Medizin monograph Chorda tympani, DVT, Position Cochlea Elektroden urn:nbn:de:hebis:04-z2015-06212 cochlea electrodes location Cochlea ths PD Dr. Güldner Christian Güldner, Christian (PD Dr.) Taube, Jessica Michaela Taube Jessica Michaela Nervus fazialis cone beam CT Zusammenfassung Mit der Entwicklung des Cochlea-Implantates (CI) vor über 50 Jahren wurde ein Meilenstein der Medizin geschaffen. Um diese Entwicklung mitzutragen und voranzubringen, beschäftigt sich die vorliegende Dissertation mit der radiologischen Analyse der exakten Lage verschiedener Cochlea-Implantate innerhalb der Hörschnecke. Im Hinblick auf eine postoperative Lagekontrolle nach CI-Implantation sowie im Zuge der Weiterentwicklung der CI-Elektrodenträger und Operationstechniken ist dies von klinischer sowie wissenschaftlicher Bedeutung. In den Leitlinien der "Deutschen Gesellschaft für HNO" wird eine postoperative Lagekontrolle nach CI-Implantation standardmäßig empfohlen. Diese dient zur Kontrolle der Elektrodenlage sowie dem Auffinden möglicher Fehlinsertionen. Alternativ zu den bereits bekannten Methoden, wie der CT und dem Röntgen, steht aktuell die digitale Volumentomographie (DVT) als bildgebende Methode im Fokus der Wissenschaft. Besonders für Objekte mit hohen Kontrastunterschieden, wie den knöchernen Strukturen von Felsenbein und Cochlea, stellt die DVT eine detailgetreue Bildgebung dar. Mit diesem Hintergrund untersucht die vorliegende Dissertation die DVT auf ihre Qualität in der Darstellung der inserierten Cochlea-Implantat-Elektroden. Die Bildgebung mittels DVT wurde an zwei verschiedenen Cochleaimplantatmodellen untersucht. Insgesamt wurden von 65 Patienten der Fachabteilung für HNO des Universitätsklinikums Marburg postoperative DVT-Aufnahmen nach CI-Implantation untersucht. Hierunter waren 35 Patienten Träger eines Cochlea-Implantates der Firma Cochlear® und 30 Patienten Träger eines Implantates der Firma MedEl®. Methodisch wurden für jeden Patienten die Insertionstiefe sowie der Insertionswinkel des Cochlea-Implantates vermessen. Die exakte Lagebeziehung jeder einzelnen Elektrode wurde durch die detaillierte Vermessung ihres Abstandes zur medialen (modiolus-nah) und zur lateralen Cochleawand(modiolus-fern)bestimmt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass mittels der DVT eine genaue Aussage getroffen werden kann, welche Elektrode wo exakt in der Cochlea liegt. Dies wird im Vergleich der Bilddaten der verschiedenen Implantatmodelle deutlich. Die DVT zeigt, dass sich die Elektroden der Firma MedEl® der lateralen Cochleawand anschmiegen und somit modiolus-fern liegen. Die Elektroden der Firma Cochlear® liegen dicht der medialen Cochleawand an, sie liegen somit perimodiolär (modiolus-nah). Weiterhin zeigte sich, dass die Elektroden der Firma Cochlear® vor allem in der basalen Cochleawindung zum Liegen kommen. Bei MedEl® inserieren die Elektrodenträger bei allen Patienten über die basale Cochleawindung hinaus Richtung Cochlea-Apex. Diese individuellen intracochleären Lagebeziehungen der Elektrodenträger sind dank der DVT-Aufnahmen mit bloßem Auge sichtbar. Die erzielten Ergebnisse spiegeln die von den Herstellern genannten Implantatcharakteristika korrekt wider und zeigen damit das Potenzial der DVT in der Visualisierung von Cochleaimplantaten. Als Gütekriterium der DVT-Analyse wurde der Durchmesser der Cochlea vermessen, welcher in Übereinstimmung mit anatomischen Studien kontinuierlich von basal Richtung apikal abnimmt. Dies bestätigt die Qualität und Präzision des Messvorganges. Ebenfalls als Gütekriterium fungieren die Messungen des Durchmessers der Implantatelektroden im Vergleich zu den Herstellerangaben. Die Messungenauigkeit variiert hier in Abhängigkeit von der Insertionstiefe der Elektroden zwischen 1,3 % bei den basal gelegenen Elektroden, bis hin zu 28 % bei den apikaler gelegenen Elektroden. Aufgrund seiner anatomischen Nähe zum Innenohr, wurde in dieser Arbeit ebenfalls die Darstellbarkeit des N. fazialis in der DVT untersucht. Bei allen Patienten konnte der knöcherne Verlauf des N. fazialis im Felsenbein vollständig nachverfolgt und seine Entfernung zur Cochlea, bzw. zu den Implantatelektroden, vermessen werden. Zusätzlich gelang es durch die DVT den Abgang der Chorda tympani in 82% der Fälle darzustellen. Unter Berücksichtigung der iatrogenen Verletzungstendenz der Nerven sowie ihrer ungewollten Stimulation durch ein CI wird die Relevanz ihrer Darstellung deutlich. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass mit Hilfe der DVT eine präzise Vermessung der Cochlea, ihrer umgebenden Strukturen und besonders der intracochleären Lage von CI-Elektroden möglich ist. Die DVT bietet daher eine optimale Möglichkeit der postoperativen Bildgebung. Hierauf aufbauend kann in Zukunft die radiologische Bildgebung in Korrelation zum subjektiv empfundenen Höreindruck des Patienten genutzt werden, um das Hörerleben durch verbesserte Elektroden und Operationstechniken zu optimieren. Cochlea-Implantat Studies on the situation of various intracochlear CI-electrodes by DVT DVT https://doi.org/10.17192/z2015.0621 Untersuchungen zur intracochleären Lage verschiedener Cochleaelektroden mittels DVT opus:6465 Medical sciences Medicine Medizin cbct Hals- Nasen- und Ohrenheilkunde 2015-12-16 cochlea implant Philipps-Universität Marburg 2015-05-04 doctoralThesis German facial nerve Abstract The development of the cochlear implant (CI) over 50 years ago was considered a milestone in medicine. In order to advance this development the present thesis deals with the radiological analysis of the exact position of different cochlear implants within the cochlea. With regard to the post-operative position monitoring after CI implantation and the further development of the CI electrode array and the operation technique, this topic holds clinical and scientific importance. In the guidelines of the German Society of ENT, post-operative position monitoring after CI implantation is recommended as a standard. This is used to control the final position of the electrodes and to discover possible false insertions. As an alternative to the known methods, such as CT and X-ray, the scientific focus is currently on the digital volume tomography (DVT), also called cone beam computed tomography (CBCT) as an imaging modality. Especially for objects with high contrast differences, such as the bony structures of the temporal bone and the cochlea, the CBCT is an established imaging method. In this context, the thesis examines the CBCT's ability to display the inserted cochlear implant electrodes. Two differently manufactured CI models have been investigated with CBCT imaging. Overall, the CBCT images of 65 patients from the ENT-department of the University Hospital Marburg were examined after CI implantation. Among these, 35 patients were implanted with the CI - model by the company Cochlear® and 30 patients with the CI - model by the company MedEl®. Methodically, the insertion depth and the insertion angle of the CI were measured for each patient. The exact relationship of each electrode within the cochlea was determined by the measurement of their distance to the medial (close to the modiolus) and the lateral wall of the cochlea (distant the modiolus). The results significantly confirm that the CBCT can make an accurate statement about the detailed electrode position within the cochlea. This is evident in the comparison of the image data of the two different implant models. The CBCT depicts that the MedEl® electrodes locate closer to the lateral cochlea wall, far away from the modiolus. The Cochlear® electrodes position closer to the medial wall of the cochlea and are thus close to the modiolus (perimodiolär). Furthermore, it was shown that the electrodes of the Cochlear® model mainly come to lie in the basal turn of the cochlea. The MedEl® electrodes insert within the whole cochlea, reaching from the basal to the apical turn. Using CBCT-imaging, dissimilar positions of CI electrodes are distinctly detectable. All results correctly reflect the characteristics previously published by the CI-manufacturers by showing the potential of the CBCT in visualizing the CI. As one quality criterion for the precision of the CBCT's analysis, the cochlea diameters were measured. In accordance with anatomical studies of the cochlea, the presented results show that the measured cochlear diameters continuously decrease from the basal to the apical turn of the cochlea. This confirms the quality of the measurement method. Furthermore, the diameter of the implant electrodes served as a quality criterion, which mainly corresponded to the manufacturer's information. The error of measurement varies depending on the insertion depth of the electrodes between 1.3 %, regarding the basal electrodes, to 28 % concerning the apical electrodes. Due to its anatomical proximity to the inner ear, the CBCT-imaging of the facial nerve was investigated in this work as well. In all patients, it was possible to track the bony course of the facial nerve within the temporal bone. Moreover, the distance from the facial nerve to the cochlea, or to the CI-electrodes were measured. Furthermore, in 82 % of the cases the CBCT displayed the branching of the chorda tympani from the N. facialis. Considering the complication of iatrogenic injury to nerves as well as the accidental, unwanted stimulation of the facial nerve by a cochlear implant, the relevance of this topic becomes clear. In summary, it can be stated that with the help of CBCT, a precise measurement of the cochlea, its surrounding structures and particularly the intracochlear position of CI electrodes is possible. The CBCT therefore offers a good possibility of post-operative imaging. Based on this, the CBCT based CI imaging may offer a correlating depiction of the patient's auditory impression as far as the CI's anatomical position is concerned. In the future, CBCT imaging in correlation to subjective auditory impressions could be used to optimize the results in the patient's listening experience by developing revised electrode-models as well as operation techniques. Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg Universitätsbibliothek Marburg Volumentomografie https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2015/0621/cover.png application/pdf 2015 CI