Тонотопическая настройка слухового процессора кохлеарного импланта при нормальной анатомии улитки

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.

1. Кузовков 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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/10.18692/1810-4800-2022-2-45-50

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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/.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.