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A eletrocochleografia (ECochG) mede os potenciais do ouvido interno gerados em resposta à estimulação acústica. Em candidatos a implante coclear (IC), tais potenciais do ouvido interno podem ser medidos diretamente com os eletrodos do implante. Neste vídeo, explicamos sistematicamente como realizar gravações de ECochG durante a cirurgia de CI.
A eletrocochleografia (ECochG) mede os potenciais do ouvido interno gerados em resposta à estimulação acústica do ouvido. Esses potenciais refletem a função residual da cóclea. Em candidatos a implante coclear com audição residual, o eletrodo do implante pode medir diretamente as respostas do ECochG durante o processo de implantação. Vários autores descreveram a capacidade de monitorar a função do ouvido interno por medições contínuas de ECochG durante a cirurgia. A medição dos sinais ECochG durante a cirurgia não é trivial. Não há sinais interpretáveis em até 20% dos casos. Para uma gravação bem-sucedida, recomenda-se um procedimento padronizado para alcançar a maior confiabilidade de medição e evitar possíveis armadilhas. Portanto, a colaboração perfeita entre o cirurgião de IC e o técnico de IC é fundamental. Este vídeo consiste em uma visão geral da configuração do sistema e um procedimento stepwise de realizar medições ECochG intracochlear durante a cirurgia de CI. Mostra os papéis do cirurgião e do técnico de IC no processo, e como uma colaboração suave entre os dois é possível.
Nos últimos anos, a indicação de implantes cocleares mudou consideravelmente. No passado, a extensão da perda auditiva no audiograma de tom puro era a principal indicação para um implante, enquanto hoje, o entendimento da fala na máxima amplificação do aparelho auditivo é o fator decisivo. Isso alterou a população de candidatos a implantes. Cada vez mais, os pacientes que ainda possuem audição residual natural (mais comumente na região de baixa frequência) recebem ic. Estudos têm demonstrado que a função residual deve ser preservada o máximo possível durante e após a cirurgia. Pacientes com audição residual preservada têm melhor desempenho nos testes de inteligibilidade da fala, aumentaram a consciência espacial e percebem a música mais naturalmente 1,2.
No passado, a implantação atraumática dependia principalmente da avaliação do cirurgião e da percepção háptica. Os potenciais do ouvido interno medidos intraoperatóriamente (ou seja, ECochG) estão cada vez mais ganhando interesse em monitorar a função do ouvido interno 3,4,5,6. Eles podem fornecer ao cirurgião informações adicionais sobre o funcionamento do ouvido interno durante e após a cirurgia. ECochG é um termo genérico para sinais eletrofisiológicos gerados pela cóclea em resposta à estimulação acústica. Existem quatro componentes de sinal diferentes, que podem ser medidos dependendo de sua origem; o microfônico coclear (CM) é o maior e mais estável componente de sinal e, portanto, é usado como variável-chave em muitos estudos. A origem deste componente de sinal está predominantemente nas células ciliárias externas. Outros componentes do sinal são o neurofônico nervoso auditivo (ANN, uma resposta neural precoce), o potencial de ação composto (CAP, uma resposta neural precoce) e o potencial de resumição (uma resposta de células ciliar).
O curso do sinal ECochG durante o processo de implantação fornece insights sobre o estado do ouvido interno; alterações no sinal ECochG intraoperatório podem ser correlacionadas com a função residual pós-operatória do ouvido interno 3,4,7,8,9. A medição dos sinais ECochG não é trivial. Nenhum sinal interpretável pode ser derivado em até 20% dos casos10,11. Por um lado, há fatores específicos do paciente (ou seja, ausência de células ciliadas em funcionamento) que influenciam as gravações. Por outro lado, inúmeros fatores técnicos e específicos de operação contribuem para o sucesso de uma medição. Portanto, a audição residual não pode explicar sozinha a taxa de sucesso do ECochG. Para registrar dados da forma mais confiável possível, é importante um procedimento padronizado para essas medições. Isso evita medidas erradas e facilita a interpretação de dados intraoperatórios.
Não há um consenso claro de um limiar auditivo necessário. Em nossa experiência, sinais reprodutíveis podem ser obtidos em pacientes com um limiar auditivo de até 100 dB de perda auditiva (HL). Este achado foi confirmado por outros autores12. Outros grupos de pesquisa realizam medições de ECochG com média de tom puro (PTA) entre 80 e 85 dB ou melhor 3,5,6,8,13,14. Este vídeo mostra a configuração do sistema e um procedimento stepwise de realizar medições ECochG intracochlear bem sucedidas durante a cirurgia de CI.
Este estudo foi realizado em conformidade com as diretrizes institucionais (Basec ID 2019-01578). O vídeo mostra a gravação de medidas ECochG com um implante MED-EL. O hardware, software, configuração do sistema e implementação intraoperatória necessários podem variar dependendo do fabricante. No entanto, as etapas cronológicas de sequência e medição são independentes da marca. Se necessário, serão fornecidas informações adicionais para os sistemas Advanced Bionics (AB) e Cochlear. A descrição do teatro é dada do ponto de vista do cirurgião.
1. Antes da cirurgia
2. Preparação no teatro
3. Começar
4. Cirurgia de implante
5. Medidas de inserção e ECochG
NOTA: Neste momento, a comunicação entre o cirurgião e o engenheiro é crucial.
Para as medições de ECochG durante a implantação coclear, um procedimento padronizado é importante para alcançar a maior reprodutibilidade possível de sinais. Aqui, propõe-se uma configuração em que o cirurgião e o engenheiro se sentam em frente um ao outro para facilitar a comunicação (Figura 1). Ao configurar o sistema, é importante que haja uma transmissão de estímulo sem impedimentos. Por exemplo, o canal auditivo deve ser completamente limpo e limpo; a ponta do ouvido deve sentar-se profundamente no canal auditivo; a ponta da orelha e o tubo de som não são torcidos; o tubo de som deve funcionar visivelmente na tampa estéril e estar acessível durante a cirurgia; o retrátil não afeta o canal auditivo, e a hemostasia minuciosa deve ser feita antes do processo de inserção para garantir um espaço de ouvido médio cheio de ar. Além disso, uma conexão estável entre as bobinas de transmissão e recebimento é importante para evitar interrupções durante o processo de inserção. Portanto, as cortinas estéreis devem ser as mais finas possível (Figura 2), a espessura da pele deve ser verificada no início da cirurgia, e os dois ímãs devem ser alinhados. Além disso, ao iniciar a medição do ECochG, a carcaça do implante deve ser coberta por tecido mole, e a impedância deve ser verificada antes de continuar com a inserção.
Utilizando este protocolo de medição, realizamos medições com 12 pacientes (Tabela 2). Esses pacientes tinham um limite auditivo máximo de 100 dB HL a 500 Hz. No cálculo do PTA, a média dos limiares auditivos foi tomada em 125 Hz, 250 Hz e 500 Hz. As gravações de ECochG foram realizadas utilizando um estímulo acústico a 500 Hz, polaridade de condensação e 30 dB acima do limiar auditivo individual (mínimo de 100 dB HL, máximo de 120 dB HL). O estímulo acústico teve uma duração de 8 ms, com um tempo de ascensão/queda de 2 ms cada22. No total, 100 gravações foram feitas em cada caso. Para o processamento do sinal, o foco estava nos sinais microfônicos cocleares usando Python. Primeiro, aplicamos filtragem de bandpass (Butterworth,4ª ordem, bandpass de 100 Hz-3 kHz) no modo para trás. Finalmente, uma resposta ECochG foi considerada válida se a relação sinal-ruído (SNR) fosse maior que uma. O SNR foi calculado utilizando-se o método de média ±23. A estimativa do SNR flutua devido ao pequeno número de épocas. Portanto, o cálculo do SNR é repetido 1000 vezes com subdivisões aleatórias para obter uma estimativa robusta. As medidas de exemplo são mostradas na Figura 3: a amplitude do sinal ECochG aumenta com seu máximo no eletrodo 9. O padrão de pico médio pode ser confirmado nas medidas de pós-inserção (eletrodo totalmente inserido). Considerando esses resultados, o padrão médio de pico foi medido em 8 dos 12 sujeitos. Outros apresentaram um pico apical (sujeitos 1, 4, 6) ou um pico de partida (assunto 3)
Figura 1: Configuração da sala operacional. Aqui, uma configuração é proposta onde o cirurgião e o engenheiro se sentam um em frente ao outro para facilitar a comunicação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Draping antes da cirurgia. Deve-se tomar cuidado para garantir que haja uma conexão estável entre as bobinas transmissoras e receptoras. (A) Cortinas finas e estéreis e (B) o saco de fluido posicionado o mais baixo possível encurtar a distância entre as duas bobinas. Dessa forma, uma boa conexão com o implante pode ser alcançada. (C) A ponta do ouvido deve estar bem no canal auditivo. (D) O uso de um cotonete grande evita a forte fivela da ponta da orelha e do tubo sonoro, bem como o deslocamento da ponta dos ouvidos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Medições intraoperatórias do ECochG. Os traços ECochG durante (A) e depois (B) inserção de eletrodos são mostrados. Por favor, note que a numeração de eletrodos para A e B começa em extremidades opostas. (A) mede na ponta do eletrodo e conta o número de eletrodos inseridos na cóclea. (B) indica os eletrodos de medição, começando com o eletrodo de ponta como número um. Abaixo (C), imagem tirada durante o processo de implantação com seis eletrodos inseridos. Abreviaturas: ECochG = eletrocochleografia; ampl = amplitude; el = eletrodo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Ab | Coclear | Med-El | |
Computador | Tablet AIM | Arbitrário | Arbitrário |
Software | OMSuite | Plataforma de Pesquisa Coclear | Maestro |
Interface de implante | Processador de áudio, cabo de bobina | Processador de áudio, cabo de bobina | Cabo de bobina |
Conexão de interface | Cabo de programação | Pod de programação coclear, cabo de programação, USB | MAXInterface |
Estimulação acústica | Transdutor AIM | Coclear Transdutor | Gerador de forma de onda arbitrária, Transducer Etymotic, cabo de gatilho |
Tubo de som | Costume | Etymotic | Etymotic |
Ponta de orelha | Costume | Etymotic | Etymotic |
Tabela 1: Hardware e software necessários para gravações ECochG por três fabricantes diferentes. Abreviação: ECochG = eletrocochleografia.
Assunto | Eletrodo (ec inserido) | Acesso coclear | Pré PT a 500 Hz (dB HL) | Pré PTA (dB HL) | Post PT a 500 Hz (dB HL) | Post PTA (dB HL) | IOS SNR | Iec | 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 |
Tabela 2: Gravações de ECochG durante a cirurgia de CI em 12 sujeitos. Gravações de ECochG durante a cirurgia de IC em 12 sujeitos. O IOS SNR exibe o SNR máximo do sinal microfônico coclear atingido durante a inserção. O IEC mostra quantos eletrodos inseridos este SNR máximo foi atingido. O SNR final mostra a amplitude cm do eletrodo totalmente inserido na posição mais apical. Abreviaturas: ECochG = eletrocochleografia; CI = implante coclear; rw = janela redonda; C = cochleostomia; IEC = contatos de eletrodos inseridos; IOS = sinal intraoperatório; apical = a maioria dos eletrodos apical; pré -operatório; pós-operatório (4 semanas); PT = limiar de tom puro; PTA = média do tom puro; SNR = relação sinal-ruído.
As medidas ECochG são uma ferramenta promissora para monitorar a função do ouvido interno durante a implantação. Esses potenciais eletrofisiológicos complementam a avaliação do cirurgião e a percepção háptica. No entanto, deve-se notar que a medida não é trivial e tem muitas fontes de erro. Para aumentar a confiabilidade da medição, um procedimento padronizado é essencial. Isso é fundamental para uma interpretação precisa dos sinais.
Uma boa comunicação entre o cirurgião e o engenheiro durante toda a intervenção é particularmente importante. Além disso, a configuração do sistema deve garantir a transmissão sem obstáculos do estímulo acústico e o acoplamento bom e estável da bobina de transmissão e recebimento. Em um artigo anterior, desenvolvemos um protocolo de medição padronizado para gravações de ECochG durante a cirurgia de implante10. Até agora, aplicando este protocolo, registramos 12 medições intraoperatórias recebendo implantes MED-EL.
Se a impedância for baixa, inicie a medição do ECochG. Se a impedância for alta, i) enxaguar o bolso do implante com solução salina, ii) certifique-se de que o eletrodo moído esteja bem coberto por tecido mole, iii) certifique-se de que a ponta do eletrodo esteja em bom contato com o fluido peritropo. Se a impedância permanecer alta, repita uma medida de impedância com o segundo ou terceiro eletrodo ou insira o eletrodo ligeiramente mais profundo na cóclea.
Se as gotas de sinal ECochG ocorrerem durante a inserção de eletrodos (geralmente medido pela amplitude do CM), evidências preliminares sugerem que a resposta cirúrgica pode afetar a função do ouvido interno. Estudo randomizado mostrou que quando a amplitude do CM diminuiu em 30% ou mais (relacionada à amplitude máxima inicial), uma leve retirada do eletrodo resultou em uma melhora significativa da audição residual pós-operatória21. No entanto, a definição de uma queda prejudicial não é clara; outra publicação relatou uma redução cm de 61% (ou mais) em uma inclinação íngreme de 0,2 μV/s (ou mais) para ser significativa9. Uma queda nas respostas do ECochG também pode ser devido a outras causas, como a interação de diferentes geradores de sinal, a passagem da faixa de 500 Hz dentro da cóclea, ou o contato da membrana basilar com a matriz de eletrodos 6,24.
Pode-se concluir que um número crescente de candidatos a IC tem uma audição residual substancial. Nesta coorte, é essencial preservar o componente acústico durante e após a cirurgia de IC. As gravações de ECochG têm o potencial de fornecer feedback objetivo ao cirurgião durante o processo de implantação. No entanto, estamos apenas no início de ser capazes de correlacionar mudanças de gravações ECochG à função do ouvido interno e precisamos melhorar nosso conhecimento e compreensão da preservação auditiva bem sucedida. As gravações ECochG desempenharão, assim, um papel importante, complementado por outras medidas internas do ouvido. O objetivo será ter uma ferramenta de medição objetificada que permitirá a preservação da função de ouvido interno residual na maioria dos receptores de implante.
Os autores declaram que não têm conflitos de interesse para declarar.
Os autores gostariam de agradecer marek Polak e sua equipe da MED-EL, Áustria, pelo apoio. Este estudo foi parcialmente financiado pelo Departamento de Otorrinolaringologia, Cirurgia de Cabeça e Pescoço no Inselspital Bern, pela unidade de ensaios clínicos (CTU) e pela empresa MED-EL. Georgios Mantokoudis foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciência da Suíça #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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