Исследовательская статья

Вариации размера и формы кохлеара по сравнению с российской популяцией и новый кохлеарный параметр для безопасной установки электрода с имплантатом

DOI:

10.3791/70055

⸱

5 июня 2026 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Saint Petersburg Ear Nose Throat and Speech Research Institute, 2Research & Development Department, MED-EL GmbH, 3Department of Translational Neurosciences, Faculty of Medicine and Health Sciences, University of Antwerp

В этой статье

Краткое содержание

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

В этой статье представлены вариации размера и формы улитки по сравнению с российской популяцией. Исследование также сообщает о новом кохлеарном параметре, который определяет самый длинный прямой сегмент кохлеарного базального поворота, что имеет значение для безопасной установки электрода кохлеарного импланта.

Аннотация

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

В данном исследовании изучаются вариации размера и формы улитков в российской популяции. Также вводит новый кохлеарный параметр, определяющий самый длинный прямой сегмент базального поворота, с предупреждением безопасной установки электрода на кохлеарный имплантат. Для измерения кохлеарных параметров, включая значения A- и B, которые определяют длину и ширину базального поворота использовался медицинский DICOM (OTOPLAN) с маркировкой CE. Форма кохлеарного базального поворота оценивалась по соотношению между значениями B и A. Новый кохлеарный параметр, I-значение, определяет эффективный прямой сегмент базального поворота как самую длинную прямую линию, соединяющую вход улитки с латеральной стенкой на противоположном конце, проходящую касательно к внутренней стенке. Отношение между B- и A-значением определяет форму кохлеарного базального поворота, при этом срезное значение ≥0,75 для округлого и <0,75 для эллиптического кохлеарного базального поворота. В этом исследовании использовались КТ височной кости 112 ушей с нормальной анатомией внутреннего уха. Размер кохлеарной популяции русской популяции, измеряемый по A-значениям, варьировался от 8,04 до 10,03 мм, со средним значением 9,03 мм. Значение B варьировалось от 5,84 до 7,59 мм, со средним значением 6,70 мм. Круглый кохлеарный базальный поворот наблюдался у 48% населения, оставив оставшихся 52% с эллиптическим базальным изгибом. I-значение, определяющее эффективный прямой сегмент базального поворота, составляло от 6,7 до 9,6 мм, со средним 8,3 мм. Трендовая линия указывает на то, что значение I примерно на 0,7–0,8 мм короче значения A. Впервые в литературе размер кохлеара, измеряемый A-значением, представлен для русскоязычного населения. Круглый кохлеарный базальный поворот наблюдается у 48% населения. Новый параметр улитки, I-значение, примерно на 0,7–0,8 мм короче A-значения.

Введение

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

Кохлеарная имплантация (КИ) — это назначенное решение для лечения нескольких показаний, включая тяжёлую и глубокую потерю слуха, частичную глухоту, асимметричную потерю слуха, слуховую невропатию и одностороннююглухоту 1,2. Установка электрода CI является ключевым хирургическим этапом, и сохранение внутрикохлеарных структур во время установки стало обязательным в каждой операции по CI. Это связано с тем, что структурные повреждения при установке электрода, как сообщается, негативно влияют на слуховые результаты при CI3. Внутрикохлеарное структурное повреждение зависит от множества факторов, включая конструкцию и жёсткостьэлектродов 4, подход к введению (круглое окно против кохлеостомии)5, скорость введения6, мастерство хирурга в работе с введениемэлектрода 7 и анатомические изменения внутреннегоуха 8.

Эшраги и др. масштабировали травму вставки электрода CI на 5 различных степеней (0-4). Степень 0 означает отсутствие наблюдаемых повреждений, степень 1 — поднятие базилярной мембраны, степень 2 — разрыв базилярной мембраны, степень 3 — электрод в вестибулях скалы, а степень 4 — серьёзные повреждения, такие как перелом костной спиральной пластинки или разорвания строиваскулярной части 9. Скалярное отклонение электрода (ЭСД) считается травмой 3-й степени, хорошо описанной в литературе, при этом с более высокой частотой ЭСД, связанной с предварительно изогнутым пери-модиолярным электродом, по сравнению с прямым латеральнымэлектродом 10,11. Рау и соавторы сообщили, что при конструкции электрода пери-модиолярный электрод должен быть вставлен внутрь начального прямого сегмента улитки на определённую глубину вставки, прежде чем проволока стилета вытаскивается, чтобы электрод мог свернуться вокруг стенкимодиоса 12. Новый пери-модиолярный электрод, поставляющийся с полимерной оболочкой, использует ту же технику: он входит в начальный сегмент базального поворота на определённую глубину вставки, затем полимерная оболочка вытягивается, и электрод обвивает стенкумодиолуса 13. Именно поэтому электрод Contour Advance от Cochlear имеет белый маркер в электродной решетке на канале 10 от апикального конца (8,5 мм от кончика электрода)14, а у электрода Mid-Scala от Advanced Bionics LLC синий маркер на канале 5 от апикального конца — синий маркер для обозначения глубины вставки электрода перед втягиванием проволокистилета 15. Другими словами, эти цветные маркеры указывают на глубину ввода до того, как кончик электрода соприкасается с боковой стенкой. В зависимости от общей вариации размера улитки прямой сегмент базального поворота будет варьироваться, и именно здесь начальный сегмент базального изворота привлекает внимание при предварительно изогнутом пери-модиолярном электроде.

Хорошо известные параметры кохлеара, измеряемые при базальном повороте, — это диаметр и ширина базального поворота, также называемые значениями A и B, которые полезны для оценки длины кохлеарного канала и выбора длины и частотного отображения электрода на основе размера кохлея. Dhanasingh и др. сообщили о новом кохлеарном параметре — S-значении, который соединяет вход кохлеара с нижней границей B-значения в прямой части базальногоповорота 16. Но S-значение не учитывается, если прямая часть базального поворота кохлеарного поворота выходит за пределы этой точки. Это побудило нас исследовать прямой сегмент базального поворота от входа в кохлеар и назвать его новым кохлеарным параметром для обозначения эффективного прямого сегмента для безопасной установки электрода CI. Измерение прямого сегмента кохлеарного базального поворота будет клинически полезным индикатором глубины вставки, на которой кончик электрода CI встречается с латеральной стенкой при вставке электрода.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

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

Это исследование было одобрено местным институциональным экспертным советом Института ЛОРов и речевых исследований Санкт-Петербурга (IRB_23_001) для доступа к анонимным рентгеновым снимкам из базы данных изображений без участия пациента. Ни один пациент не участвовал напрямую в исследовании. Используемое программное обеспечение и оборудование указаны в Таблице материалов.

1. Критерии источника данных и включения

В исследование были включены компьютерная томография (КТ) потенциальных кандидатов на кохлеарные импланты (ДИ) с нормальной анатомией внутреннего уха. Изображения, полученные в период с 2000 по 2023 год, были предоставлены отделением радиологии Санкт-Петербургского института ЛОР-исследований и речи. Исключались участники с деформированной анатомией внутреннего уха.

2. Получение и анализ КТ-изображений

КТ-изображения были получены с помощью 64-слоевого геликального КТ-сканера класса экспертов с 64 каналами детектора. Толщина срезов на полученных изображениях варьировалась от 0,36 мм до 1 мм. КТ-изображения анализировались с помощью просмотрщика DICOM, OTOPLAN версии 4.0, на рабочей станции настольного компьютера. Перед анализом не требовалось пересэмплирование или форматирование изображений.

3. Процедура кохлеарного измерения

После загрузки изображений DICOM в просмотрщике DICOM вид кохлеи устанавливается путем вращения изображений с помощью функции прицела. Значения A и B измерялись вручную, следуя процедуре, описанной ранее Эскьюдом и др. 17. Кратко, A-значение измеряется как самое длинное расстояние, соединяющее центр круглого окна (RW), проходящее через модиолус с боковой стенкой (длина базального поворота). Значение B (ширина базального поворота) измеряется прямой линией, проведённой перпендикулярно (90°) значению A, соединяющей боковые точки стенки выше и ниже значения A, как показано на рисунке 1B. Доступны шаги измерения значений A-, B- и I (см. таблицу материалов). Все измерения проводились одним автором (ES) под руководством другого автора (DA). Таким образом, внутри и между оценщиками различий не фиксировалось.

4. Определение кохлеарной формы (соотношение B/A)

Отношение между B- и A-значением определяет форму кохлеарного базального поворота, при этом срезное значение ≥0,75 для круглого и <0,75 для эллиптического кохлеарного базального поворота, как впервые описано Хурайзи и др. 18.

5. Измерение значения I-значения

I-значение, новый кохлеарный параметр, относится к прямому сегменту кохлеарного базального поворота. Это измерение — самая длинная прямая линия, соединяющая центр входа RW с боковой стенкой на противоположном конце, проходящая касательно с внутренней стеной, как показано на рисунке 1B. Это измерение проводится в той же плоскости, что и значения A и B.

6. Статистический анализ

Регрессионные оценки между значениями I- и A (уровень уверенности 0,95) были определены с помощью инструмента анализа данных в Microsoft Excel для Microsoft 365 MSO (версия 2512, сборка 16.0.19530.20226), 32-битного (https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/excel).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

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

Полученные данные взяты из 112 ушей. Описание данных приведено ниже:

Диаметр базального поворота: A-значение; Ширина базального поворота: B-значение; Прямой сегмент базального поворота: I-значение. Из 112 КТ 61 было с левой стороны, а 51 — с правой стороны. 98 ушей были у двусторонних пациентов с ДИ, а оставшиеся 14 — у односторонних ДИ пациентов.

Основные параметры кохлеара и форма кохлеарного базального поворота

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

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

Основной целью этого исследования было изучение вариаций размера кохлея (длина (A-значение) и ширина (B-значение)) и формы в базальном повороте российской популяции. Вторичной целью было исследовать связь между длиной базального оборота (A-значение) и новым кохлеарным параметром (I-значением), представляющим эффективную прямую часть базального поворота улитки. Размер кохлеарной популяции российской популяции впервые зарегистрирован в литературе: средний размер 9,03 мм и диапазон 8,04–10,...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

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

Для этого исследования не было выделено отдельное финансирование. Номер аффилиации 2 соответствует отделу исследований и разработок производителя кохлеарных имплантатов.

Благодарности

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

Авторы выражают признательность профессору Питеру Роланду из Юго-Западного университета, Техас, США, за предоставление изображения, использованного на рисунке 1.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
64-срезный КТ-сканер (Aquilion)ToshibaН/Д64-детекторная спиральная КТ-система, используемая для височной костной визуализации и nbsp;
Рабочая станция для настольных компьютеровН/ДН/ДИспользуется для запуска OTOPLAN и анализа изображений 
Microsoft Excel (Microsoft 365)MicrosoftН/ДИспользуется для статистического анализа (регрессионный анализ; Версия 2512 Build 16.0.19530.20226) 
OTOPLAN (версия 4.0)Cascination AGSWOTO01Просмотрщик DICOM с маркировкой CE, используемый для кохлеарных измерений (значения A-, B- и I) 

Ссылки

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

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

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

Похожие статьи