JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Nederlands

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

Het uitvoeren van intracochleaire elektrocochleografie tijdens cochleaire implantatie

Published: March 08, 2022
doi:
10.3791/63153
, , , , , ,
1Department of Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery, Inselspital, Bern University Hospital,University of Bern, 2Hearing Research Laboratory, ARTORG Center for Biomedical Engineering Research,University of Bern

Summary

Elektrocochleografie (ECochG) meet binnenoorpotentialen die worden gegenereerd als reactie op akoestische stimulatie. Bij kandidaten voor cochleaire implantaten (CI) kunnen dergelijke binnenoorpotentialen rechtstreeks met de implantaatelektroden worden gemeten. In deze video leggen we systematisch uit hoe eCochG-opnames moeten worden uitgevoerd tijdens ci-operaties.

Abstract

Elektrocochleografie (ECochG) meet binnenoorpotentialen die worden gegenereerd als reactie op akoestische stimulatie van het oor. Deze potentialen weerspiegelen de restfunctie van het slakkenhuis. Bij kandidaten voor cochleaire implantaten met restgehoor kan de implantaatelektrode direct ECochG-reacties meten tijdens het implantatieproces. Verschillende auteurs hebben de mogelijkheid beschreven om de binnenoorfunctie te controleren door continue ECochG-metingen tijdens de operatie. De meting van ECochG-signalen tijdens de operatie is niet triviaal. Er zijn in maximaal 20% van de gevallen geen interpreteerbare signalen. Voor een succesvolle opname wordt een gestandaardiseerde procedure aanbevolen om de hoogste meetbetrouwbaarheid te bereiken en mogelijke valkuilen te vermijden. Daarom is een naadloze samenwerking tussen de CI-chirurg en de CI-technicus essentieel. Deze video bestaat uit een overzicht van de systeemopstelling en een stapsgewijze procedure voor het uitvoeren van intracochleaire ECochG-metingen tijdens CI-chirurgie. Het toont de rollen van de chirurg en de CI-technicus in het proces en hoe een soepele samenwerking tussen de twee mogelijk wordt gemaakt.

Introduction

In de afgelopen jaren is de indicatie voor cochleaire implantaten aanzienlijk veranderd. In het verleden was de mate van gehoorverlies in het zuivere toonaudiogram de primaire indicatie voor een implantaat, terwijl vandaag de dag spraakverstaan bij maximale versterking van het hoortoestel de doorslaggevende factor is. Dit heeft de populatie van implantaatkandidaten veranderd. Steeds vaker krijgen patiënten die nog een natuurlijk restgehoor hebben (meestal in het laagfrequente gebied) een CI. Studies hebben aangetoond dat de restfunctie zoveel mogelijk behouden moet blijven tijdens en na de operatie. Patiënten met een behouden restgehoor presteren beter in spraakverstaanbaarheidstests, hebben een verhoogd ruimtelijk inzicht en nemen muziek natuurlijker waar 1,2.

In het verleden hing atraumatische implantatie voornamelijk af van de beoordeling en haptische perceptie van de chirurg. Intraoperatief gemeten binnenoorpotentialen (d.w.z. ECochG) krijgen steeds meer belangstelling voor het monitoren van de binnenoorfunctie 3,4,5,6. Zij kunnen de chirurg aanvullende informatie geven over de werking van het binnenoor tijdens en na de operatie. ECochG is een algemene term voor elektrofysiologische signalen die door het slakkenhuis worden gegenereerd als reactie op akoestische stimulatie. Er zijn vier verschillende signaalcomponenten, die kunnen worden gemeten afhankelijk van hun oorsprong; de cochleaire microfonische (CM) is de grootste en meest stabiele signaalcomponent en wordt daarom in veel studies als sleutelvariabele gebruikt. De oorsprong van deze signaalcomponent ligt voornamelijk in de buitenste haarcellen. Andere signaalcomponenten zijn de neurofonische gehoorzenuw (ANN, een vroege neurale respons), de samengestelde actiepotentiaal (CAP, een vroege neurale respons) en de summatingpotentiaal (een haarcelrespons).

Het verloop van het ECochG-signaal tijdens het implantatieproces geeft inzicht in de toestand van het binnenoor; veranderingen in het intraoperatieve ECochG-signaal kunnen worden gecorreleerd met de postoperatieve restfunctie van het binnenoor 3,4,7,8,9. De meting van ECochG-signalen is niet triviaal. In maximaal 20% van de gevallen kan geen interpreteerbaar signaal worden afgeleid10,11. Aan de ene kant zijn er patiëntspecifieke factoren (d.w.z. afwezigheid van functionerende haarcellen) die de opnames beïnvloeden. Aan de andere kant dragen tal van technische en bedrijfsspecifieke factoren bij aan het succes van een meting. Daarom kan resterend gehoor niet alleen het slagingspercentage van ECochG verklaren. Om gegevens zo betrouwbaar mogelijk vast te leggen, is een gestandaardiseerde procedure voor deze metingen belangrijk. Dit voorkomt verkeerde metingen en vergemakkelijkt de interpretatie van intraoperatieve gegevens.

Er is geen duidelijke consensus over een vereiste gehoordrempel. Onze ervaring is dat reproduceerbare signalen kunnen worden verkregen bij patiënten met een gehoordrempel tot 100 dB gehoorverlies (HL). Deze bevinding is bevestigd door andere auteurs12. Andere onderzoeksgroepen voeren ECochG-metingen uit met een zuivere toongemiddelde (PTA) tussen 80 en 85 dB of beter 3,5,6,8,13,14. Deze video toont de systeemconfiguratie en een stapsgewijze procedure voor het uitvoeren van succesvolle intracochleaire ECochG-metingen tijdens CI-chirurgie.

Protocol

Deze studie werd uitgevoerd in overeenstemming met institutionele richtlijnen (Basec ID 2019-01578). De video toont de opname van ECochG-metingen met een MED-EL-implantaat. De vereiste hardware, software, systeeminstellingen en intraoperatieve implementatie kunnen variëren, afhankelijk van de fabrikant. De chronologische volgorde en meetstappen zijn echter onafhankelijk van het merk. Indien nodig wordt aanvullende informatie verstrekt voor de Advanced Bionics (AB) en Cochlear systemen. De beschrijving van het theater wordt gegeven vanuit het oogpunt van de chirurg. 1. Voor de operatie Aanwijzing Voer ECochG-metingen uit bij patiënten waarbij gehoorbehoud het doel is. Ons protocol is als volgt: Stimuleer met een zuivere toon van 500 Hz, 30 dB boven de gehoordrempel met een minimumniveau van 100 dB HL en een maximaal niveau van 120 dB HL. Zorg voor het volgende: een akoestische stimulus van 8 ms, het meetvenster van 10 ms lengte voor het registreren van de ECochG-potentialen vanaf 1 ms na de akoestische stimulus en de meetherhaling ingesteld op 100 iteraties.OPMERKING: Afhankelijk van de preoperatieve gehoortest kunnen ook andere frequenties worden gebruikt (d.w.z. 250 en 1000 Hz)8,14. Stimuli onder 1000 Hz hebben de voorkeur om te voorkomen dat het overeenkomstige tonotopische intracochleaire frequentiegebied wordt overschreden (wat resulteert in een niet-traumatische daling van de signaalamplitude). Recentere softwareversies maken de synchrone real-time meting van verschillende frequentiesmogelijk 15. Reinig de gehoorgang van de patiënt grondig. Controleer het trommelvlies.OPMERKING: Belemmerend oorsmeer, vloeistoffen of vuil kunnen de geluidsoverdracht tijdens ECochG10 beïnvloeden. Het trommelvlies moet intact zijn zonder tekenen van infectie. Evalueer de preoperatieve toediening van steroïden. In onze instelling gebruiken we methylprednisolon 125 mg, intraveneus toegediend, 6 uur voor het begin van de operatie.OPMERKING: Dexamethason kan ook worden gebruikt als onderdeel van de standaard klinische praktijk, hetzij de dag ervoor of bij de inductie van anesthesie16,17. 2. Voorbereiding in het theater Controleer de vereiste hardware en software voor ECochG-metingen. Zie tabel 1 voor de hardware- en softwarevereisten voor verschillende fabrikanten. Laat de engineer de naadloze werking van hard- en software controleren.OPMERKING: De volgende kameropstelling wordt aanbevolen: de ingenieur positioneert zich tegenover de chirurg. Op deze manier kan hij/zij het meetproces goed monitoren en direct feedback geven aan de chirurg (figuur 1). Plaats het hoofd van de patiënt zo dat het mastoïde segment van de aangezichtszenuw ongeveer horizontaal loopt.LET OP: De nek is daardoor iets ingetrokken en het bovenlichaam in een omgekeerde Trendelenburg positie. Verder is de nek iets weggekanteld en het hoofd naar de niet-geopereerde kant gedraaid om maximale toegang tot de chirurg te geven. Scheer het haar in het retro-auriculaire gebied (ongeveer 3 cm). Installeer de gezichtszenuwmonitoring. Desinfecteer de operatieplaats en bedek deze met steriele gordijnen.LET OP: Het is belangrijk dat de gehoorgang in deze stap wordt meegenomen. Daarnaast is het belangrijk dat de afdekking zo dun mogelijk moet zijn in het gebied van de geplande positie van de ontvangstspoel (om verbindingsproblemen tussen de zend- en ontvangstspoel te voorkomen). Kies daarom voor dunne gordijnen en plaats de vloeistofzak zo laag mogelijk (figuur 2). 3. Aan de slag Markeer de positie van de processor, het implantaat en de huidincisie. Injecteer de lokale anesthesie (mepivacaine met 1:200.000 epinefrine). Controleer de gehoorgang en reinig sporen van desinfecterende oplossing. Controleer het trommelvlies. Steek het steriele oordopje, verbonden met een steriele geluidsbuis, diep in het uitwendige kanaal.OPMERKING: Deze stap is belangrijk omdat verplaatsing van het oordopje leidt tot aanzienlijke dalingen van de gepresenteerde geluidsdruk10. Plaats een groot wattenstaafje in de concha van het geopereerde oor en kantel het oor naar voren. Bevestig de oorlel (inclusief het oordopje, de geluidsbuis en het wattenstaafje) met een transparante kleeffolie.OPMERKING: Deze techniek voorkomt sterke knikken van het oordopje en de geluidsbuis, evenals verplaatsing van de oordopjes, wat kan leiden tot verzwakking van het gepresenteerde signaal. Bovendien kunnen irrigatievloeistof en bloed de uitwendige gehoorgang niet meer in. Voordat u de geluidsbuis aansluit op de niet-steriele transducer, moet u de technicus de werking van de akoestische uitgang laten controleren. Sluit de geluidsbuis aan op de niet-steriele geluidstransducer die door de technicus wordt bediend. Bedek het niet-steriele deel met een steriele deken. Zorg ervoor dat de geluidsoverdrachtsonderdelen spanningsvrij zijn. 4. Implantaatchirurgie Snijd de huid tot aan de temporalis fascia. Maak een offset incisie (5-10 mm vooraan) van het botvlies in een luie S-stijl18. Ontleed het botvlies van het bot en toon de benige gehoorgang en henle wervelkolom voor oriëntatie. Controleer de dikte van het zachte weefsel boven de toekomstige ontvangstspiraal en dun deze indien nodig uit volgens de aanbevelingen van de fabrikant.OPMERKING: De incisie moet groot genoeg zijn om het mastoïde vlak te laten zien en de implantaatbehuizing in een strak subperiosteaal vlak onder de temporalisspier te plaatsen. Oogst een 5 mm x 5 mm groot stuk dermale vet om de achterste tympanotomie af te sluiten en 2-3 kleine stukjes (1 mm x 1 mm) botvlies om het ingangspunt van de elektrode in het binnenoor later af te sluiten. Plaats de wond retractors.OPMERKING: Zorg ervoor dat het oprolmechanisme het zachte weefsel van de gehoorgang niet in gevaar brengt. Dit kan ertoe leiden dat het ingebrachte oordop losraakt, wat leidt tot verzwakking van het gepresenteerde signaal. Voer de chirurgische toegang tot het midden- en binnenoor uit. Boor het mastoïde bot met een overhang naar achteren om de elektrode later in de mastoïde te huisvesten. Oogst tijdens deze stap wat botpaté. Toon de laterale schedelbasis craniaal en boor het mastoïde bot gelijkmatig uit met het diepste punt van dissectie boven het antrum. Toon het antrum met het laterale halfronde kanaal. Dun de benige gehoorgang gelijkmatig uit totdat het korte proces van de incus wordt gezien. Boor het bot caudaal naar het laterale halfronde kanaal naar de mastoïde punt, parallel aan de verwachte aangezichtszenuw. Toon de zenuw en, indien mogelijk, de chorda tympani. Toegang tot het middenoor via een achterste tympanotomie. Boor in de buurt van de steunbeer tussen de aangezichtszenuw en de chorda totdat de ruimte in het middenoor is bereikt. Controleer de positie van zichtbare middenoorstructuren (bijvoorbeeld de stapediuspees). Zorg ervoor dat de ossiculaire keten intact blijft. Vergroot de achterste tympanotomie caudaal totdat de ronde vensternis is gevisualiseerd. Verklein de benige lip van de ronde raamnis totdat het ronde venster volledig is gezien. Boor een voorste stap in het gebied van de geplande implantaatbehuizingspositie. Controleer of de stap voldoende groot is met behulp van een implantaatbedindicator. Boor een kanaal voor de elektrode. Spoel de operatieplaats grondig af en voer een nauwgezette hemostase uit. Plaats tot slot een stuk gelatinespons van 1 cm x 1 cm in het antrum.OPMERKING: Naast chirurgisch beheer is het belangrijk dat de anesthesist de bloeddruk tijdens de procedure controleert (om bloedingen te minimaliseren; indien mogelijk moet de systolische bloeddruk lager zijn dan 100 mg Hg). De gelatinespons voorkomt dat druppels bloed of irrigatievloeistof in het middenoor lopen. Verander van handschoenen en wacht tot de ingenieur de niet-steriele stimulerende spoel doorgeeft aan de scrubverpleegkundige. Instrueer de verpleegkundige om de spoel in een steriele huls te verpakken. 5. Invoeg- en ECochG-metingen OPMERKING: Op dit punt is de communicatie tussen de chirurg en de ingenieur cruciaal. Spoel het implantaat af en breng het in het eerder gemaakte subperiosteale zakje. Zorg voor een stabiele implantaatpositie tegen de geboorde benige trede. Plaats, afhankelijk van de fabrikant, de afzonderlijke referentie-elektrode in een voorste, submusculaire zak. Controleer of de geslepen en referentie-elektroden van het implantaat (bovenop het implantaat, direct onder de spoel) goed bedekt zijn met zacht weefsel. Plaats de stimulerende spoel boven de magneet van de ontvangstspoel. Draai de zendspoel 180° heen en weer om de MR-compatibele magneten uit te lijnen. Wacht tot de technicus de draadloze verbinding heeft gemeten (koppelingscontrole). Wanneer de verbinding 100% is, bevestigt u de zendspoel met een kleeffolie om ervoor te zorgen dat de spoelen niet verdringen tijdens de implantatie. Inspecteer het middenoor opnieuw. Zorg ervoor dat de ruimte in het middenoor luchtgevuld is. Open voorzichtig het ronde raammembraan. Zorg ervoor dat de opening voldoende groot is en zuig niet per ongeluk de perilymfe. Plaats de eerste elektrode in het ronde venster. Indien van toepassing en afhankelijk van de fabrikant, conditioneer de elektrode. Wacht nu tot de technicus een impedantiecontrole uitvoert.OPMERKING: Impedantiewaarden zijn fabrikantspecifiek. Als ruwe richtlijn moet de impedantie lager zijn dan 10 kΩ. Plaats de elektrode langzaam terwijl u zorgvuldig de technieken voor gehoorbehoud volgt19. Houd de technicus op de hoogte van de voortgang (bijv. markeringen, aantal elektroden in het slakkenhuis) tijdens het inbrengen. Instrueer de technicus ook om de ECochG-potentialen op te nemen en duidelijk te communiceren, i) als er een signaal is (meestal een CM-signaal), ii) hoe het signaal evolueert en iii) als er abrupte signaalveranderingen zijn. Voer met een MED-EL-implantaat de eerder beschreven stapsgewijze procedure uit7. ith de standaard software, gebruik condensatie polariteit met een opnamevenster van 9,6 ms. Stel de meetvertraging in op 1 ms en voer 100 iteraties uit. Plaats de elektrode langzaam en stop het inbrengproces na elke tweede of derde elektrode (verhoog het aantal opnames naar het einde toe). Voer een ECochG-meting uit terwijl u de elektrode-array op zijn plaats houdt. Instrueer de ingenieur om te communiceren zodra de meting is voltooid. Herhaal ECochG totdat een volledige insertie is bereikt. OPMERKING: Sinds de acceptatie van ons artikel heeft MED-EL nieuwe software uitgebracht (versie van de onderzoekssoftware: Maestro met Dataman Acoustic Stimulator v3.0) die continue intraoperatieve metingen mogelijk maakt. In onze demonstratievideo gebruiken we deze nieuwere versie. Met de software-update is stapsgewijze elektrode-insertie niet langer nodig om intraoperatieve ECochG-opname uit te voeren. Registreer met AB- of cochleaire implantaten ECochG-potentialen met afwisselende polariteiten terwijl de elektrode 8,20 wordt verplaatst/ingebracht. Communiceer zichtbare oriëntatiepunten naar de ingenieur (bijvoorbeeld wanneer de eerste implantaatmarker wordt bereikt). In geval van amplitudeverlies van het ECochG-signaal trekt u de elektrode iets in en herhaalt u de meting21. Laat de technicus na volledige invoeging doorgaan met het opnemen van ECochG. Communiceer elke chirurgische stap (bijv. Afdichting van de ronde raamnis). Drapeer de elektrode in de mastoïde holte. Sluit het ronde raam af met kleine stukjes van het eerder geoogste vet. Stabiliseer de elektrode in de achterste tympanotomie met een groter stuk fascia of botvlies. Sluit de elektrode in het benige kanaal in met wat botpaté. Laat de ingenieur de integriteit van het implantaat controleren (impedantie en elektrisch opgewekte samengestelde actiepotentialen). Ga later verder met postinsertion ECochG-opnames. Sluit de wond in lagen (periostale laag, onderhuidse laag, huid). Verwijder de geluidsbuis en het oordopje; controleer op mogelijke knikken of ontwrichting. Controleer ten slotte het trommelvlies.

Representative Results

Voor ECochG-metingen tijdens cochleaire implantatie is een gestandaardiseerde procedure belangrijk om de hoogst mogelijke reproduceerbaarheid van signalen te bereiken. Hier wordt een opstelling voorgesteld waarbij de chirurg en de ingenieur tegenover elkaar zitten om de communicatie te vergemakkelijken (figuur 1). Bij het opzetten van het systeem is het belangrijk dat er een onbelemmerde prikkeloverdracht plaatsvindt. De gehoorgang moet bijvoorbeeld volledig worden gereinigd en helder zijn; het oordopje moet diep in de gehoorgang zitten; het oordopje en de geluidsbuis zijn niet geknikt; de geluidsbuis moet zichtbaar op het steriele deksel lopen en tijdens de operatie toegankelijk zijn; het oprolmechanisme heeft geen invloed op de gehoorgang en grondige hemostase moet worden uitgevoerd voorafgaand aan het inbrengproces om een met lucht gevulde middenoorruimte te garanderen. Daarnaast is een stabiele verbinding tussen de zend- en ontvangstspoelen belangrijk om onderbrekingen tijdens het inbrengproces te voorkomen. Daarom moeten de steriele gordijnen zo dun mogelijk zijn (figuur 2), moet de huiddikte aan het begin van de operatie worden gecontroleerd en moeten de twee magneten op elkaar worden afgestemd. Bovendien moet bij het starten van de ECochG-meting de implantaatbehuizing worden bedekt met zacht weefsel en moet de impedantie worden gecontroleerd voordat wordt doorgegaan met het inbrengen. Met behulp van dit meetprotocol hebben we metingen uitgevoerd bij 12 patiënten (tabel 2). Deze patiënten hadden een maximale gehoordrempel van 100 dB HL bij 500 Hz. Bij het berekenen van de PTA werd het gemiddelde van de gehoordrempels genomen bij 125 Hz, 250 Hz en 500 Hz. ECochG-opnames werden uitgevoerd met behulp van een akoestische stimulus bij 500 Hz, condensatiepolariteit en 30 dB boven de individuele gehoordrempel (minimaal 100 dB HL, maximaal 120 dB HL). De akoestische stimulus had een duur van 8 ms, met een stijging/dalingstijd van 2 ms per22. In totaal werden er telkens 100 opnames gemaakt. Voor signaalverwerking lag de focus op cochleaire microfonische signalen met behulp van Python. Eerst pasten we bandpass-filtering toe (Butterworth, 4th order, 100 Hz-3 kHz bandpass) in de vooruit-achteruit modus. Ten slotte werd een ECochG-respons als geldig beschouwd als de signaal-ruisverhouding (SNR) groter was dan één. SNR werd berekend met behulp van de ± middelingsmethode23. De schatting van de SNR fluctueert door het kleine aantal tijdperken. Daarom wordt de SNR-berekening 1000 keer herhaald met willekeurige onderverdelingen om een robuuste schatting te verkrijgen. Voorbeeldmetingen zijn weergegeven in figuur 3: de ECochG-signaalamplitude neemt toe met het maximum bij elektrode 9. Het mid-peak patroon kan worden bevestigd in de postinsertiemetingen (volledig ingebrachte elektrode). Gezien deze resultaten werd het mid-peak patroon gemeten bij 8 van de 12 proefpersonen. Anderen vertoonden een apicale piek (proefpersonen 1, 4, 6) of een startpiek (onderwerp 3) Figuur 1: Operatieve ruimteopstelling. Hier wordt een opstelling voorgesteld waarbij de chirurg en de ingenieur tegenover elkaar zitten om de communicatie te vergemakkelijken. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 2: Draperen voor de operatie. Er moet voor worden gezorgd dat er een stabiele verbinding is tussen de zend- en ontvangstspoelen. (A) Dunne, steriele gordijnen en (B) de vloeistofzak die zo laag mogelijk is geplaatst, verkorten de afstand tussen de twee spoelen. Op deze manier kan een goede verbinding met het implantaat worden bereikt. (C) Het oordopje moet diep in de gehoorgang zitten. (D) Het gebruik van een groot wattenstaafje voorkomt sterke knikken van het oordopje en de geluidsbuis, evenals verplaatsing van de oordopjes. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 3: Intraoperatieve ECochG-metingen. ECochG-sporen tijdens (A) en na (B) elektrode-inbrenging worden getoond. Houd er rekening mee dat de nummering van elektroden voor A en B begint aan tegenovergestelde uiteinden. (A) meet aan de elektrodepunt en telt het aantal elektroden dat in het slakkenhuis wordt ingebracht. (B) geeft de meetelektroden aan, te beginnen met de tipelektrode als nummer één. Hieronder (C), afbeelding genomen tijdens het implantatieproces met zes ingebrachte elektroden. Afkortingen: ECochG = elektrocochleografie; ampl = amplitude; el = elektrode. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Bloedgroep Cochleair Med-El Computer Tablet AIM Arbitrair Arbitrair Software Omsuite Cochlear Onderzoeksplatform Maëstro Implantaat interface Audioprocessor, spoelkabel Audioprocessor, spoelkabel Spoelkabel Interface aansluiting Programmeerkabel Cochleaire programmeerpod, programmeerkabel, USB MAXInterface, USB Akoestische stimulatie Transducer AIM Transducer Cochleair Willekeurige golfvormgenerator, Transducer Etymotic, triggerkabel Geluidsbuis Gewoonte Etymotisch Etymotisch Oordopje Gewoonte Etymotisch Etymotisch Tabel 1: Hardware en software vereist voor ECochG-opnames door drie verschillende fabrikanten. Afkorting: ECochG = elektrocochleografie. Onderwerp Elektrode (ingevoegd ec) Cochleaire toegang Pre PT bij 500 Hz (dB HL) Pre-PTA (dB HL) Post PT bij 500 Hz (dB HL) Post PTA (dB HL) IOS SNR Iec Definitieve SNR 0 Flex 28 (11) Rw 100 80 115 101.7 8.68 10 2.32 1 Flex 28 (12) Rw 65 46.7 85 68.3 1.22 12 1.22 2 Flex 28 (12) Rw 65 56.7 110 98.3 2.27 9 0.77 3 Flex 28 (12) Rw 100 91.7 110 106.7 1.35 1 0.95 4 Flex 28 (12) Rw 100 100 125 111.7 1.78 12 1.78 5 Flex 24 (11) c 70 58.3 125 111.7 3.42 9 0.91 6 Flex 28 (12) Rw 80 45 110 91.7 22.9 12 22.9 7 Flex 28 (12) Rw 55 53.3 125 111.7 2.9 6 1.43 8 Flex 28 (12) Rw 70 70 105 80 2.87 6 1.44 9 Flex 28 (12) Rw 55 40 105 68.3 37.8 9 5.3 10 Flex 28 (11) Rw 65 58.3 100 90 29.14 9 13.5 11 Flex 28 (12) Rw 80 78.3 100 85 3.83 6 1.89 Tabel 2: ECochG-opnames tijdens CI-chirurgie bij 12 proefpersonen. ECochG opnames tijdens CI chirurgie bij 12 proefpersonen. IOS SNR geeft de maximale SNR weer van het cochleaire microfonische signaal dat tijdens het inbrengen wordt bereikt. IEC laat zien bij hoeveel ingebrachte elektroden deze maximale SNR is bereikt. De uiteindelijke SNR toont de CM-amplitude van de volledig ingebrachte elektrode op de meest apicale positie. Afkortingen: ECochG = elektrocochleografie; CI = cochleair implantaat; rw = rond venster; C = cochleostoma; IEC = ingebrachte elektrodecontacten; IOS = intraoperatief signaal; apicale = meest apicale elektrode; pre = preoperatief; post = postoperatief (4 weken); PT = zuivere toondrempel; PTA = zuivere toongemiddelde; SNR = signaal-ruisverhouding.

Discussion

ECochG-metingen zijn een veelbelovend hulpmiddel om de binnenoorfunctie tijdens implantatie te monitoren. Deze elektrofysiologische potentialen vullen de beoordeling en haptische waarneming van de chirurg aan. Er moet echter worden opgemerkt dat de meting niet triviaal is en veel bronnen van fouten heeft. Om de meetbetrouwbaarheid te verhogen is een gestandaardiseerde procedure essentieel. Dit is de sleutel tot een nauwkeurige interpretatie van de signalen.

Een goede communicatie tussen de chirurg en de ingenieur tijdens de gehele interventie is bijzonder belangrijk. Bovendien moet de systeemopstelling zorgen voor een onbelemmerde overdracht van de akoestische stimulus en een goede en stabiele koppeling van de zend- en ontvangstspoel. In een eerder artikel ontwikkelden we een gestandaardiseerd meetprotocol voor ECochG-opnames tijdens implantaatchirurgie10. Tot nu toe hebben we, met toepassing van dit protocol, 12 intraoperatieve metingen geregistreerd die MED-EL-implantaten ontvangen.

Als de impedantie laag is, start u de ECochG-meting. Als de impedantie hoog is, i) spoel de implantaatzak met zoutoplossing, ii) zorg ervoor dat de grondelektrode goed bedekt is door zacht weefsel, iii) zorg ervoor dat de punt van de elektrode in goed contact staat met perilymfevloeistof. Als de impedantie hoog blijft, herhaalt u een impedantiemaatstaf met de tweede of derde elektrode of steekt u de elektrode iets dieper in het slakkenhuis.

Als ECochG-signaaldalingen optreden tijdens het inbrengen van de elektrode (meestal gemeten door de CM-amplitude), suggereert voorlopig bewijs dat de chirurgische respons de binnenoorfunctie kan beïnvloeden. Een gerandomiseerde studie toonde aan dat wanneer de CM-amplitude met 30% of meer afnam (gerelateerd aan de initiële maximale amplitude), een lichte terugtrekking van de elektrode resulteerde in een significante verbetering van het postoperatieve restgehoor21. De definitie van een schadelijke daling is echter onduidelijk; een andere publicatie rapporteerde een CM-afname van 61% (of meer) bij een helling steilheid van 0,2 μV / s (of meer) om significantte zijn 9. Een daling van de ECochG-respons kan ook te wijten zijn aan andere oorzaken, zoals de interactie van verschillende signaalgeneratoren, het passeren van het 500 Hz-bereik in het slakkenhuis of contact van het basilaire membraan met de elektrode-array 6,24.

Geconcludeerd kan worden dat een toenemend aantal CI-kandidaten een substantieel restgehoor heeft. In dit cohort is het essentieel om de akoestische component te behouden tijdens en na ci-chirurgie. ECochG-opnames hebben het potentieel om objectieve feedback te geven aan de chirurg tijdens het implantatieproces. We staan echter nog maar aan het begin van het kunnen correleren van veranderingen van ECochG-opnames met de binnenoorfunctie en moeten onze kennis en begrip van succesvol gehoorbehoud verbeteren. ECochG-opnames zullen daarbij een belangrijke rol spelen, aangevuld met andere binnenoormetingen. Het doel zal zijn om een geobjectiveerd meetinstrument te hebben dat het behoud van de resterende binnenoorfunctie bij de meeste implantaatontvangers mogelijk maakt.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs willen Marek Polak en zijn team uit MED-EL, Oostenrijk, bedanken voor hun steun. Deze studie werd gedeeltelijk gefinancierd door de afdeling Otorhinolaryngologie, Hoofd- en Nekchirurgie van het Inselspital Bern, de onderzoeksbeurs Clinical Trials Unit (CTU) en het bedrijf MED-EL. Georgios Mantokoudis werd ondersteund door de Swiss National Science Foundation #320030_173081.

Materials

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gantz, B. J., Turner, C., Gfeller, K. E., Lowder, M. W. Preservation of hearing in cochlear implant surgery: Advantages of combined electrical and acoustical speech processing. Laryngoscope. 115 (5), 796-802 (2005).
  2. Helbig, S., et al. Hearing preservation after cochlear reimplantation. Otology & Neurotology. 34 (1), 61-65 (2013).
  3. Dalbert, A., et al. Simultaneous intra- and extracochlear electrocochleography during electrode insertion. Ear and Hearing. 42 (2), 414-424 (2020).
  4. Weder, S., et al. Real time monitoring during cochlear implantation: Increasing the accuracy of predicting residual hearing outcomes. Otology & Neurotology. 42 (8), 1030-1036 (2021).
  5. O’Leary, S., et al. Intraoperative observational real-time electrocochleography as a predictor of hearing loss after cochlear implantation: 3 and 12 month outcomes. Otology & Neurotology. 41 (9), 1222-1229 (2020).
  6. Giardina, C. K., et al. Intracochlear electrocochleography: response patterns during cochlear implantation and hearing preservation. Ear and Hearing. 40 (4), 833-848 (2019).
  7. Acharya, A. N., Tavora-Vieira, D., Rajan, G. P. Using the implant electrode array to conduct real-Time intraoperative hearing monitoring during pediatric cochlear implantation: Preliminary experiences. Otology and Neurotology. 37 (2), 148-153 (2016).
  8. Campbell, L., et al. Intraoperative real-time cochlear response telemetry predicts hearing preservation in cochlear implantation. Otology & Neurotology. 37 (4), 332-338 (2016).
  9. Weder, S., et al. Toward a better understanding of electrocochleography: Analysis of real-time recordings. Ear and Hearing. 41 (6), 1560-1567 (2020).
  10. Schuerch, K., et al. Increasing the reliability of real-time electrocochleography during cochlear implantation-a standardized guideline. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. , (2022).
  11. Yin, L. X., Barnes, J. H., Saoji, A. A., Carlson, M. L. Clinical utility of intraoperative electrocochleography (ECochG) during cochlear implantation: A systematic review and quantitative analysis. Otology & Neurotology. 42 (3), 363-371 (2021).
  12. Harris, M. S., et al. Real-time intracochlear electrocochleography obtained directly through a cochlear implant. Otology & Neurotology. 38 (6), 107-113 (2017).
  13. Dalbert, A., et al. Assessment of cochlear function during cochlear implantation by extra- and intracochlear electrocochleography. Frontiers in Neuroscience. 12, 18 (2018).
  14. Ramos-Macias, A., O’Leary, S., Ramos-deMiguel, A., Bester, C., Falcon-González, J. C. Intraoperative intracochlear electrocochleography and residual hearing preservation outcomes when using two types of slim electrode arrays in cochlear implantation. Otology & Neurotology. 40, 29-37 (2019).
  15. Saoji, A. A., et al. Multi-frequency electrocochleography measurements can be used to monitor and optimize electrode placement during cochlear implant surgery. Otology & Neurotology. 40 (10), 1287-1291 (2019).
  16. Cho, H. S., Lee, K. -. Y., Choi, H., Jang, J. H., Lee, S. H. Dexamethasone is one of the factors minimizing the inner ear damage from electrode insertion in cochlear implantation. Audiology & Neurootology. 21 (3), 178-186 (2016).
  17. O’Leary, S. J., et al. Systemic methylprednisolone for hearing preservation during cochlear implant surgery: A double blinded placebo-controlled trial. Hearing Research. 404, 108224 (2021).
  18. Weder, S., Shaul, C., Wong, A., O’Leary, S., Briggs, R. J. Management of severe cochlear implant infections-35 years clinical experience. Otology & Neurotology. 41 (10), 1341-1349 (2020).
  19. Causon, A., Verschuur, C., Newman, T. A. A Retrospective analysis of the contribution of reported factors in cochlear implantation on hearing preservation outcomes. Otology & Neurotology. 36 (7), 1137-1145 (2015).
  20. O’Connell, B. P., et al. Intra- and postoperative electrocochleography may be predictive of final electrode position and postoperative hearing preservation. Frontiers in Neuroscience. 11, 291 (2017).
  21. Bester, C., et al. Electrocochleography triggered intervention successfully preserves residual hearing during cochlear implantation: Results of a randomised clinical trial. Hearing Research. , 108353 (2021).
  22. Haumann, S., et al. Monitoring of the inner ear function during and after cochlear implant insertion using electrocochleography. Trends in Hearing. 23, 2331216519833567 (2019).
  23. van Drongelen, W., van Drongelen, W. Signal averaging. Signal processing for neuroscientists. , 59-80 (2018).
  24. Bester, C., et al. Cochlear microphonic latency predicts outer hair cell function in animal models and clinical populations. Hearing Research. 398, 108094 (2020).

Tags

Keyword Extraction:Intracochlear ElectrocochleographyCochlear ImplantationStandardized GuidelineElectrocochleography PotentialsCochlear FunctionIntraoperative ElectrocochleographyEar CanalEardrumSound TubeSound TransducerSkin IncisionPeriosteal FlapMastoid PlaneImplant HousingPosterior TympanotomyPeriosteumLateral Skull BaseMastoid BoneLateral Semicircular CanalFacial NerveChorda TympaniMiddle Ear

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Schuerch, K., Waser, M., Mantokoudis, G., Anschuetz, L., Wimmer, W., Caversaccio, M., Weder, S. Performing Intracochlear Electrocochleography During Cochlear Implantation. J. Vis. Exp. (181), e63153, doi:10.3791/63153 (2022).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image