Method Article
אלקטרוקוכליאוגרפיה (ECochleography) מודדת את פוטנציאל האוזן הפנימית שנוצר בתגובה לגירוי אקוסטי. במועמדים להשתלת שבלול (CI), ניתן למדוד פוטנציאלים כאלה של האוזן הפנימית ישירות באמצעות אלקטרודות השתל. בסרטון זה אנו מסבירים באופן שיטתי כיצד לבצע הקלטות ECochG במהלך ניתוח CI.
אלקטרוקוכליאוגרפיה (ECochleography( ECochG) מודדת את הפוטנציאלים הפנימיים של האוזן הנוצרים בתגובה לגירוי אקוסטי של האוזן. פוטנציאלים אלה משקפים את הפונקציה השיורית של השבלול. במועמדים להשתלת שבלול עם שמיעה שיורית, אלקטרודת השתל יכולה למדוד ישירות תגובות ECochG במהלך תהליך ההשתלה. מחברים שונים תיארו את היכולת לנטר את תפקוד האוזן הפנימית על ידי מדידות ECochG מתמשכות במהלך הניתוח. המדידה של אותות ECochG במהלך הניתוח אינה טריוויאלית. אין אותות הניתנים לפרשנות בעד 20% מהמקרים. להקלטה מוצלחת, מומלץ לבצע הליך סטנדרטי כדי להשיג את אמינות המדידה הגבוהה ביותר ולהימנע ממלכודות אפשריות. לכן, שיתוף פעולה חלק בין מנתח CI לטכנאי CI הוא המפתח. סרטון זה מורכב מסקירה כללית של הגדרת המערכת והליך שלבים של ביצוע מדידות ECochG intracochlear במהלך ניתוח CI. הוא מראה את תפקידם של המנתח ושל טכנאי ה-CI בתהליך, וכיצד מתאפשר שיתוף פעולה חלק בין השניים.
בשנים האחרונות, ההתוויה לשתלי שבלול השתנתה במידה ניכרת. בעבר, מידת אובדן השמיעה באודגרמה של הטון הטהור הייתה האינדיקציה העיקרית לשתל, בעוד שכיום, הבנת דיבור בהגברה מקסימלית של מכשיר שמיעה היא הגורם המכריע. זה שינה את אוכלוסיית המועמדים להשתלים. יותר ויותר, חולים שעדיין יש להם שמיעה שיורית טבעית (לרוב באזור התדר הנמוך) מקבלים CI. מחקרים הראו כי יש לשמר את התפקוד השיורי ככל האפשר במהלך הניתוח ולאחריו. מטופלים עם שמיעה שיורית משומרת מתפקדים טוב יותר במבחני הבנת דיבור, יש להם מודעות מרחבית מוגברת, ותופסים מוזיקה באופן טבעי יותר 1,2.
בעבר, השתלה אטרה-אומטית הייתה תלויה בעיקר בהערכת המנתח ובתפיסה ההפטית. פוטנציאלים תוך-ניתוחיים של האוזן הפנימית הנמדדים באופן תוך-ניתוחי (כלומר, ECochG) צוברים עניין הולך וגובר בניטור תפקוד האוזן הפנימית 3,4,5,6. הם יכולים לספק למנתח מידע נוסף על תפקוד האוזן הפנימית במהלך הניתוח ולאחריו. ECochG הוא מונח גנרי לאותות אלקטרופיזיולוגיים הנוצרים על ידי השבלול בתגובה לגירוי אקוסטי. ישנם ארבעה רכיבי אות שונים, אשר ניתן למדוד בהתאם למקורם; המיקרופוני השבלול (CM) הוא רכיב האות הגדול והיציב ביותר ולכן הוא משמש כמשתנה מפתח במחקרים רבים. מקורו של רכיב אות זה הוא בעיקר בתאי השערה החיצוניים. מרכיבי אותות אחרים הם העצב השמיעתי הנוירופוני (ANN, תגובה עצבית מוקדמת), פוטנציאל הפעולה המורכב (CAP, תגובה עצבית מוקדמת) ופוטנציאל הסיכום (תגובת תאי שערה).
מהלך אות ה-ECochG במהלך תהליך ההשתלה מספק תובנות לגבי מצב האוזן הפנימית; שינויים באות ECochG התוך ניתוחי יכולים להיות מתואמים עם הפונקציה השיורית לאחר הניתוח של האוזן הפנימית 3,4,7,8,9. המדידה של אותות ECochG אינה טריוויאלית. לא ניתן לגזור אות הניתן לפרשנות בעד 20% מהמקרים10,11. מצד אחד, ישנם גורמים ספציפיים למטופל (כלומר, היעדר תאי שיער מתפקדים) המשפיעים על ההקלטות. מצד שני, גורמים טכניים וספציפיים לתפעול רבים תורמים להצלחת המדידה. לכן, שמיעה שיורית אינה יכולה לבדה להסביר את שיעור ההצלחה של ECochG. כדי לרשום נתונים באופן אמין ככל האפשר, חשוב הליך סטנדרטי למדידות אלה. זה מונע mismeasurements ומאפשר את הפרשנות של נתונים תוך ניתוחיים.
אין הסכמה ברורה על סף שימוע נדרש. מניסיוננו, ניתן לקבל אותות הניתנים לשחזור בחולים עם סף שמיעה של עד 100 dB ליקוי שמיעה (HL). ממצא זה אושר על ידי מחברים אחרים12. קבוצות מחקר אחרות מבצעות מדידות ECochG עם ממוצע צליל טהור (PTA) בין 80 ל-85 dB או טוב יותר 3,5,6,8,13,14. סרטון זה מציג את הגדרת המערכת והליך שלבים של ביצוע מדידות ECochG תוך-קוכליאריות מוצלחות במהלך ניתוח CI.
מחקר זה בוצע בהתאם להנחיות המוסדיות (Basec ID 2019-01578). הסרטון מציג את ההקלטה של מדידות ECochG עם שתל MED-EL. החומרה, התוכנה, הגדרת המערכת והיישום התוך-ניתוחי הנדרשים עשויים להשתנות בהתאם ליצרן. עם זאת, הרצף הכרונולוגי ושלבי המדידה אינם תלויים במותג. במידת הצורך, יימסר מידע נוסף עבור מערכות הביוניקה המתקדמת (AB) וה-Cochlear. תיאור התיאטרון ניתן מנקודת מבטו של המנתח.
1. לפני הניתוח
2. הכנה בתיאטרון
3. תחילת העבודה
4. ניתוח שתלים
5. מדידות הכנסה ו-ECochG
הערה: בשלב זה, התקשורת בין המנתח למהנדס היא קריטית.
עבור מדידות ECochG במהלך השתלת שבלול, הליך סטנדרטי חשוב כדי להשיג את יכולת השכפול הגבוהה ביותר האפשרית של אותות. כאן מוצעת התקנה שבה המנתח והמהנדס יושבים זה מול זה כדי להקל על התקשורת (איור 1). בעת הגדרת המערכת, חשוב כי יש שידור גירוי ללא הפרעה. לדוגמה, תעלת האוזן צריכה להיות נקייה לחלוטין וברורה; האוזן חייבת לשבת עמוק בתעלת האוזן; אטימת האוזניים וצינור הקול אינם מעוותים; צינור הקול חייב לפעול באופן גלוי על הכיסוי הסטרילי ולהיות נגיש במהלך הניתוח; הרטרקטור אינו משפיע על תעלת האוזן, ויש לבצע המוסטזיס יסודי לפני תהליך ההחדרה כדי להבטיח חלל מלא אוויר באוזן התיכונה. בנוסף, קשר יציב בין סלילי השידור והקליטה חשוב כדי למנוע הפרעות במהלך תהליך ההחדרה. לכן, הווילונות הסטריליים צריכים להיות דקים ככל האפשר (איור 2), יש לבדוק את עובי העור בתחילת הניתוח, ויש ליישר את שני המגנטים. יתר על כן, בעת התחלת מדידת ECochG, בית השתל חייב להיות מכוסה על ידי רקמה רכה, ויש לבדוק את העכבה לפני שתמשיך עם ההחדרה.
באמצעות פרוטוקול מדידה זה ביצענו מדידות עם 12 מטופלים (טבלה 2). לחולים אלה היה סף שמיעה מרבי של 100 dB HL ב-500 הרץ. בעת חישוב ה-PTA, הממוצע של ספי השמיעה נלקח ב-125 הרץ, 250 הרץ ו-500 הרץ. הקלטות ECochG בוצעו באמצעות גירוי אקוסטי ב-500 הרץ, קוטביות עיבוי ו-30 dB מעל סף השמיעה הבודד (מינימום 100 dB HL, מקסימום 120 dB HL). הגירוי האקוסטי היה בעל משך של 8 אלפיות השנייה, עם זמן עלייה/ירידה של 2 אלפיות השנייה כל22. בסך הכל נלקחו 100 הקלטות בכל מקרה. לצורך עיבוד אותות, ההתמקדות הייתה באותות מיקרופוניים שבלוליים באמצעות פייתון. ראשית, החלנו סינון פס פסים (Butterworth, סדר 4 , 100 Hz-3 kHz bandpass) במצב קדימה-אחורה. לבסוף, תגובת ECochG נחשבה תקפה אם יחס האות לרעש (SNR) היה גדול מאחד. SNR חושב באמצעות ± שיטת ממוצע23. אומדן SNR משתנה עקב המספר הקטן של תקופות. לכן, חישוב SNR חוזר על עצמו 1000 פעמים עם חלוקות משנה אקראיות כדי לקבל הערכה חזקה. מדידות לדוגמה מוצגות באיור 3: משרעת האות ECochG גדלה עם המקסימום שלה באלקטרודה 9. ניתן לאשר את תבנית אמצע השיא במדידות שלאחר ההחדרה (אלקטרודה שהוכנסה במלואה). בהתחשב בתוצאות אלה, דפוס אמצע השיא נמדד ב-8 מתוך 12 נבדקים. אחרים הראו שיא אפיקלי (נושאים 1, 4, 6) או שיא-התחלה (נושא 3)
איור 1: הגדרת חדר אופרטיבי. כאן, מערך מוצע שבו המנתח והמהנדס יושבים זה מול זה כדי להקל על התקשורת. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2: תדיפה לפני הניתוח. יש להקפיד על כך שקיים קשר יציב בין הסלילים המשדרים והקולטים. (A) וילונות דקים וסטריליים ו-(B) שקית הנוזלים הממוקמת נמוך ככל האפשר מקצרת את המרחק בין שני הסלילים. בדרך זו, ניתן להשיג חיבור טוב לשתל. (C) על האוזן לשבת עמוק בתעלת האוזן. (D) שימוש במטוש גדול מונע אבזם חזק של אטימת האוזניים וצינור הקול, כמו גם תזוזה של אטימת האוזניים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3: מדידות ECochG תוך ניתוחיות. עקבות ECochG במהלך (A) ואחרי (B) החדרת אלקטרודות מוצגים. שים לב שמספור האלקטרודות עבור A ו- B מתחיל בקצוות מנוגדים. (A) מודד בקצה האלקטרודה וסופר את מספר האלקטרודות המוחדרות לשבלול. (B) מציין את אלקטרודות המדידה, החל מאלקטרודת הקצה כמספר אחת. להלן (C), התמונה צולמה במהלך תהליך ההשתלה עם שש אלקטרודות מוכנסות. קיצורים: ECochG = אלקטרוקוכליאוגרפיה; ampl = משרעת; el = אלקטרודה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
סוג דם | שבלול | מד-אל | |
מחשב | טאבלט AIM | שרירותי | שרירותי |
תוכנה | OMSuite | פלטפורמת מחקר שבלול | מאסטרו |
ממשק שתלים | מעבד שמע, כבל סליל | מעבד שמע, כבל סליל | כבל סליל |
חיבור ממשק | כבל תכנות | תרמיל תכנות שבלול, כבל תכנות, USB | MAXInterface, USB |
גירוי אקוסטי | מתמר AIM | מתמר שבלול | מחולל צורות גל שרירותי, מתמר אטימוטי, כבל הדק |
שפופרת קול | מנהג | אטימוטי | אטימוטי |
Eartip | מנהג | אטימוטי | אטימוטי |
טבלה 1: חומרה ותוכנה הנדרשות להקלטות ECochG על ידי שלושה יצרנים שונים. קיצור: ECochG = אלקטרוקוכליאוגרפיה.
נושא | אלקטרודה (הוכנסה ec) | גישה שבלול | Pre PT ב-500 הרץ (dB HL) | Pre PTA (dB HL) | פוסט PT ב-500 הרץ (dB HL) | פוסט PTA (dB HL) | IOS SNR | חברת החשמל | SNR סופי |
0 | פלקס 28 (11) | rw | 100 | 80 | 115 | 101.7 | 8.68 | 10 | 2.32 |
1 | גמיש 28 (12) | rw | 65 | 46.7 | 85 | 68.3 | 1.22 | 12 | 1.22 |
2 | גמיש 28 (12) | rw | 65 | 56.7 | 110 | 98.3 | 2.27 | 9 | 0.77 |
3 | גמיש 28 (12) | rw | 100 | 91.7 | 110 | 106.7 | 1.35 | 1 | 0.95 |
4 | גמיש 28 (12) | rw | 100 | 100 | 125 | 111.7 | 1.78 | 12 | 1.78 |
5 | גמיש 24 (11) | c | 70 | 58.3 | 125 | 111.7 | 3.42 | 9 | 0.91 |
6 | גמיש 28 (12) | rw | 80 | 45 | 110 | 91.7 | 22.9 | 12 | 22.9 |
7 | גמיש 28 (12) | rw | 55 | 53.3 | 125 | 111.7 | 2.9 | 6 | 1.43 |
8 | גמיש 28 (12) | rw | 70 | 70 | 105 | 80 | 2.87 | 6 | 1.44 |
9 | גמיש 28 (12) | rw | 55 | 40 | 105 | 68.3 | 37.8 | 9 | 5.3 |
10 | פלקס 28 (11) | rw | 65 | 58.3 | 100 | 90 | 29.14 | 9 | 13.5 |
11 | גמיש 28 (12) | rw | 80 | 78.3 | 100 | 85 | 3.83 | 6 | 1.89 |
טבלה 2: הקלטות ECochG במהלך ניתוח CI ב-12 נבדקים. הקלטות ECochG במהלך ניתוח CI ב -12 נבדקים. IOS SNR מציג את ה- SNR המרבי של האות המיקרופוני השבלולי שאליו הגיע במהלך ההחדרה. חברת החשמל מראה בכמה אלקטרודות מוכנסות הושג ה-SNR המקסימלי הזה. ה- SNR הסופי מציג את משרעת ה- CM של האלקטרודה המוחדרת במלואה במיקום האפי ביותר. קיצורים: ECochG = אלקטרוקוכליאוגרפיה; CI = שתל שבלול; rw = חלון עגול; C = שבלול; חברת החשמל = קשרים עם אלקטרודות מוכנסות; IOS = אות תוך ניתוחי; apical = האלקטרודה האפית ביותר; טרום = טרום ניתוח; פוסט = לאחר הניתוח (4 שבועות); PT = סף טון טהור; PTA = ממוצע טון טהור; SNR = יחס אות לרעש.
מדידות ECochG הן כלי מבטיח לניטור תפקוד האוזן הפנימית במהלך ההשתלה. פוטנציאלים אלקטרופיזיולוגיים אלה משלימים את הערכת המנתח ואת התפיסה ההפטית. עם זאת, יש לציין כי המדידה אינה טריוויאלית ויש לה מקורות רבים של טעות. כדי להגביר את אמינות המדידה, הליך סטנדרטי הוא חיוני. זהו המפתח לפרשנות מדויקת של האותות.
תקשורת טובה בין המנתח למהנדס במהלך כל ההתערבות חשובה במיוחד. בנוסף, מערך המערכת חייב להבטיח שידור ללא הפרעה של הגירוי האקוסטי וצימוד טוב ויציב של סליל המשדר והקליטה. במאמר קודם, פיתחנו פרוטוקול מדידה סטנדרטי להקלטות ECochG במהלך ניתוחשתל 10. עד כה, תוך יישום פרוטוקול זה, רשמנו 12 מדידות תוך ניתוחיות המקבלות שתלי MED-EL.
אם העכבה נמוכה, התחל את מדידת ECochG. אם העכבה גבוהה, א) לשטוף את כיס השתל בתמיסת מלח, ב) לוודא שאלקטרודת הקרקע מכוסה היטב על ידי רקמה רכה, ג) לוודא שקצה האלקטרודה נמצא במגע טוב עם נוזל פרילימפה. אם העכבה נשארת גבוהה, חזור על מדידת עכבה עם האלקטרודה השנייה או השלישית או הכנס את האלקטרודה מעט עמוק יותר לתוך השבלול.
אם נפילות אות ECochG מתרחשות במהלך החדרת אלקטרודות (הנמדדות בדרך כלל על ידי משרעת CM), ראיות ראשוניות מצביעות על כך שהתגובה הניתוחית עשויה להשפיע על תפקוד האוזן הפנימית. מחקר אקראי הראה שכאשר משרעת ה-CM ירדה ב-30% או יותר (הקשורה לאמפליטודה המרבית הראשונית), נסיגה קלה של האלקטרודה הביאה לשיפור משמעותי בשמיעה שיורית לאחר הניתוח21. עם זאת, ההגדרה של ירידה מזיקה אינה ברורה; פרסום אחר דיווח על ירידה של 61% CM (או יותר) בתלילות מדרון של 0.2 μV/s (או יותר) כדי להיותמשמעותית 9. ירידה בתגובות ECochG עשויה לנבוע גם מסיבות אחרות, כגון אינטראקציה של מחוללי אותות שונים, מעבר טווח 500 הרץ בתוך השבלול, או מגע של קרום הבזילרי עם מערך האלקטרודות 6,24.
ניתן להסיק כי מספר גדל והולך של מועמדים CI יש שימוע שיורי משמעותי. בקבוצה זו, חיוני לשמר את הרכיב האקוסטי במהלך ואחרי ניתוח CI. להקלטות ECochG יש פוטנציאל לספק משוב אובייקטיבי למנתח במהלך תהליך ההשתלה. עם זאת, אנו רק בתחילת הדרך של היכולת לתאם שינויים של הקלטות ECochG לתפקוד האוזן הפנימית ועלינו לשפר את הידע וההבנה שלנו לגבי שימור שמיעה מוצלח. הקלטות ECochG ימלאו אפוא תפקיד חשוב, בתוספת מדידות אוזן פנימית אחרות. המטרה תהיה שיהיה כלי מדידה אובייקטיבי שיאפשר שמירה על תפקוד שאריות האוזן הפנימית אצל רוב מושתלי השתלים.
המחברים מצהירים כי אין להם ניגודי עניינים להצהיר עליהם.
המחברים מבקשים להודות למארק פולק ולצוותו מ-MED-EL, אוסטריה, על תמיכתם. מחקר זה מומן בחלקו על ידי המחלקה לאוטוריהנולרינגולוגיה, ניתוחי ראש וצוואר ב- Inselspital Bern, מענק המחקר של יחידת הניסויים הקליניים (CTU) וחברת MED-EL. גאורגיוס מנטוקודיס נתמך על ידי הקרן הלאומית השוויצרית למדע #320030_173081.
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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved