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Titel:Lagekontrolle von Cochlear Implantaten mittels Digitaler Volumentomographie. Eine vergleichende histologische und radiologische Untersuchung an anatomischen Felsenbeinpräparaten
Autor:Kurzweg, Thiemo
Weitere Beteiligte: Teymoortash, Afshin (Prof. Dr.)
Veröffentlicht:2008
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2008/0416
DOI: https://doi.org/10.17192/z2008.0416
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2008-04161
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Evaluation of Cochlear Implant electrode position. A comparative histological and radiological temporal bone study
Publikationsdatum:2008-06-24
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
Felsenbein, Cone-Beam Computed Tomography, Cochlear-Implantat, Cochlear Implants, Volumentomographie, Radiologische Diagnostik, Temporal Bone

Zusammenfassung:
Cochlear Implantate sind inzwischen aus der Standard-Versorgung von Patienten mit starken sensorineuralen Hörminderungen nicht mehr wegzudenken. Zunehmend werden sogar Patienten mit noch vorhandenem Resthörvermögen für Cochlear Implantate in Betracht gezogen, die sowohl elektrische als auch akustische Aktionspotential-Auslösung ermöglichen. Die Implantate unterliegen daher einer ständigen technischen Überarbeitung. Diese Tatsache bedingt unter anderem das große klinische Interesse, postoperative radiologische Lagekontrollen durchzuführen, die die Position der implantierten Elektrode innerhalb der mikroanatomischen Verhältnisse des Innenohres genaustens darstellen können. Weiterhin spielt die Radiologie eine wichtige Rolle zur Aufklärung seltener Komplikationen und beim Ausschluss von Fehllagen im Sinne einer Qualitätskontrolle. Zum Einsatz kommen hierfür zunehmend Volumentomographen wie der Marburger Digitale Volumentomograph (DVT) 3D Accu-I-Tomo (Morita, Kyoto, Japan). Systematische Studien zur metrischen Genauigkeit der DVT nach CI-Versorgung existierten allerdings bisher nicht. In der vorliegenden Untersuchung wurden, nach umfangreichen Vorversuchen zur histologischen Aufbereitung, anatomischen Felsenbeinpräparaten Cochlear-Implant-Elektroden operativ implantiert. Anschließend wurden die Elektroden in ihrer Lage gesichert und mittels DVT gescannt. Die so vorbereiteten Präparate wurden in Epoxydharz eingebettet, schrittweise geschliffen, gefärbt und mikroskopiert. Im Vergleich der radiologischen Bildgebung und der histologischen Kontrolle sollte festgestellt werden, ob die DVT zur Lagekontrolle nach CI-Operation geeignet ist. Hierfür wurden in der DVT-Software die Schliffebenen der anatomisch-histologischen Referenz aufgesucht und verschiedene eindeutig lokalisierbare Strecken vermessen. In den histologischen Schliffen wurden diese Strecken ebenfalls vermessen. Um zeigen zu können, dass die DVT die diagnostischen Parameter computertomographischer Standardtechnik ebenfalls abdeckt, wurden weiterhin die den üblichen Qualitätskriterien für die Beurteilung der Elektrodenlage entsprechende Daten semi-quantitativ erfasst und dokumentiert. Eingeschlossen wurden Insertationstiefe, Skalendifferenzierung, Trauma und Artefaktquantität. Die statistische Auswertung konzentrierte sich auf den Vergleich der beiden Messmethoden, wobei die histologische Messung als Referenzmessung galt. Um die Qualität der Messungen, die mit der DVT-Befundungssoftware durchgeführt wurden, zu ermitteln, wurden die Differenzen aus beiden Messungen gebildet und gegen den Mittelwert der Messungen nach der Bland-Altman-Methode in ein Diagramm aufgetragen. Verzerrungen und Streuungen konnten auf diese Weise leicht aus der graphischen Darstellung abgelesen werden. Diese Auswertung wurde mehrfach durchgeführt, um den klinischen und praktischen Erfordernissen gerecht zu werden: So wurden die radiologischen Messungen in der DVT-Befundungssoftware und in einem externen Bildbearbeitungsprogramm vorgenommen, um optimale Bedingungen zu schaffen und Fehler zu reduzieren. Weiterhin konnten für die Auswertung auch die Messwerte aus der Gesamtheit der Messungen separiert werden, die den Abstand der Elektrodenkontakte zur medialen knöchernen Cochleawandbegrenzung darstellen und sich insbesondere durch die geringere Länge der Messstrecke von den anderen Messungen unterscheiden. Die Mittelwerte der Differenzen zeigen hervorragende Ergebnisse, die innerhalb der Messgenauigkeit der DVT liegen. Auch in der Beurteilung der etablierten postoperativen diagnostischen Kriterien zeigt die DVT Überlegenheit. Einschränkungen müssen in der Bewertung der Messergebnisse in Kauf genommen werden: Hier zeigten sich Streuungen, die – bezogen auf die Größe der untersuchten Strukturen – Fehler-quellen darstellen und die Forderung nach ausreichend großen Fallzahlen für die Planung zukünftiger Untersuchungen begründen. Eine weitere Schwäche der DVT ist die bisher noch nicht ausreichend realisierte Darstellung von Weichteilgewebe, was insbesondere im Bereich der Cochlea von besonderem Interesse wäre, da Cochlear-Implant-Träger in den seltensten Fällen MRT-Untersuchungen zugeführt werden können. Man muss schlussfolgern, dass die DVT im Vergleich zur CT trotz der erwähnten Einschränkungen die bessere radiologische Darstellung der Elektrodenlage ermöglicht.

Summary:
Introduction: For development of cochlear implant devices, postoperative follow-up, handling of complications and quality control, radiological evaluation of the position of implanted Cochlear Implant (CI) devices is extremely important. Digital Volume Tomography (DVT; 3D Accu-I-Tomo, Morita, Kyoto, Japan) is a flat panel computed tomography system which was first introduced for use in dental medicine. Especially in imaging of the middle and inner ear and regarding image quality, slice thickness, and radiation dose, it showed superiority over Computed Tomography (CT) in the past. Objective: To evaluate if DVT is a appropriate method for postoperative imaging of CI-patients and to identify the exact position of the implant array within the cochlear by multiple measurements. Methods: 13 formalin fixated temporal bone specimens were implanted with a Contour Advance (Cochlear, Sydney, Australia) and scanned in DVT. To determine the exact electrode position temporal bones were ground histological and acted as referee for exact measurements. Analysis was performed using DVT software idixel, Adobe Photoshop, and a stereomicroscope with measurement software. Moreover analysis criteria used for conventional CT scans were applied to evaluate the electrode position. Position measurements in DVT and grindings were statistically compared using Bland-Altman-Method to proof the agreement between measurements. Results showed a good agreement between DVT scans and histological reference. The mean difference between measurements in DVT and grindings was -36.26 µm. Conclusion: DVT offers a supreme image quality with low artefacts and is a good instrument for position evaluation after cochlear implantation.


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