Н.С. Мельников1, Л.В. Маляр2, И.В. Костевич3, А.Г. Козлов4

1 ФГАОУ ВО «Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского» (г. Омск, Россия)

2,3 ФГБУ СЗОНКЦ им. Л.Г. Соколова ФМБА России (Санкт-Петербург, Россия)

4 ФГАОУ ВО «Омский государственный технический университет» (г. Омск, Россия)

1 niklas89@list.ru, 2 malyar-larisa@rambler.ru, 3 igor-doc.ne@mail.ru, 4 agk252@mail.ru

Постановка проблемы. Автоматизированные машинные алгоритмы производителей систем кохлеарной имплантации, разработанные для определения электрически вызванного потенциала действия слухового нерва, в том числе интраоперационно, могут не во всех случаях его определить ввиду ограниченности параметров стимуляции и регистрации слухового импланта, что может поставить под сомнение корректность установки импланта во время операции.

Цель. Разработка алгоритма, позволяющего автоматизировать процесс тестирования слухового импланта модели CI 612 производителя Cochlear®, с учетом всех его особенностей во время операции кохлеарной имплантации: вычисление импедансов электродов пучка, введенного в улитку внутреннего уха, для оценки короткого замыкания или разомкнутой цепи (первый этап), регистрация электрически вызванного потенциала действия слухового нерва с помощью машинного алгоритма Auto™NRT (второй этап), в случае неуспешности второго этапа проведение регистрации по созданному шаблону в режиме Advanced NRT (третий этап), формирование 2D графика в цветовой кодировке, включающего значения трансимпедансов внутриулитковых электродов для качественной оценки перегиба и загиба кончика пучка электродов (четвертый этап).

Результаты. У каждого из 20 пациентов протестированы 5 электродов, выбранных с почти равным шагом между собой вдоль электродного пучка. На 99 электродах определен потенциал действия с помощью Auto™NRT; на 100 электродах с помощью шаблона. Анализ числовых характеристик временых зависимостей потенциалов показал однородность результатов и их слабую степень разнообразия. Анализ 2D графиков показал отсутствие перегиба и загиба кончика пучка. Обработка результатов измерений проведена в MS Excel.

Практическая значимость. Разработанный алгоритм внедрен в клиническую практику центра для повышения качества операций. Использование 2D графика в цветовой кодировке позволит также исключить проведение КТ, рентгенографического снимка во время операции при необходимости, что существенно сократит время тестирования и нахождение пациента под общей анестезией, исключит дополнительные финансовые расходы.

Мельников Н.С., Маляр Л.В., Костевич И.В., Козлов А.Г. Разработка алгоритма для проведения тестирования слухового импланта во время операции кохлеарной имплантации // Биомедицинская радиоэлектроника. 2025. T. 28. № 1. С. 53−63. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202501-04

1. Carlyon R., Goehring T. Cochlear implant research and development in the twenty-first century: a critical update // Journal of the Association for Research in Otolaryngology. 2021. № 22. P. 481–508. https://doi.org/10.1007/s10162-021-00811-5
2. Dhanasingh A., Hochmair I. Bilateral cochlear implantation // Acta Oto-Laryngologica. 2021. № 141. P. 1–21. https://doi.org/10.1080/ 00016489.2021.1888193
3. Boisvert I., Reis M., Au A., Cowan R., Dowell R. Cochlear implantation outcomes in adults: a scoping review // PLoS ONE. 2020. № 15(5). P. 1–26. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232421
4. World report on hearing // World Health Organization. 2021. URL: https://cdn.who.int/media/docs/default-source/documents/health-topics/deafness-and-hearing-loss/world-report-on-hearing/wrh-executive-summary.en.pdf
5. Custom Sound Pro software version 6.3. Cochlear implant reference guide / Cochlear Limited. Sydney, 2021. 68 p.
6. Liebscher T., Hornung J., Hoppe U. Electrically evoked compound action potentials in cochlear implant users with preoperative residual hearing // Frontiers in Human Neuroscience. 2023. № 17. P. 1–12. https://doi.org/10.3389/fnhum.2023.1125747
7. Melnikov N., Kozlov A. Peculiarities of intraoperative measurements of hearing Cochlear implants CI 512 and CI 612 // 2024 IEEE USBEREIT conference. 2024. P. 170–173. https://doi.org/10.1109/USBEREIT61901.2024.10584046
8. Botros A., Dijk B., Killian M. Auto™NRT: an automated system that measures ECAP thresholds with the Nucleus Freedom cochlear implant via machine intelligence // Artificial intelligence Medicine. 2007. № 40(1). P. 15–28. https://doi.org/10.1016/j.artmed.2006.06.003
9. A.R. de Miguel, Sancho D., Falcon-Gonzaliez J., Pavone J., Herrera L., Barriero S., Benitez N., Macias A. Assessing the placement of the Cochlear Slim Perimodiolar electrode array by trans impedance matrix analysis: a temporal bone study // Journal of clinical medicine. 2022. № 11 (14). P. 1–12. https://doi.org/10.3390/jcm11143930
10. Zhang L., Schmidt F., Oberhoffner T., Ehrt K., Cantre D., Grossman W., Schraven S., Mlynski R. Transimpedance matrix can be used to estimate electrode positions intraoperatively and to monitor the positional changes postoperatively in cochlear implant patients // Otology and Neurotology Journal. 2024. № 45. P. 289–296. https://doi.org/10.1097/MAO.0000000000004145
11. Soderqvist S., Lamminmaki S., Aarnisalo A., Hirvonen T., Sinkkonen S., Sivonen V. Intraoperative transimpedance and spread of excitation profile correlations with a lateral-wall cochlear implant electrode array // Hearing Research. 2021. № 405. P. 1–9. https://doi.org/ 10.1016/j.heares.2021.108235
12. Vanpoucke F., Boermans P., Frijns J. Assessing the placement of a cochlear electrode array by multidimensional scaling // IEEE Transactions on biomedical engineering. 2012. № 59(2). P. 307–311. https://doi.org/10.1109/TBME.2011.2173198 
13. He S., Chao X., Wang R., Luo J., Xu L., Teagle H., Park L., Brown K., Shannon M., Warner C., Pellittieri A., Riggs W. Recommen­dations for measuring the electrically-evoked compound action potential in children with cochlear nerve deficiency // Ear Hear. 2020. № 41(3). P. 465–475. https://doi.org/10.1097/AUD.0000000000000782