Method Article

Testen eines Cochlea-Implantat-Elektrodeneinsetztrainingssystems für optimale Platzierung von Elektrodenarrays in verschiedenen Innenohranatomien

DOI:

10.3791/69129

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February 6th, 2026

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1Department of Otorhinolaryngology, LMU University Hospital, LMU Munich, 2Department of Research and Development, MED-EL GmbH, 3Department of Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery, University Hospital Zurich

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier präsentieren wir ein strukturiertes Protokoll für das Training zum Einführen von Elektrodenimplantaten mit Cochlea-Implantaten unter Verwendung eines neuartigen Simulationssystems, das praktische Praxis in normalen und fehlgebildeten Innenohranatomien ermöglicht.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die erfolgreiche intracochleare Platzierung des Cochlea-Implantats (CI)-Elektrodenarrays ist ein wichtiger chirurgischer Schritt bei der Cochlea-Implantation. Ohne sie kann die Rehabilitation nicht fortgesetzt werden, und alle vor- und nachoperativen Maßnahmen sind vergeblich. Daher erfordert das Elektrodeneinsetzen ein hohes Maß an Präzision und Hingabe vom Chirurgen. Da klinische und anatomische Bedingungen unterschiedlich sind, ist intensive Schulungen, um das Elektrodenarray optimal und sicher in die Cochlea zu platzieren, unerlässlich. Während der Facharztausbildung sollte jeder Assistenzarzt eine festgelegte Laborausbildung absolvieren. Das Bohren von Leichenschläfenbeinen, um sicher die Cochlea zu erreichen und CI-Elektroden optimal einzusetzen, wie bei rekonstruktiver Mittelohrchirurgie, ist entscheidend. Laut der Literatur wird berichtet, dass etwa 10–20 % der Personen mit angeborenem Hörverlust unterschiedliche Grade einer Innenohrfehlbildung haben. Kadaverische Schläfenknochen, die für das Bohrtraining verwendet werden, werden typischerweise von älteren Spendern gewonnen und zeigen selten Fehlbildungen im Innenohr. Im Gegensatz dazu stellen Patienten, die Cochlea-Implantate erhalten, eine stark ausgewählte Gruppe dar, bei der anatomische Unterschiede des Innenohrs signifikant häufiger sind als in der Allgemeinbevölkerung. Mangelnde Schulung im Platzieren von Elektroden in missgeformten Innenohren wird als einer der Hauptgründe für Komplikationen beim Elektrodeneinsetzen angesehen. Die vorliegende Arbeit ist eine Demonstrationsstudie zur Bewertung eines fortschrittlichen Elektrodeneinführungstrainingssystems, das austauschbare transparente Innenohrmodelle enthält, die sowohl normale als auch anatomisch variante Cochleae repräsentieren. Zu den anatomischen Typen gehören die unvollständigen Trennungstypen (IP) I, II und III sowie Cochlea-Hypoplasie, Gewöhnliche Höhlung, vergrößerter vestibulärer Aquädukt (EVA) und die normale Innenohranatomie, die in drei verschiedenen Größen vertreten sind. Ziel dieser Studie ist es, die Verwendung des vorgestellten Elektrodeneinführungstrainings zu demonstrieren und erfahrungsbasierte Empfehlungen zur optimalen Elektrodenplatzierung im Cochlearbereich über verschiedene Arten der Innenohranatomie hinweg zu geben, die von vier Assistenzchirurgen unter Aufsicht und Anleitung eines erfahrenen Chirurgen abgeleitet wurden.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Cochlea-Implantation (CI) ist die modernste Behandlungsoption für schweren bis schweren sensorineuralen Hörverlust1. Der Eingriff umfasst die chirurgische Platzierung des elektronischen Geräts des Implantats auf der Schädeloberfläche sowie das Einsetzen des Elektrodenarrays in die Cochlea. Dies ermöglicht eine direkte elektrische Stimulation des Hörnervs. Die optimale Platzierung der Elektrode innerhalb der Cochlea ist entscheidend für die Etablierung einer effektiven Elektrode-Neural-Schnittstelle, die entscheidend ist, um den Nutzen des Geräts für den Empfängerzu maximieren. Es erfordert eine umfassende Schulung, damit der Chirurg die Elektrode präzise positionieren kann. Während der Facharztausbildung sollte der Auszubildende Chirurg eine angemessene Laborausbildung mit Leichenschläfenknochen absolvieren. Die Schulung sollte das Bohren zum sicheren Zugang zur Cochlea sowie das Einsetzen von CI-Elektroden3 umfassen. Darüber hinaus bieten CI-Hersteller spezialisierte Schulungen an, um sicherzustellen, dass jeder Chirurg seine spezifischen Elektrodenarrays sicher und ohne Komplikationen handhaben kann. Dennoch unterstreichen die berichteten Raten von Elektrodenfehlplatzierungen in der klinischen Praxis, insbesondere bei einigen Array-Typen, die Bedeutung weiterführender Trainingslösungen.

Laut der Literatur haben etwa 10–20 % der Personen mit angeborenem Hörverlust irgendeine Form von Innenohrfehlbildung, wie ausführlich von Jackler et al.4 und Sennaroglu et al.5 beschrieben. Jede Art von Innenohrfehlbildung ist mit speziellen Herausforderungen während der Operation und des Elektrodeneinsatzes verbunden. Häufig berichtete Komplikationen sind das Ausweichen der Elektrode außerhalb der Cochlea, das Schwimmen der Elektrode im zystischen Cochlearbereich und das Eindringen der Elektrode in den inneren Hörgang6. Kadaverische Schläfenknochen, die für die chirurgische Ausbildung verwendet werden, werden typischerweise von älteren Erwachsenen gewonnen, die ihren Körper für Forschung und Bildung spenden. Daher sind Innenohrfehlbildungen bei diesenExemplaren äußerst selten. Ein Mangel an spezifischer Ausbildung in der Elektrodenplatzierung und dem Cochlea-Zugang in missgeformten Innenohren gilt als Hauptursache für Komplikationen beim Elektrodeneinsetzen während der CI-Operation.

Basierend auf unserer klinischen Erfahrung seit 1990 erfordern Innenohrmalformationen oft Elektrodenarrays mit unterschiedlichen Längen und Designs, um eine optimale Platzierung zu erreichen. MED-EL ist einer der von der Food and Drug Administration (FDA) zugelassenen CI-Hersteller, der eine breite Palette von Elektrodenoptionen anbietet und so vielfältige und komplexe Innenohranatomien besser aufnehmen kann8. In einer kürzlichen Zusammenarbeit entwickelten MED-EL (Innsbruck, Österreich) und COSA Ltd. (Cambridge, UK) ein fortgeschrittenes Trainingssystem für die Einfügung von CI-Elektroden. Das System verfügt über ein realistisches Kopfmodell mit einer vorgebohrten Mastoidektomie. Außerdem bietet es die Möglichkeit, verschiedene transparente Innenohrmodelle einzufügen, die verschiedene Arten von Innenohrfehlbildungen darstellen. Mit einem Mikroskop wird die Basaldrehung der Cochlea in der koronalen Ansicht visualisiert, was eine präzise Beobachtung der Elektrode, die in die Cochlea eintritt, ermöglicht. Das Design des Elektrodeneinsetztrainings eignet sich hervorragend, um Auszubildende Chirurgen in folgenden Bereichen zu schulen: (i) Wie sollte die Elektrode gemäß der Empfehlung des CI-Herstellers gehalten werden? (ii) Was ist der beste Einstichwinkel? Wie kann die Elektrode so getragen werden, dass sie der Seitenwand der Cochlea folgt, und wie kann eine Fehlplatzierung der Elektrode im inneren Hörgang verhindert werden? (iii) Wie führt man die Elektrode vollständig in die Cochlea ein, wenn man dem Einstichwiderstand ausgesetzt ist? (iv) Wie hoch ist der maximale Elektrodeneinsatzwinkel bei unterschiedlichen Graden zystischer Malformation, und wie kann eine Überlappung der Elektrodenkanäle verhindert werden? (v) Was ist die optimale Elektrodenplatzierungstechnik bei einer häufigen Kariesfehlbildung?

In diesem Artikel teilen wir unsere Erfahrungen mit der Elektrodeneinführung bei verschiedenen Malformationen im Innenohr und geben praktische Tipps und Strategien, um eine erfolgreiche Platzierung der Elektrode zu unterstützen und Komplikationen während der CI-Operation zu minimieren.

Protocol

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Diese Studie wurde vollständig im Labor durchgeführt und umfasste keine Patienten. Daher war für diese Studie keine Zustimmung des Ethikausschusses erforderlich.

1. Beschreibung und Aufbau des Elektrodeneinsatztrainingssystems.

  1. Richte das Elektrodeneinführungstrainingssystem ein.
    HINWEIS: Das Elektrodeneinführungstrainingssystem enthält ein rechtsseitiges Kopfstück einschließlich eines transparenten Innenohrmodells in anatomisch korrekter Position. Die Mastoidektomie und die hintere Tympanotomie sind vorgebohrt und ermöglichen Zugang zur Cochlea. Ein digitales Mikroskop ist oben in einem Brennweite von 6 cm mit einer 4K (2000x) Vergrößerung positioniert, um die koronale Ansicht des Innenohrmodells zu fokussieren und so die Sichtbarkeit der Elektrode beim Eintritt in die Cochlea beim Einsetzen zu ermöglichen. Diese Ansicht wird auf einem Monitor (1280 x 800) gezeigt, der direkt über dem Mikroskop montiert ist. Zusätzlich wird eine Vergrößerungslinse mit einer 175%igen Vergrößerung und integrierter Lichtquelle über der Stelle der Mastoideektomie angebracht, um die Sichtbarkeit der hinteren Tympanotomie zu verbessern. Der Cochlea-Eingang ist rot umrandet, um die Erkennung durch die hintere Tympanotomie zu erleichtern. Das Trainingssystem umfasst zehn verschiedene Innenohrmodelle für das rechte Ohr. Die normale Anatomie (NA) gibt es in drei verschiedenen Größen, dargestellt durch den A-Wert (Durchmesser der cochlearen Basaldrehung), nämlich NA-M mit einem A-Wert von 8,4 mm, NA-L mit einem A-Wert von 9,6 mm und NA-XL mit einem A-Wert von 10,4 mm. Weitere Modelle repräsentieren verschiedene Typen von Malformationen im Innenohr wie das vergrößerte vestibuläre Aquäduktsyndrom (EVAS), die Typen I, II und III, cochleare Hypoplasie (CH) in zwei verschiedenen Varianten sowie eine häufige Kariesmalformation (CC). Abbildung 1 zeigt die Montage des Trainingssystems zusammen mit den transparenten Innenohrmodellen.
    Um eine glatte Einführung zu gewährleisten, füllen Sie die transparenten Modelle mit einem Schmiermittel, wie z. B. Glycerin mit einer Konzentration von 99,5 % und einer Viskosität von 870 Pa·s, in diesem Fall.

2. Elektrodenhandhabung (Abbildung 2)

  1. Bereiten Sie die Elektrode und die Instrumente vor dem Einsetzen vor.
  2. Verwenden Sie die vom Hersteller bereitgestellten Soft-Grip-Zwangen.
  3. Halte die Elektrode nur mit der schräg angelegten Soft-Grip-Zangen.
  4. Positioniere die Elektrodenleitung innerhalb des geraden Segments der geneigten Spitze.
  5. Verriegeln Sie die Elektrode direkt hinter dem Array-Stopper.
  6. Vermeiden Sie es, das Elektrodenarray im Bereich der Elektrodenkontakte zu greifen.
  7. Komprimieren oder drehen Sie die Elektrode nicht.
  8. Bestätigen Sie die stabile Fixierung, bevor Sie sich dem Cochleostomie oder dem runden Fenster nähern.

3. Winkeln der Elektrode während des Einsetzens (Abbildung 3)

  1. Richten Sie die Zange aus, bevor Sie die Elektrode vorschieben.
  2. Halten Sie einen Superior-Inferior-Einstichwinkel bei.
  3. Führen Sie die Elektrode zur seitlichen Wand der Cochlea.
  4. Vermeiden Sie einen minderwertigen, überlegenen Winkel.
  5. Führen Sie die Elektrode nicht zur medialen Wand.
  6. Beobachten Sie kontinuierlich die Elektrodenbahn während der Bewegung.
  7. Versuche, ein gleichmäßiges, langsames Tempo zu halten.

4. Empfehlungen beim Umgang mit Elektrodeneinsatzwiderstand

  1. Hören Sie sofort auf, das Elektrodenarray vorzuschieben, sobald Widerstand auftritt.
  2. Keine Kraft anwenden.
  3. Zieh die Elektrode um ein paar Millimeter zurück.
  4. Führe die Elektrode langsam wieder vor.
  5. Halten Sie während des Wiedereinsetzens die Seitenwandbahn aufrecht.
  6. Vermeiden Sie jederzeit das Verbuckeln der Extracochlear.

5. Elektroden in verschiedene Innenohranatomien einzusetzen

HINWEIS: Die folgenden Abschnitte zeigen die Elektrodeneinführung mit transparenten Innenohrmodellen, die verschiedene anatomische Typen repräsentieren, darunter die Typen I, II, III (Incomplete Partition (IP), Cochlea-Hypoplasie, Common Cavity, vergrößerten vestibulären Aquädukt (EVA) und normale anatomische Cochlea in zwei verschiedenen Größen. Ziel ist es, Einblicke in sichere Elektrodeneinführungstechniken zu teilen, um Komplikationen zu minimieren.

  1. Unvollständiger Partitionstyp I (Abbildung 4)
    1. Identifizieren Sie auf der Bildgebung einen vollständigen zystischen Cochlea-Abschnitt.
    2. Wählen Sie eine Elektrodenlänge, die für eine begrenzte Winkeleinführung geeignet ist.
    3. Führe die Elektrode in einem oberen-unteren Winkel ein.
    4. Führe die Elektrode strikt entlang der Seitenwand.
    5. Begrenze die Einsetztiefe auf maximal 360°.
    6. Vermeiden Sie Überlappungen der apikalen Elektrodenkontakte.
  2. Unvollständige Partition Typ II (Abbildung 5)
    1. Identifizieren Sie bei der Bildgebung einen normalen Basaldreh mit einem zystischen Apex.
    2. Führe die Elektrode durch die regelmäßig gebildete basale Scala.
    3. Halten Sie eine Seitenwandbahn bei.
    4. Schieben Sie die Elektrode auf 450° vor.
    5. Stoppen Sie das Einsetzen, bevor Sie den zystischen apikalen Teil betreten.
    6. Vermeiden Sie eine Elektrodenüberlappung über 450°.
  3. Unvollständige Partition Typ III (Abbildung 6)
    1. Identifizieren Sie bei der Bildgebung einen verbreiterten internen Hörgang (IAC).
    2. Rechnen Sie mit einem hohen Risiko einer Elektrodenfehlleitung in den IAC.
    3. Vermeiden Sie zentrale oder gerade Einstichwege.
    4. Führe die Elektrode in einem oberen-unteren Winkel ein.
    5. Führen Sie die Elektrode kontinuierlich entlang der Seitenwand.
    6. Bestätigen Sie, dass die Elektrode im Cochlearbereich verbleibt.
  4. Gemeinsame Kavität (CC) (Abbildung 7)
    1. Identifizieren Sie eine einzelne ungeteilte Höhle in der präoperativen Bildgebung.
    2. Vermeiden Sie ein direktes Vorschieben der Elektrode.
    3. Biege das Elektrodenarray vorsichtig vor.
    4. Führe zuerst das gebogene Segment ein.
    5. Lassen Sie das Elektrodenarray innerhalb der Kavität eine Schleife bilden.
    6. Stabilisiere die Schleifenkonfiguration.
    7. Verhindern Sie das Eindringen der Elektrode in den IAC.
  5. Cochleare Hypoplasie (Abbildung 8)
    1. Missen Sie die Cochlea-Länge vor dem Einsetzen genau.
    2. Wählen Sie eine Elektrode, die zur reduzierten Cochlearlänge passt.
    3. Nur vorrücken, bis das Cochlea-Lumen vollständig bedeckt ist.
    4. Vermeiden Sie eine Übereinführung über die entwickelte Basaldrehung hinaus.
  6. Vergrößertes vestibuläres Aquädukt (EVA) (Abbildung 9)
    1. Identifizieren Sie normale Basaldrehungen mit einem leicht zystischen Apex bei der präoperativen Bildgebung.
    2. Führe die Elektrode entlang der Seitenwand in einem oberen-unteren Winkel ein.
    3. Schiebe die Elektrode auf 540° vor.
    4. Stoppen Sie das Einsetzen, bevor Sie den zystischen apikalen Bereich betreten.
    5. Vermeiden Sie Überlappungen der Elektrodenkontakte innerhalb des Apex.
  7. Normale Anatomie in verschiedenen Größen (Abbildung 10)
    1. Missen Sie den A-Wert der Cochlea präoperativ.
    2. Wählen Sie die Elektrodenlänge entsprechend der Cochleargröße aus.
    3. Führe die Elektrode vollständig entlang der Seitenwand ein.
    4. Erwarten Sie eine tiefere Winkelanfügung in kleineren Cochleae (Abbildung 10, A-Wert von 8,1 mm, der zu ca. 600° führt).
    5. In größeren Cochleae ist mit reduzierter Winkelanfügung zu rechnen (Abbildung 10, A-Wert von 10,4 mm, der zu ca. 450° führt).

Results

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Die präsentierten Modelle zeigen, wie Elektrodenhandhabung, Einsetzwinkel und anatomische Variation die Positionierung intracochlearer Elektroden beeinflussen.

Elektrodenhandhabung

Verschiedene Greiftechniken mit weichen Griff-Zangengriffen führten zu einer variablen Steuerung der Elektrodenleitung. Suboptimale Griffe verringerten die Stabilität, während das korrekte Eingreifen des geraden Teils der geneigten Spitze am Array-Stopper eine zuverlässige Kontrolle beim Einsetzen gewährleistete (Abbildung 2).

Winkel der Elektrode beim Einsetzen (Abbildung 3)

Die Elektrodenbahn war stark von der Ausrichtung der Pinzette abhängig. Eine Superior-Inferior-Ausrichtung führte die Elektrode konstant entlang der lateralen Cochlearwand (Abbildung 3B), während eine Inferior-Superior-Orientierung die Wahrscheinlichkeit einer medialen Wandabweichung erhöhte (Abbildung 3A). Diese Erkenntnis unterstreicht die Bedeutung der Orientierung der Pinzette für eine kontrollierte Seitenwandplatzierung.

Unvollständige Partition Typ I

Bei unvollständiger Partition Typ I ermöglicht die Wahl einer Elektrodenlänge, die zur zystischen Cochlea passt, eine angemessene Winkelabdeckung, während tiefere Einsätze das Risiko einer Elektrodenüberlappung erhöhen (Abbildung 4A,B). IP Typ I ist dadurch gekennzeichnet, dass der Cochlea-Bereich vollständig zystisch ist und ein zentraler Modiolus-Stamm fehlt. Die zystische Cochlea ist vom erweiterten Vestibül getrennt. Sorgfältige Planung, basierend auf präoperativer Bildgebung, ermöglicht die Auswahl einer Elektrode mit geeigneter Länge, um die empfohlene Winkeltiefe wie in Abbildung 4C dargestellt abzudecken. Ein Einsetzen über 360° Winkeltiefe hinaus kann zu einer Elektrodenüberlappung führen (Abbildung 4D, weißer Pfeil).

Unvollständige Partition Typ II

Bei unvollständiger Partition Typ II wurde eine stabile Positionierung erreicht, wenn das Einfügen auf die gebildeten cochlearen Drehungen beschränkt war (Abbildung 5); Das Fortschreiten in den zystischen Apex war mit Elektrodenüberlappung und möglicher Kanalwechselwirkung verbunden.

Unvollständige Partition Typ III

Bei unvollständiger Trennung Typ III führte das Fehlen des Modiolus und der verbreiterte innere Gehörgang zu einem hohen Risiko einer Elektrodenfehlleitung. Ein lateralwandgerichteter Einführungsansatz verringerte die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten Eintritts in den inneren Hörgang und unterstützte die Retention im Cochlea-Lumen (Abbildung 6).

Gemeinsame Kavität (CC) (Abbildung 7)

Bei häufigen Kariesfehlbildungen erhöht das direkte Verschieben der Elektrodenspitze das Risiko einer Fehlposition. Das Vorformen und Einführen des gebogenen Segments zuerst, wie im Protokoll beschrieben (Abbildung 7D), förderte eine Schleifenanordnung innerhalb der Kavität, was eine stabile Positionierung ermöglichte und das Risiko einer Extrusion in benachbarte Strukturen verringerte.

Cochleare Hypoplasie

Einsätze bei Cochlea-Hypoplasie unterstreichen die Bedeutung präziser präoperativer Messungen. Reduzierte Cochlearmaße begrenzten die erreichbare Einfließtiefe und erforderten eine sorgfältige Auswahl der Elektrodenlänge, um Übereinsetzen zu vermeiden (Abbildung 8).

Vergrößertes vestibuläres Aquädukt (EVA) (Abbildung 9)

In der vergrößerten vestibulären Aquäduktanatomie ermöglichte die nahezu normale Cochlea-Entwicklung eine standardmäßige Einfügung in eine vordefinierte Winkeltiefe. Ab diesem Punkt wurde der Eintritt in den zystischen Apex wahrscheinlicher. Die Begrenzung der Einführungstiefe verringerte das Risiko von Elektrodenüberlappungen und möglichen Interferenzen zwischen den Kanälen.

Normale Anatomie mit unterschiedlichen Größen

In normal entwickelten Cochleae beeinflusste die Cochlea-Größe die Winkeleinsatztiefe bei Elektroden identischer Länge erheblich. Kleinere Cochlea-Dimensionen führten zu einer größeren Winkelabdeckung im Vergleich zu größeren Cochleae, was die Bedeutung der Cochlea-Größenbeurteilung während der chirurgischen Planung unterstreicht (Abbildung 10).

Die Elektrodeneinführung erfolgte manuell unter kontinuierlicher visueller Kontrolle mit dem in dieser Studie verwendeten Trainingssystem. Dementsprechend wurde das Protokoll darauf ausgelegt, Elektrodenhandhabung, -winkelung und -bahn innerhalb dieses Modells zu standardisieren, anstatt prozedurale Leistungsmetriken zu bewerten. Das Hauptergebnis war eine qualitative Bewertung der Elektrodenbahn und der endgültigen Platzierung im Ausbildungsmodell, bei der alle assistenzärztlichen Chirurgen unter leitender Aufsicht reproduzierbar eine optimale Position über alle anatomischen Variationen hinweg erreichten.

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Abbildung 1: Fortgeschrittenes Trainingssystem für das Einsetzen von Cochlea-Implantat-Elektroden zusammen mit transparenten Innenohrmodellen verschiedener Anatomien. (A) Das linke Panel zeigt die Montage des Elektrodeneinführungstrainingssystems. (B) Cochlearmodelle aller verschiedenen Innenohranatomien, die in dieser Studie getestet wurden. (C) Nahaufnahme der Gesichtsnische. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen. 

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Abbildung 2: Weichgriff-Zangen, die die Elektrode in drei verschiedenen Sequenzen hält. (A,B) Sequenzen 1 und 2 zeigen suboptimale Möglichkeiten, die Elektrode zu halten. (C) Sequenz 3, die die optimale Haltung der Elektrode zeigt, umgeben von der geneigten Spitze der weichen Griffzange. (D) Nahaufnahme der Pinzette mit einer Spitze aus zwei halbröhrenförmigen Enden, die die Elektrode fest hinter dem Array-Stopper hält. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 3: Positionierung der Elektrode. (A) Die Positionierung der Elektrode in einem unteren Winkel führt die Spitze des Elektrodenarrays näher an die mediale Wand (M) der Cochlea. (B) Die Positionierung der Elektrode in einem ober-unteren Winkel führt die Elektrode zur Seitenwand (L) der Cochlea. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 4: Unvollständige Partition Typ I. (A) Axialansicht von IP Typ I. (B) Dreidimensionales (3D) Schalenmodell eines IP Typ I, das den zystischen Cochlearbereich zeigt. (C) Elektrode, die optimal eine Winkeltiefe von 360° in einem zystischen Cochlearbereich abdeckt, um Überlappungen von Elektroden zu vermeiden. (D) Das Einfügen jenseits von 360° Winkeltiefe kann zu einer Elektrodenüberlappung führen, wie der weiße Pfeil zeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen. 

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Abbildung 5: Unvollständige Partition Typ II. (A) Koronale Ansicht von IP Typ II. (B) 3D-Schalenmodell von IP Typ II, das die normale Entwicklung der Basaldrehung der Cochlea bis 450° veranschaulicht. (C) Elektrode, die optimal eine Winkeltiefe von 450° im IP Typ II abdeckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 6: Unvollständige Partition Typ III. (A) Axiale und (B) koronale Ansicht von IP Typ III. (C) Elektrode im inneren Gehörgang. (D) Elektrode optimal im Cochlearbereich platziert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 7: Gemeinsame Höhle (CC). (A) axiale und (B) koronale Ansicht einer gemeinsamen Höhlung. (C) Einsetzen einer geraden Elektrode in einen gemeinsamen Hohlraum. Der weiße Pfeil zeigt eine Versetzung des Elektrodenarrays im IAC an. (D) Korrekt platzierte Elektrode in der empfohlenen optimalen Schleifenkonfiguration innerhalb der Kavität. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 8: Cochleare Hypoplasie. (A) Koronale Ansicht einer hypoplastischen Cochlea mit der ersten Hälfte der Basaldrehung entwickelt. (B) 3D-Modell der hypoplastischen Cochlea, das für die Elektrodeneinführung verwendet wird. (C) Platzierung einer 12 mm langen Elektrode, die die gesamte hypoplastische Cochlea abdeckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 9: Vergrößertes vestibuläres Aquädukt (EVA). (A) Koronalansicht eines EVA, das die Seitenwand der Cochlea deutlich bis zu 540° zeigt. (B) 3D-Schalenmodell eines EVA-Gehäuses, das die Cochlear-Längenmessung für eine winkelige Einsatztiefe von 540° veranschaulicht. (C) Optimales Einsetzen der Elektrode, die 540° Winkeltiefe abdeckt, wie durch den weißen Pfeil angezeigt. (D) Übereingesetzte Elektrode, die über 540° hinaus geschoben wird, was zu einer Überlappung von apikalen und mittleren Kanälen führt, die durch den gelben Pfeil angezeigt wird. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Abbildung 10: Normale Anatomie in verschiedenen Größen. (A,B) Einfluss unterschiedlicher Cochleargrößen auf die Elektrodeneinsatztiefe. Koronale Ansicht anatomisch normaler Innenohren von zwei verschiedenen Größen (A-Wert von (A) 8,1 mm und (B) 10,4 mm). Bei einer kleineren Cochlea deckt ein vollständiges Einsetzen einer 28 mm langen Elektrode etwa 600° Winkeltiefe ab, während sie bei einer größeren Cochlea nur 450° abdeckt, wie weiße Pfeile anzeigen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Studie bietet einen strukturierten Überblick über optimale Elektrodeneinführungstechniken in sieben verschiedenen Innenohranatomien. Wichtige Aspekte für eine optimale Elektrodeneinführung sind die genaue Bestimmung des anatomischen Typs anhand der präoperativen Bildgebung, das Verständnis möglicher einsetzbedingter Komplikationen sowie das Lernen, wie man die Elektrode sicher und komfortabel mit geeigneten chirurgischen Werkzeugen handhabt.

Die genaue Identifizierung der Innenohranatomie bei präoperativer Bildgebung hängt stark von der Erfahrung des Klinikers ab. Unter den verschiedenen Typen können IP Typ II und EVA einander ähnlich erscheinen. Das Ausmaß der im koronalen Blick sichtbaren Seitenwand variiert jedoch. Beim IP-Typ II beträgt sie bis zu 450°, während sie bei EVA etwa 540° beträgt und daher als Unterscheidungsmerkmal 9,10,11 dienen kann. Alsughayer et al. berichteten 2022 von einer Elektrodenspitzenfaltung beim Einsetzen einer langlangen Elektrode in einem IP-Typ-Typ-I-Malformationstyp, wenn die Elektrode über 360° der Winkeleinsatztiefe12 hinaus gedrückt wurde. Unter anderem war dies einer der Gründe, warum wir die Studie so gestalteten, dass sie 360° im IP Typ I, 450° im IP Typ II und 540° im EVA abdeckt, um so zu vermeiden, die Elektrode im zystischen apikalen Bereich zu platzieren.

Eine der wichtigsten Erkenntnisse aus dieser Studie ist, dass es unabhängig von anatomischen Unterschieden vorteilhaft ist, gerade Elektroden entlang der seitlichen Wand der Cochlea zu führen. Dieser Ansatz erleichtert nicht nur das vollständige Einsetzen, sondern verhindert auch, dass die Elektrode in den IAC eindringt, ein besonderes Problem bei IP-Typ-III- und häufigen Kariesfehlbildungen. Der Elektrodeneinsetzwiderstand ist eine gut dokumentierte Komplikation in der Literatur, die aus verschiedenen Faktoren wie anatomischen Unterschieden, Elektrodendesignmerkmalen, chirurgischer Technik oder dem Auftreten intracochlearerStrukturen der Elektrodenspitze resultiert. Ein weiter Druck der Elektrode bei Widerstand erhöht das Risiko erheblicher Elektrodenknicker, was zu einem unvollständigen oder teilweisen Einsetzen führen kann. Um das Risiko eines Vernickens zu vermeiden, empfehlen wir, das Elektrodenarray leicht einzuziehen und dann vorsichtig wieder einzusetzen. Diese Technik erwies sich als effektiv, wie durch eine Echtzeitvisualisierung auf dem Monitor des in dieser Studie verwendeten Elektrodeneinführungstrainingssystems bestätigt wurde.

Aschendorff et al. berichteten zuvor über den Einsatz radiologisch unterstützter Navigation zur präzisen Elektrodenplatzierung im IP-Typ III, einer Methode, die spezialisierte intraoperative Bildgebungssysteme erfordert. Dieser Ansatz ist jedoch technisch anspruchsvoll, erfordert die Verfügbarkeit geeigneter technischer Infrastruktur und erfordert eine erhebliche Verlängerung der intraoperativen Zeit. Im Gegensatz dazu bietet systematische Elektrodeneinführungsschulung einen einfacheren und kostengünstigeren Ansatz zur Reduzierung des Risikos einer Elektrodenfehlposition.

Neben der korrekten Identifikation der Innenohranatomie und dem Verständnis der einsatzbezogenen Herausforderungen für jeden anatomischen Typ ist es wichtig zu wissen, wie man die Elektrode richtig und bequem hält, um die gewählte Elektrode vollständig einzusetzen. Die mit MED-EL geraden Elektroden ausgestatteten Soft-Grip-Zangen verfügen über eine speziell entwickelte Spitze mit zwei Halbrohren, die die Elektrode sicher verriegeln und eine präzise Steuerung beim Einsetzen ermöglichen. Die Einhaltung der Herstelleranweisungen ist unerlässlich, um den Umgang mit den Instrumenten sicher und effektiv zu erlernen. Die Wahl der Elektrodenlänge, die der Größe der Cochlea entspricht, wie sie durch den A-Wert gemessen wird, ist eine weitere Empfehlung, besonders für Assistenzärzte, die15 zu befolgen.

Die Ausbildung an leichenhaften Schläfenknochen ist sowohl teuer als auch zeitaufwendig, und Exemplare mit angeborenen Fehlbildungen im Innenohr sind äußerst selten. Das in dieser Studie bewertete fortschrittliche Elektrodeneinführungstrainingssystem adressiert diese Einschränkungen: Es ermöglicht unbegrenzte Übungsversuche, bietet eine Echtzeitvisualisierung der Elektrodenbewegung im transparenten Cochlear-Modell und ermöglicht es dem Benutzer, die Einführungsbahn für eine optimale Platzierung innerhalb der Cochlea anzupassen.

Diese Studie verwendete Elektrodenvarianten eines einzigen CI-Herstellers. Daher sind die bereitgestellten Verfahrensempfehlungen spezifisch für MED-EL-Elektroden und möglicherweise nicht direkt auf Elektrodenarrays anderer CI-Hersteller anwendbar. Eine weitere Einschränkung ergibt sich durch die Verwendung eines Harzpolymers bei der Herstellung transparenter Cochlea-Modelle, die sich von biologischem Gewebe hinsichtlich Reibungseigenschaften, taktiler Rückkopplung beim Elektrodeneinsetzen und dem Fehlen physiologischer Faktoren wie Blutung oder Gewebeelastizität unterscheiden. Daher sollten diese Befunde und Beobachtungen aus diesem Trainingssystem mit Vorsicht interpretiert und sorgfältig auf In-vivo-Bedingungen übertragen werden.

Für alle vier Assistenzärzte war dies die erste Erfahrung, eine Elektrode in die Innenohranatomie einzuführen, die nicht in die normale Anatomie ging. Die Fähigkeit, die Elektrode, die in die Cochlea eintritt, visuell zu beobachten, erwies sich als äußerst lehrreich und unterstrich den pädagogischen Wert dieses Trainingssystems. Zum Beispiel konnte man durch Anpassung der Flugbahn von einem unteren-oberen zu einem oberen-unteren Winkel visualisieren, wie sich die Elektrodenspitze zur Seitenwand hin orientierte, wodurch eine optimale Einfügung in den Cochlearbereich ermöglicht und eine Fehlleitung verhindert wurde. Der leitende Chirurg betrachtete dieses Ausbildungssystem als wertvolles Bildungsinstrument für Assistenzärzte, da es Lernmöglichkeiten bietet, die mit Leichenschläfenknochen schwer zu erreichen sind.

Das in dieser Studie vorgestellte fortgeschrittene Ausbildungssystem ermöglicht es jungen CI-Chirurgen, Elektrodeneinführung in einer Vielzahl von Innenohranatomien zu üben. Während des Einsetzens hilft das Aufrechterhalten einer oberen-unteren Flugbahn und das Führen der Elektrode entlang der seitlichen Wand der Cochlea zu einem vollständigen Einsetzen und verringert das Risiko einer Fehlplatzierung der Elektroden. Eine sorgfältige präoperative Planung und insbesondere die Auswahl eines Elektrodenarrays, das auf die spezifische Innenohrmorphologie abgestimmt ist, minimieren zusätzlich Komplikationen durch die Einführung.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Einer der Mitautoren (AD) ist Vollzeitmitarbeiter in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der MED-EL GmbH.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dr. Filip Hrncirik und Dr. Iwan Vaughan Roberts von COSA Ltd, Cambridge, Großbritannien, werden für ihre Bemühungen bei der gemeinsamen Entwicklung des in dieser Studie vorgestellten Elektrodeneinführungstrainingssystems gewürdigt.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Cochlea-ImplantatelektrodenMED-EL172400FXhttps://preferredproduct.com/cochlear-implant-electrode-forceps-w-longitudinal-groove-for-insertion-of-electrodes-w-base-0-8-1-3-mm-total-length-155mm/
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References

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