Text

Fragestellung: Eine Migration des Elektrodenträgers kann selten als Komplikation nach Cochlea-Implantation auftreten und zu Abweichungen der eingestellten CI-Frequenzbänder, zu einer Verschlechterung des Sprachverstehens und im schlimmsten Fall zu einer Revisionsoperation führen [1], [2]. Es ist daher wichtig, potenziell negative Auswirkungen einer möglichen Elektrodenmigration durch kontinuierliche Überwachung der Elektrodenpositionen und notfalls frühzeitiger Intervention zu reduzieren.

Eine frühzeitige Erkennung ist besonders bei Säuglingen und Kleinkindern wichtig [3]. In einem aktuellen Fallbericht über eine starke Elektrodenmigration bei einem Kind konnten wir zeigen, dass ein Impedanz-basiertes Schätzmodell es ermöglicht hätte, die Revisionsoperation bis zu 1.5 Jahre früher anzusetzen [4].

Das Ziel dieser Studie ist es daher, die klinische Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Methode zur Erkennung von Elektrodenmigrationen an einer größeren Fallzahl zu evaluieren.

Methoden: Wir haben dafür retrospektiv anonymisierte Fälle mit bestätigter Elektrodenmigration bei flexiblen Trägern aus drei CI-Zentren erfasst (1 oder mehrere Kontakte migriert). Die Elektrodenmigration wurde in jedem Zentrum aus dem Vergleich zweier postoperativer Röntgenbilder zu unterschiedlichen Zeitpunkten verifiziert. Jedem Migrationsfall wurde ein Kontrollfall mit stabiler (d.h. radiologisch bestätigter) Elektrodenlage zugewiesen.

Ein Impedanz-basiertes Regressionsmodell ermöglichte uns die Positionskontrolle der CI-Elektroden im Zeitverlauf [5]. Das Modell wurde auf einem Datensatz von insgesamt 179 CI-Fällen neu trainiert, das verschiedene Elektrodenarray-Typen aus dem FLEX-Portfolio von MED-EL umfasste. Eine Elektrodenmigration wurde erkannt, wenn die lineare Einführtiefe der basalsten Elektrode um mehr als +/- 1,0 mm (etwa die Hälfte des Elektrodenabstands) von der Vergleichsmessung abgewichen ist.

Ergebnisse: Zusammen mit den zugehörigen Kontrollen wurden insgesamt 30 Fälle analysiert.

Das Schätzmodell erkannte korrekt eine Elektrodenmigration in 13 von 15 Fällen und erreichte einen F1-Score von 93 % (13 richtig positive, 0 falsch positive, 15 richtig negative und 2 falsch negative). Alle Fälle mit stabilen Elektrodenpositionen wurden vom Modell als solche identifiziert.

Schlussfolgerungen: Das angewandte Impedanz-basierte Modell konnte in einer Kohorte von 30 Fällen aus verschiedenen CI-Zentren Elektrodenmigrationen erkennen. Die Schätzung der Elektrodenposition erfolgt innerhalb weniger Sekunden und könnte potenziell in die klinischen Nachsorgetermine von CI-Nutzern integriert werden. Insbesondere, wenn das Modell künftig an noch größeren Fallzahlen trainiert und validiert wird. Die Methode könnte eine kostengünstige und strahlungsfreie Ergänzung zu herkömmlichen radiologischen Verfahren darstellen, da sie auf routinemäßigen Impedanzmessungen basiert.

References

[1] Rivas A, et al. Revision Cochlear Implantation Surgery in Adults: Indications and Results. Otology & Neurotology. 2008;29(5):639-648. DOI: 10.1097/MAO.0b013e31817e5d31
[2] Rader T, et al. Management of Cochlear Implant Electrode Migration. Otology & Neurotology. 2016;37(9):e341-e348. DOI: 10.1097/MAO.0000000000001065
[3] Larsen E, Litvak LM, Liberman MC, Maison SF. Peripheral Neural Plasticity in Cochlear Implant Users Across the Lifespan. JAMA Otolaryngol Head Neck Surg. 2025 Nov 20. DOI: 10.1001/jamaoto.2025.4050
[4] Schraivogel S, et al. Impedance-based detection of cochlear implant array migration: case report in a child with Aymé-Gripp syndrome. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 2025;282:4349–4352. DOI: 10.1007/s00405-025-09397-7
[5] Schraivogel S, et al. Predictive Models for Radiation-Free Localization of Cochlear Implants' Most Basal Electrode Using Impedance Telemetry. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2024;72(4). DOI: 10.1109/TBME.2024.3509527