Modelluntersuchungen zur Reduktion intracochleärer Druckschwankungen bei Cochlea Implantationen

Abstract

Einführung Eine möglichst atraumatische Insertion der CI-Elektrode ist für den Erhalt der cochleären Neuroanatomie und somit für den Restgehörerhalt und das audiologische Outcome von außerordentlicher Bedeutung. Dabei spielen verschiedene Faktoren eine Rolle, unter anderem intracochleäre Druckveränderungen sowie die korrekte Elektrodenlage in der Cochlea und ihrer einzelnen Windungen. Um eine bestmögliche Elektrodenlage, näher an den Modiolus der Cochlea, zur verbesserten Elektrodenankopplung an die Spiralganglienzellen zu erreichen, wurde die sogenannte „Pullback-Technik“ an unserer Institution entwickelt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, unter Insertion verschiedener Elektroden den Einfluss dieser Pullback-Technik auf Druckschwankungen innerhalb der Cochlea in Modelluntersuchungen zu belegen.

Material und Methoden Die Insertionen verschiedener Elektrodentypen wurden analog zum regulären operativen Vorgehen an einem artifiziellen, der menschlichen Cochlea adäquaten Modell durchgeführt. Bei den Insertionsversuchen wurden verschiedene Typen von CI-Elektroden („straight“ = gerade und „precurved“ =vorgeformte) verwendet. Nach vollständiger Insertion der entsprechenden Elektrode erfolgte ein standardisierter Rückzug der jeweiligen Elektrode um ca. einen Elektrodenring (Pullback-Technik). Dabei wurden die auftretenden Druckveränderungen registriert. Der Pullback wurde zunächst unter physiologischen („trocken“) Bedingungen und anschließend unter Zugabe eines Tropfens NaCl-Lösung auf das runde Fenster („feucht“) durchgeführt. Die im Rahmen der Insertionen resultierenden, intracochleären Druckschwankungen wurden im apikalen Teil der Cochlea mittels eines mikro-optischen Drucksensors fortlaufend gemessen.

Ergebnisse Es wurden statistisch signifikante intracochleäre Druckunterschiede beim Pullback zwischen den jeweils mit Flüssigkeit benetzten bzw. trockenen Elektroden beobachtet. Zudem wurden geringfügigere Druckunterschiede bei Elektroden mit kleinerem Durchmesser gemessen als bei großvolumigen Elektroden.

Zusammenfassung Der Erhalt des Restgehörs und damit die Verbesserung des postoperativen audiologischen Hörergebnisses sind wichtige Determinanten für den Versorgungserfolg in der modernen CI-Chirurgie. Die vorliegenden Modelluntersuchungen konnten zeigen, dass intracochleäre Druckschwankungen während des Pullbacks gering sind und durch ein vorheriges Befeuchten der Elektrode zusätzlich reduziert werden können. Die Anwendung der Pullback-Technik bei Patienten mit präoperativ noch vorhandenem Restgehör kann zu verbesserten postoperativen audiologischen Ergebnissen führen, da das so vorgenommene Approximieren der Elektrode an den Modiolus ohne wesentliche Beeinträchtigung der intracochleären Druckdynamik möglich ist.

Introduction The atraumatic insertion of the cochlea implant electrode array is influenced by different factors. Intracochlear pressure changes as well as the correct intracochlear electrode position and its scalae are important in terms of preservation of functional residual hearing. These factors influence the audiological outcome with the cochlear implant. To get a close position to the modiolus and hence a better electric transfer, the so called Pullback-technique was developed in our institution. The aim of this study was to investigate the impact of the Pullback with different electrodes regarding intracochlear pressure changes in a model setting.

Methods Different electrodes were inserted in the same manner as to the regular surgical procedure in an artificial cochlear model. For the insertion straight and precurved electrode arrays were used. After complete insertion an electrode pullback was performed and pressure changes within the cochlear were recorded. The pullback was performed in a dry and a moisturized (a drip of water on the round window ) setting. Intracochlear pressure changes were recorded using a micro-optical sensor in the apical part of the model.

Results Significant intracochlear pressure changes were recorded between the wet and dry pullback of the electrodes. Smaller intracochlear pressure changes were recorded by the use of small voluminous electrode arrays in comparison to higher intracochlear pressure changes using the high voluminous electrode arrays.

Conclusion Preservation of residual hearing and optimization of the postoperative audiological outcome are key factors in modern cochlea implant surgery. Our model study shows that intracochlear pressure changes during the pullback are small and can be reduced significant by moisturizing the electrode array in the round window. Using the pullback technique could result in better postoperative audiological result as the approximation of the electrode array can be done without significant intracochlear pressure changes.