زراعة القوقعة الصناعية الروبوتية للوصول المباشر إلى القوقعة الصناعية
Summary
زرع قوقعة الأذن الروبوتية هو إجراء للوصول إلى الأذن الداخلية بأقل قدر من التدخل الجراحي. بالمقارنة مع الجراحة التقليدية، تتضمن زراعة القوقعة الصناعية الروبوتية خطوات إضافية يجب تنفيذها في غرفة العمليات. في هذه المقالة نقدم وصفا للإجراء ونسلط الضوء على الجوانب المهمة لزراعة القوقعة الصناعية الروبوتية.
Abstract
توفر الأنظمة بمساعدة الروبوت إمكانات كبيرة لزراعة قوقعة الأذن بشكل ألطف وأكثر دقة. في هذه المقالة، نقدم نظرة عامة شاملة على سير العمل السريري لزراعة القوقعة الصناعية الروبوتية باستخدام نظام روبوتي تم تطويره خصيصا للوصول المباشر إلى القوقعة الصناعية بأقل قدر من التدخل الجراحي. يتضمن سير العمل السريري خبراء من مختلف التخصصات ويتطلب تدريبا لضمان إجراء سلس وآمن. يلخص البروتوكول بإيجاز تاريخ زراعة القوقعة الصناعية الروبوتية. يتم شرح التسلسل السريري بالتفصيل ، بدءا من تقييم أهلية المريض وتغطية التحضير الجراحي ، والتخطيط قبل الجراحة باستخدام برنامج التخطيط الخاص ، وحفر الوصول إلى الأذن الوسطى ، والتصوير أثناء العملية الجراحية لتأكيد المسار ، وطحن الوصول إلى الأذن الداخلية ، وإدخال مصفوفة القطب الكهربائي ، وإدارة الزرع. وتناقش الخطوات التي تتطلب اهتماما خاصا. على سبيل المثال ، يتم تقديم نتائج ما بعد الجراحة لزرع قوقعة الأذن الروبوتية في مريض مصاب بتصلب الأذن المتقدم. وأخيرا، يناقش الإجراء في سياق تجربة صاحبي البلاغ.
Introduction
غرسة القوقعة الصناعية (CI) هي العلاج القياسي لفقدان السمع الحسي العصبي الشديد إلى العميق1. يهدف الإجراء الجراحي لزراعة القوقعة الصناعية إلى إدخال مصفوفة قطب زراعة القوقعة الصناعية بشكل غير مؤلم في القوقعة. بالنسبة لعملية الزرع، يجب على الجراحين توفير الوصول من سطح العظم الصدغي إلى القوقعة. في الإجراءات التقليدية ، يتم إنشاء هذا الوصول عن طريق إزالة أجزاء من عظم الخشاء من خلال استئصال الخشاء واستئصال الطبلة الخلفي2.
تهدف زراعة القوقعة الصناعية بمساعدة الروبوت إلى إجراء وصول طفيف التوغل من خلال نفق صغير إلى الأذن الداخلية لإدخال مصفوفة القطب الكهربائي. حتى الآن ، هناك العديد من أنظمة زراعة القوقعة الصناعية بمساعدة الروبوت قيد التطوير أو متوفرة بالفعل في السوق. يوفر أحد هذه الأنظمة الحفر الذي يتم التحكم فيه آليا لإدخال الخشاء والقطب الكهربائي وقد تم تقييمه مؤخرا في المرضى3. جهاز آخر هو نظام توجيه خاص بالمريض لحفر الأنفاق وإدخال القطبالكهربائي 4. حصل مؤخرا نظامان لا يوفران نفق الوصول إلى الأذن الداخلية ، بل المحاذاة والإدخال الآلي لمصفوفات الأقطاب الكهربائية على موافقة الأجهزة الطبية في أوروبا والولايات المتحدة 5,6. تم تنفيذ أول تنفيذ سريري لإجراء نفق طفيف التوغل باستخدام إطار توجيه التجسيمي بواسطة Labadie et al.7. تم تطوير أول نظام روبوتي وبرنامج تخطيط مطبق في الحالات السريرية من خلال التعاون بين مركز ARTORG للهندسة الطبية الحيوية في جامعة برن وقسم طب الأنف والأذن والحنجرة في مستشفى جامعة برن في سويسرا8،9،10،11. تم تسويق برنامج ونظام التخطيط في وقت لاحق من قبل شركة فرعية.
هنا ، يقدم المؤلفون البروتوكول المتضمن في إجراء زراعة القوقعة الصناعية الروبوتية مع نظام مخصص لزراعة القوقعة الصناعية الروبوتية. يتم تغطية ومناقشة جوانب اختيار المرضى المناسبين ، والتخطيط قبل الجراحة لنفق الوصول ، والإجراء الجراحي الكامل. الهدف من هذه المقالة هو تقديم نظرة عامة على الإجراء وتبادل تجربة المؤلفين مع النظام.
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا ، يتم تقديم نظرة عامة على الخطوات التي ينطوي عليها زرع قوقعة الأذن الروبوتية. جزء مهم هو اختيار المرشحين المناسبين لهذا الإجراء. لضمان الحفاظ على هوامش الأمان أثناء الجراحة ، يجب إجراء فحص دقيق للمرشحين لضمان الأهلية للإجراء. يجب أن تكون المسافة بين المسار المخطط له فعليا والعصب الوجهي 0.4 مم على الأقل. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون المسافة على الأقل 0.3 مم إلى الوتر الطبلي متاحة. لتوفير المزيد من المرونة في تخطيط المسار بعد التصوير قبل الجراحة في يوم الجراحة ، يمكن النظر في حدود أكبر لاختيار المريض.
نظرا لأن النظام الروبوتي يعتمد على مسامير المعالم الائتمانية لنقل الخطة إلى المريض ، فهي ذات أهمية مركزية لإجراء آمن. يجب على الجراح اختيار مواضع البراغي الائتمانية بعناية لضمان توفر مساحة كافية لحفر المسار. يجب تجنب الترتيب الخطي لثلاثة مسامير. أيضا ، يجب التأكد من وضع المسمار الخاص بعلامة المريض بحيث تظل العلامة مرئية طوال الإجراء. توفر تعليمات استخدام النظام الروبوتي إرشادات مفصلة لتحديد المواقع اللولبية. عند وضع البراغي ، يجب التأكد من أن الثقوب يتم حفرها مسبقا بشكل عمودي على سطح عظم الخشاء. يضمن التثبيت المحكم للمسامير عدم حدوث أي حركة أثناء الإجراء.
بالنسبة للتصوير قبل الجراحة ، يجب فحص المرضى في انقطاع النفس ، لأن حركة التنفس للمريض يمكن أن تسبب تحف متحركة قد لا يمكن التعرف عليها على الفور في الصور ولكن في وقت لاحق أثناء عملية التسجيل يمكن أن تسبب أخطاء تعيق بدء الإجراء. يجب التأكد من أن الشخص الذي يقوم بالتخطيط قبل الجراحة قد تلقى تدريبا مكثفا لتحديد الهياكل التشريحية وتصنيفها بثقة. على وجه الخصوص ، يجب تدريب مسار العصب الوجهي ، و chorda tympani ، واختيار الهدف في القوقعة (عادة ما يكون مركز غشاء النافذة المستديرة). بالنسبة لتوليد العصب الوجهي ، يجب النظر في سلامة إضافية من خلال الإفراط في تجزئة العصب. في حالة عدم توفر طريقة تصوير مباشرة في غرفة العمليات أو عدم إمكانية نقل نظام التصوير المحمول إلى غرفة العمليات ، يجب نقل المريض إلى قسم الأشعة العصبية للتصوير. يجب النظر في وقت نقل المريض الإضافي. يمكن إجراء التخطيط قبل الجراحة بالتوازي مع نقل المريض وإعداده لتوفير الوقت.
يجب على الفريق تدريب وضع الرأس على نطاق واسع في مسند الرأس لضمان أن تكون علامة المريض والبراغي مرئية للنظام في مراحل لاحقة. يمكن أن يؤدي وضع الرأس بشكل خاطئ إلى عدم رؤية العلامات أو الحركية غير الممكنة للذراع الروبوتية. في جميع المراحل أثناء زراعة القوقعة الصناعية الروبوتية ، يجب التأكد من أن جميع البراغي مثبتة بإحكام ، ويتم توصيل علامة المريض بشكل صارم ، ويتم إصلاح قبضة الروبوت.
بالنسبة للتصوير أثناء الجراحة باستخدام أجهزة التصوير المحمولة (على سبيل المثال ، الأشعة المقطعية المخروطية المتنقلة) ، يجب ضمان الخلوص الكافي لرأس المريض ومسند الرأس مع اللف المعقم. يمكن أن تؤدي القطع الأثرية المتحركة الناجمة عن لمس الماسح الضوئي للستارة المعقمة إلى تفاقم جودة صورة الصورة أثناء العملية الجراحية وإعاقة اتخاذ القرار بشأن سلامة المسار المحفور المطلوب لبدء الحفر.
في الحالة المثلى ، يتم الحفاظ على غشاء النافذة المستديرة بعد الوصول إلى الأذن الداخلية الروبوتية ، مما يؤدي إلى إغلاق الأذن الداخلية من غبار العظام والدم الذي قد يتم إدخاله من خلال الخطوات المتتالية التي تنطوي عليها إدارة الزرع. نظرا لأن البراغي الائتمانية والعلامة المرجعية للمريض مطلوبة للوصول إلى الأذن الداخلية ، فلا ينصح بإعداد سرير الزرع قبل الوصول إلى الأذن الداخلية لضمان مساحة كافية لوضع المسمار. في حالة عدم سلامة غشاء النافذة المستديرة بعد الوصول إلى الأذن الداخلية ، يمكن تغطية النافذة المستديرة مؤقتا كإجراء وقائي حتى يتم إدخال مصفوفة القطب الكهربائي.
بعد إثبات الوصول إلى الأذن الداخلية ، قد يستخدم الجراح تقنيات مختلفة لتصور الوصول. يمكن إجراء الفحص المجهري من خلال رفرف الطبلة أو الفحص المباشر بالمنظار. ومع ذلك ، بالنسبة لإدخال صفيف القطب الكهربائي لاحقا ، نوصي بإجراء رفرف طبلي لتوفير الوصول المباشر إلى صفيف القطب الكهربائي ، إذا لزم الأمر13. يمكن وضع علامة على مقدمة مصفوفة القطب الكهربائي قبل الإدخال للإشارة إلى عمليات الإدخال الكاملة على سطح عظم الخشاء. نوصي أيضا باستخدام أنبوب دليل الإدخال أثناء الإدخال لتجنب ملامسة غبار الدم والعظام وتقييد مصفوفة القطب الكهربائي بمسار الإدخال14.
يطبق الإجراء المقدم الروبوتات المستقلة عن المهام في مجال الجراحة المجهرية للأذن. تشمل المزايا المحتملة لهذا الإجراء الوصول القابل للتكرار والأقل بضعا إلى القوقعة ، وفي النهاية ، الإدخال المستهدف والدقيق للأقطاب الكهربائية ، والتي يمكن أن توسع مجموعة مرضى CI في المستقبل. القيود الحالية للنظام هي التكاليف الإضافية المرتبطة بالمواد والموظفين المدربين ، والمدة الجراحية الأطول ، وإدخال القطب الكهربائي الذي لا يزال يتم إجراؤه يدويا. حاليا، تتطلب زراعة القوقعة الصناعية الروبوتية وقتا أطول (حوالي 4 ساعات) من زراعة القوقعة الصناعية التقليدية (حوالي 1.5 ساعة). لذلك ، ينبغي أيضا النظر في حالة المريض للأهلية.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يشكر المؤلفون جياني باوتشيلو ، قسم طب الأنف والأذن والحنجرة ، جراحة الرأس والرقبة ، Inselspital ، مستشفى جامعة برن ، لإنتاج الفيديو والتصوير الفوتوغرافي. كما نشكر الدكتور ستيفان هينل وفريق قسم التخدير وطب الألم، إنسلسبيتال، مستشفى جامعة برن والفريق في قسم الأشعة العصبية التشخيصية والتداخلية، إنسلسبيتال، مستشفى جامعة برن، برن، سويسرا.
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).
