{"id":28678,"date":"2021-04-21T20:30:30","date_gmt":"2021-04-21T20:30:30","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.medel.pro\/por-que-guias-de-electrodos-largas-una-codificacion-tonotopica-mas-natural\/"},"modified":"2023-03-15T14:24:42","modified_gmt":"2023-03-15T14:24:42","slug":"por-que-guias-de-electrodos-largas-una-codificacion-tonotopica-mas-natural","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.medel.pro\/latam\/audiologia-latam\/por-que-guias-de-electrodos-largas-una-codificacion-tonotopica-mas-natural\/","title":{"rendered":"\u00bfPor qu\u00e9 gu\u00edas de electrodos largas? Una codificaci\u00f3n tonot\u00f3pica m\u00e1s natural"},"content":{"rendered":"<p>La c\u00f3clea humana tiene una disposici\u00f3n notable. A lo largo de dos espiras y media, la frecuencia de respuesta natural est\u00e1 estrechamente ordenada en una escala logar\u00edtmica descendente.\u00a0<a href=\"http:\/\/www.cochlea.eu\/en\/cochlea\/function\">Esta respuesta de frecuencia tonot\u00f3pia a lo largo de toda la c\u00f3clea<\/a>\u00a0permite un mapeo de frecuencia a lo largo de un recorrido claro y l\u00f3gico\u2014la funci\u00f3n Greenwood.<sup>1<\/sup><\/p>\n<p>Con la funci\u00f3n Greenwood, puedes determinar la frecuencia tonot\u00f3pica natural de cualquier punto a lo largo de la membrana basilar. Solo necesitar\u00e1s saber la longitud del conducto coclear, medido desde el centro de la ventana redonda hasta el helicotrema, que corresponde a la longitud del \u00d3rgano de Corti.<\/p>\n<h3><strong>Gu\u00edas de electrodos cortas = Menor cobertura<\/strong><\/h3>\n<p>En humanos, el promedio de longitud del conducto coclear (\u201cCDL\u201d por sus siglas en ingl\u00e9s) es de aproximadamente 31,5 mm, aunque puede variar hasta 35 mm.<sup>2,3<\/sup>\u00a0Interesantemente, la espira basal sola puede representar los primeros 20 mm del total de la longitud del conducto coclear.<sup>2,3,4<\/sup><\/p>\n<p>Supongamos que tomas una gu\u00eda de electrodos com\u00fan precurvada o recta, designada para una profundidad de inserci\u00f3n de 20 mm. Estas gu\u00edas generalmente son llamadas como de \u201cextensi\u00f3n completa\u201d, pero con solo 14-19.1 mm de longitud de estimulaci\u00f3n activa, solo una espira puede ser estimulada para la mayor\u00eda de las c\u00f3cleas<sup>3,5,6<\/sup>\u00a0Estas gu\u00edas pueden insertarse m\u00e1s profundo, pero esto limitar\u00eda la cobertura de las frecuencias altas en la primera espira.<sup>5<\/sup><\/p>\n<p>Entonces, \u00bfhasta d\u00f3nde llegar\u00eda una inserci\u00f3n de 20 mm a lo largo del mapa tonot\u00f3pico de la membrana basilar?<\/p>\n<ul>\n<li>En una c\u00f3clea promedio (31.5 mm \u201cCDL\u201d), una inserci\u00f3n de 20 mm alcanzar\u00eda la ubicaci\u00f3n tonot\u00f3pica 820 Hz.<sup>1,2,3<\/sup><\/li>\n<li>En una c\u00f3clea ligeramente m\u00e1s larga, (32.5 mm \u201cCDL\u201d), 20 mm corresponder\u00edan a la ubicaci\u00f3n 917 Hz.<sup>1,2,3<\/sup><\/li>\n<li>Incluso en una c\u00f3clea m\u00e1s peque\u00f1a que el promedio (29.5 mm \u201cCDL\u201d), 20 mm solo alcanzar\u00edan la ubicaci\u00f3n 640 Hz.<sup>1,2,3<\/sup><\/li>\n<\/ul>\n<div style=\"width: 480px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-28678-1\" width=\"480\" height=\"340\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/blog.medel.pro\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/cochlear.mp4?_=1\" \/><a href=\"https:\/\/blog.medel.pro\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/cochlear.mp4\">https:\/\/blog.medel.pro\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/cochlear.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<p><em>Las gu\u00edas de electrodos que cubren una sola vuelta pueden afirmar tener \u201clos electrodos m\u00e1s activos,\u201d pero estos electrodos a menudo pueden no estimular gran parte de la c\u00f3clea m\u00e1s all\u00e1 de las altas frecuencias de la primera espira.\u00a0<\/em><\/p>\n<h3><strong>Fuera de alcance<\/strong><\/h3>\n<p>Entonces, con estas gu\u00edas de una curva, incluso el electrodo m\u00e1s apical es probable que solo alcance aproximadamente la posici\u00f3n de 600\u2013800 Hz en el mapa tonot\u00f3pico natural.<sup>1,2,3,7<\/sup>\u00a0Si una gu\u00eda de electrodos no puede alcanzar la regi\u00f3n apical en la segunda espira, los tonos graves a medios no pueden ser mapeados naturalmente de acuerdo con la funci\u00f3n de Greenwood.<sup>1,5,7\u00a0<\/sup><\/p>\n<p>Ahora bien, \u00bflas frecuencias fundamentales m\u00e1s bajas que 600\u2013800 Hz son importantes? Veamos algunos ejemplos de qu\u00e9 est\u00e1 por debajo de los 700 Hz.<\/p>\n<p>No son solo los tambores y los bajos los que faltar\u00edan. Como referencia, Do central (C4) en un\u00a0<a href=\"https:\/\/www.audiology.org\/sites\/default\/files\/ChasinConversionChart.pdf\">piano es 261.63 Hz<\/a>, y la cuerda abierta de tono m\u00e1s agudo en un\u00a0<a href=\"http:\/\/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu\/hbase\/Music\/violin.html\">viol\u00edn es 659 Hz<\/a>\u00a0(E5). La afinaci\u00f3n de una\u00a0<a href=\"http:\/\/acoustics.org\/pressroom\/httpdocs\/137th\/fleischer.html\">guitarra<\/a>\u00a0est\u00e1ndar no alcanza m\u00e1s que 659 Hz (E5 en el traste 12). Por otro lado, por encima de los 700 Hz encontrar\u00e1s la mayor\u00eda de las notas de un\u00a0<a href=\"http:\/\/www.independentrecording.net\/irn\/resources\/freqchart\/main_display.htm\">p\u00edcolo<\/a>.<\/p>\n<p>Esta afinaci\u00f3n de tono agudo no aparece solo en la sala de conciertos. En una conversaci\u00f3n cotidiana, las frecuencias fundamentales y las armon\u00edas m\u00e1s graves de la voz son mucho m\u00e1s graves que 700 Hz.<sup>8,9<\/sup><\/p>\n<ul>\n<li>Voz masculina: F<sub>0<\/sub>~120 Hz, F<sub>1<\/sub>\u00a0~240 Hz, F<sub>2<\/sub>\u00a0~360 Hz, F<sub>3<\/sub>\u00a0~480 Hz, F<sub>4<\/sub>\u00a0~600 Hz<\/li>\n<li>Voz femenina: F<sub>0<\/sub>~200 Hz F<sub>1<\/sub>\u00a0~400 Hz, F<sub>2<\/sub>\u00a0~600 Hz<\/li>\n<\/ul>\n<p><em>La codificaci\u00f3n tonot\u00f3pica natural de la c\u00f3clea es como la afinaci\u00f3n de las teclas de un piano. Sin una gu\u00eda de electrodos larga para cubrir mejor la c\u00f3clea, la mayor\u00eda de las notas est\u00e1n simplemente fuera de alcance, entonces los tonos m\u00e1s graves se deben transportar a una octava m\u00e1s aguda.<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><strong>Sin correspondencia entre tono y lugar<\/strong><\/h3>\n<p>Las frecuencias m\u00e1s bajas se pueden mapear en gu\u00edas de una curva, pero es probable que haya una falta de correspondencia considerable entre tono y lugar.<sup>1,5,7,10<\/sup>\u00a0Este mapeo de tono tergiversado de manera no natural puede aumentar las frecuencias bajas hasta aproximadamente dos octavas, de manera que la calidad del sonido se puede ver claramente afectada.<\/p>\n<p>Con las gu\u00edas cortas y las inserciones de una curva, los resultados pueden ser con frecuencia menos que ideales.<\/p>\n<ul>\n<li>Usuarios con experiencia han descripto el sonido como \u201crob\u00f3tico\u201d, \u201cmet\u00e1lico\u201d, \u201ccon eco\u201d o \u201cmec\u00e1nico\u201d<sup>11<\/sup><\/li>\n<li>Comprensi\u00f3n del habla reducida en silencio y con ruido\u00a0<sup>12,13,14,15<\/sup><\/li>\n<li>La adaptaci\u00f3n neuronal puede tomar a\u00f1os incluso para la correcci\u00f3n de una sola octava\u00a0<sup>7<\/sup><\/li>\n<li>Mejora limitada de la percepci\u00f3n del discurso a lo largo del tiempo\u00a0<sup>13<\/sup><\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><strong>Cobertura coclear completa<\/strong><\/h3>\n<p>Por otro lado, las gu\u00edas de electrodos largas (28 mm o 31,5 mm) permiten una cobertura a lo largo de la primera y la segunda espira de la c\u00f3clea. Esto permite la estimulaci\u00f3n tonot\u00f3pica de las frecuencias medias a bajas, es decir, una coincidencia de ubicaci\u00f3n- tono en la funci\u00f3n de Greenwood hasta aproximadamente 100 Hz.<sup>5,10,16<\/sup><\/p>\n<div style=\"width: 480px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-28678-2\" width=\"480\" height=\"340\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/blog.medel.pro\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/medel.mp4?_=2\" \/><a href=\"https:\/\/blog.medel.pro\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/medel.mp4\">https:\/\/blog.medel.pro\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/medel.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<p><a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=bDx12M5u4uY\"><em>Las gu\u00edas de electrodos flexibles de longitud completa de MED-EL pueden proporcionar una cobertura coclear excepcional mientras se adaptan suavemente a la forma natural de la c\u00f3clea.<\/em><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><strong>Mejor cobertura, mejores resultados<\/strong><\/h3>\n<p>Los implantes cocleares no tienen la capacidad de restaurar la audici\u00f3n natural, pero creemos que deben ofrecer una mayor correspondencia cuando sea posible. En cuanto a la calidad de sonido m\u00e1s natural, esta correspondencia adecuada de tono y lugar es un buen punto de partida.<sup>16<\/sup><\/p>\n<p>\u00bfQu\u00e9 beneficios pueden proporcionar las gu\u00edas de electrodos largas?<\/p>\n<ul>\n<li>\u201cVoces mucho m\u00e1s claras y resonantes\u201d y \u201cSonido m\u00e1s grave, resonante y natural\u201d<sup>11<\/sup><\/li>\n<li>Comprensi\u00f3n del habla considerablemente mejor en silencio y con ruido\u00a0<sup>13,15<\/sup><\/li>\n<li>Mapeo de frecuencia m\u00e1s natural\u00a0<sup>16,17<\/sup><\/li>\n<li>Mejora considerable de la comprensi\u00f3n del habla en un plazo reducido\u00a0<sup>13,18<\/sup><\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>En la <a href=\"https:\/\/blog.medel.pro\/latam\/codificaciontonotopica-estructurafinatemporal\/\">segunda parte de esta publicaci\u00f3n<\/a>, observaremos la segunda parte de la ecuaci\u00f3n: codificaci\u00f3n con correspondencia de tono y frecuencia en la regi\u00f3n apical.<strong>\u00a0<\/strong>\u00bfPor qu\u00e9 es importante combinar la correspondencia de tono y lugar y de tono y frecuencia?<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><em>Referencias:<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<ol>\n<li>Greenwood, D.D. (1990) A cochlear frequency-position function for several species\u201329 years later. J Acoust Soc Am., 87(6), 2592\u20132605.<\/li>\n<li>Hardy, M. (1938). The length of the organ of Corti in man. J. Anat., 62, 291\u2013311.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Ni, Y. Dai, P., Dai, C., &amp; Li, H.. (2017) Cochlear implant-related three-dimensional characteristics determined by micro-computed tomography reconstruction. Clin Anat., 30(1), 39\u201343.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Adunka, O., Unkelbach, M.H., Mack, M.G., Radeloff, A., &amp; Gstoettner, W. (2005) Predicting basal cochlear length for electric-acoustic stimulation. Arch Otolaryngol Head Neck Surg., 131(6), 488\u2013492.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Landsberger, D.M., Svrakic, M., Roland, J.T. Jr., &amp; Svirsky, M. (2015). The relationship between insertion angles, default frequency allocations, and spiral ganglion place pitch in cochlear implants. Ear Hear., 36(5), 207\u2013213.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Radeloff, A. Mack, M., Baghi, M., Gstoettner, W.K., &amp; Adunka, O. (2008). Variance of angular insertion depths in free-fitting and perimodiolar cochlear implant electrodes. Otol Neurotol., 29(2), 131\u2013136.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>McDermott, H., Sucher, C., &amp; Simpson, A. (2009) Electro-acoustic stimulation. Acoustic and electric pitch comparisons. Audiol Neurootol., 14(1), 2\u20137.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Pepiot, E. (2014). Male and female speech: a study of mean f0, f0 range, phonation type and speech rate in Parisian French and American English speakers. Speech Prosody, 7, 305\u2013309.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Eriksson, A., &amp; Traunmueller, H. (1994). The frequency range of the voice fundamental in the speech of male and female adults.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Prentiss, S., Staecker, H., &amp; Wolford, B. (2014). Ipsilateral acoustic electric pitch matching: a case study of cochlear implantation in an up-sloping hearing loss with preserved hearing across multiple frequencies. Cochlear Implants Int., 15(3), 161\u2013165.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Harris, R.L., Gibson, W.P. Johnson, M., Brew, J., Bray, M., &amp; Psarros, C. (2011) Intra-individual assessment of speech and music perception in cochlear implant users with contralateral Cochlear and MED-EL systems. Acta Otolaryngol., 131(12), 1270\u20131278.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Arnoldner, C., Riss, D., Baumgartner, W.D., Kaider, A., &amp; Hamzavi, J.S. (2007). Cochlear implant channel separation and its influence on speech perception\u2013implications for a new electrode design. Audiol Neurootol., 12(5), 313\u2013324.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Buchman, C.A., Dillon, M.T., King, E.R., Adunka, M.C., Adunka, O.F., &amp; Pillsbury, H.C. (2014). Influence of cochlear implant insertion depth on performance: a prospective randomized trial. Otol Neurotol., 35(10), 1773\u20131779.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>O\u2019Connell, B.P., Cakir, A., Hunter, J.B., Francis, D.O., Noble, J.H., Labadie, R.F., Zuniga, G., Dawant, B.M., Rivas, A., &amp; Wanna, G.B. (2016) Electrode location and angular insertion depth are predictors of audiologic outcomes in cochlear implantation. Otol Neurotol. 37(8):1016\u20131023.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>O\u2019Connell, B.P., Hunter, J.B., Haynes, D.S., Holder, J.T., Dedmon, M.M., Noble, J.H., Dawant, B.M., &amp; Wanna, G.B. (2017) Insertion depth impacts speech perception and hearing preservation for lateral wall electrodes. Laryngoscope. Epub ahead of print.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Rader, T., D\u00f6ge, J., Adel, Y., Weissgerber, T., &amp; Baumann, U. (2016). Place dependent stimulation rates improve pitch perception in cochlear implantees with single-sided deafness. Hear Res., 339, 94\u2013103.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Vermeire, K., Landsberger, D.M., Van de Heyning, P.H., Voormolen, M., Kleine Punte, A., Schatzer, R., &amp; Zierhofer, C. (2015) Frequency-place map for electrical stimulation in cochlear implants: Change over time. Hear Res., 326,8\u201314.<\/li>\n<\/ol>\n<ol>\n<li>Helbig, S., Helbig, M., Leinung, M., St\u00f6ver, T., Baumann, U., &amp; Rader, T. (2015). Hearing preservation and improved speech perception with a flexible 28-mm electrode. Otol Neurotol. 2015 Jan;36(1):34-42.<\/li>\n<\/ol>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La c\u00f3clea humana tiene una disposici\u00f3n notable. 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