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L’électrocochléographie (ECochG) mesure les potentiels de l’oreille interne générés en réponse à la stimulation acoustique. Dans les candidats implants cochléaires (IC), ces potentiels de l’oreille interne peuvent être mesurés directement avec les électrodes implantaires. Dans cette vidéo, nous expliquons systématiquement comment effectuer des enregistrements ECochG pendant la chirurgie de l’IC.
L’électrocochléographie (ECochG) mesure les potentiels de l’oreille interne générés en réponse à la stimulation acoustique de l’oreille. Ces potentiels reflètent la fonction résiduelle de la cochlée. Dans les candidats implants cochléaires avec audition résiduelle, l’électrode implantaire peut mesurer directement les réponses ECochG pendant le processus d’implantation. Divers auteurs ont décrit la capacité de surveiller la fonction de l’oreille interne par des mesures ECochG continues pendant la chirurgie. La mesure des signaux ECochG pendant la chirurgie n’est pas anodine. Il n’y a pas de signaux interprétables dans jusqu’à 20% des cas. Pour un enregistrement réussi, une procédure standardisée est recommandée pour obtenir la plus grande fiabilité de mesure et éviter les pièges possibles. Par conséquent, une collaboration transparente entre le chirurgien CI et le technicien CI est essentielle. Cette vidéo se compose d’un aperçu de la configuration du système et d’une procédure par étapes consistant à effectuer des mesures ECochG intracochléaires pendant la chirurgie de l’IC. Il montre les rôles du chirurgien et du technicien CI dans le processus, et comment une collaboration harmonieuse entre les deux est rendue possible.
Ces dernières années, l’indication des implants cochléaires a considérablement changé. Dans le passé, l’étendue de la perte auditive dans l’audiogramme de tonalité pure était la principale indication d’un implant, alors qu’aujourd’hui, la compréhension de la parole à l’amplification maximale de l’aide auditive est le facteur décisif. Cela a modifié la population de candidats implants. De plus en plus, les patients qui ont encore une audition résiduelle naturelle (le plus souvent dans la région des basses fréquences) reçoivent un IC. Des études ont montré que la fonction résiduelle doit être préservée autant que possible pendant et après la chirurgie. Les patients ayant une audition résiduelle préservée obtiennent de meilleurs résultats dans les tests d’intelligibilité de la parole, ont une conscience spatiale accrue et perçoivent la musique plus naturellement 1,2.
Dans le passé, l’implantation atraumatique dépendait principalement de l’évaluation du chirurgien et de la perception haptique. Les potentiels de l’oreille interne mesurés en peropératoire (c.-à-d. ECochG) suscitent de plus en plus d’intérêt pour la surveillance de la fonction de l’oreille interne 3,4,5,6. Ils peuvent fournir au chirurgien des informations supplémentaires sur le fonctionnement de l’oreille interne pendant et après la chirurgie. ECochG est un terme générique pour les signaux électrophysiologiques générés par la cochlée en réponse à la stimulation acoustique. Il existe quatre composants de signal différents, qui peuvent être mesurés en fonction de leur origine; le microphonique cochléaire (CM) est le composant de signal le plus grand et le plus stable et est donc utilisé comme variable clé dans de nombreuses études. L’origine de ce composant de signal est principalement dans les cellules ciliées externes. Les autres composants du signal sont le neurophonique du nerf auditif (ANN, une réponse neuronale précoce), le potentiel d’action composé (CAP, une réponse neuronale précoce) et le potentiel de sommation (une réponse des cellules ciliées).
Le cours du signal ECochG pendant le processus d’implantation fournit des informations sur l’état de l’oreille interne; les changements dans le signal ECochG peropératoire peuvent être corrélés avec la fonction résiduelle postopératoire de l’oreille interne 3,4,7,8,9. La mesure des signaux ECochG n’est pas anodine. Aucun signal interprétable ne peut être dérivé dans jusqu’à 20% des cas10,11. D’une part, il existe des facteurs spécifiques au patient (c’est-à-dire l’absence de cellules ciliées fonctionnelles) qui influencent les enregistrements. D’autre part, de nombreux facteurs techniques et spécifiques à l’exploitation contribuent au succès d’une mesure. Par conséquent, l’audition résiduelle ne peut pas à elle seule expliquer le taux de réussite de l’ECochG. Pour enregistrer les données de la manière la plus fiable possible, une procédure normalisée pour ces mesures est importante. Cela évite les erreurs de mesure et facilite l’interprétation des données peropératoires.
Il n’y a pas de consensus clair sur un seuil d’audience requis. D’après notre expérience, des signaux reproductibles peuvent être obtenus chez les patients ayant un seuil auditif allant jusqu’à 100 dB de perte auditive (LH). Cette constatation a été confirmée par d’autres auteurs12. D’autres groupes de recherche effectuent des mesures ECochG avec une moyenne de tonalité pure (PTA) comprise entre 80 et 85 dB ou mieux 3,5,6,8,13,14. Cette vidéo montre la configuration du système et une procédure par étapes pour effectuer avec succès des mesures ECochG intracochléaires pendant la chirurgie de l’IC.
Cette étude a été réalisée conformément aux directives institutionnelles (Basec ID 2019-01578). La vidéo montre l’enregistrement des mesures ECochG avec un implant MED-EL. Le matériel, les logiciels, la configuration du système et la mise en œuvre peropératoire requis peuvent varier en fonction du fabricant. Cependant, la séquence chronologique et les étapes de mesure sont indépendantes de la marque. Si nécessaire, des informations supplémentaires seront fournies pour les systèmes Advanced Bionics (AB) et Cochlear. La description du théâtre est donnée du point de vue du chirurgien.
1. Avant la chirurgie
2. Préparation au théâtre
3. Mise en route
4. Chirurgie implantaire
5. Insertion et mesures ECochG
REMARQUE: À ce stade, la communication entre le chirurgien et l’ingénieur est cruciale.
Pour les mesures ECochG lors de l’implantation cochléaire, une procédure standardisée est importante pour obtenir la reproductibilité maximale des signaux. Ici, une configuration est proposée dans laquelle le chirurgien et l’ingénieur sont assis l’un en face de l’autre pour faciliter la communication (Figure 1). Lors de la configuration du système, il est important qu’il y ait une transmission de stimulus sans entrave. Par exemple, le conduit auditif doit être complètement nettoyé et dégagé; l’embout de l’oreille doit s’asseoir profondément dans le conduit auditif; l’embout de l’oreille et le tube sonore ne sont pas pliés; le tube sonore doit fonctionner visiblement sur le couvercle stérile et être accessible pendant la chirurgie; l’enrouleur n’a pas d’impact sur le conduit auditif et une hémostase approfondie doit être effectuée avant le processus d’insertion pour assurer un espace de l’oreille moyenne rempli d’air. De plus, une connexion stable entre les bobines d’émission et de réception est importante pour éviter les interruptions pendant le processus d’insertion. Par conséquent, les rideaux stériles doivent être aussi fins que possible (Figure 2), l’épaisseur de la peau doit être vérifiée au début de la chirurgie et les deux aimants doivent être alignés. De plus, lors du démarrage de la mesure ECochG, le boîtier de l’implant doit être recouvert de tissus mous et l’impédance doit être vérifiée avant de poursuivre l’insertion.
En utilisant ce protocole de mesure, nous avons effectué des mesures avec 12 patients (tableau 2). Ces patients avaient un seuil auditif maximal de 100 dB HL à 500 Hz. Lors du calcul de la PTA, la moyenne des seuils auditifs a été prise à 125 Hz, 250 Hz et 500 Hz. Les enregistrements ECochG ont été effectués en utilisant un stimulus acoustique à 500 Hz, polarité de condensation et 30 dB au-dessus du seuil auditif individuel (minimum 100 dB HL, maximum 120 dB HL). Le stimulus acoustique avait une durée de 8 ms, avec un temps de montée/descente de 2 ms chacun22. Au total, 100 enregistrements ont été réalisés dans chaque cas. Pour le traitement du signal, l’accent a été mis sur les signaux microphoniques cochléaires utilisant Python. Tout d’abord, nous avons appliqué le filtrage passe-bande (Butterworth, 4ème ordre, bande passante 100 Hz-3 kHz) en mode avant-arrière. Enfin, une réponse ECochG était considérée comme valide si le rapport signal/bruit (SNR) était supérieur à un. Le SNR a été calculé à l’aide de la méthode de moyenne ±23. L’estimation du SNR fluctue en raison du petit nombre d’époques. Par conséquent, le calcul SNR est répété 1000 fois avec des subdivisions aléatoires pour obtenir une estimation robuste. Des exemples de mesures sont illustrés à la figure 3 : l’amplitude du signal ECochG augmente avec son maximum à l’électrode 9. Le schéma de mi-crête peut être confirmé dans les mesures post-injection (électrode entièrement insérée). Compte tenu de ces résultats, le modèle de pic moyen a été mesuré chez 8 sujets sur 12. D’autres ont montré un pic apical (sujets 1, 4, 6) ou un pic de départ (sujet 3)
Figure 1 : configuration de la salle d’opération. Ici, une configuration est proposée où le chirurgien et l’ingénieur sont assis l’un en face de l’autre pour faciliter la communication. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Drapage avant la chirurgie. Il faut veiller à ce qu’il y ait une connexion stable entre les bobines d’émission et de réception. (A) Des rideaux minces et stériles et (B) le sac de fluide positionné aussi bas que possible raccourcissent la distance entre les deux bobines. De cette façon, une bonne connexion à l’implant peut être réalisée. (C) L’embout de l’oreille doit s’asseoir profondément dans le conduit auditif. (D) L’utilisation d’un grand écouvillon évite un fort flambement de l’embout de l’oreille et du tube sonore ainsi que le déplacement de l’embout de l’oreille. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Mesures ECochG peropératoires. Les traces ECochG pendant (A) et après (B) l’insertion de l’électrode sont affichées. Veuillez noter que la numérotation des électrodes pour A et B commence aux extrémités opposées. (A) mesure à l’extrémité de l’électrode et compte le nombre d’électrodes insérées dans la cochlée. (B) indique les électrodes de mesure, en commençant par l’électrode de pointe comme numéro un. Ci-dessous (C), image prise pendant le processus d’implantation avec six électrodes insérées. Abréviations : ECochG = électrocochléographie; ampl = amplitude; el = électrode. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Ab | Cochléaire | Med-El | |
Ordinateur | Tablette AIM | Arbitraire | Arbitraire |
Logiciel | OMSuite | Plateforme de recherche cochléaire | Maestro |
Interface implantaire | Processeur audio, câble à bobine | Processeur audio, câble à bobine | Câble à bobine |
Connexion d’interface | Câble de programmation | Pod de programmation cochléaire, câble de programmation, USB | MAXInterface, USB |
Stimulation acoustique | Transducteur AIM | Transducteur Cochlear | Générateur de forme d’onde arbitraire, Transducer Etymotic, câble de déclenchement |
Tube sonore | Coutume | Étymotique | Étymotique |
Embout d’oreille | Coutume | Étymotique | Étymotique |
Tableau 1 : Matériel et logiciel requis pour les enregistrements ECochG par trois fabricants différents. Abréviation : ECochG = électrocochléographie.
Objet | Électrode (insérée ec) | Accès cochléaire | Pré PT à 500 Hz (dB HL) | Pré PTA (dB HL) | Post PT à 500 Hz (dB HL) | Après PTA (dB HL) | IOS SNR | Cei | Final 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 |
Tableau 2 : Enregistrements ECochG pendant la chirurgie de l’IC chez 12 sujets. Enregistrements ECochG pendant la chirurgie de l’IC chez 12 sujets. IOS SNR affiche le SNR maximal du signal microphonique cochléaire atteint lors de l’insertion. La CEI indique le nombre d’électrodes insérées, ce SNR maximal a été atteint. Le SNR final montre l’amplitude CM de l’électrode entièrement insérée à la position la plus apicale. Abréviations : ECochG = électrocochléographie; IC = implant cochléaire; rw = fenêtre ronde; C = cochléostomie; CEI = contacts d’électrode insérés; IOS = signal peropératoire; apical = électrode la plus apicale; pré = préopératoire; post = postopératoire (4 semaines); PT = seuil de tonalité pure; PTA = moyenne de tons purs; SNR = rapport signal/bruit.
Les mesures ECochG sont un outil prometteur pour surveiller la fonction de l’oreille interne pendant l’implantation. Ces potentiels électrophysiologiques complètent l’évaluation et la perception haptique du chirurgien. Cependant, il convient de noter que la mesure n’est pas triviale et comporte de nombreuses sources d’erreur. Pour augmenter la fiabilité de la mesure, une procédure standardisée est essentielle. C’est la clé d’une interprétation précise des signaux.
Une bonne communication entre le chirurgien et l’ingénieur pendant toute la durée de l’intervention est particulièrement importante. En outre, la configuration du système doit assurer une transmission sans entrave du stimulus acoustique et un couplage bon et stable de la bobine émettrice et réceptrice. Dans un article précédent, nous avons développé un protocole de mesure standardisé pour les enregistrements ECochG pendant la chirurgie implantaire10. Jusqu’à présent, en appliquant ce protocole, nous avons enregistré 12 mesures peropératoires recevant des implants MED-EL.
Si l’impédance est faible, démarrez la mesure ECochG. Si l’impédance est élevée, i) rincez la poche de l’implant avec une solution saline, ii) assurez-vous que l’électrode de terre est bien recouverte de tissus mous, iii) assurez-vous que la pointe de l’électrode est en bon contact avec le liquide périlymphe. Si l’impédance reste élevée, répétez une mesure d’impédance avec la deuxième ou la troisième électrode ou insérez l’électrode légèrement plus profondément dans la cochlée.
Si des baisses de signal ECochG se produisent lors de l’insertion de l’électrode (généralement mesurée par l’amplitude CM), des preuves préliminaires suggèrent que la réponse chirurgicale peut affecter la fonction de l’oreille interne. Une étude randomisée a montré que lorsque l’amplitude CM diminuait de 30% ou plus (par rapport à l’amplitude maximale initiale), un léger retrait de l’électrode entraînait une amélioration significative de l’audition résiduelle postopératoire21. Cependant, la définition d’une goutte préjudiciable n’est pas claire; une autre publication a signalé qu’une diminution de la CM de 61 % (ou plus) à une pente raide de 0,2 μV/s (ou plus) était significative9. Une baisse des réponses ECochG peut également être due à d’autres causes, telles que l’interaction de différents générateurs de signaux, le passage de la plage de 500 Hz dans la cochlée ou le contact de la membrane basilaire avec le réseau d’électrodes 6,24.
On peut conclure qu’un nombre croissant de candidats à l’IC ont une audience résiduelle importante. Dans cette cohorte, il est essentiel de préserver la composante acoustique pendant et après la chirurgie de l’IC. Les enregistrements ECochG ont le potentiel de fournir une rétroaction objective au chirurgien pendant le processus d’implantation. Cependant, nous ne sommes qu’au début de notre capacité à corréler les changements des enregistrements ECochG à la fonction de l’oreille interne et nous devons améliorer nos connaissances et notre compréhension de la préservation réussie de l’audition. Les enregistrements ECochG joueront ainsi un rôle important, complété par d’autres mesures de l’oreille interne. L’objectif sera de disposer d’un outil de mesure objectivé qui permettra de préserver la fonction résiduelle de l’oreille interne chez la plupart des receveurs d’implants.
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.
Les auteurs tiennent à remercier Marek Polak et son équipe de MED-EL, en Autriche, pour leur soutien. Cette étude a été financée en partie par le Département d’oto-rhino-laryngologie, de chirurgie de la tête et du cou de l’Inselspital de Berne, la subvention de recherche de l’unité des essais cliniques (CTU) et la société MED-EL. Georgios Mantokoudis a été soutenu par le Fonds national suisse de la recherche scientifique #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 |
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