Resultados Clínicos usando el Posicionador de Electrodo del Implante Clarión®

Jaime Hernández Uribe, MD., Luis Carlos Penagos Estrada, MD.,Carmenza Gómez, MD.
Clínica Medellín

Resumen

Este artículo presenta un estudio realizado en 10 pacientes intervenidos quirúrgicamente de Implante Coclear clarión, usando un posicionador de silastia Intracoclear con el fin de colocar el electrodo del implante más cerca al modiolo, permitiendo mejorar significativamente la función de este dispositivo en el paciente.
Palabras clave: Implante coclear – Posicionador

Introducción

Las ventajas teóricas de posicionar el electrodo del implante coclear muy próximo al modiolo son ahora ampliamente reconocidas y aceptadas por los cirujanos de implantes cocleares, audiólogos, e investigadores. Hasta hoy ninguno de los electrodos ha logrado esta meta consistentemente.

Los electrodos rectos en diseño, siguen la pared externa o lateral de la cóclea cuando son introducidos a través de la ventana redonda. Estudios post-mortem en humanos (Kawano et al., 1998); Linthincum et al.,1997 implantados con esta clase de electrodos llevados a cabo por entidades investigativas en diferentes partes del globo, demuestran que; hay una correlación entre umbrales psicofísicos de estimulación eléctrica, niveles confortables y rango dinámico con la supervivencia del glangio espiral y el crecimiento de tejidos fibrosos, y / o calcificación entre las bandas de electrodos y el canal de Rosenthal. En otras palabras, los niveles de tejidos fibroso y calcificación incrementan la distancia y resistencia para que la señal estimulante llegue al modiolo. Este artículo describe cómo un posicionador de electrodo actúa como relleno de la escala timpánica, llevando al electrodo mas cerca del modiolo y además contribuye a que exista una mayor profundidad de inserción

El electrodo CLARION tiene un diseño precurvado que toma una posición intermedia en la escala timpánica debido a su tamaño y construcción, acercando los electrodos al modiolo. Las ventajas de que el electrodo se sitúe en posición de abrazo al modiolo son anatómicas, electrofisiológicas y psicofísicas.

Primero, desde la perspectiva anatómica, los electrodos deben estar ubicados tan cerca como sea posible de las estructuras neurales del oído interno a ser estimuladas, es decir de la células del ganglio espiral. Los cuerpos de las células del ganglio espiral están ubicados dentro del modiolo y son las terminaciones del nervio auditivo, que son la meta de la estimulación eléctrica.

Figura 1: Modelos de electrodos

En alguna cócleas sordas, en las cuales hay células ciliadas y dendritas remanentes, no está claro cómo estas estructuras son estimuladas por la corriente eléctrica. No hay dudas sin embargo de que las células del ganglio espiral son las estructuras mas importantes para recibir y transportar la estimulación eléctrica al sistema central.

Estudios post-mortem hechos por Linthicum and Fayad en 1991 indican que en algunos sujetos implantados las únicas estructuras neurales remanentes eran las células del ganglio espiral. El modiolo que contiene las células del ganglio espiral está ubicado en el centro de la cóclea y su forma es similar a una pirámide. La pared externa del modiolo que separa las estructuras neurales de las rampas, es extremadamente delgada y algunas veces dehiscente. Esta característica es sumamente importante cuando se diseña un electrodo que abraza el modiolo, para proteger la células del ganglio espiral de una posible lesión como resultado de la inserción

Segundo, la ubicación consistente de los contactos de los electrodos cerca del modiolo puede llevar a unos niveles de detección de umbrales menores, requiriendo menos corriente para alcanzar crecimiento de volumen; además la ubicación modiolar permite mayor selectividad de estimulación de manera tal que se excitan diferentes poblaciones neurales reduciendo la posibilidad de interacción de los canales.

Los estudios realizados en animales y en modelos indican que un conjunto de electrodos ubicados contra la pared modiolar producen umbrales menores, rangos dinámicos mas amplios y reducen la interacción de los canales (Jolly,1998). Otros estudios realizados en humanos (Saunders et al.,1998) reafirman estos hallazgos; los umbrales fueron menores cuando se compararon con un grupo de sujetos operados con electrodos rectos, sin la forma característica del electrodo que abraza al modiolo.

Tercero, los estudios de Sanders et, al demostraron que la difusión de corriente que produce interacciones entre canales se redujo al ubicar los electrodos más cerca del modiolo. De esta manera se demostró que la discriminación mejora cuando los electrodos se encuentran más cerca al modiolo. Otros estudios llevados a cabo por Shepherd et al, en 1993 sugieren que un conjunto de electrodos en cercana proximidad al modiolo puede resultar en menores requerimientos de corriente y patrones de estimulación más localizados.

En resumen, las células del ganglio espiral, ubicadas en el modiolo, son ampliamente consideradas como los elementos neurales estimulados por los implantes cocleares. Posicionar los electrodos más cerca del modiolo permitirá campos de corriente eléctrica mas focalizados, reduciendo los requerimientos de corriente y la interacción de los canales asociada con la estimulación, simultánea o no-simultánea, de electrodos ubicados muy próximos unos de otros.

Figura 2: El posicionador CLARION

Materiales y Métodos

El posicionador intracoclear es una pieza de silastic precurvada, delgada en el extremo distal y mas ancha en el extremo proximal. La cara que contacta la pared lateral coclear es convexa y recorre el contorno de la pared externa de la escala timpánica. La otra cara que contacta con el electrodo es cóncava y asume la curvatura del electrodo. El posicionador actúa como relleno de la escala timpánica, llevando al electrodo mas cerca del modiolo y además contribuye a que exista una mayor profundidad de inserción. Otra versatilidad del posicionador es la de mantener la permeabilidad de la rampa timpánica. Se han realizado pruebas en un modelo de cóclea elaborada en acrílico con el fin de verificar las propiedades físicas del posicionador, y el uso del instrumento de inserción, probando de esta manera cómo el electrodo queda colocado más cerca al modiolo.

Técnica de Inserción y Manejo Quirúrgico

Primero se hizo la mastoidectomía. Luego se expuso la ventana redonda a través del receso facial. Se creo una cocleostomía amplia de acuerdo con la guía quirúrgica standard para el dispositivo CLARION. Utilizando el instrumento de inserción, el electrodo CLARION fue introducido en la escala timpánica llevándose a cabo una inserción completa sin dificultad.

Una vez colocado el electrodo, el posicionador fue montado en el instrumento de inserción usando el microscopio, el instrumento de inserción fue colocado a nivel de la ventana redonda, el posicionador estaba listo para ser insertado, tomando una posición lateral con respecto al electrodo contra la pared externa de la escala timpánica, de esta manera el posicionador consiguió que el electrodo adquiriera una disposición mas cercana al modiolo.

Evaluación Radiográfica

Durante la colocación de este dispositivo intracoclear realizamos una evaluación de la posición del electrodo con el posicionador versus la posición del electrodo en la escala timpánica sin el posicionador. Una vez preparados los pacientes para la implantación, se insertó primero el electrodo, seguido por una serie de rayos X, luego se llevo a cabo la inserción del posicionador y nuevamente se controló con rayos X. Pudimos analizar la posición y profundidad de inserción del electrodo antes y después de introducir el posicionador en relación con el modiolo.

Figura 3: Vista transorbital del electrodo y posicionador (EP) implantados

El largo del electrodo CLARION es de 25 mm. En el protocolo seguido, la profundidad de inserción fue medida en grados o en cantidad de vueltas alrededor del modiolo. Usando esta técnica de medición, demostramos que la profundidad de inserción aumentó media vuelta o 180 grados, o sea que de una vuelta y cuarto (450 grados) pasó a una vuelta y tres cuartos (630 grados).

1. Ubicación del electrodo

La colocación del posicionador fue fácil en todos los casos. No se encontró resistencia mientras se insertaba el posicionador a lo largo del electrodo. El electrodo fue llevado mas cerca del modiolo en todos los casos.

Figura 4: Vista transversal del electrodo y posicionador (EP) adentro de cóclea

2. Profundidad de inserción

La profundidad del electrodo se midió por la cantidad de vueltas alrededor del modiolo. En todos los casos se logró mayor profundidad de inserción con el posicionador. Sin el posicionador, el electrodo hace una vuelta o una vuelta y un cuarto dentro de la escala timpánica. Con el posicionador, el electrodo se profundiza hasta una vuelta y tres cuartos, alcanzando el punto mas alto hacia el helicotrema. Significativamente, las células del ganglio espiral ubicadas en las vueltas superiores están mejor conservadas que las células de la vuelta basal (Linthicum et al., 1991).

Resultados

Promedio de umbrales por canal con EP y sin EP-1 mes post-quirúrgico

Canales

Figura 5: Pacientes con posicionador (4) y sin EP umbales (n=10)

En el control audiométrico los pacientes con posicionador (EP) muestran umbrales y niveles confortables diferentes a los antes establecidos sin el uso del posicionador, con buen nivel de percepción auditiva. Se observa una tendencia de intensidad menor del estímulo eléctrico con el uso de este nuevo dispositivo. A la programación inicial el paciente responde a ciertas palabras bisilábicas y oraciones en campo abierto. A los 3 meses después de la implantación hay una predisposición de mejor percepción auditiva en los pacientes con el posicionador comparados con los pacientes sin posicionador.

Figura 6: Pacientes con posicionador (4) y sin EP (6) niveles confortables (n=10)

Discusión

• El electrodo mantiene siempre su posición cerca el modiolus
• Mejor selectividad
• Niveles bajos de estimulación eléctrica
• Control de inserción y estabilidad del electrodo
• La permeabilidad de la rampa timpánica es preservada sin daño para futuras innovaciones de la tecnología

Conclusiones

A pesar que estos resultados son preliminares, los datos recogidos indican que la implementación de este nuevo dispositivo viene a cambiar niveles ya establecidos de estimulación eléctrica y percepción auditiva con pacientes implantados sin el posicionador. Indicando que este dispositivo puede ser una pieza mas para eliminar interacción entre canales y procura una selectividad mayor cuando es usado.

Abstract

The theoretical advantages of positioning the cochlear implant electrode next to the modiolus are now well accepted and recognized by cochlear implant surgeons, audiologist, and investigators. Until now, neither electrode has performed that task consistently.

Some designs are straight and/or have thin diameter, and when introduce through the round window, they follow the lateral wall of the cochlea. Human post-mortem studies (kawano et al., 1998, Linthincum et al., 1997) in different investigating sites have shown that performance of cochlear-emplanted patients may be related to intracochlear, histopathological factors. These studies correlated the psychophycal threshold, comfortable levels, and dynamic range with the spiral ganglion cell survival, presence of fibrous tissue and new bone and distance between the centers of the electrode bands and Rosenthal¨s canal. The distance between the electrodes and the modiolus increased with increasing levels of fibrous tisseu and new bone, therefore acting as insulator for the current path toward the modiolus. This paper describes how an electrode positioner fill up the scala tympani carrying the cochlear implant electrode closer to the modiolus as well as contributing for a deep insertion.

Key words: Coclear implant. Positioner

Reconocimiento

Los autores desean expresar su agradecimiento al Ingeniero Franco Portillo por su apoyo técnico y científico durante el desarrollo de este estudio.

Correspondencia: JaimeHernández, MD. Calle 7 # 39 – 290. Cons. 910 Tel.: 266 55 20. Medellín. Colombia

Bibliografía

1. Kawano A., Seldon H.L., Clark G.M., Ramsden R.T., Raine C.H. Intracochear factors contribuiting to psychophysical percepts following cochlear implantation. Acta Otolaringol (Stockh) 1998; 118: 313-326
2. Linthicum F.H. Fayad J, Otto SR, Galey FR, House WF. Coclear implant histopathology. American J Otol. 1991; 12: 245 – 311
3. Linthicum F.H. Fayad J, Otto SR, Galey FR, House WF. Coclear Inner ear morphologic changes resulting from coclear implantation American J Otol 1991; Suppl 12:8-10
4. Linthicum F.H. Otto SR, Nucleus 22 electrode coclear implant histpathology: implications concerning auditory response American J Otol 1997; Suppl 12:8-10
5. Jolly C.N. et. Al. Breakthough in perimodiolar concepts. 7th Symposium oncochlear implants in children, Iowa City, IA 1998
6. Saunders E. Et.al. A new pre-curved electrode array: Benefits as measured by initial phychophysics. 7th Symposium oncochlear implants in children, Iowa City, IA 1998
7. Shepherd RK, Hatsushita S, Clark GM, Electrical stimulation of the auditory nerve; the effect of electrode positioning on neural excitation. Hearin Research 1993; 66:108-120.