Wspomagane ramieniem robotyczne powolne wprowadzanie elektrod oraz jednoczesny pomiar mikrofonii ślimakowej w implantacji ślimakowej

Summary

W implantacji ślimakowej wykazano, że powolne wstawianie elektrod poprawia słuch i zachowuje integralność strukturalną. W artykule przedstawiono technikę powolnego wprowadzania elektrod implantów ślimakowych (CI) wspomaganej przez ramię robotycznego, w połączeniu z nagrywaniem mikrofonicznymi ślimakowymi, jako możliwy natychmiastowy obiektywny pomiar zachowania struktury.

Abstract

Potencjały mikrofoniczne ślimakowe (CMP) to odpowiedź elektryczna głównie komórek zewnętrznych, a w mniejszym stopniu wewnętrznych komórek włosatych na sygnały akustyczne. Mogą być używane do monitorowania zachowania słuchu i struktury podczas implantacji ślimakowej. Między innymi środki ostrożności powolne i stałe wprowadzanie elektrod okazało się w tym zakresie korzystne. W tym artykule autorzy przedstawiają połączenie wspomaganej robotycznie implantacji i obserwacji CMP. CMP są rejestrowane za pomocą elektrody na końcówce implantu ślimakowego przed i po otwarciu okrągłej membrany okienkowej, podczas zakładania oraz w końcowej pozycji elektrody. Akustyczne tony czyste o częstotliwościach określonych przez stan słuchu pacjenta są wykorzystywane jako bodźce. Do ustawienia trajektorii wstawiania elektrody stosuje się manipulator o 5 stopniach swobody (2 rotacyjne, 3 translacyjne). Wprowadzanie elektrody odbywa się za pomocą liniowego siłownika sterowanego przez chirurga. Dodatkowo, wejście elektrody może być ręcznie prowadzone, a trajektoria odpowiednio dostosowana na podstawie obserwacji CMP. Dotychczasowe doświadczenia wskazują, że wprowadzanie robotycznej elektrody CI prowadzonej przez człowieka, połączone z jednoczesnym pomiarem CMP, jest wykonalne i wydaje się być obiecującą strategią poprawiającą zachowanie struktury ślimakowej.

Introduction

Mikrofon to przetwornik, który przekształca dźwięk w sygnał elektryczny. W zdrowym ślimaku stymulacja akustyczna powoduje mechaniczne drgania błony podstawnej i organu Cortiego. Powoduje to ruch wewnętrznych i zewnętrznych stereocilii komórek włoskowych, przy czym te drugie względem błony tektorialnej prowadzą do otwarcia kanałów potasu i wymiany jonów między endolimfą a płynem wewnątrzkomórkowym komórek włosatych. Łączna aktywność wszystkich komórek włosatych powoduje zmiany potencjałów w endolimfie i perylimfie, które bardzo przypominają sygnał stymulacji akustycznej. W związku z tym te potencjały nazywane są potencjałami mikrofonu ślimakowego (CMP)¹. Naukowcy wykazali, że CMP są generowane przez komórki włoskowate i stanowią przemienną odpowiedź prądową na dźwięk z miejscem generowania na granicy między organem Cortiego a przestrzenią endolymfatyczną, tzw. siatkowatą błonką². Jako częstotliwość podążająca za odpowiedzią komórek włoskowatych, amplituda CMP gwałtownie nachyla się w miejscach ślimakowych wierzchołkowych względem charakterystycznej częstotliwości³.

Oprócz tych potencjałów,^{można zarejestrować} złożone potencjały czynnościowe (CAP) generowane przez komórki spiralne zwoje oraz nerw akustyczny oraz potencjały sumacyjne (SP) oraz neurofoniki nerwów słuchowych (ANN^). Są one jednak mało istotne przy natychmiastowej ocenie struktury i zachowania słuchu podczas operacji. W praktyce klinicznej elektrokochleografia (ECochG), czyli graficzna rejestracja tych potencjałów, jest szeroko stosowaną procedurą oceny stanu ucha wewnętrznego oraz diagnozowania różnych schorzeń, np. neuropatii słuchowej, hydropsów endolymfatycznych ^5,6,7. Diagnostyczny ECochG wykonuje się igłą transtympaniczną, gdzie jej czubek umieszcza się na przylądku w pobliżu okrągłego okna (RW)⁵. W tym celu CMP oblicza się przez różnicę dwóch odpowiedzi na naprzemienne bodźce akustyczne⁸.

Otwieranie ślimaka wyłącznie w celach diagnostycznych nie jest brane pod uwagę ze względu na ryzyko utraty słuchu. Jednak w implantacji ślimakowej możliwe są zapisy wewnątrzślimakowe, jeśli CI technicznie jest w stanie wykonać takie pomiary 9,10,11,12. Nagrania wewnątrzślimakowe uważane są za bardziej czułe, ponieważ kontakty elektrod rejestrujących można przybliżyć do obszaru generującego. Zachowanie słuchu akustycznego i struktury wykazało, że poprawia rozpoznawanie mowy w szumach i ciszy, percepcję muzyki oraz orientację przestrzenną 13,14,15,16 . Dlatego ECochG jest obecnie wykorzystywane jako narzędzie monitorujące funkcjonowanie ślimaka podczas wprowadzania elektrod¹⁷, a szczególnie CMP mogą okazać się przewidywalne dla słuchu pooperacyjnego i zachowania struktury. Ponadto wielu pacjentów staje się ostrożnych i obawia się utraty resztkowego słuchu u^{18 lat}.

Powolne wprowadzanie elektrod okazało się korzystne nie tylko dla zachowania słuchu podczas implantacji ślimakowej, ale także dla zachowania funkcji przedsionkowej^19,20. Zgodnie z tymi wynikami, powolne i stabilne wprowadzanie elektrod przez robotów ma poprawić zachowanie słuchu ^21,22. Jedno z badań,²¹, obliczyło szybkość wstawiania na podstawie analizy nagrań wideo; Prędkość ręcznego wstawiania wynosiła 2,48 ± 0,52 mm/s. Nowatorski system wstawiania robotów (OTOARM/OTODRIVE, Cascination/Med-El) oferuje stałą prędkość do 0,1 mm/s, dzięki czemu wstawianie trwa około 5 minut przy konwencjonalnych długościach elektrod. Pierwsze ilościowe wyniki in vitro z tym systemem dostarczają dowodów na bardziej spójną szybkość wprowadzania w porównaniu z technikami manualnym. Ponadto zastosowanie implantacji robotycznej może znacząco zmniejszyć czynniki związane z urazem wewnątrzślimakowym²³. Z naszej wiedzy wynika, że po raz pierwszy stosuje się zarówno wspomagane przez robota wprowadzanie elektrod, jak i zapisy CMP w połączeniu. Techniki i procedury chirurgiczne zostały specjalnie dostosowane do tego połączonego zastosowania.

Protocol

Wszystkie procedury przeprowadzono zgodnie z Deklaracją Helsińską oraz zgodnie z protokołami zatwierdzonymi przez instytucje (zatwierdzone przez komisję etyczną RUB nr 23–7894) za pisemną, świadomą zgodą pacjenta.

1. Rejestracja pacjentów i świadoma zgoda

1. Poinformuj pacjenta o dodatkowych pomiarach mikrofonii ślimakowej (CMP) podczas operacji. Opisz sposób wstawiania elektrody robotycznej i wyjaśnij powód powolnej, stałej prędkości wstawiania.
   UWAGA: Dzięki tej dodatkowej trosce zabiegi często trwają o 30 minut dłużej. W przypadku awarii wstawiania robotycznego (np. zabicia lub zwiększonego odpowietrzania) natychmiast przełącz się na ręczne wstawianie i dokonuj operacji.
2. Sprawdź błonę bębenkową i usuń woskowinę, aby nie utrudniała pomiaru CMP.

2. Przygotowanie operacji

1. Ustaw głowę pacjenta w pozycji 30° na plecach obróconych przeciwlegle.
   UWAGA: Podczas golenia upewnij się, że zewnętrzna cewka nadajnika systemu CI pozostaje niezawodnie na miejscu przez kilka minut, aby usunąć więcej włosów niż w innych procedurach.
2. Wstrzyknij się retroaurikularnie i w miejscu łóżka implantu 10–15 ml znieczulenia miejscowego z adrenaliną (1% Prilokainchlorek).
3. Mocno włóż piankę stymulacyjną do słuchawki (Tabela materiałów). Następnie zaklej ucho z przodu razem z zatyczką.
   UWAGA: Włóż końcówkę nie zbyt głęboko do przewodu słuchowego i przymocuj ją wacikiem, aby rurka dostarczająca dźwięk wyszła pionowo i nie wygięła się ani nie zwichła.
4. Zastosuj dwukanałowy system monitorowania twarzy.
5. Zamontuj ramię robotyczne nad głową pacjenta po stronie stołu przeciwległej, najlepiej z stabilnym przedłużeniem szyny (Tabela materiałów).
   UWAGA: Podczas montażu korpusu robota upewnij się, że nie tylko górna szyna, ale także dwa dolne zęby na jej interfejsie szyny z tyłu skrzyni mają mocny uchwyt wokół szyny przedłużającej stołu od góry i od dołu. Sprawdź to jeszcze raz.
6. Wyreguluj nakładkę w systemie robotycznym.
   UWAGA: Pozycja bardziej z tyłu w kierunku podłużnym i niższa w kierunku pionowym (oś Y) okazała się w naszym przypadku korzystna, ponieważ zapewniała dodatkową szerokość geograficzną do przodu i w górę w razie potrzeby (Rysunek 1). Podczas zakładania nakładki należy uwzględnić ostateczny kierunek działania kleszczy robotycznych w razie potrzeby do włożenia. W początkowej pozycji przeciwległej ręki czubek musi być skierowany w tył od pacjenta (Rysunek 2). Gdy ramię jest przywracane do pozycji do włożenia, jego końcówka automatycznie wskazuje w stronę operowanego ucha.
7. Najpierw załóż ucho sterylną prześcieradłą do miejsca operowania. Następnie załóż zasłonę jak zwykle podczas operacji ucha. Zakończ, przykryj ramię robota dostarczoną zasłoną.
8. Koordynuj działania z anestezjologiem, zespołem audiologicznym i zespołem asystującym w etapach operacji.
9. Podawanie antybiotyku dożylnie (Cefuroxim 1,5 g), zwykle pół godziny przed operacją.
10. Na początku zabiegu, jeśli nie ma przeciwwskazań do stosowania glukokortykoidów, można podać 250 mg Solu Decortin dożylnie.

3. Nacięcie i podwójne płaty

1. Użyj leniwego nacięcia w kształcie litery S przy linii włosów. Przygotuj warstwy skórne i podskórne.
2. Przetnij tkanki pod spodem, w tym mięśnie i warstwę okostną, i uformuj płat górny. Odsłoń dolnie planum mastoideum, przedniej tylną zewnętrzną ścianę kanału słuchowego, a górnie górną i linię skroniową.

4. Mastoidektomia i tylna tympanotomia

1. Wykonuj typową mastoidektomię, pozostawiając cienką kostną skorupę nad otępowę twardą środkowej jamy czaszkowej i zatoką egiową. Odsłoń krótki proces inkusu na strychu.
   UWAGA: Przy mastoidektomii niezbędne jest posiadanie odwróconych, "wystających" krawędzi, aby wolna długość kabla elektrody była bezpiecznie umieszczona w utworzonej jamie. Aby wyrównać przewód, opcjonalnie jest bardziej przyśrodkowa płaszczyzna (antrum, sinus sigmoideus i czubek sutkowy). Ustawienie kabla jest ważne, ponieważ najlepiej jest go przesuwać jak najmniej po włożeniu, aby uniknąć zaburzeń zachowania konstrukcji lub pozostałego słuchu.
2. Wykonaj szeroką tylną tympanotomię:
   1. Odsłonić nerw twarzowy z trzech stron (od tyłu, bocznie i od przodu), pozostawiając nienaruszoną ochronną, cienką kostną skorupę.
   2. Odsłonić strunę bębenkową od tyłu i przyśrodkowej.
   3. Wiercę do kąta twarzy chordy aż do wypukłości stylida w zadbębniku ucha środkowego.
   4. Przygotuj kanał fiksacyjny dla elektrody pod chorda tympani.

5. Przygotowanie ucha środkowego i niszy okrągłego okna do włożenia ramienia robotycznego

UWAGA: Granicą kąta wciągnięcia w ślimaku przez tylną błonę bębenkową z układem robotycznym jest przednia krawędź nerwu twarzowego.

1. Usuń kość przed nerwem twarzowym w błonie bębenkowym zatok i podbębkowi, pozostawiając cienką kostną skorupę na tym nerwie.
   UWAGA: Czasami eminentia pyramidalis wymaga zmniejszenia rozmiaru, odsłaniając mięsień stapedius, aby uzyskać korzystniejszy widok na niszę okrągłego okna.
2. Zcienić tylną ścianę kości zewnętrznego kanału słuchowego, kształtując ją tak, aby uzyskać lepszą ekspozycję okrągłego okna, co pozwoli na lepszą widoczność i dalsze wiercenie.
   UWAGA: Trajektoria wstawiania elektrody musi być równoległa do tylnej ściany kościstej zewnętrznego kanału słuchowego. W takiej sytuacji może pomóc umiarkowane obrócenie pacjenta w stronę przeciwległą.
3. Wywierć boczną, kostną krawędź wyniesienia styloidalnego.
   UWAGA: Dzięki temu łatwiej otworzyć robotyczne kleszcze do wstawiania w tylnej części tympanotomii.
4. Aby zminimalizować urazy hałasowe, od tego momentu zmniejsz prędkość zadziorów do 4000 obr./min. Usuń kostną krawędź nad okrągłą membraną okienną za pomocą diamentowego zadzioru o grubości 1,2 mm lub 1,4 mm, odsłaniając ją szeroko.
   UWAGA: Czasami występuje membrana z fałszywym okrągłym oknem. Należy zachować szczególną ostrożność przy jego zdejmowaniu, ponieważ ryzykuje, że będzie bliżej okrągłego okna, niż początkowo sądzono. Unikaj otwierania ślimaka na tym etapie.
5. Usuń tylny filar przy wejściu do okrągłego okna.
   UWAGA: Sprawdź tomografię komputerową pod kątem wysokiej wypukłości szyjnej tutaj.
6. Usuń przedni filar przy wejściu do okrągłego okna.
   UWAGA: Przy zakładaniu elektrody warto zobaczyć spód scala tympani. Ten krok jest czasem konieczny, aby uniknąć dodatkowego wiercenia przy już otwartym ślimaku. Jeśli dno nie jest widoczne i wykonasz ten krok, powinieneś być w stanie usunąć przecieńczoną warstwę kości ślimaka przednią od dołu z okrągłego okna za pomocą kirety lub haczyka.

6. Przygotowanie łożyska implantowego, umieszczenie zewnętrznej cewki nadajnika CI, ustawienie ramienia robotycznego oraz regulacja trajektorii wszczepienia

1. Przygotuj kostne łoże o głębokości 3–4 mm dla implantu, 10–20 mm od krawędzi sutkowego. Elektrodę prowadzącą do krawędzi mastoidektomii przykryj kostnym pasztetem.
2. Upewnij się, że obudowa implantu jest zakryta płatem mięśniowym oraz że metalowe elektrody obudowy implantu są w dobrym kontakcie z płatem.
3. Umieść zewnętrzną cewkę nadajnika w sterylnej zasłonie i umieść ją na płatku skórnym naprzeciwko cewki odbiorczej implantu.
4. Obróć ramię robotyczne siłownikiem i kleszcze w łuku wokół głowy pacjenta do miejsca po stronie krzyżowej, z końcówką skierowaną w stronę wycięcia masztektomii.
   UWAGA: Kleszcze znajdują się teraz w najbardziej przedniej pozycji, czyli na 40 mm w oprogramowaniu kontrolnym.
5. Pod mikroskopem ramię robotyczne z kleszczami jest ustawione tak, by skierowane w dolny przedni kwadrant okrągłej błony okiennej i popycha ramię aż do styku z membraną.
   UWAGA: Trajektoria biegnie od górnej tylnej do przedniej dolnej części dołu, mniej więcej równolegle do zewnętrznego kanału słuchowego.
6. Zwij kleszcze za pomocą sterowania robotycznego za pomocą lewego pedału do najbardziej tylnej pozycji; na pozycji 0 mm w oprogramowaniu sterowania.
7. Zamontuj układ elektrod na kleszczy robotycznych ręcznie lub za pomocą cienkich szczypiec anatomicznych.
8. W zależności od dostępnej przestrzeni ręcznie poprowadzić wolny kabel elektrody w kierunku antrum, z powrotem do iglicowego zatok, a następnie do kleszczy, aby uzyskać stabilną pozycję kabla, najlepiej minimalizując siły sprężynowe działające na elektrodę wewnątrzślimakową.

7. Pomiar CMP przed okrągłym oknem

UWAGA: To badanie wykorzystuje zmodyfikowaną metodę opisaną w literaturze²⁴.

1. Przesuwaj elektrodę z prędkością 1,0 mm/s, używając prawego pedału i ustawiając pierwszą elektrodę bezpośrednio przed okrągłą membraną okienną.
   UWAGA: Unikaj wywierania nacisku na prawą stronę.
2. Dodaj bolus roztworu kortyzonu (0,5 mL SoluDecortin, 250 mL/2 mL Aqua) do białego wodnika.
3. Zacznij od sprawdzenia jakości połączenia cewki nadajnika z implantem.
   UWAGA: W tym momencie pacjent, typ implantu oraz numer seryjny muszą być już ustalone w oprogramowaniu MAESTRO przez audiologa. Zaleca się pomiar impedancji wewnątrz obudowy (IFT) implantu. Sprawdzanie jakości połączenia można wykonać za pomocą funkcji sprawdzania sprzężenia w menu Narzędzia w oprogramowaniu MAESTRO. Chociaż słabe połączenie wystarcza, aby odczytać numer seryjny implantu, to 100% jakość połączenia jest niezbędna do wiarygodnego pomiaru CMP lub złożonych potencjałów czynnościowych (CAP).
4. Zmierz impedancje elektryczne wszystkich styków elektrod oraz połączenie pierwszego styku elektrody z przewodzącym bolusem, a tym samym także z membraną okrągłą okienkową.
   UWAGA: Impedancja powinna wynosić < 5 kΩ.
5. W zależności od przedoperacyjnego audiogramu czystego tonu, wykonaj pomiary CMP na najbardziej korzystnej częstotliwości, zgodnie z literaturą²⁴.
   UWAGA: Jeśli go nie ma, użyj 500 Hz. Jeśli czas pozwala i spodziewa się słuchu resztkowego przy kilku częstotliwościach, można zmierzyć dodatkowe częstotliwości.

8. Otwarcie okrągłego okna i pomiar CMP

1. Najlepszy wynik CMP z prawą stroną nadal zamkniętą.
   UWAGA: Akceptowalny wynik pomiaru CMP to taki, który ma niemal sinusoidalną morfologię sygnału, brak artefaktów elektrycznych lub ruchowych oraz amplitudę wyraźnie powyżej poziomu szumu tła.
2. Odsuń końcówkę elektrody od RW, nie zmieniając położenia kleszczy.
3. Okrągłe okno przednie dolne szeroko otwórz za pomocą haczyka o kącie 45° 0,5 mm.
4. Umieść pierwszą elektrodę w tej samej pozycji na prawym szlowie, jak opisano powyżej w 7 i powtórz kroki 7,1–7,5.
5. Wykonaj więcej pomiarów na różnych częstotliwościach w tej pozycji, według tych samych kryteriów co w kroku 7.5.
6. Ustalić najlepszą częstotliwość ciągłego pomiaru podczas procesu wprowadzania, uwzględniając kryteria z 8.1.
   UWAGA: Jeśli przed RW użyto tylko jednej częstotliwości stymulacji, kontynuuj jej stosowanie podczas zakładania elektrody.

9. Wkładanie elektrod i jednoczesne, ciągłe pomiary CMP

1. Ustalenie parametrów pomiarów CMP podczas procesu wprowadzania: częstotliwość, jak ustalony w kroku 8.6.; poziom stymulacji akustycznej: 30 dB powyżej progu tonu czystego lub zgodnie z krokiem 8.; Kontakt elektrody rejestrującej: zwykle elektroda końcowa nr 1.
2. Ustal prędkość włożenia kleszczy, najlepiej 0,1 mm/s.
3. Przesuwaj kleszcze prawym pedałem i nieustannie mierz, najlepiej obserwując CMP podczas zakładania.
4. Aby monitorować rozwój CMP podczas zakładania, uzyskaj sprzężenie zwrotne od audiologa wykonującego pomiary lub użyj obrazu w obrazie przez mikroskop.
   UWAGA: Pamiętaj o możliwości istnienia artefaktów elektrycznych. Metalowe elementy, np. narzędzia chirurgiczne, znajdujące się w pobliżu lub w bezpośrednim kontakcie z elektrodą CI mogą powodować duże artefakty elektryczne.
5. Wykonaj całkowite założenie, jeśli to możliwe, lub rozważ częściowe założenie u pacjentów z EAS.

10. Usunięcie ramienia robotycznego, uszczelnienie ślimaka i powtórzenie pomiarów CMP

1. Sprawdź, czy przewód elektrody jest zamocowany na miejscu i usuń kleszcze od dołu, trzymając elektrodę na miejscu od góry najmniejszą rurką ssącą.
2. Nie manipuluj już kablem.
3. Zatkaj elektrodę z powięźnią przy wejściu do ślimaka.
   UWAGA: Pozwól zespołowi asystującemu rozłożyć ramię, zsunąć i zdjąć ramię robotyczne od tego momentu. Może to znacząco skrócić czas realizacji.

11. Zamknięcie i ostateczne pomiary

1. Wykonaj typowe zamknięcie: najpierw płat mięśniowy, aby zakryć implant, a następnie dwuwarstwowy szw.
2. Wykonaj pomiary regularne (impedancje, ECAP) oraz końcowe pomiary CMP zgodnie z krokiem 5, opcjonalnie przy wielu częstotliwościach.
3. Załóż zwykły bandaż na głowę.

12. Opieka pooperacyjna

1. Zdejmij bandaż dwa dni po operacji.
   UWAGA: Podawaj 250 mg Solu-Decortiny przez 3 dni wyłącznie pacjentom z EAS. W przypadku wylewu podawa się również antybiotyki dożylnie (Cefuroxim 1,5 g).
2. Pierwsze dopasowanie można zaplanować już 14 dni po operacji, jeśli chirurg nie zaznaczy inaczej.

Results

Kryteria oceny ślimaka
Do tej pory ponad 50 pacjentów zostało ocenionych przy użyciu tych konkretnych metod. Rysunek 1 przedstawia przygotowanie ramienia robotycznego do operacji, zgodnie z protokołem 2. Jak pokazano powyżej, to badanie zmodyfikowało technikę chirurgiczną implantacji ślimakowej, aby była zgodna z wymaganymi pomiarami i narzędziem robotycznym. Rysunek 3 pokazuje szeroką tylną tympanotomię z użyciem kleszczy, a Rysunek 4 przedstawia przygotowanie ucha środkowego przez tylną tympanotomię z dużym okrągłym oknem. Rysunek 5 pokazuje pomiar impedancji kontaktowej elektrody z elektrodą CI zamontowaną w kleszcze, otwartą membraną okna okrągłego oraz końcówką elektrody umieszczoną na samym wejściu ślimaka przy okrągłym oknie. Impedancja elektryczna styku nr 1 jest poniżej 5 kΩ. Kontakt nr 6 wykazuje impedancję około 10 kΩ, prawdopodobnie z powodu kontaktu z wgłębieniem twarzy, co nie jest istotne ani szkodliwe dla nagrań CMP z elektrody nr 1. Rysunek 6 przedstawia nagrania CMP o znacznych amplitudach, przekraczających 60 μV, od wejścia ślimaka przy otwartym okrągłym oknie i częstotliwości stymulacji 250 Hz. Te nagrania były kontynuowane podczas wprowadzania elektrody robotycznej. Rysunek 7 pokazuje pomiary podczas inserwacji, w tym rozwój amplitud CMP w czasie. Elektroda CI (w tym przypadku FLEXSoft) jest pokazana w niemal ostatecznej, całkowicie wsadzonej pozycji. Podczas wprowadzania robotycznego można dokonywać drobnych ręcznych korekt wejścia elektrody do ślimaka, np. kąta włożenia lub punktu wejścia. Możesz kontrolować wstawianie, trzymanie lub cofnięcie bezpośrednio za pomocą pedału nożnego. Prędkość wkładania musi być ustawiona w oprogramowaniu sterującym OTODRIVE i może być modyfikowana podczas wstawiania. Jednak jest to możliwe tylko wtedy, gdy OTODRIVE utrzymuje pozycję, czyli oba pedały są puszczone. Rysunki 8 i 9 pokazują nagrania CMP oraz dobrą zachowanie słuchu rok po operacji.

Rysunek 1: Przygotowanie i wstępna regulacja nakładki OTOARM przed założeniem i ułożeniem ramienia w pozycję spoczynkową. Nakładka zapewnia 5 stopni swobody mechanicznej (2 obrotowe, 3 translacyjne) do ustawiania trajektorii wstawiania. Bardziej tylne podłużne i niższe pionowe (oś Y) pozycjonowanie zapewnia dodatkową szerokość do przodu i w górę, jeśli będzie potrzebna później. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 2: System robotyczny zawieszony i w pozycji spoczynkowej. Kleszcze nie są jeszcze zamontowane na końcówce rękodějki. W pozycji spoczynkowej czubek jest skierowany od pacjenta. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 3: Szeroka tylna błona bębenkowa z przygotowanym nerwem twarzowym, ale pozostawionym z nienaruszoną ochronną kostną muszlą. W lewym górnym rogu widoczna jest część elektrody CI. Bezpośrednio pod nią znajduje się krótki proces włoka i przypory. Jest to górna pionowa granica tylnej tympanotomii. Kleszcze OTODRIVE są widoczne (nieostre) na środkowym pierwszym planie, w tym momencie nadal bez zamontowanej elektrody CI. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 4: Przygotowanie ucha środkowego przez tylną tympanotomię z dużym okrągłym oknem eksponującym. Poprzez dużą tylną tympanotomię koścista krawędź nad błoną okrągłego okna została szeroko usunięta, wraz z membraną fałszywego okrągłego okna. Zwróć uwagę na odsłonięty mięsień stapedius na wysokości piramidalnej, który czasem jest konieczny, aby wykonać tak długie wiercenie na miejscu z okrągłym oknem. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 5: Pomiar impedancji styku elektrody z elektrodą CI zamontowaną w kleszcze, otwarciem okrągłego okna membrany oraz umieszczeniem końcówki elektrody na samym wejściu ślimaka przy okrągłym oknie. Impedancja elektryczna styku nr 1 jest poniżej 5 kΩ. Styk nr 6 wykazuje impedancję około 10 kΩ, prawdopodobnie z powodu kontaktu z wgłębieniem twarzy, co nie jest istotne ani szkodliwe dla nagrań CMP z elektrody nr 1. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 6: Nagrania CMP z wejścia ślimaka (okrągłe okno otwarte) o częstotliwości stymulacji 250 Hz i znacznych amplitud powyżej 60 μA. Lewy górny panel pokazuje rozwój amplitud CMP w ciągu około 20 sekund; na czerwono, pierwszą składową harmoniczną (250 Hz), na żółtą, drugą harmoniczną (500 Hz). W razie potrzeby elektroda może być utrzymywana na miejscu przez dłuższy czas za pomocą kłyszczy OTODRIVE. Ustawiając OTODRIVE na określoną wartość numeryczną (za pomocą pedału nożnego i w koordynacji z audiologiem), można odtworzyć pozycję elektrody. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 7: Kontynuacja nagrań CMP podczas wprowadzania elektrody robotycznej. Badanie to pokazuje pomiary w ciągu około 190 sekund. Po prawej stronie elektroda CI (FLEXSoft) niemal osiągnęła swoją ostateczną pozycję. Podczas wprowadzania robotycznego możliwe są ręczne korekty wejścia elektrody do ślimaka, np. punktu wejścia lub kąta wstawienia. Amplitudy CMP (panel lewy górny) zmieniają się odpowiednio i były używane do kierowania umieszczaniem elektrod. W prawym panelu oprogramowania opóźnienia wzrastają podczas wstawiania. Ponadto wzrastają składowe zniekształceń sygnału. Możesz kontrolować wstawianie, trzymanie lub cofnięcie bezpośrednio za pomocą pedału nożnego. Prędkość wkładania musi być ustawiona w oprogramowaniu sterującym OTODRIVE i może być modyfikowana podczas wstawiania. Jednak jest to możliwe tylko wtedy, gdy OTODRIVE utrzymuje pozycję, czyli oba pedały są puszczone. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 8: Pooperacyjne nagrania CMP za pomocą CI, 12 miesięcy po implantacji, przy użyciu podobnego zestawu stymulacji piankowych końcówek usznych jak podczas operacji. Gdy pacjent jest przytomny i być może słyszy, do oszacowania obiektywnych progów słuchu o podobnych audiogramach stosuje się mieszane bodźce akustyczne złożone. Poziomy stymulacji są zwiększane stopniowo (panel środkowy), a CMP są rejestrowane za pomocą CI i analizowane pod kątem odpowiadających składowych częstotliwości. Lewy górny panel pokazuje funkcje wzrostu amplitudy (AGF), a kolory kodują częstotliwości. Wartości progowe wyprowadzone z AGF są wyświetlane w sposób podobny do audiogramu (prawy panel; krewki i kółka są wyprowadzone z CMP; linie pełne i kółka pokazują regularny przedoperacyjny audiogram czystych tonów). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 9: Indywidualne, nieuśrednione zapisy CMP specyficzne dla częstotliwości przez CI 12 miesięcy po implantacji. Częstotliwości stymulacji to 250 Hz, 500 Hz, 750 Hz oraz 1 kHz. Pacjenci subiektywnie słuchali tych sygnałów. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Discussion

Dla pomiarów CM sygnał stymulacji akustycznej oraz okno czasu nagrywania CI są synchronizowane za pomocą sygnału wyzwalającego²⁴. Zarówno interfejs MAXbox, jak i generator sygnału Dataman są połączone z komputerem sterującym przez USB i sterowane wyłącznie oprogramowaniem badawczym (patrz Tabela materiałów). Do rejestracji CMP badanie to wykorzystuje pierwszy (końcówkowy, dystalny) kontakt elektrody implantu ślimakowego, nr 1, chyba że konkretne wymagania nakazują inaczej²⁵. Wszystkie implanty w naszych przypadkach to Synchrony 2 firmy Med-El z różnymi bocznymi układami elektrod ściennych: Standard, FLEXSoft, FLEX28, FLEX26 i FLEX24. W tych przypadkach celem było optymalne pokrycie ślimakowe oparte na szacunkach długości przewodu ślimakowego OTOPLAN (CDL) oraz historii utraty słuchu u konkretnego pacjenta²⁶. W przypadkach stymulacji elektrycznej i akustycznej (EAS) wybór elektrody zależy od dostępnego zakresu resztkowych częstotliwości akustycznych i musi być starannie rozważony przez chirurga i audiologa klinicznego²⁷.

Dla częstotliwości bodźców wybierz ten z najlepszym słuchem resztkowym na podstawie progów przedoperacyjnych czystych tonów audiogramu. Najczęściej jest to 250 Hz lub 500 Hz. Możliwe jest 125 Hz; jednak wymaga to dłuższego czasu nagrywania. Jeśli nie jest jasne, użyj 500 Hz. Poziom bodźca powinien być ustawiony na 30 dB powyżej przedoperacyjnego progu czystego tonu przy ustalonej częstotliwości, z minimum 80 dB HL. Bodziec to czysty wybuch tonalny o domyślnym czasie trwania 8 ms.

System robotyczny OTOARM/OTODRIVE składa się z elastycznego ramienia mechanicznego, siłownika elektromagnetycznego z kleszczami zamontowanymi na końcu pręta magnetycznego (końcówka rękostroju) oraz alignera do ustawiania trajektorii wstawiania elektrody²⁸. Kleszcze można przesuwać tam i z powrotem na końcówce rękojeści za pomocą pedału nożnego na odległość 40 mm. Prędkość można ustawić od 1,0 mm/s do 0,1 mm/s, w krokach 0,1 mm/s, i można ją modyfikować w dowolnym momencie podczas wstawiania. Prędkość jest ustalana przez chirurga i ręcznie wprowadzana w oprogramowaniu sterującym OTOARM (Oto 1.0). Na tym etapie potrzebna jest osoba asystująca inna niż chirurg, a także zmiana prędkości wstawiania, jeśli jest to konieczne. Aby szybciej regulować trajektorię i definiować punkt wejścia ślimakowego, ustaw to na 1,0 mm/s. Przy wkładaniu elektrody mającej na celu zachowanie słuchu resztkowego ustaw to na 0,1 mm/s. Dla częstszych włożeń, w przypadkach gresher lub gdy kąt włożenia jest trudny, ustaw to na 0,3 mm/s lub 0,5 mm/s.

Trajektoria kleszczy ustala się za pomocą nakładki, która ma 5 stopni swobody (3 translacyjne, 2 obrotowe), a chirurg dostosowuje ją ręcznie. Ustawienie ustawienia ustawienia na tylnej pozycji względem swobody translacyjnej osiowej do przodu/do tyłu, co pozwala na wolną swobodę przesunięć do przodu. Ustaw aligner na dolnej pozycji względem swobody translacji w górę/dół, co pozwala na pewną wolną swobodę w górę. System robotyczny zwykle słabnie po zwolnieniu przycisku, co można zrekompensować pewnym dodatkiem do góry.

W zależności od stołu operacyjnego, pomocna może być szyna przedłużająca do mocowania ramienia nad głową pacjenta (patrz Tabela materiałów). Jak wskazuje literatura, CMP nie zawsze korelują z przedoperacyjnymi wynikami audiometrii czystej tonacji. W związku z tym odpowiedzi CMP nie zawsze można było wykryć podczas pomiarów śródoperacyjnych. W szczególności pacjenci ze słabym słuchem resztkowym, np. powyżej progu HL powyżej 80 dB, rzadko wykazują reakcje CMP. Niezbędnym warunkiem do rejestracji CMP jest niezawodna stymulacja akusticzna. Prawidłowe umieszczenie piankowej końcówki jest kluczowe, a wygięcie rurki dźwiękowej musi być ściśle unikane.

Jeśli podczas wstawiania elektrody sygnał CMP nagle spada, rozważ zatrzymanie lub cofnięcie, opcjonalnie przy zwiększonej prędkości²⁹, około 3 styków elektrod. Idealnie sygnał powinien się odbudować. Jeśli sygnał CMP spada umiarkowanie, możesz kontynuować, być może ręcznie kierując dokładnym kątem elektrody i punktem wejścia przez RW. Zmiany amplitud CMP mogą wynikać ze zmian w bliskości elektrody zapisującej do obszaru generującego w ślimaku. Podczas pomiaru³⁰ mogą występować duże różnice sygnału. W przypadku wstawiania robotycznego ta różnica jest zwykle mniejsza niż przy ręcznym. Należy zachować ostrożność, aby pacjent nie ruszał się podczas nagrywania; Podczas pomiaru i założenia wymagana jest głęboka anestezja podczas procedury pomiaru i założenia³¹.

Oprogramowanie obecnie używane do pomiarów CMP jest ograniczone wyłącznie do badań naukowych i nie jest zatwierdzone do regularnych zastosowań klinicznych. Metoda pomiaru CMP jest szybka, ale również bardzo wrażliwa, np. na ruchy elektrod lub pacjenta. W porównaniu z ręcznym wstawianiem, zwłaszcza przy dłuższych nagraniach w jednej pozycji, ramię robotyczne pomaga stabilizować elektrodę, co skutkuje mniejszą liczbą artefaktów ruchowych. Jednak artefakty mogą się pojawić, na przykład podczas prowadzenia elektrody za pomocą szponu. W przypadkach, gdy wstawianie robotyczne utknie, np. z powodu wylewu lub nieoczekiwanej osobliwości anatomicznej, chirurg zawsze może przejąć zabieg i natychmiast wrócić do ręcznego wstawiania.

Trudność w interpretacji CMP wynika z wielu możliwych przyczyn zmian. Stymulacja czystym tonem akustycznym aktywuje konkretny obszar, który generuje CMP. Zakres tego obszaru zależy od poziomu stymulacji. Ponadto amplituda CMP zależy od przeżycia komórek włoskowatych. Podczas wprowadzania elektrody rejestrującej do ślimaka może wystąpić mechaniczne tłumienie błony podstawnej i spadek amplitudy CMP. Jednak malejące amplitudy mogą być również spowodowane wstawianiem się poza ten obszar, co zwiększa odległość od obszaru generującego. Obserwowanie morfologii, np. amplitud 2^{. i} wyższych harmonicznych oraz przesunięcia fazowego, może pomóc w interpretacji CMP.

Technika ta kieruje jedynie na zachowanie struktury i słuchu, ale oczywiście tego nie gwarantuje. Należy to traktować jako jeden z elementów bardziej złożonego podejścia w tym kierunku. Wprowadzanie robotyczne również w pewnym stopniu standaryzuje proces wprowadzania. Jednak ponieważ każde ślimak jest inne, manualne prowadzenie, doświadczone oko i decyzje chirurga pozostają niezbędne.

Metoda łączy istniejące techniki, ale oferuje dodatkowe korzyści, które wcześniej nie były dostępne. Rejestracja CMP była już możliwa za pomocą komercyjnie dostępnych klinicznych urządzeń rejestrujących ECochG. Rejestracja za pomocą implantu jest zapewniana przez głównych producentów CI i unikalnie pozwala na pomiary w bliskim sąsiedztwie regionu generującego CMP²⁴. Przed³² opisywano także wszczepienia robotyczne, ale w tym kontekście pozwalają one utrzymać stabilność elektrody CI w dowolnym stanie wszczepienia oraz przeprowadzać rozległe zapisy CMP, gdy jest to potrzebne. Powolne wstawianie zwiększa szansę na zachowanie słuchu i struktury. Prędkość do 0,1 mm/s jest całkowicie niemożliwa do osiągnięcia wyłącznie przy ręcznym wkładaniu.

Obecnie, podczas wprowadzania, nadal występuje opóźnienie między wszczepieniem a informacją zwrotną przy zmianach CMP, zarówno ustnych przez audiologa, jak i poprzez wizualizację obraz w obrazie. Dzięki wstawianiu robotycznemu możliwy byłby bezpośredni, zautomatyzowany wpływ zmian CMP na postęp lub szybkość wszczepienia, w teorii. Jednak takie procesy decyzyjne przez system robotyczny muszą być mocno oparte na wystarczających badaniach klinicznych, które jeszcze nie są dostępne. Dzięki zastosowaniu elektrod uwalniających lek, resztkowy słuch akustyczny może być lepiej zachowany w czasie, co pozwala obserwować więcej i większych CMP w wieku 6 miesięcy lub później. W ten sposób zachowanie słuchu przy długich elektrodach może stać się bardziej prawdopodobne. Wykorzystanie modeli komputerowych do określenia optymalnej trajektorii systemu ramienia robotycznego oraz ocena elektrody na podstawie jej możliwej pozycji ślimakowej, a nie długości, może przynieść dodatkowe korzyści.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
AWG Dataman 530 Typ: 531	Dataman, Wielka Brytania		Generator fal sygnałowych akustycznych
Komputer	X13 Yoga, Lenovo		Zwykły, nowoczesny notebook Intel lub AMD > 1,5 GHz, > 8 GB RAM, system MS Windows
Kule gazy	Nobamed	877020	Bezpłodny, średnica 3 cm
Układ elektrod	Med-El		Np. Standard, FLEXSoft, FLEX28, FLEX26 i FLEX24
Zewnętrzna cewka nadajnika	Med-El
Włóż słuchawki	ER-3C, Etymotic, USA)	2-61000179	Podłączone do rurki dostarczającej dźwięk i piankowej końcówki do uszu
Maestro	Med-El		Oprogramowanie sterujące do montażu CI, pomiaru impedancji styku elektrod, CAP itp.
Interfejs MAXbox	Med-El		Łączy się z CI przez zewnętrzną cewkę nadajnika
Octeniderm farblos	schü ike	118211	Bezbarwny roztwór antyseptyczny dla skóry
Wersja wyłącznie do badań nad oprogramowaniem (9.0)	Med-El		Sterowane wyłącznie przez wersję badawczą (9.0) klinicznego oprogramowania do dopasowywania CI MAESTRO 9.0.3 (Med-El, Innsbruck, Austria)
Xylonest 1%	osika	Różni dostawcy	Znieczulenie miejscowe
Zasłony do OTOARM/OTODRIVE	Med-El
OTOARM i nakładka	Med-El		Część mechaniczna systemu
Napęd OTODRIVE z kleszczemi i pedałem nożnym	Med-El		Aktywna część systemu
Oprogramowanie	Med-El		Kontrola prędkości
Rozszerzenie tabeli	Maquet, Getinge AB, Sztokholm, Szwecja	Różni dostawcy