Summary
耳蜗电图（ECochG）测量响应声刺激时产生的内耳电位。在人工耳蜗（CI）候选者中，这种内耳电位可以直接用植入电极测量。在本视频中，我们系统地解释了如何在CI手术期间进行ECochG记录。
Abstract
耳蜗电图 （ECochG） 测量响应于耳朵声学刺激而产生的内耳电位。这些电位反映了耳蜗的残余功能。在具有残余听力的人工耳蜗候选者中，植入电极可以直接测量植入过程中的ECochG反应。许多作者已经描述了在手术过程中通过连续的ECochG测量来监测内耳功能的能力。手术过程中ECochG信号的测量并非易事。在高达20%的情况下没有可解释的信号。为了成功记录，建议使用标准化程序来实现最高的测量可靠性并避免可能的陷阱。因此，CI外科医生和CI技术人员之间的无缝协作是关键。该视频包括系统设置的概述以及在CI手术期间进行腔内ECochG测量的逐步程序。它展示了外科医生和CI技术人员在此过程中的角色，以及如何使两者之间的顺利协作成为可能。
Introduction
近年来，人工耳蜗的适应症发生了很大变化。过去，纯音听力图中的听力损失程度是植入物的主要指征，而今天，最大助听器放大时的言语理解是决定性因素。这改变了种植体候选者的数量。越来越多的患者仍然有自然残余听力（最常见于低频区域）接受 CI。研究表明，在手术期间和手术后应尽可能保留残余功能。残余听力保留的患者在言语清晰度测试中表现更好，空间意识增强，感知音乐更自然1，2。
过去，无创伤性植入主要取决于外科医生的评估和触觉感知。术中测量的内耳电位（即ECochG）在监测内耳功能方面越来越受到关注3，4，5，6。他们可以为外科医生提供有关手术期间和手术后内耳功能的其他信息。ECochG是耳蜗响应声学刺激时产生的电生理信号的通用术语。有四种不同的信号分量，可以根据其来源进行测量;耳蜗微音（CM）是最大和最稳定的信号分量，因此在许多研究中被用作关键变量。这种信号成分的起源主要在外毛细胞中。其他信号成分是听神经神经（ANN，早期神经反应），复合动作电位（CAP，早期神经反应）和求和电位（毛细胞反应）。
植入过程中ECochG信号的过程提供了对内耳状态的见解;术中ECochG信号的变化可与内耳3，4，7，8，9的术后残余功能相关。ECochG信号的测量并非易事。在高达20%的情况下10，11中，没有可解释的信号可以导出。一方面，有患者特异性因素（即缺乏功能性毛细胞）影响记录。另一方面，许多技术和操作特定因素有助于测量的成功。因此，残余听力不能单独解释ECochG的成功率。为了尽可能可靠地记录数据，这些测量的标准化程序非常重要。这可以防止误判，并有助于术中数据的解释。
对于所需的听力阈值没有明确的共识。根据我们的经验，听力阈值高达100 dB听力损失（HL）的患者可以获得可重复的信号。这一发现已被其他作者12证实。其他研究小组以80至85 dB或更好的3，5，6，8，13，14之间的纯音调平均值（PTA）进行ECochG测量。该视频展示了在CI手术期间成功进行腔内ECochG测量的系统设置和逐步程序。
Protocol
本研究是根据机构指南（Basec ID 2019-01578）进行的。该视频显示了使用MED-EL植入物记录ECochG测量结果。所需的硬件、软件、系统设置和术中实现可能因制造商而异。但是，时间顺序和测量步骤与品牌无关。如有必要，将为先进仿生学（AB）和科利耳系统提供更多信息。剧院的描述是从外科医生的角度给出的。
1. 手术前
- 指示
- 对以听力保存为目标的患者进行ECochG测量。
- 我们的方案如下：以500 Hz纯音刺激，比听力阈值高30 dB，最低水平为100 dB HL，最高水平为120 dB HL。确保以下几点：持续时间为8 ms的声学刺激，用于记录ECochG电位的10 ms长度的测量窗口，在声学刺激后1 ms开始，并将测量重复设置为100次迭代。
注意：根据术前听力测试，也可以使用其他频率（即250和1000 Hz）8，14。低于1000 Hz的刺激是优选的，以避免穿过相应的全视锥性腔内频率区域（导致信号幅度的非创伤性下降）。较新的软件版本允许同步实时测量不同的频率15。
- 彻底清洁患者的耳道。检查鼓膜。
注意：在 ECochG10 期间，阻塞的耳垢、液体或碎屑可能会影响声音传输。鼓膜必须完好无损，无感染迹象。 - 评估类固醇的术前给药。在我们的机构，我们使用甲基泼尼松龙125mg，静脉注射，手术开始前6小时。
注意：地塞米松也可以作为标准临床实践的一部分，无论是在麻醉前一天还是在麻醉诱导16，17。
2. 剧场准备
- 检查ECochG测量所需的硬件和软件。有关不同制造商的硬件和软件要求，请参见 表 1 。
- 让工程师检查硬件和软件的无缝运行。
注意：建议使用以下房间设置：工程师将自己定位在外科医生对面。通过这种方式，他/她可以很好地监控测量过程，并向外科医生提供直接反馈（图1）。 - 放置患者的头部，使面神经的乳突部分大致水平运行。
注意：因此，颈部略微缩回，上半身处于相反的特伦德伦堡位置。此外，颈部略微倾斜，头部旋转到未手术侧，以便外科医生最大限度地接近外科医生。 - 剃除耳后区域（约3厘米）的头发。
- 安装面神经监护仪。
- 对手术部位进行消毒，并用无菌窗帘覆盖。
注意：重要的是，听道管包含在此步骤中。此外，重要的是，在计划的接收器线圈位置区域，盖子必须尽可能薄（以避免发射和接收线圈之间的连接问题）。因此，选择薄窗帘并将液体袋放置在尽可能低的位置（图2）。
3. 开始
- 标记处理器、植入物和皮肤切口的位置。
- 注射局部麻醉（甲哌卡因与1：200，000肾上腺素）。
- 检查耳道并清除消毒液的痕迹。检查鼓膜。
- 将连接到无菌声管的无菌耳塞插入外部管深处。
注意：此步骤很重要，因为耳塞的位移会导致所呈现的声压10显着下降。 - 将大拭子放入手术耳朵的孔中，并将耳朵向前倾斜。用透明胶膜固定耳垂（包括耳塞、声管和棉签）。
注意：这种技术避免了耳塞和声管的强屈曲以及耳塞位移，这可能导致呈现的信号衰减。此外，灌溉液和血液不能再进入外耳道。 - 在将声管连接到非无菌换能器之前，请工程师检查声学输出的功能。
- 将声管连接到工程师处理的非无菌声音传感器。用无菌毯子盖住非无菌部分。确保声音传输部件无张力。
4. 种植体手术
- 将皮肤切开至颞筋膜。以懒惰的S方式对骨膜进行偏移切口（前方5-10毫米）18.从骨骼上切除骨膜，并显示骨耳道和Henle脊柱以进行定向。检查未来接收线圈上方软组织的厚度，并根据需要根据制造商的建议将其变薄。
注意：切口应足够大以显示乳突平面，并将种植体外壳容纳在颞肌下方紧密的骨膜下平面中。 - 收获一块5mm x 5mm的大块真皮脂肪以密封鼓室后部切开术，并收获2-3小块（1 mm x 1 mm）骨膜，以稍后将电极的入口点密封到内耳中。
- 放置伤口收紧器。
注意：确保牵开器不会损害听道的软组织。这可能导致插入的耳塞脱落，从而导致所呈现信号的衰减。 - 对中耳和内耳进行手术检查。
- 用悬垂的后部钻出乳突骨，以便稍后将电极容纳在乳突内。在这一步中，收获一些骨头肉酱。
- 显示颅底外侧颅底，均匀地钻出乳突骨，并在窦上方最深的夹层点。
- 显示具有外侧半规管的窦。
- 均匀地稀释骨耳道，直到看到插入的短过程。
- 将骨尾钻到外侧半规管，朝向乳突尖端，平行于预期的面神经。显示神经，如果可能的话，显示鼓室脉络膜。
- 通过鼓室后切开术进入中耳。在面神经和脉络膜之间的扶壁附近钻孔，直到到达中耳空间。
- 检查可见的中耳结构的位置（例如，镫骨肌腱）。确保听骨链保持完整。
- 尾部扩大鼓室后切开术，直到圆窗壁龛可视化。
- 减少圆形窗口壁龛的骨唇，直到完全看到圆形窗口。
- 在计划的植入物外壳位置区域钻一个前台阶。在种植床指示器的帮助下，检查步骤是否足够大。为电极钻一个通道。
- 彻底冲洗手术部位并进行细致的止血。最后，将一块1厘米x 1厘米的明胶海绵放入窦中。
注意：除了手术治疗外，麻醉师在整个过程中监测血压也很重要（以尽量减少出血;如果可能的话，收缩压应低于100mg Hg）。明胶海绵将阻止血液或灌溉液滴进入中耳。 - 换上手套，等待工程师将非无菌刺激线圈交给擦洗护士。指示护士将线圈装入无菌套管中。
5. 插入和电子通道测量
注意：在这一点上，外科医生和工程师之间的沟通至关重要。
- 冲洗植入物并将其插入先前创建的骨膜下口袋中。确保在钻孔骨台阶上具有稳定的种植体位置。根据制造商的不同，将单独的参比电极放在肌下前部的口袋中。检查植入物的接地和参比电极（在植入物的顶部，线圈的正下方）是否被软组织很好地覆盖。
- 将刺激线圈放在接收线圈的磁铁上方。来回旋转发射线圈180°以对齐MR兼容磁体。等待工程师测量无线连接（耦合检查）。当连接为100%时，用粘合箔固定透射线圈，以确保线圈在植入过程中不会移位。
- 再次检查中耳。确保中耳空间充满空气。小心打开圆窗膜。确保开口足够大，不要意外地吸过外淋巴。
- 将第一个电极插入圆形窗口。如果适用，根据制造商的不同，请对电极进行调理。现在，等待工程师执行阻抗检查。
注：阻抗值因制造商而异。作为粗略的指导，阻抗应低于10 kΩ。 - 缓慢插入电极，同时仔细遵循听力保存技术19。在插入过程中，请向技术人员通报进度（例如，标记物、耳蜗中的电极数量）。还要指示技术人员记录并清楚地传达ECochG电位，i）是否存在信号（最常见的是CM信号），ii）信号如何演变，以及iii）是否存在突然的信号变化。
- 使用MED-EL植入物，执行前面描述的逐步程序7。
- 在标准软件中，使用凝聚极性，记录窗口为9.6 ms。将测量延迟设置为 1 ms 并执行 100 次迭代。
- 缓慢插入电极，并在每隔一个或第三个电极后停止插入过程（增加记录的数量接近尾部）。
- 执行ECochG测量，同时将电极阵列固定到位。指示工程师在测量完成后立即进行沟通。重复ECochG，直到达到完全插入。
- 使用 AB 或人工耳蜗，在电极移动/插入8，20 时记录具有交替极性的 ECochG 电位。将可见的标记传达给工程师（例如， 到达第一个种植体标记）。
- 使用MED-EL植入物，执行前面描述的逐步程序7。
- 如果ECochG信号的幅度损失，请稍微缩回电极并重复测量21。
- 完全插入后，让工程师继续记录ECochG。沟通每个手术步骤（例如， 密封圆窗壁龛）。
- 将电极悬垂在乳突腔内。用以前收获的脂肪的小块密封圆形窗口。用较大的筋膜或骨膜将电极稳定在鼓室后部切开术中。将电极嵌入骨通道中，并附上一些骨肉酱。
- 让工程师检查植入物的完整性（阻抗和电诱发的复合动作电位）。稍后继续进行插入后 ECochG 录制。
- 分层关闭伤口（骨膜层，皮下层，皮肤）。
- 取下声管和耳塞;检查是否有可能的扭结或移位。最后，检查鼓膜。
Representative Results
对于人工耳蜗植入期间的ECochG测量，标准化程序对于实现信号的最高再现性非常重要。在这里，提出了一种设置，其中外科医生和工程师相对坐在一起以促进通信（图1）。在设置系统时，重要的是要有畅通无阻的刺激传输。例如，耳道应完全清洁和清除;耳塞必须位于耳道深处;耳蒿和声管没有扭结;声管必须在无菌盖上明显运行，并且在手术过程中可以接触到;牵开器不影响耳道，在插入过程之前应进行彻底的止血，以确保中耳空间充满空气。此外，发射线圈和接收线圈之间的稳定连接对于防止插入过程中的中断非常重要。因此，无菌窗帘应尽可能薄（图2），必须在手术开始时检查皮肤厚度，并且两个磁铁应对齐。此外，在开始ECochG测量时，植入物外壳必须被软组织覆盖，并且在继续插入之前应检查阻抗。
使用这种测量方案，我们对12名患者进行了测量（表2）。这些患者在500 Hz时的最大听力阈值为100 dB HL。在计算PTA时，听力阈值的平均值取为125 Hz，250 Hz和500 Hz.ECochG录音使用500 Hz的声学刺激，冷凝极性和高于单个听力阈值30 dB（最小100 dB HL，最大120 dB HL）进行。声学刺激的持续时间为8 ms，每22 ms的上升/下降时间为2 ms。每起案件中总共拍摄了100张录音。对于信号处理，重点是使用Python的耳蜗微音信号。首先，我们在正向-后退模式下应用带通滤波（巴特沃斯，4阶 ，100 Hz-3 kHz带通）。最后，如果信噪比（SNR）大于1，则认为ECochG响应有效。使用±平均法23计算信噪比。由于纪元数量较少，SNR 估计值会波动。因此，使用随机细分重复 SNR 计算 1000 次，以获得稳健的估计值。图 3所示为测量示例：ECochG信号幅度随电极9处的最大值而增加。中峰模式可以在插入后测量中确认（完全插入电极）。考虑到这些结果，在12名受试者中有8名测量了中峰模式。其他人则显示顶峰（受试者1，4，6）或起始峰（受试者3）
图 1：手术室设置。 在这里，提出了一个设置，其中外科医生和工程师相对坐在一起以促进沟通。 请点击此处查看此图的大图。
图2：手术前的悬垂。 必须注意确保发射和接收线圈之间有稳定的连接。（A）薄而无菌的窗帘和（B）放置在尽可能低的液体袋中，缩短了两个线圈之间的距离。通过这种方式，可以实现与植入物的良好连接。（C）耳塞必须位于耳道深处。（D）使用大拭子可避免耳塞和声管的强烈屈曲以及耳塞位移。 请点击此处查看此图的大图。
图 3：术中 ECochG 测量。 图中显示了（A）和（B）电极插入后的ECochG迹线。请注意， A 和 B 的电极编号从两端开始。（A）在电极尖端测量并计算插入耳蜗的电极数量。（B）表示测量电极，从尖端电极作为第一位开始。下图（C）是植入过程中用六个插入的电极拍摄的图像。缩写：ECochG =耳蜗电图;振幅 = 振幅;el = 电极。 请点击此处查看此图的大图。
| 血型 | 耳蜗的 | 梅德埃尔 | |
| 计算机 | 平板电脑 AIM | 任意 | 任意 |
| 软件 | OMSuite | 科利耳研究平台 | 大师 |
| 种植体界面 | 音频处理器、线圈电缆 | 音频处理器、线圈电缆 | 线圈电缆 |
| 接口连接 | 编程电缆 | 科利耳编程舱，编程电缆，USB | MAXInterface， USB |
| 声学刺激 | 传感器 AIM | 换能器耳蜗 | 任意波形发生器，传感器源，触发电缆 |
| 声管 | 习惯 | 词源 | 词源 |
| 耳麦 | 习惯 | 词源 | 词源 |
表 1：三个不同制造商的 ECochG 录制所需的硬件和软件。 缩写：ECochG = 耳蜗电图。
| 主题 | 电极（插入式） | 人工耳蜗通路 | PT 在 500 Hz 时 （dB HL） | PTA 预值 （分贝 HL） | 在 500 Hz 下发布 PT （分贝 HL） | 后 PTA （分贝 HL） | 思科 IOS 信噪比 | 国际电工委员会 | 最终信噪比 |
| 0 | 灵活 28 （11） | 乌尔曼 | 100 | 80 | 115 | 101.7 | 8.68 | 10 | 2.32 |
| 1 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 65 | 46.7 | 85 | 68.3 | 1.22 | 12 | 1.22 |
| 2 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 65 | 56.7 | 110 | 98.3 | 2.27 | 9 | 0.77 |
| 3 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 100 | 91.7 | 110 | 106.7 | 1.35 | 1 | 0.95 |
| 4 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 100 | 100 | 125 | 111.7 | 1.78 | 12 | 1.78 |
| 5 | 灵活 24 （11） | c | 70 | 58.3 | 125 | 111.7 | 3.42 | 9 | 0.91 |
| 6 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 80 | 45 | 110 | 91.7 | 22.9 | 12 | 22.9 |
| 7 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 55 | 53.3 | 125 | 111.7 | 2.9 | 6 | 1.43 |
| 8 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 70 | 70 | 105 | 80 | 2.87 | 6 | 1.44 |
| 9 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 55 | 40 | 105 | 68.3 | 37.8 | 9 | 5.3 |
| 10 | 灵活 28 （11） | 乌尔曼 | 65 | 58.3 | 100 | 90 | 29.14 | 9 | 13.5 |
| 11 | 灵活 28 （12） | 乌尔曼 | 80 | 78.3 | 100 | 85 | 3.83 | 6 | 1.89 |
表2：12名受试者CI手术期间的ECochG记录。 12名受试者在CI手术期间的ECochG记录。IOS SNR 显示插入期间达到的耳蜗微音信号的最大 SNR。IEC显示达到此最大SNR的插入电极数。最终的SNR显示完全插入电极在最顶端位置的CM幅度。缩写：ECochG =耳蜗电图;CI = 人工耳蜗;rw = 圆窗;C =耳蜗造口术;IEC = 插入电极触点;IOS = 术中信号;顶端 = 大多数顶端电极;术前 = 术前;术后=术后（4周）;PT = 纯音阈值;PTA = 纯音调平均值;SNR = 信噪比。
Discussion
ECochG测量是一种在植入过程中监测内耳功能的有前途的工具。这些电生理电位补充了外科医生的评估和触觉感知。但是，应该注意的是，测量不是微不足道的，并且有许多误差源。为了提高测量可靠性，标准化程序至关重要。这是准确解释信号的关键。
在整个干预过程中，外科医生和工程师之间的良好沟通尤为重要。此外，系统设置必须确保声刺激的畅通无阻的传输以及发射和接收线圈的良好稳定耦合。在之前的一篇论文中，我们开发了一种标准化的测量方案，用于植入手术过程中的ECochG记录10。到目前为止，应用该协议，我们已经记录了12次接受MED-EL植入物的术中测量。
如果阻抗较低，则开始ECochG测量。如果阻抗高，i）用盐水溶液冲洗植入物口袋，ii）确保接地电极被软组织很好地覆盖，iii）确保电极的尖端与外淋巴液良好接触。如果阻抗保持在较高水平，则使用第二个或第三个电极重复阻抗测量，或将电极插入耳蜗稍深的位置。
如果在电极插入期间发生ECochG信号下降（通常通过CM幅度测量），初步证据表明手术反应可能会影响内耳功能。一项随机研究表明，当CM振幅降低30%或更多（与初始最大振幅有关）时，电极的轻微退出导致术后残余听力的显着改善21。然而，有害下降的定义尚不清楚。另一份出版物报告说，在0.2μV/s（或更高）的斜率陡度下，CM降低61%（或更多），这是显着的9。ECochG响应的下降也可能是由于其他原因，例如不同信号发生器的相互作用，通过耳蜗内的500 Hz范围，或基底膜与电极阵列 6，24的接触。
可以得出结论，越来越多的CI候选人拥有大量的剩余听力。在该队列中，在CI手术期间和之后保留声学成分至关重要。ECochG记录有可能在植入过程中向外科医生提供客观反馈。然而，我们才刚刚开始能够将ECochG录音的变化与内耳功能相关联，并且需要提高我们对成功听力保存的知识和理解。因此，ECochG录音将发挥重要作用，并辅以其他内耳测量。目标是拥有一个客观化的测量工具，允许保留大多数植入接受者的残余内耳功能。
Disclosures
作者声明他们没有利益冲突可以声明。
Acknowledgments
作者要感谢来自奥地利MED-EL的Marek Polak及其团队的支持。这项研究部分由伯尔尼Selspital的耳鼻喉科，头颈部外科，临床试验单位（CTU）研究资助和MED-EL公司资助。Georgios Mantokoudis得到了瑞士国家科学基金会#320030_173081的支持。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MED-EL | |||
| Arbitrary waveform generator | Dataman, UK | Dataman 531 series | |
| Foam eartip | Etymotic, USA | ER3-14 | |
| Gelfoam | Pfizer, USA | ||
| Implant software | MED-EL, Austria | Maestro 8.03 AS | |
| Interface | MED-EL, Austria | MAX Programming Interface | |
| Max Coil S | MED-EL, Austria | ||
| Python | Python Software Foundation, USA | v 03.08.2008 | |
| Software package Numpy | Python Software Foundation, USA | v. 1.19.2 | |
| Software package Scipy | Python Software Foundation, USA | v. 1.6.2 | |
| Software package Sklearn | Python Software Foundation, USA | v. 0.24.2 | |
| Sterile sleeve | Pharma-Sept Medical Products, Israel | Hand Piece Cover | |
| Sterile sound tube | Etymotic, USA | ER3-21 | |
| Transducer | Etymotic, USA | ER-3C | |
| Trigger cable BNC male to 3.5 mm male | Neurospec, Switzerland | NS-7345 | |
| Cochlear | |||
| Cochlear programming pod Interface | Cochlear, Australia | ||
| Coil | Cochlear, Australia | Nucleus 900 series | |
| Foam eartip | Etymotic, USA | ER3-14 | |
| Naida Q90 Implant software | Cochlear, Australia | v. 1.2 | Cochlear Research Platform |
| Nucleus CP900 Audioprocessor | Cochlear, Australia | ||
| Sterile sleeve | Pharma-Sept Medical Products, Israel | Hand Piece Cover | |
| Sterile sound tube | Etymotic, USA | ER3-21 | |
| Transducer | Cochlear, Australia | EAC00 series | Power speaker unit |
| AB | |||
| AIM Tablet | AB, USA | CI-6126 | |
| AIM Transducer | AB, USA | CI-6129 | |
| Audioprocessor | AB, USA | CI-5280-150 | |
| Eartip | AB, USA | AIM Custom | |
| Naida Coil | AB, USA | CI-5315 | |
| Naida Coil cable | AB, USA | CI-5415-206 | |
| ONSuite Implant software | AB, USA | SoundWave 3.2 | |
| Sterile sound tube | AB, USA | AIM Custom |
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