人工耳蜗植入中电诱发镫骨肌反射测量及其在术后验配过程中的应用

摘要

本方案描述了通过人工耳蜗 （CI） 测量电诱发镫骨肌反射 （eSR）。讨论了两个应用:术中检测 eSR 以验证人工耳蜗与听觉神经之间的耦合，以及术后测量 eSR 阈值 （eSRT） 以进行 CI 拟合。

摘要

在人工耳蜗 （CI） 安装过程中测量电诱发的镫骨肌反射可以可靠地估计最大舒适度，从而使 CI 编程具有高听力舒适度和良好的言语理解能力。在手术过程中已经对每个种植体通道的镫骨肌反射和所需的刺激水平进行检测，从而通过手术显微镜观察术中镫骨肌反射。术中镫骨肌反射检测既是听觉神经对电刺激反应的指标，也是对术后镫骨肌反射测量能力的测试。术后镫骨骨肌反射阈值可用于估计 CI 拟合过程中的刺激上限水平。特别是，对于无法提供响度感知反馈的儿童或患者，这种方法避免了 CI 刺激不足，这可能导致听力表现不佳。此外，可以避免过度刺激，这甚至可能导致拒绝使用该设备。

引言

电诱发电镫骨肌反射 （eSRT） 测量是一种已知的工具，用于在手术期间和术后验证人工耳蜗 （CI） 与听觉神经之间的耦合，以调整 CI 编程的刺激水平。虽然电诱发镫骨肌反射 （eSR） 的术中测量在临床常规中非常普遍，但由于额外需要声阻抗测量设备，术后 eSRT 的测量仍然很少用于 CI 验配。然而，使用 eSRT 方法的患者的言语感知表现似乎与使用响度缩放方法一样好¹ 在后一种程序中，使用 CI 进行电刺激的下限和上限是通过对感知响度的主观缩放来估计的，以响应 CI 的每个单个通道上的刺激。主观响度缩放需要患者的合作，患者需要就他们对电刺激的感知提供反馈。特别是年幼的儿童，他们今天可以在不到一岁的时候获得 CI，但他们无法提供有关电刺激的反馈。在这种情况下，客观的 eSR 方法更胜一筹，相应的 CI 拟合儿童可以在早期进行适当的言语习得和认知发展²。

eSR 方法可以追溯到 Stephan 等人的开创性工作³，他们发现主观响度感知与通过电刺激引起的镫骨肌反射阈值之间存在关系。在这些研究中，发明了一种程序，使用声阻抗计⁴ 测量镫骨肌反射对耳道内电刺激的反应。Stephan 等人最初发现的 eSRT 与主观响度等级之间的相关性被多年来的其他研究证实 ^2,4,5,6,7。总体而言，基于 eSRT 的 CI 编程在大多数提供 CI 的患者中具有良好的语音识别分数。

今天，eSR 的测量是验证手术过程中 CI 与听觉神经耦合的可靠工具，也是 CI 术后拟合过程中上刺激水平的可靠估计器。本文介绍了两个:首先，描述了手术期间的 eSR 方法，用于术中验证通过 CI 刺激听觉神经是可能的，并处理到脑干，其次，eSRT 方法在儿童和成人中拟合 CI 的应用。

对于 eSR 测试的术后应用，由 CI 的编程接口触发的声阻抗计用于在验配过程中测量 eSRT。描述了使用 eSRT 方法在临床常规中拟合 CI 的整个过程。讨论了需要考虑的问题，例如呼吸噪音引起的失真或患者运动引起的伪影，这可能会导致阻抗测量失真。所描述的方案特别适用于儿童和多重残疾患者的 CI 拟合。

研究方案

该程序被批准用于我们部门的临床常规。报告中包含的所有患者都对数据的使用和视频制作表示书面同意。

1. 电诱发镫骨肌反射的术中测量

注意:在将电极阵列插入耳蜗后立即进行人工耳蜗植入期间 eSR 的测量。在这个关键步骤之后，可以刺激听觉神经以及检查所有内部 CI 组件的功能。

1. 初步准备
   1. 确保植入物线圈部位的手术单不要太厚，这可能会导致测试线圈与植入物的耦合较弱。
   2. 确保在 eSR 测量期间能够进行肌肉收缩的适当麻醉方案。特别注意确保在测量时没有药物诱导的松弛有效。
   3. 检查患者数据，将其添加到 CI 制造商的软件中（参见 材料表），并按照制造商的建议对植入物进行包装内测试。
   4. 在软件中检查术中 eSR 测量的参数设置。设置 单次突发持续时间 为 500 ms ， 最小脉冲宽度 为 30-40 μs。查看 CI 制造商的指南，了解允许的最大术中刺激水平。
2. 测量准备
   1. 将 CI 电极阵列插入耳蜗后，将 CI 制造商的测量线圈放入手术助理提供的无菌包装中。
   2. 使用软件的 耦合工具 检查测量线圈和植入物之间的耦合，同时外科医生将测量线圈放在患者皮肤上，位于接收器线圈所在的植入物外壳上。
   3. 通过单击软件的 程序选项卡"IFT" 进行遥测电阻抗测量，以验证植入物的正常功能并测量所有 CI 电极的电阻抗。
   4. 如果许多电极上出现高阻抗，请检查 CI 接地电极是否接触皮肤并重复遥测测试。
   5. 确保面神经监测系统的扬声器已打开。这为外科医生提供了电刺激的声学反馈。
3. 术中 eSR 检测
   1. 通过单击软件中的 程序选项卡"ESRT" 启动 eSRT 程序。
   2. 在 ESRT 程序中选择一个具有规则电阻抗的电极，并以中等刺激值（10 个充电单位）开始刺激，同时外科医生在手术显微镜下观察镫骨肌腱。
   3. 以大约 500 毫秒的爆发持续时间（脉冲持续时间为 30-40 μs）提供单个刺激，并观察是否观察到镫骨肌腱的任何运动。
   4. 如果未检测到运动，请将刺激强度增加 15% 并重复刺激。
   5. 一旦在显微镜下可以看到镫骨肌腱的运动或达到允许的最大刺激强度（根据手册），就停止增加刺激。
   6. 对所有具有规则电阻抗的电极重复步骤 1.3.2-1.3.5。
      注意:对于具有高阻抗的电极，有效电流可能太小而无法引出 eSR。因此，不会对这些电极进行 eSR 测量。在许多情况下，在 eSR 测量期间，高电极阻抗在植入后的前 10 分钟内降低。可以再次进行遥测测量，以检查这些电极是否也可以进行 eSR 检测。
4. 结果解释
   1. 寻找 eSR:如果检测到，则证明 CI 电极阵列位于耳蜗中，并且电刺激沿着听觉通路处理，直到脑干。
   2. 如果 eSR 检测失败，则尚未验证 CI 电极阵列的正确位置。通过术中成像或通过电听觉脑干反应 （eABR） 测量验证正确的位置，后者还展示了电刺激到脑干的过程。

2. 术后测定电诱发的镫骨肌反射阈值水平

1. eSRT 测试的预先规划
   1. 仅在习惯电刺激的患者中进行 eSR 测量，至少 3-4 周后 CI 激活并从那时起每天使用。
   2. 查看患者记录，了解双耳的中耳状态和 CI 植入的手术细节。将双侧中耳听链不完整的患者排除在术后 eSRT 检测之外。
   3. 与患者讨论手术过程，如果是儿童，还应与其父母或陪同人员讨论。根据患者的需求在舒适的环境中规划测量。决定如何进行 eSRT 测量:在自然睡眠期间（针对幼儿）或清醒时。如果可能，将非常年幼的儿童安排在午睡时间进行测量。
      注意:与电刺激同时进行的声阻抗测量对失真很敏感。因此，患者必须在整个过程中保持冷静约 10-30 分钟。
2. 进行 eSRT 测试前的体检
   1. 安排耳鼻喉科专家对双耳进行医学检查，以评估耳部状况。
   2. 进行鼓室压力测量以验证正常的中耳状态，在环境（零）压力下具有正常的顺应性最大值（A 型鼓室导抗图）。
      注意:鼓腔中的负压（C 型鼓室导抗图）会强烈影响 eSRT 的检测准确性。由于咽鼓管功能障碍和鼓膜回缩，这种情况通常发生在儿童中。在某些情况下，这可以通过使用减充血滴鼻剂来治疗。使用平坦的 B 型鼓室导抗图无法检测到 eSRT。
   3. 根据耳朵状态（步骤 2.1.2）确定耳朵 eSRT 测量是否可行以及在哪些耳朵上是可行的，并选择在鼓室压力测量中具有更好顺应性的耳朵（步骤 2.2.2）进行 ESR 检测。
3. 患者的准备
   1. 检查患者音频处理器的完整性（例如，触点松动、机械损坏或麦克风开口脏污），以避免技术问题妨碍对人工耳蜗的可靠刺激，从而准确测量 eSRT。
   2. 使用植入物制造商提供的设备和软件（程序选项卡 IFT）对 CI 电极进行遥测电阻抗测量（参见步骤 1.2.3）。打开并检查患者在 CI 验配软件中使用的最后一个单独的 CI 编程。
   3. 等到患者睡着或确保舒适的坐姿，以便在清醒时进行测量。对于年龄较大的儿童，确保他们的脚得到舒适的休息（例如，使用可调节的椅子），并且在测量过程中分散注意力（例如，通过读书或观看视频 [最好没有声音]）。
   4. 将音频处理器及其线圈放在适当的位置，并检查与患者植入物的耦合情况。
   5. 根据耳部状态和鼓室压力测量选择最合适的耳朵（步骤 2.2.3）。使用一次性耳塞将声阻抗计的耳探头放入患者的耳道中。确保探头正确配合。
   6. 固定探头电缆以减少声音干扰:对于清醒时进行的测量，最好将电缆固定在患者的头部（例如，固定在带有两个电缆夹的头带上）。这使得探头电缆可以跟随头部的运动（图 1）。
      注意:在本案例中，使用了基于 Stephan⁸ 作品的数字版阻抗计，该测试仪配备了标准化的耳探头。一般来说，任何阻抗计都可以使用，前提是它在启动电刺激爆发时接受植入物接口盒的触发输入。与使用临床阻抗计的反射衰减模式来记录镫骨肌反射相比，如果阻抗测量与电刺激的开始同步，则镫骨肌反射的可见性会大大增强。
   7. 在标准主观拟合会话期间，在 正常拟合模式下 启动 CI 拟合软件。加载患者当前正在使用的 CI 的编程。
   8. 检查刺激参数的设置。使用持续时间至少为 300 - 500 毫秒的电刺激脉冲，然后暂停 700 毫秒。
      注意:刺激爆发的持续时间会影响 eSRT⁹。
4. 获得镫骨肌电反射阈值的程序
   注意: 在刺激期间始终观察患者，以避免过度刺激或不适。婴儿或多重残疾人士的 eSRT 水平测量最好由听力学家和熟悉行为测听的言语治疗师进行。言语治疗师负责在整个验配过程中观察患者，如果出现非听觉副作用，如面部运动或眨眼等，可以立即提供反馈。对于年龄较大的儿童，可以由一名 CI 专家进行 eSRT 拟合，而对于年幼的儿童，绝对建议由言语治疗师提供支持。
   1. 在电极阵列的中间选择一个电极进行刺激，并以中等响度开始刺激。如果通过响应刺激的声阻抗变化检测到 eSR，请降低刺激水平。
   2. 以实际刺激电荷的 3% 的步长逐渐增加刺激水平，直到检测到声阻抗发生变化。仔细观察患者，以避免不舒服的响度。
      注意:刺激电荷越高，脉冲宽度可能会增加，这会增加触发镫骨肌电反射的可能性。将 Pulse duration 设置为足够高的值以防止这种情况。在重复程序中（即沿电极阵列扫描刺激），镫骨肌电反射将在比单通道刺激略低的刺激水平下触发，两者之间的停顿时间更长。
   3. 在呼吸噪音、吞咽和患者运动引起的扭曲最小的阶段进行刺激。
      注意:患者的心率可能可见为声阻抗的人为变化，这可能会被误解为镫骨肌反射。
   4. 首次观察到 eSR 后，将刺激强度再增加 3%，然后反复降低，直到不再检测到 eSR。 图 2 显示了这种刺激序列和记录的声阻抗变化（解释为 eSR）的示例。
      注意:与正常听力听众相比，CI 患者由镫骨肌反射引起的声阻抗变化的形态可能显着不同。可以观察到声阻抗的增加或减少，以及阻抗响应的正偏转，然后下降到负阻抗值。形态本身对 eSRT 水平的估计没有影响，但应验证阻抗变化的发生与刺激严格相关。
   5. 请注意，在增加序列和减少序列中导致触发 eSR 的最低刺激水平。重复此穿过 eSRT 3x 的过程，以证明反射触发的可重复性。记录的水平的中值定义为 eSRT。
      注意:当使用这种上下刺激序列时，升序序列中 eSRT 的值可能与下降序列中的 eSRT 值略有不同，因为 eSR 的激活会受到听觉神经的适应和促进作用的影响。因此，建议重复测量 eSRT 以避免刺激偏倚。
   6. 对 CI 的所有电极重复步骤 2.4.1-2.4.5。
5. 激活音频处理器
   1. 使用步骤 2.4 中确定的每个电极的 eSRT 级别来设置 CI 编程的最大舒适度。
   2. 将新 CI 编程的基于 eSRT 的舒适度与之前编程中使用的舒适度进行比较，并确定刺激值的最大相对变化。
   3. 如果刺激水平大幅增加，请根据相对变化以低音量设置小心地在麦克风模式下激活音频处理器，并逐渐将音量增加到舒适的响度。在这些值大幅降低的情况下，如果一些患者在激活后立即认为新程序太软，建议这些患者至少测试新程序 1 天，因为患者通常会习惯较低的刺激水平，而不会降低单词识别性能尽管刺激较软。
   4. 在音频处理器上存储多个音量增加的 CI 程序。从患者已经习惯的刺激值开始编程，并指导患者在 5-7 天的适应期后切换到音量略高的编程，只要听觉感知不舒服。
      注意: 此程序主要用于 eSRT 验配初期的幼儿，以避免音频处理器的拒绝。

图 1:使用头带对耳探头和音频处理器进行同侧定位的可能固定选项。 这种定位的优点是探头会跟随头部运动，与将探头固定在患者肩部相比，在 eSRT 测量过程中产生的变形更少。缩写:eSR = 电诱发镫骨肌反射;eSRT = eSR 阈值。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 2:使用上下刺激程序（从下到上从低刺激水平开始）的刺激序列中由 ESR 引起的顺应性变化。 增加刺激水平 q0 到 q3，降低刺激水平 q3 到 q0。单条走线对应于由于触发 eSR 而观察到的阻抗变化。使用的刺激:300 毫秒的突发，刺激在时间 = 0 时开始。缩写:eSR = 电诱发镫骨肌反射。 请单击此处查看此图的较大版本。

结果

一般来说，对基于 eSRT 的拟合的自发接受度很高。在听力学表现方面，与经验丰富的基于主观响度标度的编程患者相比，基于 eSRT 的编程患者在辅助阈值或单词识别分数方面没有表现出显着差异³。但是，只有在可以进行可靠的响度缩放时，才能预期此类结果。

特别是，双侧人工耳蜗用户似乎受益于基于 eSRT 的编程。这些患者的双耳通常达到相似的辅助听力阈值，如图 3 所示。后者表明，当使用 eSRT 方法安装两个植入物时，听力的对称性很高。

图 3:双侧植入患者的案例。 上图:基于 eSRT 方法的左右人工耳蜗的编程刺激水平。零电荷表示电极处于非活性状态，通常在特定电极出现非听觉副作用或没有听觉感知的情况下将其停用。下面板:双耳相应的听力辅助阈值。注意:虽然该患者双耳基于 eSRT 的舒适度明显不同，但相关的听力辅助阈值显示出高度对称。缩写:eSR = 电诱发镫骨肌反射;eSRT = eSR 阈值。 请单击此处查看此图的较大版本。

双侧提供 CI 的患者使用通道特异性 eSRT 值作为舒适度进行编程，在双耳听力测试中，其分数通常明显优于机会水平。特别是，在双侧 CI 中长大并通过 CI 获得语音的儿童在噪声语音和声音定位测试中得分很高¹⁰。良好声音定位的一个要求是与 CI 保持平衡的响度感知，尤其是在双边用户中。这个标准似乎在具有基于 eSRT 的 CI 计划的双侧 CI 用户中是 先验 满足的。在 图 3 的案例示例中，左侧和右侧的辅助听力阈值几乎是对称的，而基于 eSRT 的刺激水平显示出左耳和右耳之间的很大不对称性。关于声音定位，这些患者在声音定位结果中没有表现出偏差。 图 4 显示了这样一个患者的示例，他使用由额半球的五个扬声器组成的临床声音定位设置进行了测试。

图 4:年轻成人双侧 CI 患者声音定位正确分数的角度依赖性百分比。 CI 编程是从童年开始使用 eSRT 方法进行的。缩写:eSR = 电诱发镫骨肌反射;eSRT = eSR 阈值。 请单击此处查看此图的较大版本。

除了在 0° 和 ±45° 的角度下 90% 或更高的宽带声学刺激正确定位百分比外，对称性几乎是完美的，表明该患者在声音定位结果中没有表现出偏倚。因此，该患者的响度感知在左侧和右侧 CI 之间保持良好平衡。

当使用 eSRT 方法对 CI 进行编程时，镫骨肌反射机制的行为似乎与正常听力听众的行为相似。在 Franke-Trieger 等人最近的一项研究中¹¹，在自由声场中研究了镫骨肌反射行为。因此，在通过扬声器接受更高声级声刺激的 CI 患者中测量了镫骨肌反射。在使用基于 eSRT 方法的 CI 编程的患者中，触发镫骨肌反射的声级与正常听力听众的声级相似^11,12。

讨论

使用 CI 进行听力康复的 eSR 测量有两个应用:首先，验证植入过程中刺激电极与听觉神经的耦合，其次，估计音频处理器术后编程中的上级刺激水平。

术中测量的目的是检测 eSR 作为神经反应和电刺激处理直至脑干的指标。通过目视观察镫筋响应电刺激的收缩，这需要很好地观察镫骨和正常的解剖结构。

这些值不能用于调整术后验配中植入物的刺激参数，因为术中 eSRT 与术后响度感知的相关性较低⁵。术中 eSR 测量可能会进一步受到全身麻醉¹³ 以及其他生理参数（例如，出血、畸形或疤痕组织）的影响。

为了检测 eSR，使用声阻抗测量设备连续监测电刺激期间耳朵声阻抗的变化。为了方便可靠地检测 eSR，阻抗测量应具有触发功能，当通过 CI 传递激励时，该功能将被激活。这允许同步记录响应电刺激的 eSR。或者，阻抗计可以在连续模式下运行，但这似乎不太适合和方便该方法的应用。阻抗计和相关的耳探头通常根据测听标准进行校准，探头的音调频率为 226 Hz，声级为 85 dB SPL。或者，更高的频率也可以用作探测音。

第一次术后 eSRT 测量优先在 CI 激活后 1 个月进行。激活会议通常安排在人工耳蜗植入后 4 周，其中 CI 验配的主要重点是使患者习惯于中等刺激水平的电刺激，并激励患者接受佩戴音频处理器进行一整天的聆听。在下一次更新会话中，通常安排在 7-10 天后，刺激进一步增加，但未达到最大舒适度。从第三次验配开始，eSRT 方法适用。大多数患者将 eSRT 的感知响度描述为响亮或非常响亮。因此，必须避免在不舒服的响度水平下进行刺激。因此，在 eSRT 测量过程中需要仔细观察患者，因为 eSRT 最终可能会被诱发但未被检测到。如果在双耳中都无法检测到 eSRT，则必须中止测量。

基于 eSRT 的 CI 编程方法适用于儿童和成人。然而，由于儿童通常无法通过 CI 对电刺激的声音提供反馈，因此客观 eSRT 方法优于心理声学方法，后者依赖于患者的主观反馈。几位作者已经明确指出，eSRT 是音频处理器编程所需舒适度的良好估计器。由 eSRT 测量创建的这种特定于通道的配置文件在每个患者中都是唯一的，并且可能会随着植入物的使用时间而改变。因此，必须定期更新 CI 的拟合。

用于拟合 CI 的 eSRT 方法当然有一个重要的限制，那就是需要完整的中耳。手术细节，尤其是关于听小骨的手术细节，必须从患者的记录中检索。因此，术后 eSRT 测量需要在手术过程中保留中耳结构。特别是，在中耳畸形或其他中耳病变的复杂手术中，听骨链可能会受损。在这种情况下，无法在手术耳上进行术后 eSRT 测量。但是，作为替代方案，可以将耳探头放在对侧耳朵上并进行 eSRT 测量。与检测相反，电刺激引发镫骨肌反射的阈值本身并不显著依赖于进行声阻抗测量的耳朵。

通常，阻抗探头放置在同侧，通过 CI 进行刺激，反射检测在同一只耳朵中进行。在同侧，大多数 CI 患者没有听觉，因此无法感知到 226 Hz 的探测音，声级为 85 dB SPL。由于 CI 所有通道的 eSRT 测量可能需要一段时间，因此在验配过程中听不到探头音会更舒适。如果患者在对侧耳有听觉，则测量可能会有些不便，因为在呈现探头音调时会增加听觉努力。

在任何 eSRT 测量会话之前，必须检查当前的中耳状态。儿童基于 eSRT 的 CI 验配的一个局限性是由于管通气功能障碍导致鼓腔内经常出现负压。在这种情况下，用于 eSR 检测的声阻抗测量更加复杂。在这些儿童中，滴鼻剂的应用通常足以将鼓腔中的压力缓解到足够的程度，从而能够在 CI 验配中成功进行阻抗测量。

测量 CI 的所有电极上的 eSRT 水平可能需要一段时间。使用这项工作中使用的设备，在 12 个电极上进行完整的测量系列大约需要 10-30 分钟。在此期间，声阻抗测量必须稳定。为了确保在整个测量过程中保持这种状态，耳探头的正确定位和患者的被动合作至关重要。

声阻抗测量可能会持续受到呼吸噪声的影响，必须仔细观察，因为这种影响可能会导致 ESR 迹线中出现伪影。用于引发镫骨肌反射的电刺激爆发应在这种扭曲较小的阶段开始。此外，患者的心率可能会导致声阻抗的周期性变化，这可能会被误解为镫骨肌反射。

所描述的协议已在我们部门的许多 CI 拟合课程中成功使用，并应鼓励其他同事考虑对儿童和无法对听觉感知提供可靠反馈的多重残疾患者进行基于 eSRT 的 CI 拟合。

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Audiointerface	any		Audiointerface with Stereo Line Input is required to Record Acoustic Signal in the Ear Canal for Deriving the Ear Drum Impedance Pattern
Cable Clips	any		Cable Clips for fixation of the Probe Cable at the Head Band
Desktop Computer or Notebook	any		Required for Cochlear Implant Programming Software
Ear Probe	Bio-Logic		Ear Probe for Presenting and Recording Acoustic Signals in the Ear Canal
Head Band	any		Head Band for fixation of the Ear Probe
Maestro Software	Med-El		Programming Software for Med-El Cochlear Implants
MAX Coil	Med-El		Cable connecting Interfacebox and Cochlear Implant via Transcutaneous Inductive Coupling for Telemetry Measurement
MAX Interface Box	Med-El		Interfacebox to access Cochlear Implant during the Fitting Session
MAX Programming Cable	Med-El		Cable connecting Interfacebox and Audioprocessor for Adjusting Electrical Stimulation Levels
Single use Ear Tips	Sanibel Supply		Ear Tips for Ear Probe, Size depending on the Patients Ear
Sonnet 2 Audioprocessor	Med-El		External Part of the Implant System. Has to be worn by the Patient to Perceive Auditory Sensations