Protesi acustiche impiantabili V

Protesi uditive centrali

Introduzione

Le protesi uditive centrali stimolano le strutture del sistema uditivo centrale e sono indicate per pazienti con sordità neurale (impianti uditivi del tronco encefalico, mesencefalo) o nei pazienti con perdita di udito in una zona centrale del tronco cerebrale. Gli impianti corticali sono attualmente in uso nella ricerca sperimentale.

Impianti uditivi del tronco cerebrale (ABI)

La struttura di destinazione per la stimolazione elettrica è il nucleo cocleare, il quale può essere raggiunto attraverso il recesso laterale del quarto ventricolo. Si distingue tra la stimolazione di elettrodi di superficie (ABI) ed elettrodi penetranti (PABI = Penetrating Auditory Brainsteam Implant). A causa della già avvenuta pre-elaborazione del segnale neurale e della complessa organizzazione neuroanatomica tridimensionale del nucleo cocleare la stimolazione tonotopica mirata nella struttura di destinazione è possibile solo parzialmente.

Impianto uditivo mesencefalico (AMI)

Quest'ultima circostanza, combinata con un'adeguata esperienza clinica ha portato allo sviluppo dell'impianto uditivo mesencefalico.  La struttura obiettivo, è il collicolo inferiore, che nel suo nucleo centrale, ha una organizzazione tonotopica a strati. È stato quindi sviluppato un elettrodo ad anello penetrante speciale i cui contatti consentono una mirata stimolazione frequenza-specifica. La complessa pre-elaborazione del segnale acustico e la struttura tridimensionale del collicolo inferiore sono responsabili dello sviluppo di sistemi tridimensionali con più schiere di elettrodi penetranti (elettrodo multidenti).

Impianti uditivi corticali

Gli impianti corticali sono attualmente in fase di ricerca e sviluppo sperimentale. A causa della propagazione della corteccia uditiva sembra essere possibile la stimolazione tonotopica attraverso l'uso di molti elettrodi. Tuttavia la complessa architettura funzionale della corteccia non è ancora stata codificata.

Indicazioni e selezione dei pazienti

L'indicazione per questo tipo di impianti deve prendere sempre in considerazione l'ubicazione, il tipo e l'estensione della perdita uditiva, inoltre devono essere prese in considerazione le abilità cognitive, la capacità di riabilitazione del paziente ed il suo ambiente psico-sociale. 

Impianti cocleari

Gli impianti cocleari sono indicati per una sordità sensoriale a causa della perdita delle cellule ciliate interne. Il grado di compromissione dell'udito deve essere così forte da escludere l’utilizzo di impianti alternativi. 

Impianti cocleari negli adulti

L’impianto è fatto solitamente nei pazienti con deficit uditivo acquisito postlinguale, cioè dopo il completamento dell'acquisizione del linguaggio. La perdita dell'udito deve essere di grado elevato. I criteri di applicazione comprendono:

- Audiometria vocale < 35%

- Test del Promontorio positivo

- TAC: coclea presente, non ossificata

- Nervo uditivo e vie uditive centrali normali (RMN)

- Sufficiente capacità cognitive

- Capacità di riabilitazione

Con il test del promontorio si evidenza una funzionalità normale del nervo acustico. 

TAC e RMN sono necessarie per determinare se è presente una obliterazione parziale o totale della coclea. 

Impianti cocleari nei bambini

Oltre alla indagini diagnostiche effettuate per gli adulti, nei bambini viene aggiunta la determinazione della soglia uditiva che è confermata da test oggettivi (BERA, Elettrococleografia), la valutazione del livello di sviluppo del linguaggio, minorazioni aggiuntive e la situazione psico-sociale.

Impianti uditivi del tronco encefalico

L'impianto dell’ABI viene di solito effettuato con un accesso translabrintico o retrosigmoidale. L'operazione deve essere eseguita in collaborazione con un neurochirurgo. È essenziale un monitoraggio intraoperatorio multimodale del nervo facciale e dei nervi cranici e la derivazione dei potenziali cerebrali indotte elettricamente per il controllo della posizione della piastra dell'elettrodo.

Commento

L'impianto di sistemi di stimolazione elettricamente attivi per la riabilitazione dell’udito, esigono infrastrutture adeguate, come dovrebbe essere in centri di impiantologia appropriati. L'implementazione responsabile degli standard dopo l'intervento chirurgico per ridurre le complicanze sono caratteristiche di qualità aggiuntive di un centro designato.

Protesi acustiche impiantabili IV

Impianti Cocleari (CI) / Tronco cerebrale

Introduzione

La riabilitazione uditiva ottenuta con la stimolazione elettrica del sistema uditivo è ormai un metodo di trattamento affermato. Traggono beneficio sia pazienti con una perdita uditiva di tipo sensoriale,   tramite l’impianto cocleare, sia pazienti con una perdita uditiva neurale tramite l’impianto di protesi uditive centrali. A ragione dei progressi tecnologici e della crescente esperienza clinica, i criteri di indicazione per questo tipo di impianti è in continua espansione.

Tipi di impianti e tecniche d’impianto

Dalla stimolazione del nervo uditivo e del sistema uditivo centrale possono essere attivate sensazioni uditive. Gli impianti di stimolazione elettrica hanno la funzione di ripristinare la funzione delle zone uditive danneggiate dell’orecchio interno o della via nervosa uditiva così come del sistema uditivo centrale. In funzione del luogo anatomico della perdita uditiva entrano in questione vari siti di stimolazione che determinano la scelta del tipo di impianto.

Gli impianti cocleari sono utilizzati per stimolare il nervo uditivo e per sostituire la funzione delle cellule ciliate interne della coclea danneggiate. In caso di perdita della capacità uditiva di tipo neurale vengono utilizzati impianti auditivi nel tronco encefalico o nel mesencefalo. In caso di perdita della capacità uditiva di tipo centrale con danni nella zona del tronco encefalico sono attualmente ammissibili solo gli impianti nel mesencefalo. Quando l'elettrodo stimolante è impiantato, che è progettato per essere multi-canale, questo è situato nelle vicinanze della struttura di destinazione che deve essere stimolata. I sistemi sono parzialmente impiantabili. Il processore, che è indossato esternamente, dispone di un microfono per la registrazione audio,  di un processore audio per la conversione in un modello di stimolazione elettrica, la bobina del trasmettitore ed una batteria. I sistemi vantano anche un dispositivo di telemetria per i test funzionali e di registrazione dei parametri elettrofisiologici misurati.

Impianti Cocleari

Gli impianti cocleari sostituiscono la funzione delle cellule ciliate interne della coclea. Queste lavorano come un microfono e convertono le informazioni acustiche in potenziali d'azione elettrica nel nervo uditivo. Questa conversione viene attuata dall’impianto cocleare, il quale converte il suono registrato dal microfono in uno stimolo elettrico. Questo stimolo è trasmesso, attraverso i contatti degli elettrodi, nella zona dell'orecchio interno in corrispondenza della diffusione tonotopica del nervo uditivo. L'obiettivo è quello di imitare il processo naturale di eccitazione e quindi in gran parte ripristinare l’udito. Limite fondamentale del sistema consiste in un esiguo numero di contatti, rispetto al numero di cellule ciliate dell'orecchio interno in una normale funzionante coclea (22 contatti su più di 1.000 cellule ciliate interne). L’elettrodo stimolante viene introdotto nella scala timpanica, in casi eccezionali anche nella scala vestibolare (ossificazione). A seconda della lunghezza dell’elettrodo possono essere stimolate diverse parti del nervo acustico. Elettrodi preformati consentono il posizionamento vicino alla parete mediale della coclea, in modo da ridurre la distanza dalle cellule gangliari a spirale che si trovano nel modiolo e quindi migliorare la selettività dello stimolo, riducendo l’intensità della corrente e la focalizzazione del campo elettrico.

Nei pazienti con un udito residuo utilizzabile, soprattutto alle basse frequenze, l'obiettivo è un impianto cocleare audio-protettivo. In questi casi si utilizzano impianti atraumatici con elettrodi di solito brevi, in grado di coprire la gamma di frequenza alta del nervo uditivo nel giro basale della coclea. Questi sistemi di impianto cocleare hanno anche la possibilità di una stimolazione acustica della gamma a bassa frequenza, permettendo così una elettro-stimolazione acustica o fornitura ibrida.

Protesi acustiche impiantabili III

Impianti attivi completamente impiantabili

Attualmente sono disponibili due sistemi acustici completamente impiantabili: il Carina® (Otologics, Boulder, USA) e la Esteem® (Envoy Medical, St. Paul, Stati Uniti d'America). Il vantaggio di apparecchi acustici completamente impiantabili consiste nell’invisibilità della protesi acustica e nella possibilità di utilizzo in ambiente umido e inquinato. Uno stile di vita più attivo, come la conduzione di sport a rischio, è possibile anche con apparecchi acustici. In aggiunta alle parti interne dei sistemi parzialmente impiantabili, i dispositivi completamente impiantabili hanno bisogno di un processore impiantabile, un alimentatore interno ed il sistema Carina® di un microfono.

Indicazioni

Le indicazioni audiologiche e mediche per il sistema Carina® non si differiscono da quelle dei sistemi parzialmente impiantabili. Il sistema Carina® può essere impiantato sia in pazienti con pura perdita  neurosensoriale dell'udito, sia in pazienti con perdita combinata di trasmissione e neurosensoriale, se l’impiego di un apparecchio acustico convenzionale non è possibile. L'Esteem® è indicato per pazienti con pura perdita neurosensoriale. Entrambi gli apparecchi acustici sono omologati solo per pazienti adulti. 

Sistema Carina®

Il sistema Carina® è stato sviluppato sulla base del sistema MET®. Oltre ai componenti interni del sistema MET®,  questo è costituito da un microfono impiantato sotto la pelle, un processore interno e una batteria ricaricabile. La batteria deve essere ricaricata ogni 24 h per induzione esterna per circa 1 ora. L'azienda produttrice dichiara una durata media della batteria di circa 12-15 anni. In seguito deve seguire un intervento chirurgico per la sua sostituzione. Il sistema Carina® è stato impiantato con successo in pazienti affetti da ipoacusia neurosensoriale così come in pazienti con perdita dell'udito di tipo conduttivo isolato e misto, sia accoppiato alla finestra rotonda che alla staffa.   

       

Come controindicazioni per l'impianto del sistema sono da annoverare infezioni croniche persistenti dell'orecchio medio, perforazioni della membrana del timpano, l'udito fluttuante e una perdita uditiva retrococleare.

Sistema Esteem®

Un vantaggio particolare del sistema Esteem® consiste nella registrazione naturale del suono attraverso il canale uditivo esterno e la membrana del timpano e quindi il mantenimento dell’effetto direzionale del padiglione auricolare. Tuttavia per effettuare l’impianto del sistema deve avvenire una separazione chirurgica della catena degli ossicini. L'alimentazione è fornita da una batteria per la quale è data una vita media di 6-9 anni, simile ad una batteria per Pacemaker. Pertanto è necessario un intervento chirurgico ogni ca. 9 anni per sostituirla.

Impianti di successo sono stati descritti sia in Germania che in Italia.

Commento
I sistemi acustici completamente impiantabili sono un'alternativa ai sistemi parzialmente impiantabili, se per motivi di lavoro un processore esterno non può essere indossato (ambiente umido, polveroso, le occupazioni che richiedono un casco). Un vantaggio è l'invisibilità dell'apparecchio acustico e la conseguente mancata stigmatizzazione. Uno svantaggio consiste nel necessario cambiamento operativo delle batterie. 

Protesi acustiche impiantabili II

Impianti attivi parzialmente impiantabili nell'orecchio medio

Nei sistemi acustici impiantabili i segnali amplificati vengono convertiti in vibrazioni meccaniche, le quali vengono trasmesse alla catena degli ossicini o direttamente all'orecchio interno. I sistemi acustici parzialmente impiantabili sono composti da due parti. La parte esterna è composta da un processore audio, che consiste in un microfono, batteria, bobina del trasmettitore, calamita ed il chip dell’apparecchio acustico. I componenti interni sono costituiti da un magnete, una bobina ed un processore (demodulatore), che converte il segnale trasmesso per via transcutanea in un segnale adeguato per il trasduttore elettromagnetico. Rispetto ai tradizionali apparecchi acustici, con i sistemi acustici impiantabili si raggiunge soprattutto una riduzione della distorsione e quindi una migliore qualità del suono e del riconoscimento vocale. Attualmente disponibili sono due sistemi acustici parzialmente impiantabili, Vibrant Soundbridge® (MED-EL, Innsbruck, Austria) e il Middel Ear Transducer (MET®) (Otologies, Boulder, USA). Nel  Vibrant Soundbridge®, il trasduttore elettromagnetico è costituito da un cavo collegato ad un trasduttore di massa fluttuante (Floating Mass Trasducer - FMT), che produce vibrazioni verticali e li trasmette alle rispettive strutture dell'orecchio medio. Il sistema MET® include un elemento trasduttore elettromagnetico che attaccato ad una barra di accoppiamento viene ancorato ad una placca di titanio e con un micromanipolatore può essere accoppiato ai rispettivi luoghi di ancoraggio.

Indicazioni

L’impiego delle protesi acustiche parzialmente impiantabili è indicato quando per motivi medici e / o audiologici non è possibile l’uso di apparecchi acustici tradizionali.

Questi sistemi sono stati sviluppati per pazienti adulti con perdita neurosensoriale dell'udito  bilaterale simmetrica  da moderata a  grave, in particolare con un forte calo nella gamma ad alta frequenza, che è difficile da compensare con gli apparecchi acustici tradizionali. Inoltre sono indicati per pazienti con infezioni croniche, eczema dell'orecchio, dermatite allergica o psoriasi, perché il canale uditivo esterno rimane libero.

L’indicazione per il sistema Vibrant Soundbridge® è stata negli ultimi anni ampliata ai pazienti con deficit uditivo combinato di trasmissione e neurosensoriale o neurosensoriale puro, come l'atresia e l’otosclerosi. Ciò è dovuto alla possibilità di accoppiare direttamente l’FMT a diverse strutture anatomiche dell’orecchio medio quali la staffa, la finestra rotonda o la finestra ovale. A questo scopo sono state create per il sistema Vibrant  Soundbridge® diverse protesi di accoppiamento alle varie strutture anatomiche dell’orecchio medio. Il sistema Vibrant Soundbridge® è approvato anche per l’impiego nei bambini.

Indagine radiologica preoperatoria

Un’indagine radiologica preoperatoria ad alta risoluzione dell'osso temporale (TAC) fornisce informazioni sulla pneumatizzazione della mastoide e su eventuali anomalie anatomiche. 
Inoltre facilita la pianificazione preoperatoria dell’accoppiamento elettromeccanico del trasduttore.

Commento
Quando indicato, i sistemi acustici parzialmente impiantabili sono un'ottima e chirurgicamente sicura alternativa agli  apparecchi acustici convenzionali. In particolare la migliore qualità del suono, riducendo le distorsioni degli apparecchi acustici convenzionali, costituisce un grande vantaggio per il paziente. Grazie alla possibilità di accoppiamento variabile alle strutture dell’orecchio medio del sistema Vibrant Soundbridge® la gamma di indicazioni può essere notevolmente ampliata, in modo che anche i pazienti con processi cronici a carico dell’orecchio medio possono beneficiare di un sistema acustico di amplificazione del segnale sonoro.

Protesi acustiche impiantabili

Protesi acustiche impiantabili

L'impianto di viti in titanio nell'osso umano per la stabilizzazione di impianti odontoiatrici ha oltre 45 anni, nell'ambito delle indagini sulla chirurgia maxillofacciale sviluppata dal Professor 

Per-Ingvar Brånernark (Göteborg, Svezia). Egli ha indagato la biocompatibilità del titanio a diretto contatto con l'osso vitale ed ha coniato il termine "osteointegrazione".  Nel 1977 fu per la prima volta  effettuato da Tjellström l’inserimento di una vite in titanio in ambito extraorale per l’impianto di un apparecchio acustico ancorato all’osso (Bone Anchored Hearing Aid - BAHA®). Si è constatato che le vibrazioni meccaniche nell'osso causate da un trasduttore, vengono trasmesse direttamente all’orecchio interno (coclea).

Da quel momento, l'impianto del sistema BAHA® è riconosciuto a livello mondiale come una pratica consolidata per il processo di riabilitazione acustica. Il termine “osteointegrazione" implica una connessione diretta, strutturale e funzionale tra osso vitale e la superficie della protesi in titanio. Solo attraverso l’integrazione tra osso ed impianto in titanio è possibile il carico meccanico della protesi acustica.

Introduzione

Con il termine "Protesi acustiche impiantabili" si definiscono diversi dispositivi in grado di migliorare un deficit acustico i quali possono essere impiantati in modo permanente. 

A seconda del dispositivo e dell’indicazione medica si effettua l’impianto  di unità complete o parti del sistema. Anche con impianti completi è sempre necessario un dispositivo esterno, con il quale la batteria impiantata può essere ricaricata.

Protesi acustiche parzialmente impiantabili

Distinguiamo apparecchi acustici ancorati all’osso (Bone Anchored Hearing Aid - BAHA®) ed impianti attivi parzialmente impiantabili nell'orecchio medio (Vibrant Sondbridge® System e Middel Ear Trasducer (MET®)).

Apparecchi acustici ancorati all’osso (BAHA®)

Il dispositivo chiamato BAHA® (Bone Anchored Hearing Aid) è una sistema parzialmente impiantabile. L'impianto consiste in una vite in titanio che attraverso la pelle viene ancorata nelle ossa del cranio. La vite è collegata ad un processore audio esterno con accoppiamento a scatto. Il suono, trasformato in vibrazioni dal processore, viene trasmesso attraverso le ossa del cranio all'orecchio interno. In tutto il mondo oltre 30.000 pazienti sono stati trattati con tale sistema. Ci sono attualmente 4 apparecchi BAHA® disponibili in commercio della società Cochlear (Sydney, Australia). Da qualche tempo nuovo sul mercato è disponibile un altro dispositivo (Alpha, Fa Otomag, Rödinghausen, Germania), che sfrutta lo stesso principio. Il suono viene trasmesso per via percutanea attraverso la pelle sana con l'aiuto di magneti impiantati nel cranio.

Indicazioni

Indicazioni classiche per gli apparecchi acustici BAHA® sono malformazioni anatomiche importanti del canale uditivo esterno, secrezioni croniche dell'orecchio (per esempio otite esterna cronica, cavità radicale drenante), ipoacusia trasmissiva senza possibilità di miglioramento chirurgico dell'udito (ad esempio ultimo orecchio funzionante) e se l'adattamento di un apparecchio acustico tradizionale è impossibile, ad esempio a causa di feedback acustico. Per quanto riguarda la gravità della perdita dell'udito, valgono i criteri di applicabilità degli apparecchi acustici convenzionali. In generale, una perdita uditiva neurosensoriale viene trattata adeguatamente con apparecchi acustici convenzionali.

Per concomitanti patologie dell'orecchio, come le infezioni croniche, eczema dell'orecchio, dermatite allergica, o psoriasi, che rendono l’uso di un apparecchio acustico convenzionale impossibile, sussiste l’indicazione di un sistema BAHA®. In una perdita uditiva combinata con una componente conduttiva di almeno 25 dB un sistema BAHA® può fornire, rispetto ad una protesi acustica convenzionale, una maggiore discriminazione acustica. Questo si spiega col fatto che un sistema acustico convenzionale deve compensare sia il deficit conduttivo sia il deficit neurosensoriale, mentre con un sistema BAHA® si va a compensare solo la ipoacusia neurosensoriale, in quanto la trasmissione del suono attraverso l’apparato di conduzione (orecchio medio - catena degli ossicini) viene bypassato. 

Come per gli apparecchi acustici convenzionali, secondo indicazioni mediche, è possibile l’impianto di un sistema BAHA® bilaterale. Ciò consente, a differenza di un impianto unilaterale un udito direzionale e porta ad un significativo miglioramento della soglia di intelligibilità del parlato. Inoltre una comprensione del parlato notevolmente migliorata e la separazione spaziale di parole e di rumore portano ad un notevolmente miglioramento della comprensione del parlato dal rumore di fondo.

Dal 2002, anche i pazienti con sordità unilaterale al posto di un così detto  CROS-Impianto (Contralateral Routing of Signals) possono essere dotati di un sistema BAHA® sul lato sordo. Il suono che si propaga per via ossea è trasmesso dal lato sordo al lato sano controlaterale per via transcranica. Dai pazienti unilateralmente sordi vi è una maggiore accettazione del CROS-BAHA® rispetto ai tradizionali CROS-Impianti ed una migliore comprensione del linguaggio con la rimozione del così detto “effetto ombra” della testa. 

Indagine radiologica preoperatoria

L'indagine radiologica preoperatoria per la determinazione dello spessore delle ossa negli adulti di solito non è necessaria. Nei bambini si dovrebbe sempre effettuare per determinare lo spessore e l'anatomia delle ossa soprattutto in presenza di sindromi malformative. Per mantenere l'esposizione alle radiazioni il più basso possibile, la così detta “tomografia di rotazione” (RT) si è dimostrata utile. La tecnica di RT si basa su una radiografia digitale tridimensionale. La qualità dell'immagine e la durata delle indagini sono comparabili con la tomografia computerizzata (TAC). Un vantaggio è la ridotta esposizione alle radiazioni, che è stimata a circa il 25%.

Commento
Con un'attenta selezione dei pazienti, gli apparecchi acustici ancorati all’osso rappresentano soluzioni efficienti, affidabili ed a basso rischio operatorio.