medsovetМедицинский СоветMeditsinskiy sovet = Medical Council2079-701X2658-5790REMEDIUM GROUP Ltd.10.21518/ms2023-125medsovet-7507Research ArticleХИРУРГИЧЕСКАЯ ОТОРИНОЛАРИНГОЛОГИЯSURGICAL OTORHINOLARYNGOLOGYТонотопическая настройка слухового процессора кохлеарного импланта при нормальной анатомии улиткиTonotopic fitting of the sound processor cochlear implant in normal cochlea anatomyhttps://orcid.org/0000-0001-9770-7739ЛевинС. В.LevinS. V.

Левин Сергей Владимирович, к.м.н., старший научный сотрудник 

190013, Россия, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9

 

Sergey V. Levin, Cand. Sci. (Med.), Researcher

9, Bronnitskaya St., St Petersburg, 190013, Russia

41, Kirochnaya St., St Petersburg, 191015, Russia 

megalor@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1641-506XЛиленкоА. С.LilenkoA. S.

Лиленко Андрей Сергеевич, к.м.н., старший научный сотрудник 

190013, Россия, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9

Andrey S. Lilenko, Cand. Sci. (Med.), Senior Researcher

9, Bronnitskaya St., St Petersburg, 190013, Russia 

aslilenko@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0285-6526ЛевинаЕ. А.LevinaE. A.

Левина Елена Алексеевна, к.м.н., старший научный сотрудник 

190013, Россия, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9

Elena A. Levina, Cand. Sci. (Med.), Researcher

9, Bronnitskaya St., St Petersburg, 190013, Russia 

xramoval@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2581-4006КузовковВ. Е.KuzovkovV. E.

Кузовков Владислав Евгеньевич, д.м.н., заместитель директора по инновационной деятельности 

190013, Россия, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9 

Vladislav E. Kuzovkov, Dr. Sci. (Med.), Deputy Director for Innovation

9, Bronnitskaya St., St Petersburg, 190013, Russia 

v_kuzovkov@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-9884-4070ШукурянМ.ShukuryanM.

Шукурян Михаил, врач-оториноларинголог, аспирант кафедры 

0025, Армения, Ереван, ул. Корьюна, д. 2 

Mikayel Shukuryan, Otorhinolaryngologist, Postgraduate Student of the Department

2, Koryun St., Yerevan, 0025, Armenia 

arturshukuryan@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2404-8477ПашковаА. Е.PashkovaA. E.

Пашкова Александра Елефтерьевна, научный сотрудник отдела оториноларингологии и сурдологии 

119991, Россия, Москва, Абрикосовский пер., д. 2 

Aleksandra Е. Pashkova, Research Associate

2, Abricosovskii Lane, Moscow, 119991, Russia

aepashkova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6755-7618ВороновВ. А.VoronovV. A.

Воронов Виктор Алексеевич, к.м.н., доцент 

191015, Россия, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41 

Victor A. Voronov, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor

41, Kirochnaya St., St Petersburg, 191015, Russia 

voronov.ent@yandex.ruСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речи; Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. МечниковаРоссияSaint Petersburg Research Institute of Ear, Throat, Nose and Speech; North-Western State Medical University named after I.I. MechnikovRussian FederationСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речиРоссияSaint Petersburg Research Institute of Ear, Throat, Nose and SpeechRussian FederationЕреванский государственный медицинский университет имени Мхитара ГерациАрменияYerevan State Medical University after Mkhitar HeratsiArmeniaРоссийский научный центр имени акад. Б.В. ПетровскогоРоссияPetrovsky National Research Centre of SurgeryRussian FederationСеверо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. МечниковаРоссияNorth-Western State Medical University named after I.I. MechnikovRussian Federation20230805202307124131Copyright © Левин С.В., Лиленко А.С., Левина Е.А., Кузовков В.Е., Шукурян М., Пашкова А.Е., Воронов В.А., 20232023Левин С.В., Лиленко А.С., Левина Е.А., Кузовков В.Е., Шукурян М., Пашкова А.Е., Воронов В.А.Levin S.V., Lilenko A.S., Levina E.A., Kuzovkov V.E., Shukuryan M., Pashkova A.E., Voronov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.med-sovet.pro/jour/article/view/7507

Введение. Кохлеарная имплантация очень эффективна из-за известной тонотопической организации улитки. Эти данные используются при распределении сигналов по каналам электрода кохлеарного импланта. Чем точнее и естественнее будет раздражение волокон слухового нерва, тем лучше будет восприятие речи, звуков и разборчивость речи.Цель. Сравнить клиническую и анатомическую настройку процессора кохлеарного импланта.Материалы и методы. В исследование включено 63 пациента в возрасте от 2 до 60 лет с использованием системы кохлеарной имплантации, импланты со стандартной длиной электродной решетки (31,5 мм). Всем участникам была проведена компьютерная томография (КТ) височных костей с шагом 0,6 мм и менее. Для обработки данных КТ использовалось программное обеспечение Otoplan, Sliser 3D. Рассчитывались геометрические размеры улитки, длина улиткового канала, угловое положение и тонотопическая частота каждого электрода, строилась 3D-реконструкция улитки и электрода.Результаты и обсуждение. Коррекцию частотных фильтров электродов и анатомическую настройку процессора проводили по данным, полученным в программе Otoplan. Было проведено сравнение между клинической и анатомической настройкой. После перераспределения частотных фильтров пациенты отмечали более естественное звучание, улучшение разборчивости речи. Таким образом, при анатомической настройке достигается точное соответствие между центральной частотой каждого электродного канала и тонотопической частотой зоны улитки, индивидуально определяемой по данным компьютерной томографии.Выводы. Появился новый инструмент, позволяющий значительно улучшить качество и обеспечить индивидуальный подход к настройке процессоров после кохлеарной имплантации.

Introduction. Cochlear implantation is very effective due to the known tonotopic organization of the cochlea. These data are used in the distribution of signals along the channels of the cochlear implant electrode. The more accurate and natural the stimulation of the auditory nerve fibers, the better the perception of speech, sounds and speech intelligibility.The aim of the study was to compare the clinical and anatomical settings of the cochlear implant processor.Materials and methods. The study included 63 patients aged 2 to 60 years using cochlear implantation system, implants with a standard long electrode array (31.5 mm). All participants underwent computed tomography (CT) of the temporal bones with a step of 0.6 mm or less. CT data were processed using Otoplan and Sliser 3D software. The geometric dimensions of the cochlea, the length of the cochlear canal, the angular position and tonotopic frequency of each electrode were calculated, and a 3D reconstruction of the cochlea and electrode was built.Results. The correction of the frequency filters of the electrodes and the anatomical adjustment of the processor were performed according to the data obtained in the Otoplan program. A comparison was made between the clinical and anatomical setting. After the redistribution of frequency filters, patients noted a more natural sound, improved speech intelligibility. Thus, with anatomical adjustment, an exact correspondence is achieved between the central frequency of each electrode channel and the tonotopic frequency of the cochlear zone, individually determined by computed tomography.Conclusions. A new tool has appeared that allows you to significantly improve the quality and provide an individual approach to setting up processors after cochlear implantation.

клиническая настройкаанатомическая настройкачастотное картирование3D-модельестественное звучаниеулучшение разборчивости речиclinical tuninganatomical tuningfrequency redistribution3D modelnatural soundingimproved speech intelligibilityReferencesКузовков В.Е., Сугарова С.Б., Лиленко А.С., Преображенская Ю.С., Каляпин Д.Д. Хирургический этап кохлеарной имплантации у детей с врожденной синдромальной глухотой. Folia Otorhinolaryngologiae et Pathologiae Respiratoriae. 2020;26(4):30–37. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44491193.Kuzovkov V., Sugarova S., Lilenko A., Preobrazhenskaya Y., Kaliapin D. Cochlear implantation surgical stage in children with congenital syndromic deafness. Folia Otorhinolaryngologiae et Pathologiae Respiratoriae 2020;26(4):30–37. (In Russ.) Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44491193.Милешина Н.А., Федосеев В.И., Володькина В.В. Особенности ведения пациентов после кохлеарной имплантации с последствиями травм височно-теменной области. Folia Otorhinolaryngologiae et Pathologiae Respiratoriae. 2021;27(3):77–84. https://doi.org/10.33848/foliorl23103825-2021-27-3-77-84.Mileshina N.A., Fedoseev V.I., Volodkina V.V. Peculiarities of management of patients after cochlear implantation with the consequences of injuries of the temporo-parietal region. Folia Otorhinolaryngologiae et Pathologiae Respiratoriae. 2021;27(3):77–84. (In Russ.) https://doi.org/10.33848/foliorl23103825-2021-27-3-77-84.Левин С.В., Кузовков В.Е., Левина Е.А., Шапорова А.В., Сугарова С.Б. Настройка процессоров кохлеарного импланта с учетом индивидуальной анатомии улитки. В: Янов Ю.К., Рязанцев С.В. (ред.). Материалы XX съезда оториноларингологов России. Москва, 6–9 сентября 2021 г. СПб.: Полифорум Групп; 2021. С. 222–223. Режим доступа: https://otolar-centre.ru/images/pdf/Abstracts__XX_Congress_Otorhinolaryngologists_2021.pdf.Levin S.V., Kuzovkov V.E., Levina E.A., Shaporova A.V., Sugarova S.B. Cochlear implant fitting according to the individual anatomical peculiarities. In: Yanov Yu.K., Ryazantsev S.V. (eds.). Materials XX congress otorhinolaryngologists Russia. Moscow, September 6–9, 2021. St Petersburg: Poliforum Grupp; 2021, pp. 222–223. (In Russ.) Available at: https://otolar-centre.ru/images/pdf/Abstracts__XX_Congress_Otorhinolaryngologists_2021.pdf.Кузовков В.Е., Чернушевич И.И., Сугарова С.Б., Лиленко А.С., Каляпин Д.Д., Луппов Д.С. Алгоритм диагностического обследования и хирургического этапа кохлеарной имплантации у пациентов с различной этиологией врожденной глухоты. Российская оториноларингология. 2022;21(2):45–50. https://doi.org/10.18692/1810-4800-2022-2-45-50Kuzovkov V.E., Chernushevich I.I., Sugarova S.B., Lilenko A.S., Kalyapin D.D., Luppov D.S. Algorithm of diagnostics and surgery stage of cochlear implantation in patients with various congenital deafness etiology. Rossiiskaya Otorinolaringologiya. 2022;21(2):45–50. (In Russ.) https://doi.org/10.18692/1810-4800-2022-2-45-50.Hardy M. The length of the organ of corti in man. Am J Anat. 1938;62:291–311. https://doi.org/10.1002/aja.1000620204.Hardy M. The length of the organ of corti in man. Am J Anat. 1938;62:291–311. https://doi.org/10.1002/aja.1000620204.Guild S. A graphic reconstruction method for the study of the organ of corti. Anat Rec. 1921;22:140–157. https://doi.org/10.1002/ar.1090220205.Guild S. A graphic reconstruction method for the study of the organ of corti. Anat Rec. 1921;22:140–157. https://doi.org/10.1002/ar.1090220205.Schuknecht H. Techniques for study of cochlear function and pathology in experimental animals: development of the anatomical frequency scale for the Cat. Arch Otolaryngol. 1953;58(4):377–397. https://doi.org/10.1001/archotol.1953.00710040399001.Schuknecht H. Techniques for study of cochlear function and pathology in experimental animals: development of the anatomical frequency scale for the Cat. Arch Otolaryngol. 1953;58(4):377–397. https://doi.org/10.1001/archotol.1953.00710040399001.Takagi A., Sando I. Computer-aided three-dimensional reconstruction: a method of measuring temporal bone structures including the length of the cochlea. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1989;98(7 Pt 1):515–522. https://doi.org/10.1177/000348948909800705.Takagi A., Sando I. Computer-aided three-dimensional reconstruction: a method of measuring temporal bone structures including the length of the cochlea. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1989;98(7 Pt 1):515–522. https://doi.org/10.1177/000348948909800705.Ketten D., Skinner M., Wang G., Vannier M., Gates G., Neely J. In vivo measures of cochlear length and insertion depth of nucleus cochlear implant electrode arrays. Ann Oto Rhinol Laryngol. 1998;175:1–16. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9826942/.Ketten D., Skinner M., Wang G., Vannier M., Gates G., Neely J. In vivo measures of cochlear length and insertion depth of nucleus cochlear implant electrode arrays. Ann Oto Rhinol Laryngol. 1998;175:1–16. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9826942/.Escudé B., James C., Deguine O., Cochard N., Eter E., Fraysse B. The size of the cochlea and predictions of insertion depth angles for cochlear implant electrodes. Audiol Neurootol Suppl. 2006;(1):27–33. https://doi.org/10.1159/000095611.Escudé B., James C., Deguine O., Cochard N., Eter E., Fraysse B. The size of the cochlea and predictions of insertion depth angles for cochlear implant electrodes. Audiol Neurootol Suppl. 2006;(1):27–33. https://doi.org/10.1159/000095611.Alexiades G., Dhanasingh A., Jolly C. Method to estimate the complete and two-turn cochlear duct length. Otol Neurotol. 2015;36(5):904–907. https://doi.org/10.1097/MAO.0000000000000620.Alexiades G., Dhanasingh A., Jolly C. Method to estimate the complete and two-turn cochlear duct length. Otol Neurotol. 2015;36(5):904–907. https://doi.org/10.1097/MAO.0000000000000620.Canfarotta M., Dillon M., Buss E., Pillsbury H., Brown K., O’Connell B. Validating a new tablet-based tool in the determination of cochlear implant angular insertion depth. Otol Neurotol. 2019;40(8):1006–1010. https://doi.org/10.1097/MAO.0000000000002296.Canfarotta M., Dillon M., Buss E., Pillsbury H., Brown K., O’Connell B. Validating a new tablet-based tool in the determination of cochlear implant angular insertion depth. Otol Neurotol. 2019;40(8):1006–1010. https://doi.org/10.1097/MAO.0000000000002296.Кац Л.К., Митрофанова Т.В. Некоторые аспекты морфометрии внутреннего уха человека. Forcipe. 2022;5(3):33–44. Режим доступа: https://ojs3.gpmu.org/index.php/forcipe/article/view/5484.Kats L.K., Mitrofanova T.V. Some aspects of morphometry of the human inner ear. Forcipe. 2022;5(3):33–44. (In Russ.) Available at: https://ojs3.gpmu.org/index.php/forcipe/article/view/5484.Asadi H., Mohamed S., Lim C.P., Nahavandi S., Nalivaiko E. Semicircular canal modeling in human perception. Rev Neurosci. 2017;28(5):537–549. https://doi.org/10.1515/revneuro-2016-0058.Asadi H., Mohamed S., Lim C.P., Nahavandi S., Nalivaiko E. Semicircular canal modeling in human perception. Rev Neurosci. 2017;28(5):537–549. https://doi.org/10.1515/revneuro-2016-0058.Würfel W., Lanfermann H., Lenarz T., Majdani O. Cochlear length determination using cone beam computed tomography in a clinical setting. Hear Res. 2014;(316):65–72. https://doi.org/10.1016/j.heares.2014.07.013.Würfel W., Lanfermann H., Lenarz T., Majdani O. Cochlear length determination using cone beam computed tomography in a clinical setting. Hear Res. 2014;(316):65–72. https://doi.org/10.1016/j.heares.2014.07.013.Verbist B.M., Ferrarini L., Briaire J.J., Zarowski A., Admiraal-Behloul F., Olofsen H. et al. Anatomic considerations of cochlear morphology and its implications for insertion trauma in cochlear implant surgery. Otol Neurotol. 2009;30(4):471–477. https://doi.org/10.1097/MAO.0b013e3181a32c0d.Verbist B.M., Ferrarini L., Briaire J.J., Zarowski A., Admiraal-Behloul F., Olofsen H. et al. Anatomic considerations of cochlear morphology and its implications for insertion trauma in cochlear implant surgery. Otol Neurotol. 2009;30(4):471–477. https://doi.org/10.1097/MAO.0b013e3181a32c0d.Levin S.V., Kuzovkov V.E., Levina E.A., Pudov N.V. Rehabilitation of patients with a cochlear implant using artificial intelligence algorithms. Journal of Hearing Science. 2022;12(1):183–184. Available at: https://elibrary.ru/ossatt?ysclid=lgp4jh9hwt75362485.Levin S.V., Kuzovkov V.E., Levina E.A., Pudov N.V. Rehabilitation of patients with a cochlear implant using artificial intelligence algorithms. Journal of Hearing Science. 2022;12(1):183–184. Available at: https://elibrary.ru/ossatt?ysclid=lgp4jh9hwt75362485.Svirsky M.A., Talavage T.M., Sinha S., Neuburger H., Azadpour M. Gradual adaptation to auditory frequency mismatch. Hear Res. 2015;322:163–170. https://doi.org/10.1016/j.heares.2014.10.008.Svirsky M.A., Talavage T.M., Sinha S., Neuburger H., Azadpour M. Gradual adaptation to auditory frequency mismatch. Hear Res. 2015;322:163–170. https://doi.org/10.1016/j.heares.2014.10.008.Янов Ю.К., Левин С.В., Вахрушев С.Г., Наркевич А.Н., Кузовков В.Е., Россиев Д.А. и др. Реабилитация глухих детей после кохлеарной имплантации с применением интеллектуальной нейросетевой системы. Медицинский академический журнал. 2016;16(1):90–96. https://doi.org/10.17816/MAJ16190-96.Yanov Y.K., Levin S.V., Vaсhrushev S.G., Narkevich A.N., Kuzovkov V.E., Rossiev D.A. et al. Rehabilitation of deaf children after cochlear implantation using an intelligent neural net system. Medical Academic Journal. 2016;16(1):90–96. (In Russ.) https://doi.org/10.17816/MAJ16190-96.Li H., Helpard L., Ekeroot J., Rohani S.A., Zhu N., Rask-Andersen H., Ladak H.M., Agrawal S. Three-dimensional tonotopic mapping of the human cochlea based on synchrotron radiation phase-contrast imaging. Sci Rep. 2021;11:4437. Available at: https://www.nature.com/articles/s41598-021-83225-w.Li H., Helpard L., Ekeroot J., Rohani S.A., Zhu N., Rask-Andersen H., Ladak H.M., Agrawal S. Three-dimensional tonotopic mapping of the human cochlea based on synchrotron radiation phase-contrast imaging. Sci Rep. 2021;11:4437. Available at: https://www.nature.com/articles/s41598-021-83225-w.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.