Estratto da L'audioproresista (*) numero 43 (dicembre 2017)
(*) rivista TECNICO-SCIENTIFICA dell'udito organo ufficiale del Comparto audioprotesico italiano, dell’Ana, Associazione Nazionale Audioprotesisti, e dell’Anap, Associazione Nazionale Audioprotesisti Professionali Membro dell’Associazione europea degli Audioprotesisti
Nello scorso articolo abbiamo illustrato come i portatori di impianto cocleare tendano ad avere una percezione acuta del suono, con una traslazione globale dell’intero spettro acustico media dai 650 Hz in su [1], da cui l’affermazione che “l’impianto lavora bene sulle frequenze acute mentre la protesi su quelle gravi”. Abbiamo inoltre introdotto le cause principali di tale distorsione:
- una copertura parziale della coclea da parte degli array di elettrodi
- la mancata codifica della struttura fine del suono da parte delle strategie di stimolazione.
Oggi affrontiamo la prima di queste due tematiche, illustrando i passi in avanti compiuti dalla tecnologia per dare ai portatori di impianto cocleare una percezione più naturale delle basse frequenze.
La copertura completa della coclea
La rampa timpanica della coclea si sviluppa mediamente per 2,6 giri
(950°) [2]. I neuroni che, partendo dall’organo del Corti, si riuniscono al centro della coclea (modiolo) per dare origine al nervo acustico, si estendono parimenti per 2,6 giri ma i loro nuclei o corpi cellulari,
situati più internamente nel canale di Rosenthal, coprono da 1.5 a 1.8
giri, ovvero 560°- 650 circa [2] - [4] (FIG. 1).
rappresentazione completa dove si evidenziano i dendriti (parte periferica
dei neuroni - freccia verde) che si sviluppano per 2,6 giri e il modiolo (freccia
rossa). A destra la stessa struttura privata dei dendriti, dove è possibile
apprezzare i nuclei cellulari che si sviluppano per 1,5-1,8 giri [5]
Pertanto se si vuole stimolare diversi neuroni in maniera specifica, è
corretto mirare ad un impianto che copra idealmente quei 560°- 650°. Per molti anni dalla loro introduzione sul mercato, gli impianti cocleari hanno utilizzato elettrodi in grado di coprire il solo giro basale, con un’inserzione media di 370-390° [6], principalmente per due ragioni:
- raggiungere inserimenti maggiori richiede elettrodi estremamente soffici e delicati, che possano essere spinti in profondità senza danneggiare le delicate strutture dell’apice cocleare. Inizialmente le case si sono però orientate su elettrodi pre-curvati che, con lo scopo di avvicinarsi al modiolo per focalizzare la stimolazione elettrica, risultano tuttavia rigidi e difficilmente possono essere spinti oltre il primo giro.
- Le coclee non sono tutte uguali fra di loro; la
lunghezza della rampa timpanica può variare dai 24
ai 38 mm, con una lunghezza media di 31,5mm [7].
Spingersi oltre il giro basale per eseguire una copertura completa della coclea richiede di valutare in fase di selezione dell’impianto tale dimensione e di disporre di un elettrodo di adeguata lunghezza per evitare di ottenere una copertura parziale con un elettrodo troppo corto o una inserzione incompleta con un elettrodo troppo lungo.
Oggi la tecnologia ha fatto grossi passi in avanti in questo ambito: esistono infatti elettrodi estremamente soffici e realizzati in diverse lunghezze, oltre a software che, sulla base della TAC pre-operatoria, consentono al medico di selezionare il giusto presidio per ciascun paziente. Grazie a queste nuove tecnologie è stato possibile raggiungere profondità di inserimento molto maggiori, con coperture dai 470 ai 550°, fino a 600° nelle migliori condizioni, realizzando così una copertura completa della coclea. Da una profondità di inserimento maggiore conseguono principalmente due benefici: una miglior comprensione del parlato e una più naturale percezione delle basse frequenze. La recente letteratura ha infatti dimostrato come ad una maggior copertura della coclea corrispondano migliori risultati uditivi sia nell’immediato post impianto che a lungo termine.
Infine, studi sui portatori di IC con sordità monolaterale (ovvero pazienti con l’orecchio controlaterale normoacusico e quindi in grado di confrontare precisamente le sensazioni generate dall’impianto con quanto
percepito dall’orecchio udente) dimostrano una più naturale percezione delle frequenze gravi. Se, come già riportato, i pazienti impiantati con elettrodi che coprano il solo giro basale non percepiscono nessuna frequenza inferiore ai 650 Hz, i portatori di elettrodi che stimolino il secondo giro cocleare riescono a sentire correttamente frequenze in media dai 300 Hz in su [10]. Un bel passo avanti anche se ancora non sufficiente a raggiungere una totale percezione delle basse frequenze.
In conclusione, i moderni elettrodi per impianti cocleari possono essere selezionati sulla base dell’anatomia del singolo paziente, al fi ne di coprire e quindi stimolare al meglio l’orecchio interno, ottenendo migliori performance ed una più naturale percezione delle basse frequenze.
Nel prossimo numero vedremo come, aggiungendo alla copertura completa della coclea una codifica della struttura fine del suono, sia possibile ripristinare una corretta percezione delle basse frequenze per i portatori di impianto cocleare
1. McDermott H, Sucher C, Simpson A - Electro-acoustic stimula- tion. Acoustic and electric pitch comparisons - Otology & Neurotology (2014) 35(10):1773-9.
2. Avci E., Nauwelaers T., Lenarz T., Hamacher V., Kral A. - Varia- tions in Microatomy of the Human Cochlea - The Journal of Compara- tive Neurology (2014), 1;522(14):3245-61.
3. Kawano A., Seldon H., Clarke G. - Computer aided three dimen- sional reconstructions in human cochlear maps: measurements of the length of organ of Corti, outer wall, inner wall and Rosenthal’s canal. - Rhinol Laryngol. (1996), 105:701-709.
4. Andersen H., Lie W., Erixon E., Kinnefors A., Pfaller K., Schrott- Fischer A., Glueckert R - Human cochlea: Anatomical characteris- tics and their relevance for cochlear implantation. - Rask -. Anat Rec (Hoboken) (2012), 295(11):1791-811.
5. Biar J.J., Frijns J.H.M. - The consequences of neural degeneration regarding optimal cochlear implant position in scala tympani: A model approach. - Hearing Reseach (2006), 214(1-2), 17-27.
6. Landsberg D.L., Svrakich M., Roland Jr. J.T., Svirsky M. - The Re- lationship Between Insertion Angles, Default Frequency Allocations, and Spiral Ganglion Place Pitch in Cochlear Implants - Ear & Hearing. (2015), 36(5),207-13.
7. Hardy M. - Length of the organ of Corti in man - Americn Journal of Anatomy (2005) Vol.62, Iss. 2.
8. O’Connell B.P., Cakir A., Hunter J.B., Francis D.O., NobleJ. H., La- badie R.F., Zuniga G., Dawant G.M., Rivas A., Wanna G.B. - Electrode Location and Angular Insertion Depth Are Predictors of Audiologic Outcomes in Cochlear Implantation - Otology & Neurotology (2016), 37(8):1016-23-
9. Buchman C.A., Dillon M.T., King E.R., Adunka M.C., Adunka O.F., and Pillsbury H.C. - Infl uence of Cochlear Implant Insertion Depth on Performance: A Prospective Randomized Trial - Otology & Neu- rotology (2014), 35(10):1773-9.
10. Schatzer R., Vermeire K., Visser D., Krenmayr A., Kals M., Voor- molen M., Van de Heyning P., Zierhofer C.- Electric-acoustic pitch comparisons in single-sided-deaf cochlear implant users: Freq uency- place functions and rate pitch - Hearing Research (2014), 309:26-35.
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