Um conjunto de dados de eletrococleografia intracoclear

Scientific Data volume 10, Número do artigo: 157 (2023) Citar este artigo

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A eletrococleografia (ECochG) mede os potenciais eletrofisiológicos da orelha interna em resposta à estimulação acústica. Esses potenciais refletem o estado da orelha interna e fornecem informações importantes sobre sua função residual. Para receptores de implante coclear (IC), podemos medir os sinais ECochG diretamente dentro da cóclea usando o eletrodo do implante. Podemos realizar essas gravações durante e a qualquer momento após a implantação. No entanto, a análise e interpretação dos sinais ECochG não são triviais. Para auxiliar a comunidade científica, fornecemos nosso conjunto de dados ECochG intracoclear, que consiste em 4.924 sinais registrados de 46 orelhas com implante coclear. Coletamos dados imediatamente após a inserção do eletrodo ou no pós-operatório em indivíduos com audição acústica residual. Este descritor de dados visa fornecer à comunidade de pesquisa acesso ao nosso abrangente conjunto de dados eletrofisiológicos e algoritmos. Ele inclui todas as etapas, desde a aquisição de dados brutos até o processamento de sinal e análise objetiva usando Deep Learning. Além disso, coletamos dados demográficos do sujeito, limiares auditivos, níveis subjetivos de sonoridade, telemetria de impedância, achados radiográficos e classificação dos sinais ECochG.

A eletrococleografia (ECochG) mede os potenciais eletrofisiológicos da orelha interna em resposta à estimulação acústica. Esses potenciais refletem o estado da orelha interna e fornecem informações importantes sobre sua função residual. ECochG é um termo genérico que abrange quatro componentes de sinal diferentes, ou seja, i) o microfônico coclear (CM, resposta das células ciliadas externas), ii) o nervo auditivo neurofônico (ANN, resposta das células ciliadas internas e neurais precoces), iii) a ação composta potencial (PAC, resposta precoce do nervo auditivo) e iv) o potencial somatório (SP, principalmente resposta das células ciliadas internas)1,2,3,4,5.

Em pacientes com implante coclear (IC), usando o eletrodo do implante, podemos medir sinais ECochG diretamente dentro da cóclea. As medições podem ser realizadas durante e após a implantação. Durante o processo de implantação, estudos demonstraram que mudanças bruscas de sinal podem ser causadas por forças traumáticas6,7,8,9,10,11,12,13,14. Assim, os traçados de ECochG em tempo real podem complementar a percepção háptica do cirurgião6,8,9,10,11,15,16,17,18,19,20. O ECochG também pode ser útil na fase pós-operatória, onde os pacientes podem perder a função coclear residual21,22. Mais comumente, essas perdas ocorrem durante os primeiros seis a doze meses após a cirurgia de implante23,24,25 devido a diferentes fatores intracocleares (por exemplo, resposta imune ao eletrodo, reações inflamatórias intracocleares e formação de tecido cicatricial intracoclear)14,26, 27. No entanto, os mecanismos subjacentes permanecem pouco compreendidos e requerem mais pesquisas24. Em resumo, em usuários de IC, durante e após a cirurgia de implante, as medições do ECochG mapeiam a saúde coclear e, portanto, têm grande potencial para melhorar nossa compreensão da função coclear em resposta ao eletrodo do implante.

A interpretação dos sinais de ECochG, no entanto, não é trivial e requer treinamento. A amplitude do sinal e a relação sinal-ruído (SNR) podem variar muito entre os indivíduos. Além disso, a morfologia e a latência dos traços de ECochG são afetadas pelas células neurossensoriais remanescentes10,28,29,30.

Até recentemente, a avaliação dos sinais de ECochG era baseada na análise visual de especialistas. Essa abordagem tem várias desvantagens, por exemplo, é necessário um alto nível de experiência e a análise dependente de especialistas pode levar à falta de reprodutibilidade, limitando a aplicação dessas medições. Anteriormente, introduzimos um método objetivo baseado em aprendizado de máquina para determinar se um sinal ECochG está presente ou não31. Assim, três especialistas rotularam mais de 4.000 sinais ECochG para treinar e testar o algoritmo de aprendizado de máquina (consistindo em etapas de pré-processamento e uma rede neural convolucional, CNN).