Esecuzione ripetute di misurazioni della telemetria dell'impedenza intraoperatoria durante l'impianto cocleare

Riepilogo

Qui presentiamo un protocollo per condurre misurazioni ripetute della telemetria dell'impedenza durante l'impianto cocleare (CI). Possono consentire di trarre conclusioni sulla funzione dell'elettrodo e dell'impianto. Le misurazioni ripetute dell'impedenza consentono un feedback oggettivo sul fatto che l'elettrodo sia posizionato all'interno o all'esterno dell'orecchio interno.

Abstract

Le misure dell'impedenza vengono eseguite di routine durante l'impianto cocleare (CI) dopo l'inserimento dell'elettrodo finalizzato. Possono consentire di trarre conclusioni sulla funzione dell'elettrodo e dell'impianto. Nel contesto postoperatorio, l'analisi delle variazioni di impedenza consente l'identificazione di processi cicatriziali o infiammatori intorno all'elettrodo. Studi recenti riportano associazioni tra la telemetria dell'impedenza e il sito di stimolazione. Di conseguenza, le misurazioni ripetute dell'impedenza durante l'inserimento dell'elettrodo dell'impianto cocleare possono consentire un feedback oggettivo sul fatto che l'elettrodo sia posizionato all'interno della perilinfa o all'esterno dell'orecchio interno. Con il nuovo metodo presentato, le impedenze possono essere misurate in tempo reale durante l'impianto cocleare. Questo protocollo spiega sistematicamente come eseguire registrazioni ripetute dell'impedenza durante la chirurgia CI. Queste misurazioni ripetute sono impegnative poiché dipendono da molteplici fattori metodologici intraoperatori, a partire dal drappeggio del paziente. Pertanto, per il successo delle registrazioni, è obbligatoria una procedura standardizzata. In questo articolo, illustriamo in modo completo la configurazione del sistema e la procedura per l'esecuzione di misurazioni intraoperatorie durante la chirurgia CI.

Introduzione

La conservazione dell'udito residuo è un argomento di crescente interesse nella chirurgia dell'impianto cocleare (CI) e l'indicazione è cambiata verso i candidati con udito residuo funzionale. Pertanto, le misurazioni che possono oggettivare la posizione dell'array di elettrodi e il conseguente potenziale danno intracocleare durante l'intervento chirurgico stanno diventando sempre più importanti. È stato dimostrato che gli utenti di impianti cocleari con udito preservato con successo hanno prestazioni uditive superiori con l'impianto dopo l'intervento chirurgico, anche se stimolato solo elettricamente¹. Alcuni di essi possono inoltre beneficiare della stimolazione acustica (stimolazione elettroacustica; EAS). Si presume che la perdita dell'udito perioperatoria derivi da un'inserzione traumatica. Per migliorare le informazioni su questi cambiamenti intraoperatori e stabilire algoritmi di monitoraggio, sono necessarie misure oggettive e biomarcatori. In questo contesto, la telemetria di impedenza può essere di interesse ^2,3. È stato dimostrato che l'aumento delle impedenze è associato alla perdita dell'udito o alle vertigini ^4,5. Ulteriori prove associano le inclusioni ematiche durante l'inserimento dell'array di elettrodi⁶. Tuttavia, sono necessarie ulteriori indagini per esplorare in che misura le impedenze possono essere associate al trauma chirurgico e alle prestazioni postoperatorie. A questo scopo, le misurazioni ripetute dell'impedenza intraoperatoria sono un approccio promettente. D'altra parte, le impedenze forniscono informazioni aggiuntive sulla posizione dell'elettrodo. Impedenze elevate indicano una scarsa conduttività e quindi indicano una posizione dei contatti all'esterno della coclea, mentre impedenze basse (cadute di impedenza) possono indicare contatti già inseriti. Pertanto, le impedenze possono essere utilizzate come meccanismo di feedback oggettivo per lo stato di inserimento dell'array di elettrodi. In questo video, presentiamo la nostra configurazione e le prime esperienze con questo nuovo approccio di misure ripetute dell'impedenza utilizzando elettrodi flessibili a parete laterale del produttore di impianti cocleari MED-EL (Innsbruck, Austria)⁷.

Un software di studio progettato per scopi di ricerca viene utilizzato per eseguire misurazioni ripetute dell'impedenza. In questo studio, il software viene verificato secondo le procedure interne MED-EL per i dispositivi di solo uso di ricerca. Durante l'intervento chirurgico, vengono mostrati solo i dati di telemetria dell'impedenza più recenti. La Figura 1 mostra la configurazione della misurazione elettronica. Il software di monitoraggio dell'inserimento (IM) dispone di pulsanti per contrassegnare il numero di contatti dell'elettrodo attualmente inseriti (evidenziazione rosso/verde). Dopo l'avvio, il software misura ripetutamente le impedenze in cicli. Il software IM mostra una tabella dei risultati dell'impedenza misurata e delle impedenze nel tempo in 12 grafici. Inoltre, mostra avvisi in caso di problemi di connessione. Un software di registrazione video (Open Broadcaster Software [OBS]) viene utilizzato per registrare (i) il video dell'inserimento dell'elettrodo (microscopio collegato, ad esempio, tramite HDMI), (ii) un video dell'interfaccia utente del software di messaggistica istantanea, comprese tutte le interazioni dell'utente e (iii) il suono. Un software di editor audio (Audacity) viene utilizzato per riprodurre regolarmente un suono durante l'inserimento dell'array di elettrodi per facilitare un inserimento lento.

Protocollo

Questo protocollo è stato approvato dal Comitato Etico locale in conformità con la Dichiarazione di Helsinki (Ruhr-University Bochum: Reg.-No.: 21-7373; Università di Medicina di Innsbruck Reg.-No.: 1060/2021). Il consenso informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti.

1. Preparazione per l'intervento chirurgico

1. Assicurati di ottenere rapporti sui test audiologici, tra cui audiometria tonale pura, test oggettivi (ad esempio, audiometria della risposta evocata del tronco cerebrale, test del linguaggio) e diagnostica vestibolare (ad esempio, test dell'impulso della testa video o test calorico). Ottenere referti di imaging radiologico, tra cui la tomografia computerizzata ad alta risoluzione (HRCT) e la risonanza magnetica per immagini (MRI) della base cranica, come preparazione e indicazione per l'intervento chirurgico.
   NOTA: La risonanza magnetica è necessaria per garantire la presenza del nervo vestibolococleare e la pervietà della coclea. Nell'HRCT possono essere identificate variazioni anatomiche (ad esempio, del nervo facciale) o malformazioni.
2. Controllare l'hardware e il software necessari per le misure di impedenza (ad es. software IM, software di registrazione video, MAESTRO).
3. Ottenere il consenso informato scritto dal paziente.
4. Eseguire l'anestesia generale considerando la storia clinica e i fattori di rischio del paziente secondo la decisione dell'anestesista.
5. Posizionare la testa del paziente in modo tale che il segmento mastoideo del nervo facciale scorra approssimativamente orizzontalmente. Per ottenere questo risultato, inclinare la testa e posizionarla leggermente sul lato opposto.
6. Radere i peli nella regione retro-auricolare (circa 3 cm) per evitare la penetrazione dei peli nel sito.
7. Installare il monitoraggio del nervo facciale. Inserire gli aghi di monitoraggio nel muscolo obiculare e nel muscolo orbicolare dell'occhio. Posizionare gli elettrodi di riferimento sul torace o sulla spalla. Assicurarsi di fissare i cavi per non estrarli accidentalmente durante l'intervento chirurgico.
8. Disinfettare il sito chirurgico. Utilizzare disinfettante (ad es. Octenisept) secondo lo standard della clinica.
9. Utilizzare un drappeggio di alluminio sterile per coprire il microscopio e il paziente. Assicurarsi che il coperchio sia il più sottile possibile nell'area della posizione prevista della bobina del ricevitore per evitare problemi di collegamento tra la bobina trasmittente e quella ricevente. Non utilizzare impacchi per capelli di stoffa come quelli usati in molte sale operatorie. Utilizza il drappeggio in lamina autoadesiva e assicurati di evitare il multistrato.

2. Chirurgia

1. Preparazione per l'impianto
   1. Segnare la posizione del processore e l'incisione cutanea di circa 8 cm. Garantire uno spazio sufficiente tra il padiglione auricolare e l'alloggiamento dell'impianto.
   2. Iniettare l'anestesia locale (ad es. Ultracain 1% -Suprarenin, Sanofi, Parigi, Francia) in un'area a forma di S dietro il padiglione auricolare prima dell'incisione cutanea.
   3. Incidere la pelle fino alla fascia temporale utilizzando un bisturi. Sezionare il periostio e visualizzare il condotto uditivo esterno e la colonna vertebrale di Henle.
      NOTA: Gli strumenti chirurgici sono variabili e non determinanti per il metodo presentato. Per eseguire le fasi chirurgiche è possibile utilizzare strumenti chirurgici appropriati.
   4. Posizionare i divaricatori della ferita sul lato opposto all'impianto pianificato per evitare successive interazioni (attrazione magnetica/interferenza elettrica) con la bobina di telemetria.
   5. Per l'impianto cocleare, eseguire l'antrotomia, la mastoidectomia e la timpanotomia posteriore⁸.
   6. Esporre la dura madre alla fossa cranica media come primo punto di riferimento utilizzando una grande fresa da taglio.
      NOTA: La dimensione della fresa può variare a seconda del sito chirurgico.
   7. Diluire la parete del canale posteriore del condotto uditivo esterno con la stessa bava.
   8. Esporre il processo di incudine corto nell'antro e identificare il canale semicircolare laterale.
      NOTA: Sia l'antro che il canale semicircolare sono identificati visivamente durante la procedura di perforazione.
   9. Come passo chirurgico successivo, esporre l'angolo facciale della corda nel punto in cui la corda del timpano lascia il nervo facciale. In questo passaggio, utilizzare una grande fresa diamantata e perforare l'osso parallelamente al nervo facciale previsto.
      NOTA: La dimensione della fresa diamantata può variare a seconda del sito chirurgico.
   10. Aprire l'incavo del viso con una piccola fresa diamantata. Lascia il nervo facciale con una sottile copertura ossea.
   11. Accedi all'orecchio medio attraverso la timpanotomia posteriore.
   12. Ingrandire la timpanotomia posteriore caudalmente fino a visualizzare la nicchia rotonda della finestra.
   13. Massimizza la timpanotomia posteriore per un'ottima esposizione dell'orecchio medio, ottimizzando la visualizzazione del processo di inserimento. Rimuovere la sporgenza ossea della nicchia rotonda della finestra utilizzando una piccola fresa diamantata fino a quando la membrana rotonda della finestra non può essere visualizzata completamente.
       NOTA: Quando si muove la catena ossiculare, si può notare un movimento della membrana della finestra rotonda per identificare chiaramente la membrana della finestra rotonda. Assicurarsi di non toccare la membrana con la fresa e di non aprirla accidentalmente.
   14. Prima di aprire la membrana, mettere un po' di adrenalina (1 mg/mL) nell'orecchio medio e proteggerla dalla polvere ossea con una spugna riassorbibile (es. Spongostan).
2. Posizionamento dell'impianto
   1. Preparare l'alloggiamento dell'impianto perforando un letto nell'osso nella futura posizione della bobina ricevente. Utilizzare il manichino dell'alloggiamento dell'impianto fornito dal produttore per contrassegnare i bordi del letto dell'impianto. Evitare lo scivolamento dell'impianto creando un bordo con la fresa del rosen. Utilizzare una fresa diamantata per levigare la superficie.
      NOTA: Il bordo dell'alloggiamento dell'impianto impedisce il movimento dell'impianto verso il difetto della mastoidectomia.
   2. Imballare la bobina in una guaina sterile poiché la bobina viene posizionata già all'inizio del processo di inserimento.
   3. Posizionare l'impianto nel letto implantare perforato, fissarlo con punti di sutura e coprirlo con il lembo muscolare.
   4. Sostituire i divaricatori per evitare qualsiasi interazione magnetica con la bobina di stimolazione.
3. Impianto e misurazione dell'impedenza
   1. Utilizza due computer: uno per Maestro e uno per le registrazioni IM.
   2. Avviare il software IM.
   3. Posizionare la bobina di telemetria sopra il magnete della bobina ricevente. Fissarlo con una fascetta per evitare movimenti e disconnessioni.
   4. Attendi che il medico, l'ingegnere o l'audiologo avviino il software e forniscano un feedback sull'accoppiamento. Modificare la posizione della bobina del ricevitore fino a ottenere un collegamento sicuro.
   5. Assicurarsi che nessun sanguinamento impedisca la visualizzazione del processo di inserimento o entri nella perilinfa.
   6. Comunicare la visibilità del campo chirurgico sugli schermi. Apportare modifiche alla messa a fuoco ottica del microscopio in modo che il medico, l'ingegnere o l'audiologo possano seguire il processo di inserimento.
   7. Assicurarsi che l'incavo facciale sia il più asciutto possibile per evitare misure precoci di falsi positivi.
   8. Aprire la membrana rotonda della finestra con un ago.
   9. Evitare qualsiasi aspirazione vicino alla finestra rotonda.
   10. Non toccare l'array di elettrodi.
   11. Comunicare l'inizio dell'inserimento al medico, all'ingegnere o all'audiologo in modo che possa regolare i pulsanti di stato. Istruire il tecnico a contrassegnare un pulsante di stato dopo l'altro quando l'elettrodo viene inserito.
   12. Inserire il primo contatto dell'elettrodo nella coclea. Attendi il feedback del medico, dell'ingegnere o dell'audiologo e il segnale audio per procedere. Applicare un segnale audio ogni 10 s per consentire una velocità di inserimento costante e lenta con un tempo di inserimento complessivo di circa 2 minuti.
       1. Per il segnale uditivo, riproduci un segnale sinusoidale di 500 Hz a impulsi costanti e ripetilo ogni 10 s utilizzando il software Audacity. Non regolare la temporizzazione del segnale e delle pause in base al processo di inserimento, ma mantenerla costante.
   13. Inserire lentamente l'array di elettrodi per evitare danni alla cocleare. Far avanzare un contatto dell'elettrodo ogni 10 s (come guidato dal segnale acustico).
   14. Informare il medico, l'ingegnere o l'audiologo dell'avanzamento comunicando chiaramente il numero di contatti inseriti in modo che il medico, l'ingegnere o l'audiologo possano contrassegnare l'avanzamento nel software nel modo più preciso possibile premendo i pulsanti di stato dello strumento di messaggistica istantanea.
   15. Istruire il medico, l'ingegnere o l'audiologo a contrassegnare il numero di contatti degli elettrodi inseriti in base al feedback del chirurgo (Figura 2).
   16. Continuare le misurazioni fino al completo inserimento per osservare le cadute di impedenza.
   17. Comunicare le fasi chirurgiche.
   18. Conservare l'elettrodo nella cavità mastoidea. Assicurati di evitare le forze di estrusione trovando una posizione priva di tensione.
4. Fine dell'intervento chirurgico
   1. Sigilla la nicchia rotonda della finestra con la fascia.
   2. Verificare l'integrità dell'impianto (telemetria impedenziometrica, soglie del riflesso stapedio evocate elettricamente, se applicabili, e potenziali d'azione composti evocati elettricamente).
   3. Chiudere la ferita a strati.
   4. Continuare le misurazioni telemetriche ripetute fino a quando la ferita non è completamente chiusa. Evitare una dislocazione della bobina di stimolazione.
   5. Controllare il timpano e la pelle del condotto uditivo esterno per eventuali danni chirurgici prima di terminare l'intervento chirurgico.

Risultati

Per le misure ripetute dell'impedenza durante l'impianto cocleare, è obbligatoria una procedura standardizzata per ottenere la massima riproducibilità possibile. Gli aspetti principali che sono stati considerati giocare un ruolo importante sono la qualità video e l'angolo di inserimento. Entrambi possono impedire la visualizzazione dei contatti degli elettrodi che entrano nella finestra rotonda e, quindi, l'interpretazione del video per analisi future. Inoltre, il posizionamento della bobina del ricevitore è fondamen...

Discussione

Le misure ripetute dell'impedenza sono un approccio promettente per ottenere un feedback in tempo reale dalla coclea durante il processo di inserimento. Indicano quali contatti degli elettrodi sono posizionati all'interno della perilinfa o meno. Con il nuovo metodo qui presentato per gli elettrodi flessibili a parete laterale (MED-EL, Innsbruck, Austria)⁷, le impedenze possono essere misurate in tempo reale durante l'impianto cocleare utilizzando l'array di elettrodi inseritori. Tuttavia, per mis...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Audacity	Open source	https://www.audacityteam.org/	Audio editor software
Coil cable	Any appropriate brand		Implant interface
Computer	Any appropriate brand
Electrode array	MED-EL	https://s3.medel.com/pdf/21617.pdf	Standard, FlexSoft, Flex28
IM Software	MED-EL	https://www.medel.com/
Maestro	MED-EL	https://www.medel.com/
MAX Interface USB	Any appropriate brand		Interface connection
Octenisept	SCHÜLKE & MAYR GmbH	N/A
Open Broadcaster Software	Open source	https://obsproject.com/	Video recording software
Spongostan	Ethicon	N/A	Resorbable sponge
Ultracain 1%	Suprarenin, Sanofi	N/A	Local anesthesia