概要

高周波難聴における蝸牛の被覆率と聴力温存の向上 (長い電極による電気音響刺激による)

Published: October 11, 2024
doi:

概要

より長い電極を備えた電気音響刺激(EAS)は、高周波難聴の場合に、より広い蝸牛のカバレッジとさまざまなタイプのマップを提供できます。低侵襲手術、柔軟な側壁電極、ステロイド投与を組み合わせることで、外科的外傷をほとんどまたはまったく持たずにより深い挿入が可能になり、聴力の良好な保存につながります。

Abstract

電気音響刺激(EAS)は、高周波難聴(HL)患者の聴力を改善するための有望な治療法です。EAS手術では、残存する聴覚領域を覆う電極の存在を避けるために、より短い電極が好まれてきました。しかし、私たちの以前の研究では、より長い電極(28 mm)を備えたEASが音響聴覚を維持できることが示されました。さらに、聴力温存(HP)スコアは挿入された電極の長さとは無関係であり、システマティックレビューと一致していることを報告した。ほとんどのEAS患者は、HLの自然な経過により、時間の経過とともに残存聴力を徐々に失うため、これらの場合、より長い電極を使用してより広い蝸牛カバレッジを提供することは、より良い場所とピッチのマッチングに有益でした。将来の聴力低下に備えるだけでなく、電極を長くしたEASは、さまざまなタイプのマップ戦略を提供できる可能性があります。ここでは、EAS手術の事前、手術中、および事後処置を示します。適切な術前評価、低侵襲手術、柔軟な側壁電極、およびステロイド投与により、EAS後の良好なHPが得られ、電極が長くなりました。

Introduction

従来の人工内耳(CI)は、重度から重度の難聴(HL)の患者さんの聴力を改善するための標準的な治療法です。その後、電気音響刺激(EAS)を使用して、重度の高周波難聴と残存低周波聴1の患者を治療します。このような患者では、騒音下での音声知覚の向上、音の定位、音楽を聴く際の音質の改善を達成するためには、残留音響聴力を維持することが重要である2。これに対処するために、EAS患者では、蝸牛の音響領域の残存機能に干渉しないように、より短い電極の使用が好まれています。しかし、私たちの以前の研究3,4,5,6では、EASの場合でも、低侵襲のCI手術と薄く、まっすぐで、柔軟な「長い」電極を組み合わせることで、残存聴力の保存が可能になったことが実証されています。さらに、聴力温存は挿入された人工内耳電極7の長さとは無関係であり、系統的レビュー8と一致していることを報告した。

従来のCIを受けた患者では、電極が長いほど蝸牛の被覆範囲が広くなり、場所とピッチのマッチングが向上するため、電極が長いほど音声知覚が向上しました9,10,11。同様に、より深い挿入角度(AID)とより良い聴力との間の相関関係が報告されました12,13。ほとんどのEAS患者では、残存聴力は時間の経過とともに徐々に悪化します14。HLの原因遺伝子を特定することで、将来の聴力を予測することができます。将来、すべての周波数で聴力が失われると予想される場合、短い電極ではなく、より長い電極を備えたEASは、蝸牛の被覆率を高めるのに理想的です15。最適なAIDは、ヒト蝸牛の螺旋神経節ニューロンの分布に対応する630°から720°の範囲であると考えられていました16,17,18しかし、各蝸牛管長(CDL)にはばらつき19の範囲があるため、EAS患者であっても適切なAIDを達成するためには、各ケースでCDLを測定する必要がありました。最近、市販のソフトウェア(資料表を参照)により、コンピューター断層撮影(CT)データに基づいて各CDLを簡単に測定できるようになり、臨床的に実現可能になりました。

このプロトコルでは、(1) HL の病因を特定するための遺伝子分析を含む術前評価と、最適な電極長を決定するための蝸牛管長測定、(2) 外視鏡検査と内視鏡検査 による 侵襲性の低い外科的処置、および (3) より長い電極で EAS を受けた高周波 HL 患者の術後聴力転帰とマッピング戦略について説明します。

Protocol

記載された手続きは、信州大学医学部の治験審査委員会によって承認されました(承認番号4133)。患者は、研究に参加する前に書面によるインフォームドコンセントを提供しました。この研究に使用した試薬、機器、およびソフトウェアは、 資料表に記載されています。 1. 術前評価 残存聴力のある患者を対象とした一連の純音オージオグラムをレビューして、各ケースのHLの進行を確認します。. 患者とその家族の両方から採取した血液サンプルに対して遺伝子検査を実施します。 HL 6,7に関連する遺伝子のパネルで次世代シーケンシングを実行することをお勧めします。 CTや磁気共鳴画像法(MRI)などの画像検査を実施します。CTスライスの厚さは0.6mm以下を推奨しました。MRIについては、1.5テスラの強度で十分と判断されました。 オージオグラムシリーズ6 の収集と、イメージングおよび/または遺伝子分析による病因の特定に続いて、可能な限り将来の残留音響聴力に関する予測を行います。 術前CT画像からDICOMデータをOTOPLANソフトウェアにインポートします。ソフトウェアは、それぞれのケースでCDLを自動的に測定します。 CIアレイの適切な長さを選択して、将来残存聴力が低下すると予想される領域をカバーします。薄くてまっすぐで柔軟な電極のみを使用してください。 プレドニゾロンを手術の2日前から0.5〜1.0 mg / kg /日の投与量で経口投与します。. 2.外科的処置 患者を仰臥位に置きます。 静脈内フェンタニル(1-2μg / kg)、プロポフォール(1-2mg / kg)、およびロクロニウム(0.6mg / kg)を使用して麻酔を誘発します。プロポフォール(3-8 mg / kg / h)、レミフェンタニル(0.1-0.2 μg / kg / min)、およびフェンタニル(合計:300-500 μg)で麻酔を維持し、ベクロニウムなしで、神経筋モニタリングを容易にします。. 切開を行う30分前に8mgのデキサメタゾンを静脈内注入します。. 手術中は患者の頭を45度回転させます。 局所麻酔(皮下0.5%リドカインと1:1,00,000エピネフリン)を耳介後に注射します。 5〜6 cmの耳介後切開(怠惰なS字型)と6.0〜4.0 mmのカッティングバーによる乳房切除術を行い、前庭部が外側半規管とインカス6の短いプロセスを含むポイントに到達するまで行います。 1.5〜2.0mmのダイヤモンドバーを使用して、予想される顔面神経と鼓膜索の間の後部鼓膜切開術を行います。 丸い窓のニッチを視覚化し、1.0〜1.5 mmのダイヤモンドバーを備えた低速ドリルを使用して丸い窓の骨の張り出しを取り除き、丸い窓の膜を露出させます。 丸い窓の膜をピックで十分に開き、電極を3分以上ゆっくりと慎重に挿入します。 電極挿入完了後、X線撮影とオージオグラム撮影を行います。 3. 術後評価 手術後3日間、デキサメタゾンを8 mg /日、4 mg /日、4 mg /日で静脈内投与します。. 最初の活性化から6か月後に自力で聴力閾値を測定し、Skarzynskiら20が提供する分類を使用してHP率を評価します。 術後のオージオグラムの結果と患者の好みに基づいて、ソフトウェアツールを使用してマップ設定を最適化します。

Representative Results

EASは、EASの聴覚学的基準を満たした10人の患者(11耳)に対して実施されました(表1を参照)。選択基準には、次のものが含まれていました:両側の純音聴力レベル≤125 Hz、250 Hz、および500 Hzで65 dBHL。2000Hzで≥80dBHL。さらに、従来の補聴器から得られる最小限の利点が必要で、最適な補助状態でも60%未満の静かな単音節スコアとして定義されました。≥すべての参加者は、より長い電極を使用してEASを受けました( 材料の表を参照)。 図1 は、EAS手術後の術前と術後6か月のオージオグラムを示しており、すべての症例で残存する低周波聴力が良好に保存されていることが示唆されています。Skarzynskiらが報告した聴力保存(HP)分類システムによると、36.4%(11例中4例)が完全なHPを示し、63.6%(11例中7例)が部分的なHPを示しました。著しい聴力低下の事例はありませんでした。 ケースプレゼンテーション(ケース#8)5歳のとき、小学校の定期健康診断中に、新生児聴覚検査を受けていなかった14歳の少女が難聴(HL)の疑いでフラグが立てられました。その後、高周波HLと診断され、補聴器を使い始めました。彼女の聴力の悪化が観察されたため、彼女は13歳で私たちの部門に評価を求めました。 CDH23遺伝子の病原性多様体は、遺伝子検査によって同定されました6。CDH23関連のHLにより残存聴力が悪化する可能性が高いため、音響領域をカバーするためにより長い電極を選択した。彼女は14歳で左耳のEAS手術を受けました。残存聴力は手術後6ヶ月で完全に保存された。彼女は、その時点での残存聴力領域を横切る活性化された頂端電極を用いた「電気刺激(ES)のみのマッピング」を好みました(図2)。患者は、低周波数でESを使用して得られた音響増幅に満足していました。 図1:平均空気伝導聴力閾値。 破線と実線はそれぞれ術前と術後6か月の測定値を示しています。灰色と黒の線は、それぞれ個々のデータと平均を示しています。この図は、Yoshimura et al.6 から引用されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。 図2:ケース#8の臨床所見 (A)患者の血統。(B)術前および術後6か月のオージオグラム。電極アレイの図は挿入深さを表しています。(C)術後X線所見、番号は個々のチャネルに対応します。(D)各電極位置のイメージングと参照トノトピックマップ。この図は、Yoshimura et al.6 から引用されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。 図3:より長い電極を使用したEAS患者における3種類のマッピング戦略(A)EAS(オーバーラップ/オフ)マップ。一部の頂端接触は非アクティブ化されましたが、音響刺激(AS)はアクティブ化されました。(B)EAS(オーバーラップ/ ON)マップ。人工内耳(CI)のデフォルト設定における電気刺激(ES)とASの両方を利用しました。(C)ESのみの地図。ES設定では、周波数範囲を70〜8,500Hzに設定し、ASを非アクティブにしました。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。 患者 注入 注入 責任のある プレオペ 術後6M HP数値 ホームページ いいえ。 ジェンダー 年齢(年) 横 遺伝子 LFA(デシベル) LFA(デシベル) スケール (%) 分類 1 F 12 L SLC26A4 63.3 70 70.8 パーシャル 2 F 9 L SLC26A4 50 65 62.5 パーシャル 3 M 50 L CDH23 50 56.7 78.6 完成 4 F 31 L 不明 45 61.7 67.7 パーシャル 31 R 46.7 56.7 75.9 完成 5 F 57 R 不明 38.3 65 59 パーシャル 6 F 55 R 不明 26.7 55 68.4 パーシャル 7 M 21 R ロキシド1 33.3 66.7 37.2 パーシャル 8 F 14 R CDH23 56.7 48.3 100 完成 9 M 20 L 不明 51.7 73.3 48.1 パーシャル 10 M 64 R 不明 51.7 58.3 82.1 完成 表1:被験者の特性と聴力保存結果の概要。 この表は、Yoshimura et al.6 から引用されています。

Discussion

術前評価でHLの病因を特定することは、各症例の将来のオージオグラムを予測するために重要です。私たちの以前の研究では、CDH23ACTG1Mit1555A>GMYO7AMYO15ASLC26A4、およびTMPRSS3遺伝子の病原性多様体が、高頻度HL7の患者で頻繁に同定されました。これらの患者のほとんどで、残存聴力は徐々に悪化しました(図2CDH23関連HL症例を参照)。これらの場合、より広い蝸牛カバレッジのために CI 電極を選択する際に、HL の自然な経過が考慮されました。

CIアレイの長さを決定するには、蝸牛管の長さ(CDL)を測定する必要がありました。このプロセスを容易にするために、OTOPLANソフトウェアは臨床的に実現可能であることが証明されました21。OTOPLAN 3.0などの以前のバージョンでは、CDLを手動で測定して、各蝸牛の直径、幅、高さをプロットしていました。しかし、OTOPLAN 4.0ではCDLの自動測定が可能になり、外科医の利便性が向上し、測定のばらつきが最小限に抑えられました。特に、スライスの厚さが0.6mm以下のCT画像は、OTOPLANの自動解析に適していました。その後、CIアレイの長さを選択して、それぞれの場合に最適な挿入深さ角度(AID)を達成する必要があります。

低侵襲のEAS手術を行うためには、聴力閾値22を上昇させる可能性のある急性炎症を最小限に抑えるために、ステロイド投与前、ステロイド内投与、およびステロイド投与後が必要であった。近い将来、CI手術やEAS手術後の急性反応だけでなく、慢性反応も最小限に抑えるために、デキサメタゾン溶出電極の使用が望まれるでしょう。ステロイド投与に加えて、蝸牛への外傷を最小限に抑えるためには、柔軟な側壁電極が不可欠でした。このような電極を丸窓アプローチを使用して蝸牛に慎重かつゆっくりと挿入すると、侵襲性が最小限に抑えられました。そのために、外視鏡や内視鏡を用いた手術を行うことで、よりクリアな視野を作り出し、中耳の微小な成分を確認することができました。蝸牛に広範な線維骨組織形成を誘発するのを防ぐために、延長された丸い窓アプローチと蝸牛瘻造設術は避けなければならない23

電極を長くしたEASは、HLの将来の劣化に備えるだけでなく、3種類のマップ戦略を提供するのにも役立ちました。挿入された電極が残存聴力領域と重なっている場合、EASの患者さんはASの有無にかかわらずESを使用することができます:「EAS(Overlap/ON)マップ」または「ES専用マップ」。または、一部の頂端接点をオフにして、AS:「EAS(オーバーラップ/ OFF)マップ」をアクティブにすることもできます。聴力が低下した場合は、後ですべての接点をオンにして、ピッチマッチングを改善することができます(図3)。これらの知見はすべて、電極が長いEASにより、ユーザーはより自然な聴覚のためにマップを最適化できることを示しています。

ここでは、術前の準備と高度な外科的技術が外科的外傷を最小限に抑えるために不可欠であることが示されています。上記の一連の術前および術中の処置を行うことで、患者はより長い電極を持つEASの恩恵を受けることができました。

制限
前述の低侵襲外科的処置の進歩にもかかわらず、CI後の一定数の患者では依然として残存聴力が低下しています。蝸牛マイクロフォニックス(CM)などの術中モニタリングは、電極挿入中の蝸牛の損傷を測定するために臨床的に実行可能であろう24。しかし、電極を長くしてEASを評価する方法や、振幅の減少など特定のCM応答の場合に何をすべきかは、これまで不明のままでした。この分野でのさらなる研究が必要です。

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究は、厚生労働省「希少難病研究および障害健康福祉総合研究研究」研究費補助金(S.U. 20FC1048, 23FC10149)および国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)科学研究費補助金(S.U. 19ek0109363h0002, 21ek0109542h003)の助成を受けて行われました。

Materials

DEXART 3.3 mg Fuji Pharma 22100AMX01404 equal to dexamethasone sodium phosphate (4 mg)
DEXART 6.6 mg Fuji Pharma 22100AMX01402 equal to dexamethasone sodium phosphate (8 mg)
Fentanyl injection 0.1 mg TERUMO 22100AMX00009
MAESTRO 7.0 MED-EL 4582290238456 fitting software for map settings
Midas Rex MR8  Medtronic 301ADBZX00046000 high speed drill
OTOPLAN software Cascination / MED-EL REF 20125 for measuring cochlear duct length (CDL) 
Predonine tablets Shionogi 16000AMZ01740000
Propofol 1% 50 mL Maruishi Pharmaceutical Co.,Ltd 30100AMX00158
Remifentanil 2 mg Daiichi-Sankyo 22800AMX00090
Rocuronium bromide 50 mg/50 mL Maruishi Pharmaceutical Co.,Ltd 22800AMX00534
SONNET2 EAS MED-EL 4582290241807 processor
Synchrony2 FLEX28 MED-EL 4571573943026 cochlear implant (electrode)
Xylocaine 0.5% with epinephrine Sandoz Pharma 4KUZ13127

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記事を引用
Yoshimura, H., Takumi, Y., Nishio, S., Usami, S. Enhanced Cochlear Coverage and Hearing Preservation in High-Frequency Hearing Loss via Electric Acoustic Stimulation with Longer Electrode. J. Vis. Exp. (212), e66565, doi:10.3791/66565 (2024).

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