Untersuchung verschiedener Implantationslokalisationen für das Knochenleitungshörsystem Bonebridge bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen an Computertomogrammen des Schädels
Evaluation of different implantation sites for the bone conduction device Bonebridge in children, adolescents, and young adults using cranial computed tomography scans
von Janna de Buhr
Datum der mündl. Prüfung:2023-07-11
Erschienen:2023-07-04
Betreuer:Prof. Dr. Friedrich Ihler
Gutachter:Prof. Dr. Friedrich Ihler
Gutachter:PD Dr. Johannes Uhlig
Förderer:Studienstiftung des deutschen Volkes e.V.
Zum Verlinken/Zitieren:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9983
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Zusammenfassung
Englisch
The semi-implantable bone conduction device Bonebridge is an option for patients with conductive or mixed hearing loss, as well as unilateral deafness. It can be implanted in three localizations: mastoidal, retrosigmoidal, and parietal. Due to limited space in the skull bone the implantation can result in the compression of delicate structures (sigmoid sinus/dura mater) by the bone conduction floating mass transducer. This is particularly relevant in young patients with a not yet fully pneumatized temporal bone and still further growing skull. The aim of this study was the evaluation of three localizations for the implantation of the Bonebridge in children and adolescents with a normal anatomy. Electronic datasets of cranial computed tomographies of 136 patients between the age of 0 and 21 years were used to virtually implant the Bonebridge in mastoid, retrosigmoid, and parietal localizations by using the planning software BB FastView. Evaluation criteria included the compression of delicate structures, secure placement of the fixation screws, thickness of the skull and skin flap, and distance to the cochlea. Implantations were categorized as a feasible or non-feasible implantation. The head circumference was measured based on the computed tomography scans. The correlation between the compression of delicate structures and the parameters “age” and “head circumference” were examined. Additionally, optimal and weighted (specificity = 1) cutoff values of the parameters “age” and “head circumference” were determined using receiver operating characteristic analysis. Most implantations deemed feasible were found at the mastoid site with 99 out of 136 cases (72.8%), and compression of critical structures was the smallest (1.7 ± 3.3 mm). In alternative localizations implantations were feasible for retrosigmoidal in 17 out of 136 (12.5%) cases and for parietal in 10 out of 136 (7.4%) cases. The first feasible implantations were achieved (using spacers) in the age group of 2-5 years (mastoidal) and 10-15 years (alternative localizations). The distance from the center of the floating mass transducer to the cochlea was shortest in the mastoid localization, averaging 36.4 ± 3.0 mm. The measured compression of delicate structures showed a strong negative correlation with the head circumference and age of the patients. The results of the receiver operating characteristic curve showed excellent diagnostic accuracy in the mastoid localization. The weighted cutoff values for this localization revealed, that within the evaluated cohort of this study, all implantations were indicated as feasible by the diagnostic test with a specificity of 1 and a sensitivity of 0.44 (or 0.63) from an age of 16.6 years (or a head circumference of 53.9 cm) onwards. In conclusion, the mastoid localization performed best within the evaluated cohort. The weighted cutoff values could serve as an additional parameter for the preoperative assessment of the feasibility of implantation. Future studies should discuss the clinical relevance of the compression of delicate structures. Previous studies have reported several cases with compression of critical structures in the context of Bonebridge implantations. So far, theoretically conceivable and potentially severe complications have not occurred. Long-term consequences, however, remain to be evaluated. Furthermore, it is questionable to what extent the compression of the sigmoid sinus can be equated with the compression of the dura mater. Additional studies on this issue, as well as on the safe implantation of the Bonebridge in children under the age of 5 years, would be desirable.
Keywords: bonebridge; preoperative planning; children and adolescents; head circumference; bone conduction implant; semi‐implantable bone conduction device
Deutsch
Das teilimplantierbare Knochenleitungshörsystem Bonebridge kann bei Patienten mit Schallleitungs- oder kombinierter Schwerhörigkeit sowie einseitiger Taubheit in drei Lokalisationen implantiert werden: mastoidal, retrosigmoidal und parietal. Da der Platz im Schädelknochen limitiert ist, kann es bei der Implantation zu einer Impression kritischer Strukturen (Sinus sigmoideus/Dura mater) durch den bone conduction-floating mass transducer kommen. Bei jungen Patienten mit noch nicht ausgewachsenem Schädel ist dies besonders relevant. Ziel der vorliegenden Studie ist daher die Evaluation der drei Implantationslokalisationen der Bonebridge bei Kindern und Heranwachsenden mit regelrechter Anatomie. Es wurden Schädel-Computertomographie-Bilder von 136 Patienten zwischen 0 und 21 Jahren verwendet, um die Bonebridge virtuell mithilfe der Planungssoftware BB FastView jeweils mastoidal, retrosigmoidal sowie parietal zu implantieren. Bewertungskriterien waren die Impression kritischer Strukturen, der sichere Sitz der Befestigungsschrauben, die Dicke der Schädelkalotte und Kopfschwarte sowie die Entfernung zur Cochlea. Die Implantationen wurden als möglich oder nicht möglich bewertet. Der Kopfumfang der Patienten wurde anhand der Computertomographie-Bilder vermessen. Die Korrelation zwischen der Impression kritischer Strukturen und dem Alter bzw. Kopfumfang der Patienten wurde untersucht. Zudem wurden mithilfe einer Receiver-Operating-Characteristic-Analyse optimale und gewichtete (Spezifität = 1) Trennwerte für die Parameter Alter/Kopfumfang bestimmt. In mastoidaler Lokalisation waren mit 99 von 136 Fällen (72,8%) die meisten Implantationen möglich und die gemessene Impression kritischer Strukturen am geringsten (1,7 ± 3,3 mm). In den Alternativlokalisationen waren retrosigmoidal 17 von 136 (12,5 %) und parietal 10 von 136 (7,4%) Implantationen möglich. Die ersten möglichen Implantationen gelangen dabei unter Verwendung von Spacern in der Altersgruppe 2 – 5 J. (mastoidal) bzw. 10 – 15 J. (Alternativlokalisationen). Die Entfernung vom Bone-Conduction- Floating-Mass-Transducer-Zentrum zur Cochlea fiel mit durchschnittlich 36,4 ± 3,0 mm in mastoidaler Lokalisation am geringsten aus. Die gemessene Impression kritischer Strukturen korrelierte stark negativ mit dem Kopfumfang und dem Alter der Patienten. Die Receiver- Operating-Characteristic-Kurven-Ergebnisse hatten in mastoidaler Lokalisation eine exzellente Aussagekraft. Die gewichteten Trennwerte dieser Lokalisation ergaben, dass im Patientenkollektiv der vorliegenden Studie ab einem Kopfumfang von 53,9 cm (bzw. einem Alter von 16,6 J.) alle Implantationen mit einer Spezifität von 1 und Sensitivität von 0,63 (bzw. 0,44) vom diagnostischen Test als möglich angezeigt wurden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die mastoidale Lokalisation auch beim vorliegenden Patientenkollektiv am besten abschnitt. Die gewichteten Trennwerte könnten als zusätzlicher Parameter zur präoperativen Beurteilung der Implantierbarkeit dienen. Für weiterführende Studien ist zu diskutieren, inwiefern eine Impression kritischer Strukturen klinisch relevant ist. Vorausgehende Studien beschreiben mehrere Fälle von Impressionen kritischer Strukturen im Rahmen von Bonebridge-Implantationen. Theoretisch mögliche, potenziell schwere Komplikationen traten dabei bisher nicht auf. Langzeitfolgen bleiben jedoch abzuwarten. Weiterhin ist fraglich, inwiefern die Impression des Sinus sigmoideus mit der Impression der Dura mater gleichzusetzen ist. Weitere Studien hierzu sowie zur sicheren Implantation der Bonebridge bei Kindern unter 5 Jahren wären wünschenswert.
Schlagwörter: Bonebridge; Präoperative Planung; Kinder und Jugendliche; Kopfumfang; Knochenleitungsimplantat; teilimplantierbares Knochenleitungshörsystem
