로봇 팔 보조 느린 전극 삽입과 인공와우 이식 시 과우 마이크로포닉스의 동시 측정

Summary

인공와우 이식에서는 천천히 전극 삽입이 청력을 개선하고 구조적 완전성을 유지하는 것으로 나타났습니다. 본 글은 로봇 팔 보조 인공와우(CI) 전극의 느린 삽입과 달팽우 마이크로포닉스 기록을 결합하여 구조 보존의 즉각적이고 객관적인 측정 방법을 제시합니다.

Abstract

달랑와우 미세음계 전위(CMP)는 주로 외부 모세포가 음향 신호에 대해 내면의 전기적 반응을 일으키는 것입니다. 인공와우 이식 시 청력 및 구조 보존을 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다. 여러 예방 조치 중 하나로, 천천히 꾸준히 전극 삽입이 이와 관련해 유익한 것으로 입증되었습니다. 이 글에서 저자들은 로봇 보조 이식과 CMP 관찰의 결합을 제시합니다. CMP는 둥근 창문 막을 열기 전후, 삽입 중, 그리고 최종 전극 위치에서 인공와우 팁 전극을 통해 기록됩니다. 환자의 청각 상태에 따라 결정된 주파수의 음향 순음이 자극으로 사용됩니다. 전극 삽입 궤적을 설정하기 위해 5자유도 매니퓰레이터(회전 2개, 병진 3개)를 사용합니다. 전극 삽입은 외과의가 제어하는 선형 액추에이터로 수행됩니다. 또한 전극 입구를 수동으로 유도할 수 있으며, CMP 관측에 따라 궤적을 재조정할 수 있습니다. 지금까지의 경험에 따르면, 인간 유도 로봇 CI 전극 삽입과 동시 CMP 측정을 결합하는 것이 가능하며, 달팽이관 구조 보존을 개선하는 유망한 전략으로 보입니다.

Introduction

마이크는 소리를 전기 신호로 변환하는 변환기입니다. 건강한 달팽이관에서는 음향 자극이 기저막과 코르티 기관에 기계적 진동을 생성합니다. 이로 인해 내외 모세포의 스테레오섬모가 움직이며, 후자는 테토리막에 상대적으로 위치하여 칼륨 채널이 열리고 내림프와 모세포의 세포 내 액체 사이에 이온 교환이 일어납니다. 모든 모발세포의 결합된 활동은 내림프와 외림프의 전위 변화를 초래하며, 이는 음향 자극 신호와 매우 유사합니다. 따라서 이러한 전위를 달팽이관 마이크로폰 전위(CMP⁾¹라고 부릅니다. 연구진은 CMP가 모발세포에 의해 생성되며, 코르티 기관과 내림프 공간 경계에 위치한 망상 층²의 생성 부위와 교류 반응임을 밝혔습니다. 모세포 반응 이후의 주파수로서, CMP 진폭은 특징 주파수³의 끝에 위치한 달팽우 부위에서 급격히 기울어집니다.

이 외에도, 나선신경절 세포와 청신경에서 생성되는 복합 활동전위(CAP), 합산 전위(SP), 청각 신경 신경음향(ANN)이 기록될 수 있습니다 ^1,4. 그러나 이러한 검사들은 수술 중 구조 및 청력 보존을 즉시 평가하는 데는 별로 관심이 없습니다. 임상 환경에서는 전기코클레토피(ECochG)는 이러한 전위를 그래픽으로 기록하는 검사로, 내이의 상태를 평가하고 청각 신경병증, 내림프 수액 ^5,6,7과 같은 다양한 상태를 진단하는 데 널리 사용되는 절차입니다. 진단 ECochG는 경흉막 바늘을 사용하며, 끝을 둥근 창(RW⁾⁵ 부근의 돌출부에 올려놓습니다. 이를 위해 CMP는 교대로 발생하는 음향 자극에 대한 두 반응의 차이를 8로 계산^합니다.

진단 목적으로만 달팽이관을 개봉하는 것은 청력 손실 위험 때문에 고려되지 않습니다. 그러나 인공와우 이식에서는 CI가 기술적으로 측정 능력을 갖추고 있다면 인공와우 내 기록이^{가능합니다.} 와우 내 기록은 녹음 전극 접촉점을 생성 영역에 더 가깝게 접근할 수 있어 더 민감하다고 여겨집니다. 음향 청각과 구조 보존은 소음과 조용함, 음악 인식 및 공간 방향 인식 능력 향상에 효과가 있음이 입증되었습니다 13,14,15,16. 따라서 ECochG는 전극 삽입 중 달팽우 기능 모니터링 도구로 사용되고^{있으며, 특히} CMP는 수술 후 청력 및 구조 보존에 예측 효과가 있을 수 있습니다. 더 나아가, 많은 환자들이 조심스러워지고^{, 대부분의 경우} 잔여 청력을 잃을까 두려워합니다.

천천히 전극 삽입은 인공 와우 이식 시 청력 보존뿐만 아니라 전정 기능 보존에도 유익한 것으로 입증되었습니다^19,20. 이 결과에 따라, 천천히 꾸준한 로봇 전극 삽입이 청력 보존을 개선할 것으로 기대됩니다^21,22. 한 연구^는 비디오 녹화 분석을 통해 삽입 속도를 계산했으며; 수동 삽입 속도는 2.48 ± 0.52 mm/s였습니다. 새로운 로봇 삽입 시스템(OTOARM/OTODRIVE, Cascination/Med-El)은 0.1 mm/s까지 일정한 속도를 제공하여, 기존 전극 길이의 경우 삽입 시간이 약 5분에 걸립니다. 이 시스템의 첫 번째 정량적 시험관 내 결과는 수동 삽입 기법에 비해 더 일관된 삽입 속도를 제공한다는 증거를 제공합니다. 더불어, 로봇 삽입 사용은 와우 내 외상과 관련된 요인을 크게 줄일 수 있습니다²³. 우리가 아는 한, 로봇 보조 전극 삽입과 CMP 기록이 함께 적용된 것은 이번이 처음입니다. 수술 기법과 절차는 이러한 복합 적용에 맞게 특별히 조정되었습니다.

Protocol

모든 절차는 헬싱키 선언에 따라 기관 승인 프로토콜(RUB 윤리위원회 승인 번호 23–7894)에 따라 서면 환자 동의 하에 진행되었습니다.

1. 환자 등록 및 사전 동의

1. 수술 중 추가 측량 과우 마이크로포닉스(CMP)에 대해 환자에게 알립니다. 로봇 전극 삽입 방식을 설명하고, 느리고 꾸준한 삽입 속도의 이유를 설명해 주세요.
   참고: 이러한 추가적인 주의로 인해 수술은 보통 30분 더 오래 지속됩니다. 로봇 삽입 실패(예: 폐쇄 또는 출혈 증가)의 경우, 즉시 수동 삽입으로 전환하여 작업을 완료하세요.
2. 고막을 검사하고 귀지를 제거하여 CMP 측정에 방해가 되지 않도록 하세요.

2. 작전 준비

1. 환자의 머리를 30° 뒤집어 반대쪽으로 회전시키세요.
   참고: 모발을 면도할 때는 CI 시스템의 외부 송신기 코일이 몇 분간 안정적으로 고정되어 있으니, 다른 시술보다 더 많은 털을 제거해야 합니다.
2. 심리후쪽과 이식 침대 부위에 10–15 mL의 국소 마취제와 아드레날린(1% 프릴로카인하이드로클로리드)을 주입합니다.
3. 이어폰의 자극용 폼 이어팁(재료표)을 단단히 삽입하세요. 그 다음 접힌 귀를 앞쪽에 단단히 테이프로 고정하고, 귀마개도 함께 붙입니다.
   참고: 귀끝을 너무 깊게 귀 안으로 넣지 말고, 솜으로 고정해 소리 전달관이 똑바로 나오도록 하여 휘어지거나 탈구되지 않도록 하세요.
4. 2채널 얼굴 모니터링 시스템을 적용하세요.
5. 로봇 팔을 환자 머리 위 반대쪽 테이블 측면에 장착하고, 가능하면 안정적인 레일 연장(재료표)을 사용하세요.
   참고: 로봇 본체를 장착할 때는 상단 레일뿐만 아니라 박스 뒷면의 레일 인터페이스 하단 두 이빨도 테이블의 확장 레일을 위아래에서 단단히 잡고 있는지 확인하세요. 다시 한 번 확인해.
6. 로봇 시스템의 정렬기를 조정하세요.
   참고: 종방향에서는 더 뒤편, 수직 방향(Y축)에서는 아래쪽에 위치한 위치가 필요 시 추가적인 전방 및 위쪽 위치 위도를 제공해 우리 경우에는 유리했습니다(그림 1). 교정기를 설치할 때는 삽입에 필요한 로봇 겸자의 최종 방향을 고려하세요. 팔의 반대쪽 초기 휴식 위치에서는 끝이 다소 직관에 반하여 환자로부터 멀어지도록 해야 합니다(그림 2). 팔을 다시 삽입 위치에 놓으면 끝이 자동으로 수술 귀 쪽을 향합니다.
7. 귀를 먼저 멸균 수술 부위 시트로 덮으세요. 그 다음, 귀 수술을 위해 평소처럼 드레이핑을 하세요. 마무리하여 로봇 팔에 제공된 드레이프를 덮어줍니다.
8. 마취과 의사, 청각학 팀, 보조 팀과 수술 단계에서 조율하세요.
9. 수술 전 30분 전에 주사(세푸록시심 1.5 g)을 수술 전 주사로 투여합니다.
10. 수술 초기에 글루코코르티코이드에 대한 금기사항이 없으면 250mg 정맥주사 솔루 데코르틴을 투여할 수 있습니다.

3. 절개 및 이중 피판

1. 머리 선에 느긋하게 S자형 절개를 하세요. 피부층과 피하층을 준비하세요.
2. 근육과 골막층을 포함한 밑 조직을 절단하여 상부 기반 피판을 형성합니다. 아래쪽은 평평한 마스토이데움, 앞쪽은 후쪽 외이관 벽, 그리고 위쪽은 상이와 측두선을 노출시킵니다.

4. 유방 절제술 및 후방 고막 절제술

1. 일반적인 유선돌 절제술을 시행하는데, 이 수술은 중두개와 S상결동 경막 위에 얇은 뼈 껍질을 남깁니다. 다락방에서 인쿠스의 짧은 과정을 드러내세요.
   참고: 유선돌 절제술의 경우, 전극 케이블의 여분 길이가 생성된 공간 안에 안전하게 유지되도록 반드시 뒤집힌 '돌출된' 가장자리가 필수적입니다. 케이블을 정렬하기 위해 더 내측 평면(안트럼, 부비동 S상환, 유양돌기 끝)은 선택 사항입니다. 케이블 위치는 매우 중요한데, 구조적 보존이나 잔여 청취를 피하기 위해 삽입 후 가능한 한 적게 움직이는 것이 최선입니다.
2. 넓은 후방 고막 절개술 시행:
   1. 얼굴 신경을 세 방향(뒤쪽, 측면, 앞쪽)에서 노출시켜 보호하는 얇은 뼈 껍질을 온전하게 남깁니다.
   2. 후방과 내측에서 고막을 드러냅니다.
   3. 중이의 후고막에서 경연 돌출부까지 얼굴 척삭 각도까지 드릴을 드릴로 돌립니다.
   4. 전극 리드를 위한 고정 채널을 코르다 팀파니 아래에 준비하세요.

5. 로봇 팔 삽입을 위한 중귀와 둥근 창문 니치를 준비합니다.

참고: 로봇 시스템을 통한 후방 고막 절개술을 통한 달팽이관 삽입 각도의 한계는 안면신경의 앞쪽 가장자리입니다.

1. 고막동과 고막동에서 안면신경 앞의 뼈를 제거하고, 신경 위에 얇은 뼈껍질을 남깁니다.
   참고: 때때로 원형 창문 벽감을 더 잘 보기 위해 등골 피라미드리스를 축소하여 석자근을 노출시켜야 합니다.
2. 외이도의 후골벽을 얇게 만들어 둥근 창을 더 잘 노출시키도록 하여 더 나은 시야와 추가 드릴링을 가능하게 합니다.
   참고: 전극 삽입 궤적은 외이도의 후골벽과 평행해야 합니다. 이 상황에서는 환자를 적당히 반대쪽으로 회전시키는 것이 도움이 될 수 있습니다.
3. 스텔로이드 돌출부의 측면 뼈 가장자리를 드릴로 뚫어내세요.
   참고: 이렇게 하면 나중에 후방 고막 절제술에서 로봇 삽입 겸자를 더 쉽게 열 수 있습니다.
4. 소음 손상을 최소화하기 위해 이제부터는 버 속도를 4,000rpm으로 줄이세요. 둥근 창문 막 위의 뼈 가장자리를 1.2mm 또는 1.4mm 다이아몬드 버로 제거해 넓게 노출시킵니다.
   참고: 가짜 둥근 창문막이 존재할 때가 있습니다. 제거 시 매우 조심해야 하며, 처음 생각했던 것보다 실제 둥근 창에 더 가까워질 위험이 있습니다. 이 단계에서 달팽이관을 열지 마세요.
5. 둥근 창문 입구의 뒷기둥을 제거하세요.
   참고: CT 촬영 시 고경정맥 전구가 있는지 확인하세요.
6. 둥근 창문 입구의 앞쪽 기둥을 제거하세요.
   참고: 전극 삽입 시 스칼라 팀파니 바닥을 보는 것이 좋습니다. 이 단계는 이미 열린 달팽이관에서 추가 드릴을 피하기 위해 때때로 필요합니다. 아래쪽이 보이지 않고 이 단계를 수행한다면, 커렛이나 후크로 원형 창문에서 얇아진 달팽이관 앞하 골층을 제거할 수 있을 것입니다.

6. 임플란트 베드 준비, 외부 CI 송신기 코일 설치, 로봇 팔 위치 조정, 삽입 궤적 조정

1. 유양돌기 가장자리에서 10–20mm 깊이의 뼈 침대를 준비하세요. 유선돌 절제술 가장자리까지 전극을 뼈 파테로 덮으세요.
2. 임플란트 하우징이 근육 플랩으로 덮여 있고, 임플란트 하우징의 금속 전극이 플랩과 잘 접촉하는지 확인하세요.
3. 외부 송신기 코일을 멸균된 드레이프 안에 놓고, 임플란트의 수신기 코일 맞은편 피부 플랩 위에 위치시킵니다.
4. 로봇 팔과 액추에이터, 겸자를 환자의 머리 주위를 아치형으로 돌려 유양돌출술 끝을 향하게 하여 동측 부위로 돌립니다.
   참고: 겸자는 이제 제어 소프트웨어에서 가장 앞쪽인 40mm 위치에 있습니다.
5. 현미경 시야에서, 겸자를 가진 로봇 팔은 둥근 창문막의 하앞 사분면을 향해 팔을 밀어 막에 닿도록 위치시킵니다.
   참고: 경로는 외이도와 거의 평행하게 상부 후방에서 전방 하부로 이어집니다.
6. 왼발 페달을 이용해 로봇 조작으로 겸자를 가장 뒤쪽 위치로 당기고; 제어 소프트웨어의 0mm 위치에서.
7. 전극 배열을 로봇 겸자에 손으로 또는 얇은 해부학적 겸자를 사용해 장착하세요.
8. 사용 가능한 공간에 따라 여분의 전극 케이블 길이를 수동으로 송골 쪽, 다시 부비동 S그모이데근, 그리고 겸자로 유도하여 안정적인 케이블 위치를 확보하고, 이상적으로는 와우 내 전극에 가해지는 스프링 힘을 최소화합니다.

7. 둥근 창 이전의 CMP 측정

참고: 이 연구는 문헌²⁴에 설명된 수정된 방법을 사용합니다.

1. 오른발 페달을 사용해 전극을 1.0 mm/s로 전진시키고, 첫 번째 전극을 둥근 창문 막 바로 앞에 위치시킵니다.
   참고: 레드윈더에 압력을 가하지 마세요.
2. 코르티손 용액 볼루스(0.5 mL SoluDecortin 250 mL/2 mL Aqua)를 RW에 추가하세요.
3. 먼저 송신기 코일과 임플란트의 연결 품질을 점검하세요.
   참고: 이 시점에서 환자, 임플란트 종류, 일련번호는 청각사가 MAESTRO 피팅 소프트웨어에서 이미 확인했어야 합니다. 임플란트의 인패키지 임피던스(IFT) 측정이 강력히 권장됩니다. 연결 품질 검사는 MAESTRO 소프트웨어의 도구 메뉴에서 결합 검사 기능을 통해 할 수 있습니다. 약한 연결만으로도 임플란트의 일련번호를 읽기에 충분하지만, CMP 또는 복합 활동전위(CAP)의 신뢰성 있는 측정을 위해서는 100% 연결 품질이 필수적입니다.
4. 모든 전극 접점의 전기 임피던스와 첫 번째 전극이 전도성 볼루스와 접촉하는 부분, 그리고 이를 통해 둥근 창문막과의 연결을 측정합니다.
   참고: 임피던스는 < 5 kΩ여야 합니다.
5. 수술 전 순음 청력도에 따라 문헌에 나와 같이 가장 유리한 주파수에서 CMP 측정을 수행^하세요.
   참고: 만약 그런 게 없다면 500Hz를 사용하세요. 시간이 허락하고 여러 주파수에서 잔여 청각이 예상된다면, 추가 주파수를 측정할 수 있습니다.

8. 둥근 창을 열고 CMP를 측정하기

1. 재측 백이 아직 닫혀 있을 때 최고의 CMP 결과를 기록하세요.
   참고: 허용 가능한 CMP 측정 결과는 거의 사인파 신호 형태를 가지고, 전기적 또는 움직임 아티팩트가 없으며, 진폭이 배경 잡음 수준보다 명확히 높은 경우입니다.
2. 겸자 위치를 바꾸지 않고 전극 끝을 RW에서 멀리 옮기세요.
3. 45° 0.5mm 후크로 앞쪽 아래쪽 넓은 원형 창문을 엽니다.
4. 위에서 설명한 7단계와 동일한 위치에 첫 번째 전극을 위치시키고 7.1–7.5단계를 반복합니다.
5. 7.5단계에서 사용한 동일한 기준으로 이 위치에서 다양한 주파수에서 더 많은 측정을 수행하세요.
6. 삽입 과정 중 연속 측정을 위한 최적의 주파수를 8.1의 기준을 고려하여 확립합니다.
   참고: RW 이전에 한 가지 자극 주파수만 사용되었다면, 전극 삽입 중에도 계속 사용하세요.

9. 전극 삽입 및 동시 연속 CMP 측정

1. 삽입 과정 중 CMP 측정 매개변수를 설정하세요: 8.6단계에서 설정한 주파수; 음향 자극 수준: 순음 임계값보다 30dB 높거나 8단계에 따른 수준; 기록 전극 접촉: 보통 팁 전극 번호 1.
2. 겸자 삽입 속도를 정하세요, 가능하면 0.1 mm/s 정도.
3. 오른쪽 발 페달로 겸자를 앞으로 이동시키고, 삽입 중 CMP를 지속적으로 측정하고 이상적으로는 관찰하세요.
4. 삽입 중 CMP의 발달을 모니터링하려면 측정을 수행하는 청각사로부터 음향 피드백을 받거나 현미경을 통한 픽처 인 픽처(picture-in picture)를 사용하세요.
   참고: 전기 아티팩트 가능성에 유의하세요. 수술 도구와 같은 금속 부품이 CI 전극 근처나 직접 접촉하면 큰 전기 아티팩트가 발생할 수 있습니다.
5. 해당되는 경우 전부 삽입을 시행하거나 EAS 환자에게는 부분 삽입을 고려하세요.

10. 로봇 팔 제거, 달팽이관 밀봉, CMP 측정 반복

1. 전극 리드가 고정되어 있는지 확인하고, 가장 작은 흡입관으로 전극을 위에서 고정해 아래에서 겸자를 제거하세요.
2. 더 이상 케이블을 조작하지 마세요.
3. 와우 입구에 근막으로 전극을 막으세요.
   참고: 이 시점부터는 보조 팀이 로봇 팔을 벗기고, 탈착 해제하며, 분리하도록 하세요. 이로 인해 처리 시간을 크게 단축할 수 있습니다.

11. 폐쇄 및 최종 측정

1. 일반적인 봉합 시술을 시행합니다: 먼저 임플란트를 덮기 위해 근육 플랩을 삽입하고, 그 다음 2층 봉합사를 합니다.
2. 5단계에 따른 일반 측정(임피던스, ECAP)과 최종 CMP 측정을 여러 주파수에서 선택적으로 수행하세요.
3. 일반 머리 붕대를 감으세요.

12. 수술 후 관리

1. 수술 후 이틀 만에 붕대를 제거하세요.
   참고: EAS 환자에게는 3일간 250mg 솔루-데코틴을 투여하세요. 분출의 경우, 3일간 항생제(세푸록심 1.5g)를 투여합니다.
2. 외과의사가 별도로 지정하지 않는 경우, 수술 후 14일째 첫 피팅 일정을 잡으세요.

Results

달팽우 평가 기준
지금까지 50명 이상의 환자가 이러한 특정 방법으로 평가되었습니다. 그림 1 은 프로토콜 2에 설명된 수술을 위한 로봇 팔 준비 과정을 보여줍니다. 앞서 보았듯이, 본 연구는 인공 와우 이식 수술 기법을 필요한 측정값과 로봇 도구에 맞게 수정했습니다. 그림 3 은 겸자를 이용한 넓은 후방 고막 절개술을 보여주며, 그림 4 는 큰 둥근 창문 노출을 통해 중이가 준비되는 과정을 보여줍니다. 그림 5 는 CI 전극을 핀셋에 장착하고, 둥근 창문막을 열고, 전극 끝을 달팽이관 입구에 넣은 상태에서 전극 접촉 임피던스 측정을 보여줍니다. 접점 번호 1의 전기 임피던스는 5 kΩ 미만입니다. 접점 번호 6은 약 10 kΩ의 임피던스를 보이며, 이는 얼굴 홈과 접촉했기 때문일 가능성이 높으며, 이는 전극 번호 1의 CMP 기록에는 관련이 없거나 해롭지 않습니다. 그림 6 은 달팽이관 진입 시점에서 원형 창을 열고 자극 주파수 250Hz를 가진 상태에서 60 μV 이상의 상당한 진폭을 가진 CMP 기록을 보여줍니다. 이 기록들은 로봇 전극 삽입 과정 중에도 계속되었습니다. 그림 7 은 삽입 과정 동안의 측정값을 보여주며, 시간에 따른 CMP 진폭의 발전을 포함합니다. CI 전극(이 경우 FLEXSoft)은 거의 마지막에 완전히 삽입된 위치로 표시되어 있습니다. 로봇 삽입 중에는 전극이 달팽이관으로 들어가는 지점을 수동으로 수정할 수 있습니다. 예를 들어 삽입 각도나 입구 지점 등이 있습니다. 발 페달로 직접 삽입, 유지, 수축을 조절할 수 있습니다. 삽입 속도는 OTODRIVE 제어 소프트웨어에서 설정해야 하며, 삽입 중에 변경할 수 있습니다. 하지만 이는 오토드라이브가 위치를 유지하고 있을 때, 즉 양쪽 발 페달을 모두 놓을 때만 가능합니다. 그림 8 과 9 는 수술 1년 후 CMP 기록과 우수한 청력 보존을 보여줍니다.

그림 1: 드레이핑 후 안쪽 팔 교정기를 설치하고 안주 위치에 놓기 전 사전 조정. 교정기는 삽입 궤적 설정을 위해 5개의 기계적 자유도(회전 2회, 병진 3회)를 제공합니다. 더 뒤쪽 종방향과 더 낮은 수직(Y축) 위치는 나중에 필요할 경우 추가적인 전방 및 상향 위도를 제공합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 2: 드레이드로 덮인 로봇 시스템이 휴식 상태입니다. 포스핏은 아직 손잡이 끝에 장착되지 않았습니다. 휴식 상태에서는 팁이 환자로부터 멀어지도록 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 3: 얼굴 신경은 준비되었으나 보호용 뼈껍질은 온전하게 남은 넓은 후방 고막 절개술. 왼쪽 상단에는 CI 전극 리드의 일부가 보입니다. 바로 아래에는 인쿠스와 버팀목의 짧은 과정이 있습니다. 이것이 후방 고막절개술의 상부 수직 한계입니다. OTODRIVE 겸자가 중앙 전경에 보이는데(초점이 맞지 않은) 상태이며, 아직 CI 전극이 장착되어 있지 않습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 4: 후방 고막 절개술을 통해 중이 준비되는 과정, 큰 둥근 창문 노출. 대형 후방 고막 절개술을 통해 둥근 창문막 위의 뼈 입술과 가짜 둥근창문막이 광범위하게 제거되었습니다. 피라미드 융기 높이에 노출된 까검근을 주목하라. 이는 둥근 창문 부위에서 이 확장된 드릴을 달성하기 위해 때때로 필요하다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 5: CI 전극을 겸자에 장착하고, 원형 창막을 열고, 전극 끝을 달팽이관 입구에 넣은 상태에서 전극 접촉 임피던스 측정. 접점 번호 1의 전기 임피던스는 5 kΩ 미만입니다. 접점 번호 6은 약 10 kΩ의 임피던스를 보이며, 이는 얼굴 홈과의 접촉 때문인 것으로 보이며, 이는 전극 번호 1의 CMP 기록에는 관련이 없거나 해롭지 않습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 6: 달팽이관 진입(둥근 창 열림)에서 측정된 CMP 기록, 자극 주파수 250 Hz, 60 μA를 넘는 상당한 진폭 . 왼쪽 위 패널은 약 20초에 걸친 시간 동안 CMP 진폭의 발전을 보여줍니다; 빨간색은 1차 고조파(250 Hz) 성분이고, 노란색은 2차 고조파(500 Hz)입니다. 필요 시 전극은 OTODRIVE 겸자로 장기간 고정할 수 있습니다. OTODRIVE를 특정 수치값(발 페달을 이용하고 청각학자와 조화를 이루어 설정)함으로써 전극 위치를 재현할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 7: 로봇 전극 삽입 중 계속된 CMP 기록. 이 연구는 약 190초에 걸친 시간 흐름에 걸친 측정값을 보여줍니다. 오른쪽에는 CI 전극(FLEXSoft)이 거의 최종 위치에 도달했습니다. 로봇 삽입 중에는 전극이 달팽이관에 들어가는 지점, 예를 들어 진입 지점이나 삽입 각도를 수동으로 수정할 수 있습니다. CMP 진폭(왼쪽 상단 패널)은 이에 따라 변하며 전극 배치를 안내하는 데 사용되었습니다. 적절한 소프트웨어 패널에서는 삽입 시 지연이 증가합니다. 또한 신호의 왜곡 성분이 증가합니다. 발 페달로 직접 삽입, 유지, 수축을 조절할 수 있습니다. 삽입 속도는 OTODRIVE 제어 소프트웨어에서 설정해야 하며, 삽입 중에 변경할 수 있습니다. 하지만 이는 오토드라이브가 위치를 유지하고 있을 때, 즉 양쪽 발 페달을 모두 놓을 때만 가능합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 8: 이식 후 12개월 후, 수술 당시와 유사한 폼 귀끝 자극 세트를 사용한 CI를 통한 수술 후 CMP 기록. 환자가 깨어 있고 들을 수 있을 가능성이 있을 때, 혼합 주파수 음향 복합 자극을 사용하여 청력도와 유사한 객관적 청각 역치를 추정합니다. 자극 수준은 단계별로 증가하며(중앙 패널), CMP는 CI를 통해 기록되고 해당 주파수 성분에 대해 분석됩니다. 왼쪽 상단 패널에는 주파수를 인코딩하는 색상으로 진폭 성장 함수(AGF)가 표시되어 있습니다. AGF에서 도출된 임계값은 청력도(Audiogram)와 유사한 방식으로 표시됩니다(오른쪽 패널; 점선과 원은 CMP에서 파생되었고, 실선과 원은 일반적인 수술 전 순음 청각도를 나타냅니다). 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 9: 착상 12개월 후 CI를 통한 개별 비평균적 주파수 특이적 CMP 기록. 자극 주파수는 250 Hz, 500 Hz, 750 Hz, 1 kHz입니다. 환자들은 주관적으로 이 신호들을 들었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

Discussion

CM 측정 에서는 음향 자극 신호와 CI의 기록 시간 창이 트리거 신호²⁴를 통해 동기화됩니다. MAXbox 인터페이스와 Dataman 신호 발생기는 모두 USB를 통해 제어 컴퓨터에 연결되어 연구용 소프트웨어( 재료표 참조)로 제어됩니다. CMP 기록의 경우, 이 연구는 특정한 요구사항이 없는 한 첫 번째(끝, 원위) 인공와우 전극 접촉 번호 1번을^{사용합니다.} 저희 경우의 모든 임플란트는 Med-El의 Synchrony 2 모델로, Standard, FLEXSoft, FLEX28, FLEX26, FLEX24 등 다양한 측면 벽 전극 배열을 사용했습니다. 이 경우 목표는 OTOPLAN 와우 길이(CDL) 추정치와 개별 환자의 청력 이력을 바탕으로 최적의 달팽이관 보장을 제공하는 것이었습니다²⁶. 전기-음향 자극(EAS) 사례에서 전극 선택은 사용 가능한 잔류 음향 주파수 범위에 따라 달라지며, 외과의와 임상 청각학자가 신중히 고려해야 합니다²⁷.

자극 주파수는 수술 전 순음 청력도(puretone-iogram) 임계값을 바탕으로 잔류 청력이 가장 좋은 신호를 선택하세요. 대부분의 경우 250Hz 또는 500Hz입니다. 125Hz도 가능합니다; 하지만 녹음 시간이 더 길어집니다. 잘 모르겠으면 500Hz를 사용하세요. 자극 레벨은 설정된 주파수에서 수술 전 순수음 임계값보다 30dB 높게 설정되어야 하며, 최소 80 dB HL이어야 합니다. 자극은 기본 지속 시간 8ms의 순음 폭발입니다.

로봇 시스템 OTOARM/OTODRIVE는 유연한 기계 팔, 자기봉(핸드피스 팁) 끝에 부착된 겸자가 부착된 전자기 액추에이터, 그리고 전극 삽입 궤적²⁸을 설정하는 정렬장치로 구성되어 있습니다. 겸자는 발 페달로 손잡이 끝을 앞뒤로 움직일 수 있으며, 범위는 40mm입니다. 속도는 1.0 mm/s에서 0.1 mm/s까지 0.1 mm/s 단계로 설정할 수 있으며, 삽입 중 언제든지 조정할 수 있습니다. 속도는 외과의가 설정하고 OTOARM 조향 소프트웨어(Oto 1.0)에 수동으로 입력합니다. 이 단계에는 외과의사 외에 다른 보조자가 필요하며, 필요하다면 삽입 속도를 변경해야 합니다. 궤적을 설정하고 달팽이관구 입구를 정의할 때 더 빠른 조정을 위해 이 속도를 1.0 mm/s로 설정하세요. 잔류 청력을 보존하기 위한 전극 삽입의 경우, 이 속도를 0.1 mm/s로 설정하세요. 더 자주 삽입하거나 구슬 발생, 또는 삽입 각도가 어려운 경우에는 0.3 mm/s 또는 0.5 mm/s로 설정하세요.

겸자의 궤적은 5자유도(3평진, 2회전)를 가진 교정기를 사용해 설정하며, 외과의사가 수동으로 조절합니다. 정렬기를 전방/후방 축 이동 자유에 따라 백엔드 위치로 미리 설정하여 전방 여유 관대를 허용합니다. 정렬기를 상하 이동 자유도에 대해 낮은 위치에 미리 설정하여 어느 정도 상향 여유 공간을 허용합니다. 로봇 시스템은 버튼을 놓으면 자주 약해지는데, 이를 어느 정도 위쪽으로 여유 있게 조절할 수 있습니다.

수술대에 따라 환자 머리 위에 팔을 장착하는 연장 레일이 도움이 될 수 있습니다( 재료표 참조). 문헌에 따르면 CMP는 항상 수술 전 순음 청력 검사 결과와 상관관계가 있는 것은 아닙니다. 따라서 수술 중 측정 시 CMP 반응을 항상 감지할 수 있는 것은 아니었습니다. 특히, 잔여 청력이 약한 환자, 예를 들어 80 dB HL 임계값 이상에서는 CMP 반응을 거의 보이지 않습니다. CMP를 기록하기 위한 필수 전제 조건은 신뢰할 수 있는 음향 자극입니다. 폼 이어팁의 적절한 위치가 매우 중요하며, 사운드 전달 튜브의 꼬임은 엄격히 피해야 합니다.

전극 삽입 중 CMP 신호가 갑자기 감소하면, 약 3개의 전극 접촉을 중단하거나 후퇴하는 것을 고려하며, 선택 사항으로 속도²⁹를 높이는 것을 고려할 수 있습니다. 이상적으로는 신호가 회복됩니다. CMP 신호가 적당히 떨어지면, 수동으로 정확한 전극 각도와 RW를 통해 입구를 유도할 수 있습니다. CMP 진폭 변화는 달팽이관 내 기록 전극과 생성 영역의 근접성 변화 때문일 수 있습니다. ^{측정 중} 신호 변동이 크게 발생할 수 있습니다. 로봇 삽입 방식에서는 수동 삽입보다 이 변화가 작아지는 경향이 있습니다. 기록 중 환자가 움직이지 않도록 주의해야 하며; 측정 및 삽입 절차³¹ 중에는 깊은 마취가 필요합니다.

현재 CMP 측정에 사용되는 소프트웨어는 연구용으로만 제한되며 정기적인 임상 적용이 승인되지 않았습니다. CMP 측정 방법은 빠르지만 전극이나 환자의 움직임에 매우 민감합니다. 수동 삽입과 비교할 때, 특히 단일 위치에서 긴 녹음을 할 때 로봇 팔이 전극을 안정화시켜 움직임 아티팩트를 줄이는 데 도움을 줍니다. 하지만 클로우로 전극 삽입을 유도할 때 아티팩트가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 분출이나 예상치 못한 해부학적 특성으로 인해 로봇 삽입이 멈추는 경우, 외과의사가 언제든지 인수하여 즉시 수동 삽입으로 되돌릴 수 있습니다.

CMP 해석의 어려움은 변화의 여러 가능한 원인 때문입니다. 음향 순수음으로 자극하면 CMP를 생성하는 특정 영역이 활성화됩니다. 이 영역의 범위는 자극 수준에 따라 달라집니다. 또한 CMP 진폭은 모세포 생존에 따라 달라집니다. 기록 전극을 달팽이관에 삽입할 때 기저막의 기계적 감쇠와 CMP 진폭 감소가 발생할 수 있습니다. 하지만 이 영역을 넘어 삽입하면 생성 영역과의 거리가 늘어나면서 진폭이 감소할 수도 있습니다. 2^차 이상 고조파의 진폭과 위상 이동 같은 형태를 관찰하면 CMP 해석에 도움이 될 수 있습니다.

이 기술은 구조와 청력 보존을 위한 방향으로만 안내할 뿐, 당연히 그것을 보장하지는 않습니다. 이는 이 방향으로 더 복잡한 접근법의 한 요소로 봐야 합니다. 로봇 삽입은 삽입 과정을 어느 정도 표준화합니다. 하지만 모든 달팽이관이 다르기 때문에, 수기 안내, 경험 많은 인간의 눈, 그리고 외과의사의 결정은 여전히 필수적입니다.

이 방법은 기존 기법을 결합하면서도 이전에는 없던 추가적인 이점을 제공합니다. CMP 기록은 이미 상용 임상 ECochG 기록기를 사용해 가능했습니다. 임플란트를 통한 기록은 주요 CI 제조사에서 제공하며, CMP 생성 영역²⁴ 근처에서 측정할 수 있는 독특한 기능입니다. 로봇 삽입도³² 이전에도 기술된 바 있지만, 이 맥락에서는 CI 전극을 삽입 상태에서 안정적으로 유지하고 필요할 때 광범위한 CMP 기록을 수행할 수 있게 합니다. 천천히 삽입하면 청력과 구조 보존 가능성이 높아집니다. 수동 삽입만으로는 0.1 mm/s까지 속도가 떨어지는 것은 전혀 불가능합니다.

현재 삽입 중에는 삽입과 청각사의 구두 또는 그림 내 시각화를 통한 CMP 변화 피드백 사이에 여전히 지연이 존재합니다. 로봇 삽입을 통해 CMP 변경이 삽입 진행 상황이나 속도에 직접 자동으로 영향을 미치는 것이 원칙적으로 가능하다. 그러나 로봇 시스템의 이러한 의사결정 과정은 아직 확보되지 않은 충분한 임상 연구에 기반해야 합니다. 약물 용출 전극을 사용하면 잔여 청력을 시간이 지남에 따라 더 잘 보존할 수 있으며, 6개월 이후에 더 많고 큰 CMP를 관찰할 수 있습니다. 이렇게 하면 긴 전극으로 청력 보존이 더 가능성이 높아질 수 있습니다. 컴퓨터 기반 모델을 사용해 로봇 팔 시스템의 최적 궤적을 결정하고, 전극을 길이가 아닌 달팽이관 위치로 평가하는 것도 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
AWG Dataman 530 Type: 531	Dataman, UK		음향 신호 파 생성기
컴퓨터	X13 Yoga, Lenovo		최신 기술의 일반 노트북 인텔 또는 AMD > 1.5 GHz, > 8 GB RAM, MS Windows 시스템
거즈 볼	Nobamed	877020	멸균, 직경 3cm
전극 어레이	Med-El		예: 표준, FLEXSoft, FLEX28, FLEX26 및 FLEX24
외부 송신기 코일	Med-El
이어폰 삽입	ER-3C, Etymotic, USA)	2-61000179	소음 전달 튜브 및 폼 이어팁에 연결
마에스트로	Med-El		CI 피팅, 전극 접촉 임피던스, CAPs 등의 측정을 위한 제어 소프트웨어
MAXbox 인터페이스	Med-El		외부 송신기 코일을 통해 CI에 연결
Octeniderm farblos	schülke	118211	무색 피부 소독액
소프트웨어 연구 전용 버전 (9.0)	Med-El		임상 CI 피팅 소프트웨어 MAESTRO 9.0.3의 연구 전용 버전 (9.0)으로 제어 (Med-El, 오스트리아, 인스브루크)
Xylonest 1%	aspen	다양한 공급업체	국소 마취제
OTOARM/OTODRIVE용 드레이프	Med-El
OTOARM 및 정렬기	Med-El		시스템의 기계 부품
포스킵과 풋 페달이 있는 OTODRIVE	Med-El		시스템의 활성 부품
소프트웨어	Med-El		속도 제어
테이블 확장	Maquet, Getinge AB, Stockholm, Sweden	다양한 공급업체