Testowanie systemu treningowego wprowadzania elektrod implantu ślimakowego pod kątem optymalnego umiejscowienia matrycy elektrod w różnych anatomiach ucha wewnętrznego
February 6th, 2026
Przedstawiamy tutaj ustrukturyzowany protokół treningu wprowadzania elektrod implantu ślimakowego, wykorzystujący nowatorski system symulacyjny, umożliwiający praktyczną praktykę na normalnych i deformowanych anatomiach ucha wewnętrznego.
Chcemy naśladować i wytrenować wyobrażenie trójwymiarowego kształtu ślimaka, który pokazuje ten model, i wprowadzić elektrodę jak najgłębiej do ślimaka, naśladując naturę, i w tym celu testują narzędzie. Nie tylko testujemy anatomię normalną, ale mamy też modele ślimakowe ze wszystkich wad, które widziałem przez całe życie. Istniejące możliwości szkoleniowe nie mają takiej ekspozycji na malformacje ucha wewnętrznego.
Protokół ten wykorzystuje wymienne, przezroczyste modele umożliwiające realistyczne, powtarzalne i anatomicznie specyficzne treningi wstawiania. Na początek skonfiguruj system treningowy z elektrodami. Przygotuj elektrodę i potrzebne instrumenty przed włożeniem.
Używając kleszczy miękkich z ukośnym uchwytem dostarczonych przez producentów, trzymaj elektrodę i umieść przewód elektrody w prostym segmencie skośnego końcówki. Następnie zablokuj elektrodę bezpośrednio za zatykiem matrycy. Potwierdź stabilne umocnienie elektrody przed podejściem do kochleostomii lub okrągłego okna.
Teraz wyrównaj kleszcze przed przesunięciem elektrody. Utrzymuj kąt wstawienia górny-dolny podczas wysuwania. Prowadź elektrodę w kierunku bocznej ściany ślimaka, unikając kąta dolnego i górnego oraz ściany przyśrodkowej.
Natychmiast zatrzymaj przesuwanie elektrody, jeśli pojawi się opór, i cofnij elektrodę o kilka milimetrów. Powoli przesuwaj elektrodę, zachowując boczną trajektorię ściany i zapobiegając wyginaniu pozaślimakowym. W przypadku niepełnego podziału typu 1 anatomii zidentyfikuj pełną część ślimaka torbielowatego w oprogramowaniu obrazowym.
Wybierz długość elektrody odpowiednią do ograniczonego kątowego wstawiania. Włóż elektrodę pod kątem górno-dolnym ściśle wzdłuż bocznej ściany. Ogranicz głębokość włożenia do maksymalnie 360 stopni i zapobiegaj nakładaniu się styków wierzchołkowych.
Dla niepełnego podziału typu 2 anatomii utożsamiamy prawidłowy zwrot podstawy z wierzchołkiem torbielowatym. Elektrodę należy wprowadzić przez normalnie uformowaną skalę podstawną i zachować trajektorię bocznej ściany. Podnieś go do 450 stopni i zatrzymaj przed wejściem do wierzchołka torbielowatego, aby uniknąć nakładania się.
W przypadku niepełnego podziału typu 3 w anatomii należy zidentyfikować poszerzony wewnętrzny kanał słuchowy. Włóż elektrodę pod kątem górno-dolnym i nieustannie prowadź wzdłuż ściany bocznej, potwierdzając, że elektroda pozostaje w ślimaku. Dla wspólnej jamy zidentyfikowaj jedną niepodzieloną jamę.
Delikatnie wygiń układ elektrod i najpierw wprowadź zakrzywiony segment. Pozwól elektrodzie utworzyć pętlę w komorze. Stabilizuj konfigurację, jednocześnie uniemożliwiając elektrodzie przedostanie się do wewnętrznego kanału słuchowego.
W przypadku hipoplazji ślimaka mierz długość ślimaka przed włożeniem. Wybierz dopasowaną długość elektrody i przesuwaj tylko do momentu, aż lumen będzie całkowicie zakryty, bez nadmiernego wstawiania poza obrót podstawy. Dla powiększonego akweduktu przedsionkowego należy zidentyfikować prawidłowe skręty podstawy z łagodnie torbielowatym wierzchołkiem.
Włóż elektrodę wzdłuż bocznej ściany pod kątem górno-dolnym i przesuń do 540 stopni. Zatrzymaj wkładanie przed wierzchołkiem torbielowatego i unikaj nakładania wierzchołków. Dla anatomii normalnej o różnych rozmiarach zmierz wartość A przed operacją.
Wybierz długość elektrody w zależności od rozmiaru ślimaka i włóż ją całkowicie wzdłuż bocznej ściany. Spodziewaj się głębszego wstawienia kątowego u mniejszych ślimaków oraz zmniejszonego kątowego wstawienia u większych ślimak. Różne techniki chwytania z użyciem kleszczy miękkiego pozwoliły na zmienną kontrolę przewodu elektrody przy prawidłowym zaczepaniu prostej części skośnego końcówki przy zatykaczu matrycy, co zapewniało niezawodną kontrolę podczas wstawiania.
Układ górno-dolny prowadził elektrodę wzdłuż bocznej ściany ślimaka, natomiast orientacja dolna-górna zwiększała prawdopodobieństwo odchylenia ściany przyśrodkowej. W przypadku niepełnego podziału typu 1, wybór długości elektrody odpowiadającej ślimakowi torbielowatemu umożliwił odpowiednie pokrycie kątowe. Wprowadzenie powyżej 360 stopni głębokości kątowej prowadziło do nakładania się elektrod.
W niepełnym typie podziału 2 stabilne pozycjonowanie osiągano, gdy wstawianie ograniczało się do utworzonych skrętów ślimakowych. W niepełnym typie podziału 3, podejście boczne ukierunkowane na ścianę ograniczało niezamierzone przenikanie do wewnętrznego kanału słuchowego i wspierało zatrzymanie w lumenie ślimaka. W typowych malformacjach jamy wewnętrznej wprowadzenie zakrzywionego segmentu najpierw sprzyjało pętlowej konfiguracji wewnątrz jamy i ułatwiało stabilne pozycjonowanie.
W hipoplazji ślimaka zmniejszone wymiary ślimakowe ograniczały osiągalną głębokość wkłucia i wymagały starannego wyboru długości elektrod. W anatomii powiększonego przedsionkowego akweduktu ograniczenie głębokości wpuszczenia zmniejszało ryzyko nakładania się elektrod i potencjalnych interferencji między kanałami. Mniejsze wymiary ślimaka skutkowały większym pokryciem kątowym dla elektrod o identycznej długości w porównaniu do większych ślimaków.
Identyfikacja anatomiczna i właściwy wybór elektrod są kluczowe dla powtarzalnych i wartościowych wyników pooperacyjnych. Analiza po zabiegu obejmuje ocenę dokładności włożenia, trajektorii, głębokości kątowej oraz porównanie różnych technik dla różnych anatomii w celu optymalizacji wyników. Przyszłe badania mogą testować różne projekty elektrud, w tym systemy wieloproducentów, i korelować wyniki treningowe z rzeczywistymi wynikami chirurgicznymi.
Overview
This study demonstrates an advanced electrode insertion training system using interchangeable transparent inner ear models to simulate both normal and malformed cochlear anatomy. The system enables resident surgeons to practice cochlear implant electrode placement across various anatomical variants, including incomplete partition types I-III, cochlear hypoplasia, common cavity, and enlarged vestibular aqueduct, under expert supervision. The goal is to improve surgical precision and reduce complications by providing experiential training that reflects the anatomical diversity encountered in clinical cochlear implant populations.
Key Study Components
Area of Science
- Otolaryngology
- Neurotology
- Surgical Simulation
Background
- Successful cochlear implant electrode insertion is critical for postoperative rehabilitation and device function.
- Anatomical variations in the inner ear are more prevalent in cochlear implant recipients than in the general population.
- Standard cadaveric temporal bone training often lacks exposure to congenital inner ear malformations.
- Inadequate training in malformed anatomies contributes to intraoperative complications during electrode insertion.
Purpose of Study
- To demonstrate the use of a transparent, interchangeable inner ear model training system for cochlear implant electrode insertion.
- To provide experiential recommendations for optimal electrode placement across different inner ear anatomies.
- To evaluate training effectiveness through supervised practice by resident surgeons.
Methods Used
- Use of manufacturers-provided angled soft-grip forceps to handle and stabilize the electrode array.
- Alignment of forceps with superior-inferior trajectory to guide electrode along the lateral cochlear wall.
- Advancement of electrode with resistance monitoring and slow re-advancement to prevent buckling or extracochlear deviation.
- Anatomy-specific techniques: for IP type I, limit insertion to 360 degrees; for IP type II, stop before cystic apex; for IP type III, maintain lateral wall trajectory to avoid internal auditory canal entry.
- For common cavity: prebend electrode and introduce curved segment first to form a stabilizing loop.
- For cochlear hypoplasia and enlarged vestibular aqueduct: measure cochlear dimensions and select appropriate electrode length to avoid overinsertion.
- Post-procedure analysis of insertion accuracy, trajectory, angular depth, and technique comparison across anatomies.
Main Results
- Superior-inferior electrode alignment promoted lateral wall trajectory and reduced medial wall deviation.
- In IP type I, electrode lengths matching cystic cochlea enabled appropriate angular coverage; insertion beyond 360 degrees caused apical contact overlap.
- In IP type II, stable positioning was maintained when insertion was confined to the formed basal turn.
- In IP type III, lateral wall-directed insertion prevented unintended entry into the internal auditory canal.
- In common cavity, introducing the curved electrode segment first facilitated a stable looped configuration.
- In cochlear hypoplasia, reduced dimensions limited insertion depth, requiring precise electrode length matching.
- In enlarged vestibular aqueduct, limiting insertion depth prevented overlap and interchannel interference.
- Smaller cochleae allowed greater angular coverage for electrodes of identical length compared to larger cochleae.
Conclusions
- Anatomical identification and proper electrode selection are essential for reproducible and safe electrode insertion.
- The training system allows repeatable, anatomy-specific practice that bridges the gap between standard simulation and clinical variability.
- Resident surgeons benefit from supervised exposure to both normal and malformed inner ear models, improving technical readiness.
- Future work should evaluate different electrode designs and correlate training performance with actual surgical outcomes.
Frequently Asked Questions
Executive Industry Relevance
This training system addresses a critical gap in preclinical surgical preparation by enabling repeatable, anatomy-specific practice for cochlear implant electrode insertion across normal and malformed inner ear variants. By simulating anatomical diversity encountered in clinical populations, it supports mechanistic de-risking of surgical technique and improves predictive confidence in procedural readiness. The platform enhances translational continuity from discovery-based simulation to preclinical validation, reducing biological variability in early-stage device training workflows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of electrode-tissue interaction hypotheses across anatomically variant cochlear models.
- Operational Value: Provides standardized, reproducible platforms for evaluating insertion trajectory and depth control.
- Predictive Value: Supports functional target validation by correlating electrode placement accuracy with cochlear lumen retention and lateral wall alignment.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Facilitates preparation of validated biological surrogates for downstream screening of electrode designs and materials.
- Operational Value: Ensures assay standardization through interchangeable transparent models and quantitative angular depth metrics.
- Scalability: Enables platform reuse across multiple anatomical variants and electrode configurations for high-throughput evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Maintains disease relevance by modeling congenital inner ear malformations present in cochlear implant recipient populations.
- Operational Value: Supports continuity from discovery to preclinical validation by standardizing insertion technique across normal and pathologic anatomies.
- Risk Mitigation: Improves risk-adjusted advancement decisions by identifying electrode design limitations in malformed cochleae prior to in vivo testing.
Pipeline & Workflow Integration
The system integrates into the discovery continuum by supporting hypothesis testing in early discovery, assay readiness in screening, and translational validation in preclinical workflows, specifically for otologic implantable devices.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by enabling systematic evaluation of electrode-cochlear interface behavior across anatomical variants.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized insertion protocols, trajectory control, and repeatable angular depth measurements.
- Analytics: Generates quantitative readouts on insertion accuracy, angular depth, and wall adherence to enable cross-condition comparison.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by modeling human-relevant anatomical diversity observed in implant candidate populations.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable capability for iterative electrode design evaluation across multiple cochlear pathologies and device iterations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in electrode design performance by reducing mechanistic ambiguity in anatomical variability.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of surgical training and device evaluation workflows.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by enabling early identification of insertion risks in malformed anatomies, reducing late-stage biological failure.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of electrode candidates based on performance across normal and variant inner ear models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in otologic surgical simulation and cochlear implant electrode handling techniques.
- Depends on access to 3D-printed or fabricated transparent inner ear models representing normal and pathologic anatomies.
- Necessitates cross-team standardization of insertion protocols, forceps handling, and angular depth measurement between research and surgical training teams.
- Involves adaptation considerations for scaling across different electrode array designs, manufacturers, and cochlear size variants.
- Limited by the need for expert supervision to ensure correct technique transfer and prevent reinforcement of suboptimal insertion habits.
