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전기공와우그래피(ECochG)는 음향 자극에 반응하여 생성된 내이 전위를 측정합니다. 인공와우(CI) 후보에서, 이러한 내이 전위는 임플란트 전극으로 직접 측정될 수 있다. 이 비디오에서는 CI 수술 중에 ECochG 녹화를 수행하는 방법을 체계적으로 설명합니다.
전기 공와우그래피 (ECochG)는 귀의 음향 자극에 반응하여 생성 된 내이 전위를 측정합니다. 이러한 전위는 달팽이관의 잔류 기능을 반영합니다. 잔류 청력이 있는 인공와우 임플란트 후보에서 임플란트 전극은 이식 과정 동안 ECochG 반응을 직접 측정할 수 있습니다. 다양한 저자들은 수술 중 지속적인 ECochG 측정에 의해 내이 기능을 모니터링하는 능력을 설명했습니다. 수술 중 ECochG 신호를 측정하는 것은 쉽지 않습니다. 최대 20%의 경우에 해석 가능한 신호가 없습니다. 성공적인 레코딩을 위해서는 최고의 측정 신뢰성을 달성하고 가능한 함정을 피하기 위해 표준화된 절차를 권장합니다. 따라서 CI 외과 의사와 CI 기술자 간의 원활한 협력이 중요합니다. 이 비디오는 시스템 설정에 대한 개요와 CI 수술 중 인공와우 내 ECochG 측정을 수행하는 단계별 절차로 구성됩니다. 이 과정에서 외과 의사와 CI 기술자의 역할과 둘 사이의 원활한 협력이 어떻게 가능한지를 보여줍니다.
최근 몇 년 동안 인공와우에 대한 적응증이 상당히 바뀌 었습니다. 과거에는 순수한 톤 오디오 그램의 청력 손실 정도가 임플란트의 주요 지표 였지만 오늘날에는 최대 보청기 증폭에서의 음성 이해가 결정적인 요소입니다. 이것은 임플란트 후보의 인구를 변화 시켰습니다. 점점 더 자연 잔류 청력을 가진 환자 (가장 일반적으로 저주파 영역에서)는 CI를받습니다. 연구에 따르면 수술 중 및 수술 후 가능한 한 잔여 기능을 보존해야합니다. 잔여 청력이 보존된 환자는 음성 명료성 검사에서 더 잘 수행되고, 공간 인식을 증가시키며, 음악을더 자연스럽게 인식합니다1,2.
과거에는 외상성 이식이 주로 외과 의사의 평가와 햅틱 인식에 의존했습니다. 수술중 측정된 내이 전위(즉, ECochG)는 내이 기능모니터링에 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다(3,4,5,6). 그들은 수술 중 및 수술 후 내이의 기능에 대한 추가 정보를 외과 의사에게 제공 할 수 있습니다. ECochG는 음향 자극에 반응하여 달팽이관에 의해 생성된 전기생리학적 신호에 대한 일반적인 용어이다. 네 가지 신호 구성 요소가 있으며, 이는 원점에 따라 측정 할 수 있습니다. 달팽이관 마이크로포닉 (CM)은 가장 크고 가장 안정적인 신호 성분이므로 많은 연구에서 핵심 변수로 사용됩니다. 이 신호 성분의 기원은 주로 외부 모발 세포에 있습니다. 다른 신호 성분은 청각 신경 신경 포닉 (ANN, 초기 신경 반응), 복합 작용 전위 (CAP, 초기 신경 반응) 및 합산 잠재력 (모발 세포 반응)입니다.
이식 과정 동안 ECochG 신호의 과정은 내이의 상태에 대한 통찰력을 제공합니다. 수술내 ECochG 신호의 변화는 내이의 수술 후 잔류 기능(3,4,7,8,9)과 상관관계가 있을 수 있다. ECochG 신호의 측정은 간단하지 않습니다. 해석 가능한 신호는 사례 10,11의 최대20%에서 도출될 수 없습니다. 한편으로는 기록에 영향을 미치는 환자 특정 요인 (즉, 모발 세포가 기능하지 않음)이 있습니다. 반면에 수많은 기술 및 작동 관련 요소가 측정의 성공에 기여합니다. 따라서 잔여 청력만으로는 ECochG의 성공률을 설명 할 수 없습니다. 데이터를 가능한 한 안정적으로 기록하려면 이러한 측정을 위한 표준화된 절차가 중요합니다. 이를 통해 잘못된 측정을 방지하고 수술 중 데이터의 해석을 용이하게 할 수 있습니다.
필요한 청문회 문턱에 대한 명확한 합의는 없습니다. 우리의 경험에 비추어 볼 때, 재현 가능한 신호는 최대 100dB 청력 손실 (HL)의 청력 임계 값을 가진 환자에서 얻을 수 있습니다. 이 발견은 다른 저자12에 의해 확인되었습니다. 다른 연구 그룹은 80 ~ 85dB 또는 그 이상의 3,5,6,8,13,14 사이의 순수 톤 평균 (PTA)으로 ECochG 측정을 수행합니다. 이 비디오는 CI 수술 중 성공적인 인공와우 내 ECochG 측정을 수행하는 단계적 절차와 시스템 설정 과정을 보여줍니다.
이 연구는 제도적 지침 (Basec ID 2019-01578)에 따라 수행되었습니다. 비디오는 MED-EL 임플란트를 사용한 ECochG 측정 기록을 보여줍니다. 필요한 하드웨어, 소프트웨어, 시스템 설정 및 작동 중 구현은 제조업체에 따라 다를 수 있습니다. 그러나 연대순 시퀀스 및 측정 단계는 브랜드와 무관합니다. 필요한 경우 Advanced Bionics (AB) 및 Cochlear 시스템에 대한 추가 정보가 제공됩니다. 극장에 대한 설명은 외과 의사의 관점에서 제공됩니다.
1. 수술 전
2. 극장에서의 준비
3. 시작하기
4. 임플란트 수술
5. 삽입 및 ECochG 측정
참고 :이 시점에서 외과 의사와 엔지니어 간의 의사 소통은 중요합니다.
인공와우 이식 중 ECochG 측정의 경우, 신호의 재현성을 최대한 높이기 위해서는 표준화된 절차가 중요합니다. 여기서 외과의와 엔지니어가 서로 반대편에 앉아 의사 소통을 용이하게하는 설정이 제안됩니다 (그림 1). 시스템을 설정할 때 방해받지 않는 자극 전달이 중요합니다. 예를 들어, 외이도는 완전히 청소되고 깨끗해야합니다. 이어팁은 외이도 깊숙이 앉아 있어야합니다. 이어팁과 사운드 튜브가 꼬이지 않습니다. 사운드 튜브는 멸균 커버에서 눈에 띄게 작동해야하며 수술 중에 접근 할 수 있어야합니다. 리트랙터는 외이도에 영향을 미치지 않으며, 공기가 채워진 중이 공간을 확보하기 위해 삽입 과정 전에 철저한 지혈을해야합니다. 또한, 송신 코일과 수신 코일 사이의 안정적인 연결은 삽입 과정 동안 중단을 방지하는 데 중요합니다. 따라서 멸균 커튼은 가능한 한 얇아야하며 (그림 2), 수술 초기에 피부 두께를 확인해야하며 두 개의 자석을 정렬해야합니다. 또한, ECochG 측정을 시작할 때, 임플란트 하우징은 연조직으로 덮여 있어야 하며, 삽입을 계속하기 전에 임피던스를 점검해야 합니다.
이 측정 프로토콜을 사용하여 12명의 환자와 함께 측정을 수행했습니다(표 2). 이 환자들은 500Hz에서 100dB HL의 최대 청력 역치를 가졌다. PTA를 계산할 때 청력 역치의 평균은 125Hz, 250Hz 및 500Hz에서 취해졌습니다. ECochG 녹음은 500Hz에서의 음향 자극, 응축 극성 및 개별 청력 임계값보다 30dB(최소 100dB HL, 최대 120dB HL)를 사용하여 수행되었습니다. 음향 자극은 8ms의 지속 시간을 가지며, 상승/하강시간은 각각 22ms였다. 각 경우에 총 100 건의 녹음이 이루어졌습니다. 신호 처리의 경우, 파이썬을 사용하는 달팽이관 마이크로포닉 신호에 초점을 맞추었습니다. 먼저 밴드패스 필터링(버터워스, 4차 , 100Hz-3kHz 대역통과)을 전진-후진 모드로 적용했습니다. 마지막으로, ECochG 응답은 신호 대 잡음비(SNR)가 하나보다 큰 경우 유효한 것으로 간주되었습니다. SNR은 ± 평균화 방법23을 사용하여 계산하였다. SNR 추정치는 적은 수의 시대로 인해 변동합니다. 따라서, SNR 계산은 강력한 추정치를 얻기 위해 무작위 세분으로 1000회 반복된다. 측정 예는 그림 3에 나와 있습니다: ECochG 신호 진폭은 전극 9에서 최대치와 함께 증가합니다. 중간 피크 패턴은 삽입 후 측정(완전히 삽입된 전극)에서 확인할 수 있습니다. 이러한 결과를 고려할 때, 중간 피크 패턴은 12명의 피험자 중 8명에서 측정되었다. 다른 이들은 apical-peak (피험자 1, 4, 6) 또는 스타트-피크 (피험자 3)를 나타냈다.
그림 1: 수술실 설정. 여기서 외과 의사와 엔지니어가 의사 소통을 용이하게하기 위해 서로 반대편에 앉아있는 설정이 제안됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 수술 전 드레이핑. 송신 코일과 수신 코일 사이에 안정적인 연결이 있는지 확인하기 위해 주의를 기울여야 합니다. (A) 얇고 멸균 된 커튼과 (B) 가능한 한 낮게 위치된 유체 백은 두 코일 사이의 거리를 단축시킵니다. 이러한 방식으로, 임플란트에 대한 양호한 연결이 달성될 수 있다. (C) 이어팁은 외이도 깊숙이 앉아 있어야 한다. (D) 큰 면봉을 사용하면 이어팁과 사운드 튜브의 강한 좌굴뿐만 아니라 이어팁 변위를 피할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 수술 중 ECochG 측정. (A) 전극 삽입 동안 및 (B) 후 ECochG 트레이스가 도시된다. A 와 B 에 대한 전극의 번호 매기기는 반대쪽 끝에서 시작됩니다. (A) 전극 팁에서 측정하고 달팽이관에 삽입된 전극의 수를 계산합니다. (b)는 팁 전극으로 시작하여 측정 전극을 번호 하나로 나타낸다. 아래 (C)는 여섯 개의 삽입된 전극으로 이식 과정 동안 촬영된 이미지이다. 약어: ECochG = 전기공와우그래피; ampl = 진폭; el = 전극. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
혈액형 | 달팽이 관 | 메드 엘 | |
컴퓨터 | 태블릿 조준 | 자의적 | 자의적 |
소프트웨어 | OMSuite | 달팽이관 연구 플랫폼 | 거장 |
임플란트 인터페이스 | 오디오 프로세서, 코일 케이블 | 오디오 프로세서, 코일 케이블 | 코일 케이블 |
인터페이스 연결 | 프로그래밍 케이블 | 달팽이관 프로그래밍 포드, 프로그래밍 케이블, USB | 맥앤터페이스, USB |
음향 자극 | 트랜스듀서 AIM | 트랜스듀서 코클리어 | 임의 파형 발생기, 트랜스듀서 어원, 트리거 케이블 |
사운드 튜브 | 관습 | 어원 | 어원 |
이어팁 | 관습 | 어원 | 어원 |
표 1: 세 가지 제조업체에서 ECochG 레코딩에 필요한 하드웨어 및 소프트웨어. 약어: ECochG = 전기공와우그래피.
제목 | 전극 (삽입된 ec) | 달팽이관 접근 | 500Hz에서 사전 PT (dB HL) | 프리 PTA (dB HL) | 포스트 PT 500 Hz (dB HL)에서 | 포스트 PTA (dB HL) | 증권 시세 표시기 | IEC | 최종 SNR |
0 | 플렉스 28 (11) | 증권 시세 표시기 | 100 | 80 | 115 | 101.7 | 8.68 | 10 | 2.32 |
1 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 65 | 46.7 | 85 | 68.3 | 1.22 | 12 | 1.22 |
2 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 65 | 56.7 | 110 | 98.3 | 2.27 | 9 | 0.77 |
3 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 100 | 91.7 | 110 | 106.7 | 1.35 | 1 | 0.95 |
4 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 100 | 100 | 125 | 111.7 | 1.78 | 12 | 1.78 |
5 | 플렉스 24 (11) | c | 70 | 58.3 | 125 | 111.7 | 3.42 | 9 | 0.91 |
6 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 80 | 45 | 110 | 91.7 | 22.9 | 12 | 22.9 |
7 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 55 | 53.3 | 125 | 111.7 | 2.9 | 6 | 1.43 |
8 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 70 | 70 | 105 | 80 | 2.87 | 6 | 1.44 |
9 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 55 | 40 | 105 | 68.3 | 37.8 | 9 | 5.3 |
10 | 플렉스 28 (11) | 증권 시세 표시기 | 65 | 58.3 | 100 | 90 | 29.14 | 9 | 13.5 |
11 | 플렉스 28 (12) | 증권 시세 표시기 | 80 | 78.3 | 100 | 85 | 3.83 | 6 | 1.89 |
표 2: 12명의 피험자에서 CI 수술 중 ECochG 기록. 12 명의 피험자에서 CI 수술 중 ECochG 기록. IOS SNR은 삽입 중에 도달한 달팽이관 마이크로포닉 신호의 최대 SNR을 표시합니다. IEC는 이 최대 SNR에 도달한 삽입된 전극의 수를 보여줍니다. 최종 SNR은 가장 정점 위치에서 완전히 삽입된 전극의 CM 진폭을 보여줍니다. 약어: ECochG = 전기공와우그래피; C.I. = 인공와우; rw = 둥근 창; C = 달팽이관 절제술; IEC = 삽입된 전극 접점; IOS = 작동 중 신호; 정점 = 대부분의 정점 전극; 사전 = 수술 전; 포스트 = 수술 후 (4 주); PT = 순수 톤 임계치; PTA = 순수 톤 평균; SNR = 신호 대 잡음비.
ECochG 측정은 이식 중 내이 기능을 모니터링하는 유망한 도구입니다. 이러한 전기 생리 학적 잠재력은 외과 의사의 평가와 햅틱 인식을 보완합니다. 그러나 측정은 사소한 것이 아니며 많은 오류의 원인이 있다는 점에 유의해야합니다. 측정 신뢰성을 높이려면 표준화된 절차가 필수적입니다. 이것은 신호의 정확한 해석의 핵심입니다.
전체 개입 중에 외과 의사와 엔지니어 간의 좋은 의사 소통은 특히 중요합니다. 또한, 시스템 설정은 음향 자극의 방해받지 않는 전송과 송수신 코일의 양호하고 안정적인 결합을 보장해야 합니다. 이전 논문에서, 우리는 임플란트 수술10 동안 ECochG 기록을 위한 표준화된 측정 프로토콜을 개발하였다. 지금까지 이 프로토콜을 적용하여 MED-EL 임플란트를 받은 12개의 수술 중 측정값을 기록했습니다.
임피던스가 낮으면 ECochG 측정을 시작합니다. 임피던스가 높으면 i) 식염수로 임플란트 포켓을 헹구고, ii) 접지 전극이 연조직으로 잘 덮여 있는지 확인하고, iii) 전극의 끝이 림프 주위액과 잘 접촉하는지 확인하십시오. 임피던스가 높게 유지되면 두 번째 또는 세 번째 전극으로 임피던스 측정을 반복하거나 전극을 달팽이관에 약간 더 깊이 삽입하십시오.
전극 삽입 중에 ECochG 신호 강하가 발생하는 경우(일반적으로 CM 진폭으로 측정됨), 예비 증거는 수술 반응이 내이 기능에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다. 무작위 연구에 따르면 CM 진폭이 30 % 이상 감소하면 (초기 최대 진폭과 관련된) 전극의 약간의 철수가 수술 후 잔류 청력21의 상당한 개선을 가져 오는 것으로 나타났습니다. 그러나 해로운 하락의 정의는 불분명하다. 또 다른 간행물은 0.2 μV / s (또는 그 이상)의 경사 가파른 점에서 61 % (또는 그 이상)의 CM 감소가 유의한9라고보고했다. ECochG 응답의 감소는 또한 상이한 신호 발생기의 상호작용, 달팽이관 내의 500 Hz 범위 통과, 또는 바질라 멤브레인과 전극 어레이(6,24)의 접촉과 같은 다른 원인에 기인할 수 있다.
점점 더 많은 수의 CI 후보자가 상당한 잔여 청력을 가지고 있다고 결론 지을 수 있습니다. 이 코호트에서는 CI 수술 중 및 수술 후에 음향 성분을 보존하는 것이 필수적입니다. ECochG 기록은 이식 과정에서 외과 의사에게 객관적인 피드백을 제공 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 우리는 ECochG 녹음의 변경 사항을 내이 기능과 연관시킬 수있는 시작에 불과하며 성공적인 청력 보존에 대한 지식과 이해를 향상시켜야합니다. 따라서 ECochG 녹음은 다른 내이 측정으로 보완되는 중요한 역할을 할 것입니다. 목표는 대부분의 임플란트 수용자에서 잔여 내이 기능을 보존 할 수있는 객관화 된 측정 도구를 갖추는 것입니다.
저자들은 선언 할 이해 상충이 없다고 선언합니다.
저자는 오스트리아 MED-EL의 Marek Polak과 그의 팀에 감사를 표하고 싶습니다. 이 연구는 Inselspital Bern의 Otorhinolaryngology, 두경부 외과, CTU (Clinical trials unit) 연구 보조금 및 MED-EL 회사에서 부분적으로 자금을 지원했습니다. Georgios Mantokoudis는 스위스 국립 과학 재단 #320030_173081의 지원을 받았습니다.
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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