Text

Hintergrund: Zur Überprüfung der Integrität von Cochlea Implantaten (CIs) werden sowohl intra- als auch postoperativ objektive Messverfahren eingesetzt. Eine dieser Methoden ist die strominduzierte Spannungsaufzeichnung an nicht-stimulierenden Elektroden (SCINSEVs, [1], z.B. Transimpedanzen, Cochlear Ltd., Sydney), mit der die intracochleäre Spannungsausbreitung erfasst wird. Aktuelle Studien befassen sich dabei mit dem Nutzen von SCINSEVs, etwa in Bezug auf Elektrodenträgerfehllagen oder Insertionstiefen [2]. Söderqvist et al. [3] zeigten, dass die Spannungsausbreitung innerhalb der Cochlea mit deren Durchmesser korreliert, was auf einen Einfluss anatomischer Parameter auf die elektrische Feldausbreitung hinweist. Ziel dieses Projektes war es, in einem stark vereinfachten in vitro Modell den Einfluss der cochleären Geometrie auf die elektrische Spannungsausbreitung zu untersuchen, um ein besseres Verständnis für diese Messmethode und ihren klinischen Nutzen zu ermöglichen.

Methoden: Es wurden Transimpedanzen mit variablen Messparametern (Stromamplitude: 80 bis 110 Current Level, Pulsbreite: 25 bis 62 µs, Messzeitpunkt: von Anfang bis Ende des Stimulationspulses) an einem Nucleus CI622 Implantat (Cochlear Ltd., Sydney, Australien) in einem in vitro Aufbau gemessen. Das Implantat lag in künstlicher Perilymphe (Leitfähigkeit: 1,5 S/m) in einer Messschale. Als stark vereinfachtes cochleäres Modell dienten konische und zylindrische Polyvinylchlorid Schläuche mitgroßen Abstufungen der Innendurchmesser (2, 4 und 8 mm) und Längen (30, 35 und 40 mm), um mögliche Effekte deutlicher erkennen zu können. Messungen wurden sowohl bei Voll-, Teil- und keiner Insertion durchgeführt. Es erfolgte sowohl eine visuelle als auch eine numerische Auswertung der Transimpedanz-Matrizen.

Ergebnisse: Die Transimpedanzen zeigten niedrigere Werte bei Messungen ohne Schläuche als mit Schläuchen. Die Transimpedanzen variierten sowohl mit der Länge und der Durchmesser der Schläuche als auch mit der Insertionstiefe. Mit zunehmenden Schlauchdurchmesser nimmt die mittlere Transimpedanz ab. Die mittleren Transimpedanzen lagen zwischen 411 Ω und 3097 Ω.

Schlussfolgerungen: Bei der klinischen Bewertung von Transimpedanz-Matrizen ist zu berücksichtigen, dass die elektrische Spannungsausbreitung durch eine Vielzahl von Faktoren wie den Skalendurchmesser, die cochleäre Länge und die Insertionstiefe beeinflusst werden kann.

References

[1] Rijk SR, et al. Detection of Extracochlear Electrodes in Cochlear Implants with Electric Field Imaging/Transimpedance Measurements: A Human Cadaver Study. Ear and Hearing. 2020;41(5):1196-1207. DOI: 10.1097/AUD.0000000000000837
[2] Ayas M, Muzaffar J, Borsetto D, Eitutis S, Phillips V, Tam YC, Salorio-Corbetto M, Bance ML. A scoping review on the clinical effectiveness of Trans-Impedance Matrix (TIM) measurements in detecting extracochlear electrodes and tip fold overs in Cochlear Ltd devices. PLoS One. 2024 Mar 7;19(3):e0299597. DOI: 10.1371/journal.pone.0299597
[3] Söderqvist S, Lamminmäki S, Aarnisalo A, Hirvonen T, Sinkkonen ST, Sivonen V. Intraoperative transimpedance and spread of excitation profile correlations with a lateral-wall cochlear implant electrode array. Hear Res. 2021 Jun;405:108235. DOI: 10.1016/j.heares.2021.108235