Nový program kochleárních implantátů MED-EL pro vyšší věrnost zvuku

Věrnost zvuku s novým programem pro nastavení kochleárních implantátů MED-EL

Prokázaly to mnohé studie: čím přirozenější je zvukový dojem kochleárního implantátu, tím rychlejší jsou výsledky slyšení a tím lepšího porozumění řeči lze s tímto systémem nakonec dosáhnout. S věrností zvuku se také zvyšuje požitek z hudby a schopnost lokalizovat zdroj zvuků. Věrnost zvuku systému kochleárního implantátu je důležitá zejména pro ty uživatele kochleárního implantátu, kteří používají na druhém uchu naslouchátko nebo slyší přirozeně, aby mohli optimálně realizovat sluchové vjemy obou stran s co nejmenším kognitivním úsilím.

Tato zvuková věrnost je umožněna co nejnižším "Location-Frequency-Mismatch", jak to odborníci nazývají: jednotlivé složky zvuku musí být ve vnitřním uchu stimulovány přesně tam, kde je zvuk byl slyšet přirozeně. Stimulační signál by měl vytvářet co nejpřirozenější nervový signál.

Aby společnost MED-EL dále zlepšila věrnost zvuku svých kochleárních implantátů, zavedla pro současný systém anatomicky založené přizpůsobení neboli ABF. Přitom se určí umístění jednotlivých elektrodových kontaktů v kochleárním systému, určí se přirozeně se vyskytující výšky tónů, které se zde nacházejí, a přiřadí se odpovídající kontakt.

Základem pro ABF je výsledek počítačové tomografie, která se často provádí jako kontrola po implantaci. Analyzuje se pomocí otologického plánovacího softwaru OTOPLAN, který vyvinula švýcarská společnost CAScination ve spolupráci s firmou MED-EL, přenáší se do osazovacího programu MAESTRO 9.0 a předává se do individuálního nastavení zvukového procesoru kochleárního implantátu.

Lepší přiřazení frekvence v kochleárním implantátu

Dříve se výšky tónů rozdělovaly podle logaritmického klíče k jednotlivým kanálům kochleárního implantátu, a tedy k jednotlivým kontaktům aktivních elektrod. Tak lze dosáhnout skutečného přiřazení zvuku, pokud lze elektrodu s optimálně nastavenou délkou zcela zasunout do průměrného kochleárního implantátu; to znamená, že lze dosáhnout stimulace přes téměř dvě cívky nebo 630 stupňů. Kódování signálu jemné struktury - FSP, FS4 nebo FS4-p-kódování - v druhé cívce zdokonaluje dojem výšky tónu.

Pomocí CT snímku, který je jedním z rutinních vyšetření při kochleární implantaci, a pomocí speciálního prohlížeče DICOM OTOPLAN může lékař několika kliknutími určit ideální délku elektrody i pro vnitřní ucho, které vybočuje z průměru. Na jedné straně je konvenční přidělování frekvencí u těchto uživatelů správné pouze v podmíněném rozsahu. Na druhé straně u individuálních uživatelů se zvláště velkými hlemýždi a zvláště hlubokým zasunutím je kontaktní alokace nižších frekvencí vynikající, ale střední a vysoký zvukový rozsah je alokován jen částečně správně.

"Pokud víme, kde přesně se v kochleárním tělese nachází která elektroda, můžeme každému jednotlivému kontaktu přiřadit přesně správný frekvenční rozsah pro každého jednotlivého uživatele," vysvětluje Peter Nopp, ředitel vývoje v oblasti kódování signálu ve společnosti MED-EL. Přesně to nyní umožňuje nejnovější verze programu OTOPLAN s využitím pooperačního CT snímku. "OTOPLAN rozpozná pouhým stisknutím tlačítka skutečnou polohu každého kanálu a frekvenci, která se v něm nachází."

Pomocí systému OTOPLAN by také bylo možné zjistit, zda elektrody nebyly zcela zavedeny, takže jeden nebo několik kanálů se nachází mimo kochleární oblast, a měly by být proto deaktivovány.

Anatomy Based Fitting (ABF) pro kochleární implantáty s MAESTRO 9.0

Nová verze systému MAESTRO umí tyto informace přebírat z aplikace OTOPLAN. Nopp vysvětluje následující postup: "V nastavení posuneme frekvenční pásma tak, abychom minimalizovali rozdíly mezi přidělenými a umístěnými frekvencemi." To je možné pro uživatele všech typů CI MED-EL v kombinaci se zvukovými procesory SONNET 2 nebo RONDO 3.

U krátkých elektrod nebo při neúplném zavedení však mohou být rozdíly stále patrné: čím kratší je pokrytý rozsah kochleárních elektrod, tím větší je rozdíl, zejména u nízkých frekvencí. Proto je podmínkou dobrého přizpůsobení pomocí ABF, aby elektroda dosáhla alespoň do druhé cívky kochleárního přístroje.

ABF se zaměřuje především na frekvence v rozsahu 1000 až 3000 Hertzů, protože ty jsou pro porozumění řeči rozhodující. ABF nemá žádný vliv na nastavení úrovně, i když některá frekvenční pásma v nízkých frekvenčních rozsazích se mohou ukázat širší než při běžném, logaritmickém rozložení frekvencí: kombinace s kódováním signálu Fine Hearing FSP, FS4 nebo FS4-p umožnila dobré rozlišení výšek i tam.

Samozřejmě je třeba zvážit, zda si zkušení uživatelé kochleárních implantátů přejí mít nastavení upraveno podle ABF. Peter Nopp, který má více než 30 let praxe v oblasti CI upozorňuje, že "zkušení uživatelé si na nastavení frekvenčních pásem zvykli". Doplňuje, že je možné předpokládat dlouhou fázi přizpůsobování. "U nových uživatelů se však domníváme, že pomocí anatomicky založeného nastavení ABF můžeme dosáhnout rychlejšího seznámení se se sluchem s kochleárním implantátem, a tím i celkově lepšího využití systému."

Prozatímní vrchol dlouhého vývoje kochleárních implantátů

Společnost MED-EL vždy usilovala o to, aby její systémy kochleárních implantátů umožňovaly co nejpřirozenější dojem ze slyšení - vždy na základě aktuálních vědeckých poznatků o sluchovém procesu. Prvním takovým poznatkem byl poznatek maďarského biofyzika a nositele Nobelovy ceny Georga von Bérkésyho, že různé výšky zvuku stimulují různé oblasti hlemýždě: vyšší zvuky tzv. základnu v blízkosti přechodu ze středního ucha do vnitřního ucha, hlubší zvuky naopak směrem k hrotu hlemýždě, tzv. apexu. Na základě toho Donald D. Greenwood v roce 1961 odvodil z výsledků psychoakustických pokusů o diferenciaci výšky tónu matematickou funkci, která vypočítává místo ve vnitřním uchu odpovědné za určitý frekvenční rozsah. Tento vztah byl použit v prvních vícekanálových kochleárních implantátech.

Protože tyto první kochleární implantáty používaly pouze relativně krátké elektrody, byly v kochleárním systému zpočátku stimulovány pouze frekvence nad 500 Hz. Již v roce 1994 však společnost MED-EL představila první kochleární implantát s elektrodami dlouhými 31 mm, které mohou dosáhnout a stimulovat celou délku hlemýždě. Tato funkce byla později označena jako CCC, což znamená "Complete Cochlear Coverage" (úplné pokrytí hlemýždě).

Při přirozeném slyšení jsou procesy z druhé cívky kochleárního implantátu ještě složitější: zvuky jsou zde také chronologicky členěny podle stimulačního rytmu. Zvuk o frekvenci 110 hertzů vyvolá ve sluchovém nervu každou sekundu 110 paketů akčních potenciálů, zvuk o frekvenci 440 hertzů vyvolá 440 paketů. Kochleární implantáty MED-EL s technologií FineHearing nabízejí od roku 2006 exkluzivní kódovací strategie napodobující tento mechanismus.

Dlouhou dobu bylo možné zobrazovací diagnostikou pouze zobrazit přesné umístění elektrody v kochleárním implantátu a odlišnost jednotlivých hlemýžďů od typicky vytvořených, ale nebylo možné je zahrnout do nastavení. Pomocí systému OTOPLAN lze před operací změřit individuální kochleu a najít ideální délku elektrody. Nejnovější verze programu OTOPLAN dokáže po implantaci také změřit přesnou polohu jednotlivých kontaktů a přidělit odpovídající výšky; nový program MAESTRO 9.0 pro kochleární implantáty může toto přidělení převzít pro anatomické přizpůsobení zvukových procesorů SONNET 2 a RONDO 3.

Další vylepšení v novém programu pro kochleární implantát MED-EL MAESTRO 9.0

V novém programu pro osazování MAESTRO 9.0 bylo provedeno více než 70 změn: vylepšené procesy nebo přehlednější znázornění - většina z nich je užitečná především pro specialisty, kteří s programem přímo pracují. Některé novinky jsou však přímým vylepšením pro samotné uživatele kochleárních implantátů. Jednou z nich je nová možnost testování mikrofonu SONNET 2 a RONDO 3: při každé schůzce v rámci osazování lze zkontrolovat, zda oba mikrofony ve zvukovém procesoru pracují dobře a stejně. To je důležité pro mladé uživatele kochleárních implantátů, kteří nemohou tak dobře řešit změny sluchu. Porovnání obou mikrofonů zajistí, že snímání zvuku bude stále zaměřeno správným směrem.

U přímého zvukového vstupu (DAI), který se používá také v systémech FM, a u telecívky pro snímání zvukových signálů pomocí indukce umožňují další možnosti nastavení lepší vzájemné porovnání obou zvukových vstupů. Nový zvukový procesor RONDO 3 je vybaven vestavěnou baterií: lze jej otestovat pomocí MAESTRO 9.0. To znamená, že termín servisní prohlídky lze dohodnout dříve, než zkrácená doba trvání funkce ovlivní každodenní život uživatele.

Samotné audio procesory obsahují procesor, "mini počítač". Prostřednictvím malých změn v programování tohoto procesoru lze budoucí poznatky a vylepšení čas od času využít i u procesorů, které jsou již v provozu. Pro SONNET 2 a RONDO 3 nabízí MAESTRO 9.0 možnost jednoduché aktualizace při nejbližším osazování - u ostatních procesorů je to stejně jako dříve možné v rámci technického servisu.

Nejrozsáhlejším dalším vývojem, který se stal dostupným s MAESTRO 9.0, je však možnost anatomického osazení (ABF) a bimodálního osazení.

Více informací o novém programu pro kochleární implantáty MED-EL najdete na www.medel.com.