Evaluation eines Elektrodendesigns für die kombinierte elektrisch-akustische Stimulation

Zusammenfassung

Hintergrund: Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Evaluation der Lage und des intracochleären Traumas der C40+ M Elektrode (MED-EL, Innsbruck, Österreich), welche speziell für die kombinierte, ipsilaterale elektrisch akustische Stimulation entwickelt wurde. Methode: Fünf menschliche Felsenbeine wurden mit einer C40+ M Elektrode implantiert und histologisch aufgearbeitet. Eine reguläre Implantationstechnik mit Mastoidektomie, posteriorer Tympanotomie und promontorieller Cochleostomie mit kaudalem Zugang und Erhalt des Endostes wurde angewandt. Ergebnisse: Die Aufarbeitung der Felsenbeine zeigte, dass alle Elektroden in die Scala tympani implaniert wurden. Die durchschnittliche Insertionstiefe betrug 288°. Apikalwärts waren 4 der 5 Elektroden komplett atraumatisch, nur eine Elektrode zeigte eine Ruptur der Basilarmembran an der Elektrodenspitze. Jedoch konnte in 4 der 5 Felsenbeine eine hochgradige Verletzung intracochleärer Strukturen in den basalen Abschnitten der Cochlea nachgewiesen werden. Schlussfolgerungen: Durch die reduzierte Elektrodenlänge und die guten Flexibilitätseigenschaften, ist die C40+ M Elektrode für die elektrisch-akustische Stimulation geeignet, da für diese Methode Insertionstiefen von 360° angestrebt werden. Das chirurgisch verursachte Trauma der basalen Schneckenabschnitte sollte durch modifizierte chirurgische Implantationstechniken verringert werden.

Abstract

Background: The objective of this study was to assess the intracochlear position and the extent of trauma to cochlear structures using the C40+ M electrode (MED-EL, Innsbruck, Austria), which was especially designed for the combined electric acoustic stimulation. Methods: Five human temporal bones were implanted using a standard cochlear implant procedure featuring mastoidectomy, posterior tympanotomy, and promontory cochleostomy. For the cochleostomy, an inferior approach with preservation of the endosteum of the cochlea was used to contribute to hearing preservation in the in vivo condition. Results: All insertions of the new electrode array were performed into the scala tympani of the cochlea. The average insertion depth was 288°. Apically, 4 of the 5 implantations were completely atraumatic. One bone showed a rupture of the basilar membrane only at the tip of the electrode. However, 4 of the 5 arrays produced severe trauma to basal cochlear structures. Two pathomechanisms, the direct traumatization through drilling of the cochleostomy or the indirect traumatization via buckling of the array could be distinguished. Conclusions: Due to the reduced contact spacing and its flexible body, the C40+ M electrode is suitable for cochlear implantations with hearing preservation and combined electric and acoustic stimulation of the auditory system. Modifications of the surgical pathway to the cochlea should help to minimize the risk of basal cochlear trauma.

Schlüsselwörter

Cochlea-Implantat - intracochleäres Trauma - elektrisch-akustische Stimulation

Key words

Cochlear Implant - intracochlear trauma - electric acoustic stimulation

Literatur

• 1 von Ilberg C, Kiefer J, Tillein J, Pfennigdorff T, Hartmann R, Stürzebecher E, Klinke R. Electric-acoustic stimulation of the auditory system.  ORL. 1999;  61 334-340
• 2 Gstöttner W, Baumgartner W, Franz P, Hamzavi J. Cochlear implant deep insertion surgery.  Laryngoscope. 1997;  107 544-546
• 3 Kiefer J, Tillein J, v. Ilberg C, Pfennigdorff T, Stürzebecher E, Klinke R, Gstöttner W. Fundamental aspects and first results of the clinical application of combined electric and acoustic stimulation of the auditory system. In: Kubo T, Takahashi Y, Iwaki T, eds Cochlear Implants: - an update. The Hague, Niederlande; Kugler publications 2002: 569-576
• 4 Gstöttner W, Kiefer J, Baumgartner W D, Pok S, Peters S, Adunka O. Hearing preservation in cochlear implantation for electric acoustic stimulation.  Acta Otolaryngol. 2004;  124 1-5
• 5 Kiefer J, Gstöttner W, Baumgartner W, Pok S M, Tillein J E, Ye Q, von Ilberg C. Conservation of low frequency hearing in cochlear implantation.  Acta Otolaryngol. 2003;  123 1-10
• 6 Kennedy D W. Multichannel intracochlear electrodes: mechanism of insertion trauma.  Laryngoscope. 1987;  97 42-49
• 7 Fayad J, Linthicum F H, Otto S R, Galey F R, House W F. Cochlear implants: histopathologic findings related to performance in 16 human temporal bones.  Ann Otol Rhinol Laryngol. 1991;  100 807-811
• 8 Nadol J B, Ketten D R, Burgess B J. Otopathology in a case of multichannel cochlear implantation.  Laryngoscope. 1994;  104 299-303
• 9 Shepherd R F, Pyman B C, Clark G M, Webb R L. Banded intracochlear electrode array: evaluation of insertion trauma in human temporal bones.  Ann Otol Rhinol Laryngol. 1985;  94 55-59
• 10 Welling D B, Hinojosa R, Gantz B J, Lee J. Insertional trauma of multichannel cochlear implants.  Laryngoscope. 1993;  103 995-1001
• 11 Burton M J, Shepherd R K, Clark G M. Cochlear histopathologic characteristics following long-term implantation.  Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1996;  122 1097-1104
• 12 Gstöttner W, Plenk H, Franz P, Hamzavi J, Baumgartner W, Czerny C, Ehrenberger K. Cochlear implant deep electrode insertion: extent of insertional trauma.  Acta Otolaryngol. 1997;  117 274-277
• 13 Gstöttner W, Franz P, Hamzavi J, Plenk H, Baumgartner W, Czerny C. Intracochlear position of cochlear implant electrodes.  Acta Otolaryngol. 1999;  119 229-233
• 14 Tykocinski M, Cohen L, Pyman B C, Roland T, Treaba C, Palamara J, Dahm M C, Shepherd R K, Xu J, Cowan R S, Cohen N L, Clark G M. Comparison of electrode position in the human cochlea using various perimodiolar electrode arrays.  Am J Otol. 2000;  21 205-211
• 15 Richter B, Jaekel K, Aschendorff A, Marangos N, Laszig R. Cochlear structures after implantation of a perimodiolar electrode array.  Laryngoscope. 2001;  111 837-843
• 16 Fayad J N, Luxford W, Linthicum F H. The Clarion electrode positioner: temporal none studies.  Am J Otol. 2000;  21 226-229
• 17 Gstöttner W K, Adunka O, Franz P, Hamzavi J, Plenk H, Susani M, Baumgartner W, Kiefer J. Perimodiolar electrodes in cochlear implant surgery.  Acta Otolaryngol. 2001;  121 216-219
• 18 Czerny C, Steiner E, Gstöttner W, Baumgartner W, Imhof H. Postoperative radiographic assessment of the Combi 40 cochlear implant.  Am J Roentgenol. 1997;  169 1689-1694
• 19 Marsh M A, Xu J, Blamey P J, Whitford L A, Xu S A, Silverman J M, Clark G M. Radiologic evaluation of multichannel intracochlear implant insertion depth.  Am J Otol. 1993;  14 386-391
• 20 Plenk H. The microscopic evaluation of hard tissue implants. In: Williams DF (Hrsg) Techniques of Biocompatibility Testing, Bd. 1. Boca Raton, Rl; CRC Press 1986: 35-81
• 21 Eshraghi A A, Yang N W, Balkany T J. Comparative study of cochlear damage with three perimodiolar electrode designs.  Laryngoscope. 2003;  113 415-419
• 22 Leake P A, Hradek G T, Snyder R L. Chronic electrical stimulation by a cochlear implant promotes survival of spiral ganglion neurons after neonatal deafness.  J Comp Neurol. 1999;  412 543-562