Role of auditory brain function assessment by spect in cochlear implant side selection

Studio della funzione uditiva corticale mediante spect per la scelta di lato negli impianti cocleari

W. Di Nardo1, S. Giannantonio1, D. Di Giuda2, E. De Corso1, L. Schinaia1, G. Paludetti1

1 Institute of Otorhinolaryngology, 2 Institute of Nuclear Medicine, Catholic University of the Sacred Heart, Rome, Italy

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Summary

Pre-surgery evaluation, indications for cochlear implantation and expectations in terms of post-operative functional results remain challenging topics in pre-lingually deaf adults. Our study has the purpose of determining the benefits of Single Photon Emission Tomography (SPECT) assessment in pre-surgical evaluation of pre-lingually deaf adults who are candidates for cochlear implantation. In 7 pre-lingually profoundly deaf patients, brain SPECT was performed at baseline conditions and in bilateral simultaneous multi-frequency acoustic stimulation. Six sagittal tomograms of both temporal cortices were used for semi-quantitative analysis in each patient. Percentage increases in cortical perfusion resulting from auditory stimulation were calculated. The results showed an inter-hemispherical asymmetry of the activation extension and intensity in the stimulated temporal areas. Consistent with the obtained brain activation data, patients were implanted preferring the side that showed higher activation after acoustic stimulus. Considering the increment in auditory perception performances, it was possible to point out a relationship between cortical brain activity shown by SPECT and hearing performances, and, even more significant, a correlation between post-operative functional performances and the activation of the most medial part of the sagittal temporal tomograms, corresponding to medium-high frequencies. In light of these findings, we believe that brain SPECT could be considered in the evaluation of deaf patients candidate for cochlear implantation, and that it plays a major role in functional assessment of the auditory cortex of pre-lingually deaf subjects, even if further studies are necessary to conclusively establish its utility. Further developments of this technique are possible by using trans-tympanic electrical stimulation of the cochlear promontory, which could give the opportunity to study completely deaf patients, whose evaluation is objectively difficult with current audiological methods.

Riassunto

La valutazione preoperatoria, le indicazioni all’impianto cocleare e le aspettative in termini di risultati funzionali post-operatorie rappresentano ancora problematiche di difficile soluzione nei pazienti adulti sordi pre-linguali. Lo scopo di questo lavoro è quello di verificare l’utilità della SPECT nella valutazione pre-operatoria di un gruppo di pazienti preverbali adulti candidati all’impianto cocleare. Sette sordi profondi preverbali sono stati sottoposti a SPECT cerebrale previa iniezione di 740 MBq di 99mTc-HMPAO in condizioni basali e di stimolazione acustica multi-frequenziale bilaterale e simultanea, con acquisizione di 6 tomogrammi sagittali per ambedue le cortecce temporali di ciascun paziente. I dati ottenuti hanno evidenziato una asimmetria interemisferica dell’estensione e dell’intensità di attivazione delle aree temporali stimolate. Un solo paziente ha mostrato una scarsa attivazione corticale dopo stimolazione acustica, che si è dimostrata del tutto coerente con i dati della valutazione clinica del soggetto, gravemente deficitario dal punto di vista uditivo e linguistico, mettendo in seri dubbi l’opportunità di eseguire l’impianto cocleare. Coerentemente con i dati di attivazione cerebrale ottenuti, gli altri pazienti sono stati impiantati prediligendo il lato che si attivava maggiormente in risposta allo stimolo acustico. Valutando il guadagno nelle prestazioni di percezione uditiva, si è potuto apprezzare una correlazione tra attività corticale dimostrata dalla SPECT e performance uditive, e tra performance funzionali post-operatorie ed attivazione dei tomogrammi temporali sagittali più mediali, corrispondenti alle medie-alte frequenze. Alla luce di queste considerazioni, noi riteniamo che la SPECT possa essere considerata nella valutazione dei pazienti ipoacusici candidati all’impianto cocleare, e che rivesta un ruolo di primaria importanza nella valutazione funzionale della corteccia uditiva dei pazienti preverbali, pur essendo necessari ulteriori studi per definirne l’effettiva utilità. Ulteriori sviluppi di questa tecnica si potranno avere con l’utilizzo della stimolazione elettrica trans-timpanica del promontorio, che potrebbe offrire così la possibilità di studiare anche i soggetti completamente sordi, la cui valutazione è difficoltosa con le metodiche audiologiche attuali.