiększaj liczbę nagrań pod koniec).
- Wykonaj pomiar ECochG, trzymając matrycę elektrod na miejscu. Poinstruuj inżyniera, aby komunikował się zaraz po zakończeniu pomiaru. Powtarzać ECochG, aż do osiągnięcia pełnego wkłucia.
- W przypadku implantów AB lub ślimakowych rejestruj potencjały ECochG ze zmieniającą się polaryzacją podczas przesuwania/wkładania elektrody8,20. Poinformuj inżyniera o widocznych punktach orientacyjnych (np. osiągnięcie pierwszego markera implantu).
- W przypadku implantu MED-EL należy postępować zgodnie z opisaną wcześniej procedurą7.
- W przypadku zaniku amplitudy sygnału ECochG należy lekko cofnąć elektrodę i powtórzyć pomiar21.
- Po pełnym wstawieniu poproś inżyniera o kontynuowanie nagrywania ECochG. Informuj o każdym kroku chirurgicznym (np. uszczelnieniu okrągłej wnęki okiennej).
- Umieść elektrodę w jamie wyrostka sutkowatego. Uszczelnij okrągłe okienko małymi kawałkami wcześniej zebranego tłuszczu. Ustabilizuj elektrodę w tylnej tympanotomii za pomocą większego kawałka powięzi lub okostnej. Osadź elektrodę w kanale kostnym za pomocą pasztetu kostnego.
- Poproś inżyniera o sprawdzenie integralności implantu (impedancja i elektrycznie wywołane złożone potencjały czynnościowe). Kontynuuj z nagraniami ECochG po wstawieniu później.
- Zamknij ranę warstwami (warstwa okostna, warstwa podskórna, skóra).
- Wyjmij rurkę dźwiękową i końcówkę douszną; sprawdź, czy nie ma ewentualnych załamań lub przemieszczeń. Na koniec sprawdź błonę bębenkową.
Wyniki
W celu uzyskania jak najwyższej możliwej powtarzalności sygnałów podczas pomiarów ECochG w trakcie wszczepiania implantu ślimakowego, istotne jest stosowanie ujednoliconej procedury. W niniejszym opracowaniu proponuje się układ, w którym chirurg i inżynier siedzą naprzeciwko siebie, co ułatwia komunikację (Rycina 1). Przy konfigurowaniu systemu ważne jest, aby zapewnić niezaburzoną transmisję bodźca. Na przykład kanał słuchowy powinien być dokładnie oczyszczony i wolny; końcówka słuchawki musi być głęboko osadzona w kanale słuchowym; końcówka słuchawki oraz rurka dźwiękowa nie mogą być zgięte; rurka dźwiękowa musi być widoczna na sterylnym prześcieradle i łatwo dostępna podczas zabiegu; retraktory nie mogą uciskać kanału słuchowego, a przed procesem wszczepienia należy dokładnie przeprowadzić hemostazję, aby zapewnić obecność przestrzeni powietrznej w uchu środkowym. Ponadto kluczowe jest stabilne połączenie między cewkami nadawczą i odbiorczą, aby zapobiec przerwaniom podczas wszczepiania. Dlatego sterylna przysłona powinna być jak najcieńsza (Rycina 2), należy sprawdzić grubość skóry na początku zabiegu, a oba magnesy powinny być odpowiednio wyrównane. Dodatkowo, rozpoczynając pomiar ECochG, korpus implantu musi być pokryty tkanką miękką, a przed kontynuacją wszczepienia należy sprawdzić impedancję.
Korzystając z tego protokołu pomiarowego, przeprowadziliśmy pomiary u 12 pacjentów (Tabela 2). U tych pacjentów maksymalny próg słyszenia wynosił 100 dB HL przy częstotliwości 500 Hz. Podczas obliczania średniego progu słyszenia (PTA) uwzględniono średnią progów słyszenia na częstotliwościach 125 Hz, 250 Hz oraz 500 Hz. Rejestracje ECochG przeprowadzono za pomocą bodźca akustycznego o częstotliwości 500 Hz, z polaryzacją skupiania, o natężeniu 30 dB powyżej indywidualnego progu słyszenia (minimum 100 dB HL, maksimum 120 dB HL). Bodziec akustyczny miał czas trwania 8 ms, z czasem narastania i opadania po 2 ms każdy22. W każdym przypadku wykonano łącznie 100 rejestracji. W celu przetwarzania sygnału skupiono się na sygnałach mikrofonowych ślimaka (cochlear microphonic) przy użyciu języka Python. Po pierwsze, zastosowano filtrowanie pasmowe (Butterwortha, 4go rzędu, pasmo przepustowe 100 Hz–3 kHz) w trybie przód-tył. Ostatecznie odpowiedź ECochG uznawano za wiarygodną, jeśli stosunek sygnału do szumu (SNR) był większy niż jeden. Wartość SNR obliczano metodą uśredniania ±23. Szacowanie SNR ulega fluktuacjom z powodu niewielkiej liczby epok. Dlatego obliczenie SNR powtarzano 1000 razy z losowym podziałem, aby uzyskać odporną ocenę. Przykładowe pomiary przedstawiono na Rysunku 3: amplituda sygnału ECochG wzrasta, osiągając maksimum przy elektrodzie 9. Wzorzec środkowego szczytu potwierdzono również w pomiarach po wszczepieniu (elektroda w pełni wszczepiona). Biorąc pod uwagę te wyniki, wzorzec środkowego szczytu zaobserwowano u 8 spośród 12 badanych. Pozostali wykazywali wzorzec szczytu wierzchołkowego (badani 1, 4, 6) lub wzorzec początkowego szczytu (badany 3).
Rycina 1: Układ sali operacyjnej. Przedstawiono tutaj układ, w którym chirurg i inżynier siedzą naprzeciwko siebie, aby ułatwić komunikację. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Rycina 2: Przykrycie obszaru przed zabiegiem. Należy zadbać o stabilne połączenie między cewnikami nadawczym i odbiorczym. (A) Cienkie, sterylnie przykrycie oraz (B) worek z płynem ustawiony jak najniżej skracają odległość między dwoma cewnikami. W ten sposób można uzyskać dobre połączenie z implantem. (C) Nakładka słuchawkowa musi dobrze osiąść w kanale słuchowym. (D) Użycie dużego tampona zapobiega silnemu zginaniu nakładki słuchawkowej i rurki dźwiękowej, a także przemieszczeniu nakładki. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rycina 3: Intraoperacyjne pomiary ECochG. Przedstawiono zapisy ECochG podczas (A) i po (B) wszczepieniu elektrody. Należy zauważyć, że numeracja elektrod na rysunkach A i B rozpoczyna się od przeciwnych końców. Na rysunku (A) pomiar wykonano na końcówce elektrody i wskazano liczbę elektrod wszczepionych do ślimaka. Na rysunku (B) pokazano elektrody pomiarowe, przy czym końcówka elektrody jest oznaczona jako numer jeden. Poniżej (C) – obraz z procesu wszczepiania z sześcioma wszczepionymi elektrodami. Skróty: ECochG = elektrochleografię; ampl = amplituda; el = elektroda. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
| AB | Cochlear | Med-El | |
| Komputer | Tablet AIM | Dowolny | Dowolny |
| Oprogramowanie | OMSuite | Platforma Badawcza Cochlear | Maestro |
| Interfejs implantu | Procesor audio, kabel cewnika | Procesor audio, kabel cewnika | Kabel cewnika |
| Połączenie interfejsu | Kabel programowania | Cochlear Programming Pod, kabel programowania, USB | MAXInterface, USB |
| Stymulacja akustyczna | Przetwornik AIM | Przetwornik Cochlear | Generator dowolnej fali, przetwornik Etymotic, kabel wyzwalający |
| Rurka dźwiękowa | Niestandardowa | Etymotic | Etymotic |
| Wkład uszny | Niestandardowy | Etymotic | Etymotic |
Tabela 1: Sprzęt i oprogramowanie wymagane do rejestracji ECochG od trzech różnych producentów. Skrót: ECochG = elektrokochleografia.
| Podmiot | Elektroda (włożona ec) | Dostęp do ślimaka | Przed PTA przy 500 Hz (dB HL) | Przed PTA (dB HL) | Po PTA przy 500 Hz (dB HL) | Po PTA (dB HL) | SNR IOS | IEC | Ostateczne SNR |
| 0 | Flex 28 (11) | rw | 100 | 80 | 115 | 101.7 | 8.68 | 10 | 2.32 |
| 1 | Flex 28 (12) | rw | 65 | 46.7 | 85 | 68.3 | 1.22 | 12 | 1.22 |
| 2 | Flex 28 (12) | rw | 65 | 56.7 | 110 | 98.3 | 2.27 | 9 | 0.77 |
| 3 | Flex 28 (12) | rw | 100 | 91.7 | 110 | 106.7 | 1.35 | 1 | 0.95 |
| 4 | Flex 28 (12) | rw | 100 | 100 | 125 | 111.7 | 1.78 | 12 | 1.78 |
| 5 | Flex 24 (11) | c | 70 | 58.3 | 125 | 111.7 | 3.42 | 9 | 0.91 |
| 6 | Flex 28 (12) | rw | 80 | 45 | 110 | 91.7 | 22.9 | 12 | 22.9 |
| 7 | Flex 28 (12) | rw | 55 | 53.3 | 125 | 111.7 | 2.9 | 6 | 1.43 |
| 8 | Flex 28 (12) | rw | 70 | 70 | 105 | 80 | 2.87 | 6 | 1.44 |
| 9 | Flex 28 (12) | rw | 55 | 40 | 105 | 68.3 | 37.8 | 9 | 5.3 |
| 10 | Flex 28 (11) | rw | 65 | 58.3 | 100 | 90 | 29.14 | 9 | 13.5 |
| 11 | Flex 28 (12) | rw | 80 | 78.3 | 100 | 85 | 3.83 | 6 | 1.89 |
Tabela 2: Rejestracje ECochG podczas operacji CI u 12 badanych. Rejestracje ECochG podczas operacji CI u 12 badanych. IOS SNR przedstawia maksymalny stosunek sygnału do szumu (SNR) sygnału mikrofonu ślimaka osiągnięty podczas wkładania. IEC wskazuje, przy ilu włożonych elektrodach osiągnięto ten maksymalny SNR. Ostateczny SNR pokazuje amplitudę CM całkowicie włożonej elektrody w najbardziej apikalnej pozycji. Skróty: ECochG = elektrochleografię; CI = implant ślimakowy; rw = okienko okrągłe; C = kochleostomia; IEC = włożone kontakty elektrodowe; IOS = sygnał operacyjny; apikalny = najbardziej apikalna elektroda; przedoperacyjnie = przedoperacyjnie; pooperacyjnie = pooperacyjnie (4 tygodnie); PT = próg tonów czystych; PTA = średnia prógów tonów czystych; SNR = stosunek sygnału do szumu.
Dyskusja
Pomiary ECochG są obiecującym narzędziem do monitorowania funkcji ucha wewnętrznego podczas implantacji. Te potencjały elektrofizjologiczne uzupełniają ocenę chirurga i percepcję dotykową. Należy jednak zaznaczyć, że pomiar nie jest banalny i ma wiele źródeł błędów. Aby zwiększyć wiarygodność pomiaru, niezbędna jest ustandaryzowana procedura. Jest to klucz do dokładnej interpretacji sygnałów.
Szczególnie ważna jest dobra komunikacja między chirurgiem a inżynierem podczas całej interwencji. Ponadto konfiguracja systemu musi zapewniać niezakłóconą transmisję bodźca akustycznego oraz dobre i stabilne sprzężenie cewki nadawczej i odbiorczej. W poprzednim artykule opracowaliśmy ustandaryzowany protokół pomiarowy dla zapisów ECochG podczas operacji implantologicznej10. Do tej pory, stosując ten protokół, zarejestrowaliśmy 12 pomiarów śródoperacyjnych z otrzymaniem implantów MED-EL.
Jeśli impedancja jest niska, rozpocznij pomiar ECochG. Jeśli impedancja jest wysoka, i) przepłukać kieszeń implantu roztworem soli fizjologicznej, ii) upewnić się, że elektroda uziemiająca jest dobrze pokryta tkanką miękką, iii) upewnić się, że końcówka elektrody ma dobry kontakt z płynem perylimfatycznym. Jeśli impedancja pozostaje wysoka, powtórz pomiar impedancji z drugą lub trzecią elektrodą lub włóż elektrodę nieco głębiej do ślimaka.
Jeśli podczas wprowadzania elektrody wystąpią spadki sygnału ECochG (zwykle mierzone amplitudą CM), wstępne dowody sugerują, że reakcja chirurgiczna może wpływać na funkcję ucha wewnętrznego. Randomizowane badanie wykazało, że gdy amplituda CM zmniejszyła się o 30% lub więcej (w stosunku do początkowej amplitudy maksymalnej), niewielkie wycofanie elektrody spowodowało znaczną poprawę pooperacyjnego słuchu resztkowego21. Jednak definicja szkodliwego spadku jest niejasna; w innej publikacji stwierdzono znaczący spadek CM o 61% (lub więcej) przy nachyleniu zbocza wynoszącym 0,2 μV/s (lub więcej)9. Spadek odpowiedzi ECochG może być również spowodowany innymi przyczynami, takimi jak oddziaływanie różnych generatorów sygnału, przechodzenie przez zakres 500 Hz w ślimaku lub kontakt błony podstawnej z układem elektrod 6,24.
Można wywnioskować, że coraz większa liczba kandydatów na implanty ślimakowe ma znaczny szczątkowy słuch. W tej kohorcie niezbędne jest zachowanie komponentu akustycznego w trakcie i po operacji implantu ślimakowego. Nagrania ECochG mogą dostarczyć chirurgowi obiektywnych informacji zwrotnych podczas procesu implantacji. Jednak jesteśmy dopiero na początku możliwości skorelowania zmian w zapisach ECochG z funkcją ucha wewnętrznego i musimy poszerzyć naszą wiedzę i zrozumienie skutecznego zachowania słuchu. Ważną rolę będą zatem odgrywać zapisy ECochG, uzupełnione innymi pomiarami ucha wewnętrznego. Celem będzie posiadanie obiektywnego narzędzia pomiarowego, które pozwoli na zachowanie szczątkowej funkcji ucha wewnętrznego u większości użytkowników implantów.
Oświadczenia
Autorzy oświadczają, że nie mają do zadeklarowania konfliktu interesów.
Podziękowania
Autorzy chcieliby podziękować Markowi Polakowi i jego zespołowi z MED-EL z Austrii za wsparcie. Badanie to zostało częściowo sfinansowane przez Klinikę Otorynolaryngologii, Chirurgii Głowy i Szyi w Inselspital Bern, grant badawczy jednostki badań klinicznych (CTU) oraz firmę MED-EL. Georgios Mantokoudis był wspierany przez Szwajcarską Narodową Fundację Nauki #320030_173081.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| MED-EL | |||
| Generator przebiegów arbitralnych | Dataman, Wielka Brytania | Dataman 531 series | |
| Piankowa końcówka douszna | Etymotic, USA | ER3-14 | |
| Gelfoam | Pfizer, USA | ||
| Oprogramowanie implantologiczne | MED-EL, Austria | Maestro 8.03 AS | |
| Interfejs | MED-EL, Austria | MAX Programming Interface | |
| Max Coil S | MED-EL, Austria | ||
| Python | Python Software Foundation, USA | v 03.08.2008 | |
| Pakiet oprogramowania Numpy | Python Software Foundation, USA | v. 1.19.2 | |
| Pakiet oprogramowania Scipy | Python Software Foundation, USA | v. 1.6.2 | |
| Pakiet oprogramowania Sklearn | Python Software Foundation, USA | v. 0.24.2 | |
| Sterylny rękaw | Pharma-Sept Medical Products, Izrael | Osłona rękojeści | |
| Sterylna rurka dźwiękowa | Etymotic, USA | ER3-21 | |
| Przetwornik | Etymotic, USA | ER-3C | |
| spustowy BNC męski na męski 3,5 mm | Neurospec, Szwajcaria | NS-7345 | |
| Cochlear | |||
| Cochlear programming pod Interface | Cochlear, Australia | ||
| Cewka | Cochlear, Australia | Seria Nucleus 900 | |
| Piankowa końcówka douszna | Etymotic, USA | ER3-14 | |
| Naida Q90 Oprogramowanie implantologiczne | Cochlear, Australia | v. 1.2 | Platforma badawcza ślimaka |
| Nucleus CP900 Procesor dźwięku | Cochlear, Australia | ||
| Sterylny rękaw | Pharma-Sept Medical Products, Izrael | Osłona rękojeści | |
| Sterylna rurka dźwiękowa | Etymotic, USA | ER3-21 | |
| Przetwornik | Cochlear, Australia | Seria EAC00 | Głośnik mocy |
| AB | |||
| AIM Tablet | AB, USA | CI-6126 | |
| AIM Przetwornik | AB, USA | CI-6129 | |
| Procesor dźwięku | AB, USA | CI-5280-150 | |
| Końcówka douszna | AB, USA | AIM Niestandardowa | |
| cewka Naida | AB, USA | CI-5315 | |
| Naida cewki | AB, USA | CI-5415-206 | |
| ONSuite Implant software | AB, USA | SoundWave 3.2 | |
| Sterylna rurka dźwiękowa | AB, USA | AIM Custom |
Bibliografia
- Gantz, B. J., Turner, C., Gfeller, K. E., Lowder, M. W. Preservation of hearing in cochlear implant surgery: Advantages of combined electrical and acoustical speech processing. Laryngoscope. 115 (5), 796-802 (2005).
- Helbig, S., et al. Hearing preservation after cochlear reimplantation. Otology & Neurotology. 34 (1), 61-65 (2013).
- Dalbert, A., et al. Simultaneous intra- and extracochlear electrocochleography during electrode insertion. Ear and Hearing. 42 (2), 414-424 (2020).
- Weder, S., et al. Real time monitoring during cochlear implantation: Increasing the accuracy of predicting residual hearing outcomes. Otology & Neurotology. 42 (8), 1030-1036 (2021).
- O'Leary, S., et al. Intraoperative observational real-time electrocochleography as a predictor of hearing loss after cochlear implantation: 3 and 12 month outcomes. Otology & Neurotology. 41 (9), 1222-1229 (2020).
- Giardina, C. K., et al. Intracochlear electrocochleography: response patterns during cochlear implantation and hearing preservation. Ear and Hearing. 40 (4), 833-848 (2019).
- Acharya, A. N., Tavora-Vieira, D., Rajan, G. P. Using the implant electrode array to conduct real-Time intraoperative hearing monitoring during pediatric cochlear implantation: Preliminary experiences. Otology and Neurotology. 37 (2), 148-153 (2016).
- Campbell, L., et al. Intraoperative real-time cochlear response telemetry predicts hearing preservation in cochlear implantation. Otology & Neurotology. 37 (4), 332-338 (2016).
- Weder, S., et al. Toward a better understanding of electrocochleography: Analysis of real-time recordings. Ear and Hearing. 41 (6), 1560-1567 (2020).
- Schuerch, K., et al. Increasing the reliability of real-time electrocochleography during cochlear implantation-a standardized guideline. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. , (2022).
- Yin, L. X., Barnes, J. H., Saoji, A. A., Carlson, M. L. Clinical utility of intraoperative electrocochleography (ECochG) during cochlear implantation: A systematic review and quantitative analysis. Otology & Neurotology. 42 (3), 363-371 (2021).
- Harris, M. S., et al. Real-time intracochlear electrocochleography obtained directly through a cochlear implant. Otology & Neurotology. 38 (6), 107-113 (2017).
- Dalbert, A., et al. Assessment of cochlear function during cochlear implantation by extra- and intracochlear electrocochleography. Frontiers in Neuroscience. 12, 18(2018).
- Ramos-Macias, A., O'Leary, S., Ramos-deMiguel, A., Bester, C., Falcon-González, J. C. Intraoperative intracochlear electrocochleography and residual hearing preservation outcomes when using two types of slim electrode arrays in cochlear implantation. Otology & Neurotology. 40, 29-37 (2019).
- Saoji, A. A., et al. Multi-frequency electrocochleography measurements can be used to monitor and optimize electrode placement during cochlear implant surgery. Otology & Neurotology. 40 (10), 1287-1291 (2019).
- Cho, H. S., Lee, K. -Y., Choi, H., Jang, J. H., Lee, S. H. Dexamethasone is one of the factors minimizing the inner ear damage from electrode insertion in cochlear implantation. Audiology & Neurootology. 21 (3), 178-186 (2016).
- O'Leary, S. J., et al. Systemic methylprednisolone for hearing preservation during cochlear implant surgery: A double blinded placebo-controlled trial. Hearing Research. 404, 108224(2021).
- Weder, S., Shaul, C., Wong, A., O'Leary, S., Briggs, R. J. Management of severe cochlear implant infections-35 years clinical experience. Otology & Neurotology. 41 (10), 1341-1349 (2020).
- Causon, A., Verschuur, C., Newman, T. A. A Retrospective analysis of the contribution of reported factors in cochlear implantation on hearing preservation outcomes. Otology & Neurotology. 36 (7), 1137-1145 (2015).
- O'Connell, B. P., et al. Intra- and postoperative electrocochleography may be predictive of final electrode position and postoperative hearing preservation. Frontiers in Neuroscience. 11, 291(2017).
- Bester, C., et al. Electrocochleography triggered intervention successfully preserves residual hearing during cochlear implantation: Results of a randomised clinical trial. Hearing Research. , 108353(2021).
- Haumann, S., et al. Monitoring of the inner ear function during and after cochlear implant insertion using electrocochleography. Trends in Hearing. 23, 2331216519833567(2019).
- van Drongelen, W. Signal averaging. Signal processing for neuroscientists. van Drongelen, W. , Academic Press. 59-80 (2018).
- Bester, C., et al. Cochlear microphonic latency predicts outer hair cell function in animal models and clinical populations. Hearing Research. 398, 108094(2020).
Przedruki i uprawnienia
