다양한 내이 해부학에서 최적의 전극 배열 배치를 위한 인공와우 전극 삽입 훈련 시스템 테스트

Summary

여기서는 새로운 시뮬레이션 시스템을 활용한 구조화된 인공와우 전극 삽입 훈련 프로토콜을 제시하여, 정상 및 기형 내이 해부학 모두에서 실습할 수 있도록 합니다.

Abstract

인공와우 이식(CI) 전극 배열의 성공적인 인공와우 삽입은 인공와우 이식에서 중요한 수술 단계입니다. 이 치료가 없으면 재활이 진행될 수 없으며, 모든 수술 전후 노력은 무의미합니다. 따라서 전극 삽입은 외과의사의 높은 정밀도와 헌신이 필요합니다. 임상 및 해부학적 조건이 다르기 때문에, 전극 배열을 달팽이관 내부에 최적하고 안전하게 배치하기 위한 집중 훈련이 필수적입니다. 레지던시 기간 동안 모든 연수생 외과의는 일정량의 실험실 교육을 받아야 합니다. 중이 재건 수술처럼 달팽이관에 안전하게 도달하고 CI 전극을 최적으로 삽입하기 위해 시체 측두골을 뚫는 것이 매우 중요합니다. 문헌에 따르면, 선천성 청력 손실을 가진 사람들 중 약 10-20%가 다양한 정도의 내이 기형을 가진 것으로 보고됩니다. 드릴링 훈련에 사용되는 시체 측두골은 일반적으로 노년의 기증자로부터 얻으며, 내이 기형을 거의 보여준다. 반면, 인공와우 이식을 받는 환자들은 내이의 해부학적 변이가 일반 인구보다 훨씬 더 흔한 매우 선별된 집단에 속합니다. 기형 내이에 전극을 삽입하는 훈련 부족은 전극 삽입 시 합병증을 겪는 주요 원인 중 하나로 여겨집니다. 본 연구는 정상 및 해부학적 변이의 달팽이관을 모두 나타내는 교체 가능한 투명 내이 모델을 특징으로 하는 고급 전극 삽입 훈련 시스템을 평가하기 위한 시연 연구입니다. 포함된 해부학적 유형으로는 불완전 분할(IP) 유형 I, II, III와 달팽이관저형성, 공동, 확대된 전정 수로(EVA), 정상 내이 해부학이 있으며, 세 가지 크기로 나타난다. 본 연구의 목적은 제시된 전극 삽입 훈련 시스템의 사용을 입증하고, 경험 많은 외과의사의 감독 및 지도 아래 4명의 상주 외과의사를 통해 다양한 내이 해부학에서 달팽이관 부분 내 전극 위치에 대한 경험적 권고를 제공하는 것입니다.

Introduction

인공와우 이식(CI)은 심각에서 심도 감각신경^{성 난청}에 대한 최첨단 치료 옵션입니다. 이 절차는 임플란트의 전자 장치를 두개골 표면에 외과적으로 삽입하고, 전극 배열을 달팽이관에 삽입하는 과정을 포함합니다. 이로 인해 청신경에 대한 직접적인 전기 자극이 가능합니다. 전극을 달팽이관 내에서 최적의 위치에 배치하는 것은 효과적인 전극-신경 인터페이스를 구축하는 데 매우 중요하며, 이는 수혜자에게 장치의 이점을 극대화하는 데^{필수적입니다.} 전극을 정확히 위치시키기 위해서는 외과의가 광범위한 교육을 받아야 합니다. 레지던시 기간 동안 수습 외과의는 시체 측두골을 이용한 적절한 실험실 훈련을 이수해야 합니다. 훈련에는 달팽이관에 안전하게 접근하기 위한 드릴링과 CI 전극³ 삽입이 포함되어야 합니다. 또한, CI 제조업체는 모든 외과의사가 자신의 전극 배열을 합병증 없이 안전하게 다룰 수 있도록 전문 교육을 제공합니다. 그럼에도 불구하고, 임상 실무에서 특히 일부 배열 유형에서 전극 오위치 발생률이 보고된 것은 추가 훈련 솔루션의 중요성을 강조합니다.

문헌에 따르면, 선천성 청력 손실 환자의 약 10-20%가 Jackler 등^4, Sennaroglu 등5에서 자세히 설명한 바와 같이 내이 기형을 가지고 ^{있습니다.} 각 유형의 내이 기형은 수술 및 전극 삽입 시 특정한 어려움과 관련이 있습니다. 흔히 보고되는 합병증으로는 달팽이관 밖에서 전극이 휘어짐, 낭포성 달팽이관에서 전극이 떠 있는 현상, 그리고 전극이 내청관으로 들어오는 현상이^{있습니다.} 외과 훈련에 사용되는 시체 측두골은 주로 연구 및 교육을 위해 시신을 기증한 노인들로부터 얻습니다. 그 결과, 이 표본들에서 내이 기형은 극히 드뭅니다⁷. 기형 내이에서 전극 배치와 달팽이와우 접근에 대한 특정한 교육 부족은 인공중기관절 수술 중 전극 삽입 합병증의 주요 원인으로 간주됩니다.

1990년부터의 임상 경험에 따르면, 내이 기형은 최적의 위치를 위해 길이와 디자인이 다양한 전극 배열이 필요합니다. MED-EL은 식품의약국(FDA) 승인을 받은 CI 제조업체 중 하나로, 다양한 전극 옵션을 제공하여 다양하고 복잡한 내이 해부학을 더 잘 수용할 수 있게^합니다. 최근 MED-EL(오스트리아 인스브루크)과 COSA Ltd.(영국 케임브리지)는 CI 전극 삽입을 위한 고급 교육 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 미리 드릴된 유선돌 절제술이 있는 현실적인 머리 모델을 특징으로 합니다. 또한 다양한 유형의 내이 기형을 나타내는 다양한 투명한 내이 모델을 삽입할 수 있는 기능도 제공합니다. 현미경을 사용하면 달팽이관의 기저 회전을 코로나 뷰에서 시각화하여 전극이 달팽이관으로 들어가는 것을 정밀하게 관찰할 수 있습니다. 전극 삽입 훈련 시스템의 설계는 훈련 외과의사들에게 다음 측면에 대해 교육하는 데 적합합니다: (i) CI 제조업체의 권고에 따라 전극을 어떻게 잡아야 하는가? (ii) 최적의 삽입 각도는 무엇인가? 전극을 달래이관의 측벽을 따라 어떻게 지지할 수 있으며, 전극이 내부 청각 관 내부에 잘못 위치하는 것을 어떻게 방지할 수 있을까요? (iii) 삽입 저항에 직면했을 때 전극을 달팽이관 안에 완전히 삽입하는 방법은? (iv) 낭포성 기형의 정도에 따라 최대 전극 삽입 각도는 얼마이며, 전극 채널의 중첩을 어떻게 방지할 수 있는가? (v) 일반적인 공동적 기형에서 최적의 전극 배치 기법은 무엇인가요?

이 글에서는 다양한 내이 기형에서 전극 삽입에 대한 저희의 경험을 공유하며, 전극 삽입을 성공적으로 지원하고 CI 수술 중 합병증을 최소화할 수 있는 실용적인 팁과 전략을 제공합니다.

Protocol

이 연구는 전적으로 실험실 환경에서 수행되었으며 환자를 직접 참여시키지 않았습니다. 따라서 이 연구는 윤리위원회의 승인이 필요하지 않았습니다.

1. 전극 삽입 훈련 시스템의 설명 및 설정.

1. 전극 삽입 훈련 시스템을 설치해.
   참고: 전극 삽입 훈련 시스템은 해부학적으로 올바른 위치에 투명한 내이 모델이 포함된 오른쪽 헤드피스를 포함하고 있습니다. 유선돌 절제술과 후방 고막 절제술은 미리 드릴링되어 달팽이관에 접근할 수 있도록 합니다. 디지털 현미경이 6cm 초점 거리에서 4K(2000배) 배율로 중앙에 위치해 내이 모델의 코로나 뷰에 초점을 맞추며, 삽입 시 전극이 달팽이관으로 들어가는 모습을 시각화할 수 있습니다. 이 모습은 현미경 바로 위에 설치된 모니터(1280 x 800)에 표시됩니다. 또한, 유선돌 절제술 부위 위에 통합 광원과 함께 175% 확대 렌즈를 설치하여 후방 고막 절제술의 가시성을 향상시킵니다. 달팽이관 입구는 후방 고막 절개술을 통해 식별을 돕기 위해 빨간색으로 윤곽선이 표시되어 있습니다. 훈련 시스템에는 오른쪽 귀를 위한 10가지 다른 내이 모델이 포함되어 있습니다. 정상 해부학(NA)은 A-값(달팽이관 기저 회전 직경)으로 나타내는 세 가지 크기로 나뉘는데, NA-M은 8.4 mm, NA-L은 9.6 mm, NA-XL은 10.4 mm입니다. 추가 모델들은 확대된 전정수로 증후군(EVAS), 불완전 분할(IP) 유형 I, II, III, 두 가지 변이의 달팽우 저형성(CH), 그리고 흔한 공강 기형(CC) 등 다양한 내이 기형 유형을 나타냅니다. 그림 1 은 훈련 시스템의 조립과 투명한 내이 모델을 보여줍니다.
   원활한 삽입을 위해 투명 모델에 99.5% 농도, 점도가 870 Pa·s인 글리세린과 같은 윤활제를 채웁니다.

2. 전극 처리 (그림 2)

1. 삽입 전에 전극과 기기를 준비하세요.
2. 제조사에서 제공하는 소프트 그립 겸자를 사용하세요.
3. 전극은 각진 소프트 그립 겸자로만 잡으세요.
4. 전극 리드를 기울인 팁의 직선 구간에 위치시킵니다.
5. 전극을 어레이 스토퍼 바로 뒤에 고정하세요.
6. 전극 접점 부위에서 전극 배열을 잡지 마세요.
7. 전극을 압축하거나 비틀지 마세요.
8. 과우류루나 둥근 창에 접근하기 전에 고정이 안정되어 있는지 확인하세요.

3. 삽입 시 전극 각도 조절 (그림 3)

1. 전극을 앞으로 옮기기 전에 겸자를 정렬하세요.
2. 상하 삽입 각도를 유지하세요.
3. 전극을 달팽이관의 측벽 쪽으로 유도하세요.
4. 열등-우위 각도는 피하세요.
5. 전극을 내측벽 쪽으로 이끌지 마세요.
6. 전극 궤적을 전진 과정에서 지속적으로 관찰하세요.
7. 일정하고 느린 속도를 유지하려고 노력하세요.

4. 전극 삽입 저항에 직면했을 때 권고사항

1. 저항이 발생하면 즉시 전극 배열을 전진시키지 마세요.
2. 힘을 사용하지 마세요.
3. 전극을 몇 밀리미터 빼세요.
4. 전극을 천천히 다시 전진시키세요.
5. 재삽입 시 측벽 궤적을 유지하세요.
6. 항상 외이경 굴곡을 방지하세요.

5. 서로 다른 내이 해부학에 전극을 삽입하기

참고: 다음 섹션에서는 불완전 분할(IP) 유형 I, II, III, 달팽이와우 저형성, 공동, 확대된 전정 수도관(EVA), 그리고 두 가지 크기의 정상 해부학적 달팽이관 등 다양한 해부학적 유형을 나타내는 투명 내이 모델을 사용하여 전극 삽입을 시연합니다. 목적은 합병증을 최소화하기 위한 안전한 전극 삽입 기술에 대한 통찰을 공유하는 것입니다.

1. 불완전 분할 유형 I (그림 4)
   1. 영상 검사에서 완전한 낭성 와우 부위를 확인하세요.
   2. 제한된 각도 삽입에 적합한 전극 길이를 선택하세요.
   3. 전극을 상하각으로 삽입하세요.
   4. 전극을 측면벽을 따라 엄격히 안내하세요.
   5. 삽입 깊이를 최대 360°로 제한하세요.
   6. 첨단 전극 접촉의 중첩을 방지하세요.
2. 불완전 분할 유형 II (그림 5)
   1. 영상 검사에서 정상적인 기저 회전과 낭포성 꼭지를 확인하세요.
   2. 전극을 규칙적으로 형성된 기저 스칼라를 통해 삽입합니다.
   3. 측면 벽 궤적을 유지하세요.
   4. 전극을 450°까지 전진시키세요.
   5. 낭포 끝부분에 들어가기 전에 삽입을 중단하세요.
   6. 전극이 450° 이상으로 겹치는 것을 피하세요.
3. 불완전 분할 유형 III (그림 6)
   1. 영상 검사에서 확장된 내청관(IAC)을 확인하세요.
   2. 전극이 IAC로 오스디렉션될 위험이 높을 것으로 예상하세요.
   3. 중앙이나 직선 삽입 경로를 피하세요.
   4. 전극을 상하각으로 삽입하세요.
   5. 전극을 측면벽을 따라 계속 유도하세요.
   6. 전극이 달팽이 부분 안에 남아 있는지 확인해 주세요.
4. 공동(CC) (그림 7)
   1. 수술 전 영상에서 분리되지 않은 단일 공동을 확인하세요.
   2. 전극이 직선으로 전진되는 것을 피하세요.
   3. 전극 배열을 부드럽게 구부려 주세요.
   4. 먼저 곡선 구간을 소개하세요.
   5. 전극 배열이 공공 내에서 루프를 형성하도록 허용하세요.
   6. 루프 구성을 안정화하세요.
   7. 전극이 IAC에 들어가는 것을 막으세요.
5. 달팽우 저형성 (그림 8)
   1. 삽입 전에 정확히 달팽이관 길이를 측정하세요.
   2. 단축된 달팽이 길이에 맞는 전극을 선택하세요.
   3. 달팽이관 내강이 완전히 덮일 때까지만 진행하세요.
   4. 발달한 기저 회전 이후의 과도한 삽입을 피하세요.
6. 확대된 전정 수로(EVA) (그림 9)
   1. 수술 전 영상 검사에서 정상 기저 회전과 경미한 낭포성 꼭대기를 식별하세요.
   2. 전극을 측벽을 따라 상하각으로 삽입합니다.
   3. 전극을 540°까지 전진시켜.
   4. 낭포성 꼭대기 부위에 들어가기 전에 삽입을 중단하세요.
   5. 꼭대기 내에서 전극 접촉이 겹치는 것을 피하세요.
7. 다양한 크기의 정상 해부학 구조 (그림 10)
   1. 수술 전에 달팽이관의 A-값을 측정하세요.
   2. 달팽이 크기에 따라 전극 길이를 선택하세요.
   3. 전극을 측면벽을 따라 완전히 삽입하세요.
   4. 더 작은 달팽이관에서는 더 깊은 각도 삽입이 예상됩니다(그림 10, A값 8.1mm로 약 600°).
   5. 더 큰 달팽이관에서는 각도 부착이 감소할 것으로 예상된다(그림 10, A값 10.4 mm, 약 450°).

Results

제시된 모델들은 전극 취급, 삽입 각도, 해부학적 변화가 와우 내 전극 위치에 어떤 영향을 미치는지 보여줍니다.

전극 취급

부드러운 그립 겸자를 사용한 다양한 잡기 기법으로 인해 전극 리드의 조절이 가변적으로 이루어졌습니다. 최적이 아닌 그립은 안정성을 떨어뜨렸지만, 각도 있는 팁의 직선 부분을 배열 스토퍼에 올바르게 맞물리면 삽입 시 신뢰할 수 있는 제어가 보장되었습니다(그림 2).

삽입 시 전극 각도 조절 (그림 3)

전극 궤적은 겸자의 방향에 강하게 의존하는 것으로 나타났습니다. 상하 정렬은 전극을 외측 와우벽을 따라 일관되게 안내했으며(그림 3B), 하하-상부 정렬은 내측 벽 편위 가능성을 높였다(그림 3A). 이 발견은 겸자 방향이 통제된 측면벽 배치를 달성하는 데 얼마나 중요한지 강조합니다.

불완전 분할 유형 I

불완전 분할 I형에서는 낭포성 달팽이관과 일치하는 전극 길이를 선택하면 적절한 각도 커버리지가 가능하지만, 더 깊은 삽입은 전극 중복 위험을 증가시킵니다(그림 4A,B). IP 유형 I은 달팽이관 부분이 완전히 낭포성 상태이며 중앙 모디오룰스 줄기가 없는 것이 특징입니다. 낭포성 달팽이관은 확장된 전정과 분리되어 있습니다. 수술 전 영상을 기반으로 한 신중한 계획 덕분에 그림 4C에 나타난 권장 각도 깊이를 커버할 수 있는 적절한 전극을 선택할 수 있습니다. 각도 깊이의 360° 이상으로 삽입하면 전극 겹침이 발생할 수 있습니다(그림 4D, 흰색 화살표).

불완전 분할 유형 II

불완전 분할 유형 II에서는 삽입이 형성된 달팽이관(cochlear turn)으로 제한되었을 때 안정적인 위치가 달성되었습니다(그림 5); 낭포 꼭대기로의 진격은 전극 중복과 전위 채널 상호작용과 관련이 있었습니다.

불완전 분할 유형 III

불완전 분할 III형에서는 모디울루스가 부재하고 내청관이 넓어져 전극 오위 위험이 높았습니다. 측면 벽 지향 삽입법은 내부 청관으로의 의도치 않은 진입 가능성을 줄이고 와우 내강 내 저류를 지원했습니다(그림 6).

공동(CC) (그림 7)

일반적인 공동기형에서는 전극 끝을 직접 전진시키면 위치 오류가 발생할 위험이 증가했습니다. 프로토콜(그림 7D)에 설명된 대로 전극 프리셰이핑과 곡선 구간을 먼저 도입하면 공공 내에서 루프형 구성이 촉진되어 안정적인 위치 선정을 용이하게 하고 인접 구조로의 압출 위험을 줄였습니다.

달팽우 저형성

와우 저형성 환자의 삽입은 정확한 수술 전 측정의 중요성을 강조합니다. 인공와우 크기가 줄어들어 삽입 가능한 깊이가 제한되었고, 과도한 삽입을 방지하기 위해 전극 길이를 신중하게 선택해야 했습니다(그림 8).

확대된 전정 수로(EVA) (그림 9)

확대된 전정 수도관 해부학에서는 거의 정상적인 달팽이우 발달이 가능해 미리 정해진 각도 깊이로 표준 삽입이 가능했습니다. 이 지점을 넘어서는 낭포 꼭대기로의 진입 가능성이 높아졌습니다. 삽입 깊이를 제한함으로써 전극 겹침과 채널 간 간섭 가능성을 줄였습니다.

크기가 다른 정상적인 해부학 구조

정상적으로 발달한 달팽이관에서는 동일 길이의 전극에서 달팽우 크기가 각도 삽입 깊이에 큰 영향을 미쳤다. 더 작은 달팽이관은 더 큰 달팽이관에 비해 더 큰 각도 커버리지를 가져왔으며, 이는 수술 계획 시 달팽이관 크기 평가의 중요성을 강조합니다(그림 10).

전극 삽입은 이 연구에서 사용된 훈련 시스템을 사용하여 연속 시각적 제어 하에 수동으로 수행되었습니다. 따라서 프로토콜은 절차적 성능 지표를 평가하기보다는 전극 취급, 각도 및 궤적을 표준화하도록 설계되었습니다. 주요 결과는 전극 궤적과 훈련 모델 내 최종 배치에 대한 질적 평가였으며, 모든 레지던트 외과의가 고위 감독 하에 모든 해부학적 변이에 대해 최적의 위치를 재현적으로 달성했습니다.

그림 1: 다양한 해부학적 투명 내이 모델과 함께 인공와우 전극 삽입을 위한 고급 훈련 시스템. (A) 왼쪽 패널은 전극 삽입 훈련 시스템의 조립체를 보여줍니다. (B) 이 연구에서 다양한 내이 해부학의 달팽이와 관이 시험되었습니다. (C) 얼굴 매립 부위의 클로즈업. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요. 

그림 2: 전극을 세 가지 서로 다른 순서로 고정하는 부드러운 그립 겸자. (A,B) 전극을 고정하는 최적이 아닌 방법을 보여주는 1, 2 순서. (C) 연속 3은 부드러운 그립 겸자의 각도 있는 팁으로 감싸인 전극을 최적으로 유지하는 방법을 보여줍니다. (D) 전극을 배열 마개 바로 뒤에 단단히 고정하는 두 개의 반쪽 튜브 모양 끝으로 된 겸자를 근접 촬영. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 3: 전극의 위치. (A) 전극을 하상각으로 위치시키면 전극 배열 끝이 달팽이관의 내측벽(M)에 더 가까워지게 됩니다. (B) 전극을 상하각으로 위치시키면 전극이 달팽이관의 측벽(L) 쪽으로 향하게 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 4: 불완전 분할 유형 I. (A) IP 유형 I의 축방향 모습. (B) 낭포성 달팽이 부분을 보여주는 IP 유형 I의 3차원(3D) 껍질 모델. (C) 전극이 낭포성 달팽이 부위에서 360° 각도 깊이를 최적으로 덮어 전극 중복을 피하는 것. (D) 각도 깊이의 360° 이상으로 삽입하면 흰색 화살표가 보여주듯 전극 겹침이 발생할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요. 

그림 5: 불완전 분할 유형 II. (A) IP 유형 II의 코로나 뷰. (B) IP Type II의 3D 셸 모델로, 달팽이관의 기저 회전이 450°까지 정상적으로 발달하는 과정을 보여줍니다. (C) IP 타입 II에서 450° 각도 깊이를 최적으로 커버하는 전극. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 6: 불완전 분할 III. (A) IP 유형 III의 축방향 및 (B) 관상도. (C) 내청관 내부의 전극. (D) 전극이 달팽이관 부위에 최적으로 배치됨. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 7: 공통 공동(CC). (A) 축방향 및 (B) 공통 공동의 코로나 뷰. (C) 공통 공동에 직선 전극을 삽입하는 것. 흰색 화살표는 IAC 내부 전극 배열의 전위를 나타냅니다. (D) 전극을 권장되는 최적의 루프 구성으로 올바르게 배치함. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 8: 달팽우 저형성. (A) 기저 회전 전반부가 발달한 저형성 달하우의 관상모습. (B) 전극 삽입을 위해 촬영된 저소형성 달팽이관의 3D 모델. (C) 저형성성 달팽이관 전체를 덮는 12mm 길이의 전극 삽입. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 9: 확대된 전정 수로(EVA). (A) 달팽이관의 측벽이 최대 540°까지 명확하게 보인 EVA의 코로나 뷰. (B) 540° 각도 삽입 깊이에 대한 달팽우 길이 측정을 보여주는 EVA 케이스의 3D 쉘 모델. (C) 흰색 화살표가 표시한 각깊이 540°까지 전극을 최적으로 삽입하는 경우. (D) 540°를 넘겨 과도하게 삽입된 전극으로 인해 정측과 중간 채널이 겹치는 현상, 노란색 화살표로 표시됨. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 10: 다양한 크기의 정상 해부학. (A,B) 서로 다른 달팽이 크기가 전극 삽입 깊이에 미치는 영향. 두 가지 크기가 다른 해부학적으로 정상인 내이의 관상모습(A값 8.1mm, (B) 10.4mm). 작은 크기의 달팽이관에서는 28mm 길이의 전극을 완전히 삽입하면 약 600°의 각도 깊이를 덮는 반면, 더 큰 달팽이관에서는 흰색 화살표로 표시된 것처럼 450°만 덮습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

Discussion

본 연구는 7가지 서로 다른 내이 해부학에서 최적의 전극 삽입 기법에 대한 구조화된 개요를 제공합니다. 최적의 전극 삽입을 위한 핵심 요소는 수술 전 영상에서 해부학적 유형을 정확히 식별하고, 삽입 관련 합병증 이해하며, 적절한 수술 도구를 사용해 전극을 안전하고 편안하게 다루는 방법을 배우는 것입니다.

수술 전 영상에서 내이 해부학을 정확히 식별하는 것은 임상의의 경험에 크게 의존합니다. 다양한 유형 중에서 IP 타입 II와 EVA는 서로 비슷하게 보일 수 있습니다. 하지만 관상에서 볼 수 있는 측벽의 범위는 다릅니다. IP 유형 II에서는 최대 450°까지 가며, EVA의 경우 약 540°로 ^9,10,11을 구별하는 특징으로 활용할 수 있습니다. Alsughayer 등은 2022년에 IP 유형 I 기형에서 장기 전극을 삽입할 때 전극이 각도^{삽입 깊이 12}의 360° 이상으로 밀려났을 때 전극 끝이 접히는 현상을 보고했습니다. 이 점 중 하나는 IP 유형 I에서 360°, IP 유형 II에서 450°, EVA에서 540°를 포함하도록 연구를 설계한 이유 중 하나이며, 이를 통해 전극을 낭포 꼭대기 영역에 배치하지 않도록 했습니다.

이 연구에서 얻은 주요 통찰 중 하나는 해부학적 변이와 상관없이 달팽이관의 외벽을 따라 곧은 전극을 유도하는 것이 유리하다는 점입니다. 이 방법은 완전 삽입을 용이하게 할 뿐만 아니라, IP 유형 III와 흔한 공동기형에서 특히 우려되는 전극이 IAC에 들어가는 것을 방지하는 데도 도움을 줍니다. 전극 삽입 저항은 해부학적 차이, 전극 설계 특성, 수술 기법, 또는 전극 끝이 달팽이관 내 구조와 접촉하는 등 다양한 요인에서 발생하는 잘 문서화된 합병증입니다¹³. 저항이 발생할 때 전극을 더 밀어붙이면 전극이 심하게 굴러떨어질 위험이 높아져 삽입이 불완전하거나 부분적으로 이어질 수 있습니다. 버클링 위험을 피하기 위해 전극 배열을 약간 후퇴시킨 후 조심스럽게 다시 삽입할 것을 권장합니다. 이 기술은 이 연구에서 사용된 전극 삽입 훈련 시스템의 모니터 실시간 시각화를 통해 효과가 입증되었습니다.

Aschendorff 등은 이전에 IP 타입 III에서 정밀 전극 배치를 위해 방사선 보조 내비게이션을 사용했으며, 이는 전문 수술 중 영상 시스템이 필요한 방법을 보고했습니다¹⁴. 하지만 이 방법은 기술적으로 까다롭고, 적절한 기술 인프라의 가용성이 필요하며, 수술 중 시간이 상당히 증가합니다. 반면, 체계적 전극 삽입 훈련은 전극 오위치 위험을 줄이는 더 간단하고 비용 효율적인 접근법을 제공합니다.

내이 해부학을 정확히 식별하고 각 해부학적 유형에 따른 삽입 관련 어려움을 이해하는 것 외에도, 선택한 전극을 완전히 삽입하기 위해 전극을 적절하고 편안하게 잡는 방법을 아는 것이 필수적입니다. MED-EL 직선 전극에 포함된 소프트 그립 겸자는 두 개의 반튜브가 있는 특수 설계된 팁을 특징으로 하여 전극을 안전하게 잠그고 삽입 시 정밀한 제어를 제공합니다. 제조사의 지침을 따르는 것은 악기를 안전하고 효과적으로 다루는 법을 배우는 데 필수적입니다. 전극 길이를 A-값으로 측정한 달팽이관 크기에 맞는 선택을 하는 것도 권장되며, 특히 레지던트 외과의는¹⁵를 따르는 것이 좋습니다.

시체 측두골 훈련은 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되며, 선천적 내이 기형을 가진 표본은 극히 드뭅니다. 본 연구에서 평가된 고급 전극 삽입 훈련 시스템은 이러한 한계를 해결합니다: 무제한 연습 시도를 허용하고, 투명한 달팽우 모델 내에서 전극 움직임을 실시간으로 시각화하며, 사용자가 달팽이 내 최적의 위치를 위해 삽입 궤적을 조정할 수 있게 합니다.

이 연구는 단일 CI 제조사의 전극 변형을 사용했습니다. 따라서 제공된 절차적 권고사항은 MED-EL 전극에 특화된 것이며, 다른 CI 제조사의 전극 배열에는 직접적으로 적용되지 않을 수 있습니다. 또 다른 한계는 투명 달팽이 모델 제작에 수지 폴리머를 사용하는 데인데, 이는 마찰 특성, 전극 삽입 시 촉각 피드백, 출혈이나 조직 탄성 같은 생리적 요인의 부재 측면에서 생물 조직과 다릅니다. 따라서 이 훈련 시스템에서 얻은 발견과 관찰은 신중하게 해석하고 생체 내 조건에 신중하게 적용되어야 합니다.

네 명의 레지던트 외과의사 모두에게 이는 정상 해부학 이외의 내이 해부학에 전극을 삽입한 첫 경험이었습니다. 전극이 달팽이관에 들어가는 것을 시각적으로 관찰하는 능력은 매우 유익하여 이 훈련 시스템의 교육적 가치를 강조했습니다. 예를 들어, 궤적을 하상각도에서 상하각도로 조정하면 전극 끝이 측벽 쪽으로 재배치되는 방식을 시각화할 수 있었고, 이를 통해 달팽우 부분에 최적의 삽입을 용이하게 하여 오도배를 방지할 수 있었습니다. 수석 외과의사는 이 교육 시스템을 상주 외과의사들에게 유용한 교육 도구로 여겼으며, 시체 측두골로는 달성하기 어려운 학습 기회를 제공했습니다.

이 연구에서 제시된 고급 교육 시스템은 젊은 인공 외과 의사들이 다양한 내이 해부학에서 전극 삽입을 연습할 수 있도록 합니다. 삽입 시에는 상하 궤적을 유지하고 전극을 달팽이관의 측벽을 따라 유도하는 것이 완전한 삽입을 달성하고 전극 오위치 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. 신중한 수술 전 계획과 특히 내이 형태에 맞는 전극 배열 선택은 삽입 관련 합병증을 더욱 최소화합니다.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
인공와우 전극	메드-엘	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/
데스크탑 데스크브라이트 300 LED 조명 2배 확대경	카슨	https://vision-forward.org/product/gooseneck-desktop-led-lighted-magnifier/	데스크탑 확대 렌즈
디지털 현미경	톰로프	https://tomlov.com/products/tomlov-tm4k-digital-microscope
전극 삽입 훈련 시스템	메드-엘	39054	https://www.medel.com/hearing-solutions/accessories
글리세린 (99.5%)	닥터 클라우스	1001881	https://www.doktor-klaus.com/glycerin/
주사기	시그마 올드리치	https://www.sigmaaldrich.com/AT/de/product/aldrich/z683620
훈련 전극	메드-엘	https://www.medel.com/