Diseñan un nuevo sistema que mejora la audición en pacientes portadores de implante coclear

l trabajo ha sido realizado en el Departamento de Teoría de la Señal, Telemática y Comunicaciones, en colaboración con el Departamento de Cirugía y sus Especialidades.

La tesis doctoral de Isaac Manuel Álvarez Ruiz ha sido desarrollada en los Departamentos de Teoría de la Señal, Telemática y Comunicaciones, y Cirugía y sus Especialidades de la Universidad de Granada, y dirigida por los profesores Ángel de la Torre Vega y Manuel Sainz Quevedo. Los principales objetivos de este trabajo incluyen mejorar la adquisición de los registros del Potencial de Acción Compuesto, realizar un análisis de su aplicación en la programación del implante coclear y estudiar la distribución de períodos refractarios para la población de neuronas que intervienen en la generación de estos potenciales. Esta tesis doctoral, realizada en colaboración con la empresa austriaca Med-El, resulta de gran utilidad para los fabricantes de implantes cocleares, ya que los resultados presentados son fuente de información para las presentes líneas de investigación de estas casas comerciales.

El implante coclear es un aparato electrónico diseñado para ayudar a pacientes con hipoacusias severas y profundas, que obtienen muy poco o ningún beneficio con los audífonos convencionales. Los pacientes que los utilizan pueden detectar sonidos ambiente, la mayoría son capaces de entender el lenguaje sin la ayuda de lectura labial y algunos pueden incluso utilizar el teléfono.

Este sistema está compuesto por una parte interna, implantada mediante cirugía y una parte externa. En la parte interna nos encontramos principalmente con el generador de estímulos y con una guía porta-electrodos que se inserta a lo largo de la cóclea. La parte externa está compuesta principalmente por un micrófono, un procesador de voz y una unidad de baterías. Así, la señal recibida por el micrófono es analizada por el procesador de voz y éste determina en cada instante de tiempo qué electrodo debe ser activado y con qué nivel de estimulación.

De manera específica

El procesador de voz del implante debe ser programado de manera específica para cada paciente. Para ello, un programador realiza una serie de pruebas subjetivas al paciente. Esta tarea puede resultar especialmente complicada en niños o en pacientes poco colaboradores, en los que la interacción con el programador es escasa o nula. Por este motivo, la búsqueda de una medida objetiva que permita programar automáticamente el implante coclear es una de las principales líneas de investigación abiertas en las distintas casas comerciales. Dentro de este objetivo, se encuentra el Potencial de Acción Compuesto.

El autor de este trabajo, Isaac Manuel Álvarez Ruiz, afirma que "la mayor dificultad en el registro y procesamiento del Potencial de Acción Compuesto es el artefacto de estimulación, ya que la señal de estimulación interfiere en tiempo y frecuencia con el potencial evocado que se pretende observar". En su tesis se ha desarrollado un algoritmo que permite evaluar de manera automática la calidad de un registro del Potencial de Acción Compuesto. "Este método nos permite comparar las técnicas más utilizadas en la bibliografía, así como desarrollar nuevas y mejoradas técnicas de reducción del artefacto de estimulación", apunta el investigador.

La primera tarea a la hora de programar el implante coclear es decidir qué electrodos deben ser activados y posteriormente, establecer una serie de parámetros para cada uno de ellos. Por esta razón, esta investigación ha analizado la relación existente entre el Potencial de Acción Compuesto y el mapa de programación del procesador de voz del implante coclear. "Hemos encontrado que la aparición del potencial generalmente implica la conexión del electrodo, y no viceversa. Respecto a los parámetros de cada electrodo, se ha encontrado que la información proporcionada por estos potenciales resulta insuficiente para un ajuste automático del procesador, en contraposición con los resultados obtenidos por otros estudios. Nuestros resultados muestran que el Potencial de Acción Compuesto sí permite establecer los parámetros de cada electrodo respecto a los valores promedio del paciente, con unos niveles de incertidumbre aceptables". Esta información puede resultar de gran utilidad como información complementaria, o en ausencia de información subjetiva por parte del paciente.

Períodos refractarios

Adicionalmente se ha realizado un estudio sobre la distribución de períodos refractarios para la población de neuronas que intervienen en la generación de este potencial. En el paciente promedio, el valor del período refractario de la neurona más rápida es de unos 0.8ms y la mitad de las neuronas tienen un período refractario inferior a 1.5ms. Se ha comprobado que, a medida que aumenta la experiencia auditiva del paciente, el período refractario de las neuronas involucradas va disminuyendo hasta un valor estable, que se alcanza a los 3-4 meses tras el encendido del procesador de voz.

Los resultados de esta investigación han dado lugar a un artículo titulado 'Generalized alternating stimulation: A novel method to reduce stimulus artifact in electrically-evoked compound action potentials', que ha sido publicado en 2007 en la revista 'Journal of Neuroscience Methods'. Otros artículos se encuentran actualmente en revisión.