Method Article
Elektrokokleografi (ECochG), akustik stimülasyona yanıt olarak üretilen iç kulak potansiyellerini ölçer. Koklear implant (Kİ) adaylarında, bu tür iç kulak potansiyelleri doğrudan implant elektrotları ile ölçülebilir. Bu videoda, Kİ ameliyatı sırasında ECochG kayıtlarının nasıl gerçekleştirileceğini sistematik olarak açıklıyoruz.
Elektrokokleografi (ECochG), kulağın akustik uyarılmasına yanıt olarak üretilen iç kulak potansiyellerini ölçer. Bu potansiyeller kokleanın artık fonksiyonunu yansıtır. Artık işitmeye sahip koklear implant adaylarında, implant elektrodu implantasyon işlemi sırasında ECochG yanıtlarını doğrudan ölçebilir. Çeşitli yazarlar, ameliyat sırasında sürekli ECochG ölçümleri ile iç kulak fonksiyonunu izleme yeteneğini tanımlamışlardır. Ameliyat sırasında ECochG sinyallerinin ölçümü önemsiz değildir. Vakaların% 20'sine kadar yorumlanabilir sinyal yoktur. Başarılı bir kayıt için, en yüksek ölçüm güvenilirliğini elde etmek ve olası tuzakları önlemek için standartlaştırılmış bir prosedür önerilir. Bu nedenle, Kİ cerrahı ve Kİ teknisyeni arasındaki kesintisiz işbirliği çok önemlidir. Bu video, sistem kurulumuna genel bir bakış ve Kİ cerrahisi sırasında intrakoklear ECochG ölçümlerinin gerçekleştirilmesine yönelik kademeli bir prosedürden oluşmaktadır. Cerrahın ve Kİ teknisyeninin süreçteki rollerini ve ikisi arasında sorunsuz bir işbirliğinin nasıl mümkün olduğunu gösterir.
Son yıllarda, koklear implantların endikasyonu önemli ölçüde değişmiştir. Geçmişte, saf ton odyogramındaki işitme kaybının derecesi bir implant için birincil göstergeydi, oysa bugün, maksimum işitme cihazı amplifikasyonunda konuşmayı anlama belirleyici faktördür. Bu, implant adaylarının nüfusunu değiştirmiştir. Giderek artan bir şekilde, hala doğal kalıntı işitmeye sahip hastalar (en yaygın olarak düşük frekanslı bölgede) bir CI alırlar. Çalışmalar, artık fonksiyonun ameliyat sırasında ve sonrasında mümkün olduğunca korunması gerektiğini göstermiştir. Korunmuş kalıntı işitmeye sahip hastalar konuşma anlaşılabilirlik testlerinde daha iyi performans gösterirler, mekansal farkındalığı arttırırlar ve müziği daha doğal algılarlar 1,2.
Geçmişte, atravmatik implantasyon öncelikle cerrahın değerlendirmesine ve dokunsal algısına bağlıydı. İntraoperatif olarak ölçülen iç kulak potansiyelleri (yani ECochG), iç kulak fonksiyonunun izlenmesinde giderek daha fazla ilgi görmektedir 3,4,5,6. Cerraha ameliyat sırasında ve sonrasında iç kulağın işleyişi hakkında ek bilgi sağlayabilirler. ECochG, akustik stimülasyona yanıt olarak koklea tarafından üretilen elektrofizyolojik sinyaller için genel bir terimdir. Kökenlerine bağlı olarak ölçülebilen dört farklı sinyal bileşeni vardır; koklear mikrofonik (CM) en büyük ve en kararlı sinyal bileşenidir ve bu nedenle birçok çalışmada anahtar değişken olarak kullanılır. Bu sinyal bileşeninin kökeni ağırlıklı olarak dış saç hücrelerindedir. Diğer sinyal bileşenleri, işitme siniri nörofonik (ANN, erken bir nöral yanıt), bileşik eylem potansiyeli (CAP, erken bir nöral yanıt) ve toplama potansiyelidir (bir saç hücresi yanıtı).
İmplantasyon işlemi sırasında ECochG sinyalinin seyri, iç kulağın durumu hakkında bilgi sağlar; intraoperatif ECochG sinyalindeki değişiklikler, iç kulağın postoperatif rezidüel fonksiyonu ile ilişkili olabilir 3,4,7,8,9. ECochG sinyallerinin ölçümü önemsiz değildir. 10,11 vakalarının %20'sine kadar yorumlanabilir sinyal elde edilemez. Bir yandan, kayıtları etkileyen hastaya özgü faktörler (yani, işleyen saç hücrelerinin yokluğu) vardır. Öte yandan, çok sayıda teknik ve operasyona özgü faktör, bir ölçümün başarısına katkıda bulunur. Bu nedenle, artık işitme tek başına ECochG'nin başarı oranını açıklayamaz. Verileri mümkün olduğunca güvenilir bir şekilde kaydetmek için, bu ölçümler için standartlaştırılmış bir prosedür önemlidir. Bu, yanlış ölçümleri önler ve intraoperatif verilerin yorumlanmasını kolaylaştırır.
Gerekli bir işitme eşiği konusunda net bir fikir birliği yoktur. Deneyimlerimize göre, işitme eşiği 100 dB'ye kadar işitme kaybı (HL) olan hastalarda tekrarlanabilir sinyaller elde edilebilir. Bu bulgu diğer yazarlar tarafından da doğrulanmıştır12. Diğer araştırma grupları, ECochG ölçümlerini 80 ila 85 dB veya daha iyi 3,5,6,8,13,14 arasında saf ton ortalaması (PTA) ile gerçekleştirir. Bu videoda, Kİ ameliyatı sırasında sistem kurulumu ve başarılı intrakoklear ECochG ölçümlerinin gerçekleştirilmesi için kademeli bir prosedür gösterilmektedir.
Bu çalışma kurumsal kılavuzlara uygun olarak gerçekleştirilmiştir (Basec ID 2019-01578). Video, ECochG ölçümlerinin bir MED-EL implantı ile kaydedilmesini göstermektedir. Gerekli donanım, yazılım, sistem kurulumu ve intraoperatif uygulama üreticiye bağlı olarak değişebilir. Bununla birlikte, kronolojik sıra ve ölçüm adımları markadan bağımsızdır. Gerekirse, Gelişmiş Biyonik (AB) ve Koklear sistemler için ek bilgiler sağlanacaktır. Tiyatronun tanımı cerrahın bakış açısından verilmiştir.
1. Ameliyattan önce
2. Tiyatroda hazırlık
3. Başlarken
4. İmplant cerrahisi
5. Ekleme ve ECochG ölçümleri
NOT: Bu noktada cerrah ve mühendis arasındaki iletişim çok önemlidir.
Koklear implantasyon sırasında ECochG ölçümlerinde, sinyallerin mümkün olan en yüksek tekrarlanabilirliğini elde etmek için standartlaştırılmış bir prosedür önemlidir. Burada, cerrah ve mühendisin iletişimi kolaylaştırmak için birbirlerinin karşısında oturdukları bir düzenek önerilmektedir (Şekil 1). Sistemi kurarken, engelsiz bir uyaran iletiminin olması önemlidir. Örneğin, kulak kanalı tamamen temizlenmeli ve temizlenmelidir; kulak ucu kulak kanalının derinliklerine oturmalıdır; kulak ucu ve ses tüpü bükülmez; ses tüpü steril kapak üzerinde gözle görülür şekilde çalışmalı ve ameliyat sırasında erişilebilir olmalıdır; retraktör kulak kanalını etkilemez ve hava dolu bir orta kulak boşluğu sağlamak için yerleştirme işleminden önce kapsamlı hemostaz yapılmalıdır. Ek olarak, verici ve alıcı bobinler arasında sabit bir bağlantı, yerleştirme işlemi sırasında kesintileri önlemek için önemlidir. Bu nedenle steril örtüler mümkün olduğunca ince olmalıdır (Şekil 2), ameliyatın başında cilt kalınlığı kontrol edilmeli ve iki mıknatıs hizalanmalıdır. Ayrıca, ECochG ölçümüne başlarken, implant muhafazası yumuşak doku ile örtülmeli ve yerleştirmeye devam etmeden önce empedans kontrol edilmelidir.
Bu ölçüm protokolünü kullanarak 12 hasta ile ölçümler yaptık (Tablo 2). Bu hastaların maksimum işitme eşiği 500 Hz'de 100 dB HL idi. PTA'yı hesaplarken, işitme eşiklerinin ortalaması 125 Hz, 250 Hz ve 500 Hz'de alınmıştır. ECochG kayıtları, 500 Hz'de akustik bir uyaran, yoğuşma polaritesi ve bireysel işitme eşiğinin 30 dB üzerinde (minimum 100 dB HL, maksimum 120 dB HL) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Akustik uyaranın 8 ms'lik bir süresi vardı ve her biri 22 ms'lik bir yükselme / düşme süresivardı. Toplamda, her vakada 100 kayıt alındı. Sinyal işleme için, Python kullanan koklear mikrofonik sinyallere odaklanıldı. İlk olarak, ileri-geri modunda bandpass filtreleme (Butterworth, 4. sıra, 100 Hz-3 kHz bandpass) uyguladık. Son olarak, sinyal-gürültü oranı (SNR) birden büyükse bir ECochG yanıtı geçerli kabul edildi. SNR, ± ortalaması yöntemi23 kullanılarak hesaplandı. SNR tahmini, az sayıda çağ nedeniyle dalgalanmaktadır. Bu nedenle, SNR hesaplaması sağlam bir tahmin elde etmek için rastgele alt bölümlerle 1000 kez tekrarlanır. Örnek ölçümler Şekil 3'te gösterilmiştir: ECochG sinyal genliği, elektrot 9'daki maksimumuyla birlikte artar. Orta tepe paterni, ekleme sonrası ölçümlerde (tamamen yerleştirilmiş elektrot) doğrulanabilir. Bu sonuçlar göz önüne alındığında, orta-tepe paterni 12 denekten 8'inde ölçülmüştür. Diğerleri apikal tepe noktası (denek 1, 4, 6) veya başlangıç zirvesi (konu 3) gösterdi
Resim 1: Ameliyat odası kurulumu. Burada, cerrah ve mühendisin iletişimi kolaylaştırmak için birbirinin karşısında oturduğu bir kurulum önerilmektedir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Ameliyattan önce örtünme. İletim ve alıcı bobinler arasında sabit bir bağlantı olduğundan emin olmak için özen gösterilmelidir. (A) İnce, steril örtüler ve (B) mümkün olduğunca alçak konumlandırılmış sıvı torbası, iki bobin arasındaki mesafeyi kısaltır. Bu sayede implantla iyi bir bağlantı sağlanabilir. (C) Kulak ucu kulak kanalının derinliklerine oturmalıdır. (D) Büyük bir çubuk kullanmak, kulak ucunun ve ses tüpünün güçlü bir şekilde bükülmesini ve kulak ucu yer değiştirmesini önler. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: İntraoperatif ECochG ölçümleri. (A) ve (B) elektrot yerleştirme sırasında ve sonrasında ECochG izleri gösterilmiştir. A ve B için elektrotların numaralandırılmasının zıt uçlardan başladığını lütfen unutmayın. (A) Elektrot ucunda ölçüm yapar ve kokleaya yerleştirilen elektrot sayısını sayar. (B) uç elektrodundan başlayarak ölçüm elektrotlarını bir numara olarak gösterir. Aşağıda (C), implantasyon işlemi sırasında altı takılı elektrot ile alınan görüntü. Kısaltmalar: ECochG = elektrokokleografi; ampl = genlik; el = elektrot. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
AB (İngilizce) | Koklear | Med-El | |
Bilgisayar | Tablet AIM | Keyfi | Keyfi |
Yazılım | OMSuite | Cochlear Araştırma Platformu | Maestro |
İmplant arayüzü | Ses işlemcisi, bobin kablosu | Ses işlemcisi, bobin kablosu | Bobin kablosu |
Arayüz bağlantısı | Programlama kablosu | Cochlear Programlama Bölmesi, programlama kablosu, USB | MAXInterface, USB |
Akustik stimülasyon | Dönüştürücü AIM | Dönüştürücü Koklear | Keyfi dalga formu üreteci, Dönüştürücü Etimotik, tetik kablosu |
Ses tüpü | Töre | Etimolitik | Etimolitik |
Kulak ucu | Töre | Etimolitik | Etimolitik |
Tablo 1: Üç farklı üreticinin ECochG kayıtları için gereken donanım ve yazılım. Kısaltma: ECochG = elektrokokleografi.
Konu | Elektrot (eklenmiş ec) | Koklear erişimi | 500 Hz'de PT Öncesi (dB HL) | Ön PTA (dB HL) | 500 Hz'de PT sonrası (dB HL) | PTA sonrası (dB HL) | IOS SNR | Iec | Son SNR |
0 | Esnek 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 | Esnek 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 |
Tablo 2: 12 denekte Kİ cerrahisi sırasında ECochG kayıtları. 12 denekte CI cerrahisi sırasında ECochG kayıtları. IOS SNR, yerleştirme sırasında ulaşılan koklear mikrofonik sinyalin maksimum SNR'sini görüntüler. IEC, bu maksimum SNR'ye kaç tane elektrot takılı olduğunu gösterir. Son SNR, tam olarak yerleştirilmiş elektrotun CM genliğini en apikal konumda gösterir. Kısaltmalar: ECochG = elektrokokleografi; CI = koklear implant; rw = yuvarlak pencere; C = kokleostomi; IEC = takılı elektrot kontakları; IOS = intraoperatif sinyal; apikal = en apikal elektrot; pre = preoperatif; post = postoperatif (4 hafta); PT = saf ton eşiği; PTA = saf ton ortalaması; SNR = sinyal-gürültü oranı.
ECochG ölçümleri, implantasyon sırasında iç kulak fonksiyonunu izlemek için umut verici bir araçtır. Bu elektrofizyolojik potansiyeller cerrahın değerlendirmesini ve dokunsal algısını tamamlar. Bununla birlikte, ölçümün önemsiz olmadığı ve birçok hata kaynağına sahip olduğu belirtilmelidir. Ölçüm güvenilirliğini artırmak için standartlaştırılmış bir prosedür şarttır. Bu, sinyallerin doğru bir şekilde yorumlanmasının anahtarıdır.
Tüm müdahale sırasında cerrah ve mühendis arasındaki iyi iletişim özellikle önemlidir. Ek olarak, sistem kurulumu, akustik uyaranın engelsiz iletimini ve ileten ve alıcı bobinin iyi ve kararlı bir şekilde bağlanmasını sağlamalıdır. Önceki bir makalede, implant cerrahisi sırasında ECochG kayıtları için standartlaştırılmış bir ölçüm protokolü geliştirdik10. Şimdiye kadar, bu protokolü uygulayarak, MED-EL implantlarını alan 12 intraoperatif ölçüm kaydettik.
Empedans düşükse ECochG ölçümünü başlatın. Empedans yüksekse, i) implant cebini tuzlu su çözeltisi ile durulayın, ii) toprak elektrodunun yumuşak doku ile iyi kaplandığından emin olun, iii) elektrotun ucunun perilenf sıvısı ile iyi temas halinde olduğundan emin olun. Empedans yüksek kalırsa, ikinci veya üçüncü elektrotla bir empedans ölçüsünü tekrarlayın veya elektrodu kokleanın biraz daha derinine yerleştirin.
Elektrot yerleştirme sırasında ECochG sinyal düşüşleri meydana gelirse (genellikle CM genliği ile ölçülür), ön kanıtlar cerrahi yanıtın iç kulak fonksiyonunu etkileyebileceğini düşündürmektedir. Randomize bir çalışma, CM genliği% 30 veya daha fazla azaldığında (başlangıçtaki maksimum genlikle ilgili), elektrotun hafif bir şekilde geri çekilmesinin postoperatif rezidüel işitmede önemli bir iyileşme ile sonuçlandığını göstermiştir21. Bununla birlikte, zararlı bir düşüşün tanımı belirsizdir; Başka bir yayın, 0.2 μV / s (veya daha fazla) eğim dikliğinde% 61'lik (veya daha fazla) bir CM düşüşünün anlamlı9 olduğunu bildirmiştir. ECochG yanıtlarındaki düşüş, farklı sinyal üreteçlerinin etkileşimi, koklea içindeki 500 Hz aralığının geçmesi veya baziler membranın elektrot dizisi 6,24 ile teması gibi diğer nedenlerden de kaynaklanabilir.
Giderek artan sayıda Kİ adayının önemli miktarda kalıntı işitmeye sahip olduğu sonucuna varılabilir. Bu kohortta, Kİ cerrahisi sırasında ve sonrasında akustik bileşenin korunması esastır. ECochG kayıtları, implantasyon işlemi sırasında cerraha objektif geri bildirim sağlama potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, ECochG kayıtlarındaki değişiklikleri iç kulak fonksiyonuyla ilişkilendirebilmenin henüz başındayız ve başarılı işitme koruması konusundaki bilgimizi ve anlayışımızı geliştirmemiz gerekiyor. ECochG kayıtları böylece diğer iç kulak ölçümleriyle tamamlanan önemli bir rol oynayacaktır. Amaç, çoğu implant alıcısında artık iç kulak fonksiyonunun korunmasını sağlayacak nesneleştirilmiş bir ölçüm aracına sahip olmak olacaktır.
Yazarlar, beyan edecek çıkar çatışmaları olmadığını beyan ederler.
Yazarlar, Marek Polak'a ve Avusturya'nın MED-EL kentinden ekibine destekleri için teşekkür eder. Bu çalışma kısmen Inselspital Bern'deki Kulak Burun Boğaz, Baş ve Boyun Cerrahisi Bölümü, Klinik araştırmalar birimi (CTU) araştırma hibesi ve MED-EL şirketi tarafından finanse edilmiştir. Georgios Mantokoudis, İsviçre Ulusal Bilim Vakfı #320030_173081 tarafından desteklenmiştir.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır