Method Article

בדיקת מערכת הכשרה להכנסת אלקטרודות לשתל שבלול למיקום מיטבי של מערך אלקטרודות באנטומיות שונות של האוזן הפנימית

DOI:

10.3791/69129

⸱

February 6th, 2026

 ,  ,  ,  ,  , 
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

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

כאן אנו מציגים פרוטוקול מובנה לאימון הכנסת אלקטרודות בשבלול באמצעות מערכת סימולציה חדשנית, המאפשרת תרגול מעשי באנטומיה תקינה ומעוותת של האוזן הפנימית.

Abstract

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

הצבת מערך האלקטרודות של שתל השבלול (CI) בהצלחה היא שלב כירורגי מרכזי בהשתלת השבלול. בלעדיה, השיקום לא יוכל להתקדם, וכל המאמצים לפני ואחרי הניתוח חסרי תועלת. לכן, הכנסת אלקטרודות דורשת רמת דיוק גבוהה ומסירות מהמנתח. מכיוון שהתנאים הקליניים והאנטומיים משתנים, חשוב להכשיר אינטנסיבי למקם את מערך האלקטרודות בצורה מיטבית ובטוחה בתוך השבלול. במהלך ההתמחות, כל מתמחה מנתח צריך לעבור הכשרה מוגדרת במעבדה. קידוח עצמות הטמפורליות של הגופה כדי להגיע בבטחה לקוכליאה ולהחדיר בצורה מיטבית אלקטרודות CI, כמו בניתוח שיקום באוזן תיכונה, הוא קריטי. לפי הספרות, כ-10-20% מהאנשים עם אובדן שמיעה מולד מדווחים כבעלי דרגות שונות של מום באוזן הפנימית. עצמות רקע גופות המשמשות לאימון קידוח מתקבלות בדרך כלל מתורמים מבוגרים ולעיתים נדירות מראות מומים באוזן הפנימית. לעומת זאת, מטופלים המקבלים שתלים שלבליים מייצגים קבוצה נבחרת מאוד, שבה שינויים אנטומיים באוזן הפנימית נפוצים משמעותית יותר מאשר באוכלוסייה הכללית. חוסר הכשרה בהנחת אלקטרודות באוזניים פנימיות מעוותות נחשב לאחת הסיבות המרכזיות לסיבוכים במהלך הכנסת האלקטרודות. העבודה הנוכחית היא מחקר הדגמה להערכת מערכת הכשרה מתקדמת של הכנסת אלקטרודות, הכוללת מודלים שקופים וניתנים להחלפה של אוזן פנימית, המייצגים גם שוננות אנטומית וגם שונה. הסוגים האנטומיים הכלולים הם סוגי חלוקה לא שלמה (IP) I, II ו-III, וכן היפופלזיה קוכלארית, חלל משותף, אקוודוקט וסטיבולרי מוגדל (EVA), ואנטומיה תקינה של האוזן הפנימית, המיוצגת בשלושה גדלים שונים. מטרת מחקר זה היא להדגים את השימוש במערכת ההכשרה להכנסת אלקטרודות שהוצגה ולספק המלצות ניסיוניות למיקום מיטבי של אלקטרודות בתוך חלק השבל בסוגים שונים של אנטומיה של האוזן הפנימית, המבוססת על ידי ארבעה מנתחים מתמחים בהנחיית מנתח מנוסה.

Introduction

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

השתלת שבלול (CI) היא האפשרות הטיפולית המתקדמת ביותר לאובדן שמיעה סנסורינורלי חמור עד עמוק1. ההליך כולל הצבה ניתוחית של המכשיר האלקטרוני של השתל על פני הגולגולת וכן הכנסת מערך האלקטרודות לשבלול. זה מאפשר גירוי חשמלי ישיר של עצב השמיעה. מיקום מיטבי של האלקטרודה בתוך השבל הוא קריטי להקמת ממשק אלקטרודה-עצב יעיל, שהוא חיוני למקסום התועלת של המכשיר עבור המקבל2. המנתח דורש הכשרה מקיפה כדי למקם את האלקטרודה בדיוק. במהלך ההתמחות, המנתח המתמחה צריך להשלים כמות מתאימה של הכשרה במעבדה באמצעות עצמות טמפורליות של גופה. ההכשרה צריכה לכלול קידוח לגישה בטוחה לשבלול, וכן הכנסת אלקטרודות CI3. בנוסף, יצרני CI מציעים הדרכות מיוחדות כדי להבטיח שכל מנתח יוכל לטפל במערכי האלקטרודות הספציפיים שלו בבטחה ללא סיבוכים. עם זאת, שיעורי איבוד האלקטרודות המדווחים בפרקטיקה קלינית, במיוחד בסוגי מערך מסוימים, מדגישים את החשיבות של פתרונות הכשרה נוספים.

לפי הספרות, כ-10-20% מהאנשים עם אובדן שמיעה מולד סובלים מבעיה כלשהי של מום באוזן הפנימית, כפי שמתואר בפירוט על ידי ג'קלר ואח' 4 וסנארוגלו ואח' 5. כל סוג של מום באוזן הפנימית קשור לאתגרים ספציפיים במהלך ניתוח והכנסת אלקטרודה. סיבוכים המדווחים לעיתים קרובות הם עיקול האלקטרודה מחוץ לשבלול, ציפה של אלקטרודה בחלק השבלול הציסטי, וכניסת האלקטרודה לתעלת השמיעה הפנימית6. עצמות רקע גופות המשמשות לאימון כירורגי מופקות בדרך כלל ממבוגרים התורמים את גופם למחקר ולחינוך. כתוצאה מכך, עיוותים באוזן הפנימית נדירים מאוד בדגימותאלו. חוסר הכשרה ספציפית במיקום אלקטרודות וגישה לקוכלית באוזניים פנימיות מעוותות נחשב לגורם מרכזי לסיבוכי הכנסת אלקטרודות במהלך ניתוח CI.

בהתבסס על ניסיוננו הקליני מאז 1990, מומים באוזן הפנימית דורשים לעיתים מערכי אלקטרודות באורכים ועיצובים משתנים כדי להשיג מיקום מיטבי. MED-EL היא אחת מיצרניות ה-CI המאושרות על ידי מנהל המזון והתרופות (FDA), המציעה מגוון רחב של אפשרויות אלקטרודות, מה שמאפשר התאמה טובה יותר לאנטומיות פנימיות מגוונות ומורכבות של האוזן הפנימית8. בשיתוף פעולה אחרון, MED-EL (אינסברוק, אוסטריה) ו-COSA Ltd. (קיימברידג', בריטניה) פיתחו מערכת אימון מתקדמת להחדרת אלקטרודות CI. המערכת כוללת מודל ראש ריאליסטי עם כריתת מסטואידקטום מקדחת מראש. הוא מציע גם אפשרות להכניס דגמים שקופים שונים של האוזן הפנימית, המייצגים סוגים שונים של מומים באוזן הפנימית. באמצעות מיקרוסקופ, הסיבוב הבסיסי של הקוכלאה מוצג בתצוגה הקורונלית, ומאפשר תצפית מדויקת על כניסת האלקטרודה לשבלול. עיצוב מערכת ההכשרה להכנסת אלקטרודות הופך אותה למתאימה מאוד לחינוך מתלמדים למנתחים בנושאים הבאים: (i) כיצד יש להחזיק את האלקטרודה לפי המלצת יצרן ה-CI? (ii) מהי זווית ההחדרה הטובה ביותר? כיצד ניתן לתמוך באלקטרודה לעקוב אחרי דופן הצד של השבלול, וכיצד ניתן למנוע הזזה לא נכונה של האלקטרודה בתוך תעלת השמיעה הפנימית? (iii) כיצד להכניס את האלקטרודה במלואה לתוך הקוכליאה כאשר מתמודדים עם התנגדות להחדרה? (iv) מהי זווית ההכנסת האלקטרודות המקסימלית בדרגות שונות של מום ציסטי, וכיצד ניתן למנוע חפיפה של ערוצי אלקטרודה? (v) מהי טכניקת מיקום האלקטרודות האופטימלית בעיוות חלל נפוץ?

במאמר זה אנו משתפים את ניסיוננו עם החדרת אלקטרודות במומים שונים באוזן הפנימית, ומציעים טיפים ואסטרטגיות מעשיות לתמיכה בהצלחת מיקום האלקטרודה ולהפחתת סיבוכים במהלך ניתוח שתיק שתיק.

Protocol

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

מחקר זה בוצע כולו במעבדה ולא כלל מטופלים. לכן, לא נדרשה אישור ועדת אתיקה למחקר זה.

1. תיאור והקמה של מערכת ההכשרה להכנסת אלקטרודות.

  1. התקן את מערכת ההכשרה להכנסת אלקטרודות.
    הערה: מערכת ההכשרה להכנסת אלקטרודות כוללת כיסוי ראש בצד ימין הכולל דגם אוזן פנימית שקוף במיקום אנטומי נכון. המסטואידקטומיה והטימפנוטומיה האחורית מוקדחות מראש, ומאפשרים גישה לקוכלאה. מיקרוסקופ דיגיטלי ממוקם מעל במרחק מוקד של 6 ס"מ עם הגדלה של 4K (2000x) כדי להתמקד במבט הקורונלי של מודל האוזן הפנימית, ומאפשר להמחיש את האלקטרודה כשהיא נכנסת לשוליל במהלך ההכנסה. תצוגה זו מוצגת על מסך (1280 על 800) המותקן ישירות מעל המיקרוסקופ. בנוסף, עדשת הגדלה שמספקת הגדלה של 175% עם מקור אור משולב ממוקמת מעל אתר המסטואידקטומיה כדי לשפר את הנראות של הטימפנוטומיה האחורית. פתח השבל מסומן באדום כדי לסייע בזיהוי באמצעות הטמפנוטומיה האחורית. מערכת האימון כוללת עשרה דגמים שונים לאוזן הפנימית לאוזן ימין. אנטומיה נורמלית (NA) מגיעה בשלושה גדלים שונים כפי שמיוצגים על ידי ערך A (קוטר סיבוב בסיסי של השבלול), כלומר NA-M עם ערך A של 8.4 מ"מ, NA-L עם ערך A של 9.6 מ"מ, ו-NA-XL עם ערך A של 10.4 מ"מ. מודלים נוספים מייצגים סוגים שונים של מום-אוזן פנימית כמו תסמונת האקוודוקט הוסטיבולרי המוגדל (EVAS), חלוקה לא שלמה (IP) סוגים I, II ו-III, היפופלזיה שכלונית (CH) בשני וריאנטים שונים, ומום חלל נפוץ (CC). איור 1 מציג את הרכבת מערכת האימון יחד עם הדגמים השקופים של האוזן הפנימית.
    כדי להבטיח החדרה חלקה, יש למלא את הדגמים השקופים בחומר סיכה, כגון גליצרין בריכוז של 99.5% וצמיגות של 870 פסקל, במקרה זה.

2. טיפול באלקטרודה (איור 2)

  1. הכינו את האלקטרודה והמכשירים לפני ההכנסה.
  2. השתמשו במלקחיים רכים שמספקים היצרן.
  3. החזק את האלקטרודה רק עם מלקחיים רכים בזווית.
  4. מקם את חוט האלקטרודה בתוך הקטע הישר של הקצה בזווית.
  5. נעל את האלקטרודה ישירות מאחורי פקק המערך.
  6. הימנעו מאחיזה במערך האלקטרודות באזור מגעי האלקטרודות.
  7. אל תדחסו או תסובבו את האלקטרודה.
  8. אשר קיבוע יציב לפני התקרבות לקוכלאוסטומיה או לחלון העגול.

3. זווית האלקטרודה במהלך ההכנסה (איור 3)

  1. יישר את המלקחיים לפני התקדמות האלקטרודה.
  2. שמור על זווית החדרה עליונה-נחתה.
  3. הכוון את האלקטרודה לכיוון דופן הצדדית של הקוכלאה.
  4. הימנע מזווית נחותה-עליונה.
  5. אל תוביל את האלקטרודה לכיוון הקיר המדיאלי.
  6. התבונן באופן רציף במסלול האלקטרודה במהלך ההתקדמות.
  7. נסה לשמור על מהירות איטית ויציבה.

4. המלצות כאשר מתמודדים עם התנגדות להחדרת אלקטרודות

  1. עצור את התקדמות מערך האלקטרודות מיד כשמתרחשת התנגדות.
  2. אל תפעיל כוח.
  3. משוך את האלקטרודה בכמה מילימטרים.
  4. קדימה מחדש את האלקטרודה לאט.
  5. שמור על מסלול הדופן הצדדית במהלך ההחדרה מחדש.
  6. יש למנוע עיקול חוץ-שוקלי בכל עת.

5. הכנסת אלקטרודות לאנטומיות שונות של האוזן הפנימית

הערה: הסעיפים הבאים מדגימו הכנסת אלקטרודות באמצעות מודלים שקופים של אוזן פנימית המייצגים סוגים אנטומיים שונים, כולל סוגי חלוקה לא שלמה (IP) I, II, III, היפופלזיה של השבלול, חלל משותף, אקוודוקט וסטיבולרי מוגדל (EVA), ושבלול אנטומי תקין בשני גדלים שונים. המטרה היא לשתף תובנות על טכניקות הכנסת אלקטרודות בטוחות למזעור סיבוכים.

  1. סוג מחיצה לא שלם I (איור 4)
    1. זהה חלק שלם של השבלול הציסטי בהדמיה.
    2. בחר אורך אלקטרודה המתאים להחדרה זוויתית מוגבלת.
    3. הכנס את האלקטרודה בזווית עליונה-תחתונה.
    4. כוון את האלקטרודה בקפדנות לאורך הקיר הצידי.
    5. הגבל את עומק ההחדרה למקסימום של 360°.
    6. מנעו חפיפה של מגעי האלקטרודות האפיקליות.
  2. חלוקה לא שלמה מסוג II (איור 5)
    1. זהה סיבוב בסיסי תקין עם קצה ציסטי בהדמיה.
    2. הכנס את האלקטרודה דרך הסקאלה הבסיסית שנוצרה באופן רגיל.
    3. שמור על מסלול דופן צדדי.
    4. קדם את האלקטרודה ל-450°.
    5. עצור את ההחדרה לפני הכניסה לחלק האפיקלי הציסטי.
    6. הימנעו מחפיפת אלקטרודות מעבר ל-450°.
  3. חלוקה לא שלמה מסוג III (איור 6)
    1. זהה תעלת שמע פנימית מורחבת (IAC) בהדמיה.
    2. צפו לסיכון גבוה להטעיית אלקטרודות לתוך ה-IAC.
    3. הימנע ממסלולי החדרה מרכזיים או ישרים.
    4. הכנס את האלקטרודה בזווית עליונה-תחתונה.
    5. הנח את האלקטרודה ברציפות לאורך הקיר הצידי.
    6. ודאו שהאלקטרודה נשארת בתוך חלק השבלול.
  4. חלל נפוץ (CC) (איור 7)
    1. זיהוי חלל יחיד לא מחולק בהדמיה טרום-ניתוחית.
    2. הימנע מהתקדמות ישירה של האלקטרודה.
    3. כופף בעדינות את מערך האלקטרודות מראש.
    4. הצג קודם את הקטע המעוקל.
    5. אפשר למערך האלקטרודות ליצור לולאה בתוך החלל.
    6. יייצב את התצורה הלולאתית.
    7. למנוע כניסת האלקטרודה ל-IAC.
  5. היפופלזיה קוכליארית (איור 8)
    1. מדדו את אורך השבל בדיוק לפני ההכנסה.
    2. בחרו אלקטרודה שתואמת את אורך הקוכליאר המוקטן.
    3. התקדמו רק עד שהקוכליאה לומן מכוסה במלואו.
    4. הימנעו מהחדרה מופרזת מעבר לסיבוב הבסיסי שפותח.
  6. אקוודוקט וסטיבולרי מוגדל (EVA) (איור 9)
    1. זהה סיבובים בסיסיים תקינים עם קצה ציסטי קל בהדמיה טרום-ניתוחית.
    2. הכנס את האלקטרודה לאורך הקיר הלטרלי בזווית עליונה-תחתונה.
    3. קדם את האלקטרודה ל-540°.
    4. עצור את ההחדרה לפני הכניסה לאזור הציסטי האפיקלי.
    5. הימנעו מחפיפה של מגעי האלקטרודות בתוך הקודקוד.
  7. אנטומיה רגילה בגדלים שונים (איור 10)
    1. מדוד את ערך ה-A של הקוכליאה לפני הניתוח.
    2. בחר אורך אלקטרודה לפי גודל השבלול.
    3. הכנס את האלקטרודה במלואה לאורך הקיר הצדדי.
    4. צפו להחדרה זוויתית עמוקה יותר בשבלוליות קטנות יותר (איור 10, ערך A של 8.1 מ"מ המוביל לכ-600°).
    5. צפו להחדרה זוויתית מופחתת בשבלוליות גדולות יותר (איור 10, ערך A של 10.4 מ"מ המוביל לכ-450°).

Results

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

המודלים שהוצגו מראים כיצד טיפול באלקטרודה, זווית ההחדרה והשונות האנטומית משפיעים על מיקום האלקטרודות התוך-שוקלאריות.

טיפול באלקטרודה

טכניקות אחיזה שונות באמצעות מלקחיים רכים הובילו לשליטה משתנה בחוט האלקטרודה. אחיזות לא אופטימליות הפחיתו יציבות, בעוד שהחיבור הנכון של החלק הישר של הקצה בזווית על פקק המערך הבטיח שליטה אמינה במהלך ההחדרה (איור 2).

זווית האלקטרודה במהלך ההכנסה (איור 3)

מסלול האלקטרודות הוכח כתלוי מאוד בכיוון המלקחיים. יישור עליון-תחתון הנחה בעקביות את האלקטרודה לאורך דופן השבל הלטרלי (איור 3B), בעוד שכיוון תחתון-עליון העלה את הסבירות לסטיית דופן מדיאלית (איור 3A). ממצא זה מדגיש את חשיבות כיוון המלקחיים בהשגת מיקום מבוקר בדפנות הצדדיות.

סוג מחיצה לא שלמה I

בסוג חלוקה לא שלמה I, בחירת אורך אלקטרודה התואם לשבלול הציסטי מאפשרת כיסוי זוויתי מתאים, בעוד שהחדרות עמוקות יותר מגבירות את הסיכון לחפיפה אלקטרודות (איור 4A,B). סוג IP I מאופיין בכך שהחלק הקוקליארי הוא ציסטי לחלוטין יחד עם היעדר גזע מרכזי מודיולוס. השבלול הציסטי מופרד מהוסטיבול המורחב. תכנון קפדני, המבוסס על הדמיה טרום-ניתוחית, מאפשר בחירת אלקטרודה באורך מתאים לכיסוי העומק הזוויתי המומלץ כפי שמוצג באיור 4C. הכנסה מעבר ל-360° של עומק זוויתי עלולה לגרום לחפיפת אלקטרודות (איור 4D, חץ לבן).

מחיצה לא שלמה מסוג II

בחלוקה לא שלמה מסוג II, מיקום יציב הושג כאשר ההכנסה הוגבלה לסיבובים הקוכלאריים שנוצרו (איור 5); ההתקדמות לקודקוד הציסטי הייתה קשורה לחפיפת אלקטרודות ולאינטראקציה פוטנציאלית בין הערוציות.

סוג מחיצה לא גמור III

בסוג מחיצה III לא שלמה, היעדר המודיולוס והרחבת תעלת השמיעה הפנימית יצרו סיכון גבוה להסחת דעת האלקטרודה. גישה של הכנסה מונחית קיר צדדי הפחיתה את הסיכוי לכניסה לא מכוונת לתעלה השמיעה הפנימית ותמכה בשמירה בתוך הלומן השבליליארי (איור 6).

חלל נפוץ (CC) (איור 7)

במומים נפוצים בחללים, התקדמות ישירה של קצה האלקטרודה העלתה את הסיכון לאיבוד מקום. עיצוב מוקדם של אלקטרודות והכנסת המקטע המעוקל תחילה כפי שמתואר בפרוטוקול (איור 7D), קידם תצורה לולאה בתוך החלל, מה שהקל על מיקום יציב והפחית את הסיכון לאקסטרוזיה למבנים סמוכים.

היפופלזיה שבלולית

החדרות במקרים של היפופלזיה שבלולית מדגישות את חשיבות המדידות המדויקות לפני הניתוח. ממדי הקוכליאור המוקטנים הגבילו את עומק ההחדרה האפשרי וחייבו בחירה קפדנית של אורך האלקטרודה כדי למנוע החדרה מופרזת (איור 8).

אקוודוקט וסטיבולרי מוגדל (EVA) (איור 9)

באנטומיה של אקוודוקט וסטיבולרי מוגדל, התפתחות כמעט תקינה של השבלול אפשרה הכנסה סטנדרטית לעומק זוויתי מוגדר מראש. מעבר לנקודה זו, הכניסה לקודקוד הציסטי הפכה לסבירה יותר. הגבלת עומק ההחדרה הפחיתה את הסיכון לחפיפה בין האלקטרודות ולהפרעות פוטנציאליות בין ערוצים.

אנטומיה רגילה עם גדלים שונים

בשבלוליות שהתפתחו בדרך כלל, גודל השמל השפיע משמעותית על עומק ההחדרה הזוויתית של אלקטרודות באורך זהה. ממדים קטנים יותר של השבלול הביאו לכיסוי זוויתי גדול יותר בהשוואה לשבלוליות גדולות יותר, מה שמדגיש את חשיבות הערכת גודל השבלול במהלך תכנון הניתוח (איור 10).

הכנסת האלקטרודות בוצעה ידנית תחת שליטה חזותית רציפה באמצעות מערכת האימון ששימשה במחקר זה. בהתאם לכך, הפרוטוקול תוכנן לתקן את הטיפול, הזווית והמסלול של האלקטרודות בתוך מודל זה, ולא כדי להעריך מדדי ביצועים פרוצדורליים. התוצאה העיקרית הייתה הערכה איכותנית של מסלול האלקטרודות והמיקום הסופי במודל ההכשרה, כאשר כל המנתחים המתמחים השיגו מיקום אופטימלי באופן שכפול בכל השינויים האנטומיים המיוצגים, תחת פיקוח בכיר.

figure-results-1
איור 1: מערכת הכשרה מתקדמת להחדרת אלקטרודות שתל שבלול יחד עם מודלים שקופים לאוזן הפנימית של אנטומיות שונות. (A) הלוח השמאלי מציג את הרכבת מערכת ההכשרה של החדרת האלקטרודות. (B) מודלים של כל סוגי האוזן הפנימית השונים שנבדקו במחקר זה. (ג) תקריב של החלל הפנים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו. 

figure-results-2
איור 2: מלקחיים רכים שמחזיקים את האלקטרודה בשלושה רצפים שונים. (A,B) רצפים 1 ו-2 המציגים דרכים לא אופטימליות להחזיק את האלקטרודה. (ג) רצף 3 המציג את הדרך האופטימלית להחזיק את האלקטרודה, מוקפת בקצה הזווית של מלקחי האחיזה הרכה. (ד) תצוגה מקרוב של מלקחיים עם קצה המורכב משני קצוות בצורת חצי צינור, שמחזיקים את האלקטרודה בחוזקה ממש מאחורי פקק המערך. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-results-3
איור 3: מיקום האלקטרודה. (A) מיקום האלקטרודה בזווית תחתונה-עליונה מוביל את קצה מערך האלקטרודות קרוב יותר לדופן המדיאלית (M) של השבלול. (ב) מיקום האלקטרודה בזווית עליונה-תחתונה מוביל את האלקטרודה אל הקיר הצידי (L) של השבלול. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-results-4
איור 4: סוג מחיצה לא שלמה I. (א) תצוגה צירית של סוג IP I. (B) מודל קליפה תלת-ממדי (תלת-ממדי) של סוג IP I המציג את החלק הציסטי של השבלול. (C) אלקטרודה מכסה באופן אופטימלי עומק זוויתי של 360° בחלק קוכלארי ציסטי, תוך הימנעות מחפיפת אלקטרודות. (D) הכנסה מעבר ל-360° של עומק זוויתי עלולה לגרום לחפיפת אלקטרודות, כפי שמודגם בחץ הלבן. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו. 

figure-results-5
איור 5: סוג חלוקה לא גמור II. (A) תצוגה קורונלית של IP סוג II. (B) מודל קליפת תלת-ממד מסוג IP Type II המדגים את ההתפתחות הנורמלית של הסיבוב הבסיסי של השבל עד 450°. (C) אלקטרודה מכסה באופן אופטימלי עומק זוויתי של 450° ב-IP סוג II. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-results-6
איור 6: חלוקה לא שלמה מסוג III. (A) תצוגה צירית ו-(B) קורונלית של IP סוג III. (ג) אלקטרודה בתוך תעלת השמיעה הפנימית. (D) האלקטרודה ממוקמת בצורה אופטימלית בתוך חלק השבלול. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-results-7
איור 7: חלל נפוץ (CC). (א) מבט צירי ו-(ב) מבט קורונלי של חלל משותף. (ג) הכנסת אלקטרודה ישרה לחלל משותף. החץ הלבן מציין ניתוק של מערך האלקטרודות בתוך ה-IAC. (D) מיקום נכון של האלקטרודה בתצורת הלולאה האופטימלית המומלצת בתוך החלל. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-results-8
איור 8: היפופלזיה שבלולית. (A) מבט קורונלי של קוכלאה היפופלסטית עם החצי הראשון של הפנייה הבסיסית שפותחה. (B) מודל תלת-ממדי של השבלול ההיפופלסטי שנלקח להחדרת אלקטרודות. (ג) הצבת אלקטרודה באורך 12 מ"מ המכסה את כל הקוכלה ההיפופלסטית. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-results-9
איור 9: אקוודוקט וסטיבולרי מוגדל (EVA). (א) תצוגה קורונלית של EVA המראה את הקיר הצידי של הקוכליאה בבירור עד 540°. (B) מודל מעטפת תלת-ממדי של מקרה EVA, המדגים את מדידת אורך השבל לעומק הכנסה זוויתי של 540°. (ג) הכנסה אופטימלית של האלקטרודה המכסה עומק זוויתי של 540°, כפי שמצוין על ידי החץ הלבן. (D) אלקטרודה מוכנסת יתר על המידה, נדחפת מעבר ל-540°, מה שמוביל לחפיפה של ערוצים אפיקליים ואמצעיים, כפי שמסומן על ידי החץ הצהוב. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-results-10
איור 10: אנטומיה רגילה בגדלים שונים. (א,ב) השפעת גדלים שונים של הקוכליאה על עומק הכנסת האלקטרודות. מבט קורונלי של אוזניים פנימיות אנטומיות תקינות בשני גדלים שונים (ערך A (A) 8.1 מ"מ ו-(B) 10.4 מ"מ). בשבלול קטן יותר, החדרה מלאה של אלקטרודה באורך 28 מ"מ מכסה כ-600° עומק זוויתי, בעוד שבשבלול גדול יותר היא מכסה רק 450°, כפי שמצוין על ידי חצים לבנים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

Discussion

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

מחקר זה מספק סקירה מובנית של טכניקות החדרת אלקטרודות אופטימליות בשבע אנטומיות שונות של האוזן הפנימית. היבטים מרכזיים להשגת הכנסת אלקטרודות אופטימלית כוללים זיהוי מדויק של סוג אנטומי מהדמיה טרום-ניתוחית, הבנת סיבוכים אפשריים הקשורים להחדרה, ולמידה כיצד לטפל באלקטרודה בצורה בטוחה ונוחה באמצעות כלים כירורגיים מתאימים.

זיהוי מדויק של אנטומיית האוזן הפנימית בהדמיה טרום-ניתוחית תלוי מאוד בניסיון הרופא. מבין הסוגים השונים, סוג IP II ו-EVA יכולים להיראות דומים זה לזה. עם זאת, היקף הקיר הצידי הנראה בתצוגה הקורונלית שונה. ב-IP סוג II, הטמפרטורה היא עד 450°, בעוד שבמקרים של EVA היא כ-540° ולכן יכולה לשמש כמאפיין מובחן 9,10,11. Alsughayer ואחרים דיווחו בשנת 2022 על קיפול קצה האלקטרודה בעת הכנסת אלקטרודה ארוכה מסוג עיוות מסוג IP מסוג I, כאשר האלקטרודה נדחפה מעבר ל-360° בעומק הכנסה זוויתי12. בין היתר, זה היה אחד הגורמים שהובילו אותנו לתכנן את המחקר כך שיכסה 360° ב-IP סוג I, 450° ב-IP סוג II, ו-540° ב-EVA, ובכך נמנע ממיקום האלקטרודה באזור הציסטי האפיקלי.

אחת התובנות המרכזיות שהושגו מהמחקר הזה היא כי, ללא קשר לשונות האנטומית, הכוונת אלקטרודות ישרות לאורך דופן השבלול היא יתרון. גישה זו לא רק מקלה על החדרה מלאה, אלא גם מסייעת למנוע כניסת האלקטרודה ל-IAC, דאגה מיוחדת במומים נפוצים מסוג IP III ובמומים נפוצים בחורים. התנגדות להחדרת אלקטרודות היא סיבוך מתועד היטב בספרות, הנובע מגורמים שונים, כגון שינויים אנטומיים, מאפייני עיצוב האלקטרודה, טכניקת ניתוח, או מפגש קצה האלקטרודה עם מבנים תוך-שכולאריים13. דחיפה נוספת של האלקטרודה כאשר מתרחשת התנגדות מעלה את הסיכון להתכופפות משמעותית, מה שעלול לגרום להחדרה חלקית או לא שלמה. כדי להימנע מסיכון להתכופפות, אנו ממליצים למשוך מעט את מערך האלקטרודות ואז להכניס אותו בזהירות מחדש. טכניקה זו הוכיחה את עצמה כיעילה, כפי שאושר באמצעות ויזואליזציה בזמן אמת על המסך של מערכת ההכשרה להכנסת אלקטרודות ששימשה במחקר זה.

אשנדורף ואחרים דיווחו בעבר על שימוש בניווט בסיוע רדיולוגי למיקום מדויק של אלקטרודות ב-IP סוג III, שיטה הדורשת מערכות הדמיה תוך-ניתוחיותמיוחדות 14. עם זאת, גישה זו תובענית מבחינה טכנית, דורשת זמינות תשתית טכנית מתאימה, וכוללת הארכה משמעותית של זמן הניתוח. לעומת זאת, הכשרה שיטתית בהכנסת אלקטרודות מציעה גישה פשוטה וחסכונית יותר להפחתת הסיכון לאיבוד מיקום האלקטרודה.

בנוסף לזיהוי נכון של אנטומיית האוזן הפנימית ולהבנת האתגרים הקשורים להחדרה הספציפיים לכל סוג אנטומי, חשוב לדעת כיצד להחזיק את האלקטרודה בצורה נכונה ונוחה כדי להשיג הכנסה מלאה של האלקטרודה הנבחרת. המלקחיים הרכים עם אלקטרודות ישרות מסוג MED-EL כוללים קצה מיוחד עם שני חצאי צינורות, שנועדו לנעול את האלקטרודה היטב ולספק שליטה מדויקת בזמן ההכנסה. שמירה על הוראות היצרן חיונית ללמידה כיצד להשתמש בכלים בצורה בטוחה ויעילה. בחירת אורך האלקטרודה התואם לגודל השביליאה כפי שנמדד על ידי ערך A היא המלצה נוספת, במיוחד למנתחים מתמחים שיעקבו אחרי15.

אימון על עצמות רקע גופות הוא גם יקר וגם גוזל זמן, ודגימות עם עיוותים מולדים באוזן הפנימית הן נדירות מאוד. מערכת ההכשרה המתקדמת של הכנסת אלקטרודות שנבדקה במחקר זה מתמודדת עם מגבלות אלו: היא מאפשרת ניסיונות אימון בלתי מוגבלים, מספקת ויזואליזציה בזמן אמת של תנועת האלקטרודות בתוך מודל השבילה השקוף, ומאפשרת למשתמש להתאים את מסלול ההחדרה למיקום מיטבי בתוך השבלול.

מחקר זה השתמש בגרסאות אלקטרודות מיצרן CI יחיד. כתוצאה מכך, ההמלצות הפרוצדורליות שניתנו הן ייחודיות לאלקטרודות MED-EL ועשויות שלא להיות ישימות ישירות על מערכי אלקטרודות מיצרני CI אחרים. מגבלה נוספת נובעת משימוש בפולימר שרף בייצור מודלים שקופים של שכולאות, השונה מרקמה ביולוגית בתכונות החיכוך, משוב מישושי במהלך הכנסת אלקטרודות, והיעדר גורמים פיזיולוגיים כמו דימום או אלסטיות רקמה. לכן, יש לפרש בזהירות את הממצאים והתצפיות שהושגו ממערכת ההכשרה הזו ולתרגם בזהירות לתנאי invivo .

לכל ארבעת המנתחים המתמחים, זו הייתה הפעם הראשונה שבה הכנסת אלקטרודה לאנטומיה של האוזן הפנימית שאינה האנטומיה התקינה. היכולת לצפות חזותית באלקטרודה הנכנסת לשבלול הייתה מלמדת מאוד, והדגיש את הערך החינוכי של מערכת ההכשרה הזו. לדוגמה, על ידי התאמת המסלול מזווית תחתונה-עליונה לזווית עליונה-תחתונה, ניתן היה לדמיין כיצד קצה האלקטרודה מתכוון מחדש לעבר הדופן הצדדית, ובכך להקל על החדרה מיטבית לחלק השבלול ולמנוע הסחת דעת. המנתח הבכיר ראה במערכת ההכשרה הזו כלי חינוכי בעל ערך למנתחים המתמחים, ומציע הזדמנויות למידה שקשה להשיג באמצעות עצמות רקע גופות.

מערכת ההכשרה המתקדמת שהוצגה במחקר זה מאפשרת למנתחי CI צעירים לתרגל החדרת אלקטרודות במגוון רחב של אנטומיות באוזן הפנימית. במהלך ההכנסה, שמירה על מסלול עליון-תחתון והכוונת האלקטרודה לאורך הדופן הצדדית של השבלול מסייעת בהשגת החדרה מלאה ומפחיתת את הסיכון לאיבוד האלקטרודה. תכנון קפדני לפני הניתוח, ובמיוחד בחירת מערך אלקטרודות התואם למורפולוגיה הספציפית של האוזן הפנימית, ממזער עוד יותר סיבוכים הקשורים להחדרה.

Disclosures

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

אחד מהשותפים לכתיבה (AD) הוא עובד במשרה מלאה במחלקת המחקר והפיתוח של MED-EL GmbH.

Acknowledgements

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

ד"ר פיליפ הרנצ'ריק וד"ר איוואן ווהן רוברטס מ-COSA Ltd, קיימברידג', בריטניה, זוכים להוקרה על מאמציהם בפיתוח משותף של מערכת ההכשרה להכנסת אלקטרודות שהוצגה במחקר זה.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
אלקטרודות שתל שבלולMED-EL172400FXhttps://preferredproduct.com/cochlear-implant-electrode-forceps-w-longitudinal-groove-for-insertion-of-electrodes-w-base-0-8-1-3-mm-total-length-155mm/
מגדלת 2X LED מוארת לשולחן עבודה DeskBrite 300קרסוןhttps://vision-forward.org/product/gooseneck-desktop-led-lighted-magnifier/עדשת מגדלת שולחנית
מיקרוסקופ דיגיטליטומלובhttps://tomlov.com/products/tomlov-tm4k-digital-microscope
מערכת אימון החדרת אלקטרודותMED-EL39054https://www.medel.com/hearing-solutions/accessories
גליצרין (99.5%)דוקטור קלאוס1001881https://www.doktor-klaus.com/glycerin/
מזרקסיגמא אולדריץ'https://www.sigmaaldrich.com/AT/de/product/aldrich/z683620
אלקטרודות אימוןMed-ELhttps://www.medel.com/

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. MED-EL Cochlear implants: state of the art and a glimpse into the future. Trends Amplif. 10 (4), 201-219 (2006).">Hochmair, I., et al. MED-EL Cochlear implants: state of the art and a glimpse into the future. Trends Amplif. 10 (4), 201-219 (2006).
  2. Cochlear implant electrode design for safe and effective treatment. Front Neurol. 15, 1348439(2024).">Dhanasingh, A., et al. Cochlear implant electrode design for safe and effective treatment. Front Neurol. 15, 1348439(2024).
  3. Cochlear implant surgery: Learning curve in virtual reality simulation training and transfer of skills to a 3D-printed temporal bone - A prospective trial. Cochlear Implants Int. 22 (6), 330-337 (2021).">Frendø, M., Frithioff, A., Konge, L., Sørensen, M. S., Andersen, S. A. W. Cochlear implant surgery: Learning curve in virtual reality simulation training and transfer of skills to a 3D-printed temporal bone - A prospective trial. Cochlear Implants Int. 22 (6), 330-337 (2021).
  4. Congenital malformations of the inner ear: a classification based on embryogenesis. Laryngoscope. 97 (3 Pt 2 Suppl 40), 2-4 (1987).">Jackler, R. K., Luxford, W. M., House, W. F. Congenital malformations of the inner ear: a classification based on embryogenesis. Laryngoscope. 97 (3 Pt 2 Suppl 40), 2-4 (1987).
  5. Classification and current management of inner ear malformations. Balkan Med J. 34 (5), 397-411 (2017).">Sennaroğlu, L., Bajin, M. D. Classification and current management of inner ear malformations. Balkan Med J. 34 (5), 397-411 (2017).
  6. Management of cochlear implant electrode arrays misplaced in the internal auditory canal: A systematic review. Otol Neurotol. 45 (6), e460-e467 (2024).">Johnson, B. R., et al. Management of cochlear implant electrode arrays misplaced in the internal auditory canal: A systematic review. Otol Neurotol. 45 (6), e460-e467 (2024).
  7. Cadaveric temporal bone dissection: is it obsolete today. Int Arch Otorhinolaryngol. 18 (1), 63-67 (2014).">Naik, S. M., Naik, M. S., Bains, N. K. Cadaveric temporal bone dissection: is it obsolete today. Int Arch Otorhinolaryngol. 18 (1), 63-67 (2014).
  8. Special electrodes for demanding cochlear conditions. Acta Otolaryngol. 141 (sup1), 157-177 (2021).">Dhanasingh, A., Hochmair, I. Special electrodes for demanding cochlear conditions. Acta Otolaryngol. 141 (sup1), 157-177 (2021).
  9. A novel three-step process for the identification of inner ear malformation types. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 7 (6), 2020-2028 (2022).">Dhanasingh, A. E., et al. A novel three-step process for the identification of inner ear malformation types. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 7 (6), 2020-2028 (2022).
  10. Clinical validation of manual measurement of cochlea length with post-operative electrode insertion depth: A pilot study. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 10 (4), e70237(2025).">Wang, F., Anaghan, D., Dhanasingh, A., Hui, L. Clinical validation of manual measurement of cochlea length with post-operative electrode insertion depth: A pilot study. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 10 (4), e70237(2025).
  11. Estimation of outer-wall length in optimizing cochlear implantation in malformed inner ears. Sci Rep. 14 (1), 27308(2024).">Alshalan, A., et al. Estimation of outer-wall length in optimizing cochlear implantation in malformed inner ears. Sci Rep. 14 (1), 27308(2024).
  12. Cochlear electrode array tip fold-over in incomplete partition-I - A case report. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 139, 110438(2020).">Alsughayer, L., Al-Shawi, Y., Yousef, M., Hagr, A. Cochlear electrode array tip fold-over in incomplete partition-I - A case report. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 139, 110438(2020).
  13. misplaced cochlear implant electrodes outside the cochlea: A literature review and presentation of radiological and electrophysiological findings. Otol Neurotol. 43 (5), 567-579 (2022).">Cheung, L. L., Kong, J., Chu, P. Y., Sanli, H., Walton, J., Birman, C. S. misplaced cochlear implant electrodes outside the cochlea: A literature review and presentation of radiological and electrophysiological findings. Otol Neurotol. 43 (5), 567-579 (2022).
  14. Radiologically assisted navigation in cochlear implantation for X-linked deafness malformation. Cochlear Implants Int. 10 (Suppl 1), 14-18 (2009).">Aschendorff, A., et al. Radiologically assisted navigation in cochlear implantation for X-linked deafness malformation. Cochlear Implants Int. 10 (Suppl 1), 14-18 (2009).
  15. The rationale for FLEX (cochlear implant) electrode with varying array lengths. World J Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 7 (1), 45-53 (2020).">Dhanasingh, A. The rationale for FLEX (cochlear implant) electrode with varying array lengths. World J Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 7 (1), 45-53 (2020).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cochlear Implant TrainingElectrode Array PlacementInner Ear AnatomyElectrode InsertionTemporal Bone DrillingIncomplete PartitionCochlear HypoplasiaCommon CavityEnlarged Vestibular AqueductLateral Wall Insertion

Related Articles