Het effect van het implantaatontwerp op hoorprestaties

Woman working in a lab

Het binnenoor of slakkenhuis is een kleine en kwetsbare spiraalvormige weefselstructuur. Minuscule haarcellen in het slakkenhuis zetten geluid om in signalen die vervolgens via de gehoorzenuw naar de hersenen worden gestuurd.

Horen met een cochleair implantaat verschilt van het normale gehoor.

Het normale gehoor werkt door geluidsvibraties naar de haarcellen in het slakkenhuis te sturen. Een cochleair implantaat gebruikt een elektrische impuls om een andere groep cellen, de spiraalvormige gangliëne cellen, te stimuleren. De spiraalvormige gangliëne cellen bevinden zich in een ander gedeelte van het slakkenhuis en zijn verbonden met de haarcellen.

Spiraalvormige gangliëne cellen zijn voornamelijk geconcentreerd in een gebied dat we de „hoorzone” noemen. Dit gebied is het meest ontvankelijk voor elektrische stimulatie door een cochleair implantaat1,2,3. De hoorzone strekt zich niet tot diep in het slakkenhuis uit.

Daarom is de filosofie van Cochlear: de spiraalvormige gangliëne cellen in de hoorzone elektrisch stimuleren om zo optimale hoorprestaties te bereiken en diepere insertie voorkomen om het risico van apicale stimulatie of insertietrauma te beperken. Deze filosofie ligt ten grondslag aan de ontwikkeling van ons assortiment van elektroden.

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

Elektrodeontwerp en hoorprestaties

Bij voorgevormde perimodiolaire elektroden zijn de stimulatiecontacten dichter bij de spiraalvormige gangliëne cellen geplaatst door middel van een ontwerp dat overeenkomt met de natuurlijke vorm van het slakkenhuis. Na de insertie bevindt de elektrodebundel zich in een ontspannen rustpositie zonder enige kracht uit te oefenen op de laterale wand of de wand van de modiolus. Onderzoek heeft aangetoond dat perimodiolaire elektroden ongekende hoorprestaties, een meer gerichte stimulatie en efficiënter stroomverbruik bieden4,5.

Elektroden bij de laterale wand laten ook zien uitstekende hoorprestaties te leveren bij zowel de uitsluitend elektrische als de gecombineerde elektro-akoestische stimulatie6.

Speciale kenmerken van het ontwerp zoals een basisversteviger, Softip™ gladde oppervlakken van de zijwanden en de vleugel geven de chirurg controle over de insertiediepte en stellen hem zo in staat een optimale dekking te bereiken van de hoorzone bij variërende afmetingen van het slakkenhuis.

De basisstevigheid biedt de chirurg controle en tactiele feedback om de voorspelbaarheid van de insertie te vergroten en kromtrekken, dat vaak gepaard gaat met aanzienlijk insertietrauma, tot een minimum te beperken. Apicale flexibiliteit is van belang om insertiekrachten die trauma aan de kwetsbare weefselstructuren van de laterale wand kunnen veroorzaken, tot een minimum te beperken.

Het ontwerp van de elektrodepunt moet de kwetsbare interne weefselstructuren van het slakkenhuis beschermen en verschilt daarom in vorm van perimodiolaire elektroden en elektroden bij de laterale wand.

Al onze elektroden zijn voorzien van half-band elektrodecontacten waardoor een glad siliconen oppervlak tegenover de laterale wand ligt om wrijvingstrauma tijdens de insertie tot een minimum te beperken.

Waarom vermijdt Cochlear een te diepe insertie van elektroden?

1. Klinische studies hebben bewezen dat diepe insertie van een elektrodebundel (voorbij de hoorzone) niet per definitie het vermogen om geluiden in de lage frequenties te horen vergroot7. Sommig onderzoek toont zelfs aan dat hoorresultaten vaak slechter zijn bij technieken met diepe insertie7,8.

2. Door een elektrodebundel diep in het slakkenhuis in te brengen waar het heel smal is, is er een aanzienlijk risico dat de kwetsbare weefselstructuren worden beschadigd9. Dit kan ook leiden tot een onomkeerbaar verlies van resfgehoor in de lage frequenties.

3. Door een hogere concentratie van elektroden in de hoorzone hebben audiologen meer flexibiliteit om het implantaat te programmeren afgestemd op de in de loop der tijd veranderende hoorbehoefte van een gebruiker.

 

 

Voetnoten

  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.