$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Этическое заявление
Все процедуры с участием людей проводились в соответствии с институциональными и национальными исследовательскими рекомендациями и в соответствии с Хельсинкской декларацией. Это исследование было одобрено Институциональным обзорным советом Хунаньской провинциальной детской больницы под номером одобрения KYSQ2023-312 и проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией. Письменное информированное согласие было получено от родителей или законных опекунов всех участников до регистрации. Все методы выполнялись в соответствии с институциональными рекомендациями по этике исследований на людях, и все данные были анонимизированы перед анализом.
Обзор и дизайн исследования
Этот протокол описывает лонгитюдное наблюдательное исследование, предназначенное для оценки слуховых и речевых характеристик у реципиентов педиатрических КИ в течение первого года после имплантации. В исследовании интегрированы четыре валидированные шкалы оценки поведения, включая Шкалу значимой слуховой интеграции младенца и малыша (IT-MAIS), категории слуховой способности (CAP), тест на односложные слова с трохей и полислогом (MESP) и оценку понимания речи (SIR), которые широко используются для оценки развития слуховых и речевых характеристик у реципиентов детских кохлеарныхимплантов 7,30,31,32. Каждый участник проходит структурированную оценку в шесть ключевых временных моментов: (1) предоперационный старт (в течение 1 месяца до имплантации), (2) при активации КИ («включение»), (3) через 1 месяц после активации, (4) через 3 месяца после активации, (5) через 6 месяцев после активации и (6) 12 месяцев после активации. При каждом послеимплантационном последующем наблюдении сертифицированные аудиологи и логопеды проводят стандартизированные слуховые и речевые тесты, которые не замечают клинический подтип каждого участника. Рисунок 1 представляет собой схему рабочего процесса.
Набор участников и право на участие
Критерии включения
Были привлечены дети в возрасте от 1 до 5 лет с двусторонней тяжелой и глубокой сенсоневральной потерей слуха, которым была запланирована односторонняя кохлеарная имплантация. Все кандидаты соответствовали национальным критериям кандидатуры на детский КИ и продемонстрировали следующие характеристики: 1) Отсутствие дополнительных нарушений развития, когнитивных или моторных нарушений, кроме потери слуха. 2) Двусторонние пороги слуха, различающиеся на <15 дБ HL. 3) Нормальная морфология мозга на МРТ с взвешенным Т1 до операции. 4) Подтверждено полное введение электрода, подтвержденное послеоперационной рентгеновской и импедансной проверкой. 5) Готовность родителей к запланированным повторным визитам в течение одного года.
Критерии исключения
Дети были исключены, если у них были: 1) предыдущие отологические операции; 2) прогрессирующей или синдромной глухоты с неврологическими сопутствующими заболеваниями; 3) тяжёлые нарушения зрения или моторности, мешающие поведенческому тестированию; или 4) потери при повторном наблюдении, превышающие два последовательных визита. Всего было зачислено 64 участника, включая 32 ребёнка с пороками внутреннего уха и 32 с нормальной кохлеарной анатомией, совпадающей по возрасту и полу.
Предоперационная оценка
Перед кохлеарной имплантацией все участники проходили комплексные предоперационные оценки для установления базовых слуховых и нейроанатомических профилей и подтверждения хирургической кандидатуры. Протокол оценки включал аудиологические, электрофизиологические и визуализированные исследования, дополненные скринингом развития и поведения.
Аудиологическая оценка
Чистотональная аудиометрия (PTA) проводилась с помощью калиброванного клинического аудиометра (например, Interacoustics AC40 или его аналога) с вставными наушниками в звукообработанной кабине по стандартам ISO 8253-1. Пороги проводимости воздуха измерялись на октавных частотах от 250 Гц до 8 000 Гц. Слуховые отклики ствола мозга (ABR) фиксировались с помощью поверхностных электродов, установленных в вершине (Cz), ипсилатеральной мастоидной мышцы и земле лба. Клик-стимулы были представлены при 90 дБ nHL с частотой повторения 21,1/с, а усреднённые ответы оценивались более чем за 2000 разборов. У младших или некооперативных детей ABR и слуховые устойчивые ответы (ASSR) получались при естественном сне или лёгкой седации. Функция среднего уха была оценена с помощью тимпанометрии для исключения кондуктивной патологии, а также были зафиксированы отоакустические излучения продукта искажения (DPOAE) для подтверждения дисфункции наружных волосковых клеток. Аудиометрия речи проводилась, когда это было возможно, для оценки порогов обнаружения речи и дискриминации. Все измерения были откалиброваны по международным стандартам (ISO 389-1) и отражались на уровне слуха децибел (дБ HL).
Электрофизиологические тесты
Для оценки целостности слуховых путей перед операцией с помощью транс-барабанной стимуляции были зафиксированы электрически вызванные слуховые ответы ствола мозга (eABR). Интенсивность стимуляции постепенно увеличивалась на 10 мкА до тех пор, пока не была обнаружена чёткая волна V. Параметры записи включали полосный фильтр частотой 100–3 000 Гц, время анализа 15 мс и среднее значение более 1 000 проходов. eABR подтвердил наличие целостного кохлеарного нерва и предоставил физиологическую основу для картирования электродов.
Оценка визуализации
Для оценки анатомии кохлеа, выявления мальформаций внутреннего уха и оценки наличия и хода кохлеарного нерва были проведены высокоразрешающая временная компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ) перед имплантацией. КТ-визуализация была получена с помощью мультидетекторного КТ-сканера с толщиной среза 0,5–0,6 мм и интервалом реконструкции 0,3 мм для детальной визуализации улитки, вестибюля и полукруговых каналов. Изображения были воссозданы в осевых и корональных плоскостях с использованием алгоритма высокого разрешения костей. МРТ-исследования проводились на сканере 3.0-T с использованием выделенных катушек головки. Протокол визуализации включал T1-взвешенные и T2-взвешенные последовательности с толщиной среза 1 мм для визуализации внутреннего слухового канала, кохлеарного нерва и окружающих нейронных структур. Кроме того, была проведена диффузионная тензорная визуализация (DTI) с 32 направлениями градиента диффузии (b = 1 000 с/мм 2) для оценки целостности слухового пути. Трактография DTI была реконструирована с использованием алгоритмов отслеживания волокон для картирования нейронных связей от кохлеарного ядра к первичной слуховой коре. Эти визуализации проводились для подтверждения целостности кохлеарного нерва и пригодности хирургического вмешательства, а не для того, чтобы служить переменными исхода. Все данные визуализации были независимо изучены двумя опытными нейрорадиологами, которые были ослеплены клинической информацией. Расхождения были устранены консенсусом для обеспечения точности диагностики и последовательной классификации анатомии кохлеа.
Скрининг развития и поведения
Исходные когнитивные и языковые способности оценивались с помощью возрастных опросников и интервью с опекуном. Родительские отчёты о осознанности окружающей среды, внимании и поведении в коммуникации были записаны для дополнения объективных результатов тестов. Дети с глобальной задержкой развития или нейроповеденческими расстройствами были исключены для минимизации смешивающих эффектов.
Предоперационное консультирование и подготовка
Перед операцией родители получали подробные консультации по поводу процедуры имплантации, возможных преимуществ и ожиданий реабилитации. Аудиологи и логопеды проводили предоперационные слуховые тренинги для облегчения ранней адаптации после активации устройства. Все данные, собранные во время предоперационной оценки, были записаны в качестве базовых ориентиров для долгосрочного наблюдения.
Кохлеарная имплантация
Все кохлеарные имплантации проводились под общей анестезией опытными отологическими хирургами по стандартизированному хирургическому протоколу. Для доступа к круглому окну или участку кохлеостомии использовался трансмастоидный подход к лицевой нише, что обеспечивало полное вставление электрода в барабанную перепонку и минимизировало повреждение кохлеарных структур. Мастоидэктомия проводилась с использованием высокоскоростного отологического бура с алмазным жорном (диаметром 2–3 мм) при непрерывном солевом орошении. Лицевая ниша была открыта между лицевым нервом и барабанным нервом хорды под помощью микроскопического увеличения (10×–20×).
Хирургическая процедура
После стандартной подготовки и драпировки кожи был сделан ретроушный разрез примерно в 2 см позади ушной кости. Сосцевидная кора была открыта, а между хордой барабанной перепонки и лицевой нервом под микроскопическим наблюдением была пробушена лицевая ниша. Круглая окна была аккуратно открыта, чтобы визуализировать точку входа в кохлеар. В зависимости от анатомических вариаций введение электрода осуществлялось либо через круглую оконную мембрану, либо с помощью ограниченной кохлеостомии, сделанной передненижнее от круглого окна. Электродная решетка продвигалась медленно со скоростью примерно 0,5–1 мм/с с использованием микрощипцев для минимизации внутрикохлеарной травмы. Для подтверждения правильного расположения использовалась интраоперационная микроскопия, а корпус ресивера-стимулятора был закреплен в тесном периостальном кармане на поверхности черепа для предотвращения миграции. Рана была заклеена слоями с помощью впитываемых швов. Все пациенты получали одну дозу внутривенных антибиотиков до операции и продолжали профилактику в течение 48 часов после операции.
Внутриоперационный мониторинг
Для подтверждения функциональности электрода и целостности слуховых путей были проведены внутриоперативные электрически вызванные слуховые ответы ствола мозга (eABR) и телеметрия нейронного ответа (NRT). Параметры стимуляции включали бифазный импульс 25 мкс на фазу с межфазным разрывом в 8 мкс. Ответы фиксировались с помощью подкожных электродов в позициях вершин и сосцевидных мышц. Для проверки правильной нейронной активации использовались задержки и амплитуды волн III и V. Также проводилась телеметрия импеданса, чтобы убедиться, что все каналы электрода находятся в пределах нормальных рабочих пределов (1–15 кОм). Любые аномальные реакции исследовались немедленно, чтобы исключить неправильное размещение электрода или частичную установку.
Послеоперационный уход и визуализация
Все пациенты проходили плановое послеоперационное лечение с тщательным наблюдением за функцией лицевых нервов, головокружением или осложнений ран. Компьютерная томография (КТ) была проведена в течение 24 часов для подтверждения полного ввода электрода и исключения изгиба или миграции электродов. Боль и воспаление контролировались консервативно, а пациентов выписывали в течение 3–5 дней после операции.
Активация устройства и начальное отображение
Первичная активация («включение») была запланирована примерно через четыре недели после операции для заживления раны и стабилизации электрода. Программирование устройства осуществлялось с использованием программного обеспечения для клинической подборки производителя. Порог (T-level) и комфортная громкость (C-level) определялись для каждого электродного канала с помощью поведенческих реакций или объективных измерений ECAP. Скорость стимуляции изначально была установлена на уровне 900 импульсов в секунду, а динамический диапазон — примерно до 40–60 клинических единиц. Индивидуальный порог электрода (T-уровень) и комфортная громкость (C-level) были установлены с помощью поведенческой обратной связи и объективных показателей, таких как электрически вызванные составные потенциалы действия (ECAP). Применялась стандартная таблица частотного распределения, охватывающая весь речевой спектр (125–8 000 Гц). Динамический диапазон был тонко настроен за несколько сессий для обеспечения оптимальной слышимости и комфорта. Родителей обучали наблюдать за поведением на слушание и сообщать о слуховых реакциях дома на ранней стадии адаптации.
Безопасность и обеспечение качества
Все хирургические и программные этапы выполнялись в соответствии с международными стандартами безопасности кохлеарной имплантации. Одна и та же хирургическая команда и аудиологический персонал сохранялись на протяжении всего исследования для обеспечения процедурной согласованности. Производительность устройства и целостность электродов перепроверялись на каждой повторной сессии, а любые корректировки карты фиксировались для продольного анализа.
Продольные последующие оценки
Все участники проходили систематические продольные последующие оценки через 1, 3, 6 и 12 месяцев после первоначальной активации устройства. Каждая оценка проводилась в кабине с обработкой звука в контролируемых условиях (окружающий шум < 30 дБ SPL). Те же аудиологи и логопеды проводили все сессии для обеспечения методологической согласованности и снижения изменчивости между оценителями. Последующие исследования включали четыре валидированные поведенческие шкалы — IT-MAIS, MESP, CAP и SIR — предназначенные для количественной оценки слухового восприятия, распознавания речи и понятности речи со временем.
Шкала значимой слуховой интеграции младенца и малыша (IT-MAIS)
IT-MAIS проводился в виде структурированного родительского интервью, состоящего из 12 пунктов, оценивающих спонтанное слушательное поведение и интеграцию слуховых переживаний в повседневную жизнь. Каждый ответ оценивался по пятибалльной шкале (0 = никогда, 4 = всегда), давая максимальный балл 48. Интервью проводились обученными экзаменаторами, которые следовали стандартизированным сценариям, чтобы избежать предвзятости. Более высокие показатели отражали лучшую слуховую восприятность и звуковую дискриминацию. IT-MAIS в первую очередь уделялось внимание на 1- и 3-месячных сессиях для фиксации раннего развития слуховых способностей после активации.
Категории слуховой производительности (CAP)
Шкала CAP обеспечивала иерархическую оценку функционального слуха, варьируясь от 0 (отсутствие восприятия звука) до 9 (телефонный разговор с незнакомцем). Уровень CAP каждого ребёнка определялся на основе прямого наблюдения и отчётов опекуна о повседневной слушательной деятельности. В каждом пункте наблюдения проводились оценки. Продольные повышения уровня CAP интерпретировались как показатели улучшения слухового понимания и понимания речи в реальных условиях.
Односложный-трохе-многосложный тест слов (MESP)
Восприятие речи оценивалось с помощью мандаринской версии теста на односложные слова Trochee–Polysyllabic Word. Тест состоит из 12 записанных слов, отличающихся по структуре слогов и ударения, представленных при 65 дБ SPL в открытом формате. Дети сначала проходили короткую сессию знакомства с визуальными сигналами, затем тестировали только слух. Правильные идентификации оценивались в 1 балл, а общая точность (%) рассчитывалась. Тест MESP был введён во время трёхмесячного визита и повторялся на 6- и 12-месячных сессиях для оценки прогрессивных способностей восприятия речи.
Оценка понятия речи (SIR)
SIR использовался для измерения произведения речи и разборчивости. Оценки ставились по пятибалльной порядковой шкале (1 = неразборчиво, 5 = понятно для незнакомых слушателей). Образцы речи собирались во время спонтанного разговора с опекунами и независимо оценивались двумя слепыми оценщиками. SIR вводился после того, как дети демонстрировали стабильную вербальную продуктивность, обычно начиная с 6-месячной оценки. 12-месячный балл считался ключевым показателем результатов для экспрессивного языка.
Среда тестирования и стандартизация
Все тесты проводились в системе звукового поля с использованием калибровочных свободных колонок, расположенных в 1 метре перед участником. Уровень подачи фиксировался на уровне 65 дБ SPL, проверяемый перед каждой сессией с помощью прибора уровня звука. Тестирование немедленно останавливалось, если ребёнок проявлял усталость или невнимательность. Опекунам разрешалось сопровождать ребёнка для снижения тревожности, но им было рекомендовано не давать подсказок. Для обеспечения воспроизводимости экзаменаторы прошли обучение надёжности между оценщиками, достигнув внутриклассового коэффициента корреляции (ICC) > 0,9 на всех сессиях оценки.
Запись данных и контроль качества
Все исходные баллы записывались в электронном виде в базе данных институциональной аудиторной реабилитации. Отсутствующие данные или несоответствия сверялись с клиническими записями. Траектории прогресса были нанесены на график для каждого отдельного человека, а усредненные значения рассчитаны для анализа тенденций на уровне групп. Сочетание оценок IT-MAIS, CAP, MESP и SIR позволило всестороннее отслеживать развитие слуховой речи — от начальной звуковой осознанности до функциональной вербальной коммуникации. Подробные процедуры оценивания и критерии оценки для каждой поведенческой шкалы приведены в дополнительных таблицах (Дополнительная таблица 1, Дополнительная таблица 2, Дополнительная таблица 3 и Дополнительная таблица 4) для облегчения воспроизведения протокола в других клинических условиях.
Статистический анализ
Все статистические анализы проводились с использованием SPSS Statistics (версия 26.0; RRID:SCR_016479) и GraphPad Prism (версия 9.0; RRID:SCR_002798). Данные импортировались в SPSS, а продольные сравнения проводились с использованием анализа повторных измерений в меню Общей линейной модели. Данные со всех временных точек были собраны в стандартизированную базу данных и независимо проверены двумя аналитиками для обеспечения точности и согласованности. p-значение < 0,05 считалось статистически значимым для всех двусторонних тестов. Непрерывные переменные выражались в среднем ±± стандартном отклонении (SD), а категориальные переменные — как частоты и проценты. Нормальность оценивалась с помощью теста Шапиро-Уилка. Исключения отобрались визуально через графики и статистически с использованием z-баллов; значения, превышающие ±±3 SD, были исключены из параметрического анализа. Отсутствующие данные (< 5%) обрабатывались с помощью среднего импутации при полном пропущении случайным образом (MCAR).
Основными показателями исхода были баллы IT-MAIS, CAP, MESP и SIR в каждый момент наблюдения (1, 3, 6 и 12 месяцев). Хотя CAP и SIR являются ординальными шкалами, они анализировались как непрерывные переменные в параметрических моделях, поскольку эти инструменты содержат несколько упорядоченных категорий и широко рассматриваются как квази-непрерывные показатели в исследованиях результатов кохлеарных имплантов. Для обеспечения устойчивости также были проведены дополнительные непараметрические анализы с использованием корреляции рангов Спирмана, что дало результаты, соответствующие параметрическим результатам. Хотя IT-MAIS, CAP, MESP и SIR являются ординальными шкалами, они рассматривались как непрерывные переменные для лонгитюдного анализа, что соответствует предыдущим исследованиям результатов кохлеарных имплантов, применявшим параметрические статистические методы к этим валидированным клиническим шкалам. Изменения слуховых и речевых характеристик со временем анализировались с помощью анализа дисперсии с повторяющимися измерениями (ANOVA) с коррекцией Гринхауса–Гейссера при нарушении предположения о сферичности (тест Мокли). Пост-хок парные сравнения последовательных визитов проводились с использованием корректировки Бонферрони для контроля при многократных тестах. Размер эффекта для каждой модели был представлен как частичный квадрат эта, где 0,01, 0,06 и 0,14 интерпретировались как малые, средние и крупные эффекты соответственно.
Для изучения взаимосвязи между слуховым восприятием и производством речи коэффициенты корреляции Пирсона (r) рассчитывались между баллами IT-MAIS, CAP, MESP и SIR в каждый момент времени. Для подтверждения надёжности результатов для порядковых измерений также были проведены параллельные анализы с использованием корреляции рангов Спирмана. Корреляционная сила классифицировалась как слабая (r < 0,3), умеренная (0,3 ≤ r < 0,7) или сильная (r ≥ 0,7). Кроме того, корреляция ранга Спирмана применялась для ординальных данных или ненормально распределенных переменных. Результаты визуализировались с помощью тепловых карт и диаграмм рассеяния с линейными регрессионными трендовыми линиями для иллюстрации временной связи между слуховой и речевой областями.
Был проведён поэтапный многолинейный регрессионный анализ для выявления ранних предикторов 12-месячных результатов SIR. Независимые переменные включали баллы IT-MAIS и CAP в 1 и 3 месяцы, возраст при имплантации, пол и наличие внутреннего уха мальформации. Значения коэффициента инфляции дисперсии (VIF) были рассчитаны для проверки мультиколлинеарности (VIF < 5 считается приемлемым). Производительность модели оценивалась с использованием скорректированных коэффициентов R2 и стандартизированных бета-коэффициентов (β).
Прогнозная точность дополнительно оценивалась с помощью перекрёстной валидации по принципу «оставляя один выход» (LOOCV), а остаточные графики были изучены для подтверждения линейности и гомоскедастичности.
Участники были распределены на две подгруппы: с внутренними уховыми мальформациями и с нормальной кохлеарной анатомией. Тесты с независимыми выборками (или тесты Mann-Whitney U для непараметрических данных) сравнивали слуховые и речевые показатели между группами на каждом интервале наблюдения. Временное взаимодействие между группой и временем оценивалось с помощью двусторонних повторяющихся мер ANOVA.
Записи CAEP были доступны для 25 из 64 участников, успешно прошедших электрофизиологические тесты во время повторных визитов. Младшие дети, не способные поддерживать стабильные условия записи, не были включены в электрофизиологический анализ. Для этих участников параметры латентности и амплитуды (P1, N1, P2) коррелировали с баллами IT-MAIS, CAP и SIR для изучения закономерностей пластичности коры. Исходные демографические характеристики участников с записями CAEP и без них сравнивались для оценки возможного отборочного искажения. Связь между снижением задержки CAEP и улучшением поведения была проверена с помощью линейных моделей смешанных эффектов, учитывая повторные измерения внутри участников.