Impianto cocleare robotizzato per l'accesso cocleare diretto
June 16th, 2022
L'impianto cocleare robotico è una procedura per l'accesso minimamente invasivo all'orecchio interno. Rispetto alla chirurgia convenzionale, l'impianto cocleare robotico comporta ulteriori passaggi che devono essere eseguiti in sala operatoria. In questo articolo diamo una descrizione della procedura ed evidenziamo gli aspetti importanti dell'impianto cocleare robotico.
Dimostriamo una tecnica unica al mondo per l'impianto cocleare. Il flusso di lavoro è completo e richiede formazione per garantire una procedura sicura. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente di eseguire un accesso al tunnel allineato, minimamente invasivo, perfettamente allineato, all'orecchio interno.
Per iniziare, assicurati che la distanza della traiettoria dal nervo facciale sia di almeno 0,4 millimetri e che la distanza dalla chorda tympani sia di almeno 0,3 millimetri affinché la traiettoria venga perforata in sicurezza. Quindi, segnare l'incisione retroauricolare per l'impianto cocleare. Utilizzando un marcatore chirurgico, eseguire l'incisione, sollevare il lembo muscolocutaneo e utilizzare la curette per esporre l'osso corticale mastoideo.
Segna la posizione delle cinque viti fiduciali. Le prime quattro viti di registrazione sono posizionate retroauricolmente di circa 20-30 millimetri, in uno schema trapezoidale. La quinta vite viene utilizzata per il fissaggio del marcatore del paziente ed è posizionata a circa una distanza del pollice dalle prime quattro viti, il più inferiore possibile.
Tenere il trapano perpendicolare alla superficie ossea e utilizzare la punta di pre-trapano e il pezzo manuale del trapano per pre-forare i fori per le viti. Inserire le viti nei fori preforati e assicurarsi che le viti siano saldamente fissate nell'osso. Eseguire la tomografia computerizzata o l'imaging TC a fascio conico sotto apnea per ridurre gli artefatti di movimento.
Eseguire l'imaging con una risoluzione minima di 0,2 per 0,2 per 0,2 millimetri. Verificare la qualità dei dati dell'immagine e la visibilità di tutte le viti nei dati CT. Quindi generare la mesh della superficie del nervo facciale aggiungendo punti nella scheda della linea centrale del canale di Falloppio.
Vai all'identificazione del canale di Falloppio e definisci il canale di Falloppio regolando i punti. Quindi, generate la mesh di superficie chorda tympani. Pianificare la traiettoria del trapano e approvare il piano con il neuroradiologo.
Preparare il paziente allineando la testa all'interno del poggiatesta, in modo tale che il collo sia supportato dal cuscino inferiore e il naso sia allineato con il centro del telaio superiore del poggiatesta. Assicurarsi che la testa del paziente sia sufficientemente fissata sul poggiatesta. Posizionare gli elettrodi di monitoraggio del nervo facciale.
Quindi, coprire il sistema robotico e la piattaforma di navigazione con un drappeggio sterile. Posizionare una linea e fissare il marcatore paziente sulla quinta vite in modo che sia visibile alla telecamera di tracciamento del sistema robotico. Assicurarsi che il marcatore del paziente sia fissato rigidamente e che tutte le articolazioni siano saldamente serrate.
È fondamentale evitare qualsiasi movimento del marcatore del paziente dopo il processo di registrazione. Eseguire la registrazione del paziente per pianificare per correlare il piano virtuale al paziente effettivo. Utilizzare il manipolo con lo strumento di registrazione e posizionarlo su ogni vite fiduciale quattro volte.
Eseguire la procedura di registrazione seguendo la schermata presente sulla piattaforma di navigazione che indica la vite su cui posizionare l'utensile. Dopo aver digitalizzato tutte le posizioni delle viti, controllare l'errore di registrazione fiduciale per confermare che l'accuratezza della registrazione sia sufficiente per continuare. Inserire la punta del trapano nel manipolo e collegare l'ugello di irrigazione.
Confermare l'allineamento della punta del trapano con la traiettoria virtuale pianificata nel software di pianificazione. Inizia a perforare con il sistema robotico. Il sistema forerà con un movimento gerarchico, fino a raggiungere il primo punto di controllo di sicurezza sopra la rientranza facciale.
Dopo aver raggiunto il primo checkpoint, spostare il braccio robotico fuori dal campo chirurgico. Innanzitutto, eseguire un controllo di sicurezza dell'imaging intraoperatorio. Rimuovere il marcatore paziente dal paziente.
Eseguire l'imaging TC, o l'imaging TC a fascio conico, con il team di neuroradiologia. Caricare i dati TC nel software di pianificazione e confermare con il neuroradiologo che la traiettoria è sicura. Per l'accesso all'orecchio medio, confermare l'allineamento della punta del trapano con il tunnel di perforazione e continuare a perforare fino a raggiungere il primo punto di stimolazione del nervo facciale.
Inserire la sonda del nervo facciale per verificare l'integrità del nervo facciale. Quindi, il sistema robotico si attraverserà al successivo punto di stimolazione del nervo facciale. In totale, saranno testati cinque punti di stimolazione del nervo facciale.
Avviare il sistema robotizzato per fresare la sporgenza ossea. Il sistema si arresterà automaticamente dopo la svolta per garantire che venga raggiunta un'apertura sufficiente per l'array di elettrodi, mirando al contempo a preservare la membrana della finestra rotonda. Confermare l'accesso all'orecchio interno, tramite un endoscopio o un microscopio, attraverso un lembo timpanomeatale.
Rimuovere il marcatore paziente e tutte e cinque le viti fiduciali. Contrassegnare la posizione del corpo dell'impianto utilizzando la dima chirurgica e preparare la tasca dell'impianto. Fissare il corpo dell'impianto cocleare nella tasca e inserire manualmente l'array di elettrodi attraverso il tubo guida di inserimento.
Contrassegnare il cavo dell'elettrodo utilizzando il tubo guida di inserimento come riferimento per la profondità di inserimento prevista e contrassegnare l'array all'estremità laterale del tubo guida. Dopo aver raggiunto la profondità di inserimento finale, rimuovere il tubo guida di inserimento. L'immagine TC preoperatoria del paziente mostrava uno stato avanzato di otosclerosi che aveva disintegrato l'osso petroso, rendendo la coclea difficilmente distinguibile.
L'esito postoperatorio ha mostrato il tunnel perforato e l'array di elettrodi inserito. In questo caso, la pianificazione chirurgica utilizzata per identificare preoperatoriamente l'accesso ottimale all'inserimento all'orecchio interno ha portato al corretto inserimento dell'array di elettrodi, con una profondità di inserimento angolare di circa 270 gradi. L'aspetto più importante è il paziente per pianificare la registrazione per l'accuratezza e la sicurezza.
Il chirurgo deve assicurarsi che le viti siano saldamente in posizione e che la procedura di registrazione sia eseguita correttamente.
Panoramica
Questo articolo descrive una tecnica unica per l'impianto cocleare robotico, enfatizzando la sua natura minimamente invasiva e l'importanza di una pianificazione chirurgica precisa. La procedura prevede un flusso di lavoro completo che richiede formazione per garantire sicurezza e precisione.
Componenti principali dello studio
Area di scienza
- Neurochirurgia
- Chirurgia robotica
- Otorinolaringoiatria
Sfondo
- L'impianto cocleare robotico consente un accesso minimamente invasivo all'orecchio interno.
- La chirurgia convenzionale coinvolge tecniche più invasive.
- L'allineamento preciso e la pianificazione della traiettoria sono fondamentali per la sicurezza.
- La formazione è essenziale per eseguire la procedura in modo efficace.
Obiettivo dello studio
- Dimostrare una tecnica sicura ed efficace per l'impianto cocleare.
- Evidenziare i vantaggi dell'assistenza robotica in chirurgia.
- Garantire un allineamento ottimale e minimizzare il trauma alle strutture circostanti.
Metodi utilizzati
- Imaging preoperatorio per pianificare la traiettoria chirurgica.
- Posizionamento di viti fiduciali per una navigazione accurata.
- Trapanazione robotica con feedback di imaging in tempo reale.
- Monitoraggio intraoperatorio dell'integrità del nervo facciale.
Risultati principali
- La tecnica consente una trapanazione precisa e un accesso sicuro alla coclea.
- È stato ottenuto un inserimento con successo della matrice degli elettrodi.
- L'imaging postoperatorio ha confermato l'accuratezza della procedura.
- La sicurezza del paziente e l'accuratezza della registrazione sono state mantenute per tutto il tempo.
Conclusioni
- L'impianto cocleare robotico è un'alternativa praticabile ai metodi tradizionali.
- Una registrazione accurata del paziente al piano è fondamentale per il successo.
- La formazione e la preparazione migliorano significativamente la sicurezza procedurale.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Robotic cochlear implantation with direct cochlear access exemplifies the integration of precision robotics and advanced imaging for minimally invasive surgical workflows. This approach enhances procedural accuracy, reduces risk to critical structures, and supports reproducible outcomes in complex anatomical environments. Its relevance spans translational device development and surgical innovation pipelines where safety, standardization, and quantitative validation are paramount.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables quantitative assessment of surgical trajectory safety margins relative to critical neuroanatomy.
- Supports functional validation of device-tissue interface in anatomically challenging contexts.
- Facilitates mechanistic de-risking by integrating imaging, navigation, and intraoperative monitoring.
Screening & Assay Development
- Establishes standardized protocols for device placement and trajectory verification using imaging and fiducial registration.
- Delivers reproducible, quantitative outputs for trajectory accuracy and nerve proximity thresholds.
- Enables cross-comparison of device performance and workflow reproducibility across patient cohorts.
Translational & Preclinical Research
- Aligns surgical workflow with translational endpoints such as electrode placement accuracy and postoperative imaging confirmation.
- Supports continuity from preclinical device validation to clinical workflow integration.
- Provides a platform for iterative refinement of robotic and imaging-guided interventions.
Pipeline & Workflow Integration
This robotic workflow bridges early device validation, surgical planning, and intraoperative execution, supporting a continuum from discovery through translational research and clinical implementation.
- Discovery Biology: Integrates hypothesis-driven trajectory planning with quantitative anatomical validation.
- Screening: Standardizes imaging, registration, and intraoperative monitoring for reproducible device placement.
- Analytics: Provides quantitative readouts for trajectory accuracy, nerve proximity, and registration error thresholds.
- Translational Research: Enables direct comparison of preoperative planning and postoperative outcomes for device optimization.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, modular workflow adaptable to other robotic or image-guided interventions.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in device placement and reduces anatomical risk.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible workflows with quantitative checkpoints.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making for device advancement and clinical translation.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of device and workflow innovations.
Implementation Considerations
- Requires multidisciplinary expertise in surgical robotics, imaging, and neuroanatomy.
- Demands high-resolution imaging infrastructure and real-time navigation platforms.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of registration and monitoring protocols.
- Adaptation to diverse anatomical models may require workflow customization.
- Accuracy is contingent on robust patient-to-plan registration and intraoperative verification.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:36
Patient Candidacy Screening and Fiducial Screw Insertion
1:55
Preoperative Planning and Patient Preparation
4:13
Middle Ear Access: Phase 1
4:48
Middle Ear Access: Phase 2
5:43
Inner Ear Access
6:12
Implant Management and Electrode Insertion
6:55
Results: Robotic Cochlear Implantation in a Patient with Far Advanced Otosclerosis
7:35
Conclusion
