Implantacja ślimakowa: Pierwsze doświadczenie z dopasowaniem anatomii prowadzonym przez promieniowanie rentgenowskie

Podsumowanie

Protokół ten wprowadza dopasowywanie anatomiczne (ABF) z metodą promieniowania rentgenowskiego (ABF) dla implantów ślimakowych, aby zmniejszyć niedopasowanie częstotliwości do miejsca i potencjalnie poprawić wyniki leczenia pacjentów.

Streszczenie

Niniejsze badanie przedstawia protokół stosowania dopasowania anatomicznego (ABF) pod kątem promieniowania rentgenowskiego w programowaniu implantów ślimakowych (CI) w celu zmniejszenia niezgodności częstotliwości do miejsca. Celem jest poprawa zgodności między częstotliwościami stymulowanymi przez każdą elektrodę a naturalną tonotopową organizacją ślimaka, co poprawia percepcję mowy i wyniki słuchowe. Tradycyjne metody dopasowywania (DF) nie uwzględniają indywidualnych różnic w anatomii ślimakowej, co prowadzi do niezgodności wpływających na wydajność. W tym prospektywnym badaniu oceniono 16 uszu od 12 użytkowników CI z prawidłową anatomią ślimaka za pomocą obrazowania rentgenowskiego w celu oszacowania głębokości kątowej wstawienia (AID) i kierowania protokołem ABF. Przydziały częstotliwości dla każdej elektrody były dostosowywane za pomocą oprogramowania OTOPLAN i MAESTRO, aby dopasować się do tonotopowej mapy ślimaka. Wyniki wykazały, że ABF istotnie zmniejszyło średnie niedopasowanie częstotliwości do miejsca (2,6 ± 3,8 półtonów) w porównaniu do DF (6,6 ± 5,6 półtonów). ABF wykazało również silniejszą korelację między AID a przesunięciami częstotliwości, z najbardziej zauważalną poprawą w obszarze środkowego ślimaka. Protokół ten stosuje niskonaświetlną, dostępną alternatywę dla ABF sterowanej CT, szczególnie korzystną dla dzieci lub wrażliwych na promieniowanie. ABF sterowane promieniowaniem rentgenowskim pokazuje potencjał do dokładniejszego programowania CI oraz potencjał poprawy wyników leczenia pacjentów. Zaleca się dalsze badania z większą grupą grup i dłuższymi okresami obserwacji, aby potwierdzić korzyści kliniczne.

Wprowadzenie

Implanty ślimakowe (CI) stały się standardem opieki w rehabilitacji słuchowej, umożliwiając osobom z ciężkim do głębokiego upośledzenia słuchu znacząco poprawić zrozumienie mowy, zdolności komunikacyjne oraz ogólną jakość życia¹. Jednak na doświadczenia odbiorców CI wpływają różne czynniki, w tym opóźnienia w przetwarzaniu dźwięku, metody dopasowania oraz różnice w objętości².

Tradycyjne częstotliwości domyślnego dopasowania (DF) centralne podkreślają działania behawioralne po operacji, ale często pomijają zmienność anatomii ślimaka i pozycji styku elektrod u użytkowników. Dodatkowo na te czynniki wpływają rasa, płeć lub pochodzenie etniczne ^3,4. Pomimo ostatnich postępów w strategiach dopasowania, które poprawiły programowanie CI, mapowanie DF nadal wymaga rewizji ze względu na trudności w rozważaniu narządu Cortiego (OC) oraz długości przewodu ślimakowego (CDL)⁵.

Główną konsekwencją domyślnego mapowania częstotliwości jest "niedopasowanie częstotliwość-miejsce", które występuje, gdy częstotliwość dostarczana przez elektrodę CI różni się od częstotliwości tonotopowej obszaru ślimakowego, który stymuluje⁶. To niedopasowanie może wynikać z zmienności anatomicznej, techniki chirurgicznej oraz konstrukcji matrycy elektrod, które wpływają na jego wartość⁷. Może być dodatkowo pogłębione przez standardowe schematy przydziału częstotliwości stosowane w wielu systemach CI, które często pomijają indywidualną anatomię ślimaka i rozmieszczenie elektrod. Najnowsze badania sugerują istotną korelację między niedopasowaniem częstotliwości do miejsca a słabymi wynikami monosylabowymi, słabą percepcją mowy oraz zmniejszoną dyskryminacją mowy ^6,8.

Aby sprostać wyzwaniom mapowania DF^{, wprowadzono} spersonalizowaną metodę programowania CI znaną jako dopasowanie oparte na anatomii (ABF). ABF dąży do dokładniejszego dopasowania mapy częstotliwości CI do naturalnej anatomii ślimakowej danej osoby, wykorzystując dane z tomografii komputerowej po operacji. Ta integracja pozwala na przypisanie specyficznych dla pacjenta częstotliwości filtrów na podstawie anatomicznej lokalizacji każdego styku elektrody¹⁰. Głównym celem jest minimalizacja tonotopowych rozbieżności oraz poprawa zgodności między częstotliwościami stymulowanymi a naturalną tonoktopicznością¹¹. Warto zauważyć, że ABF wykazało znaczącą poprawę percepcji mowy w porównaniu do DF⁹, lepsze rozpoznawanie mowy oraz większą akceptację przez użytkowników^12,13.

Pomimo pozytywnych efektów ABF, jego zastosowanie jest ograniczone ze względu na konieczność wykonania tomografii komputerowej po operacji, co skutkuje zwiększoną ekspozycją na promieniowanie, co budzi niepokój dla dzieci i grup wrażliwych¹⁴.

Wiele badań wykazało, że postęp w technologii obrazowania może znacząco zmniejszyć narażenie na promieniowanie, jednocześnie utrzymując jakość diagnostyczną. Na przykład w modelach zwierzęcych konwencjonalne tomografie komputerowe niskiej dawki wykazały 50% zmniejszenie dawki promieniowania bez utraty skuteczności diagnostycznej¹⁵. CT stożkowa dostarcza jedynie 6%-16% dawki promieniowania standardowych systemów multi-slice CT, zapewniając jednocześnie porównywalną jakość obrazu, co podkreśla postępy w strategiach redukcji dawki¹⁶. Łącznie te wyniki wspierają wdrożenie zoptymalizowanych protokołów obrazowania, aby zminimalizować ryzyko promieniowania po implantacji ślimakowej. Niedawne badanie zaproponowało ABF kierowane promieniowaniem rentgenowskim jako realną alternatywę w leczeniu ekspozycji na promieniowanie związane z CT¹⁷. Dlatego celem tego badania jest zbadanie pierwszego zastosowania ABF sterowanego promieniowaniem rentgenowskim u osób z CI.

Protokół

Badanie to zostało przeprowadzone zgodnie ze standardami etycznymi instytucji afiliowanej i uzyskało zgodę Instytucjonalnej Rady Przeglądowej (nr referencyjny 23/0605/IRB). Przed zapisaniem się wszyscy uczestnicy uzyskali pisemną świadomą zgodę. Przez cały czas badania zapewniono poufność uczestników i bezpieczeństwo danych. Używane oprogramowanie jest wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Rekrutacja uczestników

1. Identyfikacja odbiorców CI za pomocą odpowiednich obrazów rentgenowskich po operacji oraz kompletnej dokumentacji audiologicznej. Upewnij się, że wszyscy biorcy CI przeszli również przedoperacyjne tomografię komputerową w celu obliczenia CDL i oceny anatomii ślimaka przed wszczepieniem.
   1. Potwierdź, że uczestnicy mają prawidłową anatomię ślimakową, definiowaną jako brak wad i zadowolonych skrętów ślimakowych, co potwierdzają badania przedoperacyjne i notatki chirurgiczne.
   2. Przejrzyj akta kliniczne, aby potwierdzić kwalifikację do ABF. Obrazowanie pooperacyjne opiera się wyłącznie na promieniowaniu rentgenowskim do weryfikacji elektrod; dodatkowe tomografie komputerowe po operacji nie są wymagane.
2. Uzyskaj zgodę.
   1. Jasno wyjaśnij cele badania oraz proces ABF prowadzony przez promieniowanie rentgenowskie każdemu uczestnikowi lub opiekunowi.
   2. Przed rozpoczęciem zbierania danych uzyskaj pisemną świadomą zgodę.

2. Pooperacyjne przejęcie i przygotowanie obrazu rentgenowskiego

1. Zrób zdjęcia rentgenowskie.
   1. Umów standaryzowane prześwietlenie przezorbitalne (zmodyfikowane według widoku Stenvera) dla każdego biorcy CI w dziale radiologii.
   2. Ustaw głowicę tak, aby cały układ elektrod był widoczny.
2. Przygotuj obrazy.
   1. Zapisz zdjęcia rentgenowskie w formacie DICOM.
   2. Przesyłaj obrazy do oprogramowania planistycznego (OTOPLAN we współpracy z MED-EL).
      UWAGA: Według MED-EL, minimalna głębokość włożenia wymagana do włączenia ABF występuje, gdy najbardziej wierzchołkowa elektroda (E1) odpowiada częstotliwości bliskiej 340 Hz, co przekłada się na kąt wstawienia około 540°, czyli 1,5 skrętu ślimakowego. W mniejszych ślimakach matryca elektrod FLEX28 może wspierać ABF, zapewniając wystarczające pokrycie ślimakowe, umożliwiające precyzyjne mapowanie częstotliwości. Tymczasem matryce elektrod FLEXSOFT i STANDARD są zazwyczaj uważane za optymalnych kandydatów do ABF, ponieważ zazwyczaj zapewniają niemal pełne pokrycie ślimakowe do około 720°, z częstotliwościami E1 w zakresie od około 100 do 185 Hz¹⁸.

3. Oznaczanie anatomiczne i identyfikacja elektrod

1. Zaznacz anatomiczne punkty orientacyjne.
   1. W oprogramowaniu planistycznym użyj narzędzi wskaźnika, aby wybrać okrągłe okno i centrum ślimaka jako punkty odniesienia anatomiczne.
   2. Przed przejściem do identyfikacji elektrod poupewnij dokładne umieszczenie tych punktów orientacyjnych.
2. Zidentyfikuj styki elektrod.
   1. Ręcznie oznaczaj każdy widoczny kontakt elektrody kolejno (np. C.01-C.12) za pomocą funkcji mapowania elektrod w oprogramowaniu.
   2. Porównaj zamówienie i pozycje z dokumentacją producenta lub notatkami chirurgicznymi.

4. Obliczanie parametrów ślimakowych i przydzielanie częstotliwości

1. Generuj parametry anatomiczne.
   1. Oblicz CDL dla każdego uczestnika za pomocą przedoperacyjnych tomografii komputerowej. Określ AID dla każdego kontaktu elektrody, korzystając z obrazów rentgenowskich po operacji oraz oprogramowania planistycznego, identyfikując kluczowe punkty orientacyjne anatomiczne (modiolus, okrągłe okno i kontakty elektrody).
   2. Aktywuj funkcję Greenwooda w oprogramowaniu, aby wyznaczyć TF dla każdego styku elektrody.
2. Eksportuj zbiór danych ABF.
   1. Wykorzystaj parametry anatomiczne obliczone w kroku 4.1 (CDL i AID dla każdego kontaktu elektrody), wraz z ręcznie zidentyfikowanymi punktami orientacyjnymi, modiolusem, okrągłym oknem oraz pozycjami kontaktu elektrod jako dane wejściowe do oprogramowania OTOPLAN. Zastosuj funkcję Greenwooda w OTOPLAN, aby oszacować częstotliwość założenia ślimaka dla każdego kontaktu elektrody i wygenerować indywidualne mapy ABF dla każdego pacjenta.
   2. Eksportuj uzyskane wartości częstotliwości ABF jako kompatybilny plik danych (np. CSV lub Excel) do importu do oprogramowania programistycznego CI (MAESTRO).
3. Importuj do oprogramowania programistycznego.
   1. Uruchom oprogramowanie programistyczne CI.
   2. Przejdź do sekcji mapowania częstotliwości lub alokacji.
4. Zastosowanie mapowania ABF
   1. Prześlij plik częstotliwości ABF na mapę pacjenta, upewniając się, że wszystkie kanały odpowiadają obliczonym celom tonotopowym.
   2. Zapisz to ustawienie jako nowy program.
      UWAGA: Można tu zrobić przerwę z wznowieniem przeprogramowania i aktywacji urządzenia podczas kolejnej wizyty w klinice, jeśli zajdzie taka potrzeba.

5. Obliczanie niezgodności częstotliwości do miejsca

1. Oblicz niedopasowanie.
   1. Zapisz częstotliwości DF, ABF i TF dla każdego kontaktu elektrody.
   2. Oblicz niedopasowanie półtonów zarówno dla DF, jak i ABF według wzoru:
      n = 12 × log₂ (Częstotliwość programowana / TF)
2. Przygotuj zbiór danych.
   1. Wprowadź wartości niedopasowania, a także dane demograficzne i anatomiczne, do arkusza kalkulacyjnego do dalszej analizy.

6. Analiza statystyczna

1. Oceń normalność danych.
   1. Do oceny rozkładu każdej zmiennej zbioru danych stosuj test Shapiro-Wilka.
2. Porównaj DF i ABF.
   1. Użyj testu t w parze dla danych normalnych lub testu rangi znakowego Wilcoxona dla danych nienormalnych, aby porównać niedopasowanie DF i ABF.
3. Przeanalizuj korelację głębokości wstawiania.
   1. Oblicz korelację Pearsona lub Spearmana między AID a niedopasowaniem półtonów.
   2. Wizualizuj wyniki za pomocą wykresów rozrzutowych.

7. Bezpieczeństwo i poufność

1. Minimalizuj narażenie na promieniowanie.
   1. Stosuj najniższą rozsądną dawkę rentgenowania i zapewnij tarczycę oraz ciało podczas obrazowania, szczególnie u dzieci.
2. Chroń dane.
   1. Przechowuj wszystkie dane bezpiecznie na serwerach zatwierdzonych przez instytucję.
   2. Przed analizą lub udostępnieniem wszystkich informacji o pacjencie należy usunąć identyfikację.

8. Rozwiązywanie problemów

1. Niepowodzenie importu oprogramowania
   1. Potwierdź, że eksportowane pliki są zgodne z wymaganym formatem programistycznym.
2. Niepełna widoczność elektrod
   1. Dostosuj ustawienia rentgenowskie lub uzyskaj dodatkowy widok, jeśli jest to potrzebne dla wyraźności.

Wyniki

Uczestnikami było 4 użytkowników obustronnego implantu i 8 jednostronnych użytkowników CI, co dało łącznie 16 uszu. Średni wiek w momencie implantacji wynosił 17,0 ± 16,7 lat. Zobacz Tabelę 1 dla demografii uczestników. Rysunek 1A porównuje częstotliwości środkowe ABF, DF i TF na stykach elektrod (C.01 do C.12). Częstotliwości ABF są bardzo podobne do częstotliwości TF, z wyjątkiem obszaru bazalnego, gdzie wyraźnie rozróżnia TF od DF. ABF i TF pokazują najbliższe wyrównanie w środkowym zakresie częstotliwości.

Dalsza analiza tonotopowego AID (Rysunek 1B) wykazała stałe zmniejszanie się od podstawy ślimaka w kierunku wierzchołka. Ten wzór jest zgodny z anatomią spirali ślimakowej, gdzie obszar podstawy reaguje na wyższe częstotliwości, a obszar wierzchołkowy na niższe częstotliwości.

Średnie obliczone częstotliwości centralne każdego styku elektrod można znaleźć w Tabeli 2. Średnie bezwzględne niedopasowanie częstotliwości do miejsca między DF a TF wynosiło od 2,7 do 15,9 półtonów, ze średnią wartością 6,6 ± 5,6. ABF następnie zmniejszało tę różnicę półtonalną: średnia niedopasowanie między ABF a TF wynosiło 2,6 ± 3,8 i mieściło się w przedziale od 0,2 do 11,6 półtonów. Statystyczne porównanie między rozbieżnością między TF, ABF i DF wykazało istotną różnicę (Rysunek 2A).

Jak pokazuje Rysunek 2B , wizualizacja graficzna różnicy półtonalnej wykazała większe niedopasowanie między DF a TF w porównaniu do niedopasowania między ABF a TF, biorąc pod uwagę, że TF jest punktem odniesienia. Różnice obu grup były bardziej istotne w stykach elektrod wierzchołkowych i niewielkie w elektrodach podstawowych. Największe niedopasowanie wykazało w kontaktach C03 i C04. Przyczynami tych niedopasowani, zwłaszcza dla elektrod C03 i C04 w niektórych przypadkach pacjentów, wynikają głównie z indywidualnych różnic w anatomii ślimakowej, takich jak rozmiar i kształt, które wpływają na głębokość i miejsce umieszczenia elektrud. Technika chirurgiczna i pozycjonowanie elektrod również odgrywają rolę, ponieważ drobne zmiany mogą powodować zmiany w dopasowaniu.

Analiza korelacji wykazała silne, istotne negatywne zależności między AID każdej grupy a przesunięciami półtonowymi (ABF i DF). Jednak to powiązanie było znacznie bardziej silne z DF, jak pokazuje Rysunek 3A . Współczynnik korelacji Pearsona w grupie ABF wynosił (r= -0,68) w porównaniu do (r= -0,81) w grupie DF. Relacja między obiema grupami była liniowa, co wskazuje, że większe głębokości wstawiania oznaczają mniejszą liczbę niezgodności w rozmieszczeniu częstotliwości.

Analiza różnic w bezwzględnej częstotliwości między DF a ABF w stosunku do średniej częstotliwości TF przy każdym styku elektrody wykazała, że najwyższy zakres częstotliwości wynosił od 1976 do 4779 Hz. Ten obszar odpowiada centralnemu obszarowi ślimaka. Co więcej, ten obszar wykazywał największą zmienność między różnymi uczestnikami, co pokazano na Rysunku 3B. Analiza niezgodności częstotliwości do miejsca między aktualną mapą ABF a mapą DF bez uwzględnienia TF wykazała znaczny spadek (w półtonach) po przejściu uczestników na ABF. Ponadto, w porównaniu z TF przy każdym styku elektrody, występowało większe niedopasowanie z DF niż z ABF. Dla ABF największe pozorne niedopasowania zaobserwowano na pierwszym i drugim zakręcie: C3 (8,4 ± 3,9 półtonów) i C4 (8,3 ± 3,3 półtonu) (patrz Rysunek 4A). Analiza półtonów od częstotliwości do miejsca dla każdego uczestnika wykazała pozorne niezgodności w przypadkach 7, 9 i 13 (Rysunek 4B).

Rysunek 1: Porównanie przydziału częstotliwości i kątów wstawiania elektrud. (A) Dla każdego kontaktu elektrody (C01-C12) pokazano częstotliwości środkowe przypisane przez ABF, DF oraz częstotliwość tonotopową (TF). ABF wykazuje bliższe wyrównanie do TF niż DF na całej matrycy elektrod. (B) Kąt włożenia zmierzony dla każdego kontaktu elektrody na podstawie pooperacyjnego zdjęcia rentgenowskiego, ilustrujący kątowy przebieg od podstawy do wierzchołka ślimaka. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 2: Niedopasowanie częstotliwości do miejsca w różnych strategiach dopasowania. (A) Wartości niezgodności między częstotliwością a miejscem dla DF i ABF są wyświetlane na stykach elektrod. ABF powoduje mniejsze niedopasowanie niż DF przy większości kontaktów. (B) Wartości niezgodności dla DF i ABF przedstawione z TF jako odniesieniem. ABF wykazuje zmniejszone i bardziej jednolite niedopasowanie względem DF, szczególnie w kontaktach wierzchołkowych. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 3: Związek między głębokością wstawiania a niedopasowaniem częstotliwości. (A) Korelacja między AID a półtonicznym przesunięciem częstotliwości dla DF i ABF. Obie metody wykazują ujemne korelacje, ale ABF wykazuje mniejszą zmienność niedopasowania. (B) Bezwzględne różnice między częstotliwościami DF i ABF względem średniego TF dla każdego kontaktu. Poszczególne uszy są oznaczone kolorem, co podkreśla zmienność między pacjentami. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 4: Niedopasowanie częstotliwości do miejsca oparte na przypadku i kontaktie. (A) Wartości niezgodności między częstotliwościami a miejscami dla DF i ABF pokazane dla każdego kontaktu elektrod w kohorcie. (B) Wartości półtonów od częstotliwości do miejsca dla każdego przypadku na całej matryce elektrod, ilustrujące indywidualną zmienność niedopasowania. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Tabela 1: Demografia uczestników i podstawowe cechy kliniczne dla wszystkich biorców implantów ślimakowych (N = 16 uszu). Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Tabela 2: Analiza porównawcza częstotliwości niedopasowania dla DF i ABF w porównaniu do TF dla wszystkich styków elektrod. ** dla 0,01 > p ≥ 0,001 oraz *** dla p <0,001. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Dyskusja

Anatomiczna różnorodność ślimaka oraz zmienność długości układów elektrod CI mogą prowadzić do niezgodności częstotliwości z miejscem, negatywnie wpływając na rozpoznawanie mowy i wydajność CI^19,20. Co więcej, stosowanie ABF może skutecznie zmniejszyć niedopasowanie częstotliwości do miejsca oraz poprawić rozpoznawanie mowy ^7,12. Jednak stosowanie ABF jest ograniczone przez konieczność wysokorozdzielczych tomografii komputerowej, które są kosztowne, czasochłonne i narażają odbiorcę na promieniowanie¹⁰. Niniejsze badanie badało, czy ABF sterowane promieniowaniem rentgenowskim skutecznie minimalizuje rozbieżność częstotliwości do miejsca i poprawia rozpoznawanie mowy. Wyniki pokazują, że ABF kierowane promieniowaniem rentgenowskim jest skuteczniejsze niż DF w redukcji niezgodności częstotliwości do miejsca, przy znacząco niższym średnim niedopasowaniu. Analiza podkreśliła również znaczenie prawidłowego wyboru długości elektrod, aby zminimalizować niedopasowania między różnymi stykami elektrod.

Jednym z kluczowych odkryć badania jest to, że średnia niezgodność częstotliwości do miejsca jest istotnie niższa przy ABF niż przy DF. ABF skutkowało znacząco niższą średnią bezwzględną bezwzględną niezgodnością częstotliwości do miejsca (2,6 ± 3,8) niż DF (6,6 ± 5,6). Częstotliwości ABF były bliższe częstotliwości tonotopowej (TF) w niższym zakresie częstotliwości i niemal równoważne TF w średnim zakresie częstotliwości. Dla porównania, częstotliwości zarówno DF, jak i ABF były podobne w zakresie górnych częstotliwości. To odkrycie wskazuje, że ABF było dokładniejsze niż DF w dopasowywaniu składowych częstotliwości dźwięku przychodzącego do odpowiednich styków elektrod wzdłuż ślimaku. Wyniki te są zgodne z wcześniejszymi badaniami pokazującymi, że ABF prowadzona przez tomografię komputerową poprawia dokładność programowania implantów ślimakowych. Poprzednie badanie wykazało, że ABF znacznie zmniejszyło niedopasowanie częstotliwości do miejsca w porównaniu z DF, osiągając^spadek o 20,7%. Podobnie inne badanie wykazało, że ABF sterowana CT istotnie zmniejszyła niedopasowanie częstotliwości do miejsca. Wyniki te sugerują, że ABF sterowane promieniowaniem rentgenowskim jest równie skuteczne jak ABF¹¹ oparte na tomografii.

Takie wyniki mają bezpośrednie konsekwencje kliniczne, ponieważ niedopasowanie częstotliwości do miejsca może negatywnie wpływać na wydajność CI. Badanie wykazało istotną korelację między niedopasowaniem częstotliwości do miejsca na 1 500 Hz a spadkiem wyników jednosylabowych do 6 miesięcy po implantacji⁶. Podobnie inne badanie wykazało istotną korelację między niedopasowaniem częstotliwości do miejsca (od 0,469 do 1,604 oktawy) a rozróżnianiem mowy w szumie po 6 miesiącach stosowania CI. Jednak efekt ten zmniejszył się po 6-12 miesiącach⁸.

Różnica półtonalna zgłaszana w niniejszym badaniu może być uznana za niewielką lub nieistotną klinicznie przy niektórych częstotliwościach w badanej próbie. Może to mieć związek z planowaniem przedoperacyjnym oraz wyborem matryc elektrod pokrywających odpowiednią część ślimaka. Wcześniejsze badania podkreślały znaczenie pokrycia ślimakowego w zmniejszaniu niezgodności częstotliwości do miejsca⁸. Na przykład wcześniejsze badanie wykazało, że dłuższe układy elektrod wiązały się z lepszymi wynikami percepcji mowy w ciszy i szumie, prawdopodobnie dzięki zwiększonej ekspozycji ślimakowej²¹.

Niniejsze badanie wykazało, że głębokość włożenia matrycy elektrod była istotnym czynnikiem predyktora niedopasowania częstotliwość-miejsce, przy czym głębsze włożenia skutkowały mniejszym niedopasowaniem. Analiza korelacji wykazała silne ujemne korelacje na wszystkich stykach elektrod pomiędzy AID a przesunięciami półtonowymi każdej grupy (ABF i DF). To powiązanie było szczególnie silne z ABF. To odkrycie jest zgodne z wcześniejszymi badaniami, które badały związek między długością ślimakową, kątem wszczepienia i niedopasowaniem tonotopowym u 106 biorców implantów ślimakowych²². Według mapy Greenwooda, zgłosili niedopasowanie tonotopowe we wszystkich ślimakach, w zakresie od -10 do -16 półtonów, z mniejszą niezgodnością u małych i średnich ślimaków niż u dużych. Autorzy przypisali tę różnicę długości ślimaka względem długości elektrody, a nie bezwzględnej długości ślimaka. Najnowsze badania wykazały podobne wyniki, takie jak zwiększony kąt włożenia najbardziej apikalnego kontaktu elektrody, co wiąże się z mniejszą różnicą między domyślnym a ABF niedopasowaniem¹². Jednak w każdym z uczestników mapy ABF wykazywały mniejsze niezgodności niż mapy DF. Pozostaje do ustalenia, który zakres głębokości penetracji ABF jest najbardziej pomocny. Niemniej jednak te ustalenia mają istotne znaczenie dla programowania CI i podkreślają potrzebę indywidualnego dopasowania opartego na anatomii ślimaka biorcy. ABF kierowane promieniowaniem rentgenowskim może być szczególnie korzystne w przypadkach, gdy głębokość włożenia matrycy elektrod może pomóc zminimalizować rozbieżność częstotliwości do miejsca i poprawić wyniki rozpoznawania mowy.

Wyniki niniejszego badania wykazały, że niedopasowanie częstotliwości do miejsca różniło się między różnymi stykami elektrod, przy czym najistotniejsze niedopasowanie występowało w elektrodach wierzchołkowych, szczególnie w stykach C03 i C04. Wyniki te są zgodne z wcześniejszym badaniem, które podawało podobne wyniki dla konkretnych styków elektrodowych, ale różniło się od innych styków²². Zaobserwowano zmienność częstotliwości centralnych oszacowanych metodą ABF w porównaniu do domyślnych częstotliwości stosowanych dla różnych styków i uczestników elektrod. Podkreśla to potrzebę indywidualnych metod przydziału częstotliwości, aby poprawić dokładność dopasowania implantów ślimakowych. Analiza różnic częstotliwości między ABF a DF względem TF wykazała bardziej istotną różnicę między 1976 Hz a 4779 Hz. Sugeruje to, że ABF było skuteczniejsze w tym rejonie, który znajduje się mniej więcej w środku ślimaka. Możliwe jest również, że niedopasowanie w tym obszarze jest bardzo duże względem DF, co może tłumaczyć bardziej istotną różnicę obserwowaną. Wreszcie, analiza mapy ABF i jej odchylenia od DF wykazała najistotniejsze niedopasowanie styków elektrod 3 i 4. Lokalizacja tych styków w ślimaku, AID lub obecna domyślna metoda przydziału częstotliwości może to wyjaśniać. Ogólnie rzecz biorąc, te wyniki sugerują, że istnieje pole do poprawy dopasowania CI, szczególnie w zmniejszaniu niezgodności częstotliwości do miejsca w stykach wierzchołkowych.

Chociaż badanie dostarcza cennych informacji na temat ABF sterowanego promieniowaniem rentgenowskim jako alternatywy dla ABF sterowanego przez tomografię, jego niewielka wielkość próby może ograniczać istotność wyników i zmniejszać zdolność statystyczną do wykrywania istotnych różnic lub powiązań. Aby temu zaradzić, przeprowadzono post-hoc analizę mocy. Dla obserwowanego rozmiaru efektu (Cohen's d = 1,13) porównującego absolutne całkowite przesunięcie częstotliwości między domyślnym dopasowaniem (6,6 ± 5,6 półtonów) a ABF (2,6 ± 3,8 półtonów), próba 16 uszu zapewniła 98,8% mocy przy poziomie istotności 5%, aby wykryć prawdziwą różnicę. Wskazuje to, że pomimo niewielkiej próby, zaobserwowane różnice prawdopodobnie są statystycznie solidne.

Głównym celem był wpływ ABF sterowanego promieniowaniem rentgenowskim na niedopasowanie częstotliwości do miejsca, bez oceny innych kluczowych czynników, takich jak percepcja mowy, jakość dźwięku czy wyniki zgłaszane przez pacjentów. Dlatego potrzebne są przyszłe badania z większymi próbami, uwzględniające zarówno obiektywne, jak i subiektywne miary wyników, aby dalej zgłębiać ABF sterowane promieniowaniem rentgenowskim. Najnowsze badania sugerują, że in vivo tonotopowe mapy pochodzące z elektrokochleografii mogą dostarczać dokładniejszych szacunków częstotliwości do miejsca niż te generowane przy użyciu domyślnych odwzorowań ślimakowych i powinny być brane pod uwagę w przyszłych badaniach^23,24. Dodatkowo można rozważyć rejestrację pooperacyjnego zdjęcia rentgenowskiego z przedoperacyjną tomografią komputerową, aby jeszcze bardziej zwiększyć dokładność szacunku AID²⁵.

Podsumowując, niniejsze badanie wykazało, że ABF sterowane promieniowaniem rentgenowskim może zminimalizować rozbieżność częstotliwości do miejsca u odbiorców/użytkowników CI. Wyniki wykazały istotne zmniejszenie średniej niezgodności z ABF w porównaniu z metodą DF. Analiza podkreśliła istotną rozbieżność między częstotliwością a rozmieszczeniem kilku styków elektrod, szczególnie w elektrodach bazalnych. Sugeruje to, że ABF może być korzystne w tym regionie. Ponadto badania podkreśliły potrzebę wyboru odpowiedniej długości dla matrycy elektrod, aby zmniejszyć tę rozbieżność. Modele regresji wykazały, że im głębsza insercja, tym mniejsze niedopasowanie, co wskazuje, że precyzyjne oszacowanie CDL jest kluczowe dla optymalnego programowania CI. Jednak potrzebne są dalsze badania z większą próbą oraz długoterminowe obserwacje, aby potwierdzić korzyści z ABF sterowanego promieniowaniem rentgenowskim w praktyce klinicznej.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Funkcja Greenwood	Model matematyczny dla tonotopowego odwzorowania ślimakowego	Zintegrowane z oprogramowaniem OTOPLAN	Obliczenia transponowanej częstotliwości (TF) (Krok 4.1.1)
Oprogramowanie MAESTRO	Oprogramowanie programujące implanty ślimakowe	MED-EL GmbH (Innsbruck, Austria)	Import częstotliwości ABF i programowanie CI (Krok 4.3– 4.4)
Matryca elektrod MED-EL FLEX26	Elektroda implantu ślimakowego o średnicy 26 mm	MED-EL GmbH (Innsbruck, Austria)	Wsad ślimakowy (Tabela 1)
Układ elektrod MED-EL FLEX28	Elektroda implantu ślimakowego o średnicy 28 mm	MED-EL GmbH (Innsbruck, Austria)	Wsad ślimakowy (Tabela 1)
Oprogramowanie OTOPLAN	Oprogramowanie do planowania chirurgicznego i analizy elektrod	CAScination AG (Berno, Szwajcaria) we współpracy z MED-EL (Innsbruck, Austria)	Oznaczanie anatomiczne, identyfikacja elektrod, obliczanie CDL i AID, generowanie map ABF (kroki 3, 4)