Name: robotic cochlear implantation for direct cochlear access
Uploaded: 2022-06-16T14:05:00
Duration: 8 min 6 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Robotic Cochlear Implantation for Direct Cochlear Access at JoVE.com

Forfatterne takker Gianni Pauciello, Afdeling for Otorhinolaryngologi, Hoved- og Halskirurgi, Inselspital, Bern Universitetshospital, for videoproduktion og fotografering. Vi takker også Dr. Stefan Henle og teamet på Afdelingen for Anæstesiologi og Smertemedicin, Inselspital, Bern Universitetshospital og teamet på Institut for Diagnostisk og Interventionel Neuroradiologi, Inselspital, Bern Universitetshospital, Bern, Schweiz.

Denne undersøgelse blev udført i overensstemmelse med institutionelle retningslinjer og blev godkendt af det lokale institutionelle klagenævn (ID 2020-02561). Patienten gav skriftligt informeret samtykke til videre brug af billederne og videoerne. Videoen viser de processer, der er involveret i udførelse af robotchleaimplantation med planlægningssoftwaren og robotsystemet (se materialetabellen for yderligere detaljer) i henhold til den procedure, der er beskrevet af producenten.
1. Screening af patientkandidatur
BEMÆRK: Brug eksisterende præoperative computertomografibilleder til dette trin. I øjeblikket er robotchleaimplantation med det system, der anvendes i denne protokol, kun tilgængelig fra en enkelt producent (se Materialetabel) til implantatsystemer. Se brugsanvisningen til planlægningssoftwaren for specifikke detaljer vedrørende knapklik, softwarekommandoer og brugerinput.
<ol><li>Brug planlægningssoftwaren til at indlæse præoperative computertomografibilleder og til at generere overfladerne af den tidlige knogle, den eksterne auditive kanal, knoglerne, ansigtsnerven, chorda tympani og cochlea.</li>
	<li>Brug planlægningssoftwaren til at planlægge en virtuel bane gennem ansigtsudsparingen.</li>
	<li>Bekræft en sikker afstand mellem borebanen og de omgivende anatomiske strukturer. For at sikre en sikker borebane skal afstanden til ansigtsnerven være mindst 0,4 mm, og afstanden til chorda tympani skal være mindst 0,3 mm. Kun patienter med sikre boreafstande er berettiget til robotchleaimplantation.</li>
	<li>Brug planlægningssoftwaren til at vælge en passende elektrodearraystørrelse. I tilfælde med resthøring skal du overveje at inkludere det præoperative audiogram til valg af CI-elektrodearray.</li>
</ol>2. Indsættelse af fiducial skrue
<ol><li>Forbered patienten på OPERATIONS-bordet og administrer generel anæstesi i henhold til den konventionelle cochlear-implantationsprocedure.</li>
	<li>Marker det retroaurikulære snit til cochlear-implantatet ved hjælp af en kirurgisk markør. Udfør snittet, løft muskulocutaneous klappen, og brug curette til at udsætte mastoid kortikale knogle.</li>
	<li>Marker placeringen af de fem fiducial skruer. Placer de første fire registreringsskruer retroaurikulært på ca. 20-30 mm i et trapezformet mønster. Placer den femte skrue, til fastgørelse af patientmarkør, cirka en tommelfingerafstand fra de første fire skruer og så ringere som muligt. BEMÆRK: Se instruktionerne for en illustration af skruearrangementet.</li>
	<li>Brug forborekronen og bor håndstykket til at forbore hullerne til skruerne, med særlig vægt på, at boret holdes vinkelret på knogleoverfladen. Indsæt skruerne i de forborede huller. Sørg for, at skruerne er fastgjort i knoglen. FORSIGTIG: Kontroller altid skruernes stabilitet. I tilfælde af en løs skrue gentages trin 2.3. og trin 2.4. for at flytte skruen.</li>
</ol>3. Præoperativ billeddannelse
<ol><li>Udfør computertomografi (CT) billeddannelse eller keglestråle CT-billeddannelse med en minimumsopløsning på 0,2 mm x 0,2 mm x 0,2 mm i henhold til producentens anvisninger. Udfør billeddannelse under apnø for at reducere bevægelsesartefakter.</li>
	<li>Eksporter billederne via en USB-stick og importer dem til planlægningssoftwaren. Kontroller billedkvaliteten og synligheden af alle skruerne i CT-dataene.</li>
</ol>4. Præoperativ planlægning
BEMÆRK: Udfør præoperativ planlægning parallelt med patientforberedelse (trin 5.) for at spare tid. Se brugsanvisningen til planlægningssoftwaren til mesh-generering og for specifikke detaljer vedrørende knapklik, softwarekommandoer og brugerinput.
<ol><li>Kør den automatiske fiducial skruedetektion i planlægningssoftwaren. Generer det temporale knogleoverfladenet.</li>
	<li>Generer det eksterne auditive kanaloverfladenet. Generer malleus og incus overflade masker.</li>
	<li>Generer båndenes overfladenet.</li>
	<li>Generer ansigtsnervens overfladenet. FORSIGTIG: Sørg for at segmentere ansigtsnerven med en sikkerhedsmargen (f.eks. 3 voxels). Hvis det ønskes, lad en neuroradiolog verificere etiketterne.</li>
	<li>Generer chorda tympani overfladenet. Generer cochlea overfladenet og angiv målpositionen på cochlea (normalt midten af det runde vindue).</li>
	<li>Planlæg borebanen og godkend planen med neuroradiologen. Eksporter planen til en datapind til overførsel til robotsystemet.</li>
</ol>5. Forberedelse af patienter
<ol><li>Juster patientens hoved inden for nakkestøtten på en måde, så nakken understøttes af bundpuden, og patientens næse er justeret med midten af hovedstøttens øverste ramme. Sørg for, at patientens hoved er tilstrækkeligt fastgjort i nakkestøtten. FORSIGTIG: Den korrekte justering af hovedet er afgørende for robotsystemets tilgængelighed til det kirurgiske sted.</li>
	<li>Placer ansigtsnervens overvågningselektroder. Placer de bipolære nåleelektroder i orbicularis oculi og orbicularis oris til overvågning. Placer de selvklæbende padelektroder på den overfladiske ansigtsnervegren til stimulering. Placer de monopolære nåleelektroder på brystet til stimulering og overvågning.</li>
	<li>Test den korrekte placering af elektroderne ved kontrolstimulering udført i henhold til brugsanvisningen fra producenten af robotsystemet.</li>
	<li>Dæk robotsystemet og navigationsplatformen med en steril drapering.</li>
	<li>Placer, juster og fastgør patientmarkøren på den femte skrue, så den er synlig for robotsystemets sporingskamera. Sørg for, at patientmarkøren er fastgjort stift, og at alle leddene strammes ordentligt. Det er afgørende at undgå enhver bevægelse af patientmarkøren efter registreringsprocessen. I tilfælde af bevægelse gentages registreringen.</li>
	<li>Udfør patient-til-plan-registrering, som er processen til at relatere den virtuelle plan til den faktiske patient. Brug håndstykket med registreringsværktøjet og læg det på hver fiducial skrue (fire gange). Udfør registreringsproceduren i henhold til brugsanvisningen fra producenten. Skærmen på navigationsplatformen angiver, hvilken skrue værktøjet skal placeres på.</li>
	<li>Når alle skruepositioner er digitaliseret, beregnes registreringsnøjagtigheden. Bekræft, at registreringsnøjagtigheden er tilstrækkelig til at fortsætte ved at kontrollere fiducialregistreringsfejlen (FRE). Robotsystemet tillader ikke fortsættelse af proceduren, hvis fiducialregistreringsfejlen (FRE) er højere end 0,050 mm.</li>
</ol>6. Adgang til mellemøret - Fase 1
<ol><li>Indsæt borekronen i håndstykket, og fastgør vandingsdysen. Flyt robotarmen ind i det kirurgiske felt. Håndstykket med boret nærmer sig langsomt det kirurgiske sted. Bekræft justeringen af borekronen med den virtuelle bane, der er planlagt i planlægningssoftwaren.</li>
	<li>Begynd at bore med robotsystemet. Systemet borer med en hakkebevægelse, indtil det første sikkerhedskontrolpunkt (over ansigtsudsparingen) er nået. Når det første sikkerhedskontrolpunkt er nået, skal du flytte robotarmen ud af det kirurgiske felt.</li>
</ol>7. Sikkerhedskontrol af intraoperativ billeddannelse
<ol><li>Fjern patientmarkøren fra patienten. Indsæt og skub banereferencestangen inde i den borede tunnel. Drapere patientens hoved med steril drapering.</li>
	<li>Udfør CT-billeddannelse eller keglestråle CT-billeddannelse ved hjælp af neuroradiologiafdelingens team.</li>
	<li>Indlæs CT-dataene i planlægningssoftwaren og bekræft sammen med neuroradiologen, at banen er sikker. Se brugsanvisningen til planlægningssoftwaren for yderligere oplysninger. Fjern draperingen og banereferencestangen.</li>
</ol>8. Adgang til mellemøret - fase 2
<ol><li>Sæt patientmarkøren på igen. Sørg for, at patientmarkøren er fastgjort stift, og at alle leddene strammes ordentligt.</li>
	<li>Gentag registreringen ved at placere håndstykket med registreringsværktøjet på hver af fiducialskruerne til positionsdigitalisering. Når alle skruepositioner er digitaliseret, beregnes registreringsnøjagtigheden. Bekræft, at registreringsnøjagtigheden er tilstrækkelig til at fortsætte.</li>
	<li>Indsæt borekronen i håndstykket. Bekræft justeringen af borekronen med boretunnelen, og fortsæt med at bore, indtil det første ansigtsnervestimuleringspunkt er nået.</li>
	<li>Indsæt ansigtsnervesonden for at kontrollere ansigtsnervens integritet. Derefter vil robotsystemet bore til det næste ansigtsnervestimuleringspunkt. I alt vil fem ansigtsnervestimuleringspunkter blive testet.</li>
	<li>Fortsæt med at bore, indtil tympanisk hulrum er nået.</li>
</ol>9. Adgang til det indre øre
BEMÆRK: Adgang til det indre øre er en halvautomatisk procedure, der til enhver tid kan stoppes af kirurgen til visuel inspektion.
<ol><li>Fjern borekronen fra robotsystemets håndstykke, og indsæt diamantboret for adgang til det indre øre. Brug banemarkøren til at verificere målet ved fræsning.</li>
	<li>Start robotsystemet for at fræse det benede udhæng. Systemet stopper automatisk efter gennembrud for at sikre, at der opnås en tilstrækkelig blænde til elektrodearrayet, samtidig med at det sigter mod at bevare den runde vinduesmembran.</li>
	<li>Bekræft adgangen til det indre øre enten via et endoskop eller via et mikroskop gennem en tympanomeatalklap.</li>
</ol>10. Implantatstyring og indsættelse af elektroder
<ol><li>Fjern patientmarkøren og alle fem fiducial skruer. Hvis det ikke allerede er udført, skal du lave en tympanomeatklap for at visualisere cochlear-forbjerget.</li>
	<li>Marker implantatets kropsposition ved hjælp af den kirurgiske skabelon, og forbered implantatlommen.</li>
	<li>Fræs blykanalen ud for det overskydende elektrodeledning ved hjælp af en otologisk boremaskine. Rengør den borede tunnel med sugning og kunstvanding.</li>
	<li>Åbn den runde vinduesmembran manuelt med et valg. Indsæt indsættelsesstyrrøret i den borede tunnel. Røret sikrer, at elektrodearrayet er beskyttet mod blod og knoglestøv og ledes til adgangen til det indre øre.</li>
	<li>Fastgør cochlear-implantatkroppen i lommen, og indsæt elektrodearrayet manuelt gennem indsættelsesstyrerøret.</li>
	<li>Marker elektrodeledningen for at indikere fuld indsættelse gennem indsættelsesstyrrøret. Brug indsættelsesstyrerøret som reference, dvs. ved at placere det ved siden af elektrodearrayet, således at den mediale ende af styrerøret er justeret med den tilsigtede indsættelsesdybde, f.eks. den yderste kontakt. Marker derefter arrayet i den laterale ende af styrerøret.</li>
	<li>Når den endelige indsættelsesdybde er opnået, skal du fjerne indsættelsesstyrrøret. Fastgør elektrodearrayet med fedt, og arranger det overskydende elektrodeledning som en løkke i mastoidhulen som ved konventionel cochlear-implantation.</li>
</ol>11. Implantattelemetri og sårlukning
<ol><li>Udfør impedanstelemetri og registrer elektrisk fremkaldte sammensatte handlingspotentialer til overvågning af nerverespons12.</li>
	<li>Luk såret ved hjælp af engangssting.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Wimmer, W., Weder, S., Caversaccio, M., Kompis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Speech+intelligibility+in+noise+with+a+pinna+effect+imitating+cochlear+implant+processor.">Speech intelligibility in noise with a pinna effect imitating cochlear implant processor.</a> Otology &amp; Neurotology. 37 (1), 19-23 (2016).</li><li>Lenarz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+implant+-+State+of+the+art.">Cochlear implant - State of the art.</a> GMS Current Topics in Otorhinolaryngology -Head and Neck Surgery. 16, (2018).</li><li>Klopp-Dutote, N., Lefranc, M., Strunski, V., Page, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+fully+ROBOT-assisted+cochlear+implantation+in+humans:+Preliminary+results+in+five+consecutive+patients.">Minimally invasive fully ROBOT-assisted cochlear implantation in humans: Preliminary results in five consecutive patients.</a> Clinical Otolaryngology. 46 (6), 1326-1330 (2021).</li><li>Kluge, M., Rau, T., Lexow, J., Lenarz, T., Majdani, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchung+der+Genauigkeit+des+RoboJig+f&#252;r+die+minimal-invasive+Cochlea-Implantat-Chirurgie.">Untersuchung der Genauigkeit des RoboJig f&#252;r die minimal-invasive Cochlea-Implantat-Chirurgie.</a> Laryngo-Rhino-Otologie. 97, 10602 (2018).</li><li>Barriat, S., Peigneux, N., Duran, U., Camby, S., Lefebvre, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+a+robot+to+insert+an+electrode+array+of+cochlear+implants+in+the+cochlea:+A+feasibility+study+and+preliminary+results.">The use of a robot to insert an electrode array of cochlear implants in the cochlea: A feasibility study and preliminary results.</a> Audiology and Neurotology. 26 (5), 361-367 (2021).</li><li>. Clinical Trials.gov Available from: <a target="_blank" href="https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04577118">https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04577118</a> (2022)</li><li>Labadie, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+image-guided+cochlear+implantation+surgery:+First+report+of+clinical+implementation.">Minimally invasive image-guided cochlear implantation surgery: First report of clinical implementation.</a> The Laryngoscope. 124 (8), 1915-1922 (2014).</li><li>Caversaccio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+middle+ear+access+for+cochlear+implantation:+First+in+man.">Robotic middle ear access for cochlear implantation: First in man.</a> PLOS One. 14 (8), 0220543 (2019).</li><li>Weber, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Instrument+flight+to+the+inner+ear.">Instrument flight to the inner ear.</a> Science Robotics. 2 (4), 4916 (2017).</li><li>Bell, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+accuracy+evaluation+of+image-guided+robot+system+for+direct+cochlear+access.">In vitro accuracy evaluation of image-guided robot system for direct cochlear access.</a> Otology &amp; Neurotology. 34 (7), 1284-1290 (2013).</li><li>Caversaccio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+cochlear+implantation:+Surgical+procedure+and+first+clinical+experience.">Robotic cochlear implantation: Surgical procedure and first clinical experience.</a> Acta Oto-Laryngologica. 137 (4), 447-454 (2017).</li><li>Dillier, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+the+electrically+evoked+compound+action+potential+via+a+neural+response+telemetry+system.">Measurement of the electrically evoked compound action potential via a neural response telemetry system.</a> The Annals of Otology, Rhinology, and Laryngology. 111, 407-414 (2002).</li><li>Wimmer, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cone+beam+and+micro-computed+tomography+validation+of+manual+array+insertion+for+minimally+invasive+cochlear+implantation.">Cone beam and micro-computed tomography validation of manual array insertion for minimally invasive cochlear implantation.</a> Audiology and Neuro-Otology. 19 (1), 22-30 (2014).</li><li>Wimmer, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+array+insertion+for+minimally+invasive+robotic+cochlear+implantation+with+a+guide+tube.">Electrode array insertion for minimally invasive robotic cochlear implantation with a guide tube.</a> International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 11, 80-81 (2016).</li></ol>

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter. Denne undersøgelse blev finansieret af Institut for Otorhinolaryngologi, Hoved- og Halskirurgi, på Inselspital Bern.

Her præsenteres en oversigt over de trin, der er involveret i robotchleaimplantation. En vigtig del er udvælgelsen af egnede kandidater til proceduren. For at sikre, at sikkerhedsmargenerne under operationen kan opretholdes, skal der udføres omhyggelig kandidatscreening for at sikre, at de er berettiget til proceduren. Afstanden mellem den næsten planlagte bane og ansigtsnerven skal være mindst 0, 4 mm. Derudover skal der være mindst 0,3 mm afstand til chorda tympani. For at give mere fleksibilitet i baneplanlægning efter præoperativ billeddannelse på operationsdagen kan endnu større grænser overvejes for patientvalg.
Da robotsystemet er afhængigt af de fiduciale landemærkeskruer for at overføre planen til patienten, er de af central betydning for en sikker procedure. Kirurgen skal omhyggeligt vælge positionerne for fiducial skruerne for at sikre, at der er plads nok til baneboring. Et lineært arrangement af tre skruer bør undgås. Det skal også sikres, at skruen til patientmarkøren er placeret således, at markøren forbliver synlig under hele proceduren. Brugsanvisningen til robotsystemet giver detaljerede retningslinjer for skruepositionering. Ved placering af skruerne skal det sikres, at hullerne er forboret vinkelret på overfladen af mastoidbenet. Stram fastgørelse af skruerne sikrer, at der ikke sker nogen bevægelse under proceduren.
Til præoperativ billeddannelse skal patienter scannes i apnø, da patientens vejrtrækningsbevægelse kan forårsage bevægelsesartefakter, der muligvis ikke umiddelbart kan identificeres på billederne, men senere under registreringsprocessen kan forårsage fejl, der forhindrer påbegyndelse af proceduren. Det bør sikres, at den person, der udfører den præoperative planlægning, har modtaget omfattende træning for trygt at identificere og mærke de anatomiske strukturer. Især skal ansigtsnervens forløb, chorda tympani og udvælgelsen af målet ved cochlea (normalt midten af den runde vinduesmembran) trænes. Til ansigtsnervegenerering bør yderligere sikkerhed gennem oversegmentering af nerven overvejes. Hvis der ikke er nogen billeddannelsesmodalitet tilgængelig direkte på operationsstuen, eller der ikke kan transporteres noget mobilt billeddannelsessystem ind i operationsstuen, skal patienten overføres til den neuroradiologiske afdeling til billeddannelse. Den ekstra patientoverførselstid skal overvejes. Præoperativ planlægning kan udføres parallelt med patientoverførsel og forberedelse for at spare tid.
Holdet bør i vid udstrækning træne hovedpositionering i nakkestøtten for at sikre, at patientmarkøren og skruerne er synlige for systemet på senere stadier. Forkert hovedpositionering kan resultere i usynlighed af markørerne eller umulig kinematik af robotarmen. På alle trin under robotchleaimplantation skal det sikres, at alle skruerne er tæt fastgjort, patientmarkøren er stift fastgjort, og robottens håndstykke er fastgjort. 
Ved intraoperativ billeddannelse ved hjælp af mobile billeddannelsesanordninger (f.eks. mobil keglestråle CT) skal der sikres tilstrækkelig afstand af patientens hoved og nakkestøtten med den sterile drapering. Bevægelsesartefakter forårsaget af scanneren, der rører ved den sterile drapering, kan forværre billedkvaliteten af det intraoperative billede og hindre beslutningstagning om sikkerheden ved den borede bane, der kræves for at påbegynde boringen.
I et optimalt tilfælde bevares den runde vinduesmembran efter robotadgang til det indre øre, hvilket forsegler det indre øre fra knoglestøv og blod, der kan introduceres ved de på hinanden følgende trin, der er involveret i implantatstyring. Da fiducialskruerne og patientreferencemarkøren er nødvendige for adgang til det indre øre, anbefales det ikke at forberede implantatsengen før adgang til det indre øre for at sikre tilstrækkelig plads til skrueplacering. Hvis den runde vinduesmembran ikke er intakt efter adgang til det indre øre, kan det runde vindue midlertidigt dækkes som en beskyttelsesforanstaltning, indtil elektrodearray-indsættelsen udføres.
Efter at adgangen til det indre øre er etableret, kan kirurgen bruge forskellige teknikker til at visualisere adgangen. Mikroskopisk inspektion gennem en tympanomeatal flap eller direkte endoskopisk inspektion er mulig. Til den senere indsættelse af elektrodearray anbefaler vi dog at udføre en tympanomeatalklap for at give direkte adgang til elektrodearrayet, hvis det kræves13. Elektrodearrayledningen kan markeres før indsættelse for at indikere fulde indsættelser på overfladen af mastoidbenet. Vi anbefaler også at bruge indsættelsesstyrerøret under indsættelsen for at undgå kontakt med blod og knoglestøv og for at begrænse elektrodearrayet til indsættelsesbanen14.
Den præsenterede procedure anvender opgave-autonom robotik inden for otologisk mikrokirurgi. Potentielle fordele ved proceduren omfatter reproducerbar, minimalt invasiv adgang til cochlea og i sidste ende målrettet og nøjagtig indsættelse af elektroder, hvilket kan udvide puljen af CI-patienter i fremtiden. De nuværende begrænsninger i systemet er de tilknyttede ekstraomkostninger til materiale og uddannet personale, den længere kirurgiske varighed og den stadig manuelt udførte elektrodeindsættelse. I øjeblikket kræver robotchleaimplantation mere tid (ca. 4 timer) end konventionel cochlear-implantation (ca. 1,5 time). Derfor bør patientens tilstand også overvejes for berettigelse.

Et cochlear-implantat (CI) er standardbehandlingen for alvorligt til meget kraftigt sensorineuralt høretab1. Den kirurgiske procedure for cochlear implantation har til formål atraumatisk indsætte cochlear-implantatelektroden i cochlea. Til implantationen skal kirurger give adgang fra overfladen af den tidlige knogle til cochlea. I konventionelle procedurer skabes denne adgang ved at fjerne dele af mastoidbenet gennem en mastoidektomi og posterior tympanotomi2.
Robotassisteret cochlear-implantation har til formål at udføre en minimalt invasiv adgang gennem en lille tunnel til det indre øre til indsættelse af elektrodearray. Til dato er flere systemer til robotassisteret cochlear implantation under udvikling eller allerede tilgængelige på markedet. Et sådant system giver robotstyret boring af mastoid- og elektrodeindsættelsen og er for nylig blevet evalueret hos patienter3. En anden enhed er et patientspecifikt styresystem til tunnelboring og elektrodeindsættelse4. To systemer, der ikke giver adgangstunnelen til det indre øre, men snarere justering og motoriseret indsættelse af elektrodearrays, har for nylig modtaget godkendelse af medicinsk udstyr i Europa og USA 5,6. Den første kliniske implementering af en minimalt invasiv tunnelprocedure ved hjælp af en stereotaktisk styreramme blev udført af Labadie et al.7. Det første robotsystem og planlægningssoftware, der blev anvendt i kliniske tilfælde, blev udviklet gennem samarbejde mellem ARTORG Center for Biomedical Engineering ved Universitetet i Bern og Institut for Otolaryngology på Bern Universitetshospital i Schweiz 8,9,10,11. Planlægningssoftwaren og systemet blev senere kommercialiseret af et spin-off-firma.
Her præsenterer forfatterne den protokol, der er involveret i at udføre robotchleaimplantation med et dedikeret robotchleaimplantationssystem. Aspekterne ved udvælgelse af egnede patienter, præoperativ planlægning af adgangstunnelen og den komplette kirurgiske procedure dækkes og diskuteres. Formålet med denne artikel er at give et overblik over proceduren og dele forfatternes erfaringer med systemet.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cochlear implant</td>
			<td>MED-EL, Austria</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEARO Consumable Set</td>
			<td>CAScination, Switzerland</td>
			<td>REF 50176</td>
			<td>CE-labelled</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEARO Instrument Set</td>
			<td>CAScination, Switzerland</td>
			<td>REF 30123</td>
			<td>CE-labelled</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEARO System Components</td>
			<td>CAScination, Switzerland</td>
			<td></td>
			<td>CE-labelled</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile cone beam CT scanner</td>
			<td>XORAN Xcat</td>
			<td></td>
			<td>if not availalbe, imaging needs to be performed in the neuroradiological department</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OTOPLAN</td>
			<td>CAScination, Switzerland</td>
			<td>REF 20125</td>
			<td>CE-labelled</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Planning laptop</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any computer with enough performance is suitable, software OTOPLAN installed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB Stick</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>A surgical plan that was created with OTOPLAN is transferred to the HEARO system via a USB flash drive.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

robotic cochlear implantation for direct cochlear access

Robotassisterede systemer giver et stort potentiale for mere skånsom og præcis cochlear-implantation. I denne artikel giver vi et omfattende overblik over den kliniske arbejdsgang for robotchleaimplantation ved hjælp af et robotsystem, der er specielt udviklet til en minimalt invasiv, direkte cochlear-adgang. Den kliniske arbejdsgang involverer eksperter fra forskellige discipliner og kræver træning for at sikre en jævn og sikker procedure. Protokollen opsummerer kort historien om robotchleaimplantation. Den kliniske sekvens forklares detaljeret, begyndende med vurderingen af patientens berettigelse og dækker kirurgisk forberedelse, præoperativ planlægning med den specielle planlægningssoftware, boring af mellemøreadgangen, intraoperativ billeddannelse for at bekræfte banen, fræsning af adgangen til det indre øre, indsættelse af elektrodearrayet og implantatstyring. De trin, der kræver særlig opmærksomhed, diskuteres. Som et eksempel præsenteres det postoperative resultat af robotchleaimplantation hos en patient med avanceret otosklerose. Endelig drøftes proceduren i sammenhæng med forfatternes erfaringer.

Robotchleaimplantation er særligt velegnet til tilfælde med vanskelige anatomiske forhold. Her præsenteres de postoperative resultater hos en patient med langt avanceret otosklerose. Figur 1 viser et præoperativt CT-billede. Den avancerede tilstand af otosklerose har opløst petrousbenet, hvilket gør cochlea næppe synlig.
Det postoperative resultat er illustreret i figur 2. Den lille tunneladgang kan ses. I dette tilfælde blev kirurgisk planlægning brugt til præoperativt at identificere en optimal indsættelsesadgang til det indre øre. Den vellykkede indsættelse af elektrodearrayet kan ses med en vinkelindføringsdybde på ca. 270 °.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64047/64047fig01.jpg"> Figur 1: Robotchleaimplantation hos en patient med langt fremskreden otosklerose. Aksial computertomografi skive af venstre temporal knogle viser den næppe mærkbare cochlea (rød ellipse). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64047/64047fig01large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af denne figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64047/64047fig02.jpg"> Figur 2: Robotchleaimplantation hos en patient med langt fremskreden otosklerose. Postoperativt billede, der viser den borede tunnel og det indsatte elektrodearray. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64047/64047fig02large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af denne figur.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Robotic Cochlear Implantation for Direct Cochlear Access at JoVE.com

Robotic Cochlear Implantation for Direct Cochlear Access

Robotchleaimplantation er en procedure for minimalt invasiv adgang til det indre øre. Sammenlignet med konventionel kirurgi involverer robotchleaimplantation yderligere trin, der skal udføres på operationsstuen. I denne artikel giver vi en beskrivelse af proceduren og fremhæver de vigtige aspekter af robotchleaimplantation.

Cochlear-robotimplantation for direkte cochlear-adgang

Robot-assisted systems offer great potential for gentler and more precise cochlear implantation. In this article, we provide a comprehensive overview of ...

Vi demonstrerer en verdensomspændende unik teknik til cochlear implantation. Arbejdsgangen er omfattende og kræver træning for at sikre en sikker procedure. Den største fordel ved denne teknik er, at den gør det muligt at udføre en optimalt justeret, minimalt invasiv tunneladgang til det indre øre.Til at begynde med skal du sikre dig, at banens afstand til ansigtsnerven er mindst 0, 4 millimeter, og afstanden til chorda tympani er mindst 0, 3 millimeter for banen, der skal bores sikkert. Marker derefter retroauricular snittet til cochlear-implantatet. Brug en kirurgisk markør til at udføre snittet, løfte den muskuløse klap og bruge curetten til at udsætte mastoid kortikal knogle.Marker placeringen af de fem fiduciale skruer. De første fire registreringsskruer er placeret ca. 20-30 millimeter retroauricularly i et trapezformet mønster. Den femte skrue bruges til patientmarkørfastgørelse og placeres ca. en tommelfingerafstand fra de første fire skruer, så ringere som muligt.Hold boret vinkelret på knogleoverfladen, og brug forboret og borehåndstykket til at forbore hullerne til skruerne. Indsæt skruerne i de forborede huller, og sørg for, at skruerne er fastgjort i knoglen. Udfør computertomografibilleddannelse eller keglestråle CT-billeddannelse under apnø for at reducere bevægelsesartefakter.Udfør billeddannelse med en minimumsopløsning på 0,2 x 0,2 x 0,2 millimeter. Bekræft billeddatakvaliteten og synligheden af alle skruer i CT-dataene. Generer derefter ansigtsnervens overfladenet ved at tilføje punkter i æggelederkanalens midterlinjefane.Gå til identifikation af æggelederkanalen og definer æggelederkanalen ved at justere punkterne. Derefter genereres chorda tympani overfladenet. Planlæg borebanen og godkend planen med neuroradiologen.Forbered patienten ved at justere hovedet i nakkestøtten, således at nakken understøttes af bundpuden, og næsen er justeret med midten af nakkestøttens øverste ramme. Sørg for, at patientens hoved er tilstrækkeligt fastgjort på nakkestøtten. Placer ansigtsnerveovervågningselektroderne.Dæk derefter robotsystemet og navigationsplatformen med steril drapering. Placer en linje, og fastgør patientmarkøren på den femte skrue, så den er synlig for robotsystemets sporingskamera. Sørg for, at patientmarkøren er fastgjort stift, og at alle led er strammet fast.Det er afgørende at undgå enhver bevægelse af patientmarkøren efter registreringsprocessen. Udfør patient til planregistrering for at relatere den virtuelle plan til den faktiske patient. Brug håndstykket med registreringsværktøjet, og anbring det på hver fiducial skrue fire gange.Udfør registreringsproceduren ved at følge skærmen på navigationsplatformen, der angiver den skrue, som værktøjet skal placeres på. Når alle skruepositioner er digitaliseret, skal du kontrollere fiducialregistreringsfejlen for at bekræfte, at registreringsnøjagtigheden er tilstrækkelig til at fortsætte. Indsæt boret i håndstykket, og fastgør vandingsdysen.Bekræft justeringen af borekronen med den virtuelle bane, der er planlagt i planlægningssoftwaren. Begynd at bore med robotsystemet. Systemet borer med en hakkebevægelse, indtil det første sikkerhedskontrolpunkt over ansigtsfordybningen er nået.Når du har nået det første kontrolpunkt, skal du flytte robotarmen ud af det kirurgiske felt. Udfør først en intraoperativ billeddannelsessikkerhedskontrol. Fjern patientmarkøren fra patienten.Udfør CT-billeddannelse eller keglestråle-CT-billeddannelse med neuroradiologiteamet. Indlæs CT-dataene i planlægningssoftwaren og bekræft med neuroradiologen, at banen er sikker. For mellemøreadgang skal du bekræfte justeringen af boret med boretunnelen og fortsætte med at bore, indtil det første ansigtsnervestimuleringspunkt er nået.Indsæt ansigtsnervesonden for at kontrollere ansigtsnervens integritet. Derefter borer robotsystemet til det næste ansigtsnervestimuleringspunkt. I alt vil fem ansigtsnervestimuleringspunkter blive testet.Start robotsystemet for at fræse det benede udhæng. Systemet stopper automatisk efter gennembrud for at sikre, at der opnås en tilstrækkelig blænde til elektrodearrayet, samtidig med at det sigter mod at bevare den runde vinduesmembran. Bekræft adgangen til det indre øre via enten et endoskop eller et mikroskop gennem en tympanomeatal klap.Fjern patientmarkøren og alle fem fiduciale skruer. Marker implantatets kropsposition ved hjælp af den kirurgiske skabelon, og forbered implantatlommen. Fastgør cochlear-implantatets krop i lommen, og indsæt elektrodearrayet manuelt gennem indføringsstyrerøret.Elektrodeledningen mærkes ved hjælp af indføringsstyret som reference for den tilsigtede indføringsdybde, og markér arrayet i styrerørets laterale ende. Når den endelige indsættelsesdybde er opnået, skal du fjerne indføringsstyrerøret. Det præoperative CT-billede af patienten viste en avanceret tilstand af otosklerose, der havde opløst petrousbenet, hvilket gjorde cochlea næppe synlig.Det postoperative resultat viste den borede tunnel og det indsatte elektrodearray. I dette tilfælde førte kirurgisk planlægning, der blev brugt til præoperativt at identificere optimal indsættelsesadgang til det indre øre, til en vellykket indsættelse af elektrodearrayet med en vinkelindføringsdybde på ca. 270 grader. Det vigtigste aspekt er patient til at planlægge registrering for nøjagtighed og sikkerhed.Kirurgen skal sikre, at skruerne er ordentligt på plads, og at registreringsproceduren udføres korrekt.

Research

JoVE Journal

Medicine

FISH for Pre-implantation Genetic Diagnosis

Pre-implantation genetic diagnosis (PGD) is an established alternative to pre-natal diagnosis, and involves selecting pre-implantation embryos from a ...

Remote Magnetic Navigation for Accurate, Real-time Catheter Positioning and Ablation in Cardiac Electrophysiology Procedures

Fjernbetjening Magnetic Navigation til præcis, Real-time Kateter Positionering og ablation i Cardiac Elektrofysiologi Procedures

New remote navigation systems have been developed to improve current limitations of conventional manually guided catheter ablation in complex cardiac ...

Techniques for Processing Eyes Implanted with a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis: Part 2 Epiretinal Implants with Retinal Tacks

Teknikker til Processing Eyes implanteret med en retinal protese til Lokaliseret Histopatologisk Analyse: Del 2 Epiretinal Implantater med retinal Tacks

Retinal prostheses for the treatment of certain forms of blindness are gaining traction in clinical trials around the world with commercial devices ...

The Mouse Round-window Approach for Ototoxic Agent Delivery: A Rapid and Reliable Technique for Inducing Cochlear Cell Degeneration

Musen Round-vindue tilgang til ototoksisk Agent Levering: en hurtig og pålidelig teknik til at fremkalde Cochlear celledegeneration

Investigators have utilized a wide array of animal models and investigative techniques to study the mammalian auditory system. Much of the basic research ...

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique som en<em&gt; In Vitro</em&gt; Screening Tool i Hearing Research

While there have been remarkable advances in hearing research over the past few decades, there is still no cure for Sensorineural Hearing Loss (SNHL), a ...

Cochlear Implantation in the Guinea Pig

Cochlear Implantation i marsvin

Cochlear implants are highly efficient devices that can restore hearing in subjects with profound hearing loss. Due to improved speech perception ...

Robotic Lateral Pancreaticojejunostomy for Chronic Pancreatitis

Robot lateral Pancreaticojejunostomy for kronisk pancreatitis

Lateral pancreaticojejunostomy (LPJ) has shown good postoperative outcomes in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis (CP). The ...

A Decentralized (Ex Vivo) Murine Bladder Model with the Detrusor Muscle Removed for Direct Access to the Suburothelium during Bladder Filling

A Decentralized Ex Vivo Murine Bladder Model with the Detrusor Muscle Removed for Direct Access to the Suburothelium during Bladder Filling

En decentraliseret (ex vivo) murine blære model med detrusor musklen fjernet for direkte adgang til Suburothelium under blære fyldning

Previous studies have established the release of chemical substances from flat bladder mucosa sheets affixed in Ussing chambers and exposed to changes in ...

Intrathecal Application of a Fluorescent Dye for the Identification of Cerebrospinal Fluid Leaks in Cochlear Malformation

Intrathecal Anvendelse af et fluorescerende farvestof til identifikation af Cerebrospinalvæske lækager i Cochlear misdannelser

In cases of cerebrospinal fluid (CSF) leaks, reliable detection of their origins is needed to seal the leak sufficiently and prevent complications, such ...

Implantation of Human-Sized Coronary Stents into Rat Abdominal Aorta Using a Trans-Femoral Access

Implantation af human størrelse koronar stenter i Rat Abdominal Aorta Ved hjælp af en Trans-Femoral Access

Percutaneous coronary intervention (PCI), combined with the deployment of a coronary stent, represents the gold standard in interventional treatment of ...