더 긴 전극을 사용한 전기 음향 자극을 통한 고주파 청력 손실에서 향상된 달팽이관 적용 범위 및 청력 보존

요약

더 긴 전극을 사용한 전기 음향 자극(EAS)은 고주파 난청의 경우 더 넓은 달팽이관 범위와 다양한 유형의 맵을 제공할 수 있습니다. 덜 침습적인 수술, 유연한 측벽 전극 및 스테로이드 투여를 결합하면 외과적 외상이 거의 또는 전혀 없이 더 깊은 삽입이 가능하여 청력이 잘 보존됩니다.

초록

전기 음향 자극(EAS)은 고주파 난청(HL) 환자의 청력 능력을 향상시키는 유망한 치료법입니다. EAS 수술에서는 잔류 청력 영역을 덮는 전극의 존재를 피하기 위해 더 짧은 전극이 선호되었습니다. 그러나 이전 연구에 따르면 더 긴 전극(28mm)을 가진 EAS는 청력을 보존할 수 있습니다. 또한 청력 보존(HP) 점수가 삽입된 전극의 길이와 무관하다고 보고했으며, 이는 체계적 문헌고찰과 일치합니다. 대부분의 EAS 환자는 HL의 자연스러운 경과로 인해 시간이 지남에 따라 점차 잔존 청력을 잃기 때문에 이러한 경우 더 긴 전극을 사용하여 더 넓은 달팽이관 범위를 제공하는 것이 더 나은 위치-피치 일치에 도움이 됩니다. 미래의 청력 저하에 대비하는 것 외에도 더 긴 전극을 가진 EAS는 다양한 유형의 MAP 전략을 제공할 수 있습니다. 여기에서는 EAS 수술의 사전, 중, 후 절차를 보여줍니다. 적절한 수술 전 평가, 덜 침습적인 수술, 유연한 측벽 전극 및 스테로이드 투여로 더 긴 전극을 가진 EAS에 따른 우수한 HP를 얻을 수 있었습니다.

서문

기존의 인공와우 이식(CI)은 고심도 난청(HL) 환자의 청력 능력을 개선하기 위한 표준 치료법입니다. 그 후, 전기 음향 자극(EAS)은 중증 고주파 난청 및 잔류 저주파 청력 환자를 치료하는 데 사용됩니다¹. 이러한 환자에서는 소음 속에서 더 나은 어음 인식, 소리 위치 파악, 음악을 들을 때 향상된 음질을 얻기 위해 잔존 음향 청력을 보존하는 것이 중요하다². 이를 해결하기 위해, 달팽이관의 음향 영역의 잔류 기능을 방해하지 않기 위해 EAS 환자에서 더 짧은 전극을 사용하는 것이 선호되었습니다. 그러나 우리의 이전 연구 3,4,5,6에서는 EAS 사례에서도 덜 침습적인 CI 수술과 얇고 직선적이며 유연한 "긴" 전극을 결합하여 잔류 청력을 보존할 수 있다고 문서화했습니다. 또한, 청력 보존은 삽입된 인공와우 전극⁷의 길이와 관련이 없다고 보고했으며, 이는 체계적 문헌고찰⁸과 일치한다.

기존 CI를 받은 환자에서 전극이 길면 음성 인식이 향상되었으며^9,10,11 전극이 길면 달팽이관 적용 범위가 넓어지고 위치-피치 일치가 향상되었다. 유사하게, 더 깊은 삽입각(AID)과 더 나은 청력 사이의 상관관계가 보고되었습니다^12,13. 대부분의 EAS 환자에서 잔존 청력은 시간이 지남에 따라 점차 악화된다¹⁴. HL의 원인이 되는 유전자를 확인하면 미래의 청력을 예측할 수 있습니다. 미래에 모든 주파수에서 청력이 손실될 것으로 예상되는 경우, 짧은 전극이 아닌 긴 전극을 가진 EAS가 더 높은 비율의 인공와우 커버리지를 제공하는 데 이상적이다¹⁵. 최적의 AID는 630°에서 720°16,17,18 사이로 생각되었으며, 이는 인간 달팽이관의 나선형 신경절 뉴런의 분포에 해당합니다. 그러나 각 달팽이관 길이(CDL)는 변동 범위가 넓기 때문에 EAS 환자에서도 적절한 AID를 달성하기 위해 각 사례에서 CDL을 측정해야 했습니다. 최근에는 상용화된 소프트웨어(재료 표 참조)를 통해 임상적으로 실현 가능한 컴퓨터 단층 촬영(CT) 데이터를 기반으로 각 CDL을 쉽게 측정할 수 있게 되었습니다.

이 프로토콜은 (1) HL의 원인을 확인하기 위한 유전자 분석과 최적의 전극 길이를 결정하기 위한 달팽이관 길이 측정을 포함한 수술 전 평가, (2) 외경 및 내시경을 통한 덜 침습적인 수술 절차, (3) 더 긴 전극으로 EAS를 받은 고주파 HL 환자의 수술 후 청력 결과 및 매핑 전략을 설명합니다.

프로토콜

기재된 절차는 신슈대학교 의과대학 기관심사위원회(승인 번호 4133)의 승인을 받았습니다. 환자는 연구에 참여하기 전에 서면 동의서를 제공했습니다. 이 연구에 사용된 시약, 장비 및 소프트웨어는 재료 표에 나열되어 있습니다.

1. 수술 전 평가

1. 잔존 청력이 있는 환자의 일련의 순음 청력도를 검토하여 각 사례에서 HL의 진행 상황을 확인합니다.
2. 환자와 가족으로부터 채취한 혈액 샘플에 대해 유전자 검사를 실시합니다.
3. HL ^6,7과 관련된 유전자 패널에서 차세대 염기서열 분석을 수행하는 것이 좋습니다.
4. CT 및/또는 자기 공명 영상(MRI)과 같은 영상 검사를 수행합니다. CT 슬라이스 두께는 0.6mm 이하인 것이 권장되었습니다. MRI의 경우 1.5 Tesla의 강도가 충분한 것으로 간주되었습니다.
5. 청력도 시리즈⁶ 을 수집하고 이미징 및/또는 유전자 분석을 통해 병인을 식별한 후 가능한 한 최대한 미래의 잔존 음향 청력에 대한 예측을 수행합니다.
6. 수술 전 CT 영상의 DICOM 데이터를 OTOPLAN 소프트웨어로 가져옵니다. 소프트웨어는 각 경우에 CDL을 자동으로 측정합니다.
7. 향후 잔존 청력이 악화될 것으로 예상되는 영역을 커버하는 적절한 길이의 CI 어레이를 선택합니다. 얇고 직선이며 유연한 전극만 사용하십시오.
8. 수술 2일 전부터 프레드니솔론을 0.5-1.0mg/kg/day의 용량으로 경구 투여합니다.

2. 수술 절차

1. 환자를 앙와위 자세로 놓습니다.
2. 펜타닐(1-2μg/kg), 프로포폴(1-2mg/kg), 로쿠로늄(0.6mg/kg) 정맥 주사로 마취를 유도합니다. 신경근 모니터링을 용이하게 하기 위해 베쿠로늄 없이 프로포폴(3-8mg/kg/h), 레미펜타닐(0.1-0.2μg/kg/min) 및 펜타닐(총: 300-500μg)로 마취를 유지합니다.
3. 절개 30분 전에 덱사메타손 8mg을 정맥 주사합니다.
4. 수술 중 환자의 머리를 45도로 회전합니다.
5. 국소 마취(1:1,00,000 에피네프린이 함유된 피하 0.5% 리도카인)를 요로 후에 주사합니다.
6. 5-6cm(게으른 S자형)의 귓바퀴 후 절개술과 6.0-4.0mm 절단 막대를 사용하여 유양돌기 절제술을 전방에 외측 반고리관과 인커스⁶의 짧은 돌기를 포함하는 지점에 도달할 때까지 수행합니다.
7. 1.5-2.0mm 다이아몬드 바를 사용하여 예상되는 안면 신경과 척삭 고막 사이에 후방 고막 절개술을 수행합니다.
8. 둥근 창 틈새를 시각화하고 1.0-1.5mm 다이아몬드 바가 있는 저속 드릴을 사용하여 둥근 창 멤브레인을 노출시켜 둥근 창의 뼈 돌출부를 제거합니다.
9. 곡괭이를 사용하여 둥근 창막을 충분히 열고 전극을 3분 이상 천천히 조심스럽게 삽입합니다.
10. 전극 삽입을 완료한 후 X-ray 및 청력도를 수행합니다.

3. 수술 후 평가

1. 수술 후 3일 동안 덱사메타손을 8mg/일, 4mg/일, 4mg/일로 정맥 투여합니다.
2. 최초 활성화 후 6개월 후에 비보조 청각 역치를 측정하고 Skarzynski et ^al.20에서 제공한 분류를 사용하여 HP 속도를 평가합니다.
3. 수술 후 청력도의 결과와 환자 선호도를 기반으로 소프트웨어 도구를 사용하여 맵 설정을 최적화합니다.

토론

수술 전 평가에서 HL의 원인을 식별하는 것은 각 사례에서 미래의 청력도를 예측하는 데 중요합니다. 이전 연구에서는 고주파 HL⁷ 환자에서 CDH23, ACTG1, Mit1555A>G, MYO7A, MYO15A, SLC26A4 및 TMPRSS3 유전자의 병원성 변이체가 자주 확인되었습니다. 대부분의 환자에서 잔존 청력은 점차 악화되었습니다(그림 2의 CDH23 관련 HL 사례 참조). 이러한 경우, 더 넓은 달팽이관 적용 범위를 위해 CI 전극을 선택할 때 HL의 자연스러운 경과를 고려했습니다.

CI 배열의 길이를 결정하기 위해서는 달팽이관 길이(CDL)를 측정해야 했습니다. 이 과정을 용이하게 하기 위해 OTOPLAN 소프트웨어는 임상적으로 실현 가능한 것으로 입증되었습니다²¹. OTOPLAN 3.0과 같은 이전 버전에서는 CDL을 수동으로 측정하여 각 달팽이관의 직경, 너비 및 높이를 표시했습니다. 그러나 OTOPLAN 4.0을 통해 CDL의 자동 측정이 가능해져 외과의의 편의성이 높아지고 측정 변동이 최소화되었습니다. 특히 슬라이스 두께가 0.6mm 이하인 CT 영상은 OTOPLAN에서 제공하는 자동 분석에 적합했습니다. 그 후, 각 경우에 최적의 삽입 깊이 각도(AID)를 달성하기 위해 CI 어레이의 길이를 선택해야 합니다.

덜 침습적인 EAS 수술을 수행하기 위해, 청력 역치를 높일 수 있는 급성 염증을 최소화하기 위해 스테로이드 투여 전, 투여 중, 및 스테로이드 투여 후가 필요했다²². 가까운 장래에 CI 및 EAS 수술 후 급성 반응뿐만 아니라 만성 반응을 최소화하기 위해 덱사메타손 용출 전극의 사용이 바람직할 것입니다. 스테로이드 투여 외에도 유연한 측벽 전극은 달팽이관에 대한 외상을 최소화하는 데 필수적이었습니다. 둥근 창 접근법을 사용하여 이러한 전극을 달팽이관에 조심스럽게 천천히 삽입하면 침습성을 최소화할 수 있습니다. 이를 돕기 위해 외시경과 내시경을 사용하여 수술을 수행하는 것이 더 선명한 시야를 생성하고 중이의 작은 구성 요소를 확인하는 데 유용했습니다. 달팽이관에서 광범위한 섬유-골 조직 형성을 유발하는 것을 방지하기 위해, 확장된 둥근 창 접근법과 달팽이루술은 피해야 한다²³.

더 긴 전극을 가진 EAS는 HL의 향후 열화에 대비하는 것뿐만 아니라 세 가지 유형의 MAP 전략을 제공하는 데 유용했습니다. 삽입된 전극이 잔여 청력 영역과 겹치는 경우 EAS 환자는 "EAS(Overlap/ON) map" 또는 "ES-only map"과 같은 AS를 사용하거나 사용하지 않고 ES를 사용할 수 있습니다. 또는 일부 정점 접점을 끄고 AS: "EAS(Overlap/OFF) 맵"을 활성화할 수 있습니다. 청력이 저하되면 나중에 모든 접점을 켜서 더 나은 피치 정합을 제공할 수 있습니다(그림 3). 이러한 모든 결과는 더 긴 전극을 가진 EAS를 통해 사용자가 보다 자연스러운 청력을 위해 맵을 최적화할 수 있음을 보여줍니다.

여기에서, 수술 전 준비와 첨단 수술 기법이 외과적 외상을 최소화하는 데 필수적임을 보여준다. 위에서 언급한 일련의 수술 전 및 수술 중 절차를 수행함으로써 환자는 더 긴 전극을 가진 EAS의 이점을 누릴 수 있었습니다.

제한
앞서 언급한 덜 침습적인 수술 절차의 발전에도 불구하고 CI 후 특정 수의 환자에서 잔존 청력이 여전히 악화됩니다. 인공와우 마이크로포닉스(cochlear microphonics, CM)와 같은 수술 중 모니터링은 전극 삽입 동안의 달팽이관 손상을 측정하기 위해 임상적으로 실현 가능할 것이다(²⁴). 그러나 더 긴 전극으로 EAS를 평가하는 방법과 진폭 감소와 같은 특정 CM 응답의 경우 어떻게 해야 하는지는 현재까지 불분명합니다. 이 분야에 대한 추가 연구가 필요합니다.

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
DEXART 3.3 mg	Fuji Pharma	22100AMX01404	equal to dexamethasone sodium phosphate (4 mg)
DEXART 6.6 mg	Fuji Pharma	22100AMX01402	equal to dexamethasone sodium phosphate (8 mg)
Fentanyl injection 0.1 mg	TERUMO	22100AMX00009
MAESTRO 7.0	MED-EL	4582290238456	fitting software for map settings
Midas Rex MR8	Medtronic	301ADBZX00046000	high speed drill
OTOPLAN software	Cascination / MED-EL	REF 20125	for measuring cochlear duct length (CDL)
Predonine tablets	Shionogi	16000AMZ01740000
Propofol 1% 50 mL	Maruishi Pharmaceutical Co.,Ltd	30100AMX00158
Remifentanil 2 mg	Daiichi-Sankyo	22800AMX00090
Rocuronium bromide 50 mg/50 mL	Maruishi Pharmaceutical Co.,Ltd	22800AMX00534
SONNET2 EAS	MED-EL	4582290241807	processor
Synchrony2 FLEX28	MED-EL	4571573943026	cochlear implant (electrode)
Xylocaine 0.5% with epinephrine	Sandoz Pharma	4KUZ13127