Method Article

Wykonywanie elektrokochleografii wewnątrzślimakowej podczas wszczepienia implantu ślimakowego

DOI:

10.3791/63153

⸱

March 8th, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery, Inselspital, Bern University Hospital, University of Bern, 2Hearing Research Laboratory, ARTORG Center for Biomedical Engineering Research, University of Bern

In This Article

Summary

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

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.

Abstract

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

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.

Introduction

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

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.

Protocol

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

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

  1. wskazanie
    1. Wykonaj pomiary ECochG u pacjentów, u których celem jest zachowanie słuchu.
    2. 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.
  2. 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.
  3. 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

  1. Sprawdź wymagany sprzęt i oprogramowanie do pomiarów ECochG. Tabela 1 zawiera wymagania sprzętowe i programowe dla różnych producentów.
  2. 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).
  3. 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.
  4. Ogol włosy w okolicy usznej (około 3 cm).
  5. Zainstaluj monitorowanie nerwu twarzowego.
  6. 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

  1. Zaznacz położenie procesora, implantu i nacięcia skóry.
  2. Wstrzyknąć znieczulenie miejscowe (mepiwakainę z epinefryną w proporcji 1:200 000).
  3. Sprawdź kanał słuchowy i wyczyść ślady roztworu dezynfekującego. Sprawdź błonę bębenkową.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Przed podłączeniem rurki dźwiękowej do niesterylnego przetwornika należy zlecić inżynierowi sprawdzenie działania wyjścia akustycznego.
  7. 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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Wykonaj dostęp chirurgiczny do ucha środkowego i wewnętrznego.
    1. Wywierć kość wyrostka sutkowatego z wysięgiem do tyłu, aby później pomieścić elektrodę w wyrostku sutkowatym. Na tym etapie zbierz trochę pasztetu z kości.
    2. Wyświetl boczną podstawę czaszki czaszkowo i równomiernie wywierć kość wyrostka sutkowatego z najgłębszym punktem rozcięcia powyżej antrum.
    3. Wyświetl antrum z bocznym kanałem półkolistym.
    4. Rozrzedzić kostny przewód słuchowy równomiernie, aż zobaczysz krótki wyrostek kowadełka.
    5. 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.
    6. Uzyskaj dostęp do ucha środkowego przez tympanotomię tylną. Wywierć w pobliżu przypory między nerwem twarzowym a struną, aż dojdziesz do przestrzeni ucha środkowego.
    7. Sprawdź położenie widocznych struktur ucha środkowego (np. ścięgna strzemiączka). Upewnij się, że łańcuch kosteczek słuchowych pozostaje nienaruszony.
    8. Powiększ tylną tympanotomię doogonowo, aż do uwidocznienia okrągłej niszy okiennej.
    9. Zmniejsz kościstą krawędź okrągłej wnęki okiennej, aż okrągłe okno będzie całkowicie widoczne.
  5. Wywierć przedni stopień w obszarze planowanej pozycji obudowy implantu. Sprawdź, czy stopień ma odpowiednią wielkość za pomocą wskaźnika łoża implantu. Wywierć kanał na elektrodę.
  6. 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.
  7. 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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
    1. W przypadku implantu MED-EL należy postępować zgodnie z opisaną wcześniej procedurą7.
      1. W standardowym oprogramowaniu należy użyć polaryzacji kondensacji z oknem nagrywania 9,6 ms. Ustaw opóźnienie pomiaru na 1 ms i wykonaj 100 iteracji.
      2. Wkładaj elektrodę powoli i zatrzymuj proces wkładania po co drugiej lub trzeciej elektrodzie (zwiększaj liczbę nagrań pod koniec).
      3. Wykonaj pomiar ECochG, trzymając matrycę elektrod na miejscu. Poinstruuj inżyniera, aby komunikował się zaraz po zakończeniu pomiaru. Powtarzać ECochG, aż do osiągnięcia pełnego wkłucia.
      UWAGA: Od momentu akceptacji naszego artykułu firma MED-EL udostępniła nowe oprogramowanie (wersja oprogramowania badawczego: Maestro with Dataman Acoustic Stimulator v3.0) umożliwiające ciągłe pomiary śródoperacyjne. W naszym filmie demonstracyjnym używamy tej nowszej wersji. Dzięki aktualizacji oprogramowania stopniowe wprowadzanie elektrody nie jest już konieczne do przeprowadzenia śródoperacyjnego zapisu ECochG.
    2. 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).
  6. W przypadku zaniku amplitudy sygnału ECochG należy lekko cofnąć elektrodę i powtórzyć pomiar21.
  7. Po pełnym wstawieniu poproś inżyniera o kontynuowanie nagrywania ECochG. Informuj o każdym kroku chirurgicznym (np. uszczelnieniu okrągłej wnęki okiennej).
  8. 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.
  9. Poproś inżyniera o sprawdzenie integralności implantu (impedancja i elektrycznie wywołane złożone potencjały czynnościowe). Kontynuuj z nagraniami ECochG po wstawieniu później.
  10. Zamknij ranę warstwami (warstwa okostna, warstwa podskórna, skóra).
  11. Wyjmij rurkę dźwiękową i końcówkę douszną; sprawdź, czy nie ma ewentualnych załamań lub przemieszczeń. Na koniec sprawdź błonę bębenkową.

Results

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

Dla pomiarów ECochG podczas implantacji ślimaka, ważna jest standardowa procedura, aby osiągnąć najwyższą możliwą odtwarzalność sygnałów. W tym przypadku zaproponowano konfigurację, w której chirurg i inżynier siedzą naprzeciwko siebie, aby ułatwić komunikację (Rysunek 1). Podczas konfiguracji systemu ważne jest, aby transmisja bodźców była niezakłócona. Na przykład przewód słuchowy powinien być całkowicie oczyszczony i czysty; wkładka douszna musi być osadzona głęboko w przewodzie słuchowym; końcówka douszna i dźwiękowód nie są zagięte; rurka dźwiękowa musi przebiegać w sposób widoczny na sterylnej osłonie i być dostępna podczas zabiegu chirurgicznego; Retraktor nie wpływa na kanał słuchowy, a przed procesem wprowadzania należy wykonać dokładną hemostazę, aby zapewnić wypełnioną powietrzem przestrzeń ucha środkowego. Ponadto ważne jest stabilne połączenie między cewkami nadawczymi i odbiorczymi, aby zapobiec przerwom podczas procesu wkładania. Dlatego sterylne obłożenia powinny być jak najcieńsze (Rysunek 2), grubość skóry musi być sprawdzona na początku zabiegu, a oba magnesy powinny być wyrównane. Ponadto, rozpoczynając pomiar ECochG, obudowa implantu musi być pokryta tkanką miękką, a przed kontynuowaniem wprowadzania należy sprawdzić impedancję.

Korzystając z tego protokołu pomiarowego, przeprowadziliśmy pomiary z 12 pacjentami (Tabela 2). Pacjenci ci mieli maksymalny próg słyszenia wynoszący 100 dB HL przy 500 Hz. Przy obliczaniu PTA przyjęto średnią progów słyszenia przy 125 Hz, 250 Hz i 500 Hz. Nagrania ECochG wykonano przy użyciu bodźca akustycznego przy 500 Hz, polaryzacji kondensacyjnej i 30 dB powyżej indywidualnego progu słyszenia (minimum 100 dB HL, maksimum 120 dB HL). Bodziec akustyczny trwał 8 ms, przy czym czas narastania/opadania wynosił 2 ms każdy22. W sumie w każdym przypadku wykonano 100 nagrań. Jeśli chodzi o przetwarzanie sygnałów, skupiono się na mikromikrofonowych sygnałach ślimakowych przy użyciu języka Python. Najpierw zastosowaliśmy filtrowanie pasmowo-przepustowe (Butterworth, 4rzędu, pasmo przepustowe 100 Hz-3 kHz) w trybie przód-tył. Wreszcie, odpowiedź ECochG uznano za ważną, jeśli stosunek sygnału do szumu (SNR) był większy niż jeden. Stosunek sygnału do szumu (SNR) został obliczony przy użyciu metody uśredniania ±23. Szacunki SNR wahają się ze względu na niewielką liczbę epok. W związku z tym obliczenia SNR są powtarzane 1000 razy z losowymi podziałami, aby uzyskać solidne oszacowanie. Przykładowe pomiary są pokazane w Rysunek 3: amplituda sygnału ECochG wzrasta z maksimum na elektrodzie 9. Wzorzec środkowego piku można potwierdzić w pomiarach po insercji (w pełni włożona elektroda). Biorąc pod uwagę te wyniki, wzorzec środkowego szczytu zmierzono u 8 z 12 badanych. Inni wykazywali szczyt wierzchołkowy (osoby 1, 4, 6) lub szczyt początkowy (obiekt 3)

figure-results-1
Rysunek 1: Konfiguracja sali operacyjnej. W tym przypadku proponuje się konfigurację, w której chirurg i inżynier siedzą naprzeciwko siebie, aby ułatwić komunikację. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 2: Drapowanie przed operacją. Należy zadbać o to, aby zapewnić stabilne połączenie między cewkami nadawczymi i odbiorczymi. (A) Cienkie, sterylne obłożenia i (B) worek na płyn umieszczony jak najniżej, skracają odległość między dwiema cewkami. W ten sposób można uzyskać dobre połączenie z implantem. (C) Końcówka douszna musi znajdować się głęboko w przewodzie słuchowym. (D) Użycie dużego wacika pozwala uniknąć silnego wyboczenia końcówki dousznej i rurki dźwiękowej, a także przemieszczenia końcówki dousznej. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rysunek 3: Śródoperacyjne pomiary ECochG. Pokazane są ślady ECochG podczas (A) i po (B) wprowadzeniu elektrody. Należy pamiętać, że numeracja elektrod dla A i B zaczyna się na przeciwległych końcach. (A) mierzy na końcówce elektrody i zlicza liczbę elektrod wprowadzonych do ślimaka. (B) wskazuje elektrody pomiarowe, zaczynając od elektrody końcówki jako numeru jeden. Poniżej (C) zdjęcie wykonane podczas procesu implantacji z sześcioma wprowadzonymi elektrodami. Skróty: ECochG = elektrokochleografia; ampl = amplituda; EL = elektroda. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

AbŚlimakowyMed-El
komputerTablet AIMarbitralnyarbitralny
oprogramowanieOMSuiteŚlimakowa platforma badawczaMaestro
Interfejs implantuProcesor dźwięku, cewkiProcesor dźwięku, cewkicewki
Połączenie interfejsudo programowaniaCochlear Programming Pod, do programowania, USBMAXInterface, USB
Stymulacja akustycznaPrzetwornik AIMPrzetwornik ślimakowyGenerator przebiegów arbitralnych, przetwornik Etymotic, wyzwalający
Rurka dźwiękowazwyczajEtymotycznyEtymotyczny
Końcówka dousznazwyczajEtymotycznyEtymotyczny

Tabela 1: Sprzęt i oprogramowanie wymagane do nagrań ECochG od trzech różnych producentów. Skrót: ECochG = elektrokochleografia.

szt. TGL pkt. Rozdział pkt. pkt. Rozdział pkt. pkt. pkt. szt. pkt. pkt. pkt. szt. szt. Rozdział pkt. pkt. pkt. Rozdział pkt. Rozdział pkt. pkt. pkt. Rozdział pkt. Rozdział pkt. pkt. Rozdział Rozdział Rozdział Rozdział Rozdział pkt. pkt. Rozdział pkt. szt. Rozdział pkt. szt.
TematElektroda (włożona ec)Dostęp ślimakowyPre PT przy 500 Hz (dB HL)Wstępne PTA (dB HL)Post PT przy 500 Hz (dB HL)Słupek PTA (dB HL)Stosunek sygnału do szumów (SNR) w systemie IOSIecOstateczny stosunek sygnału do szumu (SN
0Elastyczny 28 (11)Rw100Rozdział 80Rozdział 115101,78,6810Godzina 2,32
1Elastyczny 28 (12)Rw6546,7Rozdział 8568,3Pytanie 1,2212Pytanie 1,22
cyfra arabskaElastyczny 28 (12)Rw6556,7Rozdział 11098,3Wynik 2,2790,77
3Elastyczny 28 (12)Rw10091,7Rozdział 110106,7Godzina 1,3510,95
4Elastyczny 28 (12)Rw100100125111,71,78121,78
5Elastyczny 24 (11)c7058,3125111,7Rejon 3,4290,91
6Elastyczny 28 (12)RwRozdział 80Rozdział 45Rozdział 11091,7Norma 22,912Norma 22,9
7Elastyczny 28 (12)Rw5553,3125111,72.961,43
8Elastyczny 28 (12)Rw7070105Rozdział 80Wynik 2,876Klasa 1,44
9Elastyczny 28 (12)Rw55Rozdział 4010568,337,895.3
10Elastyczny 28 (11)Rw6558,310090Godzina 29,149Rozdział 13,5
11Elastyczny 28 (12)RwRozdział 8078,3100Rozdział 85Klasa 3,836Kwota 1,89

Tabela 2: Zapisy ECochG podczas operacji CI u 12 osób. Zapisy ECochG podczas operacji implantu ślimakowego u 12 osób. Funkcja SNR systemu IOS wyświetla maksymalny współczynnik SNR sygnału mikrofonowego ślimaka osiągnięty podczas wprowadzania. IEC pokazuje, przy ilu włożonych elektrodach osiągnięto ten maksymalny SNR. Końcowy stosunek sygnału do szumu (SNR) pokazuje amplitudę CM całkowicie włożonej elektrody w najbardziej wierzchołkowym położeniu. Skróty: ECochG = elektrokochleografia; CI = implant ślimakowy; rw = okrągłe okno; C = ślimakowa; IEC = włożone styki elektrody; IOS = sygnał śródoperacyjny; wierzchołkowy = najbardziej wierzchołkowa elektroda; pre = przedoperacyjny; po = po operacji (4 tygodnie); PT = próg czystego tonu; PTA = czysty średni ton; SNR = stosunek sygnału do szumu.

Discussion

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

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.

Disclosures

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

Autorzy oświadczają, że nie mają do zadeklarowania konfliktu interesów.

Acknowledgements

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

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.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
MED-EL
Generator przebiegów arbitralnychDataman, Wielka BrytaniaDataman 531 series
Piankowa końcówka dousznaEtymotic, USAER3-14
GelfoamPfizer, USA
Oprogramowanie implantologiczneMED-EL, AustriaMaestro 8.03 AS
InterfejsMED-EL, AustriaMAX Programming Interface
Max Coil SMED-EL, Austria
PythonPython Software Foundation, USAv 03.08.2008
Pakiet oprogramowania NumpyPython Software Foundation, USAv. 1.19.2
Pakiet oprogramowania ScipyPython Software Foundation, USAv. 1.6.2
Pakiet oprogramowania SklearnPython Software Foundation, USAv. 0.24.2
Sterylny rękawPharma-Sept Medical Products, IzraelOsłona rękojeści
Sterylna rurka dźwiękowaEtymotic, USAER3-21
PrzetwornikEtymotic, USAER-3C
spustowy BNC męski na męski 3,5 mmNeurospec, SzwajcariaNS-7345
Cochlear
Cochlear programming pod InterfaceCochlear, Australia
CewkaCochlear, AustraliaSeria Nucleus 900
Piankowa końcówka dousznaEtymotic, USAER3-14
Naida Q90 Oprogramowanie implantologiczneCochlear, Australiav. 1.2Platforma badawcza ślimaka
Nucleus CP900 Procesor dźwiękuCochlear, Australia
Sterylny rękawPharma-Sept Medical Products, IzraelOsłona rękojeści
Sterylna rurka dźwiękowaEtymotic, USAER3-21
PrzetwornikCochlear, AustraliaSeria EAC00Głośnik mocy
AB
AIM TabletAB, USACI-6126
AIM PrzetwornikAB, USACI-6129
Procesor dźwiękuAB, USACI-5280-150
Końcówka dousznaAB, USAAIM Niestandardowa
cewka NaidaAB, USACI-5315
Naida cewkiAB, USACI-5415-206
ONSuite Implant softwareAB, USASoundWave 3.2
Sterylna rurka dźwiękowaAB, USAAIM Custom

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 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).
  2. Helbig, S., et al. Hearing preservation after cochlear reimplantation. Otology & Neurotology. 34 (1), 61-65 (2013).
  3. Dalbert, A., et al. Simultaneous intra- and extracochlear electrocochleography during electrode insertion. Ear and Hearing. 42 (2), 414-424 (2020).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Giardina, C. K., et al. Intracochlear electrocochleography: response patterns during cochlear implantation and hearing preservation. Ear and Hearing. 40 (4), 833-848 (2019).
  7. 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).
  8. Campbell, L., et al. Intraoperative real-time cochlear response telemetry predicts hearing preservation in cochlear implantation. Otology & Neurotology. 37 (4), 332-338 (2016).
  9. Weder, S., et al. Toward a better understanding of electrocochleography: Analysis of real-time recordings. Ear and Hearing. 41 (6), 1560-1567 (2020).
  10. Schuerch, K., et al. Increasing the reliability of real-time electrocochleography during cochlear implantation-a standardized guideline. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. , (2022).
  11. 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).
  12. Harris, M. S., et al. Real-time intracochlear electrocochleography obtained directly through a cochlear implant. Otology & Neurotology. 38 (6), 107-113 (2017).
  13. Dalbert, A., et al. Assessment of cochlear function during cochlear implantation by extra- and intracochlear electrocochleography. Frontiers in Neuroscience. 12, 18(2018).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Bester, C., et al. Electrocochleography triggered intervention successfully preserves residual hearing during cochlear implantation: Results of a randomised clinical trial. Hearing Research. , 108353(2021).
  22. Haumann, S., et al. Monitoring of the inner ear function during and after cochlear implant insertion using electrocochleography. Trends in Hearing. 23, 2331216519833567(2019).
  23. van Drongelen, W. Signal averaging. Signal processing for neuroscientists. van Drongelen, W. , Academic Press. 59-80 (2018).
  24. Bester, C., et al. Cochlear microphonic latency predicts outer hair cell function in animal models and clinical populations. Hearing Research. 398, 108094(2020).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Intracochlear ElectrocochleographyCochlear ImplantationIntraoperative ECochGInner Ear PotentialsResidual HearingElectrode InsertionHearing Preservation SurgeryAcoustic StimulationImpedance MeasurementSound Transmission

Related Articles