Doğrudan Koklear Erişim için Robotik Koklear İmplantasyon
Summary
Robotik koklear implantasyon, minimal invaziv iç kulak erişimi için bir prosedürdür. Konvansiyonel cerrahiye kıyasla, robotik koklear implantasyon, ameliyathanede yapılması gereken ek adımları içerir. Bu yazıda prosedürün bir tanımını veriyoruz ve robotik koklear implantasyonun önemli yönlerini vurguluyoruz.
Abstract
Robot destekli sistemler, daha nazik ve daha hassas koklear implantasyon için büyük potansiyel sunar. Bu makalede, minimal invaziv, doğrudan koklear erişim için özel olarak geliştirilmiş bir robotik sistem kullanılarak robotik koklear implantasyon için klinik iş akışına kapsamlı bir genel bakış sunuyoruz. Klinik iş akışı, çeşitli disiplinlerden uzmanları içerir ve sorunsuz ve güvenli bir prosedür sağlamak için eğitim gerektirir. Protokol, robotik koklear implantasyonun tarihçesini kısaca özetlemektedir. Klinik sekans, hasta uygunluğunun değerlendirilmesi ile başlayıp cerrahi hazırlığı kapsayan, özel planlama yazılımı ile ameliyat öncesi planlama, orta kulak erişiminin delinmesi, yörüngeyi doğrulamak için intraoperatif görüntüleme, iç kulak erişiminin frezelenmesi, elektrot dizisinin yerleştirilmesi ve implant yönetimini kapsayan ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Özel dikkat gerektiren adımlar tartışılmaktadır. Örnek olarak, ileri otosklerozlu bir hastada robotik koklear implantasyonun postoperatif sonuçları sunulmuştur. Son olarak, prosedür yazarların deneyimleri bağlamında tartışılmaktadır.
Introduction
Koklear implant (CI), ileri ila çok ileri derecede sensörinöral işitme kaybı1 için standart tedavidir. Koklear implantasyon için cerrahi prosedür, koklear implant elektrot dizisini kokleaya atravmatik olarak yerleştirmeyi amaçlamaktadır. İmplantasyon için, cerrahlar temporal kemiğin yüzeyinden kokleaya erişim sağlamalıdır. Konvansiyonel prosedürlerde, mastoid kemiğin bazı kısımlarının mastoidektomi ve posterior timpanotomi2 yoluyla çıkarılmasıyla bu erişim sağlanır.
Robot destekli koklear implantasyon, elektrot dizisi yerleştirme için kulağa küçük bir tünelden iç kulağa minimal invaziv bir erişim gerçekleştirmeyi amaçlar. Bugüne kadar, robot destekli koklear implantasyon için çeşitli sistemler geliştirilme aşamasındadır veya halihazırda piyasada mevcuttur. Böyle bir sistem, mastoid ve elektrot yerleştirmenin robotik kontrollü delinmesini sağlar ve son zamanlarda hastalarda değerlendirilmiştir3. Başka bir cihaz, tünel delme ve elektrot yerleştirme4 için hastaya özel bir kılavuz sistemidir. İç kulak erişim tünelini değil, elektrot dizilerinin hizalanmasını ve motorlu olarak yerleştirilmesini sağlayan iki sistem yakın zamanda Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri’nde tıbbi cihaz onayı almıştır 5,6. Stereotaktik bir kılavuz çerçeve kullanarak minimal invaziv bir tünel prosedürünün ilk klinik uygulaması Labadie ve ark.7 tarafından gerçekleştirilmiştir. Klinik vakalarda uygulanan ilk robotik sistem ve planlama yazılımı, Bern Üniversitesi ARTORG Biyomedikal Mühendisliği Merkezive İsviçre’deki Bern Üniversitesi Hastanesi Kulak Burun Boğaz Bölümü 8,9,10,11 işbirliği ile geliştirilmiştir. Planlama yazılımı ve sistemi daha sonra bir spin-off şirketi tarafından ticarileştirildi.
Burada, yazarlar özel bir robotik koklear implantasyon sistemi ile robotik koklear implantasyonun gerçekleştirilmesinde yer alan protokolü sunmaktadır. Uygun hasta seçimi, preoperatif erişim tünelinin planlanması ve cerrahi işlemin bütünü konuları ele alınmakta ve tartışılmaktadır. Bu makalenin amacı, prosedüre genel bir bakış sunmak ve yazarların sistem ile ilgili deneyimlerini paylaşmaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada, robotik koklear implantasyonda yer alan adımlara genel bir bakış sunulmaktadır. Önemli bir bölüm, prosedür için uygun adayların seçilmesidir. Ameliyat sırasındaki güvenlik sınırlarının korunabilmesini sağlamak için, prosedüre uygunluğu sağlamak için dikkatli aday taraması yapılmalıdır. Neredeyse planlanan yörünge ile fasiyal sinir arasındaki mesafe en az 0,4 mm olmalıdır. Ek olarak, korda timpanisine en az 0,3 mm mesafe mevcut olmalıdır. Ameliyat günü preoperatif görüntüleme sonrası yörünge planlamasında daha fazla esneklik sağlamak için hasta seçiminde daha da büyük sınırlar düşünülebilir.
Robotik sistem, planı hastaya aktarmak için güvenilir dönüm noktası vidalarına dayandığından, güvenli bir prosedür için merkezi öneme sahiptir. Cerrah, yörünge delme için yeterli alanın mevcut olduğundan emin olmak için referans vidalarının konumlarını dikkatlice seçmelidir. Üç vidadan oluşan doğrusal bir düzenlemeden kaçınılmalıdır. Ayrıca, hasta işaretleyicisinin vidasının, işaretleyicinin prosedür boyunca görünür kalacağı şekilde konumlandırıldığından emin olunmalıdır. Robotik sistemin kullanım talimatları, vida konumlandırma için ayrıntılı yönergeler sağlar. Vidaları yerleştirirken, deliklerin mastoid kemiğin yüzeyine dik olarak önceden delindiğinden emin olunmalıdır. Vidaların sıkıca sabitlenmesi, işlem sırasında hiçbir hareketin gerçekleşmemesini sağlar.
Preoperatif görüntüleme için hastalar apnede taranmalıdır, çünkü hastanın solunum hareketi görüntülerde hemen tanımlanamayan hareket artefaktlarına neden olabilir, ancak daha sonra kayıt işlemi sırasında prosedürün başlamasını engelleyen hatalara neden olabilir. Preoperatif planlamayı yapan kişinin anatomik yapıları güvenle tanımlamak ve etiketlemek için kapsamlı bir eğitim almış olması sağlanmalıdır. Özellikle, fasiyal sinirin seyri, korda timpanisi ve kokleadaki hedefin seçimi (genellikle yuvarlak pencere zarının merkezi) eğitilmelidir. Fasiyal sinir üretimi için, sinirin aşırı bölümlenmesi yoluyla ek güvenlik düşünülmelidir. Doğrudan ameliyathanede herhangi bir görüntüleme yönteminin bulunmaması veya ameliyathaneye mobil görüntüleme sisteminin taşınamaması durumunda, hastanın görüntüleme için nöroradyolojik bölüme transfer edilmesi gerekir. Ek hasta transfer süresi dikkate alınmalıdır. Ameliyat öncesi planlama, hasta transferi ve hazırlığı ile paralel olarak yapılarak zamandan tasarruf edilebilir.
Ekip, hasta işaretleyicisinin ve vidalarının daha sonraki aşamalarda sistem tarafından görülebilmesini sağlamak için koltuk başlığındaki kafa konumlandırmasını kapsamlı bir şekilde eğitmelidir. Yanlış kafa konumlandırması, işaretleyicilerin görünmezliğine veya robotik kolun mümkün olmayan kinematiğine neden olabilir. Robotik koklear implantasyon sırasındaki tüm aşamalarda, tüm vidaların sıkıca sabitlendiğinden, hasta işaretleyicisinin sağlam bir şekilde tutturulduğundan ve robotun el parçasının sabitlendiğinden emin olunmalıdır.
Mobil görüntüleme cihazları (örneğin, mobil koni ışınlı BT) kullanılarak yapılan intraoperatif görüntüleme için, steril örtü ile hastanın başının ve baş dayamasının yeterli şekilde temizlenmesi sağlanmalıdır. Tarayıcının steril örtüye dokunmasının neden olduğu hareket artefaktları, intraoperatif görüntünün görüntü kalitesini kötüleştirebilir ve sondajın başlaması için gereken delinmiş yörüngenin güvenliği konusunda karar vermeyi engelleyebilir.
En uygun durumda, robotik iç kulak erişiminden sonra yuvarlak pencere zarı korunur ve iç kulağı, implant yönetiminde yer alan ardışık adımlarla ortaya çıkabilecek kemik tozu ve kandan korur. İç kulak erişimi için referans vidaları ve hasta referans işaretleyicisi gerektiğinden, vida yerleştirilmesi için yeterli alan sağlamak amacıyla implant yatağının iç kulak erişiminden önce hazırlanması önerilmez. İç kulak erişiminden sonra yuvarlak pencere zarının sağlam olmaması durumunda, yuvarlak pencere, elektrot dizisi yerleştirme işlemi yapılana kadar koruyucu bir önlem olarak geçici olarak kapatılabilir.
İç kulağa erişim sağlandıktan sonra, cerrah erişimi görselleştirmek için farklı teknikler kullanabilir. Timpanomeatal flep yoluyla mikroskobik muayene veya doğrudan endoskopik muayene mümkündür. Bununla birlikte, daha sonraki elektrot dizisi yerleştirme için, gerekirse elektrot dizisine doğrudan erişim sağlamak için bir timpanomeatal flep yapmanızı öneririz13. Elektrot dizisi kablosu, mastoid kemiğin yüzeyindeki tam yerleştirmeleri belirtmek için yerleştirmeden önce işaretlenebilir. Ayrıca, kan ve kemik tozu ile teması önlemek ve elektrot dizisini yerleştirme yörüngesi14 ile sınırlamak için yerleştirme sırasında yerleştirme kılavuz tüpünü kullanmanızı öneririz.
Sunulan prosedür, otolojik mikrocerrahi alanında görev otonom robotik uygular. Prosedürün potansiyel avantajları, kokleaya tekrarlanabilir, minimal invaziv erişimi ve nihayetinde gelecekte Kİ hastalarının havuzunu genişletebilecek elektrotların hedeflenmiş ve doğru yerleştirilmesini içerir. Sistemin mevcut sınırlamaları, malzeme ve eğitimli personel için ilgili ek maliyetler, daha uzun cerrahi süre ve hala manuel olarak gerçekleştirilen elektrot yerleştirmedir. Günümüzde robotik koklear implantasyon, geleneksel koklear implantasyondan (yaklaşık 1,5 saat) daha fazla zaman (yaklaşık 4 saat) gerektirmektedir. Bu nedenle, uygunluk için hastanın durumu da dikkate alınmalıdır.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, video prodüksiyonu ve fotoğrafçılığı için Inselspital, Inselspital, Kulak Burun Boğaz, Baş ve Boyun Cerrahisi Bölümü Gianni Pauciello’ya teşekkür ediyor. Ayrıca Dr. Stefan Henle’ye ve Bern Üniversitesi Hastanesi, Inselspital, Anesteziyoloji ve Ağrı Tıbbı Bölümü ekibine ve Bern Üniversitesi Hastanesi, Bern, İsviçre, Inselspital, Tanısal ve Girişimsel Nöroradyoloji Bölümü ekibine teşekkür ederiz.
Materials
| Cochlear implant | MED-EL, Austria | ||
| HEARO Consumable Set | CAScination, Switzerland | REF 50176 | CE-labelled |
| HEARO Instrument Set | CAScination, Switzerland | REF 30123 | CE-labelled |
| HEARO System Components | CAScination, Switzerland | CE-labelled | |
| Mobile cone beam CT scanner | XORAN Xcat | if not availalbe, imaging needs to be performed in the neuroradiological department | |
| OTOPLAN | CAScination, Switzerland | REF 20125 | CE-labelled |
| Planning laptop | Any computer with enough performance is suitable, software OTOPLAN installed | ||
| USB Stick | A surgical plan that was created with OTOPLAN is transferred to the HEARO system via a USB flash drive. |
References
- Wimmer, W., Weder, S., Caversaccio, M., Kompis, M. Speech intelligibility in noise with a pinna effect imitating cochlear implant processor. Otology & Neurotology. 37 (1), 19-23 (2016).
- Lenarz, T. Cochlear implant – State of the art. GMS Current Topics in Otorhinolaryngology -Head and Neck Surgery. 16, (2018).
- Klopp-Dutote, N., Lefranc, M., Strunski, V., Page, C. Minimally invasive fully ROBOT-assisted cochlear implantation in humans: Preliminary results in five consecutive patients. Clinical Otolaryngology. 46 (6), 1326-1330 (2021).
- Kluge, M., Rau, T., Lexow, J., Lenarz, T., Majdani, O. Untersuchung der Genauigkeit des RoboJig für die minimal-invasive Cochlea-Implantat-Chirurgie. Laryngo-Rhino-Otologie. 97, 10602 (2018).
- Barriat, S., Peigneux, N., Duran, U., Camby, S., Lefebvre, P. P. The use of a robot to insert an electrode array of cochlear implants in the cochlea: A feasibility study and preliminary results. Audiology and Neurotology. 26 (5), 361-367 (2021).
- . Clinical Trials.gov Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04577118 (2022)
- Labadie, R. F., et al. Minimally invasive image-guided cochlear implantation surgery: First report of clinical implementation. The Laryngoscope. 124 (8), 1915-1922 (2014).
- Caversaccio, M., et al. Robotic middle ear access for cochlear implantation: First in man. PLOS One. 14 (8), 0220543 (2019).
- Weber, S., et al. Instrument flight to the inner ear. Science Robotics. 2 (4), 4916 (2017).
- Bell, B., et al. In vitro accuracy evaluation of image-guided robot system for direct cochlear access. Otology & Neurotology. 34 (7), 1284-1290 (2013).
- Caversaccio, M., et al. Robotic cochlear implantation: Surgical procedure and first clinical experience. Acta Oto-Laryngologica. 137 (4), 447-454 (2017).
- Dillier, N., et al. Measurement of the electrically evoked compound action potential via a neural response telemetry system. The Annals of Otology, Rhinology, and Laryngology. 111, 407-414 (2002).
- Wimmer, W., et al. Cone beam and micro-computed tomography validation of manual array insertion for minimally invasive cochlear implantation. Audiology and Neuro-Otology. 19 (1), 22-30 (2014).
- Wimmer, W., et al. Electrode array insertion for minimally invasive robotic cochlear implantation with a guide tube. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 11, 80-81 (2016).
