Hearing Preservation after Cochlear Implantation: Electrocochleography and Impedance are Complementary Biomarkers

Resumen Técnico: Preservación de la audición tras la implantación de un implante coclear

Planteamiento del problema
Los implantes cocleares (IC) restauran eficazmente la comprensión del habla en pacientes con pérdida auditiva neurosensorial de moderada a profunda. Para los candidatos con audición acústica residual en frecuencias bajas, preservar esta función residual es crítico para una rehabilitación auditiva mejorada. Sin embargo, aproximadamente la mitad de estos pacientes experimentan una pérdida de la audición residual debido al trauma quirúrgico y las respuestas posteriores de tejido inflamatorio o fibrótico.

Los métodos actuales para monitorizar la salud coclear dependen de la telemetría medida por el implante, específicamente la electrococleografía (ECochG) y la impedancia del electrodo. Si bien la ECochG (específicamente la amplitud del microfónico coclear o CM) proporciona una evaluación directa de la función coclear y se correlaciona con la audición residual, no es medible en todos los pacientes y está influenciada por la posición del electrodo y los parámetros de estimulación. Por el contrario, la impedancia del electrodo refleja los cambios en el entorno intracoclear (p. ej., sangre, inflamación, fibrosis) que son perjudiciales para la audición, pero también se ve afectada por la estimulación eléctrica y las variaciones anatómicas. En consecuencia, la estimación de la audición residual mediante telemetría utilizando solo uno de estos biomarcadores sigue siendo inexacta, lo que limita su adopción clínica. No está claro si un análisis conjunto de estas dos modalidades proporciona información independiente suficiente para mejorar los resultados de la monitorización.

Metodología
Este estudio longitudinal prospectivo analizó los datos de 31 cócleas implantadas (30 pacientes, edades entre 16 y 88 años) con un arreglo de electrodos CI622. El estudio incluyó 108 observaciones recolectadas en el periodo perioperatorio y a las 4, 12 y 24 semanas postcirugía.

• Recolección de datos:
  • Audición residual: Medida como el promedio de tonos puros de conducción aérea (PTA) en frecuencias bajas a 0.125, 0.25, 0.5 y 1.0 kHz.
  • ECochG: Medida intraoperatoriamente y postoperatoriamente utilizando ráfagas de tono de 0.5 kHz (108 dB HL). La amplitud del CM (en dB re 1 µV) se extrajo del electrodo con la respuesta intraoperatoria máxima y se rastreó longitudinalmente en esa ubicación específica.
  • Impedancia: Medida como la media aritmética de la impedancia monopolar (en kΩ) a través de los 22 electrodos intracocleares.
• Análisis estadístico:
  Se ajustaron tres modelos de efectos mixtos lineales con el PTA como variable dependiente:
  1. Modelo de solo ECochG: Amplitud de CM + covariables.
  2. Modelo de solo impedancia: Impedancia + covariables.
  3. Modelo combinado: Amplitud de CM + Impedancia + covariables.
     Las covariables incluyeron el tiempo desde la cirugía, el electrodo de registro, la edad, el sexo y el lado de la implantación. Se incluyó un intercepto aleatorio para el sujeto para dar cuenta de las mediciones repetidas. El rendimiento del modelo se evaluó mediante el Criterio de Información de Akaike (AIC), el Criterio de Información Bayesiano (BIC), $R^2$ marginal y condicional, y factores de inflación de la varianza (VIF) para evaluar la multicolinealidad.

Resultos clave

• Trayectoria de la audición: La audición residual se deterioró en todos los casos excepto en dos, ocurriendo el declive más significativo dentro de las primeras cuatro semanas. El PTA mediano aumentó de 73 dB HL preoperatorios a 99 dB HL a las 4 semanas.
• Trayectorias de los biomarcadores:
  • Amplitud de CM: Disminuyó de una mediana de 22.35 µV intraoperatoriamente a 1.74 µV a las 24 semanas.
  • Impedancia: Aumentó a las 4 semanas (mediana de 10.13 kΩ) en comparación con los niveles intraoperatorios (8.29 kΩ), luego disminuyó y se estabilizó por encima de los niveles basales hacia las 24 semanas.
• Comparación de modelos:
  • El modelo combinado (ECochG + Impedancia) demostró un rendimiento superior en comparación con los modelos de un solo biomarcador, con un $R^2$ marginal de 0.71 (frente a 0.63 para ECochG solo y 0.48 para impedancia sola).
  • Los criterios de información (AIC y BIC) fueron más bajos para el modelo combinado, lo que indica el mejor ajuste. La eliminación de cualquiera de los biomarcadores degradó significativamente el rendimiento del modelo.
  • Independencia: Ambos biomarcadores permanecieron asociados de forma independiente con el PTA en el modelo combinado. Los VIF fueron bajos (≤1.37), lo que indica una multicolinealidad insignificante y confirma que los biomarcadores proporcionan información complementaria en lugar de redundante.
  • Tamaños del efecto: En el modelo combinado, una disminución de 1 dB µV en la amplitud de CM se asoció con una disminución de 0.63 dB HL en el PTA ($p < 0.001$). Por el contrario, un aumento de 1 kΩ en la impedancia se asoció con un deterioro de 2.59 dB HL en el PTA ($p < 0.001$). El tiempo después de la cirugía también fue un predictor significativo del deterioro.

Significancia y Reivindicaciones
Los autores afirman que este estudio proporciona evidencia de que la ECochG y la impedancia son biomarcadores complementarios de la salud coclear. La contribución principal es la demostración de que un análisis multimodal que combina estos puntos de datos de telemetría mejora la monitorización objetiva de la audición residual en comparación con el uso de cada métrica de forma aislada.

El artículo postula que mientras la ECochG refleja la función neurosensorial residual, la impedancia refleja la respuesta tisular (inflamación, fibrosis, cicatrización de heridas). La adición de la variable "tiempo" sugiere que el deterioro de la salud coclear continúa como resultado de una respuesta tisular tardía. Los autores concluyen que el análisis de telemetría multimodal puede mejorar la monitorización de la salud coclear, apoyando potencialmente una adopción clínica más amplia de estos biomarcadores, particularmente en aplicaciones de atención remota donde la impedancia está fácilmente disponible incluso cuando la ECochG no lo está. Expresan explícitamente que, si bien el estudio respalda el concepto de monitorización multimodal, el tamaño de la cohorte fue moderado, lo que limita la capacidad de realizar predicciones de resultados individuales, y se requieren más estudios intervencionales para determinar si estos datos pueden guiar intervenciones específicas para mejorar la preservación de la audición.