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, Avdeling for øre-nese-hals-, hode- og nakkekirurgi, Inselspital, Bern universitetssykehus, for videoproduksjon og fotografering. Vi takker også Dr. Stefan Henle og teamet ved Institutt for anestesiologi og smertemedisin, Inselspital, Bern universitetssykehus og teamet ved Institutt for diagnostisk og intervensjonell nevroradiologi, Inselspital, Bern universitetssykehus, Bern, Sveits.

Denne studien ble utført i tråd med institusjonelle retningslinjer og ble godkjent av det lokale institusjonelle tilsynsrådet (ID 2020-02561). Pasienten ga skriftlig informert samtykke til videre bruk av bildene og videoene. Videoen viser prosessene som er involvert i å utføre robotisk cochleaimplantasjon med planleggingsprogramvaren og robotsystemet (se materialtabellen for ytterligere detaljer) i henhold til prosedyren beskrevet av produsenten.
1. Screening av pasientens kandidatur
MERK: Bruk eksisterende preoperative datatomografibilder for dette trinnet. Robotisert cochleaimplantasjon med systemet som brukes i denne protokollen, er foreløpig bare tilgjengelig fra én enkelt produsent (se materialfortegnelse) for implantatsystemer. Se bruksanvisningen for planleggingsprogramvaren for spesifikke detaljer om knappeklikk, programvarekommandoer og brukerinndata.
<ol><li>Bruk planleggingsprogramvaren til å laste preoperative datatomografibilder og til å generere overflatene til tinningbenet, den eksterne hørselskanalen, ossiklene, ansiktsnerven, chorda tympani og sneglehuset.</li>
	<li>Bruk planleggingsprogramvaren til å planlegge en virtuell bane gjennom ansiktsfordypningen.</li>
	<li>Bekreft en sikker avstand mellom borebanen og de omkringliggende anatomiske strukturer. For å sikre en sikker borebane må avstanden til banen til ansiktsnerven være minst 0,4 mm, og avstanden til chorda tympani må være minst 0,3 mm. Bare pasienter med sikker boreavstand er kvalifisert for robotisert cochleaimplantasjon.</li>
	<li>Bruk planleggingsprogramvaren til å velge en passende elektrodematrisestørrelse. I tilfeller med gjenværende hørsel bør du vurdere å inkludere det preoperative audiogrammet for CI-elektrodematrisevalg.</li>
</ol>2. Fiducial skrue innsetting
<ol><li>Klargjør pasienten på OR-tabellen og administrer generell anestesi i henhold til den konvensjonelle cochleaimplantasjonsprosedyren.</li>
	<li>Merk det retroaurikulære snittet for cochleaimplantatet ved hjelp av en kirurgisk markør. Utfør snittet, løft den muskulokutane klaffen, og bruk curette til å eksponere mastoid kortikal bein.</li>
	<li>Merk posisjonen til de fem fiducialskruene. Plasser de fire første registreringsskruene retroaurikulært på ca. 20-30 mm i et trapesmønster. Plasser den femte skruen, for pasientmarkørfeste, omtrent en tommelavstand fra de fire første skruene og så dårligere som mulig. MERK: Se instruksjonene for en illustrasjon av skruearrangementet.</li>
	<li>Bruk forboringskronen og borehåndstykket til å forbore hullene til skruene, med særlig vekt på at boret holdes vinkelrett på beinoverflaten. Sett skruene inn i de forborede hullene. Forsikre deg om at skruene er godt festet i beinet. FORSIKTIG: Kontroller alltid skruenes stabilitet. Hvis det oppstår en løs skrue, gjentar du trinn 2.3. og trinn 2.4. for å flytte skruen.</li>
</ol>3. Preoperativ avbildning
<ol><li>Utfør CT-avbildning (computertomografi) eller CT-avbildning med kjeglestråle med en minimumsoppløsning på 0,2 mm x 0,2 mm i henhold til produsentens instruksjoner. Utfør bildebehandling under apné for å redusere bevegelsesartefakter.</li>
	<li>Eksporter bildene via en USB-pinne og importer dem til planleggingsprogramvaren. Kontroller bildedatakvaliteten og synligheten til alle skruene i CT-dataene.</li>
</ol>4. Preoperativ planlegging
MERK: Utfør preoperativ planlegging parallelt med pasientforberedelse (trinn 5.) for å spare tid. Se bruksanvisningen for planleggingsprogramvaren for mesh-generering og for spesifikke detaljer om knappeklikk, programvarekommandoer og brukerinndata.
<ol><li>Kjør den automatiske fiducial skruedeteksjonen i planleggingsprogramvaren. Generer det tidsmessige beinoverflatenettet.</li>
	<li>Generer det eksterne hørselskanaloverflatenettet. Generer malleus og incus overflatemasker.</li>
	<li>Generer stiftens overflatenett.</li>
	<li>Generer ansiktsnervens overflatenett. FORSIKTIG: Pass på at du segmenterer ansiktsnerven med en sikkerhetsmargin (f.eks. 3 voxels). Hvis ønskelig, la en nevroradiolog verifisere etikettene.</li>
	<li>Generer chorda tympani overflatenettet. Generer cochlea overflatenettet og spesifiser målposisjonen på cochlea (vanligvis midten av det runde vinduet).</li>
	<li>Planlegg borebanen og godkjenn planen med nevroradiologen. Eksporter planen til en datapinne for overføring til robotsystemet.</li>
</ol>5. Pasientens forberedelse
<ol><li>Juster pasientens hode i hodestøtten på en slik måte at nakken støttes av bunnputen og pasientens nese er justert med midten av hodestøttens toppramme. Sørg for at pasientens hode er tilstrekkelig festet i nakkestøtten. FORSIKTIG: Riktig justering av hodet er avgjørende for at robotsystemet skal være tilgjengelig for operasjonsstedet.</li>
	<li>Plasser overvåkingselektrodene for ansiktsnerven. Plasser de bipolare nåleelektrodene i orbicularis oculi og orbicularis oris for overvåking. Plasser de selvklebende putelektrodene på den overfladiske ansiktsnervegrenen for stimulering. Plasser monopolarnålelektrodene på brystet for stimulering og overvåking.</li>
	<li>Test riktig plassering av elektrodene ved kontrollstimulering utført i henhold til bruksanvisningen fra produsenten av robotsystemet.</li>
	<li>Dekk robotsystemet og navigasjonsplattformen med en steril drapering.</li>
	<li>Plasser, juster og fest pasientmarkøren på den femte skruen slik at den er synlig for robotsystemets sporingskamera. Sørg for at pasientmarkøren er festet stivt og at alle leddene er godt strammet. Det er viktig å unngå bevegelse av pasientmarkøren etter registreringsprosessen. Ved bevegelse, gjenta registreringen.</li>
	<li>Utfør pasient-til-plan-registrering, som er prosessen for å relatere den virtuelle planen til den faktiske pasienten. Bruk håndstykket med registreringsverktøyet og plasser det på hver fiducialskrue (fire ganger). Utfør registreringsprosedyren i henhold til bruksanvisningen fra produsenten. Skjermen på navigasjonsplattformen indikerer hvilken skrue verktøyet skal plasseres på.</li>
	<li>Etter at alle skrueposisjoner er digitalisert, beregnes registreringsnøyaktigheten. Bekreft at registreringsnøyaktigheten er tilstrekkelig til å fortsette ved å sjekke FIDUCIAL registration error (FRE). Robotsystemet tillater ikke videreføring av prosedyren hvis FIDUCIAL Registration Error (FRE) er høyere enn 0,050 mm.</li>
</ol>6. Tilgang til mellomøret - Fase 1
<ol><li>Sett borekronen inn i håndstykket og fest vanningsdysen. Flytt robotarmen inn i det kirurgiske feltet. Håndstykket med boret nærmer seg sakte operasjonsstedet. Bekreft justeringen av borekronen med den virtuelle banen som er planlagt i planleggingsprogramvaren.</li>
	<li>Start boringen med robotsystemet. Systemet vil bore med en hakkebevegelse til det første sikkerhetskontrollpunktet (over ansiktsfordypningen) er nådd. Etter at det første sikkerhetskontrollpunktet er nådd, flytt robotarmen ut av det kirurgiske feltet.</li>
</ol>7. Sikkerhetskontroll for intraoperativ bildediagnostikk
<ol><li>Fjern pasientmarkøren fra pasienten. Sett inn og skyv referansestangen inne i den borede tunnelen. Draper pasientens hode med steril drapering.</li>
	<li>Utfør CT-avbildning eller kjeglestråle CT-avbildning ved hjelp av nevroradiologiavdelingen.</li>
	<li>Last inn CT-dataene i planleggingsprogramvaren og bekreft sammen med nevroradiologen at banen er trygg. Se instruksjonene for bruk av planleggingsprogramvaren for ytterligere detaljer. Fjern drapering og banereferansestang.</li>
</ol>8. Tilgang til mellomøret - Fase 2
<ol><li>Fest pasientmarkøren på nytt. Sørg for at pasientmarkøren er festet stivt og at alle leddene er godt strammet.</li>
	<li>Gjenta registreringen ved å plassere håndstykket med registreringsverktøyet på hver av fiducialskruene for posisjonsdigitalisering. Etter at alle skrueposisjonene er digitalisert, beregnes registreringsnøyaktigheten. Bekreft at registreringsnøyaktigheten er tilstrekkelig til å fortsette.</li>
	<li>Sett borekronen inn i håndstykket. Bekreft borkronens justering med boretunnelen og fortsett boringen til det første stimuleringspunktet for ansiktsnerven er nådd.</li>
	<li>Sett inn ansiktsnervesonden for å kontrollere integriteten til ansiktsnerven. Etterpå vil robotsystemet bore til neste stimuleringspunkt for ansiktsnerven. Totalt skal fem stimuleringspunkter for ansiktsnerver testes.</li>
	<li>Fortsett å bore til trommehulen er nådd.</li>
</ol>9. Tilgang til det indre øret
MERK: Tilgang til det indre øret er en halvautomatisk prosedyre som når som helst kan stoppes av kirurgen for visuell inspeksjon.
<ol><li>Fjern borkronen fra håndstykket på robotsystemet og sett inn diamantborkronen for tilgang til det indre øret. Bruk banepekeren til å verifisere målet ved fresing.</li>
	<li>Start robotsystemet for å frese det benete overhenget. Systemet stopper automatisk etter gjennombrudd for å sikre at en tilstrekkelig blenderåpning for elektroderaden oppnås, samtidig som det tar sikte på å bevare den runde vindusmembranen.</li>
	<li>Bekreft den indre øretilgangen enten via et endoskop eller via et mikroskop gjennom en tympanomeatal klaff.</li>
</ol>10. Implantathåndtering og elektrodeinnsetting
<ol><li>Fjern pasientmarkøren og alle fem fiducialskruene. Hvis den ikke allerede er utført, lager du en tympanomeatal klaff for å visualisere cochlear odden.</li>
	<li>Merk implantatets kroppsposisjon ved hjelp av den kirurgiske malen og klargjør implantatlommen.</li>
	<li>Fres ut blykanalen for overflødig elektrodeledning ved hjelp av en otologisk drill. Rengjør den borede tunnelen med sug og vanning.</li>
	<li>Åpne den runde vindusmembranen manuelt med en plukk. Sett innføringsføringsrøret inn i den borede tunnelen. Røret vil sikre at elektrodematrisen er beskyttet mot blod og beinstøv og er rettet mot det indre øret.</li>
	<li>Fest cochleaimplantatlegemet i lommen og sett elektroderanordningen manuelt gjennom innføringsføringsrøret.</li>
	<li>Merk elektrodeledningen for å indikere full innsetting gjennom innsettingsføringsrøret. Bruk innføringsføringsrøret som referanse, dvs. ved å plassere det ved siden av elektroderaden slik at den mediale enden av føringsrøret er justert med den tiltenkte innsettingsdybden, f.eks. den ytterste kontakten. Merk deretter matrisen i den laterale enden av føringsrøret.</li>
	<li>Etter at den endelige innsettingsdybden er oppnådd, fjern innføringsføringsrøret. Fest elektrodematrisen med fett og ordne overflødig elektrodeledning som en sløyfe i mastoidhulen som ved konvensjonell cochleaimplantasjon.</li>
</ol>11. Implantattelemetri og sårlukking
<ol><li>Utfør impedanstelemetri og registrer elektrisk fremkalte sammensatte aksjonspotensialer for nerveresponsovervåking12.</li>
	<li>Lukk såret med engangssømmer.</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 noen interessekonflikter. Denne studien ble finansiert av Institutt for øre-nese-hals-, hode- og nakkekirurgi, ved Inselspital Bern.

Her presenteres en oversikt over trinnene som er involvert i robotisert cochleaimplantasjon. En viktig del er valg av egnede kandidater til prosedyren. For å sikre at sikkerhetsmarginene under operasjonen kan opprettholdes, må det utføres nøye kandidatscreening for å sikre kvalifisering for prosedyren. Avstanden mellom den nesten planlagte banen og ansiktsnerven skal være minst 0,4 mm. I tillegg må minst 0,3 mm avstand til chorda tympani være tilgjengelig. For å gi mer fleksibilitet i baneplanlegging etter preoperativ avbildning på operasjonsdagen, kan enda større grenser vurderes for pasientseleksjon.
Siden robotsystemet er avhengig av fiducial landemerkeskruer for å overføre planen til pasienten, er de av sentral betydning for en sikker prosedyre. Kirurgen bør nøye velge posisjonene til fiducialskruene for å sikre at nok plass er tilgjengelig for baneboring. Et lineært arrangement av tre skruer bør unngås. Det må også sikres at skruen til pasientmarkøren er plassert slik at markøren forblir synlig gjennom hele prosedyren. Bruksanvisningen for robotsystemet gir detaljerte retningslinjer for skrueposisjonering. Når du plasserer skruene, må det sikres at hullene er forboret vinkelrett på overflaten av mastoidbenet. Tett festing av skruene sikrer at det ikke oppstår bevegelse under prosedyren.
For preoperativ avbildning bør pasienter skannes i apné, da pasientens pustebevegelse kan forårsake bevegelsesartefakter som kanskje ikke umiddelbart kan identifiseres i bildene, men senere under registreringsprosessen kan forårsake feil som hindrer oppstart av prosedyren. Det bør sikres at personen som utfører den preoperative planleggingen har fått omfattende opplæring for å trygt identifisere og merke de anatomiske strukturer. Spesielt må løpet av ansiktsnerven, chorda tympani og valget av målet ved cochlea (vanligvis midten av den runde vindusmembranen) trenes. For generering av ansiktsnerver bør ytterligere sikkerhet gjennom oversegmentering av nerven vurderes. I tilfelle ingen bildemodalitet er tilgjengelig direkte i operasjonssalen eller ingen mobile bildebehandlingssystemer kan transporteres inn i operasjonen, må pasienten overføres til nevroradiologisk avdeling for bildebehandling. Den ekstra pasientoverføringstiden må vurderes. Preoperativ planlegging kan utføres parallelt med pasientoverføring og forberedelse for å spare tid.
Teamet bør i stor grad trene hodeposisjonering i nakkestøtten for å sikre at pasientmarkøren og skruene er synlige for systemet på senere stadier. Feil hodestilling kan føre til usynliggjøring av markørene eller umulig kinematikk i robotarmen. I alle stadier under robotisert cochleaimplantasjon må det sikres at alle skruene er tett festet, pasientmarkøren er stivt festet og robotens håndstykke er festet. 
For intraoperativ avbildning ved bruk av mobile bildebehandlingsenheter (f.eks. mobil kjeglestråle CT), må tilstrekkelig klaring av pasientens hode og nakkestøtten med steril drapering sikres. Bevegelsesartefakter forårsaket av skanneren som berører det sterile draperiet, kan forverre bildekvaliteten til det intraoperative bildet og hindre beslutningstaking om sikkerheten til den borede banen som kreves for å starte boringen.
I et optimalt tilfelle bevares den runde vindusmembranen etter robotisk indre øretilgang, og forsegler det indre øret fra beinstøv og blod som kan innføres ved de påfølgende trinnene som er involvert i implantatbehandling. Siden fiducialskruer og pasientreferansemarkør er nødvendig for tilgang til det indre øret, anbefales det ikke å klargjøre implantatsengen før tilgang til det indre øret for å sikre tilstrekkelig plass til skrueplassering. Hvis den runde vindusmembranen ikke er intakt etter tilgang til det indre øret, kan det runde vinduet midlertidig dekkes som et beskyttende tiltak til elektrodearray-innsettingen utføres.
Etter at tilgangen til det indre øret er etablert, kan kirurgen bruke forskjellige teknikker for å visualisere tilgangen. Mikroskopisk inspeksjon gjennom en tympanomeatal klaff eller direkte endoskopisk inspeksjon er mulig. For senere elektrodematriseinnsetting anbefaler vi imidlertid å utføre en tympanomeatal klaff for å gi direkte tilgang til elektroderaden, om nødvendig13. Elektrodeledningen kan merkes før innsetting for å indikere fulle innsettinger på overflaten av mastoidbenet. Vi anbefaler også å bruke innsettingsrøret under innsetting for å unngå kontakt med blod og beinstøv og for å begrense elektrodematrisen til innsettingsbanen14.
Den presenterte prosedyren gjelder oppgave-autonom robotikk innen otologisk mikrokirurgi. Potensielle fordeler med prosedyren inkluderer reproduserbar, minimal invasiv tilgang til sneglehuset og til slutt målrettet og nøyaktig innsetting av elektroder, noe som kan utvide bassenget av CI-pasienter i fremtiden. De nåværende begrensningene i systemet er de tilknyttede tilleggskostnadene for materiell og opplært personale, lengre kirurgisk varighet og fortsatt manuelt utført elektrodeinnsetting. For tiden krever robotisert cochleaimplantasjon mer tid (ca. 4 timer) enn konvensjonell cochleaimplantasjon (ca. 1,5 timer). Derfor bør pasientens tilstand også vurderes for valgbarhet.

Et cochleaimplantat (CI) er standardbehandlingen for alvorlig til alvorlig sensorinevralt hørselstap1. Den kirurgiske prosedyren for cochleaimplantasjon tar sikte på å atraumatisk sette cochleaimplantatelektrodematrisen inn i cochlea. For implantasjonen må kirurger gi tilgang fra overflaten av tinningbenet til sneglehuset. I konvensjonelle prosedyrer opprettes denne tilgangen ved å fjerne deler av mastoidbenet gjennom en mastoidektomi og bakre tympanotomi2.
Robotassistert cochleaimplantasjon tar sikte på å utføre en minimal invasiv tilgang gjennom en liten tunnel til det indre øret for elektrodearray-innsetting. Til dags dato er flere systemer for robotassistert cochleaimplantasjon under utvikling eller allerede tilgjengelige på markedet. Et slikt system gir robotstyrt boring av mastoid og elektrodeinnsetting og har nylig blitt evaluert hos pasienter3. En annen enhet er et pasientspesifikt styringssystem for tunnelboring og elektrodeinnsetting4. To systemer som ikke gir den indre øretilgangstunnelen, men heller justering og motorisert innsetting av elektrodearrayer, har nylig mottatt godkjenning av medisinsk utstyr i Europa og USA 5,6. Den første kliniske implementeringen av en minimal invasiv tunnelprosedyre ved hjelp av en stereotaktisk veiledningsramme ble utført av Labadie et al.7. Det første robotsystemet og planleggingsprogramvaren som ble brukt i kliniske tilfeller, ble utviklet gjennom samarbeid mellom ARTORG Center for Biomedical Engineering ved Universitetet i Bern og Institutt for otolaryngologi ved Bern Universitetssykehus i Sveits 8,9,10,11. Planleggingsprogramvaren og systemet ble senere kommersialisert av et spin-off-selskap.
Her presenterer forfatterne protokollen som er involvert i å utføre robotisk cochleaimplantasjon med et dedikert robotisk cochleaimplantasjonssystem. Aspektene ved valg av egnede pasienter, preoperativ planlegging av tilgangstunnelen og den komplette kirurgiske prosedyren blir dekket og diskutert. Målet med denne artikkelen er å presentere en oversikt over prosedyren 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

Robotassisterte systemer gir stort potensial for mildere og mer presis cochleaimplantasjon. I denne artikkelen gir vi en omfattende oversikt over den kliniske arbeidsflyten for robotisert cochleaimplantasjon ved hjelp av et robotsystem som er spesielt utviklet for minimal invasiv, direkte tilgang til cochlea. Den kliniske arbeidsflyten involverer eksperter fra ulike fagområder og krever opplæring for å sikre en jevn og sikker prosedyre. Protokollen oppsummerer kort historien til robotisert cochleaimplantasjon. Den kliniske sekvensen forklares i detalj, og begynner med vurdering av pasientberettigelse og dekker kirurgisk forberedelse, preoperativ planlegging med spesiell planleggingsprogramvare, boring av mellomøretilgang, intraoperativ avbildning for å bekrefte banen, fresing av indre øretilgang, innsetting av elektrodearrayet og implantatbehandling. Trinnene som krever spesiell oppmerksomhet diskuteres. Som et eksempel presenteres det postoperative resultatet av robotisk cochleaimplantasjon hos en pasient med avansert otosklerose. Til slutt diskuteres prosedyren i sammenheng med forfatternes erfaring.

Robotisert cochleaimplantasjon er spesielt egnet for tilfeller med vanskelige anatomiske forhold. Her presenteres de postoperative resultatene hos en pasient med langt fremskreden otosklerose. Figur 1 viser preoperativt CT-bilde. Den avanserte tilstanden av otosklerose har oppløst petrousbenet, noe som gjør sneglehuset knapt merkbart.
Det postoperative utfallet er illustrert i figur 2. Den lille tunneltilgangen kan sees. I dette tilfellet ble kirurgisk planlegging brukt til preoperativt å identifisere en optimal innsettingstilgang til det indre øret. Den vellykkede innsettingen av elektrodematrisen kan sees, med en vinkelinnsettingsdybde på ca. 270°.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64047/64047fig01.jpg"> Figur 1: Robotisert cochleaimplantasjon hos en pasient med langtkommen otosklerose. Aksial computertomografiskive av venstre temporale bein viser det knapt merkbare sneglehuset (rød ellipse). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64047/64047fig01large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64047/64047fig02.jpg"> Figur 2: Robotisert cochleaimplantasjon hos en pasient med langtavansert otosklerose. Postoperativt bilde som viser den borede tunnelen og den innsatte elektrodematrisen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64047/64047fig02large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>

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

Robotic Cochlear Implantation for Direct Cochlear Access

Robotisert cochleaimplantasjon er en prosedyre for minimal invasiv tilgang til det indre øret. Sammenlignet med konvensjonell kirurgi innebærer robotisert cochleaimplantasjon flere trinn som må utføres i operasjonen. I denne artikkelen gir vi en beskrivelse av prosedyren og fremhever de viktige aspektene ved robotisert cochleaimplantasjon.

Robotisert cochleaimplantasjon for direkte tilgang til cochlear

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 verdensomspennende unik teknikk for cochleaimplantasjon. Arbeidsflyten er omfattende og krever opplæring for å sikre en sikker prosedyre. Den største fordelen med denne teknikken er at den gjør det mulig å utføre en optimalt justert, minimal invasiv tunneltilgang til det indre øret.For å begynne, sørg for at avstanden til banen til ansiktsnerven er minst 0,4 millimeter, og avstanden til chorda tympani er minst 0,3 millimeter for at banen skal bores trygt. Merk deretter det retroaurikulære snittet for cochleaimplantatet. Bruk en kirurgisk markør, utfør snittet, løft den muskulokutane klaffen og bruk curette til å eksponere mastoid kortikal bein.Merk posisjonen til de fem fiducialskruene. De fire første registreringsskruene er plassert omtrent 20-30 millimeter retroaurikulært, i et trapesformet mønster. Den femte skruen brukes til pasientmarkørfeste og er plassert omtrent en tommelavstand fra de fire første skruene, så dårligere som mulig.Hold boret vinkelrett på beinoverflaten og bruk forboringskronen og borehåndstykket til å forbore hullene til skruene. Sett skruene inn i de forborede hullene og sørg for at skruene er godt festet i beinet. Utfør computertomografi imaging eller kjegle stråle CT imaging under apné for å redusere bevegelse artefakter.Utfør bildebehandling med en minimumsoppløsning på 0,2 x 0,2 x 0,2 millimeter. Kontroller bildedatakvaliteten og synligheten til alle skruene i CT-dataene. Generer deretter ansiktsnervens overflatenett ved å legge til punkter i midtlinjefanen i egglederkanalen.Gå til identifisering av eggleder og definer fallopian canal ved å justere punktene. Deretter genererer du chorda tympani overflatenettet. Planlegg borebanen og godkjenn planen med nevroradiologen.Forbered pasienten ved å justere hodet i nakkestøtten, slik at nakken støttes av bunnputen, og nesen er justert med midten av hodestøttens toppramme. Sørg for at pasientens hode er tilstrekkelig festet på nakkestøtten. Plasser overvåkingselektrodene for ansiktsnerven.Dekk deretter robotsystemet og navigasjonsplattformen med steril drapering. Plasser en linje og fest pasientmarkøren på den femte skruen slik at den er synlig for sporingskameraet til robotsystemet. Sørg for at pasientmarkøren er festet stivt og at alle leddene er godt strammet.Det er viktig å unngå bevegelse av pasientmarkøren etter registreringsprosessen. Utfør pasienten for å planlegge registrering for å relatere den virtuelle planen til den faktiske pasienten. Bruk håndstykket med registreringsverktøyet og legg det på hver fiducial skrue fire ganger.Utfør registreringsprosedyren ved å følge skjermen på navigasjonsplattformen som indikerer skruen som verktøyet skal plasseres på. Etter at alle skrueposisjoner er digitalisert, må du kontrollere tillitsregistreringsfeilen for å bekrefte at registreringsnøyaktigheten er tilstrekkelig til å fortsette. Sett borekronen inn i håndstykket og fest vanningsdysen.Bekreft justeringen av borekronen med den virtuelle banen som er planlagt i planleggingsprogramvaren. Start boringen med robotsystemet. Systemet vil bore med en hakkebevegelse, til det første sikkerhetskontrollpunktet over ansiktsfordypningen er nådd.Etter å ha nådd det første kontrollpunktet, flytt robotarmen ut av det kirurgiske feltet. Først må du utføre en intraoperativ bildesikkerhetskontroll. Fjern pasientmarkøren fra pasienten.Utfør CT-bildebehandling, eller kjeglestråle CT-avbildning, med nevroradiologiteamet. Last inn CT-dataene i planleggingsprogramvaren og bekreft med nevroradiologen at banen er trygg. For mellomøretilgang, bekreft justeringen av borekronen med boretunnelen og fortsett boringen til det første stimuleringspunktet for ansiktsnerven er nådd.Sett inn ansiktsnervesonden for å kontrollere integriteten til ansiktsnerven. Deretter vil robotsystemet bore til neste stimuleringspunkt for ansiktsnerven. Totalt skal fem stimuleringspunkter for ansiktsnerver testes.Start robotsystemet for å frese det benete overhenget. Systemet stopper automatisk etter gjennombrudd for å sikre at en tilstrekkelig blenderåpning for elektroderaden oppnås, samtidig som det tar sikte på å bevare den runde vindusmembranen. Bekreft tilgangen til det indre øret, enten via et endoskop eller et mikroskop, gjennom en tympanomeatal klaff.Fjern pasientmarkøren og alle fem fiducialskruene. Merk implantatets kroppsposisjon ved hjelp av den kirurgiske malen og klargjør implantatlommen. Fest cochleaimplantatlegemet i lommen og sett elektroderanordningen manuelt gjennom innføringsføringsrøret.Merk elektrodeledningen ved hjelp av innsettingsføringsrøret som referanse for den tiltenkte innsettingsdybden, og merk matrisen i den laterale enden av føringsrøret. Etter at den endelige innsettingsdybden er oppnådd, fjern innføringsføringsrøret. Det preoperative CT-bildet av pasienten viste en avansert tilstand av otosklerose som hadde oppløst petrousbenet, noe som gjorde sneglehuset knapt merkbart.Det postoperative utfallet viste den borede tunnelen og den innsatte elektrodematrisen. I dette tilfellet førte kirurgisk planlegging som ble brukt til å preoperativt identifisere optimal innsettingstilgang til det indre øret, til vellykket innsetting av elektrodearrayet, med en vinkelinnsettingsdybde på ca. 270 grader. Det viktigste aspektet er pasienten å planlegge registrering for nøyaktighet og sikkerhet.Kirurgen må sørge for at skruene er godt på plass og at registreringsprosedyren utføres riktig.

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

Remote Magnetic Navigation for nøyaktig, sanntid kateter Posisjonering og ablasjon i Cardiac Elektrofysiologi Prosedyrer

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 for Processing Eyes implantert med en retinal protese for Lokalisert Histopatologisk analyse: Del 2 Epiretinal Implantater med retina 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-vindu Approach for Ototoksisk Agent Levering: En rask og pålitelig teknikk for å indusere Cochlear Cell Degeneration

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 Explanting Technique som en<em&gt; I Vitro</em&gt; Screening Tool in 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

Cochlea implantasjon 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

Robotic lateral Pancreaticojejunostomy for kronisk pankreatitt

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 desentralisert (ex vivo) murine blære modell med Detrusor muskelen fjernet for direkte tilgang til Suburothelium under blære fylling

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 av en fluorescerende dye for identifisering av Cerebrospinal væskelekkasjer i Cochlear Misdannelse

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

Implantasjon av menneskestore koronarstenter i Rat Abdominal Aorta ved hjelp av en trans-femoral tilgang

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