Implantatdesign

Woman working in a lab

Det indre øre, eller cochlea (sneglen), er en lille, fin, spiralformet struktur. Små hårceller i cochlea omdanner lyd til signaler, som sendes gennem hørenerven til hjernen.

Det er anderledes at høre med et Cochlear-implantat end at høre normalt.

Normal hørelse fungerer ved at sende lydvibrationer til hårcellerne i cochlea. Et Cochlear-implantat anvender elektriske impulser til at stimulere et andet sæt celler, der hedder spiralgangliecellerne. Spiralgangliecellerne sidder i et andet område af cochlea og er forbundet til hårcellerne.

Der er flest spiralganglieceller i det område, vi kalder for "hørezonen". Dette område er mest modtageligt for elektrisk stimulation fra et Cochlear-implantat1,2,3. Hørezonen går ikke langt ind i cochlea.

Derfor er tanken hos Cochlear at levere elektrisk stimulation til spiralgangliecellerne i hørezonen for at få optimalt høreudbytte, og at undgå indføring dybere i cochlea for at mindske risikoen for stimulation eller traume af apeks (spidsen). Denne tanke er grundlæggende for udviklingen af vores forskellige elektroder.

Cochlear implant inserted inside the cochlea highlighted as blue spiral
demonstration of cochlear implant inserted inside the cochlea

Elektrodedesign og høreudbytte

Med buede, perimodiolære (går rundt om aksen i cochlea) elektroder anbringes stimuleringskontakterne tættere på spiralgangliecellerne ved hjælp af et design, der passer til cochleas naturlige form. Efter indføring sidder elektroderne i en afslappet hvileposition uden at presse på hverken den laterale væg (sidevæggen) eller den modiolære (aksens) væg. Forskningen viser, at perimodiolære elektroder giver et hidtil uset høreudbytte af en højere kvalitet, en mere fokuseret stimulering og større batteriydeevne4,5.

Laterale vægelektroder er også påvist at levere fremragende høreudbytte i både elektrisk og kombineret elektrisk/akustisk stimuleringsfunktion6.

Særlige designegenskaber, såsom den basale afstiver, Softip™, glat, lateral vægoverflade eller håndtag, giver kirurgen kontrol over indføringsdybden og derfor mulighed for at opnå optimal dækning af hørezonen i forskellige cochleastørrelser.

Basal styrke giver kirurgen kontrol og følbar feedback til at øge forudsigeligheden under indføring og minimere krumning, hvilket ofte er forbundet med betydeligt indføringstraume. Apikal fleksibilitet er vigtig for at minimere indføringskraften, som kan forårsage traume på de fine laterale vægstrukturer.

Designet og formen på elektrodespidsen skal beskytte de fine, indvendige strukturer i cochlea, og de perimodiolære elektroder og laterale vægelektroder varierer derfor i formen.

Halvbåndselektrodekontakter på alle vores elektroder sikrer, at der er en glat silikoneoverflade mod den laterale væg, hvilket mindsker friktionstraume under indføring.

Hvorfor undlader Cochlear at indføre elektroderne for dybt?

1. Kliniske studier har bevist, at dyb indføring af en elektrode (forbi hørezonen) ikke nødvendigvis øger evnen til at høre lavfrekvenslyde7. Faktisk viser nogen forskning, at høreudbyttet ofte er lavere ved anvendelse af dyb indføring7,8.

2. Ved at indføre elektroderne dybt ind i cochlea, hvor den er meget smal, er der en betydelig risiko for at beskadige dens fine strukturer9. Dette kan også føre til permanent tab af resterende lavfrekvent hørelse.

3. Ved at have elektrodekontaker af større tæthed inden i hørezonen får CI-teknikere større fleksibilitet til at programmere implantatet, så det passer til den enkeltes hørebehov, efterhånden som behovet ændrer sig gennem livet.

 

 

Fodnoter

  1. Ariyasu, L., Galey, F. R., Hilsinger, R., Jr., and Byl, F. M.:Computer-generated three-dimensional reconstruction of the cochlea. Otolaryngol Head Neck Surg. 100, 2; 87-91 1989.
  2. Sridhar, Stakhovskaya, Leake, et al, “A Frequency-Position Function for the Human Cochlear Spiral Ganglion”, Audiol Neurotol. 11(supp 1):16-20 2006.
  3. Stakhovskaya, O., Sridhar, D., Bonham, B. H., and Leake, P. A.: Frequency map for the human cochlear spiral ganglion: implications for cochlear implants. J Assoc Res Otolaryngol., 8, 2; 220-233 2007.
  4. Balkany, T., Hodges, A., et al., Nucleus freedom north american clinical trial. Otolaryngology-Head and Neck Surgery, 2007. 136(5): p. 757.
  5. Cohen, L. T., Saunders, E., and Richardson, L. M., Spatial spread of neural excitation: comparison of compound action potential and forward-masking data in cochlear implant recipients. International Journal of Audiology, 2004. 43(6): p. 346-355.
  6. Skarzynski, H., Lorens, A., Matusiak, M., Porowski, M., Skarzynski, P. H., and James, C. J., Partial Deafness Treatment with the Nucleus Straight Research Array Cochlear Implant. Audiology and Neurotology, 2012. 17(2): p. 82-91.
  7. Battmer, R-D., Ernst, A. Risk and Benefit of Deeply Inserted Cochlear Implant Electrode Arrays. CIAP, Lake Tahoe 2009.
  8. Gani, M., Valentini, G., Sigrist, A., Kós, M. I., and Boëx , C., Implications of deep electrode insertion on cochlear implant fitting. JARO-Journal of the Association for Research in Otolaryngology, 2007. 8(1): p. 69-83.
  9. Adunka, O., Kiefer, J. Impact of Electrode Insertion Depth on Intracochlea Trauma. Otolarynoglogy Head and Neck Surgery, 2006, 135, 374-382.