奥地利人工耳蜗电极阻抗与位置关系分析

苏玉佩 黄金聪△ 陈平 方勤 吴正规 徐杨龙 邹彬

人工耳蜗植入后，植入体正常的功能状态是患者重获听觉的前提，而电极阻抗测试是目前评估植入体状态及术后调试电极参数设置的主要依据[1]。电极阻抗值能够反映电极与周围生物组织的相互关系和异常电极状态，可以推测电极植入后耳蜗内发生的物理生理变化[2],因此，探讨电极阻抗值与电极所处位置之间的关系，对术后开机调试以及编程有着重要的指导意义。目前国内外有关电极阻抗的研究大多数集中在电极阻抗随时间的变化特征[1，3～6]，而对电极阻抗正常值范围、电极阻抗与电极位置间关系的研究相对较少；故本研究拟通过分析植入Med-EL SONATA人工耳蜗患者不同植入时间、不同位置电极阻抗变化规律，探讨植入的人工耳蜗电极阻抗值与位置的关系，为人工耳蜗植入术后的调试提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象 选取2013年6月～2019年1月在广西医大第一附属医院耳鼻咽喉头颈外科行人工耳蜗植入术的105例(107耳)患者作为研究对象。均符合以下纳入标准：①植入体为奥地利Med-EL公司的SONATA型人工耳蜗装置；②1岁<植入年龄<14岁；③颞骨CT及内耳MRI检查未见异常；④首次植入且手术过程顺利，术后颞骨CT提示电极完全植入并均匀分布于耳蜗内；⑤具有术中至术后1年电极阻抗测试数据记录。排除脑瘫、脑积水、蜗后病变、术耳乳突手术史、二次植入、植入电极 CT表现异常(如扭曲、打折)、术中反复插拔电极植入过程不顺利者、术后感染、各种原因致电极松脱移位损坏等异常情况者。105例中男46例，女59例；植入年龄1.2～13.3岁，平均4.1±2.6岁;右侧植入95例，左侧植入8例，双侧植入2例。

1.2研究方法

1.2.1电极阻抗测试方法 所有患者均于人工耳蜗植入术中、术后1月开机时及术后2、3、6、12个月进行电极阻抗测试。测试方法：使用奥地利MED-EL公司研制的MAESTRO6.0.1软件、计算机调试接口设备及体外言语处理器进行测试，测试结果自动储存于软件自带数据库中。MAESTRO6.0.1调机软件自带电极阻抗正常值，范围为0.7～20 kΩ，若阻抗值高于正常值高限20 kΩ，软件将自动识别并标识为断路，若阻抗值低于正常值低限0.7 kΩ，软件将自动识别并标识为短路[7]。

1.2.2植入电极耳蜗分段方法 从耳蜗低频向高频方向将完全植入的12对电极均分为3段，分别为：蜗顶段电极(1～4号电极)、蜗中段电极(5～8号电极)、蜗底段电极(9～12号电极)。

1.3统计学方法 使用SPSS 17.0统计软件，对数据进行配对t检验、方差分析，分别比较不同测试时间、不同耳蜗段植入电极的电极阻抗值。

2 结果

107耳植入耳不同时间均未出现电极断路或短路情况，阻抗值均在正常范围0.7～20 kΩ之间[7]。

2.1不同时间测得蜗内总体电极阻抗值变化特征 107耳不同时间测得耳蜗内总体电极平均阻抗值见表1，分别对不同时间的阻抗值行单因素方差分析，以LSD法进行两两比较，其中术中最低，开机时最高，差异有统计学意义(P<0.05)；在开机调试后电极阻抗值逐渐下降，术后6个月与术后1年电极阻抗值差异无统计学意义(P>0.05)，其余时间差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 不同时间测得蜗内总体电极阻抗值及蜗内不同位置电极阻抗值比较(n=107耳)

2.2不同时间蜗内不同位置电极阻抗值变化特征

2.2.1不同时间蜗内同一位置电极阻抗值比较 单因素方差分析，显示无论是蜗顶段、蜗中段还是蜗底段均为术中最低，开机时最高，差异有统计学意义(P<0.05)，随后下降趋于平稳；蜗顶段和蜗中段电极阻抗值在术后6个月与术后1年差异无统计学意义(P>0.05)，蜗底段电极阻抗值在术后3个月至术后1年差异无统计学意义(P>0.05)，其余不同时间蜗内同一位置电极阻抗差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。

2.2.2同一时间蜗内不同位置电极阻抗值比较 单因素方差分析显示，均为蜗顶段电极阻抗值最高(P<0.05)，术中和术后3个月，蜗中段与蜗底段电极阻抗值差异无统计学意义(P>0.05);术后6个月和术后1年，蜗中段电极阻抗均低于蜗底段电极阻抗值，差异有统计学意义(P<0.05)。

3 讨论

人工耳蜗植入后的电极阻抗测试可帮助了解人工耳蜗电极植入体状态及正确设置术后调试参数，电极阻抗值的变化也可间接反映电极周围与耳蜗之间纤维组织形成和变化过程[8]。电极阻抗值在正常范围时提示电极在正常工作，出现电极短路、断路等阻抗异常情况时，需考虑关闭相应电极、调整调试策略，以利于患者术后听觉言语的有效康复。国内外对于人工耳蜗电极阻抗正常值范围的研究较少，主要以澳大利亚人工耳蜗阻抗值范围为标准，多在0.7～20 kΩ之间[7]。本研究得出了内耳形态正常儿童奥地利人工耳蜗植入后不同时间电极阻抗平均值，结果显示术中最低，为3.66±0.88 kΩ，开机时最高，为7.13±1.28 kΩ，其余时间电极阻抗值均在最小值与最大值之间的正常值范围内，与吴文谨等[3]研究结果相似。有文献报道如果存在不全植入、电极气泡附着[9，10]等情况，人工耳蜗的电极阻抗值偏高, 本研究结果提示，内耳形态正常的人工耳蜗植入患儿在电极一次性全植入的情况下，电极阻抗值均在正常范围值内，术中及术后一年内不同时间蜗内电极阻抗值差异不大；因此，可以认为，若不同时间测得电极阻抗值差异较大，提示可能存在引起阻抗变化的异常因素，应积极寻找原因，这对于临床人工耳蜗调试具有重要指导作用。

人工耳蜗植入术中及术后电极阻抗测试可以反映植入电极和接收装置是否正常完整[7]，这对于术后开机调试有指导作用。国内外人工耳蜗电极阻抗相关研究报道显示[1，3～6]，电极阻抗值术中最低，术中至开机时显著增加，并在开机时电极阻抗值最大，随后下降并趋于稳定，本研究结果与国内外研究结果相似。人工耳蜗植入后，机体将电极视为外来物并对其产生排斥反应，但在术中机体免疫系统尚未来得及对植入的电极产生炎症反应及纤维包裹，电极处在含有电解质并且导电性良好的内耳淋巴液中，因而其电极阻抗值低[11]。从术中到开机相隔约1个月的时间，整个人工耳蜗装置，包括植入电极在内，均无电流刺激，同时机体对外来的电极产生排斥反应使电极表面周围产生纤维包裹，在开机调试时给予植入电极的电流刺激，使得电极表面周围的纤维包裹逐步溶解，因而开机时电极阻抗最高，随后电极阻抗下降[12]。当连续电流刺激至电极表面周围的纤维组织溶解和形成处于动态平衡时，电极阻抗值趋于稳定，故本研究结果显示术后6个月与术后1年电极阻抗值无统计学差异，与钟凯邦等[13]研究相符。

电极阻抗作为植入电极功能状态的一个体现，其与电极所处位置之间的关系如何，目前尚无统一定论。Saunders等[14]研究发现越接近耳蜗顶部，耳蜗鼓阶越窄，该处植入电极的表面积越小，电极阻抗值越高;越接近耳蜗底部，耳蜗鼓阶越宽大，该处植入的电极表面积越大，电极阻抗值越低。而Deceulaer等[11]认为阻抗值的变化与电极所处的位置无关，只与电极有无电流通过及离子流动有关；杨会军等[4]研究发现不同位置电极阻抗值从术中到术后1个月波动较大，随着人工耳蜗电流刺激时间延长，电极阻抗值逐渐减小，蜗顶电极与蜗底电极阻抗值无明显差异。本研究对不同时间同一位置电极阻抗值的比较结果显示，无论是蜗顶段、蜗中段还是蜗底段，均为术中最低，开机时最高，随后下降趋于平稳，与整体的电极阻抗值变化趋势大体相似，说明电流刺激可以降低耳蜗各段的电极阻抗值，与Deceulaer等[11]报道相似。本研究显示术中及术后3个月蜗中段、蜗底段阻抗值无明显差异，术后6个月至1年蜗底段阻抗值高于蜗中段，与Molisz等[15]研究结果不同；考虑原因可能为随着电流刺激时间的增长，蜗底段因靠近电极开窗处，电极周围组织纤维化较蜗中段严重，故阻抗值增高。此外，文中结果显示，同一时间不同位置电极阻抗值比较，均为蜗顶段电极阻抗值最高，与钟凯邦等[13]研究相符；由于蜗顶电极是电极的最前端，电极面积较其他部位的要小，使之与电极周围接触的组织像帽样结构一样包绕电极，炎症反应和纤维结缔组织增生包裹也最显著，因而电极阻抗值较蜗内其他位置的阻抗值要高，说明蜗内电极周围纤维化的形成对面积较小的电极影响较为明显[1]。

综上所述，内耳形态正常儿童全植入奥地利人工耳蜗后电极阻抗值应在正常范围内，术后电极阻抗值在术后不同时间有一定的变化规律，其电极阻抗值均为蜗顶段最高；阻抗值异常变化提示可能存在电极外漏、打折、损坏等情况，了解不同品牌人工耳蜗植入后电极阻抗变化规律，才能进行精准的术后调试。