基于阻抗检测人工耳蜗电极阵列移位:艾梅 - 格里普综合征患儿案例研究

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:European Archives of Oto-Rhino-Laryngology 1.9

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  在人工耳蜗植入术后康复及随访中,检测并发症至关重要,尤其对儿童和认知障碍患者。研究人员开展了基于阻抗模型检测人工耳蜗电极阵列移位的研究。结果显示该模型能有效检测移位,为临床提供了无辐射、低成本的监测方式。

  在现代医学领域,人工耳蜗(Cochlear implants,CIs)成为了帮助感音神经性听力损失患者重获听力的重要 “魔法钥匙” 。它通过对听神经的电刺激,让许多原本生活在无声世界里的人,重新听见了外界的声音。然而,这把 “钥匙” 在使用过程中却并非一帆风顺。在儿童以及那些因患有综合征而配合度不高的患者身上,人工耳蜗植入术后的康复和随访阶段充满了挑战。
人工耳蜗电极阵列能否完全、稳固地放置,直接关系到手术的临床效果。但在后续的随访过程中,电极接触点移位这一并发症很容易被忽视 。一旦发生移位,患者的言语感知能力就会下降,严重时甚至需要进行修复手术。目前,临床上常用的术后电极定位检查方法是放射成像,比如计算机断层扫描(CT)或 X 射线投影。但这些方法不仅费用高昂,还需要专业人员操作,更糟糕的是,患者会受到辐射危害。特别是儿童,在接受 CT 扫描后,患白血病和脑瘤的风险会增加。

为了解决这些问题,来自瑞士伯尔尼大学医院耳鼻喉科、ARTORG 生物医学工程研究中心以及德国慕尼黑工业大学附属医院耳鼻喉科的研究人员开展了一项研究。他们运用了一种此前发表的基于阻抗的模型,来检测人工耳蜗电极阵列的移位情况,相关研究成果发表在《European Archives of Oto - Rhino - Laryngology》上。

研究人员用到的主要关键技术方法有:收集初次手术时、修复手术前后的阻抗遥测数据和 X 射线图像;利用基于阻抗的模型(“Extra Trees” 决策树模型),该模型以标准 CI 阻抗遥测协议记录的电压矩阵和术前放射成像测量的耳蜗尺寸作为输入,来估计最基底人工耳蜗电极在耳蜗内的插入深度;将模型估计结果与放射照片上的电极位置进行对比。

下面来看具体的研究结果:
研究人员报告了一名 3.5 岁患有艾梅 - 格里普综合征(Aymé - Gripp syndrome)的女性患儿案例。患儿携带 MAF 基因突变,先天性双侧感音神经性听力损失、白内障、肌张力低下以及神经发育异常 。在 12 个月大时,患儿左耳植入了人工耳蜗(FLEX28 MED - EL GmbH),约两个月后右耳也进行了双侧人工耳蜗植入。植入后,患儿起初反应良好,但在植入 20 个月后,突然无法耐受左耳的 CI 音频处理器。

回顾性评估时,基于阻抗的电极插入深度估计模型显示电极发生了明显移位,至少有 2 个电极移到了耳蜗外 。术后的放射照片也证实了这一点,术后 CT 扫描显示有 3 个电极位于耳蜗外,最基底电极向外移位了 7.7mm。于是,在植入 25 个月后,患儿进行了修复手术。手术中发现电极阵列长入了骨膜,部分区域出现了再骨化。手术时小心扩展了后鼓室切开术,重新插入电极阵列并固定。术后,最基底电极的阻抗恢复正常,基于阻抗测量,模型也证实电极阵列已完全插入,患儿对音频处理器的接受度也有所提高。

从这个案例可以看出,基于阻抗的位置估计模型能够在随访中有效检测电极移位。在植入 6 个月后,该模型就显示出电极可能移位,这与患儿家长反馈的对音频处理器接受度逐渐降低相吻合。根据模型估计,原本可以提前 19 个月进行修复手术。在儿童大脑发育的重要学习阶段,早期干预尤为重要,因为此时大脑可塑性强。虽然由于电极移位程度较大,模型预测存在一定误差,但它依然能显示出电极随时间的持续移位,为早期干预提供依据。

总的来说,对于配合度有限的患者,基于阻抗的电极位置估计为人工耳蜗植入后的治疗控制提供了有价值的工具。它可以避免婴儿在发育过程中受到辐射,作为常规随访的替代方法,还能早期发现需要干预的 CI 情况,提高用户接受度,节省后续治疗成本。不过,要让该算法更广泛地应用,还需要对更多的儿科患者队列进行研究。这项研究为人工耳蜗植入术后监测开辟了新的道路,有望在未来为更多患者带来更好的治疗体验,让人工耳蜗这把 “魔法钥匙” 能更顺畅地为患者开启有声世界的大门。

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