Time course of ECAP slope and loudness perception at different IPG values: A prospective study in 7 patients

Introduction

ECAPs can be used to estimate cochlear health (1) and responses to stimuli with 30µs inter-phase gap (IPG) and 2.1µs are typically compared. ECAP slopes are potentially steeper for 30µs (1) and loudness perception increases (2, 3). Furthermore, ECAP slope (eSLOPE), ECAP threshold (eTHR) and loudness perception underly changes over time (4). These were measured for 0 months (intraoperatively), 1 and 3 months post-op.

Methods

ECAP measurement comprised a continuous, biphasic rectangular pulse with steadily increasing amplitude. IPGs of 30µs and 2.1µs were used. Loudness perception was recorded using a scaling procedure.

Results & Discussion

Results showed a decrease over time of eTHR for both IPGs and all regions. eSLOPE is increasing over time for 30µs and stable for 2.1µs. The louder percept for 30µs vs. 2.1µs is partly hidden by a reduced stimulation intensity necessary for ECAP parametrization. In the apex (E1-3), loudness percept was found to be highest compared to other regions at same stimulation intensities. This is in good agreement with the steepest slopes indicating a higher number of recruited nerve fibres.

(1) Ramekers et al. Auditory-nerve responses to varied IPG and phase duration of the electric pulse stimulus as predictors for neuronal degeneration. J Assoc for Res. in ORL. 2014.

(2) McKay CM et al. The perceptual effects of duration in CI stimulation. Hear Res. 2003.

(3) Pieper SH et al. Loudness Perception and Dynamic Range Depending on IPGs of Biphasic Pulses in CIs. Ear Hear. 2020.

(4) Lambriks L et al. Toward neural health measurements for cochlear implantation: The relationship among electrode positioning, the electrically evoked action potential, impedances and behavioral stimulation levels. Front. Neurol. 2023.

Einleitung

ECAPs können verwendet werden, um Informationen bezgl. der Cochlear Health zu gewinnen (1). Hierzu werden i.d.R. Messungen mit einem inter-phase gap (IPG) von 30µs und 2,1µs verglichen. ECAP-Steigungen sind bei 30µs potenziell steiler (1) und die Lautheit ist erhöht (2, 3). Darüber hinaus verändern sich Steigung (eSLOPE), Schwelle (eTHR) und Lautheit im Laufe der Zeit (4). Diese wurden 0 Monate (intraop), 1 und 3 Monate postop gemessen.

Methodik

Erhoben wurden ECAPs mit kontinuierlichen biphasischen Rechteckpulsen mit stetig ansteigender Amplitude und IPGs von 30µs und 2,1µs sowie die Lautheitswahrnehmung.

Ergebnisse & Diskussion

Die Ergebnisse zeigen eine Verringerung der eTHR für beide IPGs und alle Regionen mit zunehmender Zeit. Die eSLOPE nimmt bei 30µs postop zu. Die Lautheit bei 30µs ist teilweise durch eine geringere für den Automatismus notwendige Stimulationsintensität verdeckt. Im Apex (E1-3) war die Lautheit im Vergleich zu anderen Regionen bei gleicher Stimulationsintensität am höchsten. Dies steht in guter Übereinstimmung mit den steilsten Steigungen, die auf eine höhere Anzahl rekrutierter Nervenfasern hinweisen.

(1) Ramekers et al. Auditory-nerve responses to varied IPG and phase duration of the electric pulse stimulus as predictors for neuronal degeneration. J Assoc for Res. in ORL. 2014.

(2) McKay CM et al. The perceptual effects of duration in CI stimulation. Hear Res. 2003.

(3) Pieper SH et al. Loudness Perception and Dynamic Range Depending on IPGs of Biphasic Pulses in CIs. Ear Hear. 2020.

(4) Lambriks L et al. Toward neural health measurements for cochlear implantation: The relationship among electrode positioning, the electrically evoked action potential, impedances and behavioral stimulation levels. Front. Neurol. 2023.

Unterstützt durch: MED-EL, Innsbruck, Österreich.

Der Erstautor weist auf folgenden Interessenkonflikt hin: Reisekosten wurden von MED-EL übernommen.