Test di un sistema di addestramento all'inserimento di elettrodi per impianti cocleari per una posizione ottimale di array di elettrodi in diverse anatomie dell'orecchio interno

Summary

Qui presentiamo un protocollo strutturato per l'addestramento all'inserimento di elettrodi con impianti cocleari utilizzando un nuovo sistema di simulazione, che consente la pratica pratica sia nelle anatomie normali che malformate dell'orecchio interno.

Abstract

Il posizionamento intracocleare riuscito dell'array di elettrodi dell'impianto cocleare (CI) è una fase chirurgica chiave nell'impianto cocleare. Senza di essa, la riabilitazione non può procedere e tutti gli sforzi pre- e postoperatori sono vani. Pertanto, l'inserimento di elettrodi richiede un alto livello di precisione e dedizione da parte del chirurgo. Poiché le condizioni cliniche e anatomiche variano, è essenziale un addestramento intensivo per posizionare in modo ottimale e sicuro la matrice di elettrodi all'interno della coclea. Durante la specializzazione, ogni medico in formazione dovrebbe seguire una quantità definita di formazione in laboratorio. Forare le ossa temporali cadaveriche per raggiungere in sicurezza la coclea e inserire in modo ottimale gli elettrodi CI, come nella chirurgia ricostruttiva dell'orecchio medio, è fondamentale. Secondo la letteratura, circa il 10-20% delle persone con perdita uditiva congenita presenta vari gradi di malformazione dell'orecchio interno. Le ossa temporali cadaveriche utilizzate per l'addestramento alla perforazione sono tipicamente ottenute da donatori anziani e raramente mostrano malformazioni dell'orecchio interno. Al contrario, i pazienti che ricevono impianti cocleari rappresentano un gruppo altamente selezionato in cui le variazioni anatomiche dell'orecchio interno sono significativamente più comuni rispetto alla popolazione generale. La mancanza di formazione nel posizionamento degli elettrodi nelle orecchie interne malformate è considerata una delle principali cause di complicazioni durante l'inserimento degli elettrodi. Il presente lavoro è uno studio dimostrativo per valutare un sistema avanzato di addestramento all'inserimento di elettrodi che presenta modelli intercambiabili dell'orecchio interno trasparente che rappresentano sia le coclee normali che quelle anatomicamente varianti. I tipi anatomici inclusi sono i tipi di partizione incompleta (IP) I, II e III, così come l'ipoplasia cocleare, la cavità comune, l'acquedotto vestibolare ingrossato (EVA) e l'anatomia normale dell'orecchio interno, rappresentati in tre diverse dimensioni. L'obiettivo di questo studio è dimostrare l'uso del sistema di formazione per l'inserimento di elettrodi presentato e fornire raccomandazioni esperienziali sul posizionamento ottimale degli elettrodi all'interno della porzione cocleare tra diversi tipi di anatomia dell'orecchio interno, derivati da quattro chirurghi residenti supervisionati e guidati da un chirurgo esperto.

Introduction

L'impianto cocleare (IC) è l'opzione di trattamento all'avanguardia per la perdita uditiva neurosensoriale^{grave a profonda 1}. La procedura prevede il posizionamento chirurgico del dispositivo elettronico dell'impianto sulla superficie del cranio e l'inserimento della matrice di elettrodi nella coclea. Questo consente una stimolazione elettrica diretta del nervo uditivo. La posizione ottimale dell'elettrodo all'interno della coclea è cruciale per stabilire un'interfaccia elettrodo-neurale efficace, essenziale per massimizzare il beneficio del dispositivo per il^{ricevente 2}. Richiede un ampio addestramento per il chirurgo per posizionare l'elettrodo con precisione. Durante la specializzazione, il chirurgo tirocinante dovrebbe completare una quantità adeguata di formazione di laboratorio utilizzando ossa temporali cadaveriche. La formazione dovrebbe includere la perforazione per accedere in sicurezza alla coclea, oltre all'inserimento di elettrodi CI³. Inoltre, i produttori di impianti di informazione includono corsi di formazione specializzati per garantire che ogni chirurgo possa maneggiare in sicurezza i propri array di elettrodi senza complicazioni. Tuttavia, i tassi riportati di spostamento errato degli elettrodi nella pratica clinica, specialmente in alcuni tipi di array, sottolineano l'importanza di ulteriori soluzioni di formazione.

Secondo la letteratura, circa il 10-20% degli individui con perdita uditiva congenita presenta qualche forma di malformazione dell'orecchio interno, come descritto in dettaglio da Jackler et ^al.4 e Sennaroglu et ^al.5. Ogni tipo di malformazione dell'orecchio interno è associato a specifiche difficoltà durante l'intervento chirurgico e l'inserimento di elettrodi. Le complicazioni comunemente segnalate sono l'incurvamento dell'elettrodo all'esterno della coclea, la flottazione dell'elettrodo nella parte cocleare cistica e l'ingresso dell'elettrodo nel canale uditivo^{interno 6}. Le ossa temporali cadaveriche utilizzate per la formazione chirurgica sono tipicamente ottenute da anziani che donano il proprio corpo per la ricerca e l'istruzione. Di conseguenza, le malformazioni dell'orecchio interno sono estremamente rare in questi^esemplari. La mancanza di una formazione specifica nel posizionamento degli elettrodi e nell'accesso cocleare nelle orecchie interne malformate è considerata un fattore chiave per le complicazioni nell'inserimento degli elettrodi durante la chirurgia CI.

Sulla base della nostra esperienza clinica dal 1990, le malformazioni dell'orecchio interno spesso richiedono array di elettrodi con lunghezze e design variabili per ottenere una posizione ottimale. MED-EL è uno dei produttori di CI approvati dalla Food and Drug Administration (FDA) che offre un'ampia gamma di opzioni di elettrodi, rendendo possibile adattarsi meglio ad anatomie dell'orecchio interno diverse e^complesse. In una recente collaborazione, MED-EL (Innsbruck, Austria) e COSA Ltd. (Cambridge, Regno Unito) hanno sviluppato un sistema di addestramento avanzato per l'inserimento di elettrodi CI. Il sistema presenta un modello realistico della testa con mastoidectomia pre-forata. Offre inoltre la possibilità di inserire diversi modelli trasparenti dell'orecchio interno, rappresentando vari tipi di malformazioni dell'orecchio interno. Utilizzando un microscopio, la rotazione basale della coclea viene visualizzata nella vista coronale, permettendo un'osservazione precisa dell'elettrodo che entra nella coclea. Il design del sistema di formazione per l'inserimento di elettrodi lo rende particolarmente adatto per formare i chirurghi in formazione sui seguenti aspetti: (i) Come deve essere tenuto l'elettrodo secondo la raccomandazione del produttore del CI? (ii) Qual è l'angolo di inserimento migliore? Come può sostenere l'elettrodo per seguire la parete laterale della coclea e come si può evitare un posizionamento errato dell'elettrodo all'interno del canale uditivo interno? (iii) Come inserire completamente l'elettrodo all'interno della coclea quando si affronta la resistenza di inserimento? (iv) Qual è l'angolo massimo di inserimento dell'elettrodo nei diversi gradi di malformazione cistica e come si può prevenire la sovrapposizione dei canali degli elettrodi? (v) Qual è la tecnica ottimale di posizionamento degli elettrodi in una malformazione cavitaria comune?

In questo articolo condividiamo la nostra esperienza con l'inserimento di elettrodi in varie malformazioni dell'orecchio interno, offrendo consigli pratici e strategie per supportare un posizionamento efficace dell'elettrodo e ridurre al minimo le complicazioni durante la chirurgia CI.

Protocol

Questo studio è stato condotto interamente in laboratorio e non ha coinvolto i pazienti. Pertanto, non era richiesta l'approvazione del comitato etico per questo studio.

1. Descrizione e configurazione del sistema di addestramento all'inserimento degli elettrodi.

1. Installa il sistema di addestramento all'inserimento degli elettrodi.
   NOTA: Il sistema di addestramento all'inserimento degli elettrodi contiene un copricapo sul lato destro, incluso un modello trasparente dell'orecchio interno nella posizione anatomicamente corretta. La mastoidectomia e la timpanotomia posteriore sono pre-forate, fornendo l'accesso alla coclea. Un microscopio digitale è posizionato sopra a una distanza focale di 6 cm con un ingrandimento 4K (2000x) per mettere a fuoco la vista coronale del modello dell'orecchio interno, permettendo la visualizzazione dell'elettrodo mentre entra nella coclea durante l'inserimento. Questa vista è visualizzata su un monitor (1280 x 800) montato direttamente sopra il microscopio. Inoltre, una lente d'ingrandimento che fornisce un ingrandimento del 175% con una sorgente luminosa integrata è posizionata sopra il sito della mastoidectomia per migliorare la visibilità della timpuntomia posteriore. L'ingresso cocleare è delineato in rosso per facilitare l'identificazione attraverso la timpanotomia posteriore. Il sistema di addestramento include dieci diversi modelli dell'orecchio interno per l'orecchio destro. L'anatomia normale (NA) si presenta in tre diverse dimensioni, rappresentate dal valore A (diametro della curvatura basale cocleare), ovvero NA-M con un valore A di 8,4 mm, NA-L con un valore A di 9,6 mm e NA-XL con un valore A di 10,4 mm. Ulteriori modelli rappresentano vari tipi di malformazioni dell'orecchio interno come la sindrome dell'acquedotto vestibolare ingrandato (EVAS), i tipi I, II e III della partizione incompleta (IP), l'ipoplasia cocleare (CH) in due varianti diverse e una malformazione cavitaria comune (CC). La Figura 1 mostra l'assemblaggio del sistema di addestramento insieme ai modelli trasparenti dell'orecchio interno.
   Per garantire un'inserzione fluida, riempire i modelli trasparenti con un lubrificante, come la glicerina con una concentrazione del 99,5% e una viscosità di 870 Pa·s, in questo caso.

2. Gestione degli elettrodi (Figura 2)

1. Prepara l'elettrodo e gli strumenti prima dell'inserimento.
2. Usa le pinze a presa morbida fornite dal produttore.
3. Tieni l'elettrodo solo con la pinza inclinata a presa morbida.
4. Posiziona il terminale dell'elettrodo all'interno del segmento rettilineo della punta inclinata.
5. Blocca l'elettrodo direttamente dietro il fermo dell'array.
6. Evita di afferrare la matrice di elettrodi nell'area dei contatti degli elettrodi.
7. Non comprimere o torcere l'elettrodo.
8. Confermare la fissazione stabile prima di avvicinarsi alla cocleostomia o alla finestra rotonda.

3. Inclinazione dell'elettrodo durante l'inserimento (Figura 3)

1. Allinea le pinze prima di avanzare l'elettrodo.
2. Mantieni un angolo di inserimento superiore-inferiore.
3. Guidi l'elettrodo verso la parete laterale della coclea.
4. Evita un angolo inferiore-superiore.
5. Non portare l'elettrodo verso la parete mediale.
6. Osserva continuamente la traiettoria dell'elettrodo durante l'avanzamento.
7. Cerca di mantenere una velocità costante e lenta.

4. Raccomandazioni quando si affrontano la resistenza di inserimento di elettrodi

1. Smetti di avanzare immediatamente la matrice di elettrodi quando si verifica la resistenza.
2. Non applicare forza.
3. Ritira l'elettrodo di qualche millimetro.
4. Riavanza lentamente l'elettrodo.
5. Mantieni la traiettoria della parete laterale durante la reinserzione.
6. Prevenire sempre l'incordamento extracocleare.

5. Inserimento di elettrodi in diverse anatomie dell'orecchio interno

NOTA: Le sezioni seguenti dimostrano l'inserimento di elettrodi utilizzando modelli trasparenti dell'orecchio interno che rappresentano vari tipi anatomici, inclusi tipi di partizione incompleta (IP) I, II, III, ipoplasia cocleare, cavità comune, acquedotto vestibolare ingrandito (EVA) e coclea anatomica normale in due dimensioni diverse. L'obiettivo è condividere approfondimenti su tecniche sicure di inserimento degli elettrodi per minimizzare le complicazioni.

1. Tipo di partizione incompleta I (Figura 4)
   1. Identificare una porzione cocleare cistica completa durante l'imaging di una porzione cocleare.
   2. Seleziona una lunghezza di elettrodo adatta a inserimenti angolari limitati.
   3. Inserire l'elettrodo con un angolo superiore-inferiore.
   4. Guida l'elettrodo rigorosamente lungo la parete laterale.
   5. Limitare la profondità di inserimento a un massimo di 360°.
   6. Evitare la sovrapposizione dei contatti degli elettrodi apicali.
2. Tipo di partizione incompleta II (Figura 5)
   1. Identifica una normale rotazione basale con apice cistico all'imaging di immagini.
   2. Inserire l'elettrodo attraverso la scala basale formata regolarmente.
   3. Mantieni una traiettoria laterale della parete.
   4. Avanza l'elettrodo fino a 450°.
   5. Interrompi l'inserimento prima di entrare nella parte apicale cistica.
   6. Evita sovrapposizioni di elettrodi oltre 450°.
3. Tipo di partizione incompleta III (Figura 6)
   1. Identifica un canale uditivo interno (IAC) allargato durante l'imaging di esperienza.
   2. Prevedi un alto rischio di disorientamento degli elettrodi nell'IAC.
   3. Evita percorsi di inserimento centrali o dritti.
   4. Inserire l'elettrodo con un angolo superiore-inferiore.
   5. Guida continuamente l'elettrodo lungo la parete laterale.
   6. Conferma che l'elettrodo rimanga all'interno della porzione cocleare.
4. Cavità comune (CC) (Figura 7)
   1. Identificare una singola cavità non divisa nell'imaging preoperatorio.
   2. Evita l'avanzamento diretto dell'elettrodo.
   3. Piega delicatamente l'array di elettrodi.
   4. Introdurre prima il segmento curvo.
   5. Lascia che la matrice di elettrodi formi un anello all'interno della cavità.
   6. Stabilizzare la configurazione a loop.
   7. Impedire l'ingresso dell'elettrodo nell'IAC.
5. Ipoplasia cocleare (Figura 8)
   1. Misura la lunghezza cocleare con precisione prima dell'inserimento.
   2. Seleziona un elettrodo che corrisponda alla lunghezza cocleare ridotta.
   3. Avanza solo finché il lumen coclearo non è completamente coperto.
   4. Evitare l'eccessiva inserzione oltre la curva basale sviluppata.
6. Acquedotto vestibolare ingrandito (EVA) (Figura 9)
   1. Identificare le normali rotazioni basali con un apice lievemente cistico durante l'imaging preoperatorio.
   2. Inserire l'elettrodo lungo la parete laterale con un angolo superiore-inferiore.
   3. Avanza l'elettrodo fino a 540°.
   4. Fermare l'inserimento prima di entrare nella regione apicale cistica.
   5. Evita la sovrapposizione dei contatti degli elettrodi all'interno dell'apice.
7. Anatomia normale in diverse dimensioni (Figura 10)
   1. Misurare il valore A della coclea preoperatoriamente.
   2. Seleziona la lunghezza dell'elettrodo in base alla dimensione cocleare.
   3. Inserisci completamente l'elettrodo lungo la parete laterale.
   4. Aspettarsi inserzioni angolari più profonde nelle coclee più piccole (Figura 10, valore A di 8,1 mm che porta a circa 600°).
   5. Prevedetevi una riduzione dell'inserimento angolare nelle coclee più grandi (Figura 10, valore A di 10,4 mm che porta a circa 450°).

Results

I modelli presentati dimostrano come la gestione degli elettrodi, l'angolo di inserimento e la variazione anatomica influenzino il posizionamento degli elettrodi intracocleari.

Gestione degli elettrodi

Diverse tecniche di presa con pinze a presa morbida hanno portato a un controllo variabile del terminale dell'elettrodo. Impugnature subottimali ridussero la stabilità, mentre il corretto innesto della porzione retta della punta inclinata al fermo dell'array garantiva un controllo affidabile durante l'inserimento (Figura 2).

Inclinazione dell'elettrodo durante l'inserimento (Figura 3)

È stato dimostrato che la traiettoria degli elettrodi dipende fortemente dall'orientamento delle pinzep. Un allineamento superiore-inferiore ha costantemente guidato l'elettrodo lungo la parete cocleare laterale (Figura 3B), mentre un orientamento inferiore-superiore aumentava la probabilità di deviazione della parete mediale (Figura 3A). Questo risultato evidenzia l'importanza dell'orientamento con la pinza per ottenere un posizionamento controllato della parete laterale.

Tipo di partizione incompleta I

Nella partizione incompleta di tipo I, la scelta di una lunghezza di elettrodo corrispondente alla coclea cistica consente una copertura angolare adeguata, mentre inserimenti più profondi aumentano il rischio di sovrapposizione degli elettrodi (Figura 4A,B). Il tipo IP I è caratterizzato da una porzione cocleare completamente cistica e dall'assenza di un tronco modulo centrale. La coclea cistica è separata dal vestibolo dilatato. Una pianificazione accurata, basata sull'imaging preoperatorio, consente la selezione di un elettrodo con una lunghezza adeguata per coprire la profondità angolare raccomandata come mostrato nella Figura 4C. L'inserimento oltre i 360° di profondità angolare può portare a sovrapposizione degli elettrodi (Figura 4D, freccia bianca).

Tipo di partizione incompleta II

Nella partizione incompleta di tipo II, il posizionamento stabile si otteneva quando l'inserimento era limitato alle curve cocleari formate (Figura 5); L'avanzamento verso l'apice cistico è stato associato a sovrapposizione di elettrodi e potenziale interazione dei canali.

Partizione incompleta tipo III

Nel tipo III di partizione incompleta, l'assenza del modiolo e l'allargamento del canale uditivo interno creavano un alto rischio di disorientamento degli elettrodi. Un approccio di inserimento diretto alla parete laterale ridusse la probabilità di ingresso non intenzionale nel canale uditivo interno e supportava la ritenzione all'interno del lumen cocleare (Figura 6).

Cavità comune (CC) (Figura 7)

Nelle malformazioni cavitari comuni, l'avanzamento diretto della punta dell'elettrodo aumentava il rischio di disposizione. La premodellazione degli elettrodi e l'introduzione prima del segmento curvo, come descritto nel protocollo (Figura 7D), hanno promosso una configurazione ad anello all'interno della cavità, facilitando un posizionamento stabile e riducendo il rischio di estrusione nelle strutture adiacenti.

Ipoplasia cocleare

Le inserzioni nei casi con ipoplasia cocleare sottolineano l'importanza di misurazioni preoperatorie precise. Dimensioni cocleari ridotte limitavano la profondità di inserimento raggiungibile e richiedevano una selezione accurata della lunghezza dell'elettrodo per evitare un sovrainserimento (Figura 8).

Acquedotto vestibolare ingrandito (EVA) (Figura 9)

Nell'anatomia dell'acquedotto vestibolare ingrandita, uno sviluppo cocleare quasi normale permetteva l'inserimento standard a una profondità angolare predefinita. Oltre questo punto, l'ingresso nell'apice cistico divenne più probabile. Limitare la profondità di inserimento riduceva il rischio di sovrapposizione di elettrodi e potenziali interferenze intercanali.

Anatomia normale con dimensioni diverse

Nelle coclee normalmente sviluppate, la dimensione cocleare influenzava significativamente la profondità di inserimento angolare per elettrodi di lunghezza identica. Dimensioni cocleari più piccole hanno portato a una copertura angolare maggiore rispetto a quelle più grandi, sottolineando l'importanza della valutazione delle dimensioni cocleari durante la pianificazione chirurgica (Figura 10).

L'inserimento degli elettrodi è stato eseguito manualmente sotto controllo visivo continuo utilizzando il sistema di addestramento impiegato in questo studio. Di conseguenza, il protocollo è stato progettato per standardizzare la gestione, l'angolazione e la traiettoria degli elettrodi all'interno di questo modello, piuttosto che valutare metriche procedurali di prestazione. L'esito primario è stata una valutazione qualitativa della traiettoria degli elettrodi e della collocazione finale nel modello di addestramento, con tutti i chirurghi specializzandi che hanno raggiunto in modo riproducibile il posizionamento ottimale tra tutte le variazioni anatomiche rappresentate, sotto supervisione senior.

Figura 1: Sistema di addestramento avanzato per l'inserimento di elettrodi dell'impianto cocleare insieme a modelli trasparenti dell'orecchio interno di diverse anatomie. (A) Il pannello sinistro mostra l'assemblaggio del sistema di addestramento all'inserimento dell'elettrodo. (B) Modelli cocleari di tutte le diverse anatomie dell'orecchio interno testati in questo studio. (C) Primo piano della rientranza facciale. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura. 

Figura 2: Pinze a presa morbida che tengono l'elettrodo in tre sequenze diverse. (A,B) Sequenze 1 e 2 che mostrano modi subottimali di tenere l'elettrodo. (C) Sequenza 3 che mostra il modo ottimale di tenere l'elettrodo, racchiuso dalla punta inclinata della pinza a presa morbida. (D) Vista ravvicinata della pinza con una punta composta da due estremità a mezzo tubo, che tengono saldamente l'elettrodo proprio dietro il tappo dell'array. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Posizionamento dell'elettrodo. (A) Posizionare l'elettrodo in un angolo inferiore-superiore porta la punta dell'array di elettrodi più vicina alla parete mediale (M) della coclea. (B) Posizionando l'elettrodo a un angolo superiore-inferiore, l'elettrodo si avvicina alla parete laterale (L) della coclea. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Tipo di partizione incompleta I. (A) Vista assiale di IP tipo I. (B) Modello tridimensionale (3D) di guscio di tipo IP I che mostra la porzione cocleare cistica. (C) L'elettrodo copre in modo ottimale una profondità angolare di 360° in una porzione cocleare cistica evitando la sovrapposizione degli elettrodi. (D) L'inserimento oltre i 360° di profondità angolare può portare a sovrapposizione degli elettrodi, come mostrato dalla freccia bianca. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura. 

Figura 5: Partizione incompleta tipo II. (A) Vista coronale del tipo IP II. (B) Modello a conchiglia 3D di IP Tipo II che illustra lo sviluppo normale della curva basale della coclea fino a 450°. (C) Elettrodo che copre in modo ottimale una profondità angolare di 450° nel tipo IP II. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 6: Partizione incompleta tipo III. (A) Vista assiale e (B) coronale di tipo IP III. (C) Elettrodo all'interno del canale uditivo interno. (D) Elettrodo posizionato in modo ottimale all'interno della porzione cocleare. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 7: Cavità comune (CC). (A) Vista assiale e (B) coronale di una cavità comune. (C) Inserimento di un elettrodo dritto in una cavità comune. La freccia bianca indica la lussazione dell'array di elettrodi all'interno dell'IAC. (D) Posizionare correttamente l'elettrodo nella configurazione ottimale a loop raccomandata all'interno della cavità. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 8: Ipoplasia cocleare. (A) Vista coronale di una coclea ipoplastica con la prima metà della curva basale sviluppata. (B) Modello 3D della coclea ipoplastica preso per l'inserimento di elettrodo. (C) Posizionamento di un elettrodo lungo 12 mm che copre l'intera coclea ipoplastica. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 9: Acquedotto vestibolare ingrandito (EVA). (A) Vista coronale di una EVA che mostra la parete laterale della coclea chiaramente fino a 540°. (B) Modello 3D del guscio di un caso di EVA, che illustra la misurazione della lunghezza cocleare per una profondità di inserzione angolare di 540°. (C) Inserimento ottimale dell'elettrodo che copre 540° di profondità angolare, come indicato dalla freccia bianca. (D) Elettrodo sovrainserito spinto oltre i 540°, portando a una sovrapposizione tra canali apicale e medio, indicata dalla freccia gialla. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 10: Anatomia normale in diverse dimensioni. (A,B) Effetto delle diverse dimensioni cocleari sulla profondità di inserimento degli elettrodi. Vista coronale di orecchie interne anatomicamente normali di due dimensioni diverse (valore A di (A) 8,1 mm e (B) 10,4 mm). In una coclea di dimensioni minori, l'inserimento completo di un elettrodo lungo 28 mm copre circa 600° di profondità angolare, mentre in una coclea di dimensioni maggiori copre solo 450°, come indicato dalle frecce bianche. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Discussion

Questo studio fornisce una panoramica strutturata delle tecniche ottimali di inserimento degli elettrodi in sette diverse anatomie dell'orecchio interno. Gli aspetti chiave per ottenere un'inserzione ottimale dell'elettrodo includono l'identificazione accurata del tipo anatomico tramite immagini preoperatorie, la comprensione delle possibili complicanze legate all'inserimento e l'apprendimento di come maneggiare l'elettrodo in modo sicuro e confortevole utilizzando strumenti chirurgici appropriati.

L'identificazione accurata dell'anatomia dell'orecchio interno tramite imaging preoperatorio dipende molto dall'esperienza del clinico. Tra i vari tipi, IP tipo II ed EVA possono apparire simili tra loro. Tuttavia, l'estensione della parete laterale visibile nella visuale coronale differisce. Nel tipo IP II, raggiunge fino a 450°, mentre nei casi con EVA è circa 540° e quindi può servire come caratteristica^{distintiva 9,10,11}. Alsughayer et al. nel 2022 hanno riportato un pieghe della punta dell'elettrodo quando si inserisce un elettrodo di lunga lunghezza in una malformazione di tipo IP I, quando l'elettrodo è stato spinto oltre i 360° della profondità angolare^{di inserimento 12}. Tra le altre ragioni, questo è stato uno dei fattori che ci hanno portato a progettare lo studio per coprire 360° nel tipo IP I, 450° nel tipo IP II e 540° nell'EVA, evitando così di posizionare l'elettrodo nella regione apicale cistica.

Una delle intuizioni chiave ottenute da questo studio è che, indipendentemente dalla variazione anatomica, guidare elettrodi dritti lungo la parete laterale della coclea è vantaggioso. Questo approccio non solo facilita l'inserimento completo, ma aiuta anche a prevenire l'ingresso dell'elettrodo nell'IAC, una preoccupazione particolare nel tipo IP III e nelle malformazioni cavitari comuni. La resistenza all'inserimento degli elettrodi è una complicazione ben documentata in letteratura, derivante da vari fattori, come variazioni anatomiche, caratteristiche di progettazione degli elettrodi, tecniche chirurgiche o l'incontro della punta dell'elettrodo nelle strutture^{intracocleari 13}. Forzare ulteriormente l'elettrodo quando si verifica la resistenza aumenta il rischio di un significativo flambimento dell'elettrodo, che può causare un'inserzione incompleta o parziale. Per evitare il rischio di deformamento, consigliamo di ritrarre leggermente la matrice di elettrodi e poi di reinserirla con attenzione. Questa tecnica si è dimostrata efficace, come confermato dalla visualizzazione in tempo reale sul monitor del sistema di addestramento all'inserimento degli elettrodi utilizzato in questo studio.

Aschendorff et al. avevano precedentemente riportato l'uso della navigazione radiologicamente assistita per il posizionamento preciso degli elettrodi nel tipo IP III, un metodo che richiede sistemi di imaging intraoperatorio^{specializzati 14}. Tuttavia, questo approccio è tecnicamente impegnativo, richiede la disponibilità di un'infrastruttura tecnica adeguata e comporta un notevole aumento del tempo intraoperatorio. Al contrario, la formazione sistematica sull'inserimento di elettrodi offre un approccio più semplice ed economico per ridurre il rischio di spostamento errato degli elettrodi.

Oltre a identificare correttamente l'anatomia dell'orecchio interno e comprendere le sfide legate all'inserimento specifiche per ogni tipo anatomico, è fondamentale sapere come tenere correttamente e comodamente l'elettrodo per ottenere l'inserimento completo dell'elettrodo scelto. Le pinze a presa morbida dotate di elettrodi dritti MED-EL presentano una punta appositamente progettata con due semitubi, pensata per bloccare saldamente l'elettrodo e garantire un controllo preciso durante l'inserimento. Seguire le istruzioni del produttore è essenziale per imparare a maneggiare gli strumenti in modo sicuro ed efficace. Scegliere la lunghezza dell'elettrodo che corrisponda alla dimensione della coclea misurata dal valore A è un'altra raccomandazione, specialmente per i chirurghi residenti che vogliono^{seguire il 15}.

L'addestramento sulle ossa temporali cadaveriche è sia costoso che richiede tempo, e i campioni con malformazioni congenite dell'orecchio interno sono estremamente rari. Il sistema avanzato di addestramento all'inserimento degli elettrodi valutato in questo studio affronta queste limitazioni: consente tentativi di pratica illimitati, fornisce una visualizzazione in tempo reale del movimento degli elettrodi all'interno del modello cocleare trasparente e consente all'utente di regolare la traiettoria di inserimento per una posizione ottimale all'interno della coclea.

Questo studio ha utilizzato varianti di elettrodi di un singolo produttore di CI. Di conseguenza, le raccomandazioni procedurali fornite sono specifiche per gli elettrodi MED-EL e potrebbero non essere direttamente applicabili a array di elettrodi di altri produttori di CI. Un'altra limitazione deriva dall'uso di un polimero in resina nella fabbricazione di modelli di coclea trasparenti, che differisce dai tessuti biologici in termini di proprietà di attrito, feedback tattile durante l'inserimento degli elettrodi e assenza di fattori fisiologici, come sanguinamento o elasticità tissutale. Pertanto, questi risultati e osservazioni ottenuti da questo sistema di addestramento devono essere interpretati con cautela e tradotti con attenzione in condizioni in vivo .

Per tutti e quattro i chirurghi specializzandi, questa è stata la prima esperienza di inserimento di un elettrodo in anatomie dell'orecchio interno diverse da quelle normali. La capacità di osservare visivamente l'elettrodo che entra nella coclea si rivelò altamente istruttiva, sottolineando il valore educativo di questo sistema di addestramento. Ad esempio, regolando la traiettoria da un angolo inferiore-superiore a uno superiore-inferiore, era possibile visualizzare come la punta dell'elettrodo si riorientasse verso la parete laterale, facilitando così l'inserimento ottimale nella porzione cocleare e prevenendo la depistaggio. Il chirurgo senior considerava questo sistema di formazione uno strumento educativo prezioso per i chirurghi residenti, offrendo opportunità di apprendimento difficili da raggiungere utilizzando ossa temporali cadaveriche.

Il sistema di formazione avanzato presentato in questo studio consente ai giovani chirurghi dell'IC di esercitarsi nell'inserimento di elettrodi in un'ampia gamma di anatomie dell'orecchio interno. Durante l'inserimento, mantenere una traiettoria superiore-inferiore e guidare l'elettrodo lungo la parete laterale della coclea aiuta a ottenere un inserimento completo e riduce il rischio di dislocazione dell'elettrodo. Una pianificazione preoperatoria attenta e soprattutto la selezione di un array di elettrodi adatto alla morfologia specifica dell'orecchio interno minimizza ulteriormente le complicazioni legate all'inserimento.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Elettrodi per impianto cocleare	MED-EL	172400FX	https://preferredproduct.com/cochlear-implant-electrode-forceps-w-longitudinal-groove-for-insertion-of-electrodes-w-base-0-8-1-3-mm-total-length-155mm/
Desk Desk 300 LED con ingrandimento 2X illuminato	Carson	https://vision-forward.org/product/gooseneck-desktop-led-lighted-magnifier/	Lente d'ingrandimento desktop
Microscopio digitale	Tomlov	https://tomlov.com/products/tomlov-tm4k-digital-microscope
Sistema di addestramento per l'inserimento di elettrodi	MED-EL	39054	https://www.medel.com/hearing-solutions/accessories
Glicerina (99,5%)	Doktor Klaus	1001881	https://www.doktor-klaus.com/glycerin/
Siringa	Sigma Aldrich	https://www.sigmaaldrich.com/AT/de/product/aldrich/z683620
Elettrodi di addestramento	Med-EL	https://www.medel.com/