Srovnání u subjektů s novým kochleárním implantátem s fitováním na bázi tonotopie s jemným kódováním struktury nebo bez něj

Úvod: Kochleární implantace umožňuje rehabilitaci hluboké oboustranné hluchoty, obnovení vnímání řeči a verbální komunikace, když tradiční sluchadlo již neposkytuje uspokojivý zisk sluchu (Nimmons et al.).

Kochleární implantát obsahuje elektrodové pole a jeho fungování je založeno na principu kochleární tonotopie: každá elektroda kóduje frekvenční spektrum podle své polohy v kochlei (vysoké frekvence jsou přiřazeny bazálním elektrodám a nízké frekvence apikálním elektrodám). Kochleární implantát tak přes pásmové filtry rozloží frekvenční spektrum na řadu frekvenčních pásem odpovídajících počtu elektrod v implantátu. Během montáže může audiolog upravit tato pásma.

Software pro montáž vyvinutý výrobci navrhl výchozí tvarování se spodním limitem mezi 100 a 250 Hz podle značek a horním limitem asi 8500 Hz. Frekvenční pásma přiřazená každé elektrodě sledují logaritmickou stupnici s vysokými frekvencemi pro bazální elektrody a nízkými frekvencemi pro apikální elektrody. Toto rozdělení bere v úvahu počet aktivních elektrod, ale nebere v úvahu anatomii a přirozenou kochleární tonotopii specifickou pro každého pacienta.

Několik studií analyzovalo anatomické variace kochleárních rozměrů: velikost hlemýždě a poměr mezi kontaktními povrchy elektrod s kochleou se u jednotlivých pacientů liší (Stakhovskaya O et al., P. Pelliccia et al.) .

Hloubka zavedení během operace je také proměnná vzhledem k parametrům souvisejícím s pacienty i operátorem, což zřejmě ovlivňuje porozumění řeči v hluku (hluboké zavedení elektrody a zvukové kódování u kochleárních implantátů - Ingeborg Hochmair et al.).

Nedávno byly vyvinuty matematické algoritmy pro odhad kochleární tonotopie každého pacienta na základě CT vyšetření (Jiam et al., Sridhar et al.). CT zobrazení implantovaného ucha v kombinaci s 3D rekonstrukčním softwarem poskytuje měření kochleární délky (určení kochleární délky pomocí Cone Beam Computed Tomography v klinickém prostředí - Würfel et al.). Pomocí tohoto přístupu je možné změřit polohu každé elektrody vzhledem ke kochleárnímu apexu. Tato měření se aplikují na upravenou Greenwoodovu rovnici, aby se získala tonotopická frekvence pro každou elektrodu a aby se pro každého pacienta určilo přizpůsobení založené na tonotopii každé elektrody.

Konvenční stimulační strategie v kochleárních implantátech (např. pokročilý kombinovaný kodér (ACE), kontinuální prokládané vzorkování (CIS)) využívají místo elektrody ke kódování frekvence vysíláním nízkofrekvenčních informací na apikálních elektrodách a vysokofrekvenčních informací na bazálních elektrodách. Rychlost stimulace elektrod je konstantní. Výška tónu je těmito konvenčními strategiemi přenášena pouze částečně, což by vysvětlovalo špatné výsledky kochleárních implantátů ve vnímání hudby. Ve strategii FineHearing implantátu MED-EL souvisí rychlost stimulace na nízkofrekvenčních elektrodách s frekvencí zvuku a umožňuje časově kódovat informace o frekvenci.

Rader a spol. 2016 studovali příspěvek přidání k tonotopickému kódování frekvence (klasická strategie) časového kódování informace změnou rychlosti stimulace. Získané výsledky ukazují, že poskytnutí této frekvenční informace časovým kódováním umožňuje získat vnímanou výšku tónu mnohem blíže očekávané výšce (normálního slyšení) a menší variabilitu, zejména při nízkých frekvencích. Při fixní stimulační frekvenci (klasická strategie) jsou nízké frekvence špatně kódovány, zatímco při variabilní stimulační frekvenci jsou kódovány lépe. Kromě toho Landsberger a kol. [2018] studovali u šesti subjektů s implantátem MED-EL vnímání časového kódování podle polohy elektrod s dlouhým zavedením: střední nebo apikální poloha. Zdá se, že výsledky ukazují, že časové kódování frekvence by bylo spolehlivější než prostorové kódování (vztažené k poloze elektrody) na vrcholu a naopak na elektrodách ve střední poloze. Studie ukázaly, že strategie FineHearing může poskytnout výhody oproti klasické strategii High-Definition Continuous Interleaved Sampling (HDCIS) v úkolech zahrnujících základní F0, jako je rozpoznávání řeči v šumu (po určité době učení) [Kleine Punte & al. 2014; Vermeire a spol. 2010], vnímání hudby [Roy & al. 2015; Roy a spol. 2016] nebo vnímaná kvalita hřiště [Müller & al. 2012].

Kódovací strategie FineHearing společnosti MED-EL s přizpůsobením na základě tonotopů by proto mohla umožnit lepší přenos výšky tónu a zejména zlepšit rozpoznávání řeči v šumu ve srovnání se stejným přizpůsobením na základě tonotopů bez kódování FineHearing.

Hlavní cíl:

Porovnání strategie přizpůsobení založené na tonotopii (TFS) s kódováním jemné struktury se strategií přizpůsobení založené na tonotopii bez kódování jemné struktury (TnoFS) pro vnímání řeči v šumu.

Sekundární cíle:

Srovnání TFS s TnoFS pro vnímání hudebních prvků (konturový test).

Srovnání TFS a TnoFS pro vnímání řeči v tichu

Srovnání TFS s TnoFS pro kvalitativní preferenci poslechu hudebních skladeb.

Srovnání TFS s TnoFS pro melodické rozpoznávání

Plán studia:

Jde o prospektivní otevřenou monocentrickou randomizovanou zkříženou studii: měření budou u pacienta provedena 6 týdnů a 12 týdnů po aktivaci.