Sted-baseret Cochlear Implant Mapping

Cochlea er et spiralformet høreorgan i det indre øre, hvor akustiske vibrationer nedbrydes i forskellige frekvenser for at skabe elektriske signaler, der transmitterer lydinformation til hjernen. Den basilære membran (BM), som er en indre bløddelskomponent i cochlea, filtrerer mekanisk forskellige frekvenser på forskellige afstande langs den spiralformede form. Denne adskillelse er det, der giver os mulighed for at skelne forskellige tonehøjder i lyd. På grund af individuelle anatomiske forskelle har hver person naturligvis deres eget unikke pitch-map eller tonotopiske kort, der kortlægger nerver på bestemte steder langs basilarmembranen til opfattede frekvenser i hjernen.

Når cochlea ikke fungerer korrekt, er cochleaimplantation en vellykket behandling for at genoprette lydsansen. Et cochleært implantat (CI) er en neural-proteseanordning, der består af en ekstern del, der sidder bag øret, og en kirurgisk implanteret række af elektroder indsat langs cochlea. Efter operationen programmeres implantater ved hjælp af en proces kaldet pitch mapping, hvorved hver implanteret elektrode tildeles en specifik stimulationsfrekvens. En CI skal spænde over hele cochlea-længden og stimulere med det korrekte pitch-map (hvilket betyder, at de korrekte nerver og placeringer stimuleres med de korrekte frekvenser) for at producere fuld og præcis hørelse. Når der anvendes en generaliseret pitch-mapping-tilgang, vil hver elektrode i et CI-array stimuleres med en forudbestemt frekvens, uafhængig af en patients individuelle tonotopi eller postoperative elektrodeplacering. Generaliseret pitch-mapping kan resultere i en place-pitch mismatch på over en oktav. Dette misforhold hæmmer den tonehøjdeopfattelse, der kræves til komplekse høreopgaver, såsom musikforståelse eller talegenkendelse. Neural plasticitet kan tillade auditiv perception at tilpasse sig over tid for at reducere effekten af ​​cochleaimplantat-pitch-map-fejl, men dette kræver lange perioder med akklimatisering, er afhængig af modtagerens alder og miljø og kan kun overvinde pitch-map-fejl i visse størrelser. Tilpasning af CI pitch-maps kan reducere rehabiliteringstiden og behovet for implantattilvænning.

Patientspecifikke tonehøjdekort fremstilles ved nøjagtigt at bestemme hver patients cochlear duct-længde (CDL), eller mere specifikt BM-længde, ud fra diagnostiske billeder. Tidligere metoder til at bestemme CDL har traditionelt indeholdt usikkerheder ved start- og slutpunktet af BM, hovedsagelig på grund af visualiseringsbegrænsninger i den anvendte billeddannelsesmodalitet. Måling af en unøjagtig BM-længde kan forårsage et fejlagtigt skift i alle tonotopiske frekvenser. Ved at bruge en forbedret billeddannelsesteknik har vores team for nylig udviklet en algoritme til automatisk og nøjagtigt at estimere CDL, segmentere BM og bestemme CI-elektrodeplaceringer fra individuelle patientcomputer-tomografi (CT)-scanninger for at producere tilpassede CI-pitch-maps, kaldet placerede- baseret kortlægning (Helpard et al., 2021).

Det primære formål med denne undersøgelse er at evaluere, om et stedbaseret kort forbedrer høreresultaterne for cochleaimplantatmodtagere. Vi vil sammenligne de auditive evner, talegenkendelse og rumlig hørelse (talegenkendelse i rumligt adskilt støj og lydkildelokalisering) for forsøgspersoner, der er randomiseret til udelukkende at lytte med et standardkort versus vores nye stedbaserede kort. Vi antager, at størstedelen af ​​CI-modtagere vil opleve en hurtigere talegenkendelse og rumlig hørevækst, når deres cochlearimplantat kortlægges for at matche den elektriske stimulation med den tonotopiske stedsfrekvens (dvs. ved at bruge det stedsbaserede kort).