Programación del Implante Coclear objetivo y estrategias de codificación, Creación del Mapa

Creación del Mapa

Una vez obtenidos los umbrales y niveles de confort de todos los electrodos, cada sistema de programación crea un programa que es posteriormente instalado en el procesador de palabra.

Según los diferentes sistemas este puede denominarse MAPA o PROGRAMA. Sin embargo, antes de la creación del mapa, el programador debe tener en consideración otras características técnicas que se mencionarán a continuación, ya que existen algunas diferencias entre los sistemas.

Si bien hasta el momento se han mencionado los pasos y consideraciones que deben tenerse en cuenta en el momento de realizar una programación del procesador de palabra, es necesario comprender también algunos de los conceptos técnicos que se utilizan para la realización de un mapa.

Uno de los principales aspectos que deben considerarse y conocerse son las estrategias de codificación. Según Allum (1997), es a través de las estrategias de codificación que se determina el modo de transformación de los sonidos acústicos de nuestro mundo sonoro en señales eléctricas comprensibles para el cerebro humano.

Nuestro objetivo con la programación del procesador de palabra es asegurar que la estrategia de codificación y los parámetros psicoacústicos que se miden para cada sujeto sean lo más eficaces posibles, de tal forma que nos permita llevar la información del lenguaje adecuada para que el cerebro la interprete.

La estrategia de codificación es la que separa el lenguaje electrónicamente en bandas frecuenciales que son transmitidas a zonas específicas a lo largo de la cóclea, ya que el IC trabaja tonotópicamente.

La tonotopicidad se refiere al hecho de designar una característica especial de la cóclea y del nervio auditivo, es decir, que la parte basal de la cóclea es más sensible a los sonidos de altas frecuencias y los de baja frecuencia son que los estimulan la parte apical de la cóclea (Allum, 1997).

Las estrategias de codificación son las que permiten que el implante realice la función de una cóclea normal, es decir, que así como la cóclea analiza las amplitudes del sonido y envía la señal al cerebro estimulando el nervio, las estrategias de codificación del lenguaje deben ser capaces de analizar las diferentes amplitudes del lenguaje fraccionándolo en bandas de frecuencias por medio de filtros y determinar donde y cuantas veces hay que aplicar la estimulación (tonopicidad y velocidad de estimulación, respectivamente) para que la señal sea transmitida lo más eficientemente posible (Allum, 1997).

Las estrategias de codificación más utilizadas actualmente son SPEAK (Spectral Peak Extraction – extracción de picos máximos espectrales), CIS (Continous Interleaved Sampling – muestreo intercalado continuo), ACE (Advanced Combination Encoders – codificadores combinados avanzados), SAS (Simultaneous Analog Stimulation – estimulación analógica simultánea).

Los sistemas Nucleus 22 y Nucleus 24 han sido desarrollados en Australia en la Universidad de Melbourne bajo la dirección del Dr. Graeme Clark. El Nucleus 22 utiliza una estrategia de codificación de extracción de picos máximos espectrales (SPEAK).

Con esta estrategia se analiza toda la onda espectral del habla, determinando cuáles son los filtros que necesitan más energía. Estos picos determinan cuáles son los electrodos que van a ser activados estimulando uno por uno.

En esta estrategia el número de picos es variable (de 3 a 10) pero siempre es menor que el número total de electrodos, que son activados a una velocidad de 250 pulsos por segundo. La información sonora se selecciona según las mayores amplitudes (máximas) y se presenta a los electrodos apropiados.

Se ha reportado que esta estrategia mejora el reconocimiento de la voz, especialmente en términos de ruido. Esta estrategia también está disponible en el Nucleus 24 (Cochlear Corporation, 1996; Cochlear Corporation, 1998).

Una estrategia con los mismos principios pero más reciente, es la utilizada por los sistemas de Med – el en sus series de Combi 40 que se denomina «n of m» (número de máximos).

Sus principales diferencias con la anteriormente descrita son, que el número de picos que se determinan en el momento del análisis es menor que el que está disponible, ya que éste es fijado con anterioridad (no varía de 3 a 10) más de 2000 pulsos por segundo por canal (Allum 1997; Staller, Beiter y Brimacombe, 1994; Cochlear Corporation; Med-el Corporation).

El muestreo intercalado continuo (CIS) se considera actualmente como una de las más modernas estrategias de codificación.

Fue diseñada por Blake Wilson y es descrita como una técnica rápida y sencilla que envía la señal en una larga secuencia de pulsos a los electrodos implantados (Wilson, 1993). Actualmente está disponible en los IC Nucleus 24, Clarion y Med-el en sus series Combi 40. Analiza la información de acuerdo a la amplitud de la señal y la transmite estimulando todos los electrodos secuencialmente, con una velocidad rápida. De acuerdo al sistema se determina la velocidad de procesamiento.

Sin embargo, esta estrategia requiere velocidades mínimas de 850 pulsos por segundo.

La estrategia analógica, actualmente disponible únicamente en el sistema de IC Clarion es el SAS, la cual analiza toda la información sonora y la convierte en ondas de forma analógica, enviando la estimulación a todos los electrodos simultáneamente.

Esta estrategia parte de la implementada en sistemas de generaciones anteriores como el UCSF/Storz, el sistema Ineraid y la estrategia CA (Compressed Analog) utilizada por versiones anteriores del sistema Clarion. (Schindler, Kessler y Barker, 1994; Advanced Bionics, 1995).

El sistema Clarion actualmente también tiene disponibles otras estrategias de codificación como el CIS y el PPS (Pulsatile Paired Stimulation – muestreo pulsátil en pares). El PPS combina la estimulación simultánea y secuencial y se encuentra actualmente en investigación (Advanced Bionics, 1995; Chute, 1995; Adcanced bionics, 1997).

En la actualidad existe una tendencia a considerar que la velocidad de procesamiento del lenguaje es un aspecto importante que debe considerarse para una mejor representación temporal de la información, puesto que, en el oído normal la cóclea transmite las señales acústicas muy rápidamente.

Dentro de los sistemas disponibles en nuestro mercado, el Nucleus 22 es considerado como un sistema de baja velocidad (250 pps) (Cochlear Corporation, 1996), el Clarion como un sistema con un CIS de velocidad intermedia (6.500 pps) y un SAS de alta velocidad (91.000 pps) (Advanced Bionics, 1997, Advanced Bionics, 1998), el Nucleus 24 como un sistema con CIS y ACE de alta velocidad (14.400 pps) (Cochlear Corporation, 1998, Cochlear corporation, 1998) y Med-el con su Combi 40+ con un CIS y n of m de alta velocidad (18.880 pps) (Med-el Corporation, 1996; Med-el Corporation, 1998).

Sin embargo, el aspecto relacionado con la velocidad de procesamiento continua siendo una hipótesis reciente que requiere mayores investigaciones ya que hasta el momento lo «ideal» no se conoce, aunque según afirma Allum (1997) ya se está trabajando con altas velocidades (hasta 5.000 pulsos por segundo por canal).

Definición de Términos

Frecuencia: Se refiere al número de ciclos por segundo en una unidad de tiempo. La frecuencia del sonido es lo que determina el tono del mismo. Las frecuencias bajas corresponden a sonidos graves, mientras que las altas a sonidos agudos. El lenguaje se encuentra dentro de un rango frecuencial específico de aproximadamente 250 a 6000 Hz., que también va de lo grave a lo agudo.

Amplitud: El valor de la amplitud determina la intensidad con la que se percibe el sonido.

Tonotopía: Característica especial de la cóclea y del nervio auditivo que hace que la parte basal de la cóclea sea sensible a los sonidos graves (bajas frecuencias) mientras que la parte apical es más sensible a sonidos agudos (altas frecuencias).

Filtros: Se utilizan para dividir electrónicamente las señales acústicas en bandas de frecuencia.

Velocidad de estimulación: Se refiere a la frecuencia de activación y desactivación eléctrica de un electrodo.

Nivel de umbral (TL o THR): Nivel mínimo de estimulación eléctrica con el cual el sujeto obtiene percepción de sonido.

Nivel de comodidad (CL): También denominado nivel de máxima comodidad (MCL). Se refiere al nivel de máxima intensidad que puede ser percibido por el usuario del IC sin que se produzcan sensaciones audibles desagradables o molestas.

Rango dinámico (DR): Es la diferencia entre el nivel de comodidad y el umbral. Determina el rango en que la persona percibe una sensación auditiva a través de la estimulación eléctrica. Se encuentra normalmente en un rango de 15 a 20 dB para los usuarios del IC.

Conclusión

La programación del procesador del palabra es uno de los componentes más importantes en el proceso de implantación coclear ya que es justamente la estrategia de codificación del lenguaje la que le permite al IC cumplir su función como reparador de la audición periférica.

A través de los años y con base en las continuas investigaciones en este campo, las estrategias de procesamiento se han desarrollado cada vez más, permitiéndole al usuario del IC mayores beneficios en cuanto a su percepción auditiva.

Sin lugar a dudas, uno de los principales retos para los teóricos y científicos en el campo de los implantes cocleares, es perfeccionar y desarrollar cada vez más la forma en que la señal acústica es analizada y transformada en señal eléctrica. Posteriormente enviada al sistema auditivo central para su procesamiento.

Es esto justamente lo que le permite al individuo una comprensión del lenguaje a través del sistema de Implante Coclear.

Correspondencia: Adriana Rivas. Avda. 19 # 100-42 Tel. (571) 218 52 88 Santafé de Bogotá, Colombia.

Bibliografía

• 1. Advanced Bionics Corporation. Estrategias de estimulación. En Clarion, Implante Coclear Multicanal. Sylmar, Ca.
• 2. Advanced Bionics Corporation. Clarion sistema de implante coclear multiestratégico. Manual para el Audiólogo. Sylmar, CA. Agosto, 1995.
• 3. Advanced Bionics Corporation. Clarion Multi-Strategy Cochlear Implant. Device Fitting Manual. Sylmar, CA. November, 1995.
• 4. Advanced Bionics Corporation. Clarion Guía Informativa. Sylmar, CA. Septiembre, 1997.
• 5. Advanced Bionics Corporation. Strategies. VolII, I. Sylmar, CA . 1998.
• 6. Allum D. Introducción a las estrategias de codificación del I.C. En Integración, Revista de la Asociación de Implantados Cocleares. 1997; 2:31-33.
• 7. Battmer, RD, Laszing SJ, Lehnhardt E. Electrically elicited stapedius reflex in cochlear implants patients. Ear and Hearing. 1990;11(5): 370-374.
• 8. Cochlear Corporation. Procedures Manual Nucleus 22 Channel Cochlear Implant System. Englewood, CO. April 1996.
• 9. Cochlear Corporation. Advanced Programming Concepts for the Nucleus 22 Channel Cochlear Implant System. Fort Lauderdale, April 1997.
• 10. Cochlear Corporation. Clinical Bulletin. Introducing the Nucleus 24 Cochlear Implant System. Englewood, CO. October, 1998.
• 11. Cochlear Corporation. Asuntos y Respuestas. The Nucleus Cochlear Implant System. November, 1998.
• 12. McComrick (ed). Behavioral Hearing Test, 6 months to 5 years. In Pediatric Audiology 0-5 years. pp. 97-116. London Whurr.
• 13. Med – el Corporation. The Combi40 Multichannel Cochlear Implant System. Audiologist Manual. Innsbruck, Austria. 1996
• 14. Med – el Corporation. Speeding Toward Natural Sound. Combi 40+. Technical Specifications. Innsbruck, Austria. 1997.
• 15. Med – el Corporation. Information for Candidates. A guide to the Combi 40+ Cochlear Implant System. Innsbruck, Austria. 1998.
• 16.Nevins ME, Chute PM. Designing a Management Program for Children with Implants. En: Children with Cochlear Implants in Educational Settings. Singukar Publishing Group, Inc. San Diego. 1996; Cap. 6

Referencia

• 17. Rance G, Dowell RC. Speech Processor Programming. En Clark, GM, Cowan RSD, Dowell RC. Cochlear Implantation for infants and children. Advances. Singular Publishing Group, Inc, London. 1997.
• 18.Schindler R, Kessler D, Barker M. Clarion Patient Performance: an Update on the Clinical Trials. En Clarion Cochlear Prothesis Clinical Results. Presentado en International Cochlear Implant, Speech and Hearing Symposium. Melbourne, Australia. 1994; Oct. 24 – 28.
• 19. Shapiro W, Waltzman S. Cochlear Implant programming for children: the basics. En Estabrooks, W. Cochlear implants for Kids. Alexander Graham Bell Assoiciationfor the Deaf. Washington, 1998.
• 20. Staller S. Beiter A, Brimacombe J. Use of the Nucleus 22 Channel Cochlear Implant System with Children. En Geers A, Moog J. Effectiveness of Cochlear Implants and Tactile Aids for Deaf Children: the Sensory Aids Study at Central Insititute for the Deaf. The Volta Review. 1994;96(5): 15-39.
• 21. Wood SA. Pure Tone Audiometry. In B. MacCormick (Ed.), Pediatric Audiology 0-5 years. London Whurr. 1988; 137-166.