Мельников Никита Сергеевич – специалист по направлению "Медицинская физика", аспирант кафедры общей и экспериментальной физики. Автор девяти научных публикаций. Сфера научных интересов – системы кохлеарной имплантации.
пр. Мира, д. 55-а, Омск, 644077
Nikita S. Melnikov, Specialist’s degree in Medical Physics, Postgraduate student of the Department of General and Experimental Physics. The author of 9 scientific publication. Area of expertise – cochlear implantation systems.
Козлов Александр Геннадьевич – доктор технических наук (2015), доцент (1996), профессор кафедры радиотехнических устройств и систем диагностики. Автор более 200 научных работ. Сфера научных интересов – обработка сигналов в биотехнических системах, фильтрация сигналов; микросистемная техника.
пр. Мира, д. 11, Омск, 644050
Alexander G. Kozlov, Dr Sci. (Eng.) (2015), Associate Professor (1996), Professor of the Department of Radio Engineering and Diagnostic Systems. The author of more than 200 scientific publication. Area of expertise – signal processing in biotechnical systems; signal filtering; microsystems engineering.
Введение. В системах кохлеарной имплантации автоматизированные алгоритмы, включающие проведение телеметрии нервного ответа, не всегда могут определить пороговый ток стимуляции, генерирующий электрически вызванный потенциал действия слухового нерва с минимальной амплитудой на исследуемом внутриулитковом электроде. Для определения искомого тока возможно использование метода линейной регрессии по данным, полученным в ходе телеметрии. Однако метод не учитывает физиологические особенности слуховой системы. Цель работы. Разработка и реализация в клинической практике методики определения порогового тока стимуляции, учитывающей реальную физиологическую нелинейную зависимость амплитуд электрически вызванного потенциала слухового нерва от тока стимуляции у пользователей систем кохлеарной имплантации. Материалы и методы. Три пользователя систем кохлеарной имплантации, у каждого из которых проведение телеметрии нервного ответа с помощью автоалгоритма оказалось невозможным по причине выхода из строя внеулиткового электрода (с сохранением клинической пользы импланта), отсутствия технической возможности поддержки автоалгоритма (имплант ранней модели), перенесенного менингита с последующей облитерацией улитки. Проведена расширенная (по сравнению с автоалгоритмом) телеметрия каждому пользователю (первым двум после-, третьему – интраоперационно). Результаты. Методика, в основу которой положено формирование функции роста амплитуды электрически вызванного потенциала действия слухового нерва в зависимости от эквивалентного тока стимуляции, нахождение первой точки телеметрии нервного ответа с условной координатой (эквивалентный ток стимуляции; амплитуда); нахождение нулевой точки, соответствующей максимальному значению эквивалентного тока, не генерирующему потенциал; определение порогового эквивалентного тока как среднего значения нулевой и первой точек. В общей сложности определены пороговые токи на 32 электродах (у трех пользователей) по предложенной методике и методом линейной регрессии. Заключение. Методика может применяться в случае безуспешного использования автоматизированного алгоритма как интра-, так и постоперационно, позволяет повысить качество оказываемой медицинской помощи пользователям систем кохлеарной имплантации.
Introduction. In cochlear implant systems, automatic algorithms that include neural response telemetry are not always capable of determining the threshold stimulation current that generates an electrically evoked compound action potential with minimum amplitude on intracochlear electrodes. The target current can be determined by the linear regression method based on the data obtained during telemetry. However, this method does not consider the physiological characteristics of the human auditory system. Aim. Development of a methodology for determining the threshold stimulation current and its implementation in clinical practice, considering the actual physiological nonlinear dependence of the amplitudes of the electrically evoked potential of the auditory nerve on the stimulation current in cochlear implant users. Materials and methods. Three users of cochlear implant systems were involved. In each of them, it was impossible to conduct neural response telemetry using automated algorithms due to failure of the extracochlear electrode (while maintaining the clinical effect of the implant), lack of a technical сapability to support the automated algorithm (an early model implant), and meningitis with subsequent obliteration of the cochlea. An advanced (compared to the automated algorithm) telemetry was conducted for each user, performed post-operatively in two users and intraoperatively in one of them. Results. The proposed methodology involves the formation of the growth function of the amplitude of the electrically evoked action potential of the auditory nerve depending on the equivalent stimulation current, finding the first point of the telemetry of the nerve response with a coordinate (equivalent stimulation current, amplitude); finding the zero point corresponding to the maximum value of the current equivalent that does not generate a potential; determining the threshold equivalent current as the average value of the zero and first points. In total, threshold currents on 32 electrodes (for three users) were determined using the proposed methodology and the linear regression method. Conclusion. The methodology can be used in case of failure of the automated algorithm both intra- and postoperatively, thus enhancing the quality of medical care provided to the users of cochlear implant systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.