Implante coclear

Implante coclear

Implante coclear. Dispositivo electrónico que convierte las señales sonoras en señales eléctricas las cuales son enviadas al cerebro e interpretadas como sonido.

Evolución histórica

La historia de los implantes cocleares se remontan a 200 años atrás cuando el científico llamado Alessandro Volta (1745-1827), que fue el primero en descubrir la batería eléctrica, insertó en sus oídos unas ruedas de metal unidas a un circuito activo. Este fue el primer intento descrito de dar estimulación eléctrica directamente al sistema auditivo. No fue hasta 1930 que se retomó el estudio de la estimulación eléctrica de la audición por dos grupos de investigadores, uno de Estados Unidos y otro de la antigua Unión Soviética, no resultando satisfactorios sus estudios por dificultades técnicas.

El comienzo del desarrollo de los implantes actuales se produce en 1957 cuando científicos franceses informaron sobre la primera estimulación eléctrica exitosa del nervio auditivo por medio de la inserción de un electrodo en el oído externo de un sordo, el cual recibió la señal del habla y refirió que la estimulación le ayudaba en la lectura labial.

A partir del año 1960 se dio un impulso al estudio y desarrollo de los implantes cocleares, realizando una labor destacada en este empeño el Dr. William House y el ingeniero Jack Urban. En 1961 se aplicó a un paciente un implante coclear de electrodo único tipo House-Urban. Estos implantes fueron dispositivos monocanales que enviaban información codificada a un solo electrodo ubicado dentro de la cóclea, brindando a los pacientes percepción del habla y de los sonidos medioambientales, facilitando también la labiolectura pero no permitían el reconocimiento del habla solamente por la audición. El mayor avance en la tecnología de los implantes cocleares fue la introducción de los dispositivos multicanales en 1978, estos dispositivos estimulan la fibra del nervio auditivo en múltiples lugares a lo largo de la cóclea y por lo tanto brindan mayor discriminación de los sonidos, esto permite más de un método de estimulación y estrategias de procesamiento del habla.

En Cuba, el primer implante coclear se realizó en el Hospital Clínico-Quirúrgico "Hermanos Ameijeiras" en el año 1987; el mismo era de tipo extracoclear, monocanal.

El éxito del implante coclear puede ser atribuido al esfuerzo combinado de científicos de varias disciplinas incluidas, la bioingeniería, psicología, Otorrinolaringología, ciencia del habla y procesamiento de señales. Cada una de estas disciplinas contribuyó en el desarrollo de diversos aspectos del diseño de las prótesis cocleares. Se definen como un dispositivo electrónico que realiza la función de las células ciliadas dañadas o ausentes, al proporcionar un estímulo eléctrico a las fibras nerviosas restantes, brindando audición útil y habilidades de comunicación al paciente. Es un tratamiento seguro, fiable y eficaz de las pérdidas auditivas severas a profundas en los adultos y en las pérdidas auditivas profundas en niños.

Componentes

Componentes del implante coclear.

A. Componentes externos.

1. Micrófono

2. Transmisor (antena)

3. Cable de conexión

4. Procesador del habla

5. Baterías

En algunos modelos mas modernos, el procesador del habla y el transmisor se han combinado en una unidad que se puede colocar detrás del pabellón auricular similar a una prótesis auditiva retroauricular.

B. Componentes internos

1. Receptor-estimulador

Principio de funcionamiento

Principio de funcionamiento.

La onda de presión de los sonidos entra por el micrófono que se encuentra situado en la antena y transforma esos sonidos en señales eléctricas, las cuales pasan a través del cable y van al procesador del habla. Este realiza un tratamiento matemático de la señal, la amplifica y la transforma en señal digital que es descompuesta en bandas frecuenciales y a partir de este momento se procesa como analógica o pulsátil. Se devuelve por el cable a la antena que transmite por ondas de radio-frecuencias al dispositivo interno, donde se reconoce y decodifica la señal activando los electrodos que finalmente estimulan al nervio auditivo, el cual envía esos estímulos a la corteza cerebral para que sean interpretadas como sonidos.

En los implantes monocanales solo un electrodo es empleado, mientras que en los multicanales, el electrodo es insertado en la cóclea, de manera que diferentes fibras del nervio auditivo pueden ser estimuladas en diferentes lugares de la cóclea sacando provecho de la localización del dispositivo para la codificación de frecuencias. Diferentes electrodos son estimulados dependiendo de la frecuencia de la señal. Los electrodos cercanos a la base de la cóclea son estimulados con señales de frecuencias altas, mientras que los electrodos cercanos al apex son estimulados con señales de frecuencias bajas. El procesador de señal es el encargado de transformar la señal de entrada en bandas o canales de deferentes frecuencias, enviando la señal filtrada al electrodo indicado.

Indicaciones

El implante coclear va dirigido a aquellos pacientes que padecen una sordera neurosensorial bilateral profunda (perdida media de 90dB en las frecuencias del habla 500, 1000, 2000 y 4000) o severa (perdida media mayor de 70 dB)y que no alcanzan con los audífonos u otros tipos de ayudas una comprensión suficiente del habla, es decir umbrales mayores a 55 dB, con audífonos y una discriminación de la palabra inferior al 40% (según centro de implantes cocleares de Barcelona) o un 30% empleando listas abiertas de palabras o frases.

Características que diferencian los tipos de implantes cocleares

1. Diseño del electrodo (número de electrodos, configuración etc). 2. Tipo de estimulación (analógica o pulsátil). 3. Conector de transmisión (transcutáneo o percutáneo) 4. Procesamiento de la señal (representación de onda o característica del origen).

Factores que afectan el desempeño de los pacientes con implantes cocleares

1. Duración de la sordera: La duración de la sordera previa al implante ha tenido un efecto negativo sobre el funcionamiento auditivo. Individuos con deprivación auditiva de corta duración tienden a lograr un mejor desempeño auditivo que individuos con deprivación auditiva de larga duración.

2. Edad de comienzo de la sordera: La edad de comienzo de la sordera tiene un gran impacto en el éxito del implante coclear, dependiendo si la sordera fue adquirida antes de la adquisición del lenguaje (pre-lingual) o posterior (post-lingual).

3. Edad de implantación: En personas con sordera pre-lingual que fueron implantadas en la adolescencia han sido hallados mejores niveles de rendimiento auditivo que en los implantados en la adultez.

4. Duración de uso del implante: La duración del uso del implante tiene un fuerte efecto positivo sobre el rendimiento auditivo en adultos y niños. La habilidad en la percepción y producción del lenguaje en niños tiende a mejorar después de un período de cuatro años posteriores al implante.

5. Otros factores.

a. Número de células no dañadas en el ganglio espiral.

b. Colocación y profundidad de inserción del electrodo.

c. Rango dinámico eléctrico y estrategia del procesamiento de señal.

Selección de pacientes para implante coclear

Para la selección del paciente se realiza una valoración por un equipo multidisciplinario que incluye:

a. Audiólogo.

b. Logofoniatra.

c. Psicólogo.

d. Otorrinolaringólogo.

Después de una completa evaluación se determina si el paciente es candidato a implante.

Niños

1. Edades (6 meses -14 años).

2. Grado de pérdida auditiva: pérdida auditiva neurosensorial profunda en ambos oídos.

3. Uso de audífonos: se recomiende el uso de audífonos (bien adaptado) por lo menos durante seis meses, antes de terminar si es o no-candidato a implante, en algunos casos de pérdida auditiva por meningitis, se recomienda una prueba de audífonos de menor duración.

4. Sin beneficios con audífonos potentes: en los niños pequeños estos definen como el fracaso en adquirir ciertas metas auditivas.

En niños mayores se define como la obtención de un porcentaje de 0% en las pruebas de reconocimiento del habla en formato abierto tomadas a viva voz.

5. Ubicación educacional o rehabilitativa: los niños deben estar en un entorno educativo o rehabilitativo en el cual se enfaticen las habilidades de la audición y el habla.

6. Apoyo familiar: los niños deben estar en un ambiente familiar positivo en el cual se promueva el uso de su sistema de implante, a través de la audición y el habla.

7. No contraindicaciones médicas.

Adultos 1. Edad: 18 años o más.

2. Grado de pérdida auditiva: pérdida neurosensorial bilateral profunda de 90db o más en ambos oídos.

3. Sin beneficios con audífonos potentes incapacidad de comprender el habla a través del uso adecuado previa selección apropiada de audífonos.

4. Momento de inicio de la sordera: Los candidatos deberán haber perdido la audición después de cierto desarrollo del habla y el lenguaje.

5. Motivación: deben tener expectativas y estar motivados para aprender a oír nuevamente.

6. No contraindicaciones médicas.

Evaluación de los pacientes candidatos a implante coclear

• Evaluación audiológica: Este diagnóstico es necesario para definir el tratamiento médico apropiado, el uso de apoyos tecnológicos y la planificación educativa logopédicas.

Los métodos diagnósticos deben ser adecuados a la edad mental y a las características conductuales del sujeto, estos a su vez se dividen en subjetivos o conductuales y objetivos. Se aconseja utilizar equipos audiométricos de gran potencia (130 dB HL). La zona frecuencial que conviene explorar abarca desde los 250-600 Hz, se utiliza la audiometría vocal con y sin audífonos.

Criterios audiométricos.

1. Hipoacusia neurosensorial profunda, bilateral con una pérdida media en frecuencias 500,1000, 2000 y 4000 mayor o igual a 70db en adultos y como menos de 40% de respuestas en reconocimiento de frases o palabras en contexto abierto, sin apoyo visual y como un adecuado equipamiento audio protésico, con una intensidad de estimulación en campo libre de 65db HL, ya sea en candidatos pre o post linguales.

2. Criterios de valoración a la respuesta con el audífono basándose en la audiometría tonal y vocal.

3. Los niños hipoacúsicos neurosensoriales bilaterales con pérdidas medias superiores a 90db HL en frecuencias 500,1000, 2000 y 4000.

4. Presencia de restos auditivos, lo cual constituye un factor de buen pronóstico, siendo los resultados post-implantación mejores que en aquellos casos en los que existe una ausencia absoluta de estos.

• Evaluación de la función vestibular: La misma tiene como objetivo determinar la existencia de algún trastorno del aparato vestibular.

• Evaluación imaginológica: Basada en el estudio de la permeabilidad y normalidad de la cóclea. Las imágenes no deben mostrar contraindicaciones para poder emplazar el electrodo en la cóclea y el receptor-estimulador en el hueso temporal. Se realiza sistemáticamente una tomografía axial computarizada de la cóclea en las diferentes proyecciones (axial, coronal y Stenvers) para ver todos los detalles de la misma. Y aparte se complementa con una resonancia magnética nuclear, de ambas cócleas y nervio acústico. Descartando así malformaciones cerebrales, de cóclea y sobre todo una agenesia o y hipoplasia del nervio coclear.

• Evaluación psicológica-psiquiátrica: El estudio psicológico pre-implante consiste en una valoración completa del candidato y su entorno, mediante entrevistas y pruebas específicas. Tiene como objetivo medir las expectativas del paciente y el entorno en relación al ambiente y a los cambios que espera le reporte. Por otra parte, es necesaria la valoración de las condiciones básicas del candidato en cuanto a comunicación, capacidad intelectual, características de personalidad, motivación, cooperación, perseverancia y estado emocional. Y aparte también tendremos en cuenta, la disponibilidad para llevar a cabo el entrenamiento y la rehabilitación después del implante y, como último aspecto importantísimo, la cooperación de la familia y su capacidad para dar apoyo al paciente. Esta condición es básica en los niños.

• Evaluación audioprotésica: La evaluación audioprotésica es de vital importancia. El audioprotesista debe informar que realmente los audífonos están dando su máximo resultado, por tanto se está hablando de una adecuada selección del audífono según el tipo de pérdida, una buena calibración y una adaptación correcta, recomprobando con posterioridad su utilidad o eficacia. Y aparte es determinante para plantearse la posibilidad de un implante coclear el hecho de que los audífonos no aporten información necesaria para la comprensión del habla.

Hay que tener en cuenta la clasificación audiométrica ISO en la que para las deficiencias auditivas profundas el cálculo se hace con los valores de la frecuencia 250, 500, 1000 y 2000 Hz, la suma se divide entre 4, definiéndose varios grupos de sorderas profundas.

Grupo I: Menos de 90 dB de pérdida media.

Grupo II: de 90 dB a 100 dB de pérdida media.

Grupo III: Más de 100 dB de pérdida media.

• Evaluación logofoniátrica: La voz humana no es percibida por el sordo profundo, por eso no puede reproducirla adecuadamente y no le es posible controlar su emisión, debido a la falta de retroalimentación auditiva. En todos los sordos profundos se notan alteraciones en la voz que inciden sobre su intensidad, timbre y cualidades acústicas. Estas voces pueden ser monótonas, sin entonación, pobres en armónico y en muchos casos nasalizadas. No hay melodía, falla el ritmo y las actitudes articulatorias son deformadas. En el sordo falla, en general, la coordinación fono-respiratoria y no hay proyección vocal. La voz del sordo es inarmónica e intuitiva. Todas estas alteraciones inciden en mayor o menor medida en la inteligibilidad del habla.

Aunque no sea determinante en la selección de los candidatos, es importante explorar el desarrollo lingüístico del candidato, así como la producción y la percepción del habla, para poder enfocar mejor la rehabilitación, marcando las pautas a seguir de manera individual. También servirá para ver los cambios que se producen en la producción del habla. En los niños (según clínica Clarós) deben haber portado audífono durante 6 meses y haber superado los 6 meses desde la instauración de la sordera, también debe haber seguido un programa educativo que promueva el uso de la audición y del habla. En los niños pequeños valoramos los parámetros básicos tales como esquema corporal, lateralidad, secuenciación, percepción, memoria visual y auditiva; observando sus respuestas al equilibrio, psicomotricidad fina y gruesa, habilidad táctil y su grado de atención.

Se hace test de valoración no verbal para aquellos niños que tienen lenguaje y test de valoración verbal para aquellos que ya tienen cierta competencia lingüística. En el caso de los adultos y niños sordos postlinguales se valoran sus respuestas auditivas así como su habilidad con la lectura labial y en su producción se comprueba el punto y el modo de articulación. En la valoración de los sordos prelinguales, es necesario tener muy en cuenta su edad cronológica y el desarrollo del lenguaje.

• Evaluación genética: Se realiza un estudio genético que de mayor información sobre el origen de estas sorderas, para poder clasificarlas, y si es posible, saber si es hereditaria. Interesa llegar a diferenciar entre sorderas sindrómicas y no sindrómicas.

• Evaluación de laboratorio: Se realiza estudio de aminoácidos y determinación de Igg e IgM, para las enfermedades víricas más comúnmente responsable de sorderas (citomegalovirus, rubéola, toxoplasmosis, herpes y sífilis). Se incluye además la valoración de las metabolopatias, los aminoácidos libres, biotinidasa, glucosa 6 fosfato deshidrogenasa y la función tiroidea.

Cirugía para implante coclear

La cirugía del implante coclear en niños es diferente a la del adulto debido a diferencias anatómicas. Existen variaciones en la técnica según el tipo de implante que se utilice. Los riesgos de esta cirugía, en general, son muy bajos.

Pasos quirúrgicos

1. Comprobación electrónica del funcionamiento del implante.

2. Preparación del campo quirúrgico.

3. Incisión y desarrollo del colgajo.

4. Mastoidectomía.

5. Alojamiento del receptor-estimulador.

6. Cocleostomía.

7. Inserción de los electrodos.

8. Estabilización del implante coclear.

9. Control Radiológico y telemétrico.

10. Sutura de la herida y cuidados posoperatorios.

Programación del implante coclear

El objetivo principal de la programación es la activación del implante coclear. Para ello es necesario seleccionar el modo y la estrategia de estimulación, y activar los diferentes electrodos que lo constituyen, pudiendo comprobar también a través de ella su correcto funcionamiento.

La realización de la programación se lleva a cabo aproximadamente cuatro semanas después de la cirugía, en la cual se colocaron los componentes internos del implante coclear. Es en este momento cuando se procede a adaptar los elementos externos del implante, constituidos fundamentalmente por el micrófono, el procesador y el transmisor. Para iniciar propiamente la programación, estos elementos deben ser conectados al ordenador a través de una interfase. Una vez que el sistema está conectado, hay que verificar el correcto funcionamiento del receptor y de los electrodos del implante coclear.

Posteriormente se selecciona el modo y la estrategia de estimulación. Estas ocasiones se introducen en el procesador considerando varios factores, si bien inicialmente hay dos destacables: El número de electrodos insertados en la cóclea y el modelo de implante que se debe programar.

El número de electrodos introducidos en la cóclea puede conocerse a través de los datos recogidos en el informe operatorio. No obstante, antes de iniciar la programación, es conveniente realizar una radiografía de control para confirmar la ubicación de los electrodos y el número de electrodos introducidos en la cóclea.

Respecto al modelo de implante y el tipo de procesador que se va a usar en el paciente implantado, es posible seleccionar una de las siguientes estrategias:

1. SPEAK (Spectral Peak).

2. CIS (Continuous Interleaved Sampling).

3. ACE (Advanced Combination Encoder).

4. SAS (Simultaneous Analog Stimulation).

5. PPS (Paired Pulsatile Stimulation).

La programación se inicia creando el mapa auditivo, que determinado por el umbral de audición y el umbral confortable para cada uno de los electrodos de que consta el implante coclear. Los umbrales del mapa auditivo dependen de la estrategia seleccionada y del modo estimulación; por lo tanto, ambos parámetros deben quedar fijados antes de iniciar la medición de los umbrales. Estos umbrales varían de unos implantados a otro, ya que la cantidad de corriente eléctrica requerida para desencadenar una sensación auditiva es distinta para cada paciente, lo cual exige una programación individualizada por parte del audiólogo.

Rehabilitación del paciente implantado

El tratamiento es individualizado. El implante le va a permitir al sujeto oír, para ello es preciso potenciar las habilidades de escucha.

La reeducación auditiva post implante coclear consta de 5 etapas o fases las cuales pueden solaparse unas con otras:

1. Detección: Habilidad para responder a la presencia o ausencia de sonido.

2. Discriminación: Habilidad para percibir similitudes y diferencias entre dos o más estímulos auditivos.

3. Identificación: Habilidad para identificar el estímulo auditivo oído por repetición, selección o escritura.

4. Reconocimiento: Habilidad para repetir una palabra o una frase en lista abierta, es decir, sin pistas.

5. Comprensión: Habilidad para entender el habla. La respuesta del niño debe ser cualitativamente diferente al estímulo auditivo presentado.

En los sordos prelinguales se realiza un trabajo audioverbal ya que es importante que la audición sea funcional, sin perder de vista que el objetivo máximo es la comunicación del niño. En estos la reeducación es más larga, influyendo notablemente la edad de implantación, considerando que la mejor edad se sitúa por debajo de los 3 años ya que es cuando hay mayor plasticidad cerebral y menor tiempo de privación auditiva. La reeducación en un pos-lingual suele ser muy rápida dado que ya tiene una memoria auditiva y el lenguaje está preservado, por ello se realiza un trabajo auditivo que incidirá sobre la voz. En los sordos perilinguales, al tener ciertos patrones auditivos y lenguaje aunque sin completar, el aprendizaje es más rápido que en el prelingual pero requiere igual que ellos un trabajo audio-verbal. Los ejercicios de rehabilitación se categorizan según su grado de dificultad, contemplando la edad cronológica y los diversos niveles cognitivos.

Compañías productoras

1. Cochlear.

2. Advanced Bionics.

3. Med-El.

Avances de los implantes cocleares

Tamaño: En los últimos 5 años el tamaño del implante se ha reducido considerablemente sin perjudicar la calidad de la audición. Los avances tecnológicos permiten procesar cada vez con mayor rapidez y claridad las señales acústicas y el lenguaje.

Edad de la cirugía: Son muchos los equipos e implantes cocleares que realizan la intervención a partir de los 6 meses. El objetivo es restaurar el canal auditivo lo más precozmente posible para el período natural. La dificultad es conseguir un diagnóstico seguro en esas edades. Para conseguirlo es necesario que se pongan en marcha en las maternidades programas de cribado en los recién nacidos.

Técnicas: Las técnicas quirúrgicas son cada vez menos invasivas y los electrodos traumáticos. Esto hace que se pueda conservar parte de la que quedaría disponible para la aplicación de nuevos avances, se piensa en un futuro no muy lejano, la posibilidad de combinar con prótesis

Doble implantación: La colocación de 2 implantes hace que se pueda conseguir una mejor distribución en ambientes ruidosos, que sea posible localizar los sonidos y sobre todo es importante estimular los oídos De esta manera los niños sordos siempre podrán disponer de audición.

Aprendizaje y plasticidad cerebral: El implante no le devuelve al niño una audición normal, tampoco se la da a partir de la 24 semana de gestación como es el caso en un niño normo oyente para aprovechar al máximo el implante es necesario un período de condicionamiento y aprendizaje cuya finalidad es ayudar al cerebro del niño a realizar lo que hará forma natural si no fuese sordo, es decir darle sentido a los sonidos y así estructurar sentidos perceptivos.

Dirección futura de los implantes cocleares

Las investigaciones futuras sobre el implante coclear deben perseguir los siguientes objetivos:

1. Continuar investigando la potencia y limitaciones de las estrategias de procesamiento de señales. Los hallazgos de estas investigaciones pueden conducir al desarrollo de técnicas de procesamiento de señales capaces de transmitir más información al cerebro.

2. Desarrollo de algoritmos para la reducción del ruido, lo cual puede ayudar a los pacientes implantados a mejorar la comunicación en ambientes ruidosos.

3. Identificar los factores que contribuyen a variar el desempeño en gran cantidad de pacientes.

4. Desarrollar procederes pre-operatorios que puedan predecir los pacientes con mejores condiciones para el implante.

5. Continuar investigando los efectos de la estimulación eléctrica sobre la codificación del lenguaje en el nervio auditivo.

6. Diseño de electrodos en serie, capaces de proveer altos grados de especificidad.

7. Investigar el efecto de tasas altas de estimulación (> 3000 pulsos/seg) sobre la percepción del lenguaje, así como sobre la apreciación musical.

8. Implantes bilaterales.

9. Sistemas hibridos de estimulación electroacústica.

10. Electrodos muy delgados de alta densidad.

11. Estrategias de codificación.

12. Totalmente implantables.

13. Apoyo clínico y programación a distancia.

Bibliografía

• Fan-Gang Zeng. Trends in Cochlear Implants. Trends Amplif. 2004; 8(1) Disponible en: http://tia.sagepub.com/content/8/1/1.full.pdf+html
• Cila Umat, Rinze Anthony Tange. Cochlear Implant Research Updates. InTech. 2012 Disponible en: http://www.intechopen.com/books/cochlear-implant-research-updates

Fuentes

• Implante coclear. Sitio de la especialidad de Otorrinolaringología y Cirugía de Cabeza y Cuello. Disponible en: http://www.sld.cu/sitios/otorrino/verpost.php?pagina=3&blog=http://articulos.sld.cu/otorrino&idblog=148&c=78&tipo=2&p=1&n=dbg