DESCRIPCION DEL IMPLANTE COCLEAR DE COCHLEAR CORPORACION Ing.Luis E Díaz M Caracas – Venezuela E-mail:dmluise@cantv.net RESUMEN Implante Cochlear es dispositivo electrónico que transforma las señales sonoras en señales eléctricas las cuales estimulan el nervio auditivo y permite que las personas con discapacidad auditiva puedan incorporarse al mundo de los sonidos. Es importante destacar que existen varios tipos de Implantes Cochlear en función de las características como son la ubicación de los electrodos, cantidad de canales de estimulación y la forma de procesar las señales acústicas. De igual manera hay en el mercado una diversidad de fabricantes de estos instrumentos entre los cuales podemos conseguir Neurelec, Bionic, Med-el y Corporación Cochlear los cuales utilizan diversas estrategias de codificación de las señales acústicas para poder programar él implante para el paciente en particular es de suma importancia el equipo humano y técnico que se utilizara para realizar las terapias de lenguaje al paciente y de esta forma crear el mapa mental del lenguaje en el cerebro progresivamente. El producto que se detalla en este trabajo es el Nucleoa Freedom de Cochlear el cual utiliza la tecnología SmartSound® y sus innovaciones SmartSound® Beam, ADRO y Wisper. Y los Procesadores Retroauriculares y Corporales de Nucleos Freedom. También cuenta con varios cables que tienen interfaz con los accesorios de audio existente en el mercado como son Ipod®, Walkman, TV, Consolas de juegos, Computadoras, Radio, etc. ABSTRACT Cochlear Implant is a electronic device that transform signal sound in electronic signal those with, stimulated the audio nerve and allow the no sound capacity person can incorporate to sound word. Is very important to highlight there are many Cochlear Implant how they function with is the electrode place, how many channel stimulated and how the acoustic signal are processing. In the same away there are many factory in the business’s device this are Neurelec, Bionic, Med-el y Corporation Cochlear that use many code strategy to process acoustic signal to program Cochlear Implant to the patient is very important the human team and tools Thecnic that have to made language therapy to the patient to create the language mapping in the brain’s patient. The detail’s procduct in this work is Nucleus Freedom’s the Cochlear Corporation the used SmartSound® technology and the innovations the SmartSound® Beam, ADRO and Whisper. Thus Retrohearphone and body processor Nucleos Freedom in the same away are many wire to connect to the other device like iPod®, Walkman, TV, VideoGame, PC, Radio etc. DESCRIPCIÓN DE UN IMPLANTE COCHLEAR Un implante Coclear es un dispositivo electrónico que es insertado mediante cirugía a una persona con difidencia auditivas severas entre los (70-90 dB) o profunda entre los (+90 dB), este instrumento es un traductor que transforma las señales sonoras en señales eléctricas que estimulan el nervio auditivo que se encuentra en el oído interno mas específicamente en un órgano denominado el coclea o caracol donde se encuentran las células ciliadas dispuestas en forma de V y son las encargadas de procesar los estímulos sonoros en impulsos nerviosos que son transmitidos al cerebro. Este implante sustituye a las células destruidas del Coclear y estimulan el nervio auditivo enviando señales directamente al cerebro. Este se divide en la parte externa y interna en la externa tenemos básicamente un 1.microfono el cual recoge los sonidos, 2.- el cable que conecta al procesador de voz, 3.procesador de voz donde se procesa y codifica la voz según el algoritmo de compresión que utilice la empresa que realice él implante, 4.- Transmisor que envía los sonidos codificados al receptor, interno 5.-Receptor-Estimulador que se implanta en el hueso mastoides del pabellón auricular enviando las señales eléctricas a los electrodos introducido en el interior del Coclear para que esta sea enviada directamente al nervio auditivos y este a su vez al Cerebro. TIPOS DE IMPLANTES COCHLEAR Es importante destacar que existen varios tipos de implantes Coclear en función de tres características básicas que son: ubicación de los electrodos cocleares, cantidad de canales de estimulación(mono o multicanales), forma de tratar las señales sonoras. En el mercado podemos conseguir varias empresas que se encargan de fabricar estos implantes entre las cuales se encuentran Neurelec, Bionics, Med-el y Corporación Coclhear este ultimo es el que se describirá con el modelo Nucleo Freedom de 22 canales. También existen diversas estrategias de codificación de las señales acústicas basados en la forma de la onda; 1.- Analógica Comprimida(CA), 2.-Analógica simultánea(SAC), 3.-Muestreo secuencial continuo(CIS), 4.-Pulsáltil en pares(PPS). Extracción de formantes 1.-F0/F1, 2.F0/F1/F2, 3.-MPEAK, 4.-SPEAK. Mixtas 1.-ACE, 2.-Estimulación pulsátil híbrida(HAP). PROGRAMACIÓN DEL IMPLANTE La programación del procesador de palabra debe ser individual para cada persona. En los sistemas multicanales se miden los umbrales mínimos y los niveles cómodos de máxima intensidad de cada electrodo activo esto se refiere a la medición del rango dinámico de estimulación eléctrica de cada individuo. El rango dinámico es la diferencia entre el umbral y el nivel de comodidad máxima, el cual puede verse afectado por múltiples factores como lo son las características del estimulo, la configuración y localización del electrodo, entre otros. El rango dinámico de estimulación eléctrico es generalmente estrecho siendo equivalente aproximadamente a 15-20 dB algunas veces se expresa en unidades diferentes según el sistema, pero en lo general todo se refieren a densidad de corriente eléctrica y algunos utilizan unidades y valores arbitrarios. El procesador de palabra debe programarse buscando el mayor rango dinámico fisiológico para cada implante que forma que las señales sea escuchada con comodidad. Este proceso requiere mucha cautela y experiencia, motivado a que si se sobre pasa el rango dinámico es muy amplio o muy alto, las señales pueden sobrepasar el nivel máximo de comodidad lo cual llegaría a ser muy doloroso para el paciente y de pasar lo contrario puede hallarse el paciente por debajo del rango audible y no siendo escuchado por la persona. Por otro lado, el paciente puede presentar dificultades para la diferenciación de las intensidades de los sonidos. Por tanto, la medición del rango dinámico es el objeto principal de la programación de cualquier sistema de implante. EQUIPO TECNICO Y HUMANO DE PROGRAMACIÓN Todos los sistemas de implante Coclear requieren de equipos técnico y humano especializados. En cuanto al equipo técnico, la gran mayoría utilizan la computadora a la cual se le instala una tarjeta especifica para las interfaces de cada sistema o utilizan una interfaces separada que se conecta a la computadora. Los parámetros de estímulo se programan por medio del teclado de la computadora. La unidad de las interfaces es el que envía las señales al paciente a través del procesador de palabra que se conecta a la misma, llevándose éste a su vez a la bobina transmisora. El equipo humano que se requiere para la programación del procesador de palabra debe estar entrenado en esta área. Según las características individuales del paciente puede ser necesario una o dos personas; si es un adulto o un niño mayor entrenado solo se requiere la presencia del programador, pero si es un niño pequeño, se opta por la presencia de dos personas, una que maneja el sistema de programación y otra entrenada en las técnicas audiológicas de acondicionamiento para niños menores de 5 años, quien trabaje con el paciente debe estar alerta a cualquier cambio o reacción que él estimula eléctrico produzca. CREACIÓN DEL MAPA Una vez obtenido los umbrales y niveles de confort de todos los electrodos, cada sistema de programación crea un programa que es posteriormente instalado en el procesador de palabras. Según los diferentes sistemas este puede denominarse Mapa o Programa. Sin embrago antes de hacer el mapa, el programador debe tener en consideración otras características técnicas, ya que existen algunas diferencias entre los sistemas. Siendo bien hasta el momento se han mencionado los pasos y consideraciones que deben tenerse en cuenta en el momento de realizar una programación del procesador de palabra, es necesario comprender también algunos conceptos técnicos que se utilizan para la realización del mapa. Uno de los principales aspectos que deben considerase y conocerse son las estrategias de codificación porque son mediante estas estrategias de codificación que sé determinar el modo de transformación de los sonidos acústicos de nuestro mundo sonoro en señales eléctricas comprensibles para el cerebro humano. El objetivo de la programación del procesador de palabra es asegurar que la estrategia de codificación y los parámetros psicoacústicos que se miden para cada sujeto sean adecuada para que el cerebro lo interprete. La estrategia de codificación es la que separa el lenguaje electrónicamente en bandas frecuencias que son transmitidas a zonas especificas a lo largo del Coclear, ya que él implante Coclear trabaja tonotópicamente. La tonotopicidad se refiere al hecho de asignar una característica especial de la Coclear y del nervio auditivo, lo que quiere decir que la parte basal de este es más sensible a los sonidos de alta frecuencia y los de baja frecuencia son los estimulan la parte apcial. Las estrategias de codificación son las que permiten que él implante realice la función de un Coclear normal, como el Coclear analiza las amplitudes del sonido y envía señal al cerebro estimulando el nervio. Estas estrategias de codificación del lenguaje deben ser capaces de analizar las diferentes amplitudes del lenguaje fraccionándolo en bandas de frecuencia por medio de filtros y determinar donde y cuantas veces hay que aplicar la estimulación para que la señal sea transmitida lo más eficientemente posible. Las estrategias de codificación más utilizadas actualmente son SPEAK(Spectral Peak Extraction-extracción de picos máximos espectrales), CIS(Continuos interleaved Sampling- muestreo intercalado continuo) , ACE (Advanced Combination Encoderscodificadores combinados avanzado), SAS (Simultaneous Analog Simulation-estimulacion analogica simultanea). El Nucleus 22 utiliza una estrategia de codificación de extracción de picos máximos espectrales (SPEAK). Con esta estrategia se analiza toda la onda espectral del habla, determinado cuales son los electrodos que van a ser activados estimulando uno por uno. En esta estrategia él numera de picos es variable (de 3 a 10) pero siempre es menor que él numera total de electrodos, que son activados a una velocidad de 250 pulsos por segundo. La información sonora se selecciona según las mayores amplitudes y se presenta a los electrodos apropiados. Esta estrategia mejora el reconocimiento de la voz, especialmente en términos de ruido. Nucleus 24. El muestreo intercalado continuo (CIS) se considera actualmente como una de las más modernas estrategias de codificación. Fue diseñada por Blake Wilson, actualmente esta disponible en los IC Nucleus 24, Clarion y Med-el en sus series Combi 40. Analiza la información de acuerdo a la amplitud de la señal y transmite estimulando todos los electrodos secuencialmente, con una velocidad rápida. De acuerdo al sistema se determina la velocidad de procesamiento. Las estrategias analógicas, actualmente disponibles únicamente en el sistema de Implante Coclear Clairon es el SAS la actual analiza toda la información sonora y la convierte en ondas de forma analógicas, enviando la estimulación a todos los electrodos simultáneamente. Esta estrategia parte del implante en sistemas de generaciones anteriores como el UCSF/Storz, el sistema Ineraid y la estrategia CA(Compressed Analog) utilizada por versiones anteriores del sistema Clairon. El sistema Clairon actualmente también tiene disponible otras estrategias de codificación como el CIS y las PPS(Pulsatile Paired Stimulation-Muestreo pulsátil en pares). Las PPS combina le estimulación simultánea y secuencial y se encuentra actualmente en investigación. En la Actualidad existe una tendencia a considerar que la velocidad de procesamiento del lenguaje es un aspecto importante que debe considerarse para una mejor representación temporal de la información, puesto que, en el oído normal la coclea transmite las señales acústicas muy rápidamente. Dentro de los sistemas disponibles en el mercado, El Nucleos 22 es considerado como un sistema de baja velocidad( 250 pps)(Cochlear Corparation, 1996), el Clarion como sistema con un CIS de velocidad intermedia(6.500 pps) y un SAS de alta velocidad(91.000 pps)(Advanced Bionics 1997-1998), el Nucleus 24 como sistema con CIS y ACE de alta velocidad(14.400 pps)(Cochlear Corparation 1998). Sin embargo, el aspecto relacionado con la velocidad de procesamiento continua siendo una hipótesis que requiere mayores investigaciones ya que hasta el momento lo <<ideal>> no se conoce, aunque según afirma Allum(1997) ya se está trabajando con altas velocidades(hasta 5.000 pulso por segundos por canal). LA SENSIBILIDAD DE LA CALIDAD DEL SONIDO Y SU RELACIÓN AL RECONOCIMIENTO DE LA CONSONANTE POR EL PACIENTE QUE USA ÉL IMPLANTE COCLEAR QUE UTILIZA EL MPEAK Y SPEAK EN LA ESTRATEGIA DE PROCESAMIENTO DE PALABRAS En estudio relacionado con la sensibilidad de la claridad del sonido en el reconocimiento de la consonante con el paciente que se realiza él implante Coclear que utiliza el Nucleos con la estrategia de codificación MPEAK y SPEAK que utilizan la estrategia de procesamiento de palabras para estos métodos. Se promedio la sensibilidad de la calidad del sonido mediante el arreglo de electrodos que evalúa como funciona la separación estos, utilizando un electrodo psicofisico en la escala de sensibilidad. El reconocimiento de la consonante estimando el valor por el análisis de matriz errada lo obtenido con este proceso estándar es la de confundir las consonantes para obtener Relación de información Transmitida(RTI)(Relative Transmitted Information) Medidas en tres aspectos que son el estimulo (RTI Stim) Envolventes (RTI Env<Plc>) y la calidad de articulación(RTI Plc<Env>. En este experimento sé evalúo la capacidad de reconocimiento de la consonantes MPEAK y SPEAK en los pacientes evaluados que utilizaron SPEAK todo el día durante un mes y fueron probados ambos procesadores y la hipótesis del estudio fue la buena sensibilidad de la calidad del sonido podría percibir mejor los sonidos con SPEAK. EL PRODUCTO IMPLANTE NUCLEUS FREEDOM DE COCHLEAR Freedom Implante con Contor™ electrodo mantiene su compromiso de diseñar los implantes cocleares más avanzados y seguros del mundo. Con un sofisticado sistema electrónico y el electrodo Contour Advance galardonado con un premio, el implante Coclear Freedom tiene un rendimiento excepcional hoy en día y la flexibilidad y potencia que requieren los progresos de SmartSound de mañana. Seguridad su implante Nucleus Freedom, ofrece mayor seguridad en el mundo, usa los materiales más resistentes del mercado como los son el Titanio y Platino. Además realiza comprobaciones según las normas militares y aeronáuticas más exigentes. El sistema de electrodos sofisticados contiene un Microchip Digital de gran potencia. La tecnología de procesamiento del habla tales como SmartSound evoluciona hacia la incorporación de funciones de sonido excepcionalmente sutiles y los procesadores del habla son cada vez más potentes. Seguros en Resonancias Magnéticas por imágenes (RMI). Es el único implante Coclear que es seguro es escáner RMI hasta 1,5 Tesla sin necesidad de extraer el imán y hasta 3 tesla con el imán extraído temporalmente. Tamaño reducido se puede adaptar tanto a niños como a adultos y permite intervención quirúrgica breve y una recuperación rápida. El Electrodo Contour Advance™ este estimula directamente a los nervios auditivos con una precisión lo que es importante para un sonido de gran calidad. Utiliza Softip™ para minimizar la fuerza la cual esta diseñado para proteger la delicada estructura del coclea en la cirugía, la cual puede preservar la audición residual. Matriz delgada auto-ondulada esta importante característica de diseño ubica a los electrodos más cerca de las fibras del nervio auditivo y esta fabricado para conseguir una estimulación más enfocada y mayor eficiencia de energía. NÚCLEOS FREEDOM CON SAMRTSOUND Es una tecnología del sonido revolucionará que permite oír mejor en muchas situaciones diarias, tales como reuniones, entornos con muchas gentes o muy ruidosos o en una clase. Esta innovadora tecnología digital de eliminación de picos esta diseñado para comportarse de la misma forma que la audición natural, permitiéndole enfocar y oír los sonidos que tienen más importancia para el paciente. SMARTSOUND™ INCLUYE TRES INNOVAVCIONES TECNOLÓGICAS: SmartSound Beam ™ esta diseñado para oír de forma enfocada en multitudes. Es decir si alguien le habla en una situación muy ruidosos y un espacio muy abierto los sonidos del entorno le puede distraer esta tecnología permite amortiguar los sonidos que distraen para que puedan enfocarse a la conversación con más facilidad. SmartSound ADRO® es par entorno dinámico tales como estar en centros comerciales que contienen una combinación de sonidos fuertes y suaves simultáneamente esta tecnología realiza el ajuste automático para equilibrar los sonidos para más claridad y comodidad. SmartSound Whisper™ es para sonidos suaves y lejanos que en muchas ocasiones son difíciles de entender esta tecnología permite realzar los sonidos suaves para ayudar a entender con más claridad. FREEDOM RETROAURICULAR La configuración retroauricular del procesador del habla Núcleos Freedom(unidad de procesamiento y controlador retroauricular BTE) incorpora una gama de funciones nuevas y exclusivas. El Diseño posee 6 características básicas entre las cuales encontramos. 1.-Función de bloqueo de controles los controles del procesador de habla se pueden bloquear y desbloquear con facilidad para prevenir cambios accidentales de los ajustes. 2.-Dos micrófonos el único procesador del habla que funciona con dos micrófonos. Esta característica permite utilizar la tecnología SmartSound Beam. 3.-Diseño para un rendimiento mejor usando la tecnología digital de SmartSound está diseñado para un mejor rendimiento auditivo en una gama más amplia de situaciones de escucha. 4.- Sencillo de usar olvídese de los selectores y conmutadores, este se puede ajustar presionando un botón. 5.- Diagnóstico integrado para obtener que hacer conjeturas. El procesador de habla Freedom incorpora una función de ayuda exhaustiva que es capaz de detectar de forma automática de problemas comunes. Apareciendo códigos sencillos de ayuda de forma tal que se puede saber fácilmente como proceder para solucionar el problema. 6.- Duración de la pila para un día entero. El procesador utiliza pilas que se encuentran en comercios comunes, son pilas pequeñas y cómodas de reemplazar. FREEDOM CORPORAL El diseño modular flexible de Freedom le proporciona la posibilidad de cambiar entre configuración retroauricular y corporal con facilidad. El controlador corporal Freedom contiene algunas funciones adicionales al controlador retroauricular BTE. ACCESORIOS AUDIOFRECUENCIA DE El implante Nucleus Freedom posee una gama de accesorios con los que se pueden conectar directamente al sonido de la mayoría de los productos de audio. Estos accesorios de gran calidad hacen que sea más cómodo y sencillo escuchar su música favorita en un reproductor de CD o ver película en TV. Una extensa gama de opciones de cables para conexiones de sistemas de FM(Frecuencia Modulada) es un accesorio que utilizan los pacientes implantados para mejorar su audición en reuniones, clase, recitales y muchas otras situaciones siempre que se encuentre con este sistema FM que utilizan algunas escuelas para ayudar a los niños en clases a escuchar a los profesores. El cual se transmite de forma inalámbrica. Cable personal de audio para la conexión con los distintos aparatos de músicas existente en el mercado como lo son iPod®, Walkman®, radios portátil y otros aparatos que funcionan con pilas. Cable de TV/HI-FI este se conecta a la mayoría de equipos de audio con alimentación propia de corriente directa TV, computadoras, Consolas de Vídeo Juegos como Xbox® o Play Station®. Este cable le permite un acceso directo al sonido que procede del equipo. Auriculares de monitorización que permiten a otras personas como padres y maestros apreciar la calidad de sonido y volumen del procesador. BIBLIOGRAFIA http://www.implantecoclear.org http://www.fvo.org.ve/implant2.htm http://www.sinfomed.org.ar/mains/temas http://www.ci-2006.com/welcome.php http://www.neurelec.com/en/product http://www.cochlearamericas.com